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1、2022年高考物理第二輪復(fù)習(xí) 振動(dòng)和波動(dòng)光及光的本性 新人教版選修3-4 知識(shí)鏈接 一、簡諧運(yùn)動(dòng) 1、簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程： 2. 單擺周期公式： 3. 彈簧振子振動(dòng)周期：T=2，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定，與振幅無關(guān)，也與彈簧振動(dòng)情況無關(guān)。 二、機(jī)械波 1、 波長、波速和頻率 （1）波長λ：兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過程中相對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長．在橫波中,兩個(gè)相鄰的波峰或相鄰的波谷之間的距離．在縱波中兩相鄰的的密部(或疏部)中央間的距離，振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長 （2）波速：單位時(shí)間內(nèi)波向外傳播的距離。v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由

2、介質(zhì)決定。 （3）頻率：波的頻率由振源決定，在任何介質(zhì)中傳播波的頻率不變。波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，唯一不變的是頻率(或周期)，波速與波長都發(fā)生變化． 2、 波特有的現(xiàn)象 （1）波的發(fā)射與折射 （2）波的疊加原理（獨(dú)立傳播原理） 在兩列波相遇的區(qū)域里，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將參與兩列波引起的振動(dòng)，其位移是兩列波分別引起位移的矢量和．相遇后仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．波在相遇區(qū)域里，互不干擾，有獨(dú)立性． （3）波的衍射與干涉 三、光及光的本性 1、 折射率公式：n=sini/sinγ 2、臨界角公式：光線從某種介質(zhì)射向真空（或空氣）時(shí)的臨界角為C，則sinC=1/n=v/c 3、

3、光的色散 白光通過三棱鏡后發(fā)生色散現(xiàn)象，說明白光是復(fù)色光，是有七種單色光組成的 色散現(xiàn)象 n v λ(波動(dòng)性) 衍射 C臨 干涉間距 γ (粒子性) E光子 光電效應(yīng) 紅 黃 紫 小 大 大 小 大 (明顯) 小 (不明顯) 容易 難 小 大 大 小 小 (不明顯) 大 (明顯) 小 大 難 易 4、光的干涉現(xiàn)象 （1）雙縫干涉 ①雙縫的作用：將同一束光分為兩束形成相干波源 ②= ③產(chǎn)生亮暗條件是（亮），（暗）兩條亮紋或暗紋之間的距離 （2）薄膜干涉 ①形成：光照到薄膜上，由薄

4、膜前、后表面反射的兩列光波疊加而成．劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間條紋， ②條紋：單色光明暗相間條紋，彩色光出現(xiàn)彩色條紋。 ③應(yīng)用：增透膜，其厚度至少為光在薄膜中波長的四分之一；檢查工件表面的平整度 5.光的衍射 （1） 單縫衍射：光通過單縫照射到屏上時(shí)，屏上將出現(xiàn)“有明有暗，明暗相間”的衍射條紋，與雙縫干涉的干涉條紋不同的是：干涉條紋均勻分布，而衍射條紋的中央明紋較寬，較亮。 （2）圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)。 （3）泊松亮斑：光照射到一個(gè)半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一。 6.光的偏振 根據(jù)波是否具有偏振現(xiàn)象來判斷波是否橫波，實(shí)驗(yàn)

5、表明，光具有偏振現(xiàn)象，說明光波是橫波。 深化整合 一、 簡諧振動(dòng)的重要特征 1、 四個(gè)階段中，振子的位移，回復(fù)力、速度和加速度的變化如下表： 振動(dòng)體位置 位移X 回復(fù)力F 加速度a 速度v 勢能 動(dòng)能 方向 大小 方向 大小 方向 大小 方向 大小 平衡位置O 0 0 0 最大 最小 最大 最大位移處A 指向A 最大 指向O 最大 指向O 0→最大 0 最大 最小 平衡位置O→最大位移處A 指向A 0→最大 指向O 0→最大 指向O 最大 O→A 最大→0 最小→最大 最大→最小

6、最大位移處A→平衡位置O 指向A 最大→0 指向O 最大→0 指向O 最大→0 A→O 0→最大 最大→最小 最小→最大 （1）在平衡位置：速度最大、動(dòng)能最大、動(dòng)量最大；位移最小、回復(fù)力最小、加速度最小。 （2）在離開平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)：速度最小、動(dòng)能最小、動(dòng)量最小；位移最大、回復(fù)力最大、加速度最大 2、 周期性： （1）每經(jīng)過一個(gè)周期，描述振動(dòng)的物理量大小和方向都恢復(fù)到原來狀態(tài)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)都以相同的方向通過原位置。 （2）振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4A，半個(gè)周期通過的路程為2A，但四分之一周期通過的路程也能大于A也可能等于A也可能小于A，這要看從何位置開始計(jì)時(shí)。

7、 【典例訓(xùn)練1】（xx·全國Ⅰ理綜·T２1）．一簡諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。 時(shí)刻振子的位移；時(shí)刻；時(shí)刻。該振子的振幅和周期可能為 A．0. 1 m， B．0.1 m, 8s C．0.2 m， D．0.2 m，8s 【命題立意】本題源于教材高于教材,涉及簡諧運(yùn)動(dòng)的知識(shí),屬于比較難的一道題,主要考查考生審題能力和對(duì)振動(dòng)物理過程的分析能力. 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析： 作出示意圖,在圖中找出對(duì)應(yīng)幾個(gè)時(shí)刻的振子位置. 再依據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)對(duì)位移的周期性變化進(jìn)行分析列出時(shí)間等式 對(duì)列出的式子進(jìn)行分析,就可解答所求. 【規(guī)

8、范解答】選ACD，在t=s和t=4s兩時(shí)刻振子的位移相同，第一種情況是當(dāng)此時(shí)間差是周期的整數(shù)倍時(shí)有：，當(dāng)n=1時(shí)s。振幅可以是0.1m，也可以是0.2m。因此A、C正確。 △t1 △t2 圖 第二種情況是此時(shí)間差不是周期的整數(shù)倍時(shí)，有:，當(dāng)n=0時(shí)s，且由于是的二倍說明振幅是該位移的二倍為0.2m。如圖４所示，所以D正確。 【典例訓(xùn)練2】（xx·浙江理綜·T18）在O點(diǎn)有一波源，t＝0時(shí)刻開始向上振動(dòng)，形成向右傳播的一列橫波。t1=4s時(shí)，距離O點(diǎn)為3m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t2=7s時(shí)，距離O點(diǎn)為4m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷。則以下說法正確的是 A．該橫波的波長為2m B．該橫

9、波的周期為4s C．該橫波的波速為1m/s D．距離O點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末 【命題立意】本題以波動(dòng)為背景,體現(xiàn)了波動(dòng)問題的多變性和情景的新穎性，主要考查機(jī)械波的傳播規(guī)律。 【思路點(diǎn)撥】波是振動(dòng)形式的傳播，在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的開振方向以及振動(dòng)規(guī)律都相同。 【規(guī)范解答】選B、C。設(shè)波速為v，周期為T，則由題意可得： ① ② 聯(lián)立①②兩式可解得T=4s，v=1m/s 所以波長λ=vT=4m 距離O點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為， 所以A、D錯(cuò)誤，B、C正確。 【典例訓(xùn)練3】（xx·四川理綜·T16）一列簡諧橫波沿直線由

10、A向B傳播，A、Ｂ相距0.45m，右圖是A處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。當(dāng)A處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，B處質(zhì)點(diǎn)剛好到達(dá)平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這列波的波速可能是 A．4.5m/s B . 3.0m/ s C . 1.5m/s D .0.7m/s 【命題立意】結(jié)合振動(dòng)圖像考查波動(dòng)問題 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí),可參照以下解題步驟: 關(guān)鍵 點(diǎn) (1) 通過觀察振動(dòng)圖像確定波的周期,結(jié)合A、B兩點(diǎn)的位置關(guān)系,找到波長的可能值式子, (2)根據(jù),解出波速的可能值. (2) 由波動(dòng)方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向. 【規(guī)范解答】選A，w波是由A向B傳播的，而且在A到達(dá)波峰

11、的時(shí)刻，處于B平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，則A、B相距所以，根據(jù)，當(dāng)n=0時(shí)v=4.5m/s，當(dāng)n=1時(shí)v=0.9m/s，當(dāng)n=2時(shí)v=0.5m/s等，正確答案為A。 【類題拓展】 波動(dòng)圖象問題中速度的多解性討論 由于波動(dòng)圖象問題會(huì)涉及到(1)波的空間周期性,(2)波的時(shí)間周期性,(3)波的雙向性,而這幾個(gè)方面就是造成波在傳播過程中波速具有多解性的原因.所以要解決波速的多解性問題就要從這三個(gè)方面去著手分析,找到波速的通式，結(jié)合題目中的條件，確定波速的可能性。例如，本題中，根據(jù)題意，波長具有多種可能，得到波速通式，n取不同的值，波速就對(duì)應(yīng)不同的值，符合題意的解

12、只有一個(gè)，即：當(dāng)n=0時(shí)v=4.5m/s. 【典例訓(xùn)練4】（xx·全國Ⅱ理綜·T20）頻率不同的兩束單色光1和2 以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃板后，其光路如右圖所示，下列說法正確的是 A． 單色光1的波長小于單色光2的波長 B． 在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2 的傳播速度 C． 單色光1通過玻璃板所需的時(shí)間小于單色光2通過玻璃板所需的時(shí)間 D． 單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角 【命題立意】本題考查了光的折射率、波長、波速、臨界角等知識(shí)點(diǎn)，考查了考生理解

13、能力、推理能力、分析綜合能力。 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析： 根據(jù)題圖找出折射角的關(guān)系 結(jié)合光學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解 【規(guī)范解答】選A、D，設(shè)兩束單色光1和2的入射角i，折射角分別為r1、r2，由題圖可知： r1＜r2，根據(jù)，可得：，由，則，故B錯(cuò)誤；設(shè)臨界角為，則，則，故D正確；，則頻率關(guān)系為：，根據(jù)、可得：，則，故A正確；設(shè)玻璃板厚度為，單色光通過玻璃板所需的時(shí)間 ，盡管r1＜r2，但是sin2 r1與sin2 r2大小關(guān)系不能確定，所以單色光1通過玻璃板所需的時(shí)間與單色光2通過玻璃板所需的時(shí)間無法比較，故C錯(cuò)誤。 【典例訓(xùn)練5】（xx·江蘇物理卷·T1

14、2）B．（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是 （A）激光是縱波 （B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同 （C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 （D）利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離 （2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為5.30×m,屏上P點(diǎn)距雙縫和的路程差為7.95×m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是 （選填“明條紋”或“暗條紋”）。現(xiàn)改用波長為6.30×m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將 （選填“變寬”、“變窄”、或“

15、不變”。 （3）如圖乙所示，一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點(diǎn)射出。已知入射角為i ,A與O 相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d. 【規(guī)范解答】（1）選D。激光，是一種光，是橫波，A錯(cuò)誤；頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長不同，B錯(cuò)誤；兩束頻率不同的激光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測距，D正確。 （2）由可知，波程差是半波長的奇數(shù)倍，是暗條紋。由變大，變大，變大，變寬。 （3）設(shè)折射角為r，由折射定律和幾何關(guān)系d=2dtanr。聯(lián)立可解得厚度。 【答案】（1）D；（2）暗條紋，變寬；（3）。 【高考真題探究】

16、 1.（xx·安徽理綜·T15）一列沿X軸方向傳播的簡諧橫波，某時(shí)刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi)，P的速度和加速度的大小變化情況是 A．變小，變大 B．變小，變小 C．變大，變大 D．變大，變小 【命題立意】本題以波動(dòng)圖象為背景,結(jié)合振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，主要考查波動(dòng)和振動(dòng)的關(guān)系、牛頓第二定律。 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析： 波的傳播方向 質(zhì)點(diǎn)P處的波形 用同側(cè)原理來判斷 【規(guī)范解答】選D.由圖象可知：波的傳播方向是沿x軸正向的。由同側(cè)原理

17、可以知道，質(zhì)點(diǎn)P的下一時(shí)刻的振動(dòng)方向是沿y軸正向的，即靠近平衡位置，速度逐漸變大，加速度逐漸減小，所以D正確。 2.（xx·北京理綜·T14）對(duì)于紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光，下列表述正確的是 Ａ．在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大　　　　?。拢t光的頻率最高 Ｃ．在相同介質(zhì)中，藍(lán)光的波長最短　　　　　?。模S光光子的能量最小 【命題立意】本題通過四種單色光，主要考查了選修3-4模塊中不同單色光在相同介質(zhì)中的折射率、波長、光的頻率高低、光子能量大小等比較。 【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)可按以下思路分析： 在相同介質(zhì)中，折射率、波長、頻率不同 光子的能量E=hr，折射率n=C/v 不同

18、單色光 【規(guī)范解答】選C.對(duì)于紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光，在相同介質(zhì)中，折射率：小 大； 波長：長 短；頻率：低 高，故A、B錯(cuò)誤，C正確；由，可知紅光光子的能量最小，故D錯(cuò)誤。 3.（xx·北京理綜·T17）一列橫波沿軸正向傳播，ａ、ｂ、ｃ、ｄ為介質(zhì)中的沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。某時(shí)刻的波形如圖１所示，此后，若經(jīng)過周期開始計(jì)時(shí)，則圖２描述的是 Ａ．ａ處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像　　　　　　?。拢馓庂|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像 Ｃ．ｃ處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像　　　　　　　Ｄ．ｄ處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像 【命題立意】本題通過給出一列沿軸正向傳播

19、波的圖像，判斷介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，考查了考生分析推理能力。 【思路點(diǎn)撥】根據(jù)波的圖像，分別判斷介質(zhì)中ａ、ｂ、ｃ、ｄ各點(diǎn)經(jīng)過周期時(shí)刻振動(dòng)位置和振動(dòng)情況，然后與給出的振動(dòng)圖像比較。 【規(guī)范解答】選B，根據(jù)波的圖像，可知：ａ處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過周期，在波谷，ｂ處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過周期，在平衡位置且向下振動(dòng)，ｃ處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過周期，在波峰，ｄ處質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過周期，在平衡位置且向上振動(dòng)，則圖２描述的是ｂ處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，故答案為B。 【類題拓展】“一分、一看、二找” 巧解波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像綜合類問題 1．分清振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像。此問題最簡單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖像，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖像。 2．看清橫、

20、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)波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。 4．找準(zhǔn)振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。 4.（xx·福建理綜·T19）（1）（6分）某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，做出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示。 ①此玻璃的折射率計(jì)算式為n=__________（用圖中的表示）； ②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減少誤差，應(yīng)選用寬度_____（填“大”或“小”）的玻璃磚來測量。 【命題立意】本題設(shè)置考查測定玻璃折射率的基本實(shí)驗(yàn)原理，通過此題既可考查幾何關(guān)學(xué)，又可考查基本實(shí)驗(yàn)原理的應(yīng)用。 【思路點(diǎn)撥】注意入射角與折射

21、角的定義 【規(guī)范解答】，由實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)可知應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來測量，減少實(shí)驗(yàn)誤差。 【答案】①或；②大。 5.（xx·山東理綜·T37）（8分） （1）漁船常利用超聲波來探測遠(yuǎn)處魚群的方位。已知某超聲波頻率為1．0×105 HZ，某時(shí)刻該超聲波在水中傳播的波動(dòng)圖象如圖所示。 ①從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，畫出x=7．5×10-3m處質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象（至少一個(gè)周期）。 ②現(xiàn)測得超聲波信號(hào)從漁船到魚群往返一次所用時(shí)間為4s，求魚群與漁 船間的距離（忽略船和魚群的運(yùn)動(dòng)）。 （2）如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由MN端面的中點(diǎn)垂直射入

22、，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出。 ①求該玻璃棒的折射率。 ②若將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)______（填“能”“不能”或“無法確定能否”）發(fā)生全反射。 【命題立意】主要考查波動(dòng)圖象、振動(dòng)圖象、波速公式、臨界角、光的折射和全放射等知識(shí)點(diǎn)。 【思路點(diǎn)撥】解答本題（1）時(shí)可按以下思路分析： 用波速公式和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題 振動(dòng)圖象信息 波動(dòng)圖像信息 解答本題（2）時(shí)可按以下思路分析： 剛好發(fā)生全反射 確定折射率 確定臨界角 【規(guī)范

23、解答】（1）①如圖所示。 ②由波形圖讀出波長，由波速公式得 ① 魚群與漁船的距離為 ② 聯(lián)立①②式解得 ③ （2）如圖所示，單色光照射到EF弧面上時(shí)恰好發(fā)生全反射，由全反射的條件可知 C=450 ④ 由折射定律得 ⑤ 聯(lián)立④⑤式解得 ⑥ 能 【答案】（1）振動(dòng)圖象見規(guī)范解答，。（2），能。 6.（xx·天津理綜·T8）用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則這兩種光 A．照射該光電管時(shí)a

24、光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大 B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大 C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大 D．通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大 【命題立意】本題以光電管及其中光電流I與光電管兩極間所加電壓U的圖線為載體，考查了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，遏止電壓，頻率與折射率的關(guān)系，臨界角等知識(shí)，考查學(xué)生綜合分析能力，是一個(gè)較為綜合的題目，有一定的難度。 【思路點(diǎn)撥】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程和動(dòng)能定理討論得到遏止電壓與照射光的頻率關(guān)系，是本題的切入點(diǎn)，又由頻率的關(guān)系得出折射率及波長的關(guān)系，再用相關(guān)知識(shí)討論得出結(jié)論。 【規(guī)范解答】選BC.當(dāng)光電子形成的電

25、流為零時(shí)，說明逸出動(dòng)能最大的電子速度也減小為零，故有動(dòng)能定理得： ① 有愛因斯坦光電效應(yīng)方程得: ② 由①式知遏止電壓越大，光電子的最大初動(dòng)能越大，所以b光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大，故A錯(cuò)誤；由②式知光電子的最大初動(dòng)能越大，入射光的頻率越大，由圖線知用b光照射時(shí)的遏止電壓用大于用a光照射時(shí)的遏止電壓，所以b光的頻率大于a光的頻率。同種介質(zhì)中b光的折射率大于a光的折射率，由得折射率大的臨界角小，所以從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大，故B正確；光的頻率越大，波長越短，b光的波長小于a光的波長，通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉時(shí)

26、，條紋間距與波長成正比，所以a光的相鄰條紋間距大與b光的相鄰條紋間距，故C正確；折射率大的經(jīng)過界面后光線方向偏離的大，故通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，D正確。 【備課資源】 1.如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波某時(shí)刻的圖象，已知從該時(shí)刻起，圖中質(zhì)點(diǎn)A經(jīng)時(shí)間0.1秒第一次經(jīng)過平衡位置，而圖中的質(zhì)點(diǎn)B第一次經(jīng)過平衡位置所需的時(shí)間大于0.1秒，則下列說法中正確的是（ ） A.波沿x軸正方向傳播 B.波沿x軸負(fù)方向傳播 C.波的傳播速度大小為5 m/s D.波的傳播速度大小為20 m/s 【解析】選A、C.由題意知此時(shí)B點(diǎn)比A點(diǎn)離平衡位置近，而B點(diǎn)第一

27、次到平衡位置的時(shí)間比A還長，所以B一定是先向正的最大位移處運(yùn)動(dòng)，然后再到平衡位置.由此可判斷質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)方向向上，波沿x軸正方向傳播，周期為0.4 s，波長為2 m，波速為5 m/s. 2.如圖所示，光滑的弧形槽的半徑為R（R遠(yuǎn)大于弧長MN），A為弧形槽的最低點(diǎn).小球B放在A點(diǎn)正上方，離A點(diǎn)的高度為h，小球C放在M點(diǎn).同時(shí)釋放兩球，使兩球正好在A點(diǎn)相碰，則h應(yīng)為多大？ 3.（xx·全國Ⅱ理綜·T15） 一簡諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時(shí)的波形如圖所示，則 A．波的周期為1s B．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)

28、C．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=s時(shí)速度為0 D．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=s時(shí)速度值最大 解析：選A、B，根據(jù)題圖可知，則，由公式可得周期，故A正確；波速沿x軸正方向傳播，由題圖可判斷x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，故B正確；在t=s時(shí)，即，x=0處的質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置下方且向下振動(dòng)，速度不為0，也不是最大，故C、D錯(cuò)誤。 4.（xx.重慶理綜T14）.一列簡諧波在兩時(shí)刻的波形如圖中實(shí)踐和虛線所示，由圖可確定這列波的 A．周期 B．波速 C．波長 D．頻率 解析：選C，從波形圖上可以讀出波長是4m，題中未給出實(shí)線波形和虛線波形的時(shí)刻，不知

29、道時(shí)間差或波的傳播方向，因此無法確定波速、周期和頻率。 5.（xx·福建理綜·T15）一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，t=0.02s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示 。若該波的周期大于0.02s，則該波的傳播速度可能是 A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s 解析：選B。由于該波的周期大于0.02s，則波沿傳播方向傳播的距離小于一個(gè)波長，即△x＜8m。 若波向右傳播，則，； 若波向左傳播，則 。故選B 6、（xx浙江高考）一列波長大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點(diǎn)、的振動(dòng)圖象如圖所示。由此可知（ ） A．波長為

30、m B．波速為 C．末、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同 D．末點(diǎn)的振動(dòng)速度大于點(diǎn)的振動(dòng)速度 【解析】，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動(dòng)，又由于波長大于1m，所以，所以，，A對(duì)，波速，B錯(cuò)；由振動(dòng)圖象知，在3s末，、兩質(zhì)點(diǎn)的位移不相同，C錯(cuò)；1s末A點(diǎn)速度為零，B點(diǎn)速度最大，D錯(cuò)。 7 、（xx江蘇高考）（1）如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘速度為0.9（為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為 。（填寫選項(xiàng)前的字母） （A）0.4c （B）0.5c （C）0.9c

31、 （D）1.0c （2）圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上。照片中，水立方運(yùn)動(dòng)館的景象呈現(xiàn)在半徑的圓型范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長度，若已知水的折射率為，請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游泳池的水深，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 【解析】（1）根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論，在任何參考系中，光速不變。D項(xiàng)正確。 (2)根據(jù)題意能畫出光路圖，正確使用物像比解決本題的關(guān)鍵。 設(shè)照片圓形區(qū)域的實(shí)際半徑為,運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際長為，光路如圖： 折射定律 幾何關(guān)系物像比 得 取，解得 （本題為估算題，在取運(yùn)動(dòng)員實(shí)際長度時(shí)可以有一個(gè)范圍，但要符合實(shí)際，故求得h值可以不同均可） 答案：（1）D；（2）設(shè)照片圓形區(qū)域的實(shí)際半徑為,運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際長為 折射定律 幾何關(guān)系 得 取，解得（都算對(duì)） 8、（xx山東高考）一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱壁，圖2為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，求α的值。 圖2 【解析】 當(dāng)光線在水面發(fā)生全反射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。α=arcsin 考點(diǎn)：光的折射和全反射 答案：α=arcsin