2018版高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分專題整合突破專題16振動(dòng)和波動(dòng)光及光的本性教案

1、專題十六振動(dòng)和波動(dòng)光及光的本性儲(chǔ)知識(shí)核心歸納.1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的五個(gè)特征(1)動(dòng)力學(xué)特征：Fkx.(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)為變加速運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均減小，靠近平衡位置時(shí)則相反(3)運(yùn)動(dòng)的周期性特征：相隔T或nT(n為正整數(shù))的兩個(gè)時(shí)刻振子處于同一位置且振動(dòng)狀態(tài)相同(4)對(duì)稱性特征：相隔T(n為正整數(shù))的兩個(gè)時(shí)刻，振子位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等，相對(duì)于平衡位置的位移大小相等(5)能量特征：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒2受迫振動(dòng)與共振(1)振動(dòng)特點(diǎn)：受迫振動(dòng)的周期或頻率等于驅(qū)動(dòng)力的周期或頻率(2)共振：驅(qū)動(dòng)力的周期

2、或頻率等于系統(tǒng)的固有周期或頻率，系統(tǒng)的振幅最大3波的形成與傳播(1)波速、波長(zhǎng)、周期、頻率的關(guān)系vf(2)波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法“上下坡”法：沿波的傳播速度的正方向看，“上坡”的點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”的點(diǎn)向上振動(dòng)，簡(jiǎn)稱“上坡下，下坡上”同側(cè)法：在波的圖象上的某一點(diǎn)，沿縱軸方向畫出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿x軸方向畫個(gè)箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭總是在曲線的同側(cè)(3)波動(dòng)問(wèn)題出現(xiàn)多解的主要原因波傳播的周期性，在波的傳播方向上相距波長(zhǎng)整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況相同，因此質(zhì)點(diǎn)的位移、加速度、振動(dòng)方向和波的形狀出現(xiàn)了周期性的變化波傳播具有雙向性，當(dāng)波沿x軸方向傳播時(shí)，波既

3、可以沿x軸正方向傳播，也可以沿x軸負(fù)方向傳播，導(dǎo)致多解4光的折射與全反射(1)折射率的兩個(gè)公式n(1、2分別為入射角和折射角)n(c為真空中的光速，v為光在介質(zhì)中的速度)(2)全反射的條件及臨界角公式全反射的條件：光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角大于或等于臨界角臨界角公式：sin C.5波的干涉、衍射等現(xiàn)象(1)干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象干涉條件：頻率相同、相位差恒定，振動(dòng)方向相同；明顯衍射條件：d.(2)明條紋(振動(dòng)加強(qiáng)區(qū))：rk；暗條紋(振動(dòng)減弱區(qū))：r.(3)光的干涉條紋特點(diǎn)：明暗相間，條紋間距x.(4)各種色光特征比較項(xiàng)目紅紫頻率越來(lái)越大波長(zhǎng)越來(lái)越短折射率越來(lái)越大介質(zhì)中傳播速度越來(lái)越小發(fā)

4、生全反射時(shí)的臨界角越來(lái)越小6.電磁波的特點(diǎn)(1)橫波(2)傳播不需要介質(zhì)(3)具有波的共性(4)真空中的速度c3108 m/s品真題感悟高考1(2017卷T34(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()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)ACD在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰亮條紋的間距x，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(2017卷T34(1)如圖161所示

5、，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t0時(shí)的波形圖，虛線為t0.5 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(shuō)法正確的是()圖161A波長(zhǎng)為2 mB波速為6 m/sC頻率為1.5 HzDt1 s時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰Et2 s時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置BCE由簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)圖象可知，波長(zhǎng)為4 m，A錯(cuò)誤t0.5 s時(shí)波向x軸正方向傳播的距離為x(n0,1,2,3)，即tT0.5 s(n0,1,2,3)，又T0.5 s，解之得T，當(dāng)n0時(shí)，T s，符合題意；當(dāng)n1時(shí)，T s0.5 s，不符合題意，則波速v6 m/s，B正確；頻率f1.5 Hz，C正確；t0時(shí)x1

6、 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰，因t1 s時(shí)n1.5，則此時(shí)x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷，D錯(cuò)誤；t0時(shí)x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，因t2 s時(shí)n3，則此時(shí)x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，E正確3(2016卷T34(1)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)B周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸E電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失ABC電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與電磁波的

7、頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A正確；周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，選項(xiàng)C正確；電磁波可以通過(guò)光纜傳輸，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；電磁波波源的電磁振蕩停止，波源不再產(chǎn)生新的電磁波，但空間中已產(chǎn)生的電磁波仍可繼續(xù)傳播，選項(xiàng)E錯(cuò)誤4(2016卷T34(1)由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播波源振動(dòng)的頻率為20 Hz，波速為16 m/s.已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 mP、Q開(kāi)始振動(dòng)后，下列判斷正確的是()AP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向

8、始終相同BP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反C當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置D當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰E當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰BDE簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng) m0.8 mP、Q兩質(zhì)點(diǎn)距離波源S的距離PS15.8 m19，SQ14.6 m18.因此P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反，說(shuō)法A錯(cuò)誤，說(shuō)法B正確當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰的位置，Q在波谷的位置當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波谷的位置，Q在波峰的位置說(shuō)法C錯(cuò)誤，說(shuō)法D、E正確5(2015卷T34(1)如圖162，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為，經(jīng)折

9、射后射出a、b兩束光線則()圖162A在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D若改變光束的入射方向使角逐漸變大，則折射光線a首先消失E分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距ABD通過(guò)光路圖可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃磚對(duì)a光的折射率大于b光的折射率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤a光的頻率大于b光的頻率，波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確由n知，在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，選項(xiàng)A正確入射角增大時(shí)，折射率大的光線首先發(fā)生全反射，a光首先消失，選項(xiàng)D正確

10、做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)x得a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，選項(xiàng)E錯(cuò)誤練模擬沙場(chǎng)點(diǎn)兵1(2017廈門一中檢測(cè))下列說(shuō)法中正確的是()A軍隊(duì)士兵過(guò)橋時(shí)使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象B機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度均僅由介質(zhì)決定C拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射光的影響D假設(shè)火車以接近光速通過(guò)站臺(tái)時(shí)，站臺(tái)上旅客觀察到車上乘客在變矮E赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在ACE軍隊(duì)士兵過(guò)橋時(shí)使用便步，防止行走的頻率與橋的頻率相同，橋發(fā)生共振現(xiàn)象，故A正確；機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定，與波的頻率無(wú)關(guān)，電磁波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)和波的頻率均有關(guān)，故B

11、錯(cuò)誤；加偏振片的作用是減弱反射光的強(qiáng)度，從而增大透射光的強(qiáng)度，故C正確；根據(jù)尺縮效應(yīng)，沿物體運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度將變短，火車以接近光速通過(guò)站臺(tái)時(shí)，站在站臺(tái)上旅客觀察到車上乘客變瘦，而不是變矮，故D錯(cuò)誤；赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，E正確2(2017高三第二次全國(guó)大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)下列說(shuō)法中正確的是()A用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度利用了光的干涉現(xiàn)象B電磁波和機(jī)械波都可以在真空中傳播C在折射率越大的介質(zhì)中，光的傳播速度越慢D在城市交通中用紅燈表示禁止通行，這是因?yàn)榧t光更容易產(chǎn)生衍射E在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像利用了光的色散現(xiàn)象ACD用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度利用了光的干

12、涉現(xiàn)象，A正確；電磁波可以在真空中傳播，而機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式vc/n可知，在折射率越大的介質(zhì)中光的傳播速度越慢，C正確；紅光更容易發(fā)生衍射，照射更遠(yuǎn)的地方，故常用紅燈表示警示和注意，D正確；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像利用了光的全反射現(xiàn)象，E錯(cuò)誤3(2017南寧市高考物理一模)如圖163所示為某時(shí)刻的兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖，此時(shí)a波上某質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】圖163A兩列波具有相同的波速B此時(shí)b波上的質(zhì)點(diǎn)Q正向上運(yùn)動(dòng)C一個(gè)周期內(nèi)，Q質(zhì)點(diǎn)沿x軸前進(jìn)的距離是P質(zhì)點(diǎn)的1.5倍D在P質(zhì)點(diǎn)完成30次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)Q質(zhì)點(diǎn)可完成

13、20次全振動(dòng)Ea波和b波在空間相遇處會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣ABD兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中波速相同，故A正確此時(shí)a波上某質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向下，由波形平移法可知，波向左傳播，則知此時(shí)b波上的質(zhì)點(diǎn)Q正向上運(yùn)動(dòng)，故B正確在簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只上下振動(dòng)，不會(huì)沿x軸前進(jìn)，故C錯(cuò)誤由圖可知，兩列波波長(zhǎng)之比ab23，波速相同，由波速公式vf得a、b兩波頻率之比為fafb32，所以在P質(zhì)點(diǎn)完成30次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)Q質(zhì)點(diǎn)可完成20次全振動(dòng)，故D正確兩列波的頻率不同，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，故E錯(cuò)誤4(2017遵義一中押題卷)如圖164所示，a、b、ck為連續(xù)的彈性介質(zhì)中間隔相等的若干質(zhì)點(diǎn)，e點(diǎn)為波源，t0

14、時(shí)刻從平衡位置開(kāi)始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為3 cm，周期為0.2 s在波的傳播方向上，后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲0.05 s開(kāi)始振動(dòng)t0.25 s時(shí)，x軸上距e點(diǎn)2.0 m的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則()圖164A該機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播速度為8 m/sB該機(jī)械波的波長(zhǎng)為2 mC圖中相鄰質(zhì)點(diǎn)間距離為0.5 mD當(dāng)a點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為9 cm時(shí)，h點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為12 cmE當(dāng)b點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)時(shí)，c點(diǎn)位于平衡位置的上方BCD根據(jù)題意可知波的周期為0.2 s，t0時(shí)刻e點(diǎn)從平衡位置開(kāi)始向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t0.05 s，e點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)t0.25 s時(shí)，x軸上距e點(diǎn)2.0 m的某質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)

15、，則知該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)比e點(diǎn)落后一個(gè)周期，所以波長(zhǎng)為2 m，波速為v10 m/s，故A錯(cuò)誤，B正確由波的周期為T0.2 s，后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)遲0.05 s開(kāi)始振動(dòng)，可知相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離等于，為0.5 m，故C正確根據(jù)對(duì)稱性知，當(dāng)a點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為9 cm時(shí)，h點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為12 cm，故D正確波從e點(diǎn)向左右兩側(cè)傳播，根據(jù)波的傳播方向知，當(dāng)b點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)時(shí)，c點(diǎn)位于波谷，故E錯(cuò)誤52017高三第一次全國(guó)大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸的負(fù)方向傳播，振幅為4 cm，周期為T.已知在t0時(shí)刻波上平衡位置相距40 cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是2 cm，但運(yùn)動(dòng)方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

16、，如圖165所示，下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】f圖165A該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為7.5 cmB該列簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)可能為3 cmC質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)周期是1.2 sD當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a的位移為4 cm時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b的位移為0E在t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的位移是4 cmABE設(shè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向向上，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程yAsin t，此時(shí)有24sin t，可得t2n或2n(n0,1,2，)，因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的時(shí)間比質(zhì)點(diǎn)a長(zhǎng)，所以兩質(zhì)點(diǎn)a、b振動(dòng)的時(shí)間差tnT(n0,1,2，)，a、b間的距離xvtnvTn(n0,1,2，)，則波長(zhǎng) cm(n0,1,2，)；當(dāng)n5時(shí)，7.5 cm，故A正確；當(dāng)n13時(shí)，3 cm，故B正確；根據(jù)題給條件，

17、無(wú)法求出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期，故C錯(cuò)誤；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a的位移為4 cm時(shí)，a到達(dá)正向最大位移處，a振動(dòng)的最短時(shí)間為，此時(shí)b的位移為4 cmsin2 cm，故D錯(cuò)誤；在t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的位移為4 cmsin4 cm，故E正確儲(chǔ)知識(shí)核心歸納.1機(jī)械波的特點(diǎn)(1)波動(dòng)圖象描述的是在同一時(shí)刻，沿波的傳播方向上的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移在時(shí)間上具有周期性、空間上具有重復(fù)性和雙向性的特點(diǎn)(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期(頻率)等于波源的周期(頻率)，等于波的傳播周期(頻率)2周期、波長(zhǎng)、波速的計(jì)算(1)周期：可根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況計(jì)算，若t時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成了n次(n可能不是整數(shù))全振動(dòng)，則T；還可根據(jù)公式T計(jì)算(2)波長(zhǎng)：可根據(jù)波形

18、圖確定，若l的距離上有n個(gè)(n可能不是整數(shù))波長(zhǎng)，則；也可根據(jù)公式vT計(jì)算(3)波速：可根據(jù)波形傳播的時(shí)間、距離計(jì)算v；也可根據(jù)公式v計(jì)算3光的折射、全反射(1)折射率：n，n.(2)全反射：sin C.4求解光的折射和全反射問(wèn)題的四點(diǎn)提醒(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)而言的同一種介質(zhì)，相對(duì)于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)(2)如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，則無(wú)論入射角多大，都不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象(3)在光的反射和全反射現(xiàn)象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的(4)當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射品真題感悟

19、高考.1(2017卷T34(2)如圖166所示，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點(diǎn)為球心；下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間的距離為0.6R.已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)求該玻璃的折射率圖166【解析】如圖，根據(jù)光路的對(duì)稱性和光路可逆性，與入射光線相對(duì)于OC軸對(duì)稱的出射光線一定與入射光線平行這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射設(shè)光線在半球面的入射角為i，折射角為r.由折射定律有sin insin r由正弦定理有由幾何關(guān)系，入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i.由題

20、設(shè)條件和幾何關(guān)系有sin i式中L是入射光線與OC的距離由式和題給數(shù)據(jù)得sin r由式和題給數(shù)據(jù)得n1.43.【答案】1.432(2017卷T34(2)如圖167所示，一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO表示光軸(過(guò)球心O與半球底面垂直的直線)已知玻璃的折射率為1.5.現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)求：圖167(1)從球面射出的光線對(duì)應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值；(2)距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離【解析】(1)如圖，從底面上A處射入的光線，在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i，當(dāng)i等于全反射臨界角i

21、c時(shí)，對(duì)應(yīng)入射光線到光軸的距離最大，設(shè)最大距離為l.iic設(shè)n是玻璃的折射率，由全反射臨界角的定義有nsin ic1由幾何關(guān)系有sin i聯(lián)立式并利用題給條件，得lR.(2)設(shè)與光軸相距的光線在球面B點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)的入射角和折射角分別為i1和r1，由折射定律有nsin i1sin r1設(shè)折射光線與光軸的交點(diǎn)為C，在OBC中，由正弦定理有由幾何關(guān)系有Cr1i1sin i1聯(lián)立式及題給條件得OCR2.74R.【答案】(1)R(2)2.74R3(2016卷T34(2)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)不小于10 cm.O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x0和x5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)t0時(shí)開(kāi)始觀測(cè)，此時(shí)

22、質(zhì)點(diǎn)O的位移為y4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置；t s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置求：(1)簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng)；(2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式【解析】(1)設(shè)振動(dòng)周期為T.由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個(gè)周期，由此可知T4 s由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長(zhǎng)，且波沿x軸正向傳播，O在t s時(shí)回到平衡位置，而A在t1 s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差 s兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間，可得波的速度v7.5 cm/s利用波長(zhǎng)、波速和周期的關(guān)系得，簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)30 cm.(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為yAc

23、os將式及題給條件代入上式得解得0，A8 cm質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為y0.08cos(國(guó)際單位制)或y0.08sin(國(guó)際單位制)【答案】(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y0.08cos(國(guó)際單位制)或y0.08sin(國(guó)際單位制)4(2016卷T34(2)如圖168所示，在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A，它到池邊的水平距離為3.0 m從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角，水的折射率為.圖168(1)求池內(nèi)的水深；(2)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上，他的眼睛到池面的高度為2.0 m當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí)，他的眼睛所接受的光線與豎直

24、方向的夾角恰好為45.求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)【解析】(1)如圖，設(shè)到達(dá)池邊的光線的入射角為i，依題意，水的折射率n，光線的折射角90 .由折射定律有nsin isin 由幾何關(guān)系有sin i式中，l3.0 m，h是池內(nèi)水的深度聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得h m2.6 m(2)設(shè)此時(shí)救生員的眼睛到池邊的距離為x.依題意，救生員的視線與豎直方向的夾角為45 .由折射定律有nsin isin 式中，i是光線在水面的入射角設(shè)池底點(diǎn)光源A到水面入射點(diǎn)的水平距離為a.由幾何關(guān)系有sin ixlah式中h2 m聯(lián)立式得xm0.7 m【答案】(1)2.6 m(2)0.7 m熟技巧類題

25、通法1“一分、一看、二找”巧解波的圖象與振動(dòng)圖象的綜合問(wèn)題(1)分清振動(dòng)圖象與波的圖象只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波的圖象，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)波的圖象對(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光的折射和全反射題型的分析思路(1)確定要研究的光線，有時(shí)需根據(jù)題意，分析、尋找臨界光線、邊界光線為研究對(duì)象(2)找入射點(diǎn)確認(rèn)界面，并畫出法線(3)明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系若光疏光密：定有反射、折射光線若光密光疏：如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全反射(4)根據(jù)反射定律、折射定律列出關(guān)系式，結(jié)合幾何關(guān)系(充分考慮三角形、圓的特點(diǎn))

26、，聯(lián)立求解練模擬沙場(chǎng)點(diǎn)兵1(2017高三第二次全國(guó)大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)如圖169所示，某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC，光在透明物質(zhì)中的傳播速度為2.4108 m/s，一束光線在紙面內(nèi)垂直AB面射入棱鏡，發(fā)現(xiàn)光線剛好不能從AC面射出，光在真空中傳播速度為3.0108 m/s，sin 530.8，cos 530.6，求：圖169(1)透明物質(zhì)的折射率和直角三棱鏡A的大?。?2)光線從BC面首次射出時(shí)的折射角.(結(jié)果可用的三角函數(shù)表示) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：】【解析】(1)由折射率與光速間的關(guān)系：n解出透明物質(zhì)的折射率n1.25由題意可知，光線從AB面垂直射入，恰好在AC面發(fā)生全反射，光線從BC面射出，光路

27、圖如圖所示設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C，由幾何關(guān)系可知：sin C解得：CA53.(2)由幾何關(guān)系知：37由折射定律知：n解得：sin .【答案】(1)1.2553(2)sin 2(2017河南省天一大聯(lián)考)如圖1610甲所示，為一從波源發(fā)出的連續(xù)簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻在x軸上的波形圖象，圖乙為橫波中某一質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，若波源在t7 s時(shí)刻將波的頻率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，振幅不變，求：圖1610(1)質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置；(2)質(zhì)點(diǎn)P在014 s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)路程【解析】(1)從圖甲可知：若波向x軸正向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P滯后波源起振，其初始振動(dòng)方向應(yīng)該與波的前段質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向一致，根據(jù)“上坡上，下坡下”判斷，則P點(diǎn)起振方向應(yīng)該是向下，而根據(jù)圖乙可判斷質(zhì)點(diǎn)P在起振時(shí)，其振動(dòng)方向是向上的，所以波應(yīng)該是向x軸負(fù)方向傳播的從圖乙可知波的周期為4 s，從圖甲可知波的波長(zhǎng)為8 m所以波的傳播速度為v2 m/s則圖甲的8 m處是波源所在位置，0 m處在t0時(shí)刻是波的前端