高考物理复习专题七选考部分第18讲振动和波光学市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

专题整合突破专题七选考部分第18讲振动和波光学1/531微网构建2高考真题3热点聚焦4复习练案2/53微网构建3/534/535/536/53高考真题7/531．(·北京，15)用双缝干涉试验装置得到白光干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后(

)A．干涉条纹消失B．彩色条纹中红色条纹消失C．中央条纹变成暗条纹D．中央条纹变成红色[解析]

在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只透过红光，屏上出现红光(单色光)干涉条纹。D

8/532．(·北京，16)如图所表示，一列简谐横波向右传输，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波波长可能是(

)A．0.60m B．0.30mC．0.20m D．0.15mB

9/53AD

10/53图甲

11/53图乙

12/534．(·全国Ⅰ，34)(1)如图，△ABC为一玻璃三棱镜横截面，∠A＝30°。一束红光垂直AB边射入，从AC边上D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光折射率为_______。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时折射角_________(填“小于”“等于”或“大于”)60°。大于13/53图(a)

图(b)

14/5315/5316/5317/535．(·全国Ⅱ，34)(1)声波在空气中传输速度为340m/s，在钢铁中传输速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端时间之差为1.00s。桥长度为__________m。若该声波在空气中波长为λ，则它在钢铁中波长为λ_______倍。365

18/53(2)如图，△ABC是一直角三棱镜横截面，∠A＝90°，∠B＝60°。一细光束从BC边D点折射后，射到AC边E点，发生全反射后经AB边F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG中点。不计屡次反射。(ⅰ)求出射光相对于D点入射光偏角；(ⅱ)为实现上述光路，棱镜折射率取值应在什么范围？19/5320/53(2)(ⅰ)光线在BC面上折射，由折射定律有sini1＝nsinr1 ①式中，n为棱镜折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上入射角和折射角。光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2＝r2 ②式中i2和r2分别是该光线在AC面上入射角和反射角。光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3＝sinr3 ③21/53式中i3和r3分别是该光线在AB面上入射角和折射角。由几何关系得i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30° ④F点出射光相对于D点入射光偏角为δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3) ⑤由①②③④⑤式得δ＝60° ⑥22/5323/536．(·全国Ⅲ，34)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传输，在t＝0和t＝0.20s时波形分别如图中实线和虚线所表示。已知该波周期T>0.20s。以下说法正确是__________。A．波速为0.40m/sB．波长为0.08mC．x＝0.08m质点在t＝0.70s时位于波谷D．x＝0.08m质点在t＝0.12s时位于波谷E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中波长为0.32mACE

24/53(2)(10分)如图，某同学在一张水平放置白纸上画了一个小标识“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC三棱镜压在这个标识上，小标识位于AC边上。D位于AB边上，过D点做AC边垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF方向观察，恰好能够看到小标识像；过O点做AB边垂线交直线DF于E；DE＝2cm，EF＝1cm。求三棱镜折射率。(不考虑光线在三棱镜中反射)25/5326/53(2)过D点作AB边法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出光线在D点入射角；设该光线在D点折射角为β，如图所表示。依据折射定律有nsinα＝sinβ ①式中n为三棱镜折射率。由几何关系可知β＝60° ②∠EOF＝30° ③在△OEF中有EF＝OEsin∠EOF ④27/5328/537．(·江苏，12B)(1)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波_________。A．是横波B．不能在真空中传输C．只能沿着梳子摇动方向传输D．在空气中传输速度约为3×108m/s(2)两束单色光A、B波长分别为λA、λB，且λA>λB，则________(选填“A”或“B”)在水中发生全反射时临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉试验时，能够观察到________(选填“A”或“B”)产生条纹间距较大。AD

A

A

29/53(3)一列简谐横波沿x轴正方向传输，在x＝0和x＝0.6m处两个质点A、B振动图象如图所表示。已知该波波长大于0.6m，求其波速和波长。[解析]

(1)电磁波是横波，传输方向与振动方向垂直，既能在真空中传输，也能在介质中传输。电磁波在空气中传输速度约为3×108m/s，故选项A、D正确。30/5331/53热点聚焦32/531．波动图象描述是在同一时刻，沿波传输方向上各个质点偏离平衡位置位移，在时间上含有周期性、空间上含有重复性和双向性特点。2．深刻了解波动中质点振动，质点振动周期(频率)＝波源周期(频率)＝波传输周期(频率)。3．要画好、用好振动图象，并正确地与实际情景相对应。要正确画出波形图，准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期单一解或多解表示式。热点一振动图象和波动图象综合33/534．分析简谐运动中各物理量改变情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反改变。另外，各矢量均在其值为零时改变方向。5．“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象综合问题。(1)分清振动图象与波动图象。只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象。(2)看清横、纵坐标单位，尤其要注意单位前数量级。(3)找准波动图象对应时刻。(4)找准波动图象对应质点。34/53 (多项选择)(·安徽省芜湖市高三下学期模拟)某列简谐横波传输路径上有P、Q两质点，图甲所表示为质点P振动图象，乙图所表示为t＝0.3s时刻波形图。则由图可知(

)A．质点简谐运动振幅A＝0.4mB．t＝0.2s时，质点P速度大于Q速度C．简谐波波速v＝20m/sD．0～0.3s，质点P经过旅程为0.9mE．0～0.3s，波沿x轴负方向传输6m典例1BCE

35/5336/53〔类题演练1〕(·河南省郑州市二模)从坐标原点O产生简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传输，t＝0时刻波图象如图所表示，此时波刚好传输到M点，x＝1m质点P位移为10cm，再经Δt＝0.1s，质点P第一次回到平衡位置。(1)求波源振动周期。(2)从t＝0时刻起经多长时间位于x＝－81m处质点N(图中未画出)第一次抵达波峰位置？并求出在此过程中质点P运动旅程。37/5338/53热点二光折射和反射39/533．光折射和全反射题型分析思绪(1)确定要研究光线，有时需要依据题意分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象(2)找入射点，确认界面，并画出法线(3)明确两介质折射率大小关系①若光疏→光密：定有反射、折射光线②若光密→光疏：假如入射角大于或等于临界角，一定发生全反射(4)依据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，详细求解40/53典例241/5342/53(2)若光屏CD上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好发生全反射。由sinC＝1/n得临界角为：C＝45°即当θ≥45°时，光屏上只剩下一个光斑。43/53〔类题演练2〕(·高三下学期最新信息卷)如图所表示装置可用来测定水折射率。当圆柱形容器内未装水时，从A点沿AB方向能看到对边上点E；当容器内装满水时，仍沿AB方向看去，恰好看到底面直径CD上点D。测得容器直径CD＝12cm，高BC＝16cm，DE＝7cm。已知光在真空中传输速度为c＝3.0×108m/s，求：(1)水折射率n；(2)光在水中传输速度v。44/5345/531．机械波和光波都能发生干涉、衍射、多普勒效应等现象，是波特有现象。偏振现象是横波特有现象。要观察到稳定干涉现象和显著衍射现象需要一定条件。2．机械波干涉图样中，实线和实线交点、虚线和虚线交点及其连线为振动加强处；实线和虚线交点及其连线处为振动减弱处。振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波振幅之和，显得振动猛烈。热点三光波动性46/5347/53 (多项选择)(·海南省高三下学期高考压轴卷)以下关于光说法中正确是(

)A．雨后彩虹是因为太阳光入射到水滴中发生全反射形成B．泊松亮斑发觉支持了光波动说C．在双缝干涉试验中，用红光代替黄光作为入射光可减小干涉条纹间距D．在潜水员看来，岸上全部景物都出现在一个倒立圆锥里E．光从一个介质进入另一个介质发生折射是因为光在不一样介质中传输速度不一样典例3BDE

48/53[解析]

雨后彩虹是因为太阳光入射到水滴中发生折射形成，故选项A错误；泊松亮斑是光照射在很小圆形障碍物上形成，影子中间出现一个亮斑，是光衍射现象，故选项B正确；双缝干涉试验中，用红光代替黄光后，波长变长，则造成干涉条纹间距增大，故选项C错误；水面上全部景物发出光进入水中时经过折射，最大折射角为全反射临界角，故D选项正确；从一个介质进入另一个介质发生折射是因为光在不一样介质折射率不一样，依据c＝nv可知，传输速度也不一样，故E项正确；故选BDE。49/53〔类题演练3〕(多项选择)(·苏锡常镇四市高三下学期模拟)关于以下四幅图说法，正确是(

)BC

50/53A．图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆振幅最大B．图乙为两列水波在水槽中产生干涉图样，这两列水波频率一定相同C．图丙是两种光现象图案，上方为光干涉条纹、下方为光衍射条纹D．图丁中飞快行驶火车车厢中央发出一闪光，地面上人认为光同时抵达前后壁51/53[解