高考领航2017届高三物理二轮复习课件训练第1部分专题讲练突破六选修2振动和波光

真题试做限时规范训练高频考点三光的波动性知能必备光的干涉现象、干涉条件．光的衍射现象、发生明显衍射的条件．光的偏振现象及偏振光的形式．干涉图样和衍射图样的区别．电磁波的产生机理、特性及应用.)[题组冲关]1．(2016·陕西西安八校联考)(多选)下列说法中正确的是(A．人耳能听见的声波比超声波更易发生明显衍射

B．离开地球的高速火箭里的人认为地球上时钟变快C．无论什么波，只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象D．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色的条纹，这是光的衍射现象E．光纤通信的工作原理是全反射，光纤通信具有容量大、抗干扰性强等优点解析：选ADE.波的波长越大，越容易发生衍射现象，声波传播速度一定，频率低于超声波，由波速、波长和频率关系

v＝λf可知，声波波长较大，较容易发生衍射，A

项正确，C

项错；由相对论效应可知，在高速火箭里的人认为地球上时钟变慢，B

项错；通过单个窄缝观察日光灯时看到彩色条纹为单缝衍射现象，D

项正确；由光纤通信的特点易知

E

项正确．2．(多选)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所)示．他改变的实验条件可能是(A．减小光源到单缝的距离

B．减小双缝之间的距离C．增大双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源

E．换用频率更低的单色光源解析：选BCE.在双缝干涉中，相邻明条纹间的距离Δx＝

l

λ，由d题图知干涉条纹间距变宽，故可增大l、λ或减小d.根据c＝λν知要增大λ，应减小ν.选项B、C、E

正确，选项A、D

错误．3．(多选)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是(

)用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄解析：选CDE.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，B错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，C

正确；光学镜头上的增透膜d是利用光的干涉现象，D

正确；由Δx＝

l

λ

知E

正确．4．(2016·河南名校联考)以下说法中正确的是()图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中

a

束光在水珠中传播的速度一定大于b

束光在水珠中传播的速度图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i

逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb′面射出图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离l，两相邻亮条纹间距离Δx

将减小D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E．图戊中的M、N是偏振片，P

是光屏，当M

固定不动、缓慢转动N

时，光屏P

上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波c解析：选ACE.根据折射率和光的传播速度之间的关系n＝v，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b

光线在水中偏折得厉害，即b

的折射率大于a

的折射率，则a

在水中的传播速度大于b

的传播速度，故A

正确；当入射角i

逐渐增大，折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从bb′面射出，故B

错误；根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距Δx

与双缝间距离d

及光的波长λ

的关系式Δx＝

lλ，可知只减小屏到挡板间距离l，两相邻亮条纹d间距离Δx

将减小，故C

正确；由于不知道被测工件表面的放置方式，故不能判断此处是凸起的，故D

错误；只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故E

正确．机械波和光波都能发生干涉、衍射、多普勒效应等现象，是波特有的现象．偏振现象是横波的特有现象．要观察到稳定的干涉现象和明显的衍射现象需要一定的条件．机械波的干涉图样中，实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线为振动加强处；实线和虚线的交点及其连线处为振动减弱处．振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，显得振动剧烈．3．光的双缝干涉条纹间距Δx＝

l

λ：d(1)l、d

相同时，Δx∝λ，可见光中的红光条纹间距最大，紫光最小；间隔均匀，亮度均匀，中央为亮条纹；如用白光做实验，中间为白色，两边为由紫到红的彩色．4．光的干涉现象：薄膜干涉(油膜、空气膜、增透膜、牛顿环)；光的衍射现象：圆孔衍射、泊松亮斑．[真题1][真题试做](2016·高考全国乙卷)(1)(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8

m/s

的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1

个波峰到第10

个波峰通过身下的时间间隔为

15

s．下列说法正确的是

．水面波是一种机械波该水面波的频率为6

Hz该水面波的波长为3

m水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0

m．从点光源A

射向池边的光线AB

与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43.①求池内的水深；②一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0

m．当他看到正前下方的点光源A

时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1

位有效数字)．解析：(1)水面波是一种机械波，说法A

正确．根据题意得周期Tv15

5

1

1.8＝

9

s＝3

s，频率

f＝T＝0.6

Hz，说法

B

错误．波长

λ＝

f

＝0.6

m＝3

m，说法C

正确．波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D

错误，说法E

正确．(2)①如图，设到达池边的光线的入射角为i，依题意，水的折射3率

n＝4

光线的折射角

θ＝90°.由折射定律有，nsini＝sin

θ①由几何关系有sin

i＝ll2＋h2②式中，l＝3.0

m，h

是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得h＝

7 m≈2.6

m③②设此时救生员的眼睛到池边的距离为x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射定律有nsin

i′＝sin

θ′④式中，i′是光线在水面的入射角．设池底点光源A

到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin

i′＝aa2＋h2⑤x＋l＝a＋h′⑥式中h′＝2

m．联立③④⑤⑥式得

x＝3

7

23－1

m≈0.7

m⑦答案：(1)ACE (2)①2.6

m

②0.7

m[真题

2]

(2015·高考全国卷Ⅱ)(1)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为

θ，经折射后射出

a、b

两束光线．则

．在玻璃中，a

光的传播速度小于b

光的传播速度在真空中，a

光的波长小于b

光的波长玻璃砖对a

光的折射率小于对b

光的折射率若改变光束的入射方向使θ

角逐渐变大，则折射光线a

首先消失分别用a、b

光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a

光的干涉条纹间距大于b

光的干涉条纹间距(2)平衡位置位于原点O

的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x

轴传播，P、Q

为x

轴上的两个点(均位于x

轴正向)，P

与O的距离为35

cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．已知波源自t＝0

时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1s，振幅A＝5cm.当波传到P

点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5

s，平衡位置在Q

处的质点第一次处于波峰位置．求：①P、Q

间的距离；②从t＝0

开始到平衡位置在Q

处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程．解析：(1)通过光路图可看出，折射后a

光的偏折程度大于b

光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，选项C错误．a

光的频率大于b

光的频率，波长小于b

光的波长，选项Bc正确．由n＝v知，在玻璃中，a

光的传播速度小于b

光的传播速度，选项A

正确．入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a

光首先消失，选项D

正确．做双缝干涉实验时，根据Δx＝Ldλ

得a

光的干涉条纹间距小于b

光的干涉条纹间距，选项E

错误．5

①(2)①由题意，O、P

两点间的距离与波长λ

之间满足OP＝4λ波速v

与波长的关系为λv＝T②在t＝5

s

的时间间隔内，波传播的路程为vt.由题意有λvt＝PQ＋4③式中，PQ

为P、Q

间的距离．由①②③式和题给数据，得PQ＝133cm④②Q

处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为1t

＝t＋5

⑤4TT波源从平衡位置开始运动，每经过4，波源运动的路程为A.由题给条件得1Tt

＝25×4⑥故t1

时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125

cm⑦答案：(1)ABD (2)①133

cm

②125

cm[真题3]

(2016·高考全国丙卷)(1)(多选)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为

20

Hz，波速为16

m/s.已知介质中

P、Q

两质点位于波源

S

的两侧，且

P、Q

和

S的平衡位置在一条直线上，P、Q

的平衡位置到

S

的平衡位置之间的距离分别为

15.8m、14.6

m．P、Q

开始振动后，下列判断正确的是

．A．P、Q

两质点运动的方向始终相同B．P、Q

两质点运动的方向始终相反C．当S

恰好通过平衡位置时，P、Q

两点也正好通过平衡位置D．当S

恰好通过平衡位置向上运动时，P

在波峰E．当S

恰好通过平衡位置向下运动时，Q

在波峰(2)如图，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的3倍；在过球心O

且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与2底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M

点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A

点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．解析：(1)简谐横波的波长λv＝

f

＝2016

m＝0.8

m．P、Q

两质点距离波源S

的距离PS＝15.8

m＝19λ＋3λ，SQ＝14.6

m＝18λ＋1λ.因此4

4P、Q

两质点运动的方向始终相反，说法A

错误，说法B

正确．当S

恰好通过平衡位置向上运动时，P

在波峰的位置，Q

在波谷的位置．当S

恰好通过平衡位置向下运动时，P

在波谷的位置，Q

在波峰的位置．说法C错误，说法D、E

正确．O′Acos

α＝(2)设球半径为R，球冠底面中心为O′，连接OO′，则OO′⊥AB.令∠OAO′＝α，有

3ROA

＝

R

2

①即α＝30°②由题意知MA⊥AB所以∠OAM＝60°③设图中N

点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示．设光线在M

点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i′，反射角为i″，玻璃的折射率为n.由于△OAM为等边三角形，有i＝60°④由折射定律有sin

i＝nsin

r⑤代入题给条件n＝

3得r＝30°⑥作底面在

N点的法线

NE，由

NE∥AM，有

i′＝30°

⑦根据反射定律，有

i″＝30°⑧连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有∠MNO＝60°⑨由⑦⑨式得∠ENO＝30°⑩于是∠ENO

为反射角，ON

为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β＝180°－∠ENO＝150°⑪答案：(1)BDE

(2)150°[新题预测](1)(多选)如图甲所示为一列简谐横波在

t＝0.6s时的波形图，图乙为质点

A

的振动图象，则下列判断正确的是

．A．该简谐波沿x

轴负方向传播这列波的传播

20

m/s速度为3从t＝0.6

s

开始，质点P

比质点Q

先回到平衡位置从

t＝0.6 s

开始，再经过

Δt＝1.5 s后质点

A传播到了坐标原点处从

t＝0.6 s

开始，紧接着的

Δt＝0.6 s

的时间内质点

A

通过的路程为10

cm(2)如图丙所示，ABNM

为一透明柱体的横截面，AB

和MN

为两段以

O

为圆心

1圆弧，AB

圆弧所在圆的半径为

R，现有一的同心4单色光垂直水平端面并从AM

上的D

点射入透明柱体，经过一次全反射后恰好从B

点射出，出射光线与水平方向成60°角且反向延长线恰好与MN

相切，已知光在真空中的传播速度为c，求：①透明柱体的折射率；②光在透明柱体中的传播时间；③MN

圆弧所在圆的半径．解