高考物理二轮复习专题11机械振动与机械波光学案（含解析）

《高考物理二轮复习专题11机械振动与机械波光学案（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题11机械振动与机械波光考向预测本专题在高考中的出题方向，一是以图象为主，考查简谐运动的特点和波传播的空间关系，题型为选择题、填空题或计算题；二是以常规模型或实际生活材料为背景，考查折射率、全反射等基本规律的应用，题型为选择题或计算题。高频考点：波动图象的分析及应用；振动图象与波动图象的综合分析；波的多解问题；光的折射及折射率的计算；光的折射与全反射的综合。知识与技巧的梳理考点一、波动图象的分析及应用例(2017·全国Ⅲ卷)(多选)如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s

2、。关于该简谐波，下列说法正确的是(　　)A．波长为2mB．波速为6m/sC．频率为1.5HzD．t＝1s时，x＝1m处的质点处于波峰E．t＝2s时，x＝2m处的质点经过平衡位置【审题立意】本题考查机械波的相关知识，意在考查考生对与机械波相关的物理量的理解和掌握，以及分析波形图的能力。【解题思路】由题图可知简谐横波的波长为λ＝4m，A项错误；波沿x轴正向传播，t＝0.5s＝T，可得周期T＝s，频率f＝＝1.5Hz，波速v＝＝6m/s，B、C项正确；t＝0时刻，x＝1m处的质点在波峰，经过1s＝T，一定在波谷，D项错误；t＝0时刻，x＝2m处的质点在平衡位

3、置，经过2s＝3T，质点一定经过平衡位置，E项正确。【参考答案】BCE【技能提升】解题常见误区及提醒1.误认为波的传播速度与质点振动速度相同；2.误认为波的位移与质点振动位移相同；3.实际上每个质点都以它的平衡位置为中心振动，并不随波迁移。【变式训练】2018年2月6日23时50分，台湾花莲县附近海域发生6.5级地震。如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，如图所示，则下列说法中正确的是(　　)A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3.75sB．从波传到N处开始计时，经过t＝0.03

4、s位于x＝240m处的质点加速度最小C．波的周期为0.015sD．波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，经过一段极短的时间后动能减小E．从波传到N处开始，经过0.0125s，M点的波动状态传播到N点解析：波上所有质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T＝0.015s，从波传到x＝120m处开始计时，经过t＝0.03s，波向前传播了2个周期，位于x＝240m处的质点在平衡位置，加速度最小，选项B、C正确；由“上下坡法”可得M点的速度方向沿y轴负方向，正在往平衡位置运动，速度增大，动能增大，选项D错误；M、N点之间相距50m，波从M点传到N

5、点所需时间t1＝s＝0.0125s，选项E正确。答案：BCE考点二、振动图象与波动图象的综合分析例一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则：(1)从该时刻起，再经过Δt＝0.4s，P质点的位移、通过的路程和波传播的距离分别为多少？(2)若t＝0时振动刚刚传到A质点，从该时刻起再经多长时间坐标为45m的质点(未画出)第二次位于波峰？【审题立意】解答本题时应从以下两点：(1)振动图象和波动图象有什么区别？(2)两种图象分别提供哪些信息？【解题思路】(1)由振动图象可知，此波的周期为T＝0.8s，Δt＝0

6、.4s＝故经Δt＝0.4s，P质点回到平衡位置，位移为0，P质点通过的路程为2A＝4cm波传播的距离为＝10m。(2)由波形图象可知，此波的波长λ＝20m，由A质点在t＝0时刻向上振动知，波沿x轴正方向传播。波速v＝＝m/s＝25m/s由波的周期性可得，45m处的质点第一次到达波峰的时间t1＝＝s＝1s此质点第二次位于波峰的时间t＝t1＋T＝1.8s。【参考答案】(1)0　4cm　10m　(2)1.8s【技能提升】巧解两种图象综合问题的“一分、一看、二找”一分：分清振动图象与波动图象，此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t

7、则为振动图象。一看：看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级。二找：找准波动图象对应的时刻；找准振动图象对应的质点。【变式训练】(多选)如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，如图乙所示为质点b从时刻t开始计时的振动图象，则下列说法中正确的是________。A．该简谐横波沿x轴正方向传播B．该简谐横波波速为0.4m/sC．再经过12.5s，质点a通过的路程为0.5mD．再经过12.5s，质点a通过的路程为10cmE．当该波传播中遇到尺寸为3m的障碍物，能发生明显的衍射现象解析：t时刻，从题图乙可知质点b速度沿y轴负方向，由题图

8、甲结合波形平移的方法可知，波沿x轴正方向传播，故A正确；由题图甲得到波长为λ＝4m，由题图乙得