高考物理二轮专题复习专题八第2讲.doc

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1、二轮专题复习物理(创新版)第2讲选修34要点提炼1.机械振动与机械波的有关公式(1)简谐运动的方程：xA sin (t)。(2)单摆周期公式：T2。(3)波长、波速和周期(或频率)的关系式：vT。2受迫振动和共振受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关；当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，即发生共振。3光的折射和全反射的有关公式(1)n(1、2分别为光从空气射入介质时的入射角和折射角)。(2)n(c、v分别为光在真空、介质中的速度)。(3)全反射临界角公式：sin C。4折射率与频率(或波长)的关系：在同一介质中，不同频率的光对应的折射率不同，频率越高，波长越

2、短，对应的折射率越大。5光的双缝干涉中相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：x。高考考向1机械振动与机械波命题角度1 振动与波动的图象分析例1(2019全国卷)(多选)一简谐横波沿x轴正方向传播，在t时刻，该波的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点。图b表示介质中某质点的振动图象。下列说法正确的是()A质点Q的振动图象与图b相同B在t0时刻，质点P的速率比质点Q的大C在t0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图b所示E在t0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大解析t时刻，质点Q在平衡位置，向上振动，对应的振动图象与图b不符，A错误；t0时刻的波形

3、图如图所示(图a的波形图左移半个波长即可得到)，质点P在最低点，质点Q在平衡位置，质点Q的速率比质点P的大，质点P的加速度大小比质点Q的大，质点P此时所在位置与其平衡位置的距离为振幅，质点Q在平衡位置，与其平衡位置的距离为0，故B错误，C、E正确；t时刻，平衡位置在坐标原点的质点经过平衡位置向下振动，对应的振动图象与图b吻合，D正确。答案CDE1振动图象与波动图象综合问题的处理思路(1)定位：依据已知条件明确波的图象对应的时刻，依据质点振动图象找出该时刻质点振动的位移及振动方向。再根据此位移及振动方向，在波的图象中找出该质点，进而解决问题。(2)定时：依据已知条件找到波的图象中对应的质点，读出

4、该质点的位移并判断其振动方向，依据此位移和振动方向，在振动图象中确定该质点处在此位移对应的时刻。2巧解波动图象与振动图象综合问题的基本方法求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法：备课记录：11(2020四川省内江市第三次模拟)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源。如图所示，是波源开始振动后0.1 s时的波形图，则下列判断正确的是()A这列波的周期为0.4 s，振幅为20 cmB这列波的波速为40 m/s，波长为8 mC再经过0.15 s时，x6 m处质点的位置坐标为(x6 m，y0 cm)D再经过0.55 s时，x24 m处的质点第一次到达波峰E当x20 m

5、处的质点第一次到达波峰时，x4 m处的质点通过的路程为18 cm答案BCD解析由图可知，波源振动半个周期用时0.1 s，则周期为0.2 s；振幅为偏离平衡位置的最大距离，为10 cm，故A错误。波速v40 m/s，波长4 m28 m，故B正确。波刚好传播到x6 m处需再经过t1 s0.05 s，则再经过0.15 s，x6 m处质点刚好振动T，回到平衡位置，故C正确；波刚好传播到x24 m处需再经过t2 s0.5 s，则再经过0.55 s，x24 m处质点刚好振动TT，第一次到达波峰位置，故D正确；波从当前位置传播到x20 m处需用时为t3 s0.4 s2T，则当x20 m处的质点第一次到达波峰

6、时，x4 m处的质点振动的时间为2TT，通过的路程为9A90 cm，故E错误。12(2020全国卷)如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t0和t0.1 s时的波形图。已知平衡位置在x6 m处的质点，在0到0.1 s时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为_ s，波速为_ m/s，传播方向沿x轴_(填“正方向”或“负方向”)。答案0.410负方向解析因为x6 m处的质点在00.1 s内运动方向不变，所以该处质点从正向最大位移处经过四分之一个周期向下运动至平衡位置处，即T0.1 s，解得周期为T0.4 s；所以波速为v10 m/s；由以上分析可知，在t0.1 s时(虚线波形)，x

7、6 m处的质点向下运动，根据同侧法可知，波沿x轴负方向传播。13(2020河北省张家口市高三(下)5月全国统一模拟考试)一简谐横波从波源O沿x轴正方向传播，t0时刻的波形图如图甲所示，波刚好传到质点b。图乙表示x2 m处的质点a的振动图象。求：(1)质点a在0.35 s时到平衡位置的距离及00.35 s时间内的路程(计算结果保留两位有效数字)；(2)从t0时刻开始，再经多长时间图甲中x7.5 m处的质点c(图中未标出)运动路程达到0.4 m?答案(1)0.14 m0.66 m(2)0.55 s解析(1)由质点a的振动图象可得质点a的振动方程为y0.2sin (t)，T0.4 s故y0.2sin

8、 (5t)根据振动方程，0.35 s时，y0.14 m。在00.35 s时间内，质点a振动TT则质点a通过的路程为4Ay0.66 m。(2)此波传播速度为v10 m/s从t0时刻开始传到图甲中x7.5 m处的质点c所用的时间t1 s0.35 s质点c通过的路程为0.4 m，所用时间为t20.2 s则经过的时间为tt1t20.55 s。命题角度2 用单摆测定重力加速度例2(2020全国卷)用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_ cm(保留1位小数)。(提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。)某同

9、学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为_ cm。解析开始时将摆球拉离平衡位置的最大距离为：xmax280.0 cm6.9 cm。根据单摆周期公式T2 ，结合题意10T11T，代入数据有：1011，解得新单摆的摆长为L96.8 cm。答案6.996.8 1单摆周期公式的理解(1)适用条件：摆角小于5，摆球密度大、体积小，摆线细、轻、不伸长。(2)摆长L是摆球做圆周运动的半径，是从摆线的固定点到摆球球心的距离。(3)等效单摆问题中，L是等效摆长，g是等效重力加速度。2用单摆测定重力加速度实验的注意事项(1)实验所用的单摆应符合理论要

10、求，即线要细、轻、不伸长，摆球要体积小、质量大(密度大)，并且偏角小于5。(2)单摆悬线上端要固定，即用铁夹夹紧，以免摆球摆动时摆线长度不稳定。(3)摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆，如图所示。若形成的圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角为，则摆动的周期为T2 ，比相同摆长的单摆周期小，这时测得的重力加速度值比标准值大。(4)计算单摆振动次数时，以摆球通过最低位置时进行计数，且在数“0”的同时按下秒表，开始计数。这样可以减小实验误差。备课记录：21(2020湖北省武汉市五月质量检测)(多选)在用单摆测量重力加速度的实验中，下列说法正确的是()A尽量选择质量大、体积小的摆球B用刻

11、度尺测量摆线的长度，将其作为单摆的摆长C为方便测量，可以让单摆的振幅尽可能大D释放摆球，当摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆的周期TE测量多组摆长l和对应的周期T，分别以l和T2为纵坐标和横坐标，作出函数图象，根据直线的斜率求出重力加速度g答案ADE解析尽量选择质量大、体积小的摆球，可以减小阻力使实验更准确，A正确；用刻度尺测量摆线的长度，用游标卡尺测出小球的直径算出半径，将线长加半径作为摆长，B错误；为了准确，单摆的振幅不宜太大，摆角应小于5，C错误；为了准确，可以多测几个周期，比如释放摆球，当摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则

12、单摆的周期T，D正确；测量多组摆长l和对应的周期T，分别以l和T2为纵坐标和横坐标，作出函数图象，由T2 即lT2可知，可以根据直线的斜率求出重力加速度g，E正确。22(2019全国卷)如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的O处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为2)后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正。下列图象中，能描述小球在开始一个周期内的xt关系的是()答案A解析摆长为l时单摆的周期T12，振幅A1l(为摆角)，摆长为l时单摆

13、的周期T22，振幅A2l(为摆角)。根据机械能守恒定律得mgl(1cos )mg(1cos )，利用cos 12sin2，cos12sin2，以及sintan ，sin tan ，解得2，故A2A1，故A正确。命题角度3 机械波的多解问题例3(2019天津高考)(多选)一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x11 m和x27 m处质点的振动图象分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是()A7 m/s B2 m/sC1.2 m/s D1 m/s解析由振动图象可知周期T4 s，零时刻x1处质点在平衡位置且向下振动，而x2处质点在正的最大位移处。若波沿x轴正方向传播，其波形如图甲所示，x2处质点的

14、平衡位置可能在A1或A2或A3则有：x2x1(n0、1、2)，得波速v m/s(n0、1、2)，当n0时，v6 m/s，当n1时，v1.2 m/s，当n2时，v m/s，C正确。若波沿x轴负方向传播，其波形如图乙所示，x2处质点的平衡位置可能在A1或A2或A3则有x2x1(n0、1、2)，得波速v m/s(n0、1、2)，当n0时，v2 m/s，当n1时，v0.86 m/s，B正确。答案BC 1波动问题多解的主要因素(1)周期性时间周期性：时间间隔t与周期T的关系不明确。空间周期性：波传播的距离x与波长的关系不明确。(2)双向性传播方向双向性：波的传播方向不确定。振动方向双向性：质点振动方向不

15、确定。2解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的t或x，则tnTt(n0，1，2，)，或xnx(n0，1，2，)，进而求解。备课记录：3(2020四川省宜宾市三诊)(多选)一列简谐横波沿x轴负方向传播，t0时刻的波形如图中实线所示，t0.7 s时刻的波形如图中的虚线所示，则下列叙述正确的是()A该波的波长为8 mB波的周期可能为0.4 sC波的传播速度可能为30 m/sD质点P在t0.7 s时刻向下运动Ex4 m与x6 m两质点的运动方向总是相反答案ABD解析由波形图可知，该波的波长为8 m，A正确；由题意可知nTT0.7 s(n0，1，2，)，当n1时

16、，T0.4 s，即波的周期可能为0.4 s，B正确；波的传播速度v m/s(4n3)m/s(n0，1，2，)，若v30 m/s，则n不是整数，C错误；根据“微平移法”可知，质点P在t0.7 s时刻向下运动，D正确；x4 m与x6 m两质点平衡位置的间距不等于半波长的奇数倍，可知两质点的运动方向不总是相反，E错误。高考考向2光的折射和全反射命题角度1 光的折射和全反射例4(2020全国卷)直角棱镜的折射率n1.5，其横截面如图所示，图中C90，A30。截面内一细束与BC边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。(1)光线在BC边上是否会发生全反射？说明理由；(2)不考虑多次反

17、射，求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。解析(1)如图，设光线在D点的入射角为i，折射角为r。折射光线射到BC边上的E点。设光线在E点的入射角为，由几何关系，有90(30r)60根据题给数据得sin sin60sin C即大于全反射临界角C，因此光线在BC边上的E点会发生全反射。(2)设光线在AC边上的F点射出棱镜，光线在F点的入射角为i，折射角为r，由几何关系、反射定律及折射定律，有i30i90sin in sin rn sin isin r联立式并代入题给数据，得sin r由几何关系，r即从AC边射出的光线与最初的入射光线的夹角。答案(1)见解析(2) 光的折射和全反射题型的

18、分析思路(1)确定要研究的光线，有时需要根据题意，分析、寻找临界光线为研究对象。(2)找入射点，确认界面，并画出法线。(3)明确两介质折射率的大小关系。若光疏光密：定有反射、折射光线。若光密光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。(4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，联立求解。充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的边角关系、三角函数、相似关系、全等关系等，仔细分析光传播过程中的几何关系。备课记录：41(2020全国卷)如图，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，A90，B30。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，

19、求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。答案2解析如图a所示，设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的入射角为1，折射角为2，由折射定律有sin 1n sin 2设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为，由几何关系有302由式并代入题给数据得230，60n sin 1所以，从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到AC边，AC边上全部有光射出。设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为，如图b所示。由几何关系有902由式和已知条件可知60，n sin 1即从AD范围入射的光折射后在AC边上发生全反射，反射光线垂直射到BC边上。设从A点入射的光从B

20、C边上的F点射出，则BC边上有光线射出的区域为CF，由几何关系得CFACsin 30AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值为2。42(2019全国卷)如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53(取sin 530.8)。已知水的折射率为。(1)求桅杆到P点的水平距离；(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。答案(1)7 m(2)5.5 m解析(1)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离

21、为x1，到P点的水平距离为x2；桅杆高度为h1，P点处水深为h2；激光束在水中与竖直方向的夹角为。由几何关系有tan 53tan 由折射定律有sin 53n sin 设桅杆到P点的水平距离为x，则xx1x2联立式并代入题给数据得x7 m(2)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i，由折射定律有sin in sin 45设船向左行驶的距离为x，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2，则x1x2xxtan itan 45联立式并代入题给数据得x(63)m5.5 m。命题角度2 测定玻璃的折射率例5(2020福建省泉州市第二次质量检测

22、)某小组用“插针法”测平行玻璃砖的折射率，如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面aa的夹角为，插了两枚大头针P1和P2，1、2、3、4分别是四条直线。(1)在bb侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在_线上(选填“1”“2”“3”或“4”)。(2)实验中画出入射点与出射点的连线，并测得连线与玻璃砖界面aa的夹角为，则玻璃砖的折射率n_。(3)若描出玻璃砖两边界线aa、bb后，不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验，则折射率的测量值将_(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。解析(1)由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后出射光线与入射光线平行，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则

23、出射光线向左侧偏移，即另两枚大头针P3和P4可能插在直线2上。(2)由题可知，折射率为n。(3)不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由n可知，测得的折射率将不变。答案(1)2(2)(3)不变1测定玻璃的折射率实验的解题思路(1)确定所要研究的发生折射的界面，确定入射角和折射角。(2)根据折射定律来分析实验现象和数据，得出结论。(3)实验中为确定光线方向插针描点、设定入射角和折射角时，角度大小都应适当，不能太大或太小。2测定玻璃的折射率实验的注意事项(1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P2与O点之间、P3与P4之间、P3与O之间距离

24、要稍大一些。(2)入射角应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角也不宜太大。(3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。(4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。(5)玻璃砖应选用宽度较大的，宽度宜在5 cm以上，若宽度太小，则测量误差较大。备课记录：51(2019天津高考)某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度_。A选用两光学表面间距大的玻璃砖B选用两光学表面平行的玻璃砖C选用粗的大头针完成实验D插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些(2)该小组用同一套器材

25、完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是_。(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n_。(用图中线段的字母表示)答案(1)AD(2)D(3)解析(1)测定玻璃折射率的关键是根据入射光线和出射光线确定在玻璃中的传播光线，因此选用光学表面间距大的玻璃砖以及使同侧两枚大头针间的距离尽量大些都有利于提高实验的准确程度，A、D正确；两光学表面是否平行不影响折射率的测量，为减小误差，应选用细长的大头针，故

26、B、C错误。(2)两光学表面平行的玻璃砖的入射光线与出射光线平行，在空气中的入射角大于玻璃中的折射角，在题图中，根据玻璃砖界线及四个孔洞位置分别作出光路图及法线，如图1所示分析可知实验操作正确的是D。(3)如图2所示，玻璃的折射率n，又sin i，sin r，故n。52(2020宁夏银川一模)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃

27、砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。(1)在图上补画出所需的光路。(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角i和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角。(3)用所测物理量计算折射率的公式为n_。(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当_(填“小一些”“无所谓”或“大一些”)。(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n_。答案(1)图见解析(2)图见解析(3)(4)小一些(5)1.5解析(1)连接P3、P4与CD交于一点，此交点

28、即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。(2)如图所示。(3)由折射定律可得n。(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD面上发生全反射。(5)图象的斜率kn，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5。高考考向3波的特有现象电磁波相对论初步命题角度1 波的特有现象电磁波相对论初步例6(2020全国卷)(多选)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有()A雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声B超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到

29、的超声波频率发生变化C观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低D同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同E天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化解析多普勒效应是指：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的现象。雷雨天先看到闪电后听到雷声，是因为在空气中声音的传播速度比光的传播速度慢，与多普勒效应无关，A错误；流动的血液与探测器的距离在不断变化，由多普勒效应可知，探测器接收到的血流反射的超声波频率发生变化，B正确；列车远离观察者时，由多普勒效应可知，观察者接收到的列车发出汽笛声的声波频率变低，即听到汽笛

30、声的音调变低，C正确；同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同，是因为声波从一种介质进入另一种介质时，波长发生了变化，与多普勒效应无关，D错误；双星做圆周运动的过程中，到地球的距离随时间周期性变化，由多普勒效应可知，在地球上接收到的双星上某些元素发出的光波频率随时间周期性变化，即观察到双星光谱随时间周期性变化，E正确。答案BCE (1)波的干涉产生条件：两列波频率相同、振动方向相同、相位差恒定。加强点、减弱点的判断方法a公式法：当两振源振动步调一致时，若rn(n0，1，2，)，则振动加强；若r(2n1)(n0，1，2，)，则振动减弱。b.图象法：两列波波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇处，是

31、振动加强点，波峰与波谷相遇处，是振动减弱点。(2)波的衍射：产生明显衍射的条件是，缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者比波长更小。(3)多普勒效应：波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间相互靠近或相互远离，接收到的频率发生了变化。靠近(或远离)波源，接收到的频率增大(或减小)。(4)光的偏振：光的偏振现象说明光是横波。备课记录：61(2020江苏高考)(多选)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有()A杀菌用的紫外灯B拍胸片的X光机C治疗咽喉炎的超声波雾化器D检查血流情况的“彩超”机答案AB解析紫外光的频率高，能量强，常用于杀菌，紫外灯属于电磁波的应用，A正

32、确；X光的穿透能力较强，常用于拍胸片，X光机属于电磁波的应用，B正确；超声波雾化器属于超声波的应用，与电磁波无关，C错误；“彩超”机属于超声波的应用，与电磁波无关，D错误。62(2020全国卷)一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为l。求(1)波的波长；(2)波的传播速度。答案(1)l(2)fl解析(1)如图，设在ac连线上距c点最近的振幅极大的点为d点，a与d的距离为r1，

33、b与d的距离为r2，波的波长为，则r2r1由几何关系有r1llr(r1sin 60)2(lr1cos 60)2联立式可得l。(2)波的频率为f，设波的传播速度为v，则有vf联立式可得vfl。命题角度2 用双缝干涉测光的波长例7(2019全国卷)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_。A将单缝向双缝靠近B将屏向靠近双缝的方向移动C将屏向远离双缝的方向移动D使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离

34、为x，则单色光的波长_。(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为_ nm(结果保留三位有效数字)。解析(1)相邻明(暗)干涉条纹的间距x，要增加观察到的条纹个数，即减小x，需增大d或减小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，或使用间距更大的双缝，B正确，A、C、D错误。(2)第1条暗条纹到第n条暗条纹间的距离为x，则相邻暗条纹间的距离x，又x，解得。(3)由，代入数据解得630 nm。答案(1)B(2)(3)630 用双缝干涉测光的波长时的注意事项(1)x中x是干涉图样中相

35、邻两亮条纹或两暗条纹中心的间距，l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离。(2)若第n条亮(暗)条纹中心到第nm条亮(暗)条纹中心的距离是x，则x。(3)熟记实验装置的排列顺序。备课记录：7用双缝干涉测光的波长，实验装置如图甲所示。已知单缝与双缝间的距离L1100 mm，双缝与屏的距离L2700 mm，双缝间距d0.25 mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心，如图乙所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第

36、4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x12.190 mm，对准第4条时读数x2_ mm。(2)根据以上条件，可算出这种光的波长_ nm(保留三位有效数字)。(3)(多选)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是_。A改用波长较短的光(如紫光)作为入射光B增大双缝到屏的距离C减少双缝间距D增大双缝间距答案(1)7.868(2)675(3)BC解析(1)固定刻度为7.5 mm，可动刻度为36.80.01 mm0.368 mm，所以最终读数为7.5 mm0.368 mm7.868 mm，所以对准第4条时读数为x27.868 mm。(2)相邻亮条纹

37、中心的间距为x mm1.89 mm，根据x得这种光的波长为 m675 nm。(3)根据x得，要使条纹变稀疏，则应减小双缝间距，或增大双缝到屏的距离，或增大入射光的波长，故B、C正确，A、D错误。专题作业1. (2020安徽省皖南八校临门一卷)(多选)某容器中盛有水，底部O处发出的光束中含有a、b两种色光，在水与空气界面的折射情况如图所示。以下判断正确的是()A水对a光的折射率比水对b光的折射率小B在水中，a光的速度比b光的速度小C在真空中，a光的波长比b光的波长小D增大光束在水中的入射角，界面处折射光先消失的是b光E用同一实验装置做光的干涉实验，屏上相邻亮条纹中心间距a光比b光大答案ADE解析

38、由折射定律可知水对a光的折射率比水对b光的折射率小，故A正确；由v可知，在水中，a光的速度比b光的速度大，故B错误；水对a光的折射率比水对b光的折射率小，故a光频率比b光频率小，在真空中，a光的波长比b光的波长大，故C错误；由全反射临界角公式sin C可知，b光的全反射临界角小于a光的全反射临界角，增大光束在水中的入射角，界面处折射光先消失的是b光，故D正确；根据双缝干涉条纹的间距公式x可知，同一实验装置中，光的波长越长，屏上相邻亮条纹中心间距越大，所以a光的条纹间距比b光大，故E正确。2. (2020宁夏银川市一模)(多选)如图所示，水面上波源S1的振动方程为x20sin100t(cm)，水

39、面上波源S2的振动方程为x10sin100t(cm)，实线与虚线分别表示S1和S2形成的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰的相遇点，不考虑水波的衰减，下列说法中正确的是()A这两列波的频率均为50 HzB随着时间的推移，M处的质点将向O处移动CP、N两质点始终处在振动减弱位置D从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零EO、M连线的中点是振动减弱的点，其振幅为10 cm答案ACD解析由振动方程知100 rad/s，则这两列波的频率均为f50 Hz，故A正确；介质中的质点只能在各自平衡位置附近振动，不会随波迁移，故B错误；由图可知，P、N两质点均处于波峰与波谷相遇处

40、，振动减弱，而两列波发生干涉，则P、N两质点始终处在振动减弱位置，故C正确；该时刻质点M处于波峰，经过四分之一周期，质点M回到平衡位置，则位移为0，故D正确；O、M连线的中点是振动加强点，其振幅为30 cm，故E错误。3(2020吉林省吉林市第四次调研)(多选)下列说法中正确的是()A光在同一种介质中一定沿直线传播B光从光密介质射入光疏介质且入射角大于临界角时，一定会发生全反射现象C肥皂液是无色的，在阳光下观察肥皂泡是彩色的，这是光的干涉现象形成的D逆着光通过放大镜观察大头针针尖时，常看见针尖周围具有环纹或针尖重影，这是光的衍射现象形成的E光会发生偏振现象，它说明光是一种纵波答案BCD解析光在同一种非均匀介质中传播时会发生弯曲，A错误；光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角时，一定会发生全反射现象，B正确；在阳光下观察肥皂泡呈彩色，这是光的薄膜干涉现象形成的，C正确；逆着光线通过放大镜观察大头针针尖时，常看见针尖周围有环纹或针尖重影，这是光的衍射现象形成的，D正确；光会发生偏振现象，它说明光是一种横波，E错误。4(2020云南省高中毕业生统一检测)(多选)下列说法中正确的是()A物体做受迫振动，驱动力频率越高，物体振幅越大B机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变C质点做简谐运