（全國通用）2018年高考物理二輪復習 考前第2天 機械振動和機械波 光 電磁波學案 選修3-4

考前第2天選修34機械振動和機械波光電磁波考 點 提 煉1.機械振動與機械波2.光的折射、全反射(1)折射率：nn(2)全反射：sin C3.正確分析、處理光的折射和全反射問題的關鍵點(1)掌握發(fā)生全反射的條件，理解n和sin C等公式中各量的物理意義。(2)正確地畫圖，找準反射角、折射角或臨界角，會熟練應用一些幾何知識。4.電磁波(1)電磁波譜的順序(按頻率升高)：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線。(2)光的偏振不僅證明光是一種波，而且是橫波。(3)激光的特點：強度大；方向性好；單色性好；相干性好；覆蓋波段寬而且可調(diào)諧。(4)經(jīng)典時空觀：時間與空間、物質(zhì)、慣性系無關。相對論時空觀：有物質(zhì)才有時間和空間，空間和時間與物體的運動狀態(tài)有關。臨 考 必 做1.(1)如圖1所示為一半圓柱形玻璃磚的橫截面，O點為圓心，半徑為R。頻率相同的單色光a、b垂直于直徑方向從A、B兩點射入玻璃磚。單色光a經(jīng)折射后過M點，OM與單色光的入射方向平行。已知A到O的距離為R，B到O的距離為R，M到O的距離為R，則玻璃磚對單色光的折射率為_，單色光b在第一次到達玻璃磚圓弧面上_(填“能”或“不能”)發(fā)生全反射。圖1(2)如圖2所示為一列簡諧橫波在t0時刻的波形圖，簡諧橫波沿x軸正方向傳播。從t0到t1.7 s時間內(nèi)，質(zhì)點P共五次振動到波谷位置，且在t1.7 s時質(zhì)點P剛好在波谷位置。求：圖2()該簡諧橫波的周期；()這列簡諧橫波從t1.7 s開始經(jīng)過多長時間傳到平衡位置在x24 cm的質(zhì)點Q處。解析(1)根據(jù)幾何關系可得，單色光a的從半圓柱形玻璃磚射出時，入射角為30°，折射角為60°，根據(jù)光的折射定律有n，即玻璃磚對單色光的折射率為。由sin C可得全反射臨界角的正弦值為，小于單色光b的入射角的正弦值，所以可以發(fā)生全反射。(2)()簡諧橫波沿x軸正方向傳播，由題圖可知，在圖示時刻質(zhì)點P的振動方向沿y軸負方向，則該波的周期為T，質(zhì)點P經(jīng)過4T時間第五次達到波谷位置，即4T1.7 s解得T0.4 s()由題圖得波長2 cm則波速v5 cm/s波由題圖所示位置傳到質(zhì)點Q處的位移為x24 cm2.5 cm21.5 cm所需時間t1.7 s2.6 s答案(1)能(2)()0.4 s()2.6 s2.在圖3中坐標系的原點處有一波源，圖中a、b、c、d、e五點的橫坐標分別為5 cm、15 cm、18 cm、21 cm、27 cm。該波源在介質(zhì)中形成了一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，從該簡諧波第一次傳到c點開始計時，此時c點的振動方向沿y軸的正方向，經(jīng)時間t0.6 s時該簡諧波第一次傳到e點，此時c點第一次到達x軸下方的最大位移處，已知該簡諧波的振幅為A。則以下說法正確的是_。(填正確答案標號)圖3A.該簡諧波的速度大小為20 cm/sB.該簡諧波的周期為0.8 sC.在t0.6 s時間內(nèi)，質(zhì)點d通過的路程為3AD.在t s時質(zhì)點a應處于平衡位置且沿y軸的負方向振動E.在t0.5 s時質(zhì)點b、c的位移相同 (2)一三棱柱形玻璃磚的橫截面如圖4所示，A90°、C60°，已知ACl，玻璃磚的折射率為n。一細光束從AB邊的中點沿與AB邊成45°角的方向射入玻璃磚。已知光在真空中的速度為c。圖4()分析光能否從BC邊射出，并說明理由；()不考慮原路返回的光線，光通過玻璃磚所用時間為多少？解析(1)設該簡諧波的波長為，由題中的條件可知c、e兩點之間的距離為，即9 cm，12 cm，周期為T，則tT，所以T0.8 s，因此該簡諧波的波速大小為v cm/s15 cm/s，A錯誤，B正確；該簡諧波的振動形式由c傳到d所需要的時間為t1 s0.2 s，在t0.6 s的時間內(nèi)質(zhì)點d振動的時間為t2tt10.4 s，則質(zhì)點d通過的路程為振幅的2倍，即2A，C錯誤；由題中的條件描繪出t0時的波形圖，如圖所示，此時質(zhì)點a處于x軸上方且向上振動，原點的振動形式從原點傳播到a點所需的時間為t3 s s，故t s時，a點處于平衡位置，振動方向沿y軸的負方向，D正確；0.5 sT，則在00.5 s內(nèi)質(zhì)點b先由x軸上方最大位移處向下運動到達x軸下方最大位移處，再向上運動到達位移為A處，質(zhì)點c先由平衡位置向上運動到達x軸上方最大位移處，再向下運動經(jīng)過平衡位置，到達位移為A處，E正確。(2)()作出光路圖如圖所示設折射光線與BC的交點為E，光束在D點發(fā)生折射時，入射角為i，折射角為r，由折射定律有n代入數(shù)據(jù)解得r30°由幾何關系可知，光在E點的入射角60°設全反射的臨界角為C，則sin C根據(jù)已知條件得C45°，因為>C，所以光在E點發(fā)生全反射，不能從BC邊射出。()設光線的出射點為F，由幾何關系可知光線垂直AC邊射出玻璃磚過D點作BC邊的垂線且垂足為G，由幾何關系得BC2l，ABlCE2l2BG，BGABcos 30°解得CE，DEBD光在玻璃磚中的行程為xDEEFBDCEcos 30°l光在玻璃磚中的速度為vc則光通過玻璃磚的時間為t。答案(1)BDE(2)()見解析()- 5 -