2019届高三物理二轮十四　选修3－4---精校解析Word版

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1、热点十四　选修3－4本部分主要有以下两个考查方向：1．机械振动和机械波：掌握简谐运动的特征及波动的本质，掌握简谐运动的振动图像和波动图像及波长、频率、波速的关系，要特别重视振动图像、波动图像相结合的题目，注意振动和波动的区别和联系。2．光学：对于几何光学的题目，首先要能够根据光的折射定律、全反射规律作出光路图，然后用几何方法解题，注意发生全反射的条件和折射率的计算，光的本性部分要掌握光的干涉条件和发生明显衍射的条件，知道什么是偏振现象，还要注意几何光学和光的本性的结合点(光的折射率和频率)。考向一　振动图像与波动图像

2、　(多选)如图1甲所示为一列简谐横波在t＝0.20s时刻的波形图，在波传播路径上有P、Q、R三个质点，它们的平衡位置分别在x1＝1.2m、x2＝2.5m和x3＝4m处，图乙为质点R的振动图像，则图1A．此简谐波沿x轴正向传播B．从图甲时刻，再经过0.10s质点R传到x＝8m处C．质点Q从图甲所示时刻开始，第一次回到平衡位置所用的时间为0.0625sD．质点P比质点Q早0.3s回到平衡位置E．从图甲时刻，再经过0.08s，x＝3.2m处的质点刚好回到平衡位置[解析]　由图乙可知，t＝0.20s时质点R正从平衡位置沿y轴

3、正向运动，根据波动与振动的关系可知，波沿x轴正向传播，A项正确；质点并不沿波传播的方向发生迁移，B错误；波传播的速度为v＝m/s＝40m/s，因此质点Q经过t2＝＝s＝0.0625s回到平衡位置，C项正确；质点P经过t1＝＝s＝0.03s回到平衡位置，因此比Q点早0.0325s回到平衡位置，D项错误；从图甲时刻开始，经过0.08s，波形移动的距离为x＝vt＝3.2m，将波形沿x轴正向移动3.2m，会发现x＝3.2m处的质点刚好回到平衡位置，E项正确。[答案]　ACE考向二　振动和波的综合问题　(2016·全国卷Ⅱ)一

4、列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x＝0和x＝5cm处的两个质点。t＝0时开始观测，此时质点O的位移为y＝4cm，质点A处于波峰位置，t＝s时，质点O第一次回到平衡位置，t＝1s时，质点A第一次回到平衡位置。求：(1)简谐波的周期、波速和波长。(2)质点O的位移随时间变化的关系式。[解析]　(1)设振动周期为T。由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T＝4s①由于质点O与A的距离5cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t＝s

5、时回到平衡位置，而A在t＝1s时回到平衡位置，时间相差s。两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v＝7.5cm/s②利用波长、波速和周期的关系λ＝vT得，简谐波的波长λ＝30cm③(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y＝Acos(＋φ0)④将①式及题给条件代入上式得4＝Acosφ0⑤0＝Acos(＋φ0)⑥解得φ0＝，A＝8cm质点O的位移随时间变化的关系式为y＝0.08cos(＋)(国际单位制)⑧或y＝0.08cos(＋)(国际单位制)。[答案]　(1)4s　7.5cm/s　30cm(2)y＝0.08co

6、s(＋)或y＝0.08cos(＋)考向三　光的折射和全反射　如图2所示，在足够宽的液槽中放有某种液体，M是可转动的平面镜，M与水平面的夹角α＝30°。光线从液槽的侧壁水平射入液体中，当光线射出液面时与液面的夹角为β＝45°。图2(1)求该液体的折射率n；(2)改变α角可以使光线射出液面时的方向发生变化，若要使经平面镜反射后的光线能从液面射出，求α的取值范围。[解析]　本题考查考生的理解能力，需要考生利用几何关系解题。(1)作出光线经平面镜反射后从液面射出的光路图如图甲所示，由几何关系知，在液面发生折射的入射角i＝30

7、°折射角r＝45°由折射定律有＝n解得n＝(2)设光线在液体中发生全反射的临界角为C，则sinC＝解得C＝45°若光在右侧发生全反射，作出光路图如图乙所示，则由几何关系可知2α1＋C＝90°若光在左侧发生全反射，作出光路图如图丙所示，则由几何关系可知2(90°－α2)＋C＝90°即α1＜α＜α2解得22.5°＜α＜67.5°。[答案]　(1)　(2)22.5°＜α＜67.5°1．(1)(多选)在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v＝200m/s，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处。如图3所示。

8、在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正确的是________。图3A．波源开始振动时方向沿y轴负方向B．从t＝0开始经0.15s，x＝40m处的质点运动的路程为0.6mC．接收器在t＝2s时才能接收到此波D．若波源向x轴正方向运动，接收器接收到波的频率可能为9HzE．若该波与另一列频率为5Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能