核心素養(yǎng)培養(yǎng)4．在波的傳播方向上各質(zhì)點起振的方向與波源的起振方向相同，且各質(zhì)點只在其平衡位置兩側(cè)做簡諧運(yùn)動，并不隨波遷移。5．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)為折射現(xiàn)象，光射到兩種介質(zhì)的界面后又返回原介質(zhì)的現(xiàn)象為反射現(xiàn)象。6．光發(fā)生干涉現(xiàn)象是有條件的，光發(fā)生衍射現(xiàn)象是沒有條件的，但發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象是有條件的。[典例1]

(多選)(2021·浙江稽陽4月聯(lián)考)一列波向右傳播，經(jīng)過某個有一串粒子的介質(zhì)。如圖所示為某一時刻各粒子的位置，虛線為對應(yīng)各粒子的平衡位置。以下關(guān)于該波在圖示時刻說法正確的是(

)A．此波為縱波，波長為16cmB．粒子8和10正朝同一方向運(yùn)動C．粒子3此時速度為零D．粒子7和11的位移大小始終相同AD[解析]

從圖中看出，此波有疏部和密部，所以此波為縱波，3到11正好一個波長，λ＝8×2cm＝16cm，選項A正確；波向右傳播，波形平移，8在靠近平衡位置，向左運(yùn)動，10在遠(yuǎn)離平衡位置，向右運(yùn)動，選項B錯誤；3位于平衡位置，速度最大，選項C錯誤；7和11相距半個波長，屬于反相點，運(yùn)動情況始終相反，位移大小始終相同，選項D正確。[典例2]

(2021·山東青島期末)雨后太陽光射入空氣中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面發(fā)生反射，最后離開水滴時再折射一次就形成了彩虹。如圖，太陽光從左側(cè)射入球形水滴，a、b是其中的兩條出射光線，在這兩條出射光線中，一條是紅光，另一條是紫光。下面說法正確的是(

)A．a(chǎn)光線是紅光，b光線是紫光B．當(dāng)光線在水滴背面發(fā)生全反射時，我們看到的彩虹最為鮮艷明亮C．a(chǎn)光在水滴中的傳播時間比b光在水滴中的傳播時間長D．遇到同樣的障礙物，a光比b光更容易發(fā)生明顯衍射C[解析]

a、b兩種光在水滴表面發(fā)生折射現(xiàn)象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根據(jù)折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是紅光，a光的波長小于b光，遇到同樣的障礙物時b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A、D錯誤；光在水滴背面發(fā)生全反射時，仍然有些不同顏色的光要相交重合，所以此時看到的彩虹并不鮮艷，故B錯誤；令太陽光在水滴表面發(fā)生折射現(xiàn)象時，a光的折射角為α，b光的折射角為β，則球形水滴的半徑為R，所以a光在水滴中的傳播路徑長為xa＝4R·cosα，b光在水滴中傳播的路徑長為xb＝4Rcosβ，因為α＜β，模型彈簧振子單擺回復(fù)力彈簧的彈力提供擺球重力沿與擺線垂直(即切向)方向的分力能量轉(zhuǎn)化彈性勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒重力勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒[典例3]

(多選)擺球質(zhì)量相等的甲、乙兩單擺懸掛點高度相同，其振動圖象如圖所示。選懸掛點所在水平面為重力勢能的參考面，由圖可知(

)

A．甲、乙兩單擺擺長之比是4∶9B．ta時刻甲、乙兩單擺的擺角相等C．tb時刻甲、乙兩單擺的勢能差最大D．tc時刻甲、乙兩單擺的速率相等AC[典例4]

(多選)甲、乙兩彈簧振子的振動圖象如圖所示，則可知(

)

A．兩彈簧振子完全相同B．兩彈簧振子所受回復(fù)力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1C．振子甲速度為零時，振子乙速度最大D．兩振子的振動頻率之比f甲∶f乙＝1∶2CD[解析]

從圖象中可以看出，兩彈簧振子周期之比T甲∶

T乙

＝2∶1，則頻率之比f甲∶f乙＝1∶2，D正確；彈簧振子周期與振子質(zhì)量、彈簧勁度系數(shù)k有關(guān)，周期不同，說明兩彈簧振子不同，A錯誤；由于彈簧的勁度系數(shù)k不一定相同，所以兩振子所受回復(fù)力(F＝－kx)的最大值之比F甲∶F乙不一定為2∶1，B錯誤；由簡諧運(yùn)動的特點可知，在振子到達(dá)平衡位置時位移為零，速度最大，在振子到達(dá)最大位移處時，速度為零，從圖象中可以看出，在振子甲到達(dá)最大位移處時，振子乙恰好到達(dá)平衡位置，C正確。[典例5]

小李同學(xué)利用激光筆和角度圓盤測一半圓形玻璃磚的折射率，如圖所示是他用手機(jī)拍攝的某次實驗現(xiàn)象照片，圖中有三條明亮的光線，固定好激光筆，然后將圓盤和玻璃磚一起繞圓心________(填“順時針”或者“逆時針”)緩慢轉(zhuǎn)動了5°，發(fā)現(xiàn)光線③恰好消失了，那么這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率n＝________。[典例6]

在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，(1)從下列器材中選用最合適的器材________(填寫器材代號)。A．小鐵球B．小塑料球C．20cm長的細(xì)線D．100cm長的細(xì)線E．手表F．時鐘G．秒表[解析]

(1)“利用單擺測重力加速度”的實驗中，最合適的器材有：小鐵球、100cm長的細(xì)線以及秒表，故選A、D、G。[答案]

(1)ADG(2)若實驗測得的g值偏大，可能的原因是________。A．?dāng)[球的質(zhì)量太大B．測擺長時，僅測了線長，未加小球半徑C．測周期時，把n次全振動誤記為(n＋1)次D．?dāng)[球上端未固定牢固，振動中出現(xiàn)松動(擺長變長)[答案]

(2)C(3)某同學(xué)想進(jìn)一步驗證單擺的周期和重力加速度的關(guān)系，但又不可能去不同的地區(qū)做實驗。該同學(xué)就將單擺與光電門傳感器安裝在一塊摩擦不計、足夠大的板上，使板傾斜α角度，讓擺球在板的平面內(nèi)做小角度擺動，如圖甲所示。利用該裝置可以驗證單擺的周期和等效重力加速度的關(guān)系。若保持?jǐn)[長不變，則實驗中需要測量的物理量有_________。若從實驗中得到所測物理量數(shù)據(jù)的圖線如圖乙所示，則圖象中的縱坐標(biāo)表示______，橫坐標(biāo)表示________。(1)通過求解該鉆石的折射率，判斷該鉆石的真假。(2)光在真空中傳播的速度為c＝