高考物理二轮复习专题十一鸭部分教学案选修3_4.doc

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1、1 / 18【2019【2019 最新最新】精选高考物理二轮复习专题十一鸭部分教学精选高考物理二轮复习专题十一鸭部分教学案选修案选修 3_43_4考情分析201520162017选修34T12B(1)：多普勒效应T12B(2)：波速与波长、频率的关系，波的干涉和衍射T12B(3)：光的折射定律T12B(1)：狭义相对论的基本假设及长度的相对性T12B(2)：光发生干涉的条件、光的叠加T12(3)：双缝干涉条纹间距公式的应用T12B(1)：相对论T12B(2)：波长、波速、频率的关系T12(3)：光的折射，眼球模型命题解读本专题 13 个考点，皆为要求。从三年命题情况看，命题特点为：(1)注重基

2、础。如 2013 年的“共振”、2014 年的“光谱”、2015 年与 2016 年和 2017 年的“多普勒效应”“相对论”等都较好的考查了学生的理解能力。(2)联系实际。2013 年的“单反照相机”、2014 年的“蝴蝶的翅膀”、2015 年的“眼镜片”、2017 年的“人的眼球聚光”等都是 STS 问题，体现了学以致用的课标理念。整体难度中等，命题指数，复习目标是达 B 必会。1(2016江苏高考)(1)一艘太空飞船静止时的长度为 30 m，他以0.6c(c 为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是_。2 / 18A飞船上的观测者测得该飞船的长度小于 30 mB地球上的观测

3、者测得该飞船的长度小于 30 mC飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于 cD地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于 c(2)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的_相同。如图 1 所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在_(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹。图 1(3)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长 5.89107 m，双缝间的距离 d1 mm，双缝到屏的距离 l2 m。求第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距。解析 (1)飞

4、船上的观察者测得飞船的长度不变，仍为 30 m，由ll0l0 可知，地球上的观察者测得该飞船的长度小于 30 m，A错误，B 正确；由光速不变原理可知 C、D 错误。(2)从两狭缝发出的光，它们的频率相同，是干涉光，在波峰与波谷相遇的区域中，振动相互抵消，会出现暗条纹，即在 C 点出现暗条纹。(3)相邻亮条纹的中心间距 x由题意知，亮条纹的数目 n10解得 L，代入数据得 L1.178102 m。3 / 18答案 (1)B (2)频率 C (3)1.178102 m2(2017江苏高考)(1)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有

5、_。A飞船上的人观测到飞船上的钟较快B飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C地球上的人观测到地球上的钟较快D地球上的人观测到地球上的钟较慢(2)野生大象群也有自己的“语言”。研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以 2 倍速度快速播放录音时，能听到比正常播放时更多的声音。播放速度变为原来的 2 倍时，播出声波的_(选填“周期”或“频率”)也变为原来的 2 倍，声波传播速度_(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)人的眼球可简化为如图 2 所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴。平行光束宽度为 D，对称地沿轴线方向射入半径为R 的小球，会聚在轴线上的 P 点。取球体的折射率为，且 D

6、R。求光线的会聚角 。 (示意图未按比例画出)图 2解析 (1)由相对论知识 t知，t。则地面上的人观察飞船上的时间进程比地面上慢，即地球上的人观测到地球上的钟较快，同理可知，飞船上的人观测到飞船上的钟较快，A、C 正确，B、D 错误。4 / 18(2)播放速度变为原来的 2 倍，则声波的频率为原来的 2 倍，而声波在空气中的传播速度由介质性质决定，故声速不变。(3)由几何关系 sin iD 2R解得 i45则由折射定律n解得 30且 i 2解得 30答案 (1)AC (2)频率 不变 (3)301机械振动与机械波(1)单摆的回复力是重力的切向分力，或合力在切向的分力。单摆固有周期 T2。(2

7、)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)阻尼振动的振幅尽管在减小，但其振动周期(频率)不变，它是由振动系统决定的。(4)稳定时，受迫振动的周期或频率等于驱动力的周期或频率，与物体的固有频率无关。共振图象的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动物体的振幅。共振条件：f 驱f 固。(5)机械波必须要在介质中传播。振动质点是“亦步亦趋”，但不5 / 18“随波逐流”。(6)波的图象描述的是在同一时刻，沿波的传播方向上的各个质点偏离平衡位置的位移。在时

8、间上具有周期性、空间上具有重复性和双向性的特点。(7)深刻理解波动中的质点振动。质点振动的周期(频率)波源的周期(频率)波的传播周期(频率)。(8)要画好、用好振动图象，并正确地与实际情景相对应。要正确画出波形图，准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期的单一解或多解表达式。(9)“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象的综合问题。分清振动图象与波的图象。只要看清横坐标即可，横坐标为 x 则为波的图象，横坐标为 t 则为振动图象。波速、周期、波长之间的关系：vT看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级。找准波的图象对应的时刻。找准振动图象对应的质点。(10)当波源与观察者相互靠近

9、时，观察者接收到的频率变大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小。2光、电磁波(1)光的波动性(2)电磁波的特点横波 传播不需要介质 具有波的共性 真空中的速度6 / 18c3108 m/s3相对论与质能关系(1)理解并记住狭义相对论的两个基本假设力学规律和电磁学规律在任何惯性系中都是一样的。光速不变原理：光在真空中运动的速度在任何惯性参考系中测得的数值都是相同的光速与参考系的选取无关。(2)理解并记住时间的相对性同时的相对性运动参考系中同时发生的两个事件，静止参考系中的人认为不同时，“后面”的事件先发生；静止参考系中同时发生的两个事件，运动参考系中的人认为不同时，“前面”的事件先

10、发生。动钟变慢：由 t知从地面上观察高速列车上的时间进程变慢了；同理，高速列车中的观察者测定地面上的时间进程也变慢了。(3)动尺变短车上的观察者用车上的尺测定车上木棒的长度为 l0，地面观察者用地面上的尺测定车上木棒的长度为 l。由 ll0 知：lvbDa、b 入射角为 0 时，没有光线射入空气中14 / 18(2)如图 4 a 所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上静止的观察者 A观测到钟的面积为 S，另一观察者 B 以 0.8c(c 为光速)平行 y 轴正方向运动，观察到钟的面积为 S，则 S_S(选填“大于”“等于”或“小于”)。时钟与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率也是不同的，它们

11、之间的关系如图 b 所示。A 观察者观察到时钟的周期是 2.0 s，则 B 观察者观察到时钟的周期约为_s。图 4(3)一列简谐波沿 x 轴传播，已知 x 轴上 x10 m 和 x21 m 两处质点的振动图象分别如图 5 a、b 所示。若波长 1 m，则该波的波长为多少？图 5解析 (1)由图知 ，所以随着 a、b 入射角度的逐渐增加，折射角均增大，b 光的折射角先达到 90，即 b 光先发生全反射，故A 项错误；由于 ，由折射定律知，折射率 na 小于 nb，故 B项正确；由 v知，在水中的传播速度关系为 vavb，故 C 项正确；当 a、b 入射角为 0时，光线不偏折进入空气中，故 D 项

12、错误。(2)观察者 B 以 0.8 倍光速平行 y 轴正方向运动，根据爱因斯坦的相对论尺缩效应可知，B 观察到的钟沿 y 轴方向的直径将减小，而沿z 轴方向的直径不变，钟的面积将与静止的观察者看到的面积要小，即 S 大于 S。由图 b 可以对应看出，当时钟和观察者的相对速度达到 0.8c(c 为光速)时，时钟的频率是 0.3 Hz，所以时钟的周期大15 / 18约为 s 3.3 s。(3)波沿 x 轴正向传播时，两质点间距离为 1，即 1m波沿 x 轴负方向传播时，两质点间距离为 21 m，即 24 m。答案 (1)BC (2)大于 3.30.2 (3) m 或 4 m3(2017江苏苏锡常镇

13、四市调研)(1)下列说法正确的是( )A弹簧振子在驱动力作用下一定发生共振B光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物C火车以接近光速通过站台时，车上乘客观察到站在站台上旅客变矮D光的偏振现象说明光是横波(2)如图 6 所示，将激光笔发出的激光水平射向凹透镜中心，经过凹透镜扩束后，变粗的激光正射到悬挂在针尖下方的小钢珠上，用光屏在小钢珠后方接收图象，屏上出现的图样如图 7 所示，这是光的_图样，该实验说明光具有_。图 8(3)如图 8 所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于 BC 边入射，经棱镜折射后从 AC 边射出。已知A60，求：棱镜材料的折射率 n；光在棱镜中的传播速度 v(真空中光速为 c

14、)。解析 (1)只有当周期性驱动力的频率和物体的固有频率相等时振幅16 / 18达到最大，即发生共振；驱动力频率与系统的自由振动的频率不一定相等，故 A 项错误；光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，利用了激光的频率单一性的特点，故 B 项正确；根据尺缩效应，沿物体运动的方向上的长度将变短，火车以接近光束通过站台时，车上乘客观察到站在站台上旅客变瘦，而不是变矮，故 C 项错误；光的偏振现象说明光是一种横波，故 D 项正确。(2)由题意可知，变粗的激光正射到悬挂在针尖下方的小钢珠上，用光屏在小钢珠后方接收图象，屏上出现的图样：中心有亮点，说明光线已偏离原来的直线方向传播，说明发生了光的衍射现象，

15、光的衍射现象说明光具有波动性。(3)作出完整的光路如图，根据几何关系可知 B30，所以 60，根据折射定律有n，因为 60，所以。A60，故 30，再根据折射定律n3光在棱镜中的传播速度 vc。答案 (1)BD (2)衍射 波动性 (3) c4(2017江阴一中月考)下列说法正确的是( )A一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长B根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度C大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象D受迫振动的频率总等于系统的固有频率(2)过去已知材料的折射率都为正值(n0)。现已有针对某些电磁波17 / 18设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n0)，称为负折

16、射率材料，位于空气中的这类材料，入射角 i 与折射角 r 依然满足n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角 射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n1，请在图 9 中画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图，若在上下两个表面电磁波的折射角分别为 r1、r2，则r1_(填“大于”“等于”或“小于”)r2。图 9(3)竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录纸。当振子上下振动时，以水平向左速度 v10 m/s 匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测得的数据如图 10 所示，求振子振动的振幅和频率。图 10解析 (1)长度与速度关系公式为 ll0，这是相对论的尺缩效应，所以选项 A 错误；根据多普勒效应，可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，所以选项 B 正确；电磁波也能发生衍射，选项 C 错误；只有在共振时驱动力的频率才和物体的固有频率相等，选项 D 错误。(2)光路图如图所示 由于 n1，所以 r1r2(3)设周期为 T，振幅为 A，由题图得 A5 cm，由于振动的周期就是记录纸从 O 至 x1 m 运动的时间，所以周期为 T0.1 s，频18 / 18率为 f10 Hz。答案 (1)B (2)光路如解析图 等于 (3)5 cm 10 Hz