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时间:2019-01-18
《2019届高三物理二轮十四 选修3-4---精校解析Word版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
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
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