高考物理二轮复习考前第2天机械振动和机械波光电磁波学案选修3_4

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1、考前第2天　选修3－4　机械振动和机械波　光　电磁波考点提炼1.机械振动与机械波2.光的折射、全反射(1)折射率：n＝　n＝(2)全反射：sinC＝3.正确分析、处理光的折射和全反射问题的关键点(1)掌握发生全反射的条件，理解n＝和sinC＝等公式中各量的物理意义。(2)正确地画图，找准反射角、折射角或临界角，会熟练应用一些几何知识。4.电磁波(1)电磁波谱的顺序(按频率升高)：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。(2)光的偏振不仅证明光是一种波，而且是横波。(3)激光的特点：①强度大；②方向性好；③单色性好；④相干性好；⑤覆盖波段宽而且可调谐。(4)经典时空观：时间与空

2、间、物质、惯性系无关。相对论时空观：有物质才有时间和空间，空间和时间与物体的运动状态有关。临考必做1.(1)如图1所示为一半圆柱形玻璃砖的横截面，O点为圆心，半径为R。频率相同的单色光a、b垂直于直径方向从A、B两点射入玻璃砖。单色光a经折射后过M点，OM与单色光的入射方向平行。已知A到O的距离为R，B到O的距离为R，M到O的距离为R，则玻璃砖对单色光的折射率为________，单色光b在第一次到达玻璃砖圆弧面上________(填“能”或“不能”)发生全反射。图1(2)如图2所示为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，简谐横波沿x轴正方向传播。从t＝0到t＝1.7s时间内，质点P共五次振

3、动到波谷位置，且在t＝1.7s时质点P刚好在波谷位置。求：图2(ⅰ)该简谐横波的周期；(ⅱ)这列简谐横波从t＝1.7s开始经过多长时间传到平衡位置在x＝24cm的质点Q处。解析　(1)根据几何关系可得，单色光a的从半圆柱形玻璃砖射出时，入射角为30°，折射角为60°，根据光的折射定律有n＝＝，即玻璃砖对单色光的折射率为。由sinC＝可得全反射临界角的正弦值为，小于单色光b的入射角的正弦值，所以可以发生全反射。(2)(ⅰ)简谐横波沿x轴正方向传播，由题图可知，在图示时刻质点P的振动方向沿y轴负方向，则该波的周期为T，质点P经过4T时间第五次达到波谷位置，即4T＝1.7s解得T＝0.4s(

4、ⅱ)由题图得波长λ＝2cm则波速v＝＝5cm/s波由题图所示位置传到质点Q处的位移为x＝24cm－2.5cm＝21.5cm所需时间Δt＝－1.7s＝2.6s答案　(1)　能　(2)(ⅰ)0.4s　(ⅱ)2.6s2.在图3中坐标系的原点处有一波源，图中a、b、c、d、e五点的横坐标分别为5cm、15cm、18cm、21cm、27cm。该波源在介质中形成了一列沿x轴正方向传播的简谐横波，从该简谐波第一次传到c点开始计时，此时c点的振动方向沿y轴的正方向，经时间Δt＝0.6s时该简谐波第一次传到e点，此时c点第一次到达x轴下方的最大位移处，已知该简谐波的振幅为A。则以下说法正确的是_____

5、___。(填正确答案标号)图3A.该简谐波的速度大小为20cm/sB.该简谐波的周期为0.8sC.在Δt＝0.6s时间内，质点d通过的路程为3AD.在t＝s时质点a应处于平衡位置且沿y轴的负方向振动E.在t＝0.5s时质点b、c的位移相同(2)一三棱柱形玻璃砖的横截面如图4所示，∠A＝90°、∠C＝60°，已知AC＝l，玻璃砖的折射率为n＝。一细光束从AB边的中点沿与AB边成45°角的方向射入玻璃砖。已知光在真空中的速度为c。图4(ⅰ)分析光能否从BC边射出，并说明理由；(ⅱ)不考虑原路返回的光线，光通过玻璃砖所用时间为多少？解析　(1)设该简谐波的波长为λ，由题中的条件可知c、e两点

6、之间的距离为λ，即λ＝9cm，λ＝12cm，周期为T，则Δt＝T，所以T＝0.8s，因此该简谐波的波速大小为v＝＝cm/s＝15cm/s，A错误，B正确；该简谐波的振动形式由c传到d所需要的时间为t1＝＝s＝0.2s，在Δt＝0.6s的时间内质点d振动的时间为t2＝Δt－t1＝0.4s＝，则质点d通过的路程为振幅的2倍，即2A，C错误；由题中的条件描绘出t＝0时的波形图，如图所示，此时质点a处于x轴上方且向上振动，原点的振动形式从原点传播到a点所需的时间为t3＝＝s＝s，故t＝s时，a点处于平衡位置，振动方向沿y轴的负方向，D正确；0.5s＝T，则在0～0.5s内质点b先由x轴上方最大

7、位移处向下运动到达x轴下方最大位移处，再向上运动到达位移为－A处，质点c先由平衡位置向上运动到达x轴上方最大位移处，再向下运动经过平衡位置，到达位移为－A处，E正确。(2)(ⅰ)作出光路图如图所示设折射光线与BC的交点为E，光束在D点发生折射时，入射角为i，折射角为r，由折射定律有n＝代入数据解得r＝30°由几何关系可知，光在E点的入射角θ＝60°设全反射的临界角为C，则sinC＝根据已知条件得C＝45°，因为θ>C，所以光在E点发生全反射，不