振动与波、光学、热学、原子物理学new

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1、振动与波、光学、热学、原子物理学主讲夏丽佳(高级教师)一、振动与波振动与波是历年高考的必考内容，其中命题率最高的知识点为波的图象、波长、频率、波速及其相互关系，特别是波的图象与振动图象的关系，一般以选择题的形式出现，试题信息量大、综合性强，一道题往往考查多个概念和规律。其中波的图象，可以综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。(2010年安徽卷15题)一列沿x轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度υ和加速度a的大小变化情况是A．υ变小，a变大B

2、．υ变小，a变小C．υ变大，a变大D．υ变大，a变小解析：由题图可得，波沿x轴方向传播，P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向，向平衡位置靠近，做加速度减小的加速运动，υ变大，a变小。一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离为3m，如图甲所示。若t＝0时质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，则B点的振动图象为丙图图中的()解析：由题意知，λ＝υ·T＝4m3故lAB＝λ，经过t＝T＝3s时间B点开始振动。4又由波的传播特性可知，每个质点开始振动的方向与振源的起振方向相同，故知

3、B点的振动图象为B。点评：本例虽然只要求B的振动图象，但解析过程必须弄清楚波的传播过程，可画出t＝3s时刻以及t′＝3s＋Δt时刻AB方向波的图象，如图所示。(2010年新课标卷33-2题)波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中轴上的O、A两点处，OA＝2m，如图所示。两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4m/s。己知两波源振动的初始相位相同。求：(i)简谐横波的波长：(ii)间合振动振幅最小的点的位置。解析：(i)设波长为λ，频率为ν，则υ=λν，代入已知数据得：λ=1m(ii)以O为

4、坐标原点，设P为OA间任一点，其坐标为x，则两波源到P点的波程差Δl=x-(2-x)，0≤x≤2。其中x、Δl以m为单位。1合振动振幅最小的点的位置满足Δlk()λ，k为整数2解得：x=0.25m、0.75m、1.25m、1.75m。(2010年福建卷15题)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s解法一：质点振动法(1)设波向右传播，则在0时刻x=0.4m处的质点往上振

5、动。设经历Δt时间时质点运动到波峰1的位置，则t()nT，44t0.08即T。4nn141当n=0时，T=0.08s>0.02s，符合要求，此时λ0.08mυ1m/sT0.08s当n=1时，T=0.016s<0.02s，不符合要求。(2)设波向左传播，则在0时刻x=0.4m处的质点往下振动。设经历Δt时间时质点运动到波峰的3位置，即t()nT44t0.08T4nn3430.08当n=0时，Tss0.02，3符合要求，此时：λ0.08υ3m/sT0.0830.08当n=1时，Ts0.02s，不符合要求。7综上所述，只有

6、B选项正确。解法二：波的平移法(1)设波向右传播，只有当波传播1的距离为Δx=(n+)λ时，实线才会和4虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，Δt=0.02s。xn0.020.08υ14nt0.02λ0.08T0.02υ41n解得n=0时，此时υ=1+4n=1m/s。(2)设波向左传播，只有当波传播3的距离为Δx=(n+)λ时，实线才会和虚4线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，Δt=0.02s。xn0.060.08υ34nt0.02λ0.08T0.02υ43n解得n=0，此时υ=3+4

7、n=3m/s；综上所述，只有选项B正确。二、光学高考对光学部分的考查主要有：①光的折射现象，全反射；②光的干涉、衍射和偏振现象；③平面镜成像的作图方法；④双缝干涉实验测定光的波长；⑤光电效应现象。(2010年北京卷20题)某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为A．5.5mB.4.5mC.5.0mD．4.0m解析：如图是

8、恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得：树高树到镜的距离眼睛距镜的距离HL0.4即所用镜长眼睛距镜的距离0.060.4人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小。同理有：HL0.460.050.4以上两式解得L=29.6m，H=4.5m。(2010年全国II卷20题)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如右