2016创新设计高考物理浙江专用二轮专题复习：专题六选修3-4选修3-5专题六第12讲详解

2016创新设计高考物理浙江专用二轮专题复习：专题六选修3-4选修3-5专题六第12讲详解第一页，共58页。第12讲机械振动和机械波光第二页，共58页。1.(2014·浙江理综，17)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是(

)A.0.5s

B.0.75s

C.1.0s

D.1.5s第三页，共58页。解析游船的振动图象如图所示。答案C第四页，共58页。2.(多选)(2014·浙江理综，18)关于下列光学现象，说法正确的是(

)A.水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽第五页，共58页。答案CD第六页，共58页。3.(1)4分(单选)(2015·浙江自选模块，13)以下说法正确的是(

)A.真空中蓝光的波长比红光的波长长B.天空中的彩虹是由光干涉形成的C.光纤通信利用了光的全反射原理D.机械波在不同介质中传播，波长保持不变(2)(6分)某个质点的简谐运动图象如图1所示，求振动的振幅和周期。图1第七页，共58页。第八页，共58页。4.(2015·新课标全国卷Ⅱ，34)(1)(5分)如图2，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)图2第九页，共58页。A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距第十页，共58页。(2)(10分)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1s，振幅A＝5cm。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求：(ⅰ)P、Q间的距离；(ⅱ)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。第十一页，共58页。第十二页，共58页。第十三页，共58页。答案(1)ABD

(2)(ⅰ)133cm

(ⅱ)125cm第十四页，共58页。5.(2015·新课标全国卷Ⅰ，34)(1)(5分)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝。在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1____Δx2(填“＞”、“＝”或“＜”)。若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为________mm。(2)(10分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v＝25cm/s。两列波在t＝0时的波形曲线如图3所示。求：第十五页，共58页。图3(ⅰ)t＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标；(ⅱ)从t＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16cm的质点的时间。第十六页，共58页。第十七页，共58页。答案

(1)＞0.3(2)(ⅰ)x＝(50＋300n)cm

(n＝0，±1，±2，±3，…)

(ⅱ)0.1s第十八页，共58页。

从2015年的自选模块卷来看，本专题考查的题型为选择题和计算题，包括2个小题，分值分别是4分和6分。从知识点上看，一题考查几何光学和机械波组合基础知识，另一题考查机械波的图象问题。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；光学的基本知识，光的折射定律、全反射及光导纤维。第十九页，共58页。考向一振动(或波动)与光的折射、全反射的组合核心知识1.机械振动与机械波第二十页，共58页。第二十一页，共58页。1.(1)(单选)一简谐横波在t＝0时刻的波形图如图4所示，传播方向自左向右，已知t1＝0.6s末，c点出现第三次波峰。则下列说法正确的是(

)图4第二十二页，共58页。A.该简谐波的周期为0.24sB.质点a比b先回到平衡位置C.该简谐波传播到d点所需的时间为0.24sD.d点的起振方向沿y轴向上(2)某同学用下述方法测玻璃的折射率：先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出两侧界面MN、PQ，在玻璃砖的一侧用激光照射，在光源同侧且与MN平行的光屏上得到两光点图5A、B，两光线的位置如图5所示。测得入射光线与界面的夹角α＝30°，光屏上两光点之间的距离L＝3.0cm，玻璃砖的厚度h＝2.0cm，求玻璃的折射率。第二十三页，共58页。第二十四页，共58页。第二十五页，共58页。2.(1)(单选)一物理教师某天正在一湖边钓鱼，突然湖的周围起了风，他发现湖中钓鱼的浮标上下浮动。他根据自己的经验认为浮标上下浮动可简化成竖直方向的简谐运动，他通过观测绘制出了浮标的振动图象，如图6甲所示，接着他又根据湖面的波纹绘制出了水的波动图象，如图乙所示。假设图乙是一列沿x轴正方向传播的水波在t＝0.5s时的波形图，图甲是图乙中离原点0～4m范围内某质点的振动图象，则下列说法正确的是(

)

甲乙

图6第二十六页，共58页。A.浮标上下振动的周期为T＝4sB.该列波的波速为2m/sC.该波传播过程中遇到频率为1Hz的机械波时能产生干涉D.不能确定图甲是0～4m范围内哪个质点的振动图象第二十七页，共58页。图7第二十八页，共58页。第二十九页，共58页。答案

(1)B

(2)15°第三十页，共58页。3.(2015·杭州市质量监测)(1)(单选)如图8所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，则下列说法正确的是(

)图8A.质点D是振动减弱点B.质点A、D在该时刻的高度差为1cmC.再过半个周期，质点B、C是振动加强点D.质点C的振幅为1cm第三十一页，共58页。(2)如图9所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝75°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用。试求玻璃砖的折射率n。图9第三十二页，共58页。解析(1)由干涉图样可知，D点为两波谷相遇应该是加强点，选项A错误；此时A点在加强后的最高点，D点在加强后的最低点，由合成叠加关系可知AD的高度差为14cm，选项B错误；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图样，所以A、D点始终是加强点，B、C点始终是减弱点，选项C错误；质点C为减弱点，振幅为两振幅之差，为1cm，选项D正确。第三十三页，共58页。(2)如图所示第三十四页，共58页。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。①若光疏→光密：定有反射、折射光线。②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。第三十五页，共58页。核心知识考向二光学基本知识与波动(或振动)的组合第三十六页，共58页。1.(1)(单选)下列说法正确的是(

)A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B.在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中。在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影C.如果地球表面没有大气层覆盖，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些D.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，红光从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较小第三十七页，共58页。(2)一列简谐横波在x轴上传播，如图10所示，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为Δt＝0.2s后的波形图，求：图10①此波的波速为多少？②若Δt＞T且波速为165m/s，试通过计算确定此波沿何方向传播？第三十八页，共58页。第三十九页，共58页。答案(1)B

(2)①v右＝(20n＋5)m/s

(n＝0，1，2，3，…)

v左＝(20n＋15)m/s(n＝0，1，2，3，…)

②沿x轴正方向传播第四十页，共58页。2.(1)(多选)下列说法正确的是(

)A.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的B.在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由绿光变为红光造成的C.光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理D.光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的折射角大于紫光的折射角第四十一页，共58页。(2)如图11所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t′＝0.06s时刻的波形图。已知在t＝0时刻，x＝1.5m处的质点向y轴正方向运动。图11①判断该波的传播方向；②求该波的最小频率；③若3T＜t′＜4T，求该波的波速。第四十二页，共58页。第四十三页，共58页。答案(1)BD

(2)①向右②12.5Hz

③75m/s第四十四页，共58页。第四十五页，共58页。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。第四十六页，共58页。高频考点十三波的图象与光的折射、全反射的组合第四十七页，共58页。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。第四十八页，共58页。(1)(4分)(单选)一列简谐横波，在t＝0.6s时刻的图象如图12甲所示，波上A质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是(

)图12第四十九页，共58页。第五十页，共58页。图13第五十一页，共58页。第五十二页，共58页。(2)画出光路图如图所示第五十三页，共58页。第五十四页，共58页。(