【物理】2019届一轮复习人教版选修3-4学案

【物理】2019届一轮复习人教版选修3-4学案

‎（一）三年考试命题分析 年份 题号·题型·分值 模型·情景 题眼分析 难度 ‎2015年 Ⅰ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 双缝干涉实验 双缝干涉条纹间距公式 易 ‎33题(2)·计算题·10分 两列波的叠加 ‎ 波峰或波谷的坐标表达式、多解性 中 Ⅱ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 光的折射；光的干涉 易 ‎34题(2)·计算题·10分 机械波的传播，波源通过的路程 波长、频率及波速关系 中 ‎2016年 Ⅰ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 水面波的传播 波的空间周期性 易 ‎34题(2)·计算题·10分 游泳池， 光的折射和全反射 几何关系 中 Ⅱ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 电磁波 易 ‎34题(2)·计算题·10分 机械波；质点位移随时间变化的关系式 两个质点的振动 中 Ⅲ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 机械波的传播 易 ‎34题(2)·计算题·10分 玻璃球冠，光的折射和全反射 几何关系 中 ‎2017年 Ⅰ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 波的叠加、干涉 两波源振动的方向总是相反的，即振动步调相反 易 ‎34题(2)·计算题·10分 光的折射 光路图、几何关系 中 Ⅱ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 双缝干涉 双缝干涉中条纹间距的影响因素 易 ‎34题(2)·计算题·10分 光的折射 光路图、几何关系、数 计算 中 Ⅲ卷 ‎34题(1)·填空题·5分 机械波的传播 周期大于0.5 s 易 ‎34题(2)·计算题·10分 光的折射和全反射 画光路图，几何知识确定入射角与折射角 中 ‎（二）命题类型剖析 命题类型一：机械振动和机械波 例1如图1甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则由图可知________．‎ 图1‎ A．质点振动的周期T＝0.2 s B．波速v＝20 m/s C．因一个周期质点运动0.8 m，所以波长λ＝0.8 m D．从该时刻起经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 m E．从该时刻起经过0.25 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 ‎【答案】ABD 深入剖析 ‎1．“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题 ‎(1)分清振动图象与波动图象．只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象．‎ ‎(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级．‎ ‎(3)找准波动图象对应的时刻．‎ ‎(4)找准振动图象对应的质点．‎ ‎2．分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化．另外，各矢量均在其值为零时改变方向．‎ ‎3．波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同．‎ ‎4．振源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离，所以有v＝‎ ＝λf.‎ ‎5．质点振动nT(波传播nλ)时，波形不变． ‎ ‎6．相隔波长整数倍的两个质点，振动状态总相同；相隔半波长奇数倍的两个质点，振动状态总相反．‎ ‎2．如图2所示是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等距离的质点，相邻两质点间的距离均为10 cm，绳处于水平方向；质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，振动从绳的左端传到右端，t＝0时质点1开始竖直向上运动，t＝0.1 s时质点1在最大位移20 cm处，这时质点3开始运动，以向上为正方向，下列说法正确的是________．‎ 图2‎ A．该波的波速一定是2 m/s B．该波的波长一定是0.8 m C．质点3振动后的周期可能是0.08 s D．质点3开始运动时运动方向一定向上 E．质点3的振动方程一定是y＝20sin 5πt(cm)‎ ‎【答案】ACD 命题类型二：光的折射和全反射 例2.如图4所示，用折射率n＝的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳．一束与O′O平行的平行光，射向此半球的外表面．若让一个半径为R的圆形遮光板的圆心过O′O轴，并且垂直该轴放置，则球壳内部恰好没有光线射入．问：‎ 图4‎ ‎(1)临界光线射入球壳时的折射角r为多大？‎ ‎(2)球壳的内径R′为多少？‎ ‎【答案】(1)30°　(2)R 深入剖析 ‎1．折射率：光从真空射入某种介质，入射角的正弦与折射角的正弦之比叫做介质的折射率，公式为n＝.实验和研究证明，某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝.‎ ‎2．临界角：折射角等于90°时的入射角，称为临界角．当光从折射率为n的某种介质射向真空(空气)时发生全反射的临界角为C，则sin C＝.‎ ‎3．全反射的条件：‎ ‎(1)光从光密介质射向光疏介质．‎ ‎(2)入射角大于或等于临界角．‎ ‎4．光的几何计算题往往是光路现象与光的反射、折射、全反射(临界点)及几何图形关系的综合问题．解决此类问题应注意以下四个方面：‎ ‎(1)依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角．‎ ‎(2)通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象．‎ ‎(3)准确作出光路图．‎ ‎(4)充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的角关系、三角函数、相似形、全等形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系．‎ ‎4．一般常见材料的折射率都为正值(n>0)，现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值(n<0)，称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律(此时折射角取负值)，但折射波线与入射波线位于法线的同一侧．现有一束电磁波从空气中以i＝60°的角度射入由负折射率材料制成、厚度d＝10 cm的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n＝－，电磁波在真空中的速度c＝3×108 m/s.‎ 图5‎ ‎(1)在图5中大致画出电磁波穿过该材料的示意图；‎ ‎(2)求电磁波穿过该材料时的传播时间和在传播方向的侧移量．‎ ‎【答案】(1)见解析图　(2)6.67×10－10 s　 cm ‎【解析】(1)光路图如图所示．‎ 命题类型三：电磁波和光的几种特有现象 例3.下列说法中正确的是________．‎ A．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光 B．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大 C．光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 D．两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 E．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx，如果只增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大 ‎【答案】(1)ACE　‎ 深入剖析 ‎1．机械波和光波都能发生干涉、衍射、多普勒效应等波特有的现象．偏振现象是横波特有的现象．要观察到稳定的干涉现象和明显的衍射现象需要一定的条件．‎ ‎2．机械波的干涉图样中，实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线为振动加强点；实线和虚线的交点及其连线为振动减弱点．振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，显得振动剧烈．‎ ‎3．光的双缝干涉条纹间距Δx＝λ：‎ ‎(1)l、d相同时，Δx∝λ，可见光中的红光条纹间距最大，紫光最小；‎ ‎(2)间隔均匀，亮度均匀，中央为亮条纹；‎ ‎(3)如用白光做实验，中间为白色，两边为由紫到红的彩色．‎ ‎4．光的干涉现象：薄膜干涉(油膜、空气膜、增透膜、牛顿环)；光的衍射现象：圆孔衍射、泊松亮斑．‎ ‎5．电磁波的特点：(1)横波；(2)传播不需要介质；(3)真空中传播速度等于光速．‎ ‎6．下列说法正确的是________．‎ A．频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大 B．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象 C．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象 D．a、b两束光分别照射同一双缝干涉装置，在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距比b光小，由此可知，在同种玻璃中b光传播速度比a光大 E．让黄光、蓝光分别以相同角度斜射向同一平行玻璃砖，光从对侧射出时，两种光的偏转角都为零，但蓝光的侧移量更大 ‎【答案】ADE ‎7． 如图7所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，∠BAO为θ.位于截面所在平面内的一束光线以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．求：‎ 图7‎ ‎①该介质的折射率；‎ ‎②简单说明：如果换频率较大的入射光第一次到达AB边时能否发生全反射．‎ ‎【答案】①　②见解析 ‎【解析】①如图所示，设光线在BC面上的折射角为r.‎ 由折射定律得sin i＝nsin r 根据全反射规律可知：sin C＝ 由几何关系得：90°－θ＝C＋r 所以该介质的折射率为：‎ n＝ ‎②如果换频率较大的入射光，折射率n将较大，折射角r变小，第一次到达AB边时的入射角将变大，所以能发生全反射． ‎ ‎8． (1)如图10所示，在一条直线上两个振动源A、B相距6 m，振动频率相等．t＝0时，A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图11甲为A的振动图象，乙为B 的振动图象．若A向右传播的波与B向左传播的波在t1＝0.3 s时相遇，则下列说法正确的是________．‎ 图10‎ 图11‎ A．两列波在A、B间的传播速度大小为10 m/s B．两列波的波长都是4 m C．在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点 D．在两列波相遇过程中，中点C为振动减弱点 E．t2＝0.7 s时刻B点经过平衡位置且振动方向向下 ‎(2)如图12所示是一种折射率为n＝1.5的三棱镜，用于某种光 仪器中．现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小为i(sin i＝0.75)．求：‎ ‎①光在棱镜中传播的速率；‎ ‎②此束光线射出棱镜后的方向，写出推导过程并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)．‎ 图12‎ ‎【答案】(1)ADE　(2)①2.0×108 m/s　②见解析 ‎【解析】(2)①由折射定律知v＝＝2.0×108 m/s.‎ ‎②光路如图所示，设光线进入棱镜后的折射角为r，‎ 由n＝得，‎ sin r＝＝0.5，则r＝30°.‎