《（江蘇專版）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題十四 振動和波動 光及光的波動性學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專版）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題十四 振動和波動 光及光的波動性學(xué)案（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十四振動和波動光及光的波動性江蘇卷考情導(dǎo)向考點考題考情振動與波動的綜合應(yīng)用2017年T12(B)(2)考查波的傳播特性2015年T12(B)(1)(2)考查多普勒效應(yīng)、波長、波速及頻率的關(guān)系2014年T12(B)(2)考查探究單擺的周期與擺長的關(guān)系2013年T12(B)(1)考查產(chǎn)生共振的條件及其應(yīng)用高考熱點：(1)考查簡諧運動的特點和波傳播的空間關(guān)系，題型為選擇題或計算題；(2)以常規(guī)模型或?qū)嶋H生活材料為背景，考查折射率、全反射等基本規(guī)律的應(yīng)用，題型為選擇題或計算題備考時：(1)深刻理解基本概念和基本規(guī)律；(2)強化應(yīng)用類題目的訓(xùn)練；(3)加強對光的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)及相對論知識的理

2、解和訓(xùn)練光的折射、全反射、光的波動性和相對論2017年T12(B)(1)(3)考查愛因斯坦狹義相對論、光的折射定律和數(shù)學(xué)知識的綜合應(yīng)用2016年T12(B)考查愛因斯坦狹義相對論、雙縫干涉的條紋間距與波長的關(guān)系2015年T12(B)(3)考查光的折射定律2014年T12(B)(1)(3)考查雙縫干涉的條紋間距與波長的關(guān)系、光的折射定律2013年T12(B)(2)(3)考查愛因斯坦狹義相對論、光的折射定律考點1| 振動與波動的綜合應(yīng)用難度：中檔題 題型：選擇題、填空題和計算題五年4考(對應(yīng)學(xué)生用書第79頁)1(2015江蘇高考T12(B)(1)(2)(1)(多選)一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正

3、向漁船靠近，則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比() 【導(dǎo)學(xué)號：17214203】A波速變大B波速不變C頻率變高 D頻率不變(2)用2106 Hz的超聲波檢查膽結(jié)石，該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2 250 m/s和1 500 m/s，則該超聲波在結(jié)石中的波長是膽汁中的_倍用超聲波檢查膽結(jié)石是因為超聲波的波長較短，遇到結(jié)石時_(選填“容易”或“不容易”)發(fā)生衍射【解析】(1)漁船與魚群發(fā)生相對運動，被魚群反射回來的超聲波的速度大小不變；由多普勒效應(yīng)知，反射回來的超聲波的頻率變高，故選項B、C正確(2)由vf知，超聲波在結(jié)石中的波長1，在膽汁中的波長2，則波長之比：15超聲波遇到結(jié)石時

4、，其波長遠小于結(jié)石的線度，則超聲波遇到結(jié)石時不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象【答案】(1)BC(2)15不容易2(2017江蘇高考T12(B)(2)野生大象群也有自己的“語言”研究人員錄下象群“語言”交流時發(fā)出的聲音，發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放錄音時，能聽到比正常播放時更多的聲音播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，播出聲波的_(選填“周期”或“頻率”)也變?yōu)樵瓉淼?倍，聲波傳播速度_(選填“變大”“變小”或“不變”)【解析】播放速度加倍，其頻率加倍，但聲波傳播速度由介質(zhì)決定，與頻率無關(guān)【答案】頻率不變3(2014江蘇高考T12(B)(2)在“探究單擺的周期與擺長的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)準(zhǔn)備好相關(guān)實驗器材后，把單擺從平衡位置

5、拉開一個很小的角度后釋放，同時按下秒表開始計時，當(dāng)單擺再次回到釋放位置時停止計時，將記錄的這段時間作為單擺的周期以上操作中有不妥之處，請對其中兩處加以改正【解析】應(yīng)在擺球通過平衡位置時開始計時；應(yīng)測量單擺多次全振動的時間，再計算出周期的測量值(或在單擺振動穩(wěn)定后開始計時)【答案】見解析4(2013江蘇高考T12(B)(1)如圖141所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4 Hz現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力，測得彈簧振子振動達到穩(wěn)定時的頻率為1 Hz，則把手轉(zhuǎn)動的頻率為()圖141A1 HzB3 HzC4 Hz D5 HzA根據(jù)受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，選項A正確“1分，1看”巧解

6、兩種圖象問題1分：分清振動圖象與波動圖象，此問題最簡單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動圖象1看：看清橫、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級考向1機械振動1(2017鹽城期中)一個在水平面內(nèi)做簡諧運動的彈簧振子，從第一次以不等于零的速度經(jīng)過非平衡位置的某點a時開始計時，下列說法中正確的是()A到它第二次經(jīng)過a點時，所需時間為半個周期B到它第二次經(jīng)過a點時，所需時間為一個周期C到它第三次經(jīng)過a點時，所需時間為一個周期D到它第三次經(jīng)過a點時，所需時間為二個周期C振子從第一次以不等于零的速度經(jīng)過非平衡位置的某點a時開始計時，當(dāng)振子再次經(jīng)過a時，速度的方向一定與開始時

7、的方向相反，所以經(jīng)過的時間可能大于半周期，也可能小于半個周期，但一定不等于半個周期或一個周期，故A錯誤，B錯誤振子從第一次以不等于零的速度經(jīng)過非平衡位置的某點a時開始計時，當(dāng)振子第三次經(jīng)過a時，速度的方向一定與開始時的方向相同，所以經(jīng)過的時間一定是一個周期，故C正確，D錯誤2(2017蘇州一模)如圖142所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺，其中A、B的擺長相等當(dāng)A擺振動的時候，通過張緊的繩子給B、C、D擺施加驅(qū)動力，使其余各擺做受迫振動觀察B、C、D擺的振動發(fā)現(xiàn)()圖142AC擺的頻率最小BD擺的周期最大CB擺的擺角最大DB、C、D的擺角相同C由A擺擺動從而帶動其它3個單擺做受迫振動，受迫振動的

8、頻率等于驅(qū)動力的頻率，故其它各擺振動周期跟A擺相同，頻率也相等，故A、B錯誤；受迫振動中，當(dāng)固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅最大，由于B擺的固有頻率與A擺的相同，故B擺發(fā)生共振，振幅最大，故C正確，D錯誤考向2機械波3(2017北京高考)某彈簧振子沿x軸的簡諧運動圖象如圖143所示，下列描述正確的是()圖143At1 s時，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值Bt2 s時，振子的速度為負(fù)，加速度為正的最大值Ct3 s時，振子的速度為負(fù)的最大值，加速度為零Dt4 s時，振子的速度為正，加速度為負(fù)的最大值A(chǔ)A對：t1 s時，振子處于正的最大位移處，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值B錯：

9、t2 s時，振子在平衡位置且向x軸負(fù)方向運動，則振子的速度為負(fù)，加速度為零C錯：t3 s時，振子處于負(fù)的最大位移處，振子的速度為零，加速度為正的最大值D錯：t4 s時，振子在平衡位置且向x軸正方向運動，則振子的速度為正，加速度為零4(2017天津高考)手持較長軟繩端點O以周期T在豎直方向上做簡諧運動，帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成簡諧波沿繩水平傳播，示意如圖144繩上有另一質(zhì)點P，且O、P的平衡位置間距為Lt0時，O位于最高點，P的位移恰好為零，速度方向豎直向上，下列判斷正確的是()圖144A該簡諧波是縱波B該簡諧波的最大波長為2LCt，P在平衡位置上方Dt時，P的速度方向豎直向上CA錯：由于O點

10、的振動方向與傳播方向垂直，故該簡諧波為橫波B錯：由于P在平衡位置且向上振動，故OP間的基本波形如圖所示因此nL，即，最大波長為4LC對：0，質(zhì)點P從平衡位置向正的最大位移運動，所以t時，P在平衡位置上方D錯：，質(zhì)點P從正的最大位移運動到負(fù)的最大位移，即P的速度方向豎直向下，即t時，P的速度方向豎直向下考向3波的干涉和衍射5(2017上饒期末)如圖145所示，S1、S2是兩個相干波源，它們振動同步且振幅相同實線和虛線分別表示在某一時刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點，下列說法中正確的有()圖145Aa質(zhì)點振動始終最弱，b、c質(zhì)點振動始終最強，d質(zhì)點振動既不是最強也不是最

11、弱Ba質(zhì)點振動始終最弱，b、c、d質(zhì)點振動始終最強Ca、d質(zhì)點的振動始終是最弱的，b、c質(zhì)點的振動始終是最強的D再過的時刻，b、c、d三個質(zhì)點都將處于各自的平衡位置Ba質(zhì)點處是兩列波波峰與波谷疊加的地方，振動始終是最弱的，而b、c質(zhì)點處是兩列波波峰與波峰或波谷與波谷疊加的地方，振動始終是最強的，對于d處于振動加強區(qū)域故A、C錯誤，B正確；圖示時刻d在平衡位置，b在波峰，c在波谷，再過后的時刻b、c兩個質(zhì)點都將處于各自的平衡位置，但d點處于波峰位置，故D錯誤6(2017湖州期中)關(guān)于下列4幅圖片，說法正確的是()甲乙丙丁圖146A甲、乙屬衍射現(xiàn)象，甲的水波波長比乙更接近縫的寬度B丙圖水面的衍射現(xiàn)

12、象比甲、乙更明顯C丁圖蜂鳴器在旋轉(zhuǎn)時，周圍的同學(xué)聽到聲音有變化，其原理與丙相同D測量宇宙中星球靠近或遠離地球的速度應(yīng)用的原理與丁圖原理相同D甲、乙都屬于衍射現(xiàn)象，乙的衍射現(xiàn)象比甲明顯，所以乙的水波波長比甲更接近縫的寬度，故A錯誤；甲、乙、丙三圖中，乙圖的衍射現(xiàn)象更明顯，故B錯誤；丁圖蜂鳴器在旋轉(zhuǎn)時，周圍的同學(xué)聽到聲音有變化，其原理是多普勒效應(yīng)，丙屬于衍射，原理不同，故C錯誤；測量宇宙中星球靠近或遠離地球的速度應(yīng)用的原理與丁圖原理相同，都屬于多普勒效應(yīng)，故D正確考點2| 光的折射、全反射、光的波動性和相對論難度：中高檔題 題型：選擇題、填空題和計算題五年5考(對應(yīng)學(xué)生用書第81頁)5(2015江

13、蘇高考T12(B)(3)人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料如圖147所示，光線射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點已知光線的入射角為30，OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求該人造樹脂材料的折射率n圖147【解題關(guān)鍵】利用幾何知識求出折射角的正弦值，再利用折射定律n，可求折射率【解析】設(shè)折射角為，由折射定律知：n由幾何關(guān)系知：sin 且OP代入數(shù)據(jù)得n15【答案】156(2013江蘇高考T12(B)(2)(3)(1)如圖148所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對地面的速度均為v(v接近光速c)地面上測得它們相距為L，則A測得兩飛船間的距離_(選填“大于”“等于”或“

14、小于”)L當(dāng)B向A發(fā)出一光信號，A測得該信號的速度為_圖148(2)圖149為單反照相機取景器的示意圖，ABCDE為五棱鏡的一個截面，ABBC光線垂直AB射入，分別在CD和EA上發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直BC射出若兩次反射都為全反射，則該五棱鏡折射率的最小值是多少？(計算結(jié)果可用三角函數(shù)表示)圖149【解析】(1)根據(jù)長度的相對性得LL0所以A測得兩飛船間的距離L0L根據(jù)狹義相對論的基本假設(shè)，光信號的速度為光速c(2)光線在棱鏡中的光路圖如圖所示，根據(jù)反射定律和題設(shè)條件，得490所以入射角225根據(jù)全反射規(guī)律，sin A故sin 225所以n，即折射率的最小值為【答案】(1

15、)大于c(或光速)(2)7(2016江蘇高考T12(B)(1)一艘太空飛船靜止時的長度為30 m，它以06c(c為光速)的速度沿長度方向飛行越過地球，下列說法正確的是_A飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30 mB地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30 mC飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于cD地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c(2)楊氏干涉實驗證明光的確是一種波一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，即兩列光的_相同如圖1410所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在_(選填“A”

16、“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋圖1410(3)在上述楊氏干涉實驗中，若單色光的波長589107m，雙縫間的距離d1 mm，雙縫到屏的距離l2 m求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距【解析】(1)飛船上的觀測者相對飛船靜止，測得飛船的長度為飛船靜止時的長度l030 m，選項A錯誤；地球上的觀測者與飛船有相對運動，測得飛船的長度ll0l0，故應(yīng)小于30 m，選項B正確；狹義相對論的一個基本假設(shè)是光速不變原理，即飛船上和地球上的觀測者測得的光信號速度都等于c，選項C、D錯誤(2)當(dāng)一束光投射到兩條相距很近的狹縫上，狹縫成了兩個光源，兩列光的頻率、相位、振動方向相同A、B兩點是振動加強點，出現(xiàn)亮條

17、紋，C點是波峰與波谷的疊加，為振動減弱點，出現(xiàn)暗條紋(3)相鄰亮條紋的中心間距x由題意知，亮條紋的數(shù)目n10解得L，代入數(shù)據(jù)得L1178102 m【答案】(1)B(2)頻率C(3)1178102m8(2017江蘇高考T12(B)(1)(3)(1)(多選)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢，下列說法正確的有()A飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快B飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢C地球上的人觀測到地球上的鐘較快D地球上的人觀測到地球上的鐘較慢(3)人的眼球可簡化為如圖1411所示的模型折射率相同、半徑不同的兩個球體共軸平行光束寬度為D，對稱地沿軸線方向

18、射入半徑為R的小球，會聚在軸線上的P點取球體的折射率為，且DR求光線的會聚角(示意圖未按比例畫出)圖1411【解析】(1)飛船上的人觀察鐘表時，是以飛船為參考系，看到地球上的鐘表在高速運動，觀察到地球上的鐘慢，飛船上的鐘快，選項A正確、B錯誤；同理地球上的人是以地球為參考系，觀察結(jié)果是地球上的鐘快，飛船上的鐘慢，選項C正確、D錯誤(3)由幾何關(guān)系sin i，解得i45則由折射定律n，解得30且i，解得30【答案】(1)AC(3)309(2014江蘇高考T12(B)(1)(3)(1)某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到如圖1412甲所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示

19、他改變的實驗條件可能是()圖1412A減小光源到單縫的距離B減小雙縫之間的距離C減小雙縫到光屏之間的距離D換用頻率更高的單色光源(2)Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍色光芒，這是因為光照射到翅膀的鱗片上發(fā)生了干涉電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖見1413一束光以入射角i從a點入射，經(jīng)過折射和反射后從b點出射設(shè)鱗片的折射率為n，厚度為d，兩片之間空氣層厚度為h取光在空氣中的速度為c，求光從a到b所需的時間t圖1413【解析】根據(jù)光的干涉規(guī)律、單擺的擺動、光的折射定律和光的傳播規(guī)律解題(1)在雙縫干涉中，相鄰明條紋間的距離x，由題圖知干涉條紋間距變寬，故可增大l、或減小d根據(jù)c知

20、要增大，應(yīng)減小選項B正確，選項A、C、D錯誤(2)設(shè)光在鱗片中的折射角為，折射定律sin insin 在鱗片中傳播的路程l1，傳播速度v，傳播時間t1解得t1同理，在空氣中的傳播時間t2則tt1t2【答案】(1)B(2)考向1光的折射率的計算7(2017徐州模擬)如圖1414所示，半徑為R的半球形玻璃磚的下表面涂有反射膜，玻璃磚的折射率n一束單色光以45入射角從距離球心左側(cè)R處射入玻璃磚(入射面即紙面)，真空中光速為c求：圖1414(1)單色光射入玻璃磚時的折射角；(2)單色光在玻璃磚中的傳播時間 【導(dǎo)學(xué)號：17214204】【解析】(1)設(shè)折射角為r，根據(jù)折射定律得，n則sin r，解得r3

21、0(2)由n得，v，根據(jù)幾何關(guān)系得，單色光在玻璃磚中的路程s2R，由Rvt得t【答案】(1)30(2)8(2017江蘇四模)某同學(xué)用下述方法測玻璃的折射率：先將平行玻璃磚固定在水平桌面的白紙上，畫出兩界面MN、PQ，在玻璃磚的一側(cè)用激光照射，在光源同側(cè)且與MN平行的光屏上得到兩光點A、B，兩光線的位置如圖1415所示測得入射光線與界面的夾角30，光屏上兩光點之間的距離L30 cm，玻璃磚的厚度h20 cm，求玻璃的折射率圖1415【解析】畫出光路圖如圖所示可知OOAB，由幾何原理得：sin 則玻璃的折射率 n144【答案】144考向2光的折射、全反射綜合應(yīng)用9(2017徐州二模)如圖1416所

22、示，玻璃磚ABCD的折射率n1732，左右兩個側(cè)面AD、BC垂直于上表面AB，ADC120，一束光從圖示方向射到AB面上，試通過計算作出光經(jīng)過玻璃磚的光路圖 【導(dǎo)學(xué)號：17214205】圖1416【解析】在AB面光線發(fā)生折射的入射角1903060由折射定律有n解得230由幾何關(guān)系可得光線在CD面上的入射角 360設(shè)全反射臨界角為C，則 sin C所以 C60，故光線在CD面上發(fā)生了全反射，垂直射向BC面，光經(jīng)過玻璃磚的光路圖如答圖所示【答案】光經(jīng)過玻璃磚的光路圖如圖所示10(2017南京二模)如圖1417所示，一束光線從玻璃球的A點入射，入射角60，折射入球后，經(jīng)過一次反射再折射到球外的光線恰

23、好平行于入射光線圖1417(1)求玻璃球的折射率；(2)B點是否有光線折射出玻璃球，請寫出證明過程【解析】(1)光路圖如圖由幾何關(guān)系可得：i2r則得 r30玻璃球的折射率為：n(2)設(shè)全反射臨界角為C則有：sin C光線射到B點時入射角為：ir30因為 sin i sin C，即i C所以光線在B點不能發(fā)生全反射，能折射出玻璃球【答案】(1)(2)B點有光線折射出玻璃球考向3光的波動性和相對論11(多選)(2017徐州二模)利用光的干涉，兩臺相距很遠(幾千公里)聯(lián)合動作的射電望遠鏡觀察固體的射電恒星，可以精確測定大陸板塊漂移速度，模型可簡化為如圖1418所示的雙縫干涉，射電恒星看成點光源S，分

24、別在地球上不同大陸的兩個望遠鏡相當(dāng)于兩個狹縫S1、S2，它們收到的光滿足相干條件，匯集兩望遠鏡信號的接收器相當(dāng)于光屏上的P點，設(shè)某時刻光屏上P點到S1、S2的距離相等，S到S1、S2的距離也相等，當(dāng)S2向上遠離S1時，下列說法中正確的有 () 【導(dǎo)學(xué)號：17214206】圖1418AP點接收到的干涉信號先變強BP點接收到的干涉信號先變?nèi)魿干涉條紋間距發(fā)生改變D干涉條紋間距不變BC在雙縫干涉實驗中，若當(dāng)S2向上遠離S1時，則經(jīng)過S1、S2到P的路程差不等于0，導(dǎo)致P點接收到的干涉信號先變?nèi)酰?dāng)移動到經(jīng)過S1、S2到P的路程差等于半個波長偶數(shù)倍時，才能出現(xiàn)干涉加強現(xiàn)象，故A錯誤，B正確；根據(jù)公式x，當(dāng)S2向上遠離S1時，即d增大，那么條紋間距變小，故C正確，D錯誤12(2017揚州模擬)如圖1419所示，兩束單色光a、b同時從空氣中斜射入平行玻璃磚的上表面，進入玻璃磚后形成復(fù)合光束c，則穿過玻璃磚的過程中_光所用時間較長；在相同的條件下，_光更容易發(fā)生衍射圖1419【解析】由圖看出，a光的入射角小于b光的入射角，而折射角相同，根據(jù)折射定律n得知玻璃對a光的折射率小于b光的折射率，由v分析知b光在玻璃中速度較小，穿過玻璃磚的過程所用時間較長a光的折射率較小，則a光的波長較長，波動性較強，在相同的條件下更容易發(fā)生衍射【答案】ba14