5.2振动和波动 光学-2023年高考物理二轮复习四翼分层突破

专题五热学 振动和波 光学 近代物理初步 5.2振动和波动 光学 1. （2022·天津·高考真题）在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的两个波源O和P，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，某时刻a和b分别传播到和处，波形如图所示。下列说法正确的是（    ） A．a与b的频率之比为 B．O与P开始振动的时刻相同 C．a与b相遇后会出现干涉现象 D．O开始振动时沿y轴正方向运动 2. （2022·河北·统考高考真题）如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求： （i）玻璃的折射率； （ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 机械振动和机械波 1.基本知识 2．巧解波动图象与振动图象综合问题的基本方法 3．波的多解问题的分析思路 例题1. （2023·广东·校联考模拟预测）如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的图像，M、P、N是图像上的3个点，分别对应、、时刻。下列说法正确的是（　　） A．该振子的周期是0.2s，振幅是8cm B．在时刻振子的速度方向就是图像上P点的切线方向 C．在到过程振子的速度先增大后减小 D．在到过程振子的加速度逐渐减小 练1. （2022·上海嘉定·一模）如图所示，当弹簧振子从平衡位置O运动至最右端C的过程中，在做（　　） A．加速度不断增大的加速直线运动 B．加速度不断增大的减速直线运动 C．加速度不断减小的加速直线运动 D．加速度不断减小的减速直线运动 例题2. （多选）（2023·新疆·模拟预测）如图所示为一列简谐横波在时刻的波形，波自右向左传播。从该时刻开始到时，P点刚好第二次到达波峰，则以下判断中正确的是（　　） A．该波的传播速度为0.1m/s B．在时刻，质点C向上运动 C．在末，Q点第一次出现波峰 D．在t1到过程中，Q点通过的路程为0.2m E．P点的起振方向沿y轴负方向 练2. （多选）（2023·湖南永州·统考二模）如图所示，在x轴上有一根材质均匀的绳子，绳子的两端点分别置于和处，现使绳子两端点分别上下做简谐运动，产生两列波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。时刻和处的质点刚好开始振动，时两列波恰好第一次相遇，则下列说法正确的是（　　） A．两波源开始振动的方向相同 B．两列波能在绳子上形成稳定的干涉图样 C．两列波的波速1m/s D．时，处质点的位移为 光的折射和全反射 1. 光的折射 (1)n＝(θ1、θ2分别为入射角和折射角)。 (2)n＝(c为光速，v为光在介质中的速度)。 2．全反射的条件 (1)光从光密介质进入光疏介质． (2)入射角大于或等于临界角． (3)临界角公式：sin C＝。 3．光的色散问题 (1)在同一介质中，不同频率的光对应的折射率不同，频率越高，对应的折射率越大． (2)光的频率越高，在介质中的波速越小，波长越小． 4．必备数学知识 (1)平行线、三角形、圆等有关几何定理； (2)三角函数知识； (3)相似三角形的性质； (4)勾股定理； (5)正弦、余弦定理． 例题3. （多选）（2023·广东·校联考模拟预测）美丽的彩虹是由于太阳光照射在众多微小的“水球”而发生的反射和折射现象。如图所示是某一均匀介质球的截面图，AB、CD是该介质球的两条直径，∠AOC=60°，一束激光以平行于AB的方向从C点射入介质球，经过一次折射打到B点。设光在空气中的传播速度为c，则（　　） A．该介质球的折射率为 B．光在该球中的速度为 C．光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为60° D．光线经介质球反射和折射后，可能沿平行于AB的方向射出 练4. （多选）（2022·湖南湘潭·统考二模）一透明体的横截面如图所示，，四分之一圆弧OBC的半径为R，一单色光从OA面上的D点垂直OA射入透明体，经AB面发生全反射后又在圆面上的E点刚好发生全反射，最终从OC上的F点（图中未标出）射出。已知弧BE长为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．透明体对该单色光的折射率为 B．O、D两点之间的距离为 C．该单色光由D点传播到F点所需的时间为 D．将入射点左移一些，此单色光在BC面上仍会发生全反射 光的波动性、电磁波与相对论 1.光的波动性 2.光的干涉现象和光的衍射现象证明了光的波动性，光的偏振现象说明光为横波． 3．光的干涉和光的衍射产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定；发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小． 4．各种色光特征比较 项目 红→紫 频率 越来越大 波长 越来越短 折射率 越来越大 介质中传播速度 越来越小 发生全反射时的临