《2022高考物理二輪復(fù)習(xí) 規(guī)范答題與滿分指導(dǎo)6 機械波光學(xué)組合限時檢測(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考物理二輪復(fù)習(xí) 規(guī)范答題與滿分指導(dǎo)6 機械波光學(xué)組合限時檢測(含解析)(3頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
機械波,光學(xué)組合
(15分)(2021·全國卷Ⅲ)(1)(5分)(多項選擇)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。介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源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,以下判斷正確的選項是
A.P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同
B.P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反
C.當(dāng)S恰好通過平衡位置時,P、Q兩點也正好通過平衡位置
D.當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運動時,P在波峰
E.當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運動時,Q在波峰
2、(2)(10分)如圖9-2-16,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,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。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9-2-16
[審題指導(dǎo)]
1.通讀題干,挖掘信息
①(1)中振源頻率f、波速v。
可求波長、知道兩點到波源距離可判斷P、Q兩點的振動情況。
②(2)中玻璃球冠的形狀是關(guān)鍵點,由底邊長與半徑關(guān)系,可求由M點入射光線的入射角。
③由折射定律可求折射光線的方向,在底邊的反射點。
2.構(gòu)建情景復(fù)原模型
①(1)
3、問中兩點在振源的兩側(cè)與兩點在振源一側(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點為入射點,球面可以用過M點的切面,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O、△BMA為直角三角形,∠ABM=30°
標(biāo)準(zhǔn)解答
答題規(guī)那么與技巧
(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點關(guān)于S點的對稱點P′,根據(jù)對稱性可知P′和P的振動情況完全相同,P′、Q兩點相距Δx=λ=λ,為半波長的奇數(shù)倍,所以兩點為反相點,故P′、Q兩點振動方向始終相反,即P、Q兩點振動方向始終相反,A錯誤B正確;P點
4、距離S點x=19λ,當(dāng)S恰好通過平衡位置向上振動時,P點在波峰,同理Q點相距S點x′=18λ,當(dāng)S恰好通過平衡位置向下振動時,Q點在波峰,DE正確。
(2)設(shè)球半徑為R,球冠底面中心為O′,連接OO′,那么OO′⊥AB,令∠OAO′=α
那么cos α==,①
即α=30°②
根據(jù)題意MA⊥AB
所以∠OAM=60°③
設(shè)圖中N點為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點,所考慮的光線的光路圖如下列圖,設(shè)光線在M點的入射角為i,折射角為r,在N點的入射角為i′,反射角為i″,玻璃折射率為n,由于△OAM為等邊三角形,有
i=60°④
根據(jù)折射定律可得sin i=nsin r⑤
代入題給條件
5、n=可得r=30°⑥
作底面在N點的法線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°。⑩
[答案] (1)BDE (2)150°(說明①~⑩每式1分)
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。故對不把握的選項盡量不選。
②突出公式簡化文字
公式應(yīng)為與此題相關(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。文字表達要簡明扼要。
③字母表達要標(biāo)準(zhǔn)
此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。
幾何關(guān)系是確定入射角和折射角的重要依據(jù)。
幾何關(guān)系的推導(dǎo)要簡明、但不能跳躍,條理清楚清晰。
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