16 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光學(xué)-挑戰(zhàn)2022年高考物理考前必突破16個(gè)必考（全解析）

PAGEPAGE1挑戰(zhàn)2022年高考物理考前必突破16個(gè)必考熱點(diǎn)熱點(diǎn)16機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波光學(xué)目錄【熱點(diǎn)解讀】 1【高考真題再練】 2【核心考點(diǎn)】 6【最新熱點(diǎn)分析】 7熱點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng) 7熱點(diǎn)二機(jī)械波 8考點(diǎn)三光的折射和全反射 10熱點(diǎn)四電磁波和光的幾種特有現(xiàn)象 12【考場(chǎng)練兵】 13一、基礎(chǔ)強(qiáng)化練 13二、能力提升練 18【熱點(diǎn)解讀】 1、本專題主要考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);單擺，振動(dòng)圖象和波的圖象以及波的傳播規(guī)律，光學(xué)屬于高考考查的選擇性熱點(diǎn),必考點(diǎn)既有選擇題,又有計(jì)算題?？疾榈木唧w內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:⑴光的折射和全反射綜合問題;⑵物理光學(xué)和多普勒效應(yīng)、電磁波譜、電磁波與實(shí)際生活和科技前沿的結(jié)合2、通過本專題學(xué)習(xí)可快速提升學(xué)生的審題能力，推理能力，實(shí)驗(yàn)綜合分析能力，創(chuàng)新能力。3、用到的相關(guān)知識(shí)有：機(jī)械振動(dòng)，機(jī)械波，光的折射和全反射等。【高考真題再練】1.(多選)(2019全國(guó)Ⅲ卷)水槽中,與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上。振動(dòng)片做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)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(dòng)的質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同B.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同C.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同D.不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同E.同一質(zhì)點(diǎn)處,兩列波的相位差不隨時(shí)間變化【情境剖析】本題屬于基礎(chǔ)性題目，以教材中的演示實(shí)驗(yàn)為素材創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐問題情境?！舅仞B(yǎng)能力】本題考查“受迫振動(dòng)、波的干涉”觀念，對(duì)考生的理解能力、模型建構(gòu)能力有一定要求。【答案】BDE【解析】?jī)闪胁òl(fā)生干涉,形成穩(wěn)定的干涉圖樣,加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)相互間隔,加強(qiáng)區(qū)振幅大,減弱區(qū)振幅小,A錯(cuò)誤;振動(dòng)頻率取決于波源,所有點(diǎn)的振動(dòng)周期與頻率都相同,等于波源振動(dòng)的周期與頻率,B、D正確;相位不同造成了加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū),C錯(cuò)誤;同一質(zhì)點(diǎn)處,兩列波的相位差恒定,E正確。2.(多選)(2019全國(guó)Ⅰ卷)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=T2時(shí)刻,該波的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是(A.質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象與圖(b)相同B.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的速率比質(zhì)點(diǎn)Q的大C.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的加速度的大小比質(zhì)點(diǎn)Q的大D.平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖(b)所示E.在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P與其平衡位置的距離比質(zhì)點(diǎn)Q的大【情境剖析】本題屬于綜合性題目、以波的圖象和振動(dòng)圖象為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問題情境?！舅仞B(yǎng)能力】本題以波的圖象和振動(dòng)圖象來(lái)考查振動(dòng)與波動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系，以此來(lái)考查考生的振動(dòng)、波動(dòng)觀念和科學(xué)推理、論證思維等素養(yǎng)，對(duì)考生的理解能力、邏輯推理能力和分析綜合能力有較高要求?！敬鸢浮緾DE【解析】在T2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q向上振動(dòng),而圖(b)中質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻是向下振動(dòng),A錯(cuò)誤。圖(a)是在T2時(shí)刻的波形,t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在波谷,速率為0,質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,速率最大,B錯(cuò)誤。t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在波谷,加速度最大,質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,加速度為0,C正確。在T2時(shí)刻平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),圖(b)中質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻是向下振動(dòng),D正確。t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在波谷,與平衡位置距離等于振幅,質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置,3.(2020全國(guó)Ⅰ卷)一振動(dòng)片以頻率f做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí),固定在振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動(dòng)水面上a、b兩點(diǎn),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(diǎn),a、b、c間的距離均為l,如圖所示。已知除c點(diǎn)外,在ac連線上還有其他振幅極大的點(diǎn),其中距c最近的點(diǎn)到c的距離為38l。求(1)波的波長(zhǎng);(2)波的傳播速度?！厩榫称饰觥勘绢}屬于綜合性、應(yīng)用性題目．以兩根細(xì)桿同步周期性地觸動(dòng)水面產(chǎn)生干涉圖樣為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問題情境。【素養(yǎng)能力】本題考查的是機(jī)械波的傳播規(guī)律和波的干涉，以此來(lái)考查考生的波動(dòng)觀念和科學(xué)推理、論證等思維對(duì)考生的理解能力、邏輯推理能力和分析綜合能力有較高要求?！敬鸢浮?1)l4(2)【解析】根據(jù)幾何關(guān)系找出距離差,振幅極大是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),利用振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的條件分析。(1)如圖所示,設(shè)距c點(diǎn)最近的振幅極大的點(diǎn)為d點(diǎn),a與d的距離為r1,b與d的距離為r2,d與c的距離為s,波長(zhǎng)為λ。則r2-r1=λ①由幾何關(guān)系有r1=l-s②r22=(r1sin60°)2+(l-r1cos60°)2聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得λ=14l。④(2)波的頻率為f,設(shè)波的傳播速度為v,有v=fλ⑤聯(lián)立④⑤式得v=fl44.(2020全國(guó)Ⅲ卷)如圖所示,一折射率為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(jì)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(zhǎng)度的比值?！厩榫称饰觥勘绢}以三棱鏡為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問題情境?！舅仞B(yǎng)能力】本題考查光的折射和全反射知識(shí)、尤其注重利用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中科學(xué)論證能力，有利于培養(yǎng)考生的應(yīng)用與創(chuàng)新價(jià)值觀。【答案】2【解析】本題以三棱鏡為背景,意在考查光的折射定律、全反射等知識(shí)。如圖甲所示,設(shè)從D點(diǎn)入射的光線經(jīng)折射后恰好射向C點(diǎn),光在AB邊上的入射角為θ1,折射角為θ2,由折射定律有甲sinθ1=nsinθ2①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θ'=30°+θ2②由①②式并代入題給數(shù)據(jù)得θ2=30°③nsinθ'>1④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″,如圖乙所示。由幾何關(guān)系乙θ″=90°-θ2⑤由③⑤式和已知條件可知nsinθ″>1⑥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lCF=lACsin30°⑦AC邊與BC邊上有光出射區(qū)域的長(zhǎng)度的比值為lAClCF=25.(2021全國(guó)甲卷)均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上,坐標(biāo)分別為0和xB=16cm。某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為v=20cm/s,波長(zhǎng)大于20cm,振幅為y0=1cm,且傳播時(shí)無(wú)衰減。t=0時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同,運(yùn)動(dòng)方向相反,此后每隔Δt=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1時(shí)刻(t1>0),質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求:(1)從t1時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)B最少要經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間位于波峰;(2)t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移?！厩榫称饰觥勘绢}以橫波傳播為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索問題情境?！舅仞B(yǎng)能力】本題突出了應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中模型建構(gòu)、科學(xué)論證要素，有利于培養(yǎng)考生的應(yīng)用與創(chuàng)新價(jià)值觀?！敬鸢浮?1)0.8s(2)-0.5cm【解析】(1)由題意,若Δt表示一個(gè)周期,則波長(zhǎng)為0.6×20cm=12cm<20cm,與題目要求不符,所以該波的周期T=2Δt=1.2s,波長(zhǎng)λ=vT=24cm,xAB=23λ故振動(dòng)狀態(tài)從A傳到B需要t=23T的時(shí)間,故B最少經(jīng)過t=23(2)從t1時(shí)刻開始,質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為yA=y0cos2πTt,質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)落后質(zhì)點(diǎn)A23T時(shí)間,故yB=y0cos（2πT×23T）【核心考點(diǎn)】機(jī)械振動(dòng)1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力F=-kx,加速度a=-kmx2.單擺振動(dòng)周期T=2πLg,3.共振:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí),物體的振幅最大機(jī)械波1.機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成機(jī)械波。它是傳遞能量的一種方式。產(chǎn)生條件:要有波源和介質(zhì)2.波的分類:①橫波;②縱波3.波長(zhǎng)λ:兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。λ=vT=v(1)橫波中兩個(gè)相鄰波峰或波谷間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。(2)波在一個(gè)周期時(shí)間里傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。4.波速:波在介質(zhì)中傳播的速度。機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定。5.波速v、波長(zhǎng)λ、頻率f的關(guān)系:v=λT=λf(適用于一切波光的折射和全反射1.光的反射定律:反射光線、入射光線和法線共面;反射光線和入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角2.光的折射定律(1)折射光線、入射光線和法線共面;入射光線和折射光線分別位于法線的兩側(cè);入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常數(shù)(2)介質(zhì)的折射率n:光由真空(或空氣)射入某種介質(zhì)時(shí),有n=sinisinr,n只決定于介質(zhì)的性質(zhì),(3)設(shè)光在介質(zhì)中的速度為v,則n=cv,可見,任何介質(zhì)的折射率都大于(4)兩種介質(zhì)比較,折射率大的叫光密介質(zhì),折射率小的叫光疏介質(zhì)3.全反射:(1)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)的交界面時(shí),入射光線全部反射回光密介質(zhì)中的現(xiàn)象(2)發(fā)生全反射的條件:①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于等于臨界角(3)臨界角C滿足sinC=14.光路可逆原理:光線逆著反射光線或折射光線方向入射,將沿著原來(lái)的入射光線方向反射或折射電磁波和光的幾種特有現(xiàn)象1.光的干涉:雙縫干涉條紋寬度Δx=Ldλ(波長(zhǎng)越長(zhǎng),條紋間隔越大2.光的衍射:單縫(或圓孔)衍射,泊松亮斑(波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射越明顯)【最新熱點(diǎn)分析】熱點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)【典例1】(2021廣東肇慶高三二模)甲、乙兩單擺振動(dòng)圖象如圖所示,從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí),甲單擺第一次到達(dá)負(fù)的最大位移處時(shí),乙單擺的位移為m;甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比是。

【答案】22【解析】甲單擺第一次到達(dá)負(fù)的最大位移處時(shí)的時(shí)刻為t=3s,此時(shí)乙單擺的位移為x=1×sin3π4m=2甲、乙兩單擺的周期之比為T甲∶T乙=1∶2根據(jù)T=2πL可得擺長(zhǎng)之比是L甲∶L乙=1∶4。【方法規(guī)律歸納】結(jié)合圖象理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律受力特征回復(fù)力F=-kx,F(或a)的大小與x的大小成正比,方向相反運(yùn)動(dòng)特征靠近平衡位置時(shí),a、F、x都減小,v增大;遠(yuǎn)離平衡位置時(shí),a、F、x都增大,v減小能量特征振幅越大,能量越大;在運(yùn)動(dòng)過程中,系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒周期性特征質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度和速度隨時(shí)間做周期性變化,變化周期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T;動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性變化,其變化周期為T熱點(diǎn)二機(jī)械波【典例2】(2021河北唐山高三三模)如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖(振動(dòng)剛傳到x=0.2m處),質(zhì)點(diǎn)a為波上一點(diǎn),a點(diǎn)此時(shí)縱坐標(biāo)為0.2,再過115s,質(zhì)點(diǎn)a由圖示位置第一次到達(dá)波峰,b為x軸上一質(zhì)點(diǎn),橫坐標(biāo)為4.5(圖中未畫出),試求(1)質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程。(2)由0時(shí)刻起再過多長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)b第三次到達(dá)波峰?！敬鸢浮?1)0.4sin5πt+π6m【解析】(1)由圖可知再過T6,質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)波峰,即T解得T=0.4s所以ω=2πT質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程為x=Asin(ωt+φ)由題圖知A=0.4m,由t=0時(shí),x=0.2m得φ=π所以質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為x=0.4sin5πt+π6(2)設(shè)波由0時(shí)刻傳播到b點(diǎn)所用時(shí)間為t1,由圖知λ=0.2m由v=λ解得v=0.5m/s故t1=(4.5-0.2)mv設(shè)波傳播到b點(diǎn)后又經(jīng)過t2時(shí)間,b點(diǎn)第三次到達(dá)波峰則t2=114故總時(shí)間為t=t1+t2=9.7s。【典例3】(多選)(2022云南楚雄一中模擬)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,已知x軸上x1=1m和x2=7m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象分別如圖1、圖2所示,則此列波的傳播速率可能是()A.7m/s B.2m/sC.1.2m/s D.1m/s【答案】BC【解析】由振動(dòng)圖象可知周期T=4s,零時(shí)刻x1處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置且向下振動(dòng),而x2處質(zhì)點(diǎn)在正的最大位移處。①若波沿x軸正方向傳播,其波形如圖甲所示,x2處質(zhì)點(diǎn)的平衡位置可能在A1或A2或A3……甲則有x2-x1=n+14λ(n=0、1得波速v=λT=x2-當(dāng)n=0時(shí),v=6m/s;當(dāng)n=1時(shí),v=1.2m/s;當(dāng)n=2時(shí),v=23m/s,C②若波沿x軸負(fù)方向傳播,其波形如圖乙所示,x2處質(zhì)點(diǎn)的平衡位置可能在A1或A2或A3……乙則有x2-x1=n+34λ(n=0、1得波速v=λT=x2-當(dāng)n=0時(shí),v=2m/s;當(dāng)n=1時(shí),v=0.86m/s,B正確?！痉椒ㄒ?guī)律歸納】1.機(jī)械波的傳播規(guī)律(1)波傳到任意一點(diǎn),該點(diǎn)的起振方向都和波源的起振方向相同。(2)介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),因此,任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源的振動(dòng)頻率和周期相同。(3)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),由于介質(zhì)不同,波長(zhǎng)和波速可以改變,但頻率和周期不會(huì)改變。(4)波源經(jīng)過一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng),波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離,所以v=λT=λf2.波的圖象的特點(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(波傳播nλ)(n=0,1,2,3,…)時(shí),波形不變。(2)在波的傳播方向上,當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為nλ(n=1,2,3,…)時(shí),它們的振動(dòng)步調(diào)總相同;當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為(2n+1)λ2(n=0,1,2,3,…)時(shí),(3)波源質(zhì)點(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向,各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同。3、波的多解問題的分析思路熱點(diǎn)三光的折射和全反射【典例4】(2021河北高三二模)截面為直角梯形的玻璃磚ABCD,折射率n=2,一束光線由AB面射入玻璃磚,入射角i=45°,如圖所示。光線首先到達(dá)BC面,恰好發(fā)生全反射,然后到達(dá)CD面。(1)求頂角B的大小。(2)若玻璃磚在AB方向足夠長(zhǎng),求光線從AD邊出射時(shí)的折射角。【答案】(1)75°(2)45°【解析】(1)在AB邊入射,由折射定律sinisinr可得r=30°在BC界面剛好全反射sinC=1可得C=45°由幾何關(guān)系∠BMN=90°-r=60°,∠BNM=90°-C=45°所以頂角∠B=180°-∠BMN-∠BNM=75°。(2)光線射到CD面時(shí),入射角r1=90°-(180°-105°-45°)=60°>C在CD面全反射。因?yàn)锳B與CD平行,光線射到AB面時(shí)入射角也是60°,發(fā)生全反射,直至光線射到AD底邊。在AD底邊入射角r3=90°-r2=30°<C可以出射,由sini可得出射時(shí)的折射角i3=45°。【方法規(guī)律歸納】1.求解光的折射、全反射問題的四點(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。2.解決全反射問題的四個(gè)步驟(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。①若光疏→光密:一定有反射、折射光線。②若光密→光疏:如果入射角大于或等于臨界角,一定會(huì)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,具體求解。熱點(diǎn)四電磁波和光的幾種特有現(xiàn)象【典例5】(多選)(2021云南高三一模)下列說(shuō)法正確的是()A.機(jī)械波傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波的傳播方向B.單色光從空氣進(jìn)入水中,其波速變小,頻率不變C.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí),系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率D.交通警察從警車上向遠(yuǎn)離警車的車輛發(fā)射超聲波,交警接收到的反射波頻率變低E.光學(xué)儀器鏡頭上的增透膜利用光的衍射原理使透射光加強(qiáng)【答案】BCD【解析】縱波傳播時(shí),質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向沿著波的傳播方向,故A錯(cuò)誤;單色光從空氣進(jìn)入水中,其波長(zhǎng)變短,頻率不變,波速變小,故B正確;受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,故C正確;正在遠(yuǎn)離波源的障礙物反射回來(lái)的超聲波,其頻率低于從波源發(fā)射出去的超聲波,故D正確;光學(xué)儀器鏡頭上的增透膜是利用光的干涉使透射光加強(qiáng)的,故E錯(cuò)誤?！痉椒ㄒ?guī)律歸納】1、光的波動(dòng)性1.研究干涉現(xiàn)象時(shí)的兩點(diǎn)注意(1)只有相干光才能形成穩(wěn)定的干涉圖樣,光的干涉是有條件的。(2)單色光形成明暗相間的干涉條紋,白光形成彩色條紋。2.電磁波中的“兩公式、一變化”(1)“兩公式”:v=λT=λf,f=1(2)“一變化”:變化的磁場(chǎng)(電場(chǎng))產(chǎn)生電場(chǎng)(磁場(chǎng))?！究紙?chǎng)練兵】一、基礎(chǔ)強(qiáng)化練1.（多選）(2022年云南楚雄一中模擬)下列說(shuō)法正確的是______。A.彩虹由外到內(nèi)順序從紅到紫，對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短B.泊松亮斑，反映了光的干涉性C.小孔成像現(xiàn)象說(shuō)明當(dāng)孔足夠小，光線經(jīng)過小孔時(shí)將發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，形成物像D.白光經(jīng)過棱鏡后出現(xiàn)色散現(xiàn)象是因?yàn)椴煌伾墓獾恼凵渎什煌珽.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波.【答案】（1）ADE【解析】（1）彩虹的產(chǎn)生是因?yàn)閺?fù)色光遇到空氣中的小水滴發(fā)生折射造成的，紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，折射率最小，所以偏折最小，紫光波長(zhǎng)最短，折射率最大，偏折最大，A正確；泊松亮斑，反映了光的衍射性，B錯(cuò)誤；小孔成像利用的是光沿直線傳播，并不是光的衍射，C錯(cuò)誤；復(fù)色光進(jìn)入棱鏡后，由于棱鏡對(duì)各種頻率的光具有不同的折射率，各種色光的傳播方向有不同程度的偏轉(zhuǎn)，因而在離開棱鏡時(shí)就各自分散，D正確；因?yàn)橹挥袡M波才會(huì)出現(xiàn)偏振現(xiàn)象，而光能出現(xiàn)偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光是橫波，E正確。2.(2021天津高三三模)對(duì)下列四個(gè)有關(guān)光的實(shí)驗(yàn)示意圖,分析正確的是()A.圖甲中若改變復(fù)色光的入射角,則b光先在水珠中發(fā)生全反射B.圖乙若只減小屏到擋板的距離L,則相鄰亮條紋間距離將增大C.圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說(shuō)明待測(cè)工件表面平整D.若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個(gè)偏振片,光屏P上的光斑亮度不發(fā)生變化【答案】C【解析】由圖甲可知,復(fù)色光能夠入射進(jìn)入水珠,根據(jù)光路的可逆性,兩光均不可能在水珠內(nèi)發(fā)生全反射,所以A錯(cuò)誤;根據(jù)Δx=Ldλ可知,圖乙若只減小屏到擋板的距離L,則相鄰亮條紋間距離將減小,所以B錯(cuò)誤;圖丙中若得到明暗相間平行等距條紋說(shuō)明待測(cè)工件表面平整,所以C正確;自然光為偏振光,若只旋轉(zhuǎn)圖丁中M或N一個(gè)偏振片,光屏P上的光斑亮度將發(fā)生變化,所以D3.(多選)(2021河南洛陽(yáng)高三三模)如圖所示,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θ,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則下列說(shuō)法正確的是()A.玻璃磚對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率B.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度C.在玻璃中,a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則光線a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【答案】ABD【解析】光線a的偏折程度大,根據(jù)折射定律公式1n=sinθsinr,θ是入射角,r是折射角,可知a光的折射率大;再根據(jù)公式v=cn知a光在玻璃中的傳播速度小,故A、B正確;a光的折射率大,說(shuō)明a光的頻率高,根據(jù)v=λf,知a光在玻璃中的波長(zhǎng)較短,故C錯(cuò)誤;若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a的折射角先達(dá)到90°,故a光先發(fā)生全反射,折射光線先消失,故D正確;光線a在真空中的波長(zhǎng)較短,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=Ldλ,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),a4.（多選）（2022屆云南三校高考備考實(shí)用性聯(lián)考卷）如圖，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖，已知該波的波速是0.8m/s，下列說(shuō)法正確的是（）

A.這列波的波長(zhǎng)是14cmB.t=0.2s時(shí)，x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)加速度正在減小C.這列波的周期是0.125sD.t=0時(shí)，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向E.這列波一定是沿x軸負(fù)方向傳播的【答案】BDE【解析】A．這列波的波長(zhǎng)是12cm，所以A錯(cuò)誤；C．這列波的周期為所以C錯(cuò)誤；E．t=0.2s時(shí)，根據(jù)由圖像可知這列波向左傳播，所以E正確；B．t=0.2s時(shí)，根據(jù)上下坡法則，x=10cm處的質(zhì)點(diǎn)處于上坡過程，其振動(dòng)方向向下，所以加速度正在減小，則B正確；D．t=0時(shí)，x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)處于上坡過程，其振動(dòng)方向向下，則速度沿y軸負(fù)方向，所以D正確；故選BDE。5.（2022屆高三年級(jí)貴陽(yáng)五校聯(lián)合）一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖如圖（a）所示，簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播。、、為介質(zhì)中三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，則質(zhì)點(diǎn)起振方向?yàn)開__________（填“沿軸正方向”或“沿軸負(fù)方向”）；若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為___________；從時(shí)刻開始經(jīng)過___________此波傳到平衡位置在的質(zhì)點(diǎn)處；【答案】①.沿軸負(fù)方向②.0.5③.21.5【解析】[1]所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向均與波源的起振方向相同，由逆向描波法可以判斷出起振方向?yàn)椋貉剌S負(fù)方向；[2]此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波丙發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率與該波的頻率相同，其值為[3]該波的波速為則從時(shí)刻此波傳到平衡位置在的質(zhì)點(diǎn)M處所用的時(shí)間為6.（多選）（2022昆明一中、銀川一中高三聯(lián)合考試）某橫波在介質(zhì)中沿軸傳播，圖甲是時(shí)的波形圖，圖乙是介質(zhì)中處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則下說(shuō)法正確的是A.波沿軸正向傳播，波速為1m/sB.＝2s時(shí)，＝2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)閥軸負(fù)向C.＝lm處質(zhì)點(diǎn)和＝2m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總相同D.在1s的時(shí)間內(nèi)，波動(dòng)圖象上任意質(zhì)點(diǎn)通過的路程都是10cmE.在＝ls到＝2s的時(shí)間內(nèi)，＝0.5m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度先增大后減小【答案】BDE【解析】A、由甲圖知，波長(zhǎng)λ=2m，由乙圖知，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T=2s，則波速為：，由乙圖知，t=1s時(shí)刻，x=2m處質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)甲圖可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；B、由乙圖知，t=2s時(shí)，x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向?yàn)閥軸負(fù)向，故B正確；D、因，則在C、x=lm處質(zhì)點(diǎn)和x=2m處質(zhì)點(diǎn)相距半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)步調(diào)總相反，故C錯(cuò)誤；1s的時(shí)間內(nèi)，波動(dòng)圖象上任意質(zhì)點(diǎn)通過的路程都是兩個(gè)振幅，為10cm，故D正確；E、在t=1s到t=2s經(jīng)歷的時(shí)間為，t=1s時(shí)刻x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰，則在t=1s到t=2s的時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的速度先增大后減小，故E正確；故選BDE．7.(2021廣東梅州高三一模)在測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖所示。當(dāng)光線由空氣射入玻璃磚時(shí),則θ1和θ2中為入射角的是;當(dāng)光線由玻璃磚射入空氣時(shí),全反射臨界角的正弦值是;從圖線可知玻璃磚的折射率是。

【答案】θ12【解析】光線由空氣射入玻璃磚時(shí),入射角大于折射角,由圖象可知sinθ1較大,則θ1和θ2中為入射角的是θ1;折射率n=sinθ當(dāng)光線由玻璃磚射入空氣時(shí),全反射臨界角的正弦值是sinC=1n8.(2021廣東深圳高三一模)圖甲中兩小朋友各握住輕繩一端,當(dāng)只有一個(gè)小朋友上下抖動(dòng)繩子時(shí),在繩上產(chǎn)生簡(jiǎn)諧橫波,圖乙中實(shí)線和虛線分別表示繩子中間某段在t1=0和t2=0.75s時(shí)刻的波形圖,已知小朋友抖動(dòng)繩子的周期T滿足0.75s<T<2s。甲乙(1)判斷哪側(cè)(左側(cè)右側(cè))小朋友在抖動(dòng)繩子,并寫出判斷依據(jù);(2)求此列波在繩子中傳播的速度?！敬鸢浮?1)右側(cè)判斷依據(jù)見解析(2)4m/s【解析】(1)如果左側(cè)小朋友抖動(dòng)繩子,則波向右傳播,0.75s小于一個(gè)周期,所以在0.75s內(nèi)波向右傳播1m,波速v=st=1則周期為T=λv=44如果右側(cè)小朋友抖動(dòng)繩子,則波向左傳播,0.75s小于一個(gè)周期,所以在0.75s內(nèi)波向左傳播3m,波速v'=s'則周期為T=λv'(2)由(1)知,波速等于4m/s。9.（2022屆高三年級(jí)貴陽(yáng)五校聯(lián)合）如圖所示為一截面為直角三角形MNQ的棱鏡，一條光線從A點(diǎn)垂直于MQ由真空射向棱鏡，已知棱鏡材料對(duì)入射光的折射率為，，MN邊的長(zhǎng)度為8m，A點(diǎn)距離M點(diǎn)1m，真空中的光速為3×108m/s。求（不考慮光線沿原路返回的情況，要作光路圖，結(jié)果可用根號(hào)表示）：（1）在此截面所在的平面內(nèi)，光線第一次射出棱鏡時(shí)出射點(diǎn)的位置；（2）光從A點(diǎn)進(jìn)入棱鏡到第一次射出棱鏡所經(jīng)歷的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）距N點(diǎn)；（2）【解析】（1）光路如圖所示因，故則E點(diǎn)的入射角根據(jù)臨界角公式解得因故光線在E點(diǎn)發(fā)生全反射，F(xiàn)點(diǎn)的入射角光線從F點(diǎn)第一次射出棱鏡，根據(jù)幾何關(guān)系得解得則可得即距N點(diǎn)；（2）根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度與光速的關(guān)系解得根據(jù)幾何關(guān)系得，可得光傳播的路程則光從A點(diǎn)進(jìn)入棱鏡到第一次射出棱鏡所經(jīng)歷的時(shí)間能力提升練10.（2022屆云南三校高考備考實(shí)用性聯(lián)考卷）如圖所示為玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖，AB為四分之一圓弧。一細(xì)光束從圓弧AB的中點(diǎn)E點(diǎn)沿半徑射入棱鏡后，恰好在圓心O點(diǎn)發(fā)生全反射，反射光經(jīng)CD面反射，再?gòu)膱A弧的F點(diǎn)射出，已知OA=a、OD=a，光在真空中的傳播速度為。求：（1）作出反射光和出射光光路圖；（2）出射光線與法線夾角的正弦值；（