【通用版】2020届高三物理二轮复习 教师用书 专题16 振动和波动　光及光的本性 含解析.doc

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1、专题十六　振动和波动　光及光的本性考点1

2、振动和波动的综合应用　难度：中档题题型：选择题和计算题，五年10考　(2013·全国卷ⅡT34(1))如图1所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的．物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A________A0(填“>”、“<”或“＝”)，T________T0(填“>”、“<”或“＝”)．图1【

3、解题关键】　关键语句信息解读振幅振幅表示振动强弱，与能量有关周期只取决于振子质量和弹簧劲度系数即T＝2π【解析】　当弹簧振子通过平衡位置时，a、b之间粘胶脱开，a、b由于惯性继续向右运动，弹簧伸长，对物块有向左的拉力，物块a向右做减速运动，动能减少，物块b在光滑水平面上做匀速直线运动，动能不变，由能量守恒定律知只有物块a减少的动能转化为弹簧的弹性势能，所以弹簧的最大伸长量减小，故振幅减小．振动中振子的质量变小，振子的周期变小．【答案】　<　<　(2016·全国乙卷T34(1))(多选)某同学漂浮

4、在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s．下列说法正确的是________．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6HzC．该水面波的波长为3mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移【解题关键】　解答本题时应从以下两点进行分析：(1)理解振动和波动的关系．(2)掌握波长、波速和频率的关系．ACE　[

5、水面波是一种机械波，说法A正确．根据题意得周期T＝s＝s，频率f＝＝0.6Hz，说法B错误．波长λ＝＝m＝3m，说法C正确．波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D错误，说法E正确．]　(2016·全国甲卷T34(2))一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm.O和A是介质中平衡位置分别位于x＝0和x＝5cm处的两个质点．t＝0时开始观测，此时质点O的位移为y＝4cm，质点A处于波峰位置；t＝s时，质点O第一次回到平衡位置，t＝1s时，质点A第一

6、次回到平衡位置．求：(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O的位移随时间变化的关系式．【解题关键】　机械波的各质点都在做简谐运动，位移与时间关系为y＝Asin(ωt＋φ)．【解析】　(1)设振动周期为T.由于质点A在0到1s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T＝4s①由于质点O与A的距离5cm小于半个波长，且波沿x轴正向传播，O在t＝s时回到平衡位置，而A在t＝1s时回到平衡位置，时间相差s．两质点平衡位置的距离除以传播时间，可得波的速度v＝7.5cm/s②利用波长、

7、波速和周期的关系得，简谐波的波长λ＝30cm.③(2)设质点O的位移随时间变化的关系为y＝Acos④将①式及题给条件代入上式得⑤解得φ0＝，A＝8cm⑥质点O的位移随时间变化的关系式为y＝0.08cos(国际单位制)⑦或y＝0.08sin(国际单位制)．【答案】　(1)4s　7.5cm/s　30cm(2)y＝0.08cos(国际单位制)或y＝0.08sin(国际单位制)　解决动态平衡问题方法的选取1．高考考查特点本考点是高考的重点，考向主要有：(1)简谐运动的特征；(2)机械波的传播规律；(3)

8、单摆振动的规律．2．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．●考向1　机械振动1．如图2所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是(　　)【导学号：37162086】图2A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t＝0.5s时有正向最大加速度的是乙摆E．由图象可以求出当地的重力加速度ABD　[由题图看出，两单摆的周期相同，

9、同一地点g相同，由单摆的周期公式T＝2π知，甲、乙两单摆的摆长l相等，故A正确；甲摆的振幅为10cm，乙摆的振幅为7cm，则甲摆的振幅比乙摆大，故B正确；尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小，故C错误；在t＝0.5s时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负的最大，则乙摆具有正向最大加速度，故D正确；由单摆的周期公式T＝2π得g＝，由于单摆的摆长不知道，所以不能求得重力加速度，故E错误．]●考向2　机械波2．如图3所示，一列沿x轴正向传