2024高考物理二輪復(fù)習(xí)專題8振動和波動光學(xué)案

PAGE19-專題八振動和波動光考情速覽·明規(guī)律高考命題點命題軌跡情境圖機械振動和機械波2024Ⅰ卷34Ⅱ卷3417(1)34題17(3)34題18(1)34題18(3)34題19(1)34題19(2)34題20(3)34題2024Ⅰ卷34Ⅲ卷342024Ⅰ卷34Ⅲ卷342024Ⅰ卷34Ⅱ卷342024Ⅱ卷34Ⅲ卷34光的折射和全反射2024Ⅰ卷34Ⅲ卷3416(1)34題16(3)34題17(1)34題17(2)34題17(3)34題18(1)34題18(2)34題18(3)34題19(1)34題19(3)34題20(1)34題20(2)34題20(3)34題2024Ⅰ卷34Ⅱ卷34Ⅲ卷342024Ⅰ卷34Ⅱ卷34Ⅲ卷342024Ⅰ卷34Ⅲ卷342024Ⅰ卷34Ⅱ卷34Ⅲ卷34光(波)的特有現(xiàn)象、電磁波2024Ⅱ卷3419(2)34題2024Ⅰ卷34核心學(xué)問·提素養(yǎng)“物理觀念”構(gòu)建一、機械振動與機械波1．學(xué)問體系2．波的疊加規(guī)律(1)兩個振動狀況相同的波源形成的波，在空間某點振動加強的條件為Δx＝nλ，振動減弱的條件為Δx＝nλ＋eq\f(λ,2).兩個振動狀況相反的波源形成的波，在空間某點振動加強的條件為Δx＝nλ＋eq\f(λ,2)，振動減弱的條件為Δx＝nλ.(2)振動加強點的位移隨時間而變更，振幅最大．二、光的折射、光的波動性、電磁波與相對論1．學(xué)問體系2．光的波動性(1)光的干涉產(chǎn)生的條件：發(fā)生干涉的條件是兩光源頻率相等，相位差恒定．(2)兩列光波發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象時，光的頻率相等，相位差恒定，條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ.(3)發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或小孔的尺寸跟光的波長相差不多或比光的波長?。翱茖W(xué)思維”展示一、機械振動與機械波1．分析簡諧運動的技巧(1)物理量變更分析：以位移為橋梁，位移增大時，振動質(zhì)點的回復(fù)力、加速度、勢能均增大，速度、動能均減??；反之，則產(chǎn)生相反的變更．(2)矢量方向分析：矢量均在其值為零時變更方向．2．波的傳播問題中四個問題(1)沿波的傳播方向上各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向一樣．(2)傳播中各質(zhì)點隨波振動，但并不隨波遷移．(3)沿波的傳播方向上每個周期傳播一個波長的距離．(4)在波的傳播過程中，同一時刻假如一個質(zhì)點處于波峰，而另一質(zhì)點處于波谷，則這兩個質(zhì)點肯定是反相點．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，精確地推斷出恰好發(fā)生全反射的臨界條件．命題熱點·巧突破考點一機械振動和機械波考向1簡諧運動單擺1．(2024·新課標卷Ⅱ)用一個擺長為80.0cm的單擺做試驗，要求搖擺的最大角度小于5°，則起先時將擺球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超過_6.9__cm(保留1位小數(shù))．(提示：單擺被拉開小角度的狀況下，所求的距離約等于擺球沿圓弧移動的路程．)某同學(xué)想設(shè)計一個新單擺，要求新單擺搖擺10個周期的時間與原單擺搖擺11個周期的時間相等．新單擺的擺長應(yīng)當取為_96.8__cm.【解析】拉離平衡位置的距離x＝2π×80cm×eq\f(5°,360°)＝6.97cm題中要求搖擺的最大角度小于5°，且保留1位小數(shù)，所以拉離平衡位置的不超過6.9cm；依據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))結(jié)合題意可知10T′＝11T代入數(shù)據(jù)為10eq\r(L′)＝11eq\r(80)解得新單擺的擺長為L′＝96.8cm2．(2024·全國卷Ⅱ，34(1))如圖1，長為l的細繩下方懸掛一小球a，繩的另一端固定在天花板上O點處，在O點正下方eq\f(3,4)l的O′處有一固定細鐵釘．將小球向右拉開，使細繩與豎直方向成一小角度(約為2°)后由靜止釋放，并從釋放時起先計時．當小球a擺至最低位置時，細繩會受到鐵釘?shù)淖钃酰O(shè)小球相對于其平衡位置的水平位移為x，向右為正．下列圖像中，能描述小球在起先一個周期內(nèi)的x－t關(guān)系的是(A)【解析】擺長為l時單擺的周期T1＝2πeq\r(\f(l,g))，振幅A1＝lα(α為擺角)，擺長為eq\f(1,4)l時單擺的周期T2＝2πeq\r(\f(\f(1,4)l,g))＝πeq\r(\f(l,g))＝eq\f(T1,2)，振幅A2＝eq\f(1,4)lβ(β為擺角)．依據(jù)機械能守恒得mgl(1－cosα)＝mgeq\f(l,4)(1－cosβ)，利用cosα＝1－2sin2eq\f(α,2)，cosβ＝1－2sin2eq\f(β,2)，以及sinα＝tanα＝α(α很小)，解得β＝2α，故A2＝eq\f(1,2)A1，故選項A正確．考向2波的傳播規(guī)律3．(多選)(2024·浙江高考真題)如圖所示，x軸上－2m、12m處有兩個振動周期均為4s、振幅均為1cm的相同的波源S1、S2，t＝0時刻同時起先豎直向下振動，產(chǎn)生波長均為4m沿x軸傳播的簡諧橫波．P、M、Q分別是x軸上2m、5m和8.5m的三個點，下列說法正確的是(CD)A．6.0s時P、M、Q三點均已振動B．8.0s后M點的位移始終是2cmC．10.0s后P點的位移始終是0D．10.5s時Q點的振動方向豎直向下【解析】波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,4)m/s＝1m/s，在6s內(nèi)兩列波傳播了6m，則此時PQ兩質(zhì)點已振動，但是M點還未振動，A錯誤；因M點到兩個振源的距離相等，則M是振動加強點，振幅為2cm，但不是位移始終為2cm，B錯誤；P點到兩振源的距離只差為6cm，為半波長的3倍，則該點為振動減弱點，振幅為零，即10.0s后P點的位移始終為零，C正確；S1波源的振動傳到Q點的時間為eq\f(10.5,1)s＝10.5s，則10.5s時Q點由S1引起的振動為豎直向下；S2波源的振動傳到Q點的時間為eq\f(3.5,1)s＝3.5s，則10.5s時Q點由S2引起的振動已經(jīng)振動了7s，此時在最高點，速度為零，則10.5s時刻Q點的振動速度為豎直向下，D正確．故選CD．4.(2024·新課標卷Ⅰ)一振動片以頻率f做簡諧振動時，固定在振動片上的兩根細桿同步周期性地觸動水面上a、b兩點，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣．c是水面上的一點，a、b、c間的距離均為l，如圖所示．已知除c點外，在ac連線上還有其他振幅極大的點，其中距c最近的點到c的距離為eq\f(3,8)l.求：(1)波的波長；(2)波的傳播速度．【答案】(1)eq\f(1,4)l(2)eq\f(1,4)fl【解析】(1)設(shè)與c點最近的振幅極大點為d，則ad＝l－eq\f(3,8)l＝eq\f(5,8)lbd＝eq\r(cd2＋bc2－2bc×cdcos60°)＝eq\f(7,8)l依據(jù)干涉加強點距離差的關(guān)系：Δx＝x1－x2＝nλbd－ad＝eq\f(1,4)l所以波長為eq\f(1,4)l(2)由于受迫振動的頻率取決于受迫源的頻率由v＝λf知，v＝eq\f(1,4)fl考向3振動與波動的圖像問題5．(5選3)(2024·新課標全國卷Ⅰ)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝eq\f(T,2)時刻，該波的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點．圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像．下列說法正確的是(CDE)A．質(zhì)點Q的振動圖像與圖(b)相同B．在t＝0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C．在t＝0時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D．平衡位置在坐標原點的質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示E．在t＝0時刻，質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大【解析】由圖(b)可知，在t＝eq\f(T,2)時刻，質(zhì)點正在向y軸負方向振動，而從圖(a)可知，質(zhì)點Q在t＝eq\f(T,2)正在向y軸正方向運動，故A錯誤；由t＝eq\f(T,2)的波形圖推知，t＝0時刻，質(zhì)點P正位于波谷，速率為零；質(zhì)點Q正在平衡位置，故在t＝0時刻，質(zhì)點P的速率小于質(zhì)點Q，故B錯誤；t＝0時刻，質(zhì)點P正位于波谷，具有沿y軸正方向最大加速度，質(zhì)點Q在平衡位置，加速度為零，故C正確；t＝0時刻，平衡位置在坐標原點處的質(zhì)點，正處于平衡位置，沿y軸正方向運動，跟(b)圖吻合，故D正確；t＝0時刻，質(zhì)點P正位于波谷，偏離平衡位置位移最大，質(zhì)點Q在平衡位置，偏離平衡位置位移為零，故E正確．故本題選CDE.6．(2024·天津高考真題)一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，t＝0時的波形如圖所示．t＝eq\f(T,4)時(C)A．質(zhì)點a速度方向沿y軸負方向B．質(zhì)點b沿x軸正方向遷移了1mC．質(zhì)點c的加速度為零D．質(zhì)點d的位移為－5cm【解析】經(jīng)過eq\f(T,4)周期，波向右傳播了eq\f(λ,4)，波形如圖所示，由圖可知，質(zhì)點a點恰好運動到平衡位置且沿著y軸正方向運動，A錯誤；質(zhì)點b點只在豎直方向上運動不會隨波遷移，B錯誤；質(zhì)點c恰好運動到平衡，速度最大，加速度為零，C正確；質(zhì)點d的位移為5cm，D錯誤．故選C．7．(2024·新課標卷Ⅲ)如圖，一列簡諧橫波平行于x軸傳播，圖中的實線和虛線分別為t＝0和t＝0.1s時的波形圖．已知平衡位置在x＝6m處的質(zhì)點，在0到0.1s時間內(nèi)運動方向不變．這列簡諧波的周期為_0.4__s，波速為_10__m/s，傳播方向沿x軸_負方向__(填“正方向”或“負方向”)．【解析】因為x＝6m處的質(zhì)點在0～0.1s內(nèi)運動方向不變，所以該處質(zhì)點從正向位移最大處經(jīng)過四分之一個周期向下運動至平衡位置處，即eq\f(1,4)T＝0.1s，解得周期為T＝0.4s，所以波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4m,0.4s)＝10m/s，在虛線上，x＝6m處的質(zhì)點向下運動，依據(jù)同側(cè)法可知波沿x軸負方向傳播．8．(2024·山東高考真題)一列簡諧橫波在勻稱介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，已知x＝eq\f(5,4)λ處質(zhì)點的振動方程為y＝Acos(eq\f(2π,T)t)，則t＝eq\f(3,4)T時刻的波形圖正確的是(D)【解析】依據(jù)題意可知，t＝eq\f(3,4)T時，在eq\f(5,4)λ＝λ＋eq\f(1,4)λ處的質(zhì)點處于y＝Acoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t))＝Acoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)·\f(3,4)T))＝Acoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)))＝0，則此時質(zhì)點位于平衡位置；下一時刻，該質(zhì)點向上運動，遠離平衡位置，依據(jù)題意，橫波沿x軸負方向傳播，依據(jù)同側(cè)法推斷可知，ABC錯誤，D正確．考向3振動與波動的多解性、周期性問題9．(2024·北京高考真題，4)如圖所示，一列簡諧橫波向右傳播，P、Q兩質(zhì)點平衡位置相距0.15m．當P運動到上方最大位移處時，Q剛好運動到下方最大位移處，則這列波的波長可能是(B)A．0.60m B．0.30mC．0.20m D．0.15m【解析】由題意，P、Q兩點之間的距離為eq\f(λ,2)＋nλ＝0.15m，n＝0,1,2，…，故n＝0時，λ＝0.30m，n＝1時，λ＝0.10m，選項B正確，A、C、D錯誤．10．(2024·廣東深圳市二模)如圖(a)，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線和虛線分別為t1＝0時刻和t2時刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為x1＝1.0m和x2＝4.0m的兩質(zhì)點．圖(b)為質(zhì)點Q的振動圖像，求：(1)波的傳播速度和t2的大?。?2)質(zhì)點P的位移隨時間變更的關(guān)系式．【答案】見解析【解析】(1)由圖(a)知波長λ＝8m；由圖(b)知質(zhì)點振動周期為T＝0.2s傳播速度v＝eq\f(λ,T)解得v＝40m/s結(jié)合圖(a)、(b)可知，橫波沿正x方向傳播，故從t1＝0到t2＝Δt時刻nλ＋2＝v·Δt＝vt2解得t2＝0.2n＋0.05s(n＝0,1，2，……)(2)質(zhì)點P做簡諧運動的位移表達式y(tǒng)＝Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)t＋φ))由圖(a)知A＝10cm，t＝0時y＝5eq\r(2)cm且向－y方向運動解得y＝10sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10πt＋\f(3π,4)))cm規(guī)律總結(jié)1．推斷波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的方法(1)特別點法；(2)微平移法(波形移動法)．2．周期、波長、波速的計算(1)周期：可依據(jù)質(zhì)點的振動狀況計算，若t時間內(nèi)，質(zhì)點完成了n次(n可能不是整數(shù))全振動，則T＝eq\f(t,n)；還可依據(jù)公式T＝eq\f(λ,v)計算．(2)波長：可依據(jù)波形圖確定，若l的距離上有n個(n可能不是整數(shù))波長，則λ＝eq\f(l,n)；也可依據(jù)公式λ＝vT計算．(3)波速：可依據(jù)波形傳播的時間、距離利用公式v＝eq\f(x,t)計算；也可依據(jù)公式v＝eq\f(λ,T)計算．3．利用波傳播的周期性、雙向性解題(1)波的圖像的周期性：相隔時間為周期整數(shù)倍的兩個時刻的波形相同，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，要考慮到波可沿x軸正向或負向傳播的兩種可能性．考點二光的折射和全反射考向1折射定律的應(yīng)用1．(2024·新課標全國卷Ⅰ)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3m．距水面4m的湖底P點發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照耀到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin53°＝0.8)．已知水的折射率為eq\f(4,3).(1)求桅桿到P點的水平距離；(2)船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點發(fā)出的激光束方向，當其與豎直方向夾角為45°時，從水面射出后仍舊照耀在桅桿頂端，求船行駛的距離．【答案】(1)7m(2)5.5m【解析】(1)設(shè)光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1，到P點的水平距離為x2；桅桿高度為h1，P點處水深為h2：激光束在水中與豎直方向的夾角為θ.由幾何關(guān)系有eq\f(x1,h1)＝tan53°①eq\f(x2,h2)＝tanθ②由折射定律有sin53°＝nsinθ③設(shè)桅桿到P點的水平距離為x，則x＝x1＋x2④聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得x＝7m⑤(2)設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為45°時，從水面出射的方向與豎直方向夾角為i′，由折射定律有sini′＝nsin45°⑥設(shè)船向左行駛的距離為x′，此時間束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x′1，到P點的水平距離為x′2，則x′1＋x′2＝x′＋x⑦eq\f(x′1,h1)＝tani′⑧eq\f(x′2,h2)＝tan45°⑨聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入題給數(shù)據(jù)得x′＝(6eq\r(2)－3)m＝5.5m⑩考向2光的折射和全反射2.(2024·新課標卷Ⅲ)如圖，一折射率為eq\r(3)的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°.一束平行光平行于BC邊從AB邊射入棱鏡，不計光線在棱鏡內(nèi)的多次反射，求AC邊與BC邊上有光出射區(qū)域的長度的比值．【答案】2【解析】設(shè)從D點入射的光線經(jīng)折射后恰好射向C點，光在AB邊上的入射角為θ1，折射角為θ2，如圖所示由折射定律有sinθ1＝nsinθ2設(shè)從DB范圍入射的光折射后在BC邊上的入射角為θ′，由幾何關(guān)系有θ′＝30°＋θ2代入題中數(shù)據(jù)解得θ2＝30°，θ′＝60°nsinθ′>1所以從DB范圍入射的光折射后在BC邊上發(fā)生全反射，反射光線垂直射到AC邊，AC邊上全部有光射出．設(shè)從AD范圍入射的光折射后在AC邊上的入射角為θ″，如圖所示由幾何關(guān)系可知θ″＝90°－θ2依據(jù)已知條件可知nsinθ″>1即從AD范圍入射的光折射后在AC邊上發(fā)生全反射，反射光線垂直射到BC邊上．設(shè)BC邊上有光線射出的部分為CF，由幾何關(guān)系得CF＝AC·sin30°AC邊與BC邊有光射出區(qū)域的長度比值為eq\f(AC,CF)＝23.(2024·新課標卷Ⅱ)直角棱鏡的折射率n＝1.5，其橫截面如圖所示，圖中∠C＝90°，∠A＝30°.截面內(nèi)一細束與BC邊平行的光線，從棱鏡AB邊上的D點射入，經(jīng)折射后射到BC邊上．(1)光線在BC邊上是否會發(fā)生全反射？說明理由；(2)不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值．【答案】(1)光線在E點發(fā)生全反射(2)sinr′＝eq\f(2\r(2)－\r(3),4)【解析】(1)如圖，設(shè)光線在D點的入射角為i，折射角為r.折射光線射到BC邊上的E點．設(shè)光線在E點的入射角為θ，由幾何關(guān)系，有θ＝90°－(30°－r)>60°①依據(jù)題給數(shù)據(jù)得sinθ>sin60°>eq\f(1,n)②即θ大于全反射臨界角，因此光線在E點發(fā)生全反射．(2)設(shè)光線在AC邊上的F點射出棱鏡，光線的入射角為i′，折射角為r′，由幾何關(guān)系、反射定律及折射定律，有i＝30°③i′＝90°－θ④sini＝nsinr⑤nsini′＝sinr′⑥聯(lián)立①③④⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)，得sinr′＝eq\f(2\r(2)－\r(3),4)⑦由幾何關(guān)系，r′即AC邊射出的光線與最初的入射光線的夾角．規(guī)律總結(jié)光的折射和全反射題型的分析思路(1)確定要探討的光線，有時需依據(jù)題意，分析、找尋臨界光線、邊界光線為探討對象．(2)找入射點，確認界面，并畫出法線．(3)明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系．①若光疏→光密：肯定有反射光線和折射光線．②若光密→光疏：假如入射角大于或等于臨界角，肯定發(fā)生全反射．(4)依據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式，結(jié)合幾何關(guān)系，聯(lián)立求解．〔考向預(yù)料〕1．(2024·新課標全國卷Ⅰ)如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A＝30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點射出，其折射角為60°，則玻璃對紅光的折射率為eq\r(3).若改用藍光沿同一路徑入射，則光線在D點射出時的折射射角_大于__(“小于”“等于”或“大于”)60°.【解析】依據(jù)題述和圖示可知，i＝60°，r＝30°，由折射定律，玻璃對紅光的折射率n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\r(3).若改用藍光沿同一路徑入射，由于玻璃對藍光的折射率大于玻璃對紅光的折射率，則光線在D點射出時的折射角大于60°.2．(2024·新課標卷Ⅰ)如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當入射角θ＝60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行．已知真空中的光速為c，則(C)A．玻璃磚的折射率為1.5B．OP之間的距離為eq\f(\r(2),2)RC．光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為eq\f(\r(3),3)cD．光從玻璃到空氣的臨界角為30°【解析】作出兩種狀況下的光路圖，如圖所示．設(shè)OP＝x，在A處發(fā)生全反射故有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(x,R).由于出射光平行可知，在B處射出，故n＝eq\f(sin60°,sin∠OBP)由于sin∠OBP＝eq\f(x,\r(x2＋R2)).聯(lián)立可得n＝eq\r(3)，x＝eq\f(\r(3),3)R，故AB錯誤；C．由v＝eq\f(c,n)可得v＝eq\f(\r(3),3)c，故C正確；D．由于sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)，所以臨界角不為30°，故D錯誤．故選C．3．(多選)(2024·山東高考真題)截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示．DE為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊貼BB′C′C面的線狀單色可見光光源，DE與三棱鏡的ABC面垂直，D位于線段BC的中點．圖乙為圖甲中ABC面的正視圖．三棱鏡對該單色光的折射率為eq\r(2)，只考慮由DE干脆射向側(cè)面AA′CC的光線．下列說法正確的是(AC)A．光從AA′C′C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的eq\f(1,2)B．光從AA′C′C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的eq\f(2,3)C．若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA′C′C面有光出射的區(qū)域面積將增大D．若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA′C′C面有光出射的區(qū)域面積將減小【解析】由題可知sinC＝eq\f(1,\r(2))，可知臨界角為45°，因此從D點發(fā)出的光，豎直向上從M點射出的光線恰好是出射光線的邊緣，同時C點也恰好是出射光線的邊緣，如圖所示，因此光線只能從MC段射出，依據(jù)幾何關(guān)系可知，M恰好為AC的中點，因此在AA′C′C平面上有一半的面積有光線射出，A正確，B錯誤；由于頻率越高，折射率越大，當光源發(fā)出的光的頻率變小，折射率也會變小，導(dǎo)致臨界角會增大，這時M點上方也會有光線出射，因此出射光線區(qū)域的面積將增大，C正確，D錯誤．故選AC．4.(2024·新課標全國卷Ⅲ)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邊上并進入棱鏡，然后垂直于AC邊射出．(1)求棱鏡的折射率；(2)保持AB邊上的入射點不變，漸漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出．求此時AB邊上入射角的正弦．【答案】(1)eq\r(3)(2)eq\f(\r(3)－\r(2),2)【解析】(1)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eq\f(sini,sinα)＝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＝eq\r(3)④(2)設(shè)變更后的入射角為i′，折射角為α′，由折射定律得eq\f(sini′,sinα′)＝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＝eq\f(1,n)⑥由幾何關(guān)系得θc＝α′＋30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦為sini′＝eq\f(\r(3)－\r(2),2)⑧考點三光(波)的特有現(xiàn)象、電磁波1．(5選3)(2024·新課標卷Ⅰ)在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)說明的有(BCE)A．雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲B．超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變更C．視察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低D．同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E．天文學(xué)上視察到雙星(相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星)光譜隨時間的周期性變更【解析】之所以不能同時視察到是因為聲音的傳播速度比光的傳播速度慢，所以A錯誤；超聲波與血液中的血小板等細胞發(fā)生反射時，由于血小板的運動會使得反射聲波的頻率發(fā)生變更，B正確；列車和人的位置相對變更了，所以聽得的聲音頻率發(fā)生了變更，所以C正確；波動傳播速度不一樣是由于波的頻率不一樣導(dǎo)致的，D錯誤；雙星在周期性運動時，會使得到地球的距離發(fā)生周期性變更，故接收到的光頻率會發(fā)生變更，E正確．故選BCE.2．(5選3)(2024·新課標全國Ⅲ卷)水槽中，與水面接觸的兩根相同細桿固定在同一個振動片上．振動片做簡諧振動時，兩根細桿周期性觸動水面形成兩個波源．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)水面上振動的質(zhì)點，下列說法正確的是(BDE)A．不同質(zhì)點