【考前三个月】2015届高考物理(浙江通用)名师考点点拨专题讲义：专题13+机械振动和机械波

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1、高考定位机械振动、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，虚线表示从该时刻起0.005s后的波形．图1(1)如果周期大于0.0

2、05s，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)如果周期小于0.005s，则当波速为6000m/s时，求波的传播方向．解析　(1)如果周期大于0.005s，波在0.005s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2m，由此可得波速为v右＝＝m/s＝400m/s.如果波向左传播，从图上看传播的距离为6m，由此可得波速v左＝＝m/s＝1200m/s(2)由图知波长λ＝8m，当波速为6000m/s时，波在0.005s内传播的距离为Δx＝vΔt＝6000m/s×0.005s＝30m＝λ＝3λ，所以波向左

3、传播．答案　(1)如果周期大于0.005s，则当波向右传播时，波速为400m/s；波向左传播时，波速为1200m/s(2)波向左传播1．一振动周期为T，位于x＝0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v，关于在x＝vT处的质点P，下列说法正确的是(　　)14A．质点P振动周期为T，速度的最大值为vB．若某时刻质点P的速度方向沿y轴负方向，则该时刻波源速度方向沿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，若某时刻波源在波峰，则质点P一定在波谷E．若某时刻波源在波谷，则质

4、点P也一定在波谷【答案　BCD】解析　在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与波源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；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．(单选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源且t＝0开始沿y轴负方向起振，如图2所示是t＝0.3s末x＝0至4m范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出．已知图示时刻x＝2m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0.4s，振幅为10cmB．这列波的波

5、长为8m，波速为20m/sC．t＝0.4s末，x＝8m处的质点速度沿y轴正方向D．t＝3s末，x＝40m处的质点沿x方向前进了80m【答案　C】解析　由题分析可知，t＝0.3s波传到x＝8m质点处，则周期为T＝0.3s，振幅A＝10cm，故A错误．由图知波长λ＝8m，波速为v＝＝m/s＝m/s，故B错误．；t＝0.3s时，波刚好传到x＝8m处，而＝0.15s>0.1s>＝0.075s，所以t＝0.4s末，x＝8m处的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．(单选)(2014·四川·5

6、)如图3所示，图甲为t＝1s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Δx＝0.5m处质点的振动图像可能是(　　)图314答案　A解析　(法一)若波沿＋x方向传播，则t＝0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0.5m的质点的位移y>0，且向下运动，或y<0，且向上运动；若波沿－x方向传播，则t＝0时的波形图如图中虚线所示，则质点Q的振动图像为题中乙图所示．距Q点0.5m的质点的位移y<0，且向上运动，或y>0，且向下运动．所以选项A正确．(法二)根据波形图像可得波长λ＝2m，根据振动图

7、像可得周期T＝2s．两质点之间的距离Δx＝0.5m＝λ.根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟T，如图甲所示，或者提前T，如图乙所示．符合条件的只有选项A.1．振动图象和波动图象的比较比较项目振动图象波动图象研究对象一个振动质点一系列振动质点研究内容某一质点位移随时间的变化规律某时刻大量质点的空间分布规律横坐标时间各质点在波传播方向上的平衡位置图象图象物理意义14表示一振动质点在各时刻的位移，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

8、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)