高考物理选修3—4复习讲义 29页

高考物理选修3—4复习辅导讲义 ‎ 授课主题 选修3-4复习 教学目的 ‎1、回顾机械振动机械波的主要知识点 ‎2、回顾光部分主要知识点 ‎3、3-4专题练习 教学重难点 选修3-4专题 教学内容 本章知识点讲解 简谐运动　单摆、单摆的周期公式 ‎1．简谐运动 ‎(1)定义：物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。‎ ‎(2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。‎ ‎(3)回复力 ‎①定义：使物体返回到平衡位置的力。‎ ‎②方向：总是指向平衡位置。‎ ‎③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。‎ ‎(4)简谐运动的特征 ‎①动力学特征：F回＝－kx。‎ ‎②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化(注意v、a的变化趋势相反)。‎ ‎③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变。‎ ‎2．描述简谐运动的物理量 物理量 定义 意义 位移 由平衡位置指向质点所在位置的有向线段 描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移 振幅 振动物体离开平衡位置的最大距离 描述振动的强弱和能量 周期 振动物体完成一次全振动所需时间 描述振动的快慢，两者互为倒数：T＝ 频率 振动物体单位时间内完成全振动的次数 相位 ωt＋φ 描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态 ‎3.简谐运动的两种模型 模型 弹簧振子 单摆 示意图 简谐运 动条件 ‎(1)弹簧质量可忽略 ‎(2)无摩擦等阻力 ‎(3)在弹簧弹性限度内 ‎(1)摆线为不可伸缩的轻细线 ‎(2)无空气阻力 ‎(3)最大摆角很小 模型 弹簧振子 单摆 回复力 弹簧的弹力提供 摆球重力沿圆弧切线方向的分力 平衡位置 弹簧处于原长处 最低点 周期 与振幅无关 T＝2π 能量转化 弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒 重力势能与动能的相互转化，机械能守恒 简谐运动的公式和图象 ‎1．简谐运动的表达式 ‎(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。‎ ‎(2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相。‎ ‎2．简谐运动的图象 ‎(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图甲所示。‎ ‎(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图乙所示。‎ 受迫振动和共振 ‎1．三种振动形式的比较 振动类型 自由振动 受迫振动 共振 比较项目　　‎ 受力情况 仅受回复力 周期性驱动力作用 周期性驱动力作用 振动周期或频率 由系统本身性质决定，即固有周期或固有频率 由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱 T驱＝T0或f驱＝f0‎ 振动能量 振动物体的机械能不变 由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大 ‎2．受迫振动中系统能量的变化：受迫振动系统机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换。‎ 机械波　横波和纵波 ‎1．机械波的形成条件 ‎(1)有发生机械振动的波源。‎ ‎(2)有传播介质，如空气、水等。‎ ‎2．传播特点 ‎(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移。‎ ‎(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。‎ ‎(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零。‎ ‎3．机械波的分类 ‎(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波，有波峰(凸部)和波谷(凹部)。‎ ‎(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，有密部和疏部。‎ 横波的图象　波速、波长和频率的关系 ‎1．横波的图象 ‎(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移。‎ ‎(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移。‎ ‎(3)图象 波长、波速、频率及其关系 ‎(1)波长λ 在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。‎ ‎(2)波速v 波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定。‎ ‎(3)频率f 由波源决定，等于波源的振动频率。‎ ‎(4)波长、波速和频率的关系 ‎①v＝λf；‎ ‎②v＝。‎ 波的干涉和衍射现象、多普勒效应 ‎1．波的干涉和衍射 波的干涉 波的衍射 条件 两列波的频率必须相同 明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多 现象 形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样 波能够绕过障碍物或孔继续向前传播 ‎2.多普勒效应 ‎(1)定义：当波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率会发生变化。‎ ‎(2)规律 ‎①波源与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；‎ ‎②波源与观察者如果相互远离，观察者接收到的频率减小；‎ ‎③波源和观察者如果相对静止，观察者接收到的频率等于波源的频率。‎ ‎(3)实质：声源频率不变，观察者接收到的频率变化。‎ 光的折射定律　折射率 ‎1．折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象。‎ ‎2．折射定律 ‎(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。‎ ‎(2)表达式：＝n12，式中n12是比例常数。‎ ‎(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。‎ ‎3．折射率 ‎(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦的比值。‎ ‎(2)定义式：n＝。不能说n与sinθ1成正比，与sinθ2成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。‎ ‎(3)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。‎ ‎(4)计算公式：n＝，因v＜c，故任何介质的折射率总大于(选填“大于”或“小于”)1。‎ 全反射、光导纤维 ‎1．全反射 ‎(1)条件 ‎①光从光密介质射入光疏介质。‎ ‎②入射角大于或等于临界角。‎ ‎(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光。‎ ‎(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sinC＝。‎ ‎2．光导纤维 原理：利用光的全反射。‎ 光的干涉 ‎1．产生条件：两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样。‎ ‎2．杨氏双缝干涉 ‎(1)原理如图所示。‎ ‎(2)明、暗条纹的条件 ‎①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为明条纹。‎ a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现明条纹。‎ b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹。‎ ‎②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)。‎ ‎(3)条纹间距公式：Δx＝λ。‎ ‎3．薄膜干涉 ‎(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波。‎ ‎(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时，形成彩色条纹。‎ 光的衍射　偏振 ‎1．光的衍射 ‎(1)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。‎ ‎(2)衍射条纹的特点 ‎①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。‎ 单缝衍射 圆孔衍射 单色光 中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ‎①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小；②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而减小 白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心圆环 ‎②泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到不透明(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。‎ ‎2．光的偏振现象 ‎(1)偏振 光波只沿某一特定的方向的振动。‎ ‎(2)自然光 太阳、电灯等普通光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光。‎ ‎(3)偏振光 在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是横波。自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。‎ ‎1、如图21所示，一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s，时的波形图，波的周期T>0.6s；，则。‎ A波的周期为2.4s ‎ B．波速为10m/s C在t=0.9s时．P点沿y轴正方向运动 D从t=0.6s起的0.4s内，P点经过的路程为0.4m E．在t=0.5s时，Q点到达波峰位置 ‎【答案】BDE ‎2、（多选）【广东省广州市执信中学2019届高三上学期期中考试理综试题】如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（　　）‎ A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距离相等 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象 E．挡板前后波纹间距离不等 ‎【答案】ABC ‎【解析】由图可知，孔的尺寸大于水波的波长，故此时能明显观察到波的衍射现象，选项A正确；波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等．故B正确，E错误；如果将孔AB扩大，孔的尺寸大于波的波长，可能观察不到明显的衍射现象．故C正确；如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据知，波长减小，可能观察不到明显的衍射现象．故D错误．故选ABC．‎ ‎3、【湖北省龙泉中学、宜昌一中2019届高三10月联考物理试题】（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图18-1中实线所示，t＝0.1 s时刻的波形如图中虚线所示．波源不在坐标原点O，P 是传播介质中离坐标原点xp＝2.5 m处的一个质点．则以下说法正确的是。‎ A．质点P的振幅为0.1 m B．波的频率可能为7.5 Hz 图19‎ C．波的传播速度可能为50 m/s D．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点一定沿x轴正方向运动 E．在t＝0.1 s时刻与P相距5 m处的质点可能是向上振动，也可能是向下振动 ‎【答案】ACE ‎4、（多选）【西藏日喀则地区第一高级中学2019届高三10月月考理科综合物理试题】如图所示，实线与虚线分布表示振幅（A）、频率（f）均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波谷相遇点，下列说法正确的是_________‎ A、P、N两质点始终处在平衡位置，‎ B、该时刻质点O正处在平衡位置 C、随着时间的推移，质点M将向O点处移动 D、从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，此时位移为零 E、OM连线中点时振动加强点，其振幅为2A ‎【答案】ADE ‎【解析】PN两点处两列波的振动步调正好相反，所以合振动在平衡位置，故A正确；O处是波谷与波谷相遇，故O点的质点处于波谷处，B错误；波上的质点只在波的平衡位置上下振动，不随波迁移，C错误；在此刻M点是波谷遇见波谷，该处的质点处于波谷处，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，位移为零，D正确；OM两点都是振动加强点，所以连线中点是振动加强点，其振幅为2A，E正确 ‎5、【贵州省遵义市航天高级中学2019届高三上学期第三次模拟考试理科综合试题】一简谐横波沿x轴负向传播，t时刻的波形如图所示，则该时刻_________。(选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）‎ A．质点A的速度向下 B．质点B的动能为零 C．从该时刻经过半个周期，质点C将移动到质点B的位置 D．从该时刻经过个周期，质点D的加速度达到最大 E．B、D两质点的振动情况总相反 ‎【答案】ADE ‎6、关于机械振动与机械波说法正确的是_____‎ A．机械波的频率等于振源的振动频率 B．机械波的传播速度与振源的振动速度相等 C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 D．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离 E．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定 ‎【答案】ADE ‎7、【广西省柳州铁路第一中学2019届高三上学期10月月考理综试题】一振动周期为T，振幅为A，位于x ‎=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是______。‎ A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上 E．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离 ‎【答案】ABD【解析】简谐波在传播过程中，波上各个质点的起振方向，振幅，周期都是相同的，故P点的振幅一定为A，周期为T，起振方向沿y轴正向，故ABD正确E错误；质点振动的最大速度即在平衡位置的速度与波传播的速度无关，C错误；‎ ‎8、（多选）【甘肃省天水市第一中学2019届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力）。则下列说法正确的是 A．物体A和B一起作简谐运动 B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比 C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对 B的静摩擦力对B不做功 D．物体A和B组成的系统机械能守恒 ‎【答案】AB ‎9、【2019•甘肃省兰州一中高三12月月考】（6分）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是__________。（选填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）‎ A．图乙表示质点L的振动图像 B．该波的波速为0.5m/s C．t=8s时质点M的位移为零 D．在4s内K质点所经过的路程为3.2m E．质点L经过1s沿x轴正方向移动0.5m ‎【答案】ABD ‎【解析】乙图中显示t＝0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则质点L正在平衡位置向上振动，选项A正确；根据甲图可知，波长λ=2m；根据乙图振动图像可得周期T=4s，该波的波速v==0.5m/s，选项B正确；t=8s时质点M处于波谷，位移为-0.8m，选项C错误；在4s内K质点完成1次全振动，所经过的路程为3.2m，选项D正确；波在传播过程中，质点只是在平衡位置附近振动，不会随波运动，选项E错误。‎ ‎10、【2019•甘肃省会宁县一中高三第三次月考】（6分）图(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图．图(b)为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是（）‎ A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动 E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置 ‎【答案】ACE ‎11、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v 相同，则下列判断中正确的是。A．波沿x轴负方向传播，波速为5 m/s B．波沿x轴正方向传播，波速为5 m/s C．若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处 D．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反 E．从图示位置开始计时，在2.0s时刻，质点P的位移为20 cm ‎【答案】ACE 根据题中信息可得P从图示位置运动到波谷需要0.2s，从波谷运动到波峰需要0.6s，所以在2.0s时刻，质点P正好运动到了波峰，所以位移为20cm，E正确；‎ ‎12、【2019•贵州省遵义航天高级中学高三第四次模拟】最近两年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃”的时期．地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t（图中实线）与（t＋0.4） s（图中虚线）两个时刻x轴上－3～3 km区间内的波形图如图所示，则下列说法正确的是（填正确答案标号。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。‎ A．该地震波的波长为3 km B．质点振动的最大周期为0.8 s C．该地震波最小波速为5 km/s D．从t时刻开始计时，x＝2 km处的质点比x＝2.5 km处的质点先回到平衡位置 E．从t时刻开始计时，x＝2 km处的质点比x＝2.5 km处的质点后回到平衡位置 ‎【答案】BCD ‎13、（多选）【广西桂林市第十八中学2019届高三上学期第三次月考理综试题】处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=200m/s。已知t=0时,波刚传播到x=40m处,波形如图所示。在x=400m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是　。‎ A．波源开始振动时方向沿y轴负方向 B．接收器在t=2s时才能接收此波 C．若波源向x轴正方向匀速运动,接收器收到波的频率大于10Hz D．从t=0开始经0.15s,x=40m的质点运动的路程为0.6mE．当t=0.75s时，x=40m的质点恰好到达波谷的位置【答案】ACD ‎【解析】波源开始振动时方向为各质点的起振方向(与t=0时x=40m处质点的振动方向相同),根据波的传播方向与质点振动方向间的关系，选项A正确；接收器开始接到此波需要的时间t=s=1.8s，选项B错误；根据多普勒效应，选项C正确；由波形图可知，该波的周期T=0.1s，所以t=0.15s=1.5 T，质点运动的路程为1.5×4×0.1m=0.6 m，选项D正确；t=0.75s=7.5 T，质点恰好回到平衡位置并向y轴正方向运动，选项E错误。‎ ‎14、【吉林省实验中学2019届高三上学期第一次模拟理科综合试题】一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6 s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是_________ 。（填入正确选项前的字母，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ A.这列波的波速为16.7 m／s B．这列波的周期为0.8 s C．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30 cm D．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t+s这个时刻 E．当t+0.5 s时刻，质点b、P的位移相同 ‎【答案】BDE ‎15、【北京师范大学附属实验中学2019-2019学年度第一学期高三年级物理期中试卷】一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中位于a、b两处的质元经过四分之一周期后分别运动到、处。某人据此做出如下判断：①可知波的周期，②可知波的传播速度，③可知的波的传播方向，④可知波的波长。其中正确的是 A．①和④ B．②和④ C．③和④ D．②和③‎ ‎【答案】C ‎【解析】因为质元b经过1/4周期后向下移动到b′点，说明b点的运动方向是向下的，故可以判断出波的传播方向是水平向右的，与x思正方向一致，③是可以判断出来的；另外波的波长也是能够判断出来的，所以④也可以，但是波的周期判断不出来，故选项C正确。‎ ‎16、【北京师范大学附属实验中学2019-2019学年度第一学期高三年级物理期中试卷】关于多普勒效应，下列说法正确的是 A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化 B．产生多普勒效应的原因是观察者的听力出现了问题 C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率 D．哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长（称为哈勃红移），这说明该星系正在远离我们而去 ‎【答案】D ‎17、【北京市西城区2019届高三第一学期期末试卷物理试题】如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动。振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示。下列判断正确的是 A．0.4s时振子的加速度为零 B．0.8 s时振子的速度最大 C．0.4 s和1.2 s时振子的加速度相同 D．0.8s和1.6 s时振子的速度相同 ‎【答案】B ‎【解析】由图乙可知，0.4s时振子运动到N点，此时振子受到的合力最大，故它的加速度最大，选项A错误；0.8 s时振子运动到平衡位置，此进的加速度为0，而速度最大，选项B正确；0.4 s和1.2 s时振子的加速度方向相反，故它们的加速度不相同，选项C错误；0.8s和1.6 s时振子的速度方向相反，故它们的速度也不相同，选项D错误。‎ ‎18、【北京市清华大学附属中学2019届高三4月综合能力测试（四）】一列简谐横波某时刻的波形图如图甲表示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像，则下列说法正确的是 A．若波沿x轴正向传播，则图乙表示P点的振动图像 B．若图乙表示Q点的振动图像，则波沿x轴正向传播 C．若波速是20m/s，则图乙的周期是0.02s D．若图乙的频率是20Hz，则波速是10m/s【答案】B ‎19、如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光( )‎ ‎ A. 红光在玻璃中传播速度比蓝光大 ‎ B. 从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光 ‎ C. 从a、b两点射出的单色光不平行 ‎ D. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距 ‎ E. 从a、b两点射出的单色光平行，且平行于BC 可知光线Pc在P点的折射角与光线ea在a点的入射角相等，据光路可逆，则过a点的出射光线与过P点的入射光线平行．由此，E正确，故选ABE。‎ ‎20、【湖北省龙泉中学、宜昌一中2019届高三10月联考物理试题】（10分）如图18-2所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝，玻璃介质的上边界MN是屏幕，玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l＝40 cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行，一束激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑．‎ ‎（i）求两个光斑之间的距离x；‎ ‎（ii）若任意两束相同的激光同时垂直于AB边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离L．‎ ‎【答案】(i) 如图所示；(ii) 80 cm ‎21、【贵州省遵义市航天高级中学2019届高三上学期第三次模拟考试理科综合试题】如图所示为一等边三角形的某种透明介质ABC，边长为L，折射率为，底部中点O处有一点光源，试问能够从AB边射出光线的长度是多少？‎ ‎【答案】L ‎【解析】光路图如图所示 根据全反射定律可得，解得C=37℃‎ 根据几何知识可得OE=‎ EF=OEtanC=L 故x=BE+EF=L ‎22、【广西省柳州铁路第一中学2019届高三上学期10月月考理综试题】半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO’的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出。当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。‎ ‎【答案】‎ 则A、B两点间的距离为：；‎ 联立解得：‎ 巩固练习 ‎1、【湖南师范大学附属中学2019届高三月考（三）物理试题】（9分）如图所示，直角三棱镜的折射率∠A＝30°，一束与OB面成300角的光射向OB面，从AB面上的C点射出．若不考虑光在OB面上的反射，求能从C点射向空气的光的方向．‎ ‎【答案】有两束光从AB面射出，分别为与AB面成30°向右，与AB面成30°斜向左上．‎ Ⅱ光经AB面反射后，垂直射向AO面，再次反射，之后光在AB面再次折射，有i4=i3‎ 由对称性知：r4=r3=60°，‎ 终上所述，有两束光从AB面射出，分别为与AB面成30°向右，与AB面成30°斜向左上．‎ ‎2、【广东省广州市执信中学2019届高三上学期期中考试理综试题】如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O．光线从AB面上的M点入射，入射角i=60° ，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度l=6cm，真空中的光速c=3.0×108m/s．求：‎ ‎①透明材料的折射率n ‎②光从M点传播到0点所用的时间t．‎ ‎【答案】①②‎ ‎3、【四川省资阳市2019届高三第一次诊断性考试理科综合物理试题】（10分）如图所示，一玻璃球体半径为R，O为球心，AD为水平直径。来自A点的单色光从B点射出，出射光平行于AD。已知玻璃对此光的折射率为。若真空中光的传播速度为c，求此光从A到B的传播时间t。‎ ‎【答案】‎ 联解①②③④得：‎ ‎ ………………⑤‎ ‎4、【2019•银川一中高三第四次月考】如图乙所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率，AB=BC=8cm，OA=2cm，∠OAB=600‎ ‎(i)求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向;‎ ‎(ii)第一次的出射点距C点的距离.‎ ‎【答案】（i） (ii)‎ ‎【解析】（i）设发生全反射的临界角为C，由折射定律得 ‎ ① ‎ 代入数据得 ② ‎ 光路图如图所示，‎ 由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°，均发生全反射。设光线在CD边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD边，由折射定律得 ‎ ‎5、【福建省晨曦、冷曦、正曦、岐滨四校2019-2019年高三上学期期中联考理综物理】(8分）某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，折射率为n，角A等于30°。一细束光线在纸面内从O点射入棱镜，如图所示，当入射角为时，发现刚好无光线从AC面射出，光线垂直于BC面射出。求：‎ ‎①透明物质的折射率n。‎ ‎②光线的入射角α。（结果可以用α的三角函数表示）‎ ‎【答案】①②‎ ‎【解析】①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图。‎ 设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知；‎ ‎②由几何关系得：r=30°由折射定律 当堂达标检测 ‎1、【云南省玉溪市第一中学2019届高三上学期期中考试理科综合试题】如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO＇对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h1=40cm时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO＇轴的交点，当光屏距上表面h2=70cm时，在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。‎ ‎【答案】‎ ‎2、【云南省师范大学附属中学2019届高三适应性月考卷（二）理科综合物理试题】（10分）如图22所示，真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n＝，一束单色光与界面成θ=450角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现两个光点A和B，A和B相距h＝4.0cm。已知光在真空中的传播速度c=3.0xl08m/s.‎ i画出光路图；‎ ii求玻璃砖的厚度 ‎【答案】ⅰ．光路图如右图；ⅱ．3.46cm ‎3、【吉林省实验中学2019届高三上学期第一次模拟理科综合试题】如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以600的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率n=，单色光在真空中的光速为c，求此单色光通过三棱镜的时间？‎ ‎【答案】‎ ‎4、【内蒙古赤峰市宁城县2019届高三第一次统一考试物理试题】有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示．从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回．若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？‎ ‎【答案】‎ 则光源S与M间距：（3分）‎ ‎5、【甘肃省河西部分高中（张掖中学、嘉峪关一中、山丹一中）2019届高三上学期期中联考】一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s1=0.8m处有一浮标，示意如图．一潜水员在浮标前方s2=3.0m处下潜到深度为h2时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜△h=2.0m，恰好能看见Q．（已知水的折射率n=）求 ‎①深度h2；‎ ‎②赛艇的长度l．（可用根式表示）‎ ‎【答案】①4m ②‎ 课堂总结 ‎ [来源:学§科§网Z§X§X§K] ‎ 家庭作业