選修3-4高三物理高考重點(diǎn)知識重點(diǎn)專題突破

1、文檔編碼 : CI8T9D6R2E2 HH1O10B7V1M2 ZQ4Y10W8Y9Q4專題十一 選修 3-4 【重點(diǎn)學(xué)問提示】【重點(diǎn)方法提示】（一）機(jī)械振動和機(jī)械波1判定波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)振動的方向1特殊點(diǎn)法； 2微平移法 波形移動法 ；2周期、波長、波速的運(yùn)算1周期：可依據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動情形運(yùn)算,如 t 時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)完成了 n 次n 可能不是整數(shù) 全振動,就 Tt n；仍可依據(jù)公式 T v運(yùn)算；2波長：可依據(jù)波形圖確定,如l 的距離上有 n 個n 可能不是整數(shù) 波長,就 l n；也可依據(jù)公式 vT 運(yùn)算；3波速：可依據(jù)波形傳播的時間、 距離運(yùn)算 vx t；也可依據(jù)公式 v T運(yùn)算；3利用波傳播

2、的周期性解題波的圖像的周期性： 相隔時間為周期整數(shù)倍的兩個時刻的波形相同,從而使題目的解答顯現(xiàn)多解的可能；（二）光的折射和全反射留意 弄明三個問題1在解決光的折射問題時,應(yīng)先依據(jù)題意分析光路,即畫出光路圖,找出入射角和折射角,然后應(yīng)用公式來求解,找出臨界光線往往是解題的關(guān)鍵；2分析全反射問題時,先確定光是否由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)、入射角是 否大于臨界角, 如不符合全反射的條件, 就再由折射定律和反射定律確定光的傳播情形；3明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系；1如光疏光密：定有反射、折射光線；2如光密光疏：假如入射角大于或等于臨界角,確定發(fā)生全反射；（三）光的波動性、電磁波及相對論需 把握兩類問題1光的

3、色散問題 1在同一介質(zhì)中,不同頻率的光的折射率不同,頻率越高,折射率越大；2由 nc v,n0 可知,光的頻率越高,在介質(zhì)中的波速越小,波長越小；2光的衍射和干涉問題1光的衍射是無條件的,但發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象是有條件的；2兩列光波發(fā)生穩(wěn)固干涉現(xiàn)象時, 光的頻率相等, 相位差恒定,條紋間距 xl d；【重點(diǎn)題型講練】【例 1】1關(guān)于以下四幅圖的說法,正確選項 _；A圖甲中 C 擺開頭振動后, A、B、D 三個擺中 B 擺的振幅最大B圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣,這兩列水波的頻率確定相同C圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案,上方為光的干涉條紋、下方為光的衍射條紋 D圖丁中飛速行駛的火車車廂中心發(fā)出一閃光

4、,地面上的人認(rèn)為光同時到 達(dá)前后壁2如以下圖為一列沿x 軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,A 為傳播介質(zhì)中的一質(zhì)點(diǎn),就該時刻A 的運(yùn)動方向是 _選填“ 沿 x軸正方向” “ 沿x 軸負(fù)方向” “ 沿 y 軸正方向” 或“ 沿y 軸負(fù)方向”,在此后 2 s 內(nèi) A 通過的路程為 16 cm,此列波的傳播速度大小為_m/s；3如以下圖,一透亮球體置于空氣中,半徑 R0.1 m,單色細(xì)光束 AB 平行于過球心的直線 MN 射向球體,AB 與MN 的間距為 0.05 3 m,經(jīng)折射、反射、折射回到空氣中,出射光線與 AB 恰好平行；求該透亮球體的折射率；已知真空中光速 c3 108 m/s,求光

5、束在透亮球體中的傳播時間；解析： 1題圖甲中 C 擺開頭振動后,因A 擺的擺長與 C 擺的相等,發(fā)生共振,就 A、B、D 三個擺中 A 擺的振幅最大,故 A 項錯誤；圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣,這兩列水波的頻率確定相同,故B 項正確；圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案,上方為光的干涉條紋條紋明暗相間且等間距、下方為光的衍射條紋中心條紋最寬, 越往兩側(cè)越狹窄 ,故 C 項正確； 圖丁中飛速行駛的火車車廂中心發(fā)出一閃光,地面上的人認(rèn)為地面是一個慣性系,光向前向后傳播的速度相等,向前傳播的路程長些,到達(dá)前壁的時刻晚些,故 D 項錯誤；2將波沿 x 軸正方向平移稍許, 可得該時刻 A 的運(yùn)動方向沿 y 軸

6、負(fù)方向； 2 s 內(nèi) A 通過的路程為 16 cm,波的振幅是 2 cm,就波的周期 T1 s；由題圖得,波的波長 4 m,波的傳播速度 v T4 1 m/s4 m/ s；3單色細(xì)光束 AB 經(jīng)折射、反射、 折射回到空氣中,出射光線與 AB 恰好平行,就光路如圖：sin i5 3 102,就 i603ri 230nsin i sin r3；由幾何關(guān)系可得 BN2Rcos r 3R,又 vc n3 c 3所以傳播時間 t2BN v2 3R2 109 s；答案： 1BC 2沿 y 軸負(fù)方向 4 3 3 2 109 s 【例 2】1以下說法正確選項 _；A單縫衍射試驗中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象越

7、明顯B光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理C機(jī)械波傳播過程中,某質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)向前移動一個波長的距離D地球上的人看來,接近光速運(yùn)動的飛船中的時鐘變慢了2圖甲為一列沿 x 軸傳播的簡諧橫波在t0 時刻的波形圖,沿傳播方向上位 于 平 衡 位 置 的 質(zhì) 點(diǎn) A 的 振 動 圖 像 如 圖 乙 所 示 ； 該 橫 波 的 傳 播 方 向 為_選填“ 向右” 或“ 向左”,波速大小為 _ m/s；3如以下圖裝置可用來測定水的折射率；當(dāng)圓柱形容器內(nèi)未裝水時, 從 A 點(diǎn)沿 AB 方向能看到對邊上的點(diǎn) 滿水時,仍沿 AB 方向看去,恰好看到底面直徑E；當(dāng)容器內(nèi)裝 CD 上的點(diǎn) D；測得容器

8、直徑 CD12 cm,高 BC16 cm,DE 7 cm；已知光 在真空中的傳播速度為 c3.0 108 m/s,求：水的折射率 n；光在水中的傳播速度 v；解析 ：1單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象越不明顯,故 A 錯誤；光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理,故 B 正確；波在一個 周期內(nèi)向前傳播的距離等于波長,但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移,故 C 錯誤；依據(jù)狹義 相對論的鐘慢效應(yīng)可知,在地面上的觀測者看來,接近光速飛行的飛船中時鐘 會變慢,故 D 正確；2由 A 點(diǎn)的振動圖像可知, t0 時刻質(zhì)點(diǎn) A 向上振動,由波形圖可知,波向左傳播；由題圖可知 4 m,T0.5 s,就波速 v

9、 T8 m/s；3作出光路如圖,入射角為i、折射角為 r,由幾何關(guān)系有tan iBC DE4 3,就 sin i0.8 tan rCD BC3 4,就 sin r0.6 水的折射率 nsin i sin r4 3；由 nc v得光在水中的傳播速度vc n2.25 108 m/s；答案 ：1BD 2向左 8 34 3 2.25 108 m/s 【例 3】1如以下圖,兩列頻率相同的橫波相遇時某一時刻的情況,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,以下判定正確選項 _；A 點(diǎn)是凸起最高的位置之一,A此時 B 點(diǎn)是凹下最低的位置之一 B此時 C 點(diǎn)是凹下最低的位置之一 C隨著時間推移,這個凸起位置沿 AB 向遠(yuǎn)處

10、移動 D隨著時間推移,這個凸起位置沿 AD 向遠(yuǎn)處移動2如以下圖, 寬度為 l 的宇宙飛船沿其長度方向以0.9cc 為真空中的光速 遠(yuǎn)離地球,地球上的人看到宇宙飛船寬度 _l選填“ 大于” “ 等于” 或“ 小于”；飛船和地面上各有一只銫原子鐘,地球上的人觀看到 _選填“ 飛船上鐘較快” “ 地面上鐘較快”或“ 兩只鐘一樣快”；R 的玻璃半圓柱體的圓心為O；單色3如以下圖,半徑為紅光射向圓柱面,方向與底面垂直,光線的入射點(diǎn)為C,且 AOC30；已知該玻璃對紅光的折射率 n3；求光線從底面射出時出射點(diǎn)與 O 點(diǎn)間的距離；解析： 1此時 B 點(diǎn)是波谷與波谷相遇即振動加強(qiáng)點(diǎn),所以 B 點(diǎn)是凹下最低的位置之一,故 A 正確；此時 C 點(diǎn)為波谷與波峰相遇即振動減弱點(diǎn),所以 C 點(diǎn)為平穩(wěn)位置之一,故 B 錯誤；振動加強(qiáng)點(diǎn)這種振動形式應(yīng)沿振動加強(qiáng)點(diǎn)連線移動,即沿 AB 向遠(yuǎn)處移動,故 C 正確, D 錯誤；2依據(jù)愛因斯坦相對論可知沿長度方向飛行的宇宙飛