2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 考點(diǎn)2 機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)規(guī)范答題與滿分指導(dǎo)學(xué)案

《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 考點(diǎn)2 機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)規(guī)范答題與滿分指導(dǎo)學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 考點(diǎn)2 機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)規(guī)范答題與滿分指導(dǎo)學(xué)案（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 考點(diǎn)2 機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)規(guī)范答題與滿分指導(dǎo)學(xué)案 【典例】　(1)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動的頻率為20 Hz，波速為16 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m，P、Q開始振動后，下列判斷正確的是 A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相同 B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相反 C．當(dāng)S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點(diǎn)也正好通過平衡位置 D．當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時，P在波峰 E．當(dāng)S恰好通過

2、平衡位置向下運(yùn)動時，Q在波峰 (2)如圖8－21，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn)，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角。 圖8－21 [審題探究] 1．通讀題干，挖掘信息。 ①(1)中振源頻率f，波速ν已知。 可求波長、知道兩點(diǎn)到根源距離可判斷P、Q兩點(diǎn)的振動情況。 ②(2)中玻璃球冠的形狀是關(guān)鍵點(diǎn)與底邊長與半徑關(guān)系，可求由M點(diǎn)入射光線的入射角。 ③由折射定律可求折射光線的方向，在底邊的反射點(diǎn)。 2．構(gòu)建情景還原模型

3、。 ①(1)問中兩點(diǎn)在振源的兩側(cè)與兩點(diǎn)在振源一側(cè)完全相同，可以按PQ在振源一側(cè)處理。 ②(2)問中玻璃球冠M點(diǎn)為入射點(diǎn)，球面可以用過M點(diǎn)的切面，來計算入射角和折射角，其法線為球心與M的連線。 ③由幾何知識可知連線BM過球心為O、△BMA為直角三角形，∠ABM＝30° [解析]　(1)根據(jù)題意信息可得T＝s＝0.05 s，v＝16 m/s，故波長為λ＝vT＝0.8 m，找P點(diǎn)關(guān)于S點(diǎn)的對稱點(diǎn)P′，根據(jù)對稱性可知P′和P的振動情況完全相同，P′、Q兩點(diǎn)相距Δx＝λ＝λ，為半波長的整數(shù)倍，所以兩點(diǎn)為反相點(diǎn)，故P′、Q兩點(diǎn)振動方向始終相反，即P、Q兩點(diǎn)振動方向始終相反，A錯誤B正確；P點(diǎn)距離S

4、點(diǎn)x＝19λ，當(dāng)S恰好通過平衡位置向上振動時，P點(diǎn)在波峰，同理Q點(diǎn)相距S點(diǎn)x′＝18λ，當(dāng)S恰好通過平衡位置向下振動時，Q點(diǎn)在波峰，DE正確。 (2)設(shè)球半徑為R，球冠底面中心為O′，連接OO′，則OO′⊥AB，令∠OAO′＝α 則cos α＝＝， ① 即α＝30° ② 根據(jù)題意MA⊥AB 所以∠OAM＝60° ③ 設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點(diǎn)，所考慮的光線的光路圖如圖所示，設(shè)光線在M點(diǎn)的入射角為i，折射角為r，在N點(diǎn)的入射角為i′，反射角為i″，玻璃折射率為n，由于△OAM

5、為等邊三角形，有 ④ i＝60° 根據(jù)折射定律可得sin i＝nsin r ⑤ 代入題給條件n＝可得r＝30° ⑥ 作底面在N點(diǎn)的法線NE，由于NE∥AM，有i′＝30°⑦ 根據(jù)反射定律可得i″＝30° ⑧ 連接ON，由幾何關(guān)系可知△NAM≌△NOM，故有∠MNO＝60° 故可得∠ENO＝30° ⑨ 于是∠ENO為反射角，ON為反射光線，這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角β為β＝180°－∠ENO＝150°。

6、 ⑩ [答案]　(1)BDE (2)150°(說明①～⑩每式1分) [滿分指導(dǎo)] ①第(1)問為選擇題5選3選對一個得2分，錯一個扣3分，如兩對一錯得1分，一對一錯。得0分。一對得2分。兩對得4分。故對不把握的選項(xiàng)盡量不選。 ②突出公式簡化文字 公式應(yīng)為與本題相關(guān)的公式，如果只寫出折射定律公式，不指明入射角和折射角一般不得分。文字?jǐn)⑹鲆喢鞫笠? ③字母表達(dá)要規(guī)范 本題中有折射和反射各種角度的標(biāo)注要用常用的字母加上合理的角標(biāo)，加以區(qū)分。 ④光路圖，幾何輔助線分別為實(shí)線和虛線，且光路要帶上箭頭。 ⑤關(guān)鍵的幾何關(guān)系是主要得分點(diǎn)。 幾何關(guān)系是確定入射角和

7、折射角的重要依據(jù)。 幾何關(guān)系的推導(dǎo)要簡明、但不能跳躍，條理分明清晰。 【規(guī)范訓(xùn)練】 (1)(2018·襄陽調(diào)研)一列簡諧橫波沿x軸的正向傳播，振幅為2 cm，周期為T，已知在t＝0時刻波上相距40 cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是1 cm，但運(yùn)動方向相反，其中質(zhì)點(diǎn)a沿y軸負(fù)向運(yùn)動。如圖8－22所示，下列說法正確的是 圖8－22 A．該列簡諧橫波波長可能為150 cm B．該列簡諧橫波波長可能為12 cm C．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)b的位移為＋2 cm時，質(zhì)點(diǎn)α的位移為負(fù) D．在t＝時刻，質(zhì)點(diǎn)b速度最大 E．質(zhì)點(diǎn)a、質(zhì)點(diǎn)b的速度始終大小相等，方向相反 (2)如圖8－23所示，過中心線的截面

8、為矩形的圓柱形棒是用折射率n＝的透明材料制成的，圓柱形棒的直徑為D＝6 cm。一束光從左側(cè)端點(diǎn)中心射入圓柱形棒，在柱體內(nèi)發(fā)生多次全反射最終由棒的右側(cè)－端面中心射出。若要使折射光在上下側(cè)邊恰好發(fā)生全反射，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。則 圖8－23 ①這束光在左側(cè)端面的入射角的正弦值應(yīng)為多少？ ②若要使出射光與入射光平行，棒的長度應(yīng)滿足什么條件？ 解析　(1)根據(jù)題意，質(zhì)點(diǎn)a、b在波的圖象中的位置可能情況如圖所示。有＝0.4 m，可得λ＝ m其中k為大于等于0的整數(shù)，波長最長為1.2 m，選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)k＝3時，λ＝12 cm，選項(xiàng)B正確；質(zhì)點(diǎn)b再經(jīng)過T時間位移為＋

9、2 cm(波峰位置)，質(zhì)點(diǎn)a再經(jīng)過T到平衡位置，之后再經(jīng)過T到波谷位置，選項(xiàng)C正確；再經(jīng)過T質(zhì)點(diǎn)b經(jīng)過平衡位置，速度最大，選項(xiàng)D正確；兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離等于半個波長的奇數(shù)倍時才會總是速度等大反向，而a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離不等于半個波長的奇數(shù)倍，選項(xiàng)E錯誤。 (2)①光在柱面上恰好發(fā)生全反射時，設(shè)臨界角為C，則： sin C＝＝ 解得：C＝53° 設(shè)光從圓柱棒的左側(cè)端面中心射入時入射角為i，折射角為r，由折射定律有：＝n 由幾何關(guān)系知：r＋C＝90° 解得：sin i＝nsin (90°－C)＝ncos 53°＝0.75 ②由答圖可知，要想出射光與入射光平行，光必須在上下側(cè)邊全反射的總次數(shù)為偶數(shù)次，設(shè)全反射總次數(shù)為2k(k＝1,2,3…) 則s＝tan C＝4 cm 棒的長度L＝2k×2s＝16k cm(k＝1,2,3，…)。 答案　(1)BCD (2)①0.75　②見解析