（考前三个月）2015年高考物理（人教通用）名师考点点拨专题讲义 专题16+机械振动和机械波+光（含14真题及原创解析）

（考前三个月）2015年高考物理（人教通用）名师考点点拨专题讲义 专题16+机械振动和机械波+光（含14真题及原创解析）内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 、机械波和光是每年高考必考的内容纵观近几年的高考，高考对该部分知识点的考查体现在以下几个方面：波动图象与波速公式的综合应用、波动图象与振动图象的结合、光的折射、光的全反射、光的折射率的测定和光的波长的测定复习时要加强对基本概念、规律的理解、抓住简谐运动和振动图象、波的传播和波动图象、光的折射和全反射三条主线，强化典型题目的训练，掌握其分析、求解的思路和方法考题 1基本规律与波动( 或振动)图象的组合例 1 一列横波沿 x 轴传播，如图 1 中实线表示某时刻的波形，s 后的波形图 1(1)如果周期大于 s，则当波向右传播时，波速为多大。 波向左传播时，波速又是多大。 2、(2)如果周期小于 s，则当波速为 6 000 m/s 时，求波的传播方向解析(1)如果周期大于 s，波在 s 内传播的距离小于一个波长如果波向右传播，从图上看传播的距离为 2 m，由此可得波速为 v 右 m/s400 m/图上看传播的距离为 6 m，由此可得波速 v 左 m/s1 200 s(2)由图知波长 8 m，当波速为 6 000 m/s 时，波在 s 内传播的距离为 xv t6 000 m/ss30 m 3 ，所以波向左传播308 34答案(1)如果周期大于 s，则当波向右传播时，波速为 400 m/s；波向左传播时，波速为 1 200 m/s(2)波向左传播1一振动周期为 T，位于 3、 x0 处的波从平衡位置开始沿 y 轴正方向做简谐运动，该波产高中物理资源下载平台世昌的博客 ，波速为 v，关于在 x 的质点 P，下列说法正确的32是()A质点 P 振动周期为 T，速度的最大值为 某时刻质点 P 的速度方向沿 y 轴负方向，则该时刻波速度方向沿 y 轴正方向C质点 P 开始振动的方向沿 y 轴正方向D当 P 开始振动后，若某时刻波在波峰，则质点 P 一定在波谷E若某时刻波在波谷，则质点 P 也一定在波谷答案机械波的传播过程中，质点的振动速度与波的传播速度无关，所以 A 错误；质点P 与波处质点平衡位置相距是半波长的奇数倍，所以二者振动是反步调的，所以 B、D 正确，E 错误 4、；由于介质中所有质点开始振动的方向都是相同的，所以 C 正确2一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，O 为波且 t0 开始沿 y 轴负方向起振，如图 2 所示是 t0.3 s 末 x0 至 4 m 范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出已知图示时刻 x2 m 处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是 ()图 2A这列波的周期为 0.4 s，振幅为 10 列波的波长为 8 m，波速为 20 m/sCt0.4 s 末，x8 m 处的质点速度沿 y 轴正方向Dt3 s 末，x40 m 处的质点沿 x 方向前进了 80 解析由题分析可知，ts 波传到 x8 m 质点处，则周期为 T0.3 s，振幅 A1 5、0 A 错误由图知波长 8 m，波速为 v m/s m/s，故 B 错误 ；tT 03s 时，波刚好传到 x8 m 处，而 s0.1 s s，所以 t0.4 s 末，x8 m 处的4质点由波谷向平衡位置振动，且沿 y 轴正方向振动，故 C 正确质点只上下振动，不随波迁移，故 D 错误3(2014四川5) 如图 3 所示，图甲为 t1 s 时某横波的波形图像，图乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点 x0.5 m 处质点的振动图像可能是 ()高中物理资源下载平台世昌的博客 法一) 若波沿x 方向传播，则 t0 时的波形图如图中虚线所示，则质点 P 的振动图像为题中乙图所示距 P 点 0. 6、5 m 的质点的位移 y0，且向下运动，或 向下运动所以选项A 正确(法二)根据波形图像可得波长 2 m，根据振动图像可得周期 T2 s两质点之间的距离x 0.5 m 另一质点相对该质点的振动延迟 T，如图14 14甲所示，或者提前 T，如图乙所示符合条件的只有选项 动图象和波动图象的比较比较项目 振动图象 波动图象高中物理资源下载平台世昌的博客 ，是位移随时间变化的函数图象表示某时刻所有质点偏离各自平衡位置的位移，是某时刻各质点构成的形状图象变化随时间推移，图象延伸，但已有形态不变随时间推移，图象沿传播方向平移一完整曲线表示一个周期 表示一个波长图象信息(1)振动周期(2)振幅(3)各时刻质 7、点的位移(4)各时刻质点速度及加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意质点在该时刻的位移(3)任意质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、)已知波的传播方向判断质点的振动方向图象 方法(1)微平移法：沿波的传播方向将波的图象进行一微小平移，然后由两条波形曲线判断例如：波沿 x 轴正方向传播，t 时刻波形曲线如图中实线所示将其沿 v 的方向移动一微小距离 x，获得如图中虚线所示的图线可以判定：t 时刻质点 A 振动方向向下，质点 B 振动方向向上，质点 C 振动方向向下(2)“上、下坡”法沿着波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动，即“上坡下、下坡上”例如：图中 A 点向上振动，B 点 8、向下振动，C 点向上振动(3)逆向描迹法逆着波的传播方向用铅笔描波形曲线，笔头向上动，质点的振动方向向上；笔头向下动，质点的振动方向就向下(4)同侧法质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧，如图所示高中物理资源下载平台世昌的博客 (2)已知质点的振动方向判断波的传播方向当已知质点振动方向判断波的传播方向时，仍应用上述方法，只不过是上述方法的逆向思维考题 2基本规律与光的折射定律的组合例 2 (2014福建13)如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()解析光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射；如果入射角小于临界 9、角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项 A 正确，选项 C 错误当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项 B、D 错误答案2014浙江18) 关于下列光学现象，说法正确的是( )A水中蓝光的传播速度比红光快B光从空气射入玻璃时可能发生全反射C在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽答案介质中，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色光频率按次序增大，其折射率也增大，根据 v 知，水中蓝光的传播速度比红光慢，选项 A 错误；光从光密介质射入光疏介质时 10、，从空气射入玻璃时，不会发生全反射，选项 B 错误；在岸边观察水中的鱼，视深 h ，故视深 h小于鱼的实际深度 h，选项 C 正确；蓝光比红光的波长干涉条纹宽度 x 知，用红光时得到的条纹间距比蓝光的宽，选项 D 正确图 4 所示，有一截面是直角三角形的棱镜 A30紫光的折射率为 C 边 d 处有一与 行的光屏 B 边射入棱镜. 高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少。 (2)若两种光都能从 射出，求在光屏 两光点间的距离. 答案(1)n 2n 1(2) d( )n2 1)根据 v 得： ，v 紫 )根据几何关系，光从 上折射时的入射角为 30根据折射定律有 11、：n10n20则 ，r 1n2 xd(r 2r 1)d( )n2 解决光的折射问题时，应先根据题意分析光路，即画出光路图，找出入射角和折射角，然后应用公式求解，找出临界光线往往是解题的关键2分析全反射问题时，先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于临界角，若不符合全反射的条件，则再由折射定律和反射定律确定光的传播情况3在处理光的折射和全反射类型的题目时，根据折射定律及全反射的条件准确作出几何光路图是基础，利用几何关系、折射定律是关键考题 3波与光学知识组合题目的分析例 3 (2014山东38)(1)一列简谐横波沿直线传播以波 O 由平衡位置开始振动为计时零点，质点 A 的振动图像如图 12、 5 所示，已知 O、A 的平衡位置相距 0.9 m，以下判断正确的是_(双选，填正确答案标号 )高中物理资源下载平台世昌的博客 波长为 1.2 起振方向沿 y 轴正方向c波速大小为 0.4 m/点 A 的动能在 t4 s 时最大(2)如图 6 所示，三角形 某透明介质的横截面，O 为 的中点，位于截面所在平面内的一束光线自 O 以角 i 入射，第一次到达 恰好发生全反射已知 15，长为 2L，该介质的折射率为 ，求：2图 6()入射角 i；()从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为 c，可能用到：5或 52 )6 24 3解析(2)( ) 根据全反射规律可知，光线在 上 P 点的入射角等于临界角 C，由折射定律得 15 设光线在 上的折射角为 r，由几何关系得r30 高中物理资源下载平台世昌的博客 式，代入数据得i45 ()在，根据正弦定理得 5 5设所用时间为 t，光线在介质中的速度为 v，得OPv。