2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考部分 第17講 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 光與電磁波練習(xí)（含解析）

《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考部分 第17講 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 光與電磁波練習(xí)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考部分 第17講 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 光與電磁波練習(xí)（含解析）（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第17講　機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波　光與電磁波 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)·重溫真題 1．(2019·北京高考)利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是(　　) A．甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫 B．甲對(duì)應(yīng)雙縫，乙對(duì)應(yīng)單縫 C．都是單縫，甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大 D．都是雙縫，甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大 答案　A 解析　單縫衍射圖樣的中央條紋亮且寬，相鄰條紋間距不等；雙縫干涉圖樣中相鄰條紋間距相等。根據(jù)題目中給出的甲、乙兩種圖樣可知，甲是單縫衍射的圖樣，乙是雙縫干涉的圖樣，A正確。 2．(2019·全國(guó)卷Ⅱ) (1)如

2、圖，長(zhǎng)為l的細(xì)繩下方懸掛一小球a，繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)處，在O點(diǎn)正下方l的O′處有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度(約為2°)后由靜止釋放，并從釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)小球a擺至最低位置時(shí)，細(xì)繩會(huì)受到鐵釘?shù)淖钃?。設(shè)小球相對(duì)于其平衡位置的水平位移為x，向右為正。下列圖象中，能描述小球在開始一個(gè)周期內(nèi)的x-t關(guān)系的是________。 (2)某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}： (ⅰ)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可________。 A．將單縫向雙縫靠

3、近 B．將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng) C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng) D．使用間距更小的雙縫 (ⅱ)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長(zhǎng)λ＝________。 (ⅲ)某次測(cè)量時(shí)，選用的雙縫的間距為0.300 mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm。則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為________ nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。 答案　(1)A　(2)(ⅰ)B　(ⅱ)　(ⅲ)630 解析　(1)擺長(zhǎng)為l時(shí)單擺的周期T1＝2π，振幅A1＝lα(α為擺角)，擺長(zhǎng)為l時(shí)單擺的周期T2＝

4、2π ＝π＝，振幅A2＝lβ(β為擺角)。根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgl(1－cosα)＝mg(1－cosβ)，利用cosα＝1－2sin2，cosβ＝1－2sin2，以及sin≈tan≈，sin≈tan≈(、)很小，解得β＝2α，故A2＝A1，故A正確。 (2)(ⅰ)相鄰明(暗)干涉條紋的間距Δx＝λ，要增加觀察到的條紋個(gè)數(shù)，即減小Δx，需增大d或減小l，因此應(yīng)將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)，或使用間距更大的雙縫，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 (ⅱ)第1條暗條紋到第n條暗條紋間的距離為Δx，則相鄰暗條紋間的距離Δx′＝，又Δx′＝λ，解得λ＝。 (ⅲ)由λ＝，代入數(shù)據(jù)解得λ＝630 nm。 3．(

5、2019·全國(guó)卷Ⅰ)(1)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝時(shí)刻，該波的波形圖如圖a所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖b表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象與圖b相同 B．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大 C．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大 D．平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖b所示 E．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大 (2)如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與

6、豎直方向的夾角為53°(取sin53°＝0.8)。已知水的折射率為。 (ⅰ)求桅桿到P點(diǎn)的水平距離； (ⅱ)船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。 答案　(1)CDE　(2)(ⅰ)7 m　(ⅱ)5.5 m 解析　(1)t＝時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，向上振動(dòng)，對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象與圖b不符，A錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示(圖a的波形圖左移半個(gè)波長(zhǎng)即可得到)，質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置，質(zhì)點(diǎn)Q的速率比質(zhì)點(diǎn)P的大，質(zhì)點(diǎn)P的加速度大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)所在位置與其平衡位置的距離為振幅，質(zhì)點(diǎn)Q

7、在平衡位置，與其平衡位置的距離為0，故B錯(cuò)誤，C、E正確；t＝時(shí)刻，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向下振動(dòng)，對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象與圖b吻合，D正確。 (2)(ⅰ)設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1，到P點(diǎn)的水平距離為x2；桅桿高度為h1，P點(diǎn)處水深為h2；激光束在水中與豎直方向的夾角為θ。由幾何關(guān)系有 ＝tan53°① ＝tanθ② 由折射定律有 sin53°＝nsinθ③ 設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為x，則 x＝x1＋x2④ 聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得 x＝7 m⑤ (ⅱ)設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為45°時(shí)，從水面出射的方向與豎直方向夾角為i′，由折射定

8、律有 sini′＝nsin45°⑥ 設(shè)船向左行駛的距離為x′，此時(shí)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1′，到P點(diǎn)的水平距離為x2′，則 x1′＋x2′＝x′＋x⑦ ＝tani′⑧ ＝tan45°⑨ 聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入題給數(shù)據(jù)得 x′＝(6－3) m≈5.5 m。 4．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)(1)水槽中，與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上。振動(dòng)片做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源。兩波源發(fā)出的波在水面上相遇，在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣。關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．不同質(zhì)點(diǎn)

9、的振幅都相同 B．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同 C．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同 D．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同 E．同一質(zhì)點(diǎn)處，兩列波的相位差不隨時(shí)間變化 (2)如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A＝90°，∠B＝30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。 (ⅰ)求棱鏡的折射率； (ⅱ)保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時(shí)AB邊上入射角的正弦。 答案　(1)BDE　(2)(ⅰ)　(ⅱ) 解析　(1)兩列波相遇疊加產(chǎn)生干涉，一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減弱，即振幅不同，A錯(cuò)誤；各質(zhì)

10、點(diǎn)的振動(dòng)頻率、周期都與振動(dòng)片相同，B、D正確；不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位不同(不是同時(shí)到達(dá)正的最大位移處)，C錯(cuò)誤；兩列波頻率相同，在同一質(zhì)點(diǎn)處的相位差恒定，E正確。 (2)(ⅰ)光路圖及相關(guān)量如圖所示。 光束在AB邊上折射，由折射定律得 ＝n① 式中n是棱鏡的折射率。由幾何關(guān)系可知 α＋β＝60°② 由幾何關(guān)系和反射定律得 β＝β′＝∠B③ 聯(lián)立①②③式，并代入i＝60°得 n＝④ (ⅱ)設(shè)改變后的入射角為i′，折射角為α′，由折射定律得 ＝n⑤ 依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角θc，且sinθc＝⑥ 由幾何關(guān)系得 θc＝α′＋30°⑦ 由④⑤⑥⑦式得

11、此時(shí)AB邊上入射角的正弦為 sini′＝。 5．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)(1)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝0和t＝0.20 s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知該波的周期T>0.20 s。下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．波速為0.40 m/s B．波長(zhǎng)為0.08 m C．x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.70 s時(shí)位于波谷 D．x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.12 s時(shí)位于波谷 E．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為0.32 m (2)如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個(gè)小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn))，然

12、后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點(diǎn)作AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察，恰好可以看到小標(biāo)記的像；過O點(diǎn)作AB邊的垂線交直線DF于E；DE＝2 cm，EF＝1 cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射) 答案　(1)ACE　(2) 解析　(1)根據(jù)波形圖可知，波長(zhǎng)λ＝16 cm＝0.16 m，B錯(cuò)誤；根據(jù)t＝0時(shí)刻和t＝0.20 s時(shí)刻的波形圖可知T＝0.2 s，T＝ s，n＝0,1,2,3，…，而已知該波的周期T>0.20 s，故該波的周期T＝0.40 s，波速v＝＝0.40 m/

13、s，A正確；簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，x＝0.08 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)刻沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，在t＝0.70 s＝1T時(shí)位于波谷，在t＝0.12 s＝T時(shí)位于y>0的某位置(不是位于波谷)，C正確，D錯(cuò)誤；若此波傳入另一介質(zhì)中，周期T不變，其波速變?yōu)関＝0.80 m/s，由λ＝vT可得它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ＝0.80×0.4 m＝0.32 m，E正確。 (2)過D點(diǎn)作AB邊的垂線NN′，連接OD，則∠ODN＝α為來自O(shè)點(diǎn)的光線在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為β，如圖所示。 根據(jù)折射定律有nsinα＝sinβ① 式中n為三棱鏡的折射率 由幾何關(guān)系可知β＝60°② ∠EOF＝30°

14、③ 在△OEF中有EF＝OEsin∠EOF④ 由③④式和題給條件得OE＝2 cm⑤ 根據(jù)題給條件可知，△OED為等腰三角形，有α＝30°⑥ 由①②⑥式得n＝。 6．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．改用紅色激光 B．改用藍(lán)色激光 C．減小雙縫間距 D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) E．將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) (2)一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長(zhǎng)為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、

15、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。 答案　(1)ACD　(2)1.55 解析　(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰亮條紋的間距Δx＝λ，因此要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距可減小雙縫間的距離，增大屏幕與雙縫的距離，換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)或頻率更小的光做光源。故選A、C、D。 (2)設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點(diǎn)的光線的入射角為i1，折射角為r1。在剖面內(nèi)作光源相對(duì)于反光壁的鏡像對(duì)稱點(diǎn)C，連接C、D，交反光壁于E點(diǎn)，由光源射向E點(diǎn)的光線，反射后沿ED射向D點(diǎn)。光線在D點(diǎn)的

16、入射角為i2，折射角為r2，如圖所示。 設(shè)液體的折射率為n，由折射定律有 nsini1＝sinr1① nsini2＝sinr2② 由題意知r1＋r2＝90°③ 聯(lián)立①②③式得n2＝④ 由幾何關(guān)系可知sini1＝＝⑤ sini2＝＝⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式得n≈1.55。 命題特點(diǎn)：1.以選擇題、填空題形式的命題涉及面比較廣，常考查機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波的綜合問題，光的折射、全反射現(xiàn)象，近年對(duì)光的干涉考查的熱度有所增加，也常對(duì)其他概念、現(xiàn)象進(jìn)行拼盤式的命題考查。 2．以計(jì)算題形式的命題以考查波的傳播、光的折射和全反射現(xiàn)象為主。 思想方法：圖象法、微平移法、特殊點(diǎn)法、作圖法。

17、 高考考向1　機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 例1　(2018·全國(guó)卷Ⅰ)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝ s時(shí)的波形圖如圖a所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖b是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。求： (1)波速及波的傳播方向； (2)質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。 (1)t＝ s時(shí)Q點(diǎn)的振動(dòng)方向是什么？波的傳播方向是什么？如何判斷？ 提示：向上。由“上下坡”法可知波沿x軸負(fù)方向傳播。 (2)t＝0時(shí)Q點(diǎn)在什么位置？t＝ s時(shí)此振動(dòng)狀態(tài)傳播到什么位置？ 提示：平衡位置。P點(diǎn)所在的位置。 [解析]　(1)由圖a可以看出，該波的波長(zhǎng)為 λ＝36 cm① 由圖b可以看出，周期為T＝2 s② 波速為 v＝＝18

18、 cm/s③ 由圖b知，當(dāng)t＝ s時(shí)，Q點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖a可得，波沿x軸負(fù)方向傳播。 (2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為xP、xQ。 由圖a知，x＝0處y＝－＝Asin(－30°)， 因此xP＝λ＝3 cm④ 由圖b知，在t＝0時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)Δt＝ s，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有xQ－xP＝vΔt＝6 cm⑤ 由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為 xQ＝9 cm。 [答案]　(1)18 cm/s　波沿x軸負(fù)方向傳播 (2)9 cm 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的應(yīng)用技巧 (1)求解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法

19、 ①分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象，此問題最簡(jiǎn)單，只要看清橫坐標(biāo)即可。橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象。 ②看清橫、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)。 ③找準(zhǔn)波動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。 ④找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。 (2)判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的方法 ①上下坡法(圖甲)； ②同側(cè)法(圖乙)； ③微平移法(圖丙)。 1．(2017·全國(guó)卷Ⅰ)如圖a，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0，－2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖b和圖c所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，－2)的路程差為________m

20、，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。 答案　2　減弱　加強(qiáng) 解析　波長(zhǎng)λ＝vT＝2 m，兩列波的波長(zhǎng)相等。 兩波源到A點(diǎn)的路程差Δx＝ m－8 m＝2 m。 兩波源到B點(diǎn)的路程差Δx′＝ m－ m＝0，初相相差π，B點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)。 兩波源到C點(diǎn)的路程差Δx″＝3.5 m－2.5 m＝1 m＝，初相相差π，C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。 2．(2019·遼寧省沈陽(yáng)市模擬)(多選)有兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是10 cm，傳播速度大小相同。O點(diǎn)是實(shí)線波的波源，實(shí)線波沿x軸正

21、方向傳播，波的頻率為3 Hz；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻實(shí)線波剛好傳到x＝12 m處質(zhì)點(diǎn)，虛線波剛好傳到x＝0處質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．實(shí)線波和虛線波的頻率之比為2∶3 B．平衡位置為x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)此刻振動(dòng)速度最大 C．實(shí)線波源的振動(dòng)方程為y＝10sin(6πt＋π)(cm) D．平衡位置為x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)始終處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，振幅為20 cm E．從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.75 s，平衡位置為x＝5 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y>0 答案　BCE 解析　已知兩列簡(jiǎn)諧橫波波速大小相等，由圖可知，實(shí)線波的波長(zhǎng)λ1＝4 m，虛線波的波長(zhǎng)λ2＝6 m，由v＝λf可

22、知，實(shí)線波和虛線波的頻率之比為f1∶f2＝λ2∶λ1＝3∶2，故A錯(cuò)誤；此刻兩列波單獨(dú)引起平衡位置為x＝6 m處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向均向上且最大，所以該質(zhì)點(diǎn)此時(shí)速度最大，故B正確；根據(jù)振動(dòng)方程y＝Asin(ωt＋φ)，實(shí)線波的振幅A＝10 cm，角頻率ω＝2πf1＝6π rad/s，因?qū)嵕€波沿x軸正向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知平衡位置為x＝12 m處的質(zhì)點(diǎn)起振方向向下，則波源的起振方向向下，φ＝π，故實(shí)線波源的振動(dòng)方程為y＝10sin(6πt＋π)(cm)，故C正確；兩列波的頻率不一致，不是相干波，無法產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故不能形成穩(wěn)定的振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的點(diǎn)，D錯(cuò)誤；v＝λ1f1＝4×3 m/s＝12 m/s，

23、從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.75 s實(shí)線波往x軸正向傳播了9 m，即x＝5 m處的質(zhì)點(diǎn)在實(shí)線波的傳播中振動(dòng)了T1，故引起平衡位置為x＝5 m處的質(zhì)點(diǎn)的位移為y1＝0，虛線波往x軸負(fù)向傳播了9 m，即x＝5 m處的質(zhì)點(diǎn)在虛線波的傳播中振動(dòng)了T2，引起平衡位置為x＝5 m的質(zhì)點(diǎn)的位移y2>0，顯然y1＋y2>0，故E正確。 3．(2019·廣東珠海一模)(多選)關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，經(jīng)過同一位置時(shí)，加速度可能不同 B．在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率 C．在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)不一定處在波峰或波谷的疊加處 D．波源與觀察者互相靠近

24、或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化 E．在波的傳播方向上相對(duì)平衡位置的位移始終相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長(zhǎng) 答案　BCD 解析　做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，加速度總與位移大小成正比，方向相反，故經(jīng)過同一位置時(shí)，加速度一定相同，A錯(cuò)誤；物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其驅(qū)動(dòng)頻率跟固有頻率無關(guān)，故B正確；在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)不一定處在波峰或波谷的疊加處，也可能是平衡位置的疊加處，故C正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)，波源與觀察者相互靠近或者相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化，故D正確；在波的傳播方向上相對(duì)平衡位置的位移始終相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍，故E錯(cuò)誤。 高考考向2　光的折射和全反射

25、例2　(2018·全國(guó)卷Ⅱ)如圖，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A＝90°，∠B＝60°，一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)。不計(jì)多次反射。 (1)求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角； (2)為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？ (1)若已經(jīng)根據(jù)折射定律等求出圖中的各個(gè)角度，如何求出射光相對(duì)于入射光的偏角？ 提示：將光線在每個(gè)界面的偏轉(zhuǎn)角相加，向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)記為正，向逆順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)記為負(fù)。 (2)為實(shí)現(xiàn)圖中光路，光線在各邊上的傳播應(yīng)符合什么條件？ 提示：在AC邊上不能發(fā)

26、生折射，在AB邊上不能發(fā)生全反射。 [解析]　(1)光線在BC邊上折射，由折射定律有 sini1＝nsinr1① 式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC邊上的入射角和折射角。 光線在AC邊上發(fā)生全反射，由反射定律有i2＝r2② 式中i2和r2分別是該光線在AC邊上的入射角和反射角。 光線在AB邊上發(fā)生折射，由折射定律有 nsini3＝sinr3③ 式中i3和r3分別是該光線在AB邊上的入射角和折射角。由幾何關(guān)系得 i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°④ F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為 δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)

27、⑤ 由①②③④⑤式得δ＝60°⑥ (2)光線在AC邊上發(fā)生全反射，光線在AB邊上不發(fā)生全反射，有 nsini2≥nsinC>nsini3⑦ 式中C是全反射臨界角，滿足nsinC＝1⑧ 由④⑦⑧式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為 ≤n<2。 [答案]　(1)60°　(2)≤n<2 光的折射和全反射問題的解題技巧 (1)在解決光的折射問題時(shí)，應(yīng)根據(jù)題意分析光路，即畫出光路圖，找出入射角和折射角，然后應(yīng)用公式來求解，找出臨界光線往往是解題的關(guān)鍵。 (2)在解決光的全反射問題時(shí)，先確定光是否由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)、入射角是否大于或等于臨界角，若不符合全反射的條件，則再由折射定律和

28、反射定律確定光的傳播情況。 (3)在處理光的折射和全反射類型的題目時(shí)，根據(jù)折射定律及全反射的條件準(zhǔn)確作出幾何光路圖是基礎(chǔ)，利用幾何關(guān)系、折射定律是關(guān)鍵。 4．(2019·天津高考)某小組做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。 (1)下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度________。 A．選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚 B．選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚 C．選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn) D．插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些 (2)該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是_

29、_______。 (3)該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法線NN′的垂線，垂足分別為C、D點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率n＝________。(用圖中線段的字母表示) 答案　(1)AD　(2)D　(3) 解析　(1)測(cè)定玻璃折射率的關(guān)鍵是根據(jù)入射光線和出射光線確定在玻璃中的傳播光線，因此選用光學(xué)表面間距大的玻璃磚以及使同側(cè)兩枚大頭針間的距離盡量大些都有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度，A、D正確；兩光學(xué)表面是否平行不影響折射率的測(cè)量，為減小誤差，應(yīng)選用細(xì)長(zhǎng)的大頭針，故B、C錯(cuò)誤。 (2)兩光學(xué)

30、表面平行的玻璃磚的入射光線與出射光線平行，在空氣中的入射角大于玻璃中的折射角，在題圖中，根據(jù)玻璃磚界線及四個(gè)孔洞位置分別作出光路圖及法線如圖1所示，分析可知實(shí)驗(yàn)操作正確的是D。 (3)如圖2所示，玻璃的折射率n＝，又sini＝，sinr＝，故n＝。 5．(2019·河南六市高三聯(lián)合一模)某玻璃材料制成的光學(xué)元件截面如圖所示，左邊是半徑為R的半圓，右邊是直角三角形CDE，∠DCE＝60°。由A點(diǎn)發(fā)出的一束細(xì)光，從B點(diǎn)射入元件后折射光線與AO平行(O為半圓的圓心，CD為直徑，AO與CD垂直)。已知玻璃的折射率為，B點(diǎn)到AO的距離為，光在真空中的速度為c。求： (1)入射光

31、線AB與AO的夾角α； (2)光線從B點(diǎn)射入元件，到第一次射出元件所需的時(shí)間。 答案　(1)15°　(2) 解析　(1)作出光路圖如圖所示，由sinr＝得，折射角r＝30°，又n＝，得i＝45° 由幾何關(guān)系得α＝i－r＝15°。 (2)由sinC＝得全反射臨界角C＝45° 由幾何關(guān)系得光線在CE邊的入射角為60°，大于全反射臨界角，發(fā)生全反射，在DE邊的入射角為30°，即能射出玻璃元件 由幾何關(guān)系知，光在玻璃中的路程：s＝2R n＝，s＝vt 得t＝。 高考考向3　波的特有現(xiàn)象和電磁波 例3　(2019·湖南衡陽(yáng)二模)(多選)以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述中，正確的是

32、(　　) A．交警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利用了波的多普勒效應(yīng) B．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說明光具有波動(dòng)性 D．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線 E．在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量單擺周期的誤差，應(yīng)選小球運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，測(cè)其n次全振動(dòng)的時(shí)間 (1)通過手指間的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋，這是什么現(xiàn)象？ 提示：光的衍射。 (2)用單擺測(cè)重力加速度，以什么位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)計(jì)時(shí)誤差較??？ 提示：最低點(diǎn)。 [解析]　交警通過發(fā)射超聲波測(cè)量車速是利

33、用了波的多普勒效應(yīng)，從汽車上反射回的超聲波的頻率發(fā)生了變化，故A正確；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉，故B錯(cuò)誤；通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，是波的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動(dòng)性，故C正確；紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體也能輻射紅外線，故D錯(cuò)誤；在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量單擺周期的誤差，應(yīng)選小球運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，測(cè)其n次全振動(dòng)的時(shí)間，因?yàn)樵谧畹忘c(diǎn)速度最大，計(jì)時(shí)誤差較小，故E正確。 [答案]　ACE 1.機(jī)械波和光波都能發(fā)生干涉、衍射、多普勒效應(yīng)等波特有的現(xiàn)象，偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象。要觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象和明顯

34、的衍射現(xiàn)象需要一定的條件。 (1)干涉條件：頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同。 (2)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多，或者比波長(zhǎng)更小。 2．機(jī)械波的干涉圖樣中，波峰和波峰相遇的點(diǎn)、波谷和波谷相遇的點(diǎn)及其連線上的所有點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；波峰和波谷相遇的點(diǎn)及其連線上的所有點(diǎn)都是振動(dòng)減弱點(diǎn)。振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)有時(shí)位移也為零，只是振幅為兩列波的振幅之和，振動(dòng)更加劇烈。 3．光的干涉 (1)光的雙縫干涉 ①條紋間隔均勻，亮度均勻，中央為亮條紋。 ②條紋間距Δx＝λ，l、d相同時(shí)，Δx∝λ，例如，其他條件相同，雙縫干涉時(shí)可見光中的紅光條紋間距最大，紫光最小。 ③如

35、用白光做實(shí)驗(yàn)，中央為白色亮條紋，兩邊為彩色條紋。 (2)光的干涉現(xiàn)象：薄膜干涉(油膜、空氣膜、增透膜、牛頓環(huán))。 4．光的衍射 (1)光的單縫衍射 ①條紋寬度和間隔不均勻，亮度不均勻，中央亮條紋最寬最亮。 ②單縫衍射裝置等其他條件相同時(shí)，可見光中紅光的中央亮條紋最寬，紫光最窄。 ③如用白光做實(shí)驗(yàn)，中央為白色亮條紋，兩邊為彩色條紋。 (2)光的衍射現(xiàn)象：圓孔衍射、泊松亮斑。 5．多普勒效應(yīng)：當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變大；當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率變小。 6．電磁波的特點(diǎn) (1)是橫波。 (2)傳播不需要介質(zhì)。 (3)在真空中傳播速度等

36、于光速。 6．(2019·四川南充三診)(多選)如圖所示，一束復(fù)色光由某介質(zhì)射入真空后分解為a、b兩束單色光。以下說法正確的是(　　) A．真空中a光的波長(zhǎng)比b光的大 B．在同一介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光慢 C．光由同一介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小 D．a(chǎn)、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，b光的中央亮條紋較寬 E．a(chǎn)、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較小 答案　BCD 解析　由圖看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的頻率大于b光的頻率，真空中a光的波長(zhǎng)比b光的小，故A錯(cuò)誤；因?yàn)閍光的折射率大，由公式v＝

37、，可知在同一介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光小，故B正確；a光的折射率比b光的大，根據(jù)sinC＝知，光由同一介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光的小，故C正確；a光的波長(zhǎng)比b光的小，則知a、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，b光的中央亮條紋較寬，故D正確；a光的波長(zhǎng)比b光的小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，a、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光比a光的干涉條紋間距大，故E錯(cuò)誤。 7．(2019·內(nèi)蒙古呼和浩特市二模)(多選)下列說法正確的是(　　) A．肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽(yáng)光呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象 B．橫波和縱波都能發(fā)生干涉、衍射和偏振現(xiàn)

38、象 C．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用綠光照射單縫，在光屏P上觀察到干涉條紋，用紅光代替綠光照射單縫將得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣 D．真空中的光速在不同的慣性系中不相同 E．在真空中傳播的電磁波，當(dāng)它的頻率增大時(shí)，它的傳播速度不變，波長(zhǎng)變短 答案　ACE 解析　肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽(yáng)光呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象，故A正確；橫波和縱波都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，只有橫波能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；由Δx＝λ可知，用紅光代替綠光照射單縫，將得到相鄰條紋間距更大的衍射圖樣，故C正確；根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論，真空中的光速在不同的慣性系中是相同的，故D錯(cuò)誤；在真空

39、中傳播的電磁波，當(dāng)它的頻率增大時(shí)，它的傳播速度不變，波長(zhǎng)變短，故E正確。 8．(2019·北京朝陽(yáng)高三一模)(多選)如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃色濾光片時(shí)得到一個(gè)干涉圖樣，為了使干涉條紋的間距變寬，可以采取的方法是(　　) A．換用紫色的濾光片 B．換用紅色的濾光片 C．使光源離雙縫距離近一些 D．使光屏離雙縫距離遠(yuǎn)一些 答案　BD 解析　由于干涉條紋間距為：Δx＝λ，可知，為了使干涉條紋的間距變寬，可以換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的單色光，也可以使光屏離雙縫距離遠(yuǎn)一些，故B、D正確。 易錯(cuò)警示 機(jī)械波多解情況的分析 例　(20

40、17·全國(guó)卷Ⅲ)(多選)如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t＝0時(shí)的波形圖，虛線為t＝0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說法正確的是(　　) A．波長(zhǎng)為2 m B．波速為6 m/s C．頻率為1.5 Hz D．t＝1 s時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰 E．t＝2 s時(shí)，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置 分析與解　由簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖象可知，波長(zhǎng)為4 m，A錯(cuò)誤。t＝0.5 s時(shí)波向x軸正方向傳播的距離為x＝(n＋)λ(n＝0,1,2,3…)，即t＝(n＋)T＝0.5 s(n＝0,1,2,3…)，又T>0.5 s，解得T＝，當(dāng)n＝0時(shí)，T

41、＝ s 符合題意；當(dāng)n＝1時(shí)，T＝ s<0.5 s，不符合題意，則波速v＝＝6 m/s，B正確。頻率f＝＝1.5 Hz，C正確。t＝0時(shí)x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰，因t＝1 s時(shí)n＝＝＝1.5，則此時(shí)x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷，D錯(cuò)誤。t＝0時(shí)x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)，因t＝2 s 時(shí)n＝＝＝3，則此時(shí)x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上振動(dòng)，E正確。 答案　BCE 易錯(cuò)警示　機(jī)械波的多解問題有兩類：(1)因?yàn)椴ǖ膫鞑シ较?或質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向)不明確存在多解；(2)因?yàn)椴ㄔ诳臻g和時(shí)間上具有周期性引起多解。對(duì)于這類問題，要分情況討論，一般得出波長(zhǎng)、周期、波速等的通式，如果題中有限定

42、條件，再進(jìn)一步確定解。 配套作業(yè) 　　限時(shí)：40分鐘　　　滿分：100分 一、選擇題(本題共8小題，每小題8分，共64分，均為多選題) 1．(2019·西安高三第三次質(zhì)檢)下列說法正確的是(　　) A．雷達(dá)是利用超聲波工作的 B．紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 C．真空中的光速在不同的慣性參考系中是相同的 D．在同一個(gè)周期里，波上的質(zhì)點(diǎn)沿波傳播的方向移動(dòng)的距離為一個(gè)波長(zhǎng) E．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定相同 答案　BCE 解析　雷達(dá)是利用無線電波工作的，A錯(cuò)誤；紅外線比紫外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，B正確；根據(jù)狹義相對(duì)論，真

43、空中的光速在不同的慣性參考系中是相同的，C正確；波上的質(zhì)點(diǎn)不沿波傳播的方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過同一位置時(shí)，與平衡位置的距離相等，故回復(fù)力相同，故加速度相同，但是，前后兩次經(jīng)過同一位置時(shí)，速度大小相同，方向可能相反，故E正確。 2．(2019·安徽省六安市最后一卷)如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t＝0.16 s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是1 m/s，則下列說法正確的是(　　) A．這列波的波長(zhǎng)是12 cm B．這列波可能是沿x軸正方向傳播的 C．t＝0.04 s時(shí)，x＝4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向 D．0～0.1

44、6 s內(nèi)，x＝6 cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向改變了3次 E．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.5 m/s，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為6 cm 答案　ADE 解析　由圖可知λ＝12 cm，A正確；周期為T＝＝0.12 s，Δt＝0.16 s＝T＋內(nèi)，波沿傳播方向移動(dòng)的距離Δx＝λ＋，則由圖可知波的傳播方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤；由圖可知，在t＝0.04 s＝時(shí)刻，x＝4 cm處的質(zhì)點(diǎn)在y軸負(fù)方向位置沿y軸正方向振動(dòng)，C錯(cuò)誤；0.16 s＝T，故0～0.16 s內(nèi)，x＝6 cm處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向改變了3次，D正確；若此波傳入另一介質(zhì)中速度變?yōu)?.5 m/s，因?yàn)橹芷诓蛔?，則它在該介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ′＝v′

45、T＝0.5×0.12 m＝6 cm，E正確。 3．(2019·河南濮陽(yáng)三模)以下說法中正確的是(　　) A．圖甲是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖，其中a光在水珠中傳播的速度一定大于b光在水珠中傳播的速度 B．圖乙是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角i逐漸增大到某一值后不再會(huì)有光線從bb′面射出 C．圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間距離L，兩相鄰亮條紋間的距離Δx將減小 D．圖丁是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的 E．圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏，當(dāng)M固定不動(dòng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)N時(shí)，光屏P上的光亮度將一

46、明一暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波 答案　ACE 解析　根據(jù)折射率和光的傳播速度之間的關(guān)系n＝，可知折射率越大，傳播速度越小，從圖甲中可以看出，b光在水珠中偏折得更厲害，即b光在水中的折射率大于a光在水中的折射率，則a光在水珠中的傳播速度大于b光在水珠中的傳播速度，故A正確；圖乙中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90°，bb′面的入射角就小于光的全反射的臨界角，就不會(huì)發(fā)生全反射，故肯定有光線從bb′面射出，B錯(cuò)誤；根據(jù)Δx＝λ，可知只減小屏到擋板間距離L，兩相鄰亮條紋間的距離Δx將減小，故C正確；圖丁中，由于不知道被測(cè)工件的放置情況，故不能判斷被檢測(cè)的平面在

47、此處是否是凸起的，D錯(cuò)誤；只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，所以光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，故E正確。 4．(2019·廣東深圳二模)下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是(　　) A．光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射 B．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用紅光替代紫光，相鄰亮條紋間距變大 C．在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋是等間距的 D．光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波 E．在同一種物質(zhì)中，波長(zhǎng)越短的光傳播速度越小 答案　BDE 解析　全反射發(fā)生的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，故A錯(cuò)誤；雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰的兩個(gè)亮條紋間距Δx＝λ，故波長(zhǎng)越長(zhǎng)則相鄰

48、的亮條紋間距越大，而紅光的波長(zhǎng)大于紫光的波長(zhǎng)，則紅光的相鄰的亮條紋間距比紫光的大，故B正確；因?yàn)榉试砼莞魈幒穸炔煌?，故在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋的間距是不等的，故C錯(cuò)誤；光的偏振現(xiàn)象表明了光是橫波，縱波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故D正確；在同一種物質(zhì)中，不同波長(zhǎng)的光傳播速度不同，波長(zhǎng)越短，波速越小，故E正確。 5．(2019·湖北省七市州教科研協(xié)作體高三聯(lián)考)在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，已知波速v＝200 m/s，且t＝0時(shí)刻，波剛好傳播到x＝40 m處，該處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示，另在x＝400 m處有一接收器，則下列說法正確的是(　　) A．波源開始振動(dòng)

49、時(shí)方向沿y軸負(fù)方向 B．從t＝0開始經(jīng)0.4 s，x＝40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.4 m C．接收器在t＝1.8 s時(shí)才能接收到此波 D．若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，接收器接收到波的頻率可能為2 Hz E．若該波與另一列頻率為5 Hz沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波相遇，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣 答案　BCE 解析　所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同，由圖可知x＝40 m處質(zhì)點(diǎn)的起振方向沿y軸正向，則波源的起振方向一定沿y軸的正方向，A錯(cuò)誤；由圖可知振動(dòng)周期為T＝0.4 s，從t＝0開始經(jīng)0.4 s，x＝40 m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，路程為4個(gè)振幅即0.4 m，B正確；x＝40 m到x＝

50、400 m距離為Δx＝360 m，波傳播時(shí)間t＝＝ s＝1.8 s，C正確；波的頻率為f＝＝2.5 Hz，若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，由多普勒效應(yīng)可知接收器接收到波的頻率大于2.5 Hz，D錯(cuò)誤；要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，需要頻率相同，E正確。 6．(2019·四川德陽(yáng)二診)一列波沿x軸傳播，t＝2 s時(shí)刻的波形如圖1所示，如圖2是某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下列說法正確的是(　　) A．波的傳播速度為1 m/s B．波如果向右傳播，則圖2是x＝0、4 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 C．波如果向左傳播，則圖2是x＝0、4 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D．波如果向左傳播，則x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過1 s到達(dá)x＝2 m處

51、 E．無論波向左傳播還是向右傳播，x＝2 m處在2 s內(nèi)路程都為2A 答案　ABE 解析　由波動(dòng)圖象知，波長(zhǎng)為λ＝4 m，由振動(dòng)圖象知，周期為T＝4 s，則波的傳播速度為v＝＝ m/s＝1 m/s，故A正確；根據(jù)振動(dòng)圖象知該質(zhì)點(diǎn)在t＝2 s時(shí)在平衡位置向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”可知，波如果向右傳播，圖2應(yīng)是x＝0、4 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，故B正確，C錯(cuò)誤；如果波向左傳播，x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)向下振動(dòng)，經(jīng)過Δt＝1 s＝，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)負(fù)向最大位移處，故D錯(cuò)誤；無論波向左傳播還是向右傳播，x＝2 m處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)Δt＝2 s＝，走過的路程都為s＝2A，故E正確。 7．(2019·東北三省三校二模)關(guān)于

52、振動(dòng)和波動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象 B．單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān) C．在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移不一定始終最大 D．部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象 E．我們?cè)诘厍蛏辖邮盏絹碜赃b遠(yuǎn)星球的光波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，可以判斷該星球正在遠(yuǎn)離我們 答案　CDE 解析　橫波會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，縱波則不會(huì)，A錯(cuò)誤；單擺的運(yùn)動(dòng)周期只和擺線長(zhǎng)度以及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)，和擺球的質(zhì)量無關(guān)，B錯(cuò)誤；在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，位移不是始終最大，C正確；當(dāng)部隊(duì)齊步走過橋，可能會(huì)使得人步行的頻率和橋的固有頻率一致而發(fā)生共振，

53、因此不能齊步走，D正確；由多普勒效應(yīng)可知，如果光波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)說明波源在遠(yuǎn)離我們，即星球在遠(yuǎn)離我們，E正確。 8．(2019·遼寧卓越名校聯(lián)盟二模)用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中光源為白熾燈泡，調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使光屏上能觀察到清晰的干涉條紋。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(　　) A．取下濾光片，光屏上將出現(xiàn)彩色的干涉條紋 B．若單縫向右平移一小段距離，光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離增大 C．若將雙縫間的距離d增大，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小 D．若將濾光片由紅色換成綠色，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小 E．測(cè)出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩條亮條紋中心的間距為Δx

54、＝ 答案　ACD 解析　取下濾光片，由于白熾燈發(fā)出的光為白光，故發(fā)生干涉時(shí)會(huì)出現(xiàn)色散現(xiàn)象，即在光屏上將出現(xiàn)彩色的干涉條紋，故A正確；若單縫向右平移一小段距離，由于雙縫到光屏的距離不變，則光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離不變，故B錯(cuò)誤；根據(jù)Δx＝λ知，若將雙縫的距離d增大，則光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小，故C正確；若將濾光片由紅色換成綠色，色光的波長(zhǎng)減小，根據(jù)Δx＝λ知，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小，故D正確；測(cè)出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩條亮條紋中心的間距為Δx＝，故E錯(cuò)誤。 二、計(jì)算題(本題共2小題，共36分，須寫出規(guī)范的解題步驟) 9．(2019·四川攀枝花二模)(18分)

55、如圖所示，一個(gè)截面為矩形的水池，池底有一垂直于池邊的線形發(fā)光體，長(zhǎng)度為L(zhǎng)。當(dāng)池中未裝水時(shí)，一高為h的人站在距池邊h的A點(diǎn)，只能看到發(fā)光體的一個(gè)端點(diǎn)。當(dāng)將水池加滿水時(shí)，人需移到距池邊2h的B點(diǎn)時(shí)，又恰好只能看到發(fā)光體的一個(gè)端點(diǎn)。已知光在真空中傳播的速度為c，發(fā)光體的一端緊靠池邊的底部，人站的位置與發(fā)光體在同一豎直面內(nèi)，不計(jì)人眼到頭頂?shù)木嚯x，求： (1)水池中水的折射率； (2)當(dāng)水池加滿水時(shí)，站在B點(diǎn)的人看到的發(fā)光體端點(diǎn)發(fā)出的光傳到人眼的時(shí)間。 答案　(1)　(2) 解析　(1)已知水池加滿水時(shí)，人站在B點(diǎn)時(shí)恰好只能看到發(fā)光體的一個(gè)端點(diǎn)，設(shè)該端點(diǎn)發(fā)出的傳播到人眼的光線在水池中與豎直方

56、向的夾角為r，在空氣中與豎直方向的夾角為i，水池中水的折射率為n，作光路圖如圖所示， 由折射定律：n＝ 由題意和幾何關(guān)系得：sinr＝ sini＝ 聯(lián)立以上各式得：n＝。 (2)設(shè)水池加滿水時(shí)，站在B點(diǎn)的人看到的端點(diǎn)發(fā)出的光在水中傳播的速度為v，在水中和空氣中傳播經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1、t2，總時(shí)間為t，則 t1＝ v＝ t2＝ t＝t1＋t2 聯(lián)立以上各式得：t＝。 10．(2019·遼寧卓越名校聯(lián)盟二模)(18分)從M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸向負(fù)方向和正方向傳播，兩列波的周期T與波長(zhǎng)λ均相同，振幅均為A＝20 cm。t＝0時(shí)兩列波剛好都傳播

57、到坐標(biāo)原點(diǎn)，波的圖象如圖所示，此時(shí)x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)P的位移為10 cm，再經(jīng)Δt＝0.01 s坐標(biāo)原點(diǎn)的位移第一次變?yōu)?0 cm，求： (1)波的傳播速度和波源的振動(dòng)頻率； (2)之后M、N兩點(diǎn)之間所有振動(dòng)減弱點(diǎn)的位置坐標(biāo)。 答案　(1)300 m/s　25 Hz　(2)x＝－9 m，x＝－3 m，x＝3 m，x＝9 m 解析　(1)由圖可知，M點(diǎn)產(chǎn)生的波向x軸負(fù)方向傳播，N點(diǎn)產(chǎn)生的波向x軸正方向傳播，從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)過兩列波的第一個(gè)波峰都將傳播到坐標(biāo)原點(diǎn)，坐標(biāo)原點(diǎn)的位移第一次變?yōu)?0 cm，由此可得：Δt＝T 解得：T＝0.04 s 又由題可知，t＝0時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)

58、點(diǎn)P的位移為10 cm＝，振動(dòng)方向沿y軸正方向，則：＝1 m 解得：波長(zhǎng)λ＝12 m 所以該波的傳播速度：v＝＝ m/s＝300 m/s 波源的振動(dòng)頻率：f＝＝ Hz＝25 Hz。 (2)由波的疊加原理可知，M、N之間的點(diǎn)到M與N的距離的差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，為振動(dòng)減弱點(diǎn)。設(shè)振動(dòng)減弱點(diǎn)到M的距離與到N的距離分別為x1和x2，由圖可知，M與N到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離均為一個(gè)波長(zhǎng)，都是12 m，則有： |x1－x2|＝(2n－1)·＜24 m，x1＋x2＝2λ＝24 m 可得當(dāng)n＝1時(shí)，|x1－x2|＝λ＝6 m 當(dāng)n＝2時(shí)，|x1－x2|＝λ＝18 m， 當(dāng)n＝3時(shí)，|x1－x2|＝λ＝30 m不符合條件， 結(jié)合對(duì)稱性可知，在M、N之間有4個(gè)振動(dòng)減弱點(diǎn)： x＝－9 m，x＝－3 m，x＝3 m，x＝9 m。 - 31 -