新高考適用2023版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第1部分專題突破方略專題5近代物理初步熱學(xué)振動(dòng)與波光學(xué)第3講振動(dòng)與波光學(xué)課件

第一部分專題突破方略專題五近代物理初步熱學(xué)振動(dòng)與波光學(xué)第3講振動(dòng)與波光學(xué)真題速練·明考情核心知識(shí)·固雙基命題熱點(diǎn)·巧突破真題速練·明考情1.(多選)(2022·山東，9,4分)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖所示．當(dāng)t＝7s時(shí)，簡(jiǎn)諧波的波形可能正確的是()AC2.(2022·遼寧卷)完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮.2021年12月，在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球．如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球．下列說法正確的是()A．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大B．此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小C．若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射D．若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射C3.(多選)(2022·浙江6月高考)位于x＝0.25m的波源p從t＝0時(shí)刻開始振動(dòng)，形成的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正負(fù)方向傳播，在t＝2.0s時(shí)波源停止振動(dòng)，t＝2.1s時(shí)的部分波形如圖所示，其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置xa＝1.75m，質(zhì)點(diǎn)b的平衡位置xb＝－0.5m．下列說法正確的是()A．沿x軸正負(fù)方向傳播的波發(fā)生干涉B．t＝0.42s時(shí)，波源的位移為正C．t＝2.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)方向振動(dòng)D．在0到2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)總路程是2.55mBD(1)tanθ的值；(2)B位置到水面的距離H.〔備考策略〕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．常用到的思想方法有：圖像法、微平移法、特殊點(diǎn)法、作圖法．核心知識(shí)?固雙基一、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波1.知識(shí)體系二、光的折射、光的波動(dòng)性、電磁波與相對(duì)論1.知識(shí)體系

“關(guān)鍵能力”構(gòu)建一、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波1.分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的技巧(1)物理量變化分析：以位移為橋梁，位移增大時(shí)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力、加速度、勢(shì)能均增大，速度、動(dòng)能均減?。环粗?，則產(chǎn)生相反的變化．(2)矢量方向分析：矢量均在其值為零時(shí)改變方向．2.波的傳播問題中四個(gè)問題(1)沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向一致．(2)傳播中各質(zhì)點(diǎn)隨波振動(dòng)，但并不隨波遷移．(3)沿波的傳播方向上每個(gè)周期傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離．(4)在波的傳播過程中，同一時(shí)刻如果一個(gè)質(zhì)點(diǎn)處于波峰，而另一質(zhì)點(diǎn)處于波谷，則這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定是反相點(diǎn)．二、光的折射和全反射1.依據(jù)題目條件，正確分析可能的全反射及臨界角．2.通過分析、計(jì)算確定光傳播過程中可能的折射、反射，把握光的“多過程”現(xiàn)象．3.幾何光學(xué)臨界問題的分析畫出正確的光路圖，從圖中找出各種幾何關(guān)系；利用好光路圖中的臨界光線，準(zhǔn)確地判斷出恰好發(fā)生全反射的臨界條件．命題熱點(diǎn)?巧突破1.(2022·浙江6月高考)如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，兩彈簧自由端相距x.套在桿上的小球從中點(diǎn)以初速度v向右運(yùn)動(dòng)，小球?qū)⒆鲋芷跒門的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則(

)考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波考向1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)單擺B3.(多選)(2022·浙江1月高考)兩列振幅相等、波長(zhǎng)均為λ、周期均為T的簡(jiǎn)諧橫波沿同一繩子相向傳播，若兩列波均由一次全振動(dòng)產(chǎn)生，t＝0時(shí)刻的波形如圖1所示，此時(shí)兩列波相距λ，則()考向2波的傳播規(guī)律BD4.(2022·廣東高考)如圖所示，某同學(xué)握住軟繩的一端周期性上下抖動(dòng)，在繩上激發(fā)了一列簡(jiǎn)諧波．從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過半個(gè)周期，繩上M處的質(zhì)點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)至_____(選填“N”“P”或“Q”)處．加快抖動(dòng)，波的頻率增大，波速_______(選填“增大”“減小”或“不變”)．P不變【解析】經(jīng)過半個(gè)周期，波向右傳播半個(gè)波長(zhǎng)，而M點(diǎn)只在平衡位置附近上下振動(dòng)，恰好運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P點(diǎn)．波速是由介質(zhì)決定的，與頻率無關(guān)，波的頻率增大，而波速仍保持不變．5.(多選)(2022·重慶高三階段練習(xí))如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.5s時(shí)的波形圖，圖乙為介質(zhì)中P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則關(guān)于該波的說法正確的是()A．這列波沿x軸正方向傳播B．波速為16m/sC．P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為1HzD．P處質(zhì)點(diǎn)在5s末的位移為0.5m考向3振動(dòng)圖像與波的圖像問題AC6.(2022·遼寧模擬預(yù)測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.6s時(shí)的波形如圖中虛線所示，則其波速大小的可能值是(

)A．15m/s B．25m/sC．30m/s D．45m/sD將四個(gè)選項(xiàng)中波速值代入③⑥中，可知只有D項(xiàng)使⑥式的n有整數(shù)解．故選D.(1)求簡(jiǎn)諧波的傳播方向和速度；(2)寫出質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程．【解析】

(1)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像可知，在t＝0時(shí)刻向上振動(dòng)，所以簡(jiǎn)諧波向左傳播．〔方法技巧〕1.判斷波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的方法(1)特殊點(diǎn)法．(2)微平移法(波形移動(dòng)法)．3.利用波傳播的周期性、雙向性解題(1)波的圖像的周期性：相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同，從而使題目的解答出現(xiàn)多解的可能．(2)波傳播方向的雙向性：在題目未給出波的傳播方向時(shí)，要考慮到波可沿x軸正向或負(fù)向傳播的兩種可能性．1.(多選)(2022·山東泰安一模)如圖所示，四邊形ABCD是一塊玻璃磚的橫截面示意圖，∠A＝75°，∠D＝90°，DO垂直AB于O.一束單色光從O點(diǎn)射入玻璃磚，入射角為i＝45°時(shí)，AD和CD面都恰好沒有光線射出．下列說法正確的是()考點(diǎn)二光的折射和全反射考向1折射定律的應(yīng)用ACB．玻璃磚對(duì)該單色光的折射率為2C．單色光從AB邊射出時(shí)折射角為45°D．單色光從AB邊射出時(shí)折射角為60°【解析】光線進(jìn)入玻璃磚后兩次發(fā)生全反射，其光路與對(duì)應(yīng)的角度，如圖由于光在AD面和CD面都恰好沒有光線射出，即恰好發(fā)生全反射，則α＝β＝C(C是臨界角)由幾何關(guān)系得α＋β＝90°所以α＝β＝C＝45°2.(2022·河北高考卷)如圖，一個(gè)半徑為R的玻璃球，O點(diǎn)為球心．球面內(nèi)側(cè)單色點(diǎn)光源S發(fā)出的一束光在A點(diǎn)射出，出射光線AB與球直徑SC平行，θ＝30°.光在真空中的傳播速度為c.求：(1)玻璃的折射率；(2)從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點(diǎn)的最短時(shí)間．【解析】

(1)根據(jù)題意將光路圖補(bǔ)充完整，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知i1＝θ＝30°，i2＝60°根據(jù)折射定律有nsini1＝sini2(1)光線AB與底面的夾角α的值；(2)光束②的折射率；(3)光束②從A點(diǎn)射到C點(diǎn)的過程中在玻璃磚內(nèi)傳播的時(shí)間．【解析】

(1)如圖所示由幾何關(guān)系可知入射角i＝2α考向2光的折射和全反射AA．僅有a光B．僅有b光C．a(chǎn)、b光都可以D．a(chǎn)、b光都不可以【答案】

1.56.(2022·湖南，16(2)，8分)如圖所示，某種防窺屏由透明介質(zhì)和對(duì)光完全吸收的屏障構(gòu)成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可實(shí)現(xiàn)對(duì)像素單元可視角度θ的控制(可視角度θ定義為某像素單元發(fā)出的光在圖示平面內(nèi)折射到空氣后最大折射角的2倍)．透明介質(zhì)的折射率n＝2，屏障間隙l＝0.8mm.發(fā)光像素單元緊貼屏下，位于相鄰兩屏障的正中間．不考慮光的衍射．(1)若把發(fā)光像素單元視為點(diǎn)光源，要求可視角度θ控制為60°，求屏障的高度d；(2)若屏障高度d′＝1.0mm，且發(fā)光像素單元的寬度不能忽略，求像素單元寬度x最小為多少時(shí)，其可視角度θ剛好被擴(kuò)為180°(只要看到像素單元的任意一點(diǎn)，即視為能看到該像素單元)．【解析】

(1)(1)請(qǐng)畫出光路示意圖，標(biāo)出兩個(gè)亮斑的大致位置，說明亮斑的顏色；(2)求兩個(gè)亮斑間的距離．1.(2022·天津一模)汽車的自適應(yīng)巡航功能能夠幫助駕駛員減輕疲勞，毫米波雷達(dá)是其中一個(gè)重要部件．毫米波的波長(zhǎng)比短波波長(zhǎng)短，比紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，則(

)A．這三種電磁波，紅外線最容易發(fā)生明顯的衍射繞過粉塵B．這三種電磁波在真空中傳播，短波的傳播速度最小C．毫米波比紅外線更容易發(fā)生明顯衍射繞過粉塵D．這三種電磁波，短波頻率最高考點(diǎn)三光(波)的特有現(xiàn)象、電磁波C【解析】這三種電磁波中，短波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，最容易發(fā)生明顯的衍射，而毫米波比紅外線更容易發(fā)生明顯衍射繞過粉塵，故A錯(cuò)誤，C正確；這三種電磁波在真空中傳播時(shí)速度相同，都為光速，故B錯(cuò)誤；由公式c＝λf可知，波長(zhǎng)越小，頻率越高，則紅外線波的頻率最高，故D錯(cuò)誤．2.(多選)(2022·山東，10,4分)某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為l.同一單色光垂直照射狹縫．實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣．下列描述正確的是()ACDA．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B．遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C．照射兩條狹縫時(shí)，增加l，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋3.(2022·廣西聯(lián)考)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)P到雙縫S1、S2的路程差為7.5×10－7m，如果用頻率為6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，該黃光的波長(zhǎng)是___________m；P點(diǎn)出現(xiàn)_________(填“亮條紋”或“暗條紋”)；若保持雙縫之間的距離以及雙縫到屏的距離保持不變，將黃光換成波長(zhǎng)為750nm的紅光，則光屏上條紋的寬度