2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí)：熱點(diǎn)訓(xùn)練十四 選修3-4(含解析)

12321vv2112321vv21熱點(diǎn)十四

選修3－本部分要有以下兩考查方：．機(jī)械動(dòng)和機(jī)械波握簡諧動(dòng)的特征及動(dòng)的本，掌握簡諧動(dòng)的振動(dòng)像和波動(dòng)圖及波長頻率、波速關(guān)系，特別重視振圖像、動(dòng)圖像結(jié)合的題目注意振和波動(dòng)的區(qū)和聯(lián)系．光學(xué)于幾何光學(xué)的題，首先能夠根據(jù)光折射定、全反射規(guī)律作出路圖，然后幾何方解題，注意生全反的條件和折率的計(jì)，光的本部分要掌握的干涉件和發(fā)生明衍射的件，知道什是偏振象，還注意幾何光和光的性的結(jié)合點(diǎn)(光折射率頻率)?？枷蛞?/p>

振動(dòng)圖與波動(dòng)圖像多選如圖甲所示一列簡諧橫在t＝時(shí)刻波形圖在波傳播徑上有PQR三質(zhì)點(diǎn)，們的衡位置別在x＝1.2、x＝和＝處，圖乙質(zhì)點(diǎn)R的動(dòng)圖像則圖1．此簡波沿正向傳．從圖時(shí)刻，再經(jīng)0.10質(zhì)點(diǎn)R到＝m處質(zhì)點(diǎn)Q從圖甲示時(shí)開始第一次回到衡位置用的時(shí)間為0.0625s．質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早回到平衡位置．從圖時(shí)刻，再經(jīng)0.08，＝m處質(zhì)點(diǎn)剛回到衡位置解析]由圖乙可知＝0.20s時(shí)點(diǎn)正從平衡位置軸正運(yùn)動(dòng)，據(jù)波動(dòng)振動(dòng)的關(guān)系知，沿軸正向傳A項(xiàng)確；點(diǎn)并不沿波播的方向發(fā)遷移B錯(cuò)誤波傳播的速為v＝

80.2

m/s＝，此質(zhì)點(diǎn)經(jīng)x1.2＝＝＝5s回到平衡位，C項(xiàng)正確；點(diǎn)經(jīng)過t＝＝s＝4040T006030T0060300.03回到平衡位，此比Q早0.0325s回到平衡置，項(xiàng)錯(cuò)從圖甲時(shí)刻開，經(jīng)過，波形移的距離為x＝m將波形軸正向移動(dòng)3.2，會現(xiàn)x＝的質(zhì)點(diǎn)好回到衡位置，E項(xiàng)正。答案]考向二

ACE振動(dòng)和的綜合問題全國Ⅱ一列簡橫波介質(zhì)中軸正向傳播，長不小于cmOA是介質(zhì)中平衡置分別于x和x處的兩質(zhì)點(diǎn)。＝0時(shí)始觀測此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y＝cm質(zhì)點(diǎn)處于波峰位置，t＝

13

s時(shí)，質(zhì)O第一次回平衡位，t＝1時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一回到平位置。求：簡諧波的周期、波速和長。質(zhì)點(diǎn)的移隨時(shí)變化的關(guān)系。解析]

設(shè)振動(dòng)周期為T。于質(zhì)點(diǎn)A在內(nèi)由最大位移處第次1回到平位置，經(jīng)歷是個(gè)周期，此可T4①4由于質(zhì)O與A的距小于半波長，波沿正向傳，O在t1＝時(shí)回到平衡位置而A在t＝1s時(shí)回到平衡置，時(shí)相差s。兩質(zhì)點(diǎn)3平衡位的距離除以播時(shí)間可得波的速v＝cm/s②利用波、波速和周的關(guān)系λ＝T得，簡諧波波長λ＝30cm③設(shè)質(zhì)點(diǎn)的移隨時(shí)間變的關(guān)系2π＝cos(＋)④將式及題給條代入上得＝Aφ⑤π0＝cos(＋φ)⑥π解得＝，cm質(zhì)點(diǎn)O位移隨間變化的關(guān)式為ππ＝cos(＋)(國單位)⑧2π5π或＝cos(＋)(國際單制。26答案]

(1)4s7.5cm/scmπππt5π＝0.08＋)或0.08＋)226考向三

光的折和全反射如圖2所示，在足夠的液槽中放某種液，M是可轉(zhuǎn)的平面鏡，M與水平面夾角＝30°。光線液槽的壁水平射入體中，光線射出液面與液面的夾為β＝。圖2求該液的折射率；改變α角可以使線射出液面的方向生變，若要經(jīng)平面鏡反后的光能從液面射，求α的取值范圍解析]本題考查考的理解力，需要考利用幾關(guān)系解題。(1)作光線經(jīng)面鏡反射后液面射的光路圖如甲所示由幾關(guān)系知，在面發(fā)生折射入射角i＝30°折射角r＝45°由折射律有

sinr＝nsin解得＝設(shè)光線在液體中發(fā)生全射的臨角為C則sinC＝

1n解得＝45°若光在側(cè)發(fā)生全反，作出路圖如圖乙示，則幾何關(guān)系可2＋C＝90°212212若光在側(cè)發(fā)生全反，作出路圖如圖丙示，則幾何關(guān)系可2(90°－α)＋＝即α＜＜α解得＜α＜67.5°。答案]

(1)(2)22.5°＜α＜1．(1)(選在坐標(biāo)點(diǎn)的波產(chǎn)生一列沿x正方向播的簡諧橫，波速，已知＝時(shí)，波剛傳播到x＝處。如圖示。在x＝400處有一接收(圖中未畫)，則下說法正的是________。圖3．波源始振動(dòng)時(shí)方沿y負(fù)方向．從＝0開經(jīng)0.15，x40m的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為0.6m．接收在t＝2時(shí)才能接到此波．若波向軸正方向運(yùn)動(dòng)接收器接收波的頻可能9Hz．若該與另一列頻為Hz負(fù)方向傳播簡諧橫相遇，不能產(chǎn)生穩(wěn)的干涉圖樣如圖所示的角三角ABC玻璃磚的橫面∠＝90°∠＝30°，BC邊長等于L。一束平于AB邊光束從邊上的某射入璃磚，入玻璃磚，在BC邊上的E點(diǎn)反射，點(diǎn)是邊的中點(diǎn)，EF是該處射的光線且EF恰與邊行。求：vvTnvvTn圖4玻璃磚折射率；該光束反射后，到第一有光線從玻磚射出需的時(shí)間真空中的光用符號“”表示。解析

根據(jù)波動(dòng)圖像和波的傳方向可，波源開始動(dòng)時(shí)方沿軸負(fù)方向選項(xiàng)A正確；據(jù)波動(dòng)像可知波長λ＝20m，幅＝。期λT＝＝20＝0.1s從t＝0始經(jīng)過個(gè)期x40m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)路程為六個(gè)幅，×m＝m選項(xiàng)B正確；接收器＝＝40040200

1s＝時(shí)就能夠收到此，項(xiàng)C誤；源頻率f＝＝10Hz，若波源正方向運(yùn)動(dòng)根據(jù)多普效應(yīng)接收器接到波的率大于10Hz選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)頻相同的列波相遇才產(chǎn)生穩(wěn)干涉可知，該波與一列頻為5沿負(fù)方向傳播簡諧橫相遇不能產(chǎn)穩(wěn)定的涉圖樣，選項(xiàng)E正。①據(jù)題述出光路如圖所示。射角＝60°，折射r＝30°根據(jù)折定律可得＝

sin＝sinrLL②據(jù)圖中幾何系，OE＝＝，EF＝＝L2sinc光束在璃磚中傳播度v＝3光在玻磚中的全反臨界為nvnv1sinC＝＝＜，故＜60°3光束從E反射后，經(jīng)一次反射可射出璃磚，路圖如圖所則光束點(diǎn)反射后，在璃磚中的總程為s＝L＋

L2s3L故所需間為＝＝。2c答案

(1)ABE①

②

33L2c2．(1)(選下列說正確的。A．?dāng)[在期性外作用做受迫動(dòng)，其振動(dòng)期與單的擺長無關(guān)B．變化的電一定產(chǎn)變化的磁場變化的場一定產(chǎn)生化的電C．光的縫干涉驗(yàn)中若僅將射光由紅光為綠光則干涉條紋距變窄．光纖信的工作原是全反，光纖通信有容量，抗干擾性等優(yōu)點(diǎn)．用透的標(biāo)準(zhǔn)樣板單色光查平面的平度是利了光的偏振如圖示，位原點(diǎn)O處的波源在＝時(shí)刻平衡位(在軸上)開始沿y軸方向做周期T＝、幅＝cm的簡諧運(yùn)動(dòng)，該波產(chǎn)生的諧橫波沿正方向傳播當(dāng)平衡置坐標(biāo)為(6的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)時(shí)源剛好位波谷。圖5①質(zhì)點(diǎn)P在開始振后的＝s內(nèi)通過路程是多少②該簡橫波的最大速是多？解析

(1)單在周期外力作用下受迫振，其振動(dòng)周由驅(qū)動(dòng)的周期決定與單擺的固周期無，故與擺長關(guān)，選正確；化的電產(chǎn)生磁場變化的磁場生電場而均勻變化電場產(chǎn)恒定的磁場均勻變的磁場生恒定的電，選項(xiàng)錯(cuò)誤；在的雙干涉實(shí)中，僅將入光dT4n＋dT4n＋l由紅光為綠光，根條紋間公式＝λ，波長變，則干條紋間距變，選項(xiàng)C正確；光纖通的工作理是全反射光纖通具有容量大抗干擾強(qiáng)、衰小等優(yōu)點(diǎn)，項(xiàng)正確；透明的準(zhǔn)樣板和單光檢查整度是利用了薄干涉，選項(xiàng)誤。①于質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開運(yùn)動(dòng)，且1Δt＝6T＋T4質(zhì)點(diǎn)P在開始動(dòng)后的＝2.5內(nèi)通過的路程s＝×4＋＝25＝cm②該簡諧橫波速度為、P間距離為Δ，由題意得：Δx＋＝n＝，…λ60所以：＝＝＝0,1,2，當(dāng)n＝，波速最大m20m/s答案

(1)ACD①cm

②3.(1)(選《夢溪談》是國科學(xué)技術(shù)上的重文獻(xiàn)。書中彩虹做如下描：“虹乃雨日影也日照雨則有”。如6是彩虹成的簡化意圖。水滴是球形，圖中圓代表水滴球心的面，入射光在過此面的平內(nèi)，a兩種不同頻的單色。下列說法確的是。圖6．雨后陽光入射到滴中發(fā)色散而形成虹．水滴a的臨界角于對光的臨界角．在水中，的傳播度大于b光的傳速度．在水中，的波長于b光波長．、光分別通過同一雙干涉裝，a的相鄰亮紋間距小一列簡諧橫波沿＋x軸方傳播＝時(shí)刻的波如圖甲所示A、和Q是介中的四質(zhì)點(diǎn)，t＝時(shí)刻波剛傳播到B點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)圖ndTndT如圖乙示，求：圖7該波的播速度是多？從＝到t，質(zhì)P過的路為多少③經(jīng)過長時(shí)間質(zhì)點(diǎn)第次到達(dá)谷？解析

太陽光射入水滴中發(fā)生散形成虹，選項(xiàng)A正確根據(jù)光圖c可知，a光的折射n大，全反的臨界角小選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由＝可得，a光在水中的傳播速小，選C錯(cuò)誤；射率越，長越小選項(xiàng)D正確l根據(jù)公＝λ可，波長越小干涉條間距小，選正確。①題圖甲知該波波長為λ＝由題圖知，該波周期＝0.8sλ傳播速＝25m/s②t＝0＝1.6，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程s＝×4＝16m③點(diǎn)、Q平衡位置間的離L＝m－＝，由Lvt，解＝s即經(jīng)過3時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波，經(jīng)過時(shí)間點(diǎn)Q第二次到波谷。答案

(2)①②③4．(1)(選下列說中正確是。A．的雙干涉實(shí)中，僅將入光從紅光改紫光，相鄰亮條紋距一定小dndn．做簡振動(dòng)的物體經(jīng)過同位置時(shí)，加度可能同．在受振動(dòng)中，驅(qū)力的頻不一定等于體的固頻率．拍攝璃櫥窗內(nèi)的品時(shí)，在鏡頭前加一個(gè)偏以增加透射的強(qiáng)度．波的傳方向上兩相的相對衡位置的位始終相的質(zhì)點(diǎn)間距等于波如圖三角形為某透明介質(zhì)橫截面為BC邊的中，位于截面所在面內(nèi)的一束線自O(shè)以角i入射，一次到恰好發(fā)全反射。已知θ＝15°，長為2，該介質(zhì)折射率。求：圖8入射角i；從入射發(fā)生第一次反射所的時(shí)間(設(shè)在真空的速度為c，可用到：75°

6＋24

或＝2－3)。解析

l根據(jù)公式xλ入射光波長減，相鄰條紋間一定變小，A正確做簡諧動(dòng)的物體，次經(jīng)過一位置時(shí)，速度一相同，錯(cuò)誤；物體做迫振動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)頻不一定等于有頻率等于固有頻時(shí)，發(fā)共振，C正確拍攝玻櫥窗內(nèi)的物時(shí)，往在鏡頭前