高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第12讲+选考部分(二)(全国通用)
展开1.(2014·新课标全国卷Ⅰ,34) (1)(6分)图1(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2 m的质点。下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.波速为0.5 m/s B.波的传播方向向右C.0~2 s时间内,质点P运动的路程为8 cmD.0~2 s时间内,质点P向y轴正方向运动E.当t=7 s时,质点P恰好回到平衡位置
(2)(9分)一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图2所示。玻璃的折射率为n= 。
2.(2014·新课标全国卷Ⅱ,34) (1)(5分)图3(a)为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0 m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象。下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.在t=0.10 s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25 s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播了6 mD.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cmE.质点Q简谐运动的表达式为y=0.10 sin 10πt(国际单位制)(2)(10分)一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。
3.(2015·新课标全国卷Ⅱ,34) (1)(5分)如图4,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线。则________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
(2)(10分)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1 s,振幅A=5 cm。当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5 s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求:(ⅰ)P、Q间的距离;(ⅱ)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过的路程。
答案 (1)ABD (2)(ⅰ)133 cm (ⅱ)125 cm
4.(2015·新课标全国卷Ⅰ,34) (1)(5分)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝。在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1____Δx2(填“>”、“=”或“<”)。若实验中红光的波长为630 nm,双缝与屏幕的距离为1.00 m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为________ mm。 (2)(10分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25 cm/s。两列波在t=0时的波形曲线如图5所示。求:
(ⅰ)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标;(ⅱ)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm的质点的时间。
答案 (1)> 0.3(2)(ⅰ)x=(50+300n) cm (n=0,±1,±2,±3,…) (ⅱ)0.1 s
从近三年新课标全国卷来看,本专题考查的题型和知识点都相当稳定和集中。从题型看,试题都是一大一小组合而成,小题是填空题或选择题,分值是6分(或5分);大题是一个计算题,分值是9分(或10分)。从知识点上看,一题考查机械振动和机械波,另一题考查几何光学。知识热点 简谐振动的特点、振动图象和波的图象;波速、波长和频率(周期)的关系;光的折射定律、全反射及光导纤维。
考向一 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合
1.(1)一简谐横波在t=0时刻的波形图如图6所示,传播方向自左向右,已知t1=0.6 s末,c点出现第三次波峰。则________。(填正确答案标号)
A.该简谐波的周期为0.24 sB.质点a比b先回到平衡位置C.在d点第一次出现波谷的时间为0.42 sD.该简谐波传播到d点所需的时间为0.36 sE.d点的起振方向沿y轴向上
(2)某同学用下述方法测玻璃的折射率:先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上,画出两侧界面MN、PQ,在玻璃砖的一侧用激光照射,在光源同侧且与MN平行的光屏上得到两光点
A、B,两光线的位置如图7所示。测得入射光线与界面的夹角α=30°,光屏上两光点之间的距离L=3.0 cm,玻璃砖的厚度h=2.0 cm,求玻璃的折射率。
2.(1)一物理教师某天正在一湖边钓鱼,突然湖的周围起了风,他发现湖中钓鱼的浮标上下浮动。他根据自己的经验认为浮标上下浮动可简化成竖直方向的简谐运动,他通过观测绘制出了浮标的振动图象,如图8甲所示,接着他又根据湖面的波纹绘制出了水的波动图象,如图乙所示。假设图乙是一列沿x轴正方向传播的水波在t=0.5 s时的波形图,图甲是图乙中离原点0~4 m范围内某质点的振动图象,则下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
甲 乙 图8
A.浮标上下振动的周期为T=2 sB.该列波的波速为2 m/sC.该波传播过程中遇到频率为1 Hz的机械波时能产生干涉D.图甲是x=2 m处质点的振动图象E.不能确定图甲是0~4 m范围内哪个质点的振动图象
答案 (1)ABD (2)15°
3.(2015·大连市质量监测)(1)如图10所示是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线);S1的振幅A1=4 cm,S2的振幅A2=3 cm,则下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
A.质点D是振动减弱点B.质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC.再过半个周期,质点B、C是振动加强点D.质点C的振幅为1 cmE.质点C此刻以后将向下振动
(2)如图11所示,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=75°,今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出,不考虑多次反射作用。试求玻璃砖的折射率n。
解析 (1)由干涉图样可知,D点为两波谷相遇应该是加强点,选项A错误;此时A点在加强后的最高点,D点在加强后的最低点,由合成叠加关系可知AD的高度差为14 cm,选项B正确;由于两波的频率相等,叠加后会形成稳定的干涉图样,所以A、D点始终是加强点,B、C点始终是减弱点,选项C错误;质点C为减弱点,振幅为两振幅之差,为1 cm,选项D正确;由题意可知此时质点C将向下振动,选项E正确。
光的折射和全反射题型的分析思路(1)确定要研究的光线,有时需要根据题意分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象。(2)找入射点,确认界面,并画出法线。(3)明确两介质折射率的大小关系。①若光疏→光密:定有反射、折射光线。②若光密→光疏:如果入射角大于或等于临界角,一定发生全反射。(4)根据反射定律、折射定律列出关系式,结合几何关系,具体求解。
考向二 光学基本知识与波动(或振动)的组合
1.(1)下列说法正确的是________。(填正确答案标号) A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 B.在海面上,向远方望去,有时能看到远方的景物悬在空中。在沙漠中,向远方望去,有时能看到远方景物的倒影 C.如果地球表面没有大气层覆盖,太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些 D.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,红光从该玻璃中射入空气发生全反射时,红光临界角较大 E.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
(2)一列简谐横波在x轴上传播,如图12所示,实线为t=0时刻的波形图,虚线为Δt=0.2 s后的波形图,求:
①此波的波速为多少?②若Δt>T且波速为165 m/s,试通过计算确定此波沿何方向传播?
答案 (1)BDE (2)①v右=(20 n+5) m/s (n=0,1,2,3, ) v左=(20 n+15) m/s(n=0,1,2,3, ) ②沿x轴正方向传播
2.(1)下列说法正确的是________。(填正确答案标号) A.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的 B.在双缝干涉实验中条纹变宽,可能是将入射光由绿光变为红光造成的 C.光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理 D.光从真空中以相同的入射角斜射入水中,红光的折射角大于紫光的折射角 E.A、B两种光从相同的介质入射到真空中,若A光的频率大于B光的频率,则逐渐增大入射角,A光先发生全反射
(2)如图13所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和t′=0.06 s时刻的波形图。已知在t=0时刻,x=1.5 m处的质点向y轴正方向运动。
①判断该波的传播方向;②求该波的最小频率;③若3T<t′<4T,求该波的波速。
答案 (1)BDE (2)①向右 ②12.5 Hz ③75 m/s
3.利用波传播的周期性、双向性解题 (1)波的图象的周期性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解的可能。 (2)波传播方向的双向性:在题目未给出波的传播方向时,要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性。
高频考点十五 波的图象与光的折射、全反射的组合
2.求解光学计算题的“四点”注意 光的几何计算题往往是光路现象与光的反射、折射、全反射(临界点)及几何图形关系的综合问题。解决此类问题应注意以下四个方面: (1)依据题目条件,正确分析可能的全反射及临界角。 (2)通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射,把握光的“多过程”现象。 (3)准确作出光路图。 (4)充分考虑三角形、圆的特点,运用几何图形中的边角关系、三角函数、相似形、全等形等,仔细分析光传播过程中产生的几何关系。
(1)(5分)(多选)一列简谐横波,在t=0.6 s时刻的图象如图14甲所示,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
答案 (1)ABD (2)i<45°时,光线会从内圆表面射出
(1)(5分)如图16所示是一列简谐波在t=0时的波形图象,波速为v=10 m/s,此时波恰传到I点,下列说法中正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.此列波的周期为T=0.4 sB.质点B、F在振动过程中位移总是相等C.质点I的起振方向沿y轴负方向D.当t=5.1 s时,x=10 m的质点处于平衡位置处E.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同
①光在玻璃圆锥中的传播速度;②光束在桌面上形成光斑的面积。
高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第14讲+微专题(全国通用): 这是一份高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第14讲+微专题(全国通用),共19页。PPT课件主要包含了重要的物理学史,ABD,BCD等内容,欢迎下载使用。
高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第13讲+选考部分(三)(全国通用): 这是一份高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第13讲+选考部分(三)(全国通用),共60页。PPT课件主要包含了核心知识,图10,图11,图12,图13,图14,图15,图16,图17,图18等内容,欢迎下载使用。
高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第11讲+选考部分(一)(全国通用): 这是一份高中物理高考 高考物理二轮复习专题专讲课件 第11讲+选考部分(一)(全国通用),共60页。PPT课件主要包含了核心知识,图10等内容,欢迎下载使用。