高考物理一轮复习 专题六 选考部分 第14讲 机械振动和机械波 光课件.ppt

第14讲机械振动和机械波光 1 2013 江苏单科 12b 1 如图1所示的装置 弹簧振子的固有频率是4hz 现匀速转动把手 给弹簧振子以周期性的驱动力 测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1hz 则把手转动的频率为 图1 a 1hzb 3hzc 4hzd 5hz 2 如图2所示 两艘飞船a b沿同一直线同向飞行 相对地面的速度均为v v接近光速c 地面上测得它们相距为l 则a测得两飞船间的距离 选填 大于 等于 或 小于 l 当b向a发出一光信号 a测得该信号的速度为 图2 3 图3为单反照相机取景器的示意图 abcde为五棱镜的一个截面 ab bc 光线垂直ab射入 分别在cd和ea上发生反射 且两次反射的入射角相等 最后光线垂直bc射出 若两次反射都为全反射 则该五棱镜折射率的最小值是多少 计算结果可用三角函数表示 图3 2 2014 江苏单科 12b 1 某同学用单色光进行双缝干涉实验 在屏上观察到如4 甲 图所示的条纹 仅改变一个实验条件后 观察到的条纹如 乙 图所示 他改变的实验条件可能是 图4 a 减小光源到单缝的距离b 减小双缝之间的距离c 减小双缝到光屏之间的距离d 换用频率更高的单色光源 2 在 探究单摆的周期与摆长的关系 实验中 某同学准备好相关实验器材后 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放 同时按下秒表开始计时 当单摆再次回到释放位置时停止计时 将记录的这段时间作为单摆的周期 以上操作中有不妥之处 请对其中两处加以改正 3 morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒 这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉 电子显微镜下鳞片结构的示意图见5图 一束光以入射角i从a点入射 经过折射和反射后从b点出射 设鳞片的折射率为n 厚度为d 两片之间空气层厚度为h 取光在空气中的速度为c 求光从a到b所需的时间t 图5 3 2015 江苏单科 12b 1 一渔船向鱼群发出超声波 若鱼群正向渔船靠近 则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 a 波速变大b 波速不变c 频率变高d 频率不变 2 用2 106hz的超声波检查胆结石 该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m s和1500m s 则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 倍 用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短 遇到结石时 选填 容易 或 不容易 发生衍射 3 人造树脂是常用的眼镜镜片材料 如图6所示 光线射在一人造树脂立方体上 经折射后 射在桌面上的p点 已知光线的入射角为30 oa 5cm ab 20cm bp 12cm 求该人造树脂材料的折射率n 图6 从近三年江苏省高考试题来看 本专题考查的题型相当稳定和集中 从题型看 试题都是3个小题组合而成 有选择题 填空题和计算题 从知识点上看 知识点分布较广 知识热点简谐振动的特点 振动图象和波的图象 波速 波长和频率 周期 的关系 光的折射定律 全反射及光导纤维 考向一振动 或波动 与光的折射 全反射的组合 核心知识 1 机械振动与机械波 1 2015 苏北四市高三调研 1 下列说法中正确的是 a 简谐运动为匀变速直线运动b 受迫振动的周期取决于驱动力的周期c 未见其人先闻其声 是因为声波波长较长 容易发生衍射现象d 声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小 图7 3 如图8所示 半圆形玻璃砖的半径r 10cm ab与屏幕垂直并接触于a点 激光束a射向半圆形玻璃砖的圆心o 激光束a对准o点从图示位置在纸面内顺时针方向旋转 当转过角度为30 时 光屏上有两个光斑 当转过的角度刚好过45 时 光屏上恰好只有一个光斑 求 图8 玻璃砖的折射率n 当转过角度为30 时 光屏上两个光斑之间的距离l 光路如图所示 2 2015 南京市 盐城市高三模拟 1 列车上安装一个声源 发出一定频率的乐音 当列车与观察者都静止时 观察者记住了这个乐音的音调 在以下情况中 观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是 a 观察者静止 列车向他驶来b 观察者静止 列车离他驶去c 列车静止 观察者靠近列车d 列车静止 观察者远离列车 2 一列简谐横波沿x轴正方向传播 t 0时刻的图象如图9所示 周期t 0 01s 介质中质点p位于x 2m处 则该列波传播的速度大小为 m s t 0 15s时质点p振动沿 填 y 或 y 方向 图9 答案 1 bd 2 400 y 3 2m 光的折射和全反射题型的分析思路 1 确定要研究的光线 有时需要根据题意分析 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 明确两介质折射率的大小关系 若光疏 光密 定有反射 折射光线 若光密 光疏 如果入射角大于或等于临界角 一定发生全反射 4 根据反射定律 折射定律列出关系式 结合几何关系 具体求解 核心知识 考向二光学基本知识与波动 或振动 的组合 1 1 关于物理原理在技术上的应用 下列说法中正确的是 a 激光全息照相是利用了激光相干性好的特性b 3d电影是利用了光的干涉特性c 摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性d 红外遥感是利用了红外线具有显著热效应的特性 2 某同学测量玻璃砖的折射率 准备了下列器材 激光笔 直尺 刻度尺 一面镀有反射膜的平行玻璃砖 如图10所示 直尺与玻璃砖平行放置 激光笔发出的一束激光从直尺上o点射向玻璃砖表面 在直尺上观察到a b两个光点 读出oa间的距离为20 00cm ab间的距离为5 77cm 测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1 10 00cm 玻璃砖厚度d2 5 00cm 玻璃的折射率n 光在玻璃中的传播速度v m s 光在真空中传播速度c 3 0 108m s tan30 0 577 图10 3 一列简谐波沿 x轴方向传播 t0 0时刻波的图象如图11所示 此刻波刚好传播至x1 10m处 在此后2s时间内x1 10m处的质点通过的总路程是20cm 求 图11 波沿x轴传播速率v x轴上x2 16m处的质点何时开始振动 开始振动时的方向如何 解析 1 全息照片的拍摄利用了光的干涉原理 而激光具有相干性好的特点 激光全息照相正是利用了激光的这一特性 选项a正确 3d电影利用了光的偏振 选项b错误 摄影机镜头镀膜增透利用了薄膜干涉 选项c错误 红外线遥感主要是利用红外线穿透云雾能力强的特点 选项d错误 答案 1 a 2 1 41 或 2 12 108 3 4m s 1 5s y方向 或向上 2 1 下列说法正确的是 a 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的b 机械波和电磁波一样 从空气进入水中 波长都变短c 泊松亮斑充分支持了光的波动说d 超声波与光波都具有偏振性 2 如图12所示 平静的水面上同一竖直线上有两个点光源sa sb 可分别发出a b两种不同颜色的单色光 在光源的正上方放置一个圆形的遮光板 在水面上方同时恰好看不到两个光源 则a光的频率 选填 或 b光的频率 图12 3 如图13甲所示 一列简谐横波以1m s的速度沿绳子由a向b传播 a b间的距离为3m 从波传到a点开始计时 质点a的振动图象如图乙所示 试求 图13 该波的波长 经过多长时间质点b第一次位于波峰位置 答案 1 ac 2 3 4m 6s 3 利用波传播的周期性 双向性解题 1 波的图象的周期性 相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同 从而使题目的解答出现多解的可能 2 波传播方向的双向性 在题目未给出波的传播方向时 要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性 高频考点十五波的图象与光的折射 全反射的组合 2 求解光学计算题的 四点 注意光的几何计算题往往是光路现象与光的反射 折射 全反射 临界点 及几何图形关系的综合问题 解决此类问题应注意以下四个方面 1 依据题目条件 正确分析可能的全反射及临界角 2 通过分析 计算确定光传播过程中可能的折射 反射 把握光的 多过程 现象 3 准确作出光路图 4 充分考虑三角形 圆的特点 运用几何图形中的边角关系 三角函数 相似形 全等形等 仔细分析光传播过程中产生的几何关系 2015 苏 锡 常 镇四市高三教学情况调研 一 如图14所示为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图 甲波的速度为v1 乙波的速度为v2 质点m的平衡位置为x 0 2m 则下列说法中正确的是 图14 a 这两列波发生干涉现象 且质点m的振动始终加强b 由图示时刻开始 再经过1 4甲波周期 m将位于波峰c 甲波的速度v1与乙波的速度v2一样大d 因波的周期未知 故两列波波速的大小无法比较 2 相对论认为时间和空间与物体的速度有关 在高速前进中的列车的中点处 某乘客突然按亮电灯 使其发出一道闪光 该乘客认为闪光向前 向后传播的速度相等 都为c 站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前 向后传播的速度 填 相等 或 不等 车上的乘客认为 电灯的闪光同时到达列车的前 后壁 地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的 填 前 或 后 壁 图15 1 下列说法正确的是 a 在机械波的传播过程中 介质质点的振动速度等于波的传播速度b 当波从一种介质进入另一种介质中传播时 频率一定不变c 在光的双缝干涉实验中 若仅将