专题六第14讲机械振动和机械波光报告优秀PPT.ppt

高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导第第14讲讲机械振动和机械波光机械振动和机械波光高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导1.(2014新课标全国卷新课标全国卷，34)(1)(6分分)图图1(a)为为一列一列简谐简谐横波在横波在t2 s时时的波形的波形图图，图图(b)为为媒媒质质中平衡位置在中平衡位置在x1.5 m处处的的质质点的振点的振动图动图象，象，P是平衡位置是平衡位置为为x2 m的的质质点。下列点。下列说说法正确的是法正确的是_。(填正确答案填正确答案标号。选对标号。选对1个得个得3分，选对分，选对2个得个得4分，选对分，选对3个得个得6分。每选错分。每选错1个扣个扣3分，最低得分为分，最低得分为0分分)图图1高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导A.波速波速为为0.5 m/s B.波的波的传传播方向向右播方向向右C.02 s时间时间内，内，质质点点P运运动动的路程的路程为为8 cmD.02 s时间时间内，内，质质点点P向向y轴轴正方向运正方向运动动E.当当t7 s时时，质质点点P恰好回到平衡位置恰好回到平衡位置高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导(2)(9分分)一个半一个半圆圆柱形玻璃柱形玻璃砖砖，其横截面是半，其横截面是半径径为为R的半的半圆圆，AB为为半半圆圆的直径，的直径，O为圆为圆心，心，如如图图2所示。玻璃的折射率所示。玻璃的折射率为为n 。图图2高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导2.(2014新课标全国卷新课标全国卷，34)(1)(5分分)图图3(a)为为一一列列简简谐谐横横波波在在t0.10 s时时刻刻的的波波形形图图，P是是平平衡衡位位置置在在x1.0 m处处的的质质点点，Q是是平平衡衡位位置置在在x4.0 m处处的的质质点点；图图(b)为为质质点点Q的的振振动动图图象象。下下列列说说法法正正确确的的是是_。(填填正正确确答答案案标标号号。选选对对1个个得得2分分，选选对对2个个得得4分，选对分，选对3个得个得5分。每选错分。每选错1个扣个扣3分，最低得分为分，最低得分为0分分)图图3高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导A.在在t0.10 s时时，质质点点Q向向y轴轴正方向运正方向运动动B.在在t0.25 s时时，质质点点P的加速度方向与的加速度方向与y轴轴正方向相同正方向相同C.从从t0.10 s到到t0.25 s，该该波沿波沿x轴负轴负方向方向传传播了播了6 mD.从从t0.10 s到到t0.25 s，质质点点P通通过过的路程的路程为为30 cmE.质质点点Q简谐简谐运运动动的表达式的表达式为为y0.10 sin 10t(国国际单际单位制位制)(2)(10分分)一一厚厚度度为为h的的大大平平板板玻玻璃璃水水平平放放置置，其其下下表表面面贴贴有有一一半半径径为为r的的圆圆形形发发光光面面。在在玻玻璃璃板板上上表表面面放放置置一一半半径径为为R的的圆圆纸纸片片，圆圆纸纸片片与与圆圆形形发发光光面面的的中中心心在在同同一一竖竖直直线线上上。已已知知圆圆纸纸片片恰恰好好能能完完全全遮遮拦拦住住从从圆圆形形发发光光面面发发出出的的光光线线(不不考考虑虑反射反射)，求平板玻璃的折射率。，求平板玻璃的折射率。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导3.(2015新课标全国卷新课标全国卷，34)(1)(5分分)如如图图4，一束光沿半径方向射向一，一束光沿半径方向射向一块块半半圆圆柱形玻璃柱形玻璃砖砖，在玻璃，在玻璃砖砖底面上的入射角底面上的入射角为为，经经折射后射出折射后射出a、b两束光两束光线线。则则_。(填正确答案标号。选对填正确答案标号。选对1个得个得2分，选对分，选对2个得个得4分，选对分，选对3个得个得5分。每选错分。每选错1个扣个扣3分，最低得分为分，最低得分为0分分)图图4高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导A.在玻璃中，在玻璃中，a光的光的传传播速度小于播速度小于b光的光的传传播速度播速度B.在真空中，在真空中，a光的波光的波长长小于小于b光的波光的波长长C.玻璃玻璃砖对砖对a光的折射率小于光的折射率小于对对b光的折射率光的折射率D.若若变变更光束的入射方向使更光束的入射方向使角角渐渐变渐渐变大，大，则则折射光折射光线线a首先消逝首先消逝E.分分别别用用a、b光光在在同同一一个个双双缝缝干干涉涉试试验验装装置置上上做做试试验验，a光光的的干干涉涉条条纹间纹间距大于距大于b光的干涉条光的干涉条纹间纹间距距高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导(2)(10分分)平平衡衡位位置置位位于于原原点点O的的波波源源发发出出的的简简谐谐横横波波在在匀匀整整介介质质中中沿沿水水平平x轴轴传传播播，P、Q为为x轴轴上上的的两两个个点点(均均位位于于x轴轴正正向向)，P与与O的的距距离离为为35 cm，此此距距离离介介于于一一倍倍波波长长与与二二倍倍波波长长之之间间。已已知知波波源源自自t0时时由由平平衡衡位位置置起起先先向向上上振振动动，周周期期T1 s，振振幅幅A5 cm。当当波波传传到到P点点时时，波波源源恰恰好好处处于于波波峰峰位位置置；此此后后再再经经过过5 s，平平衡衡位位置置在在Q处处的的质质点点第第一一次次处处于于波波峰峰位位置置。求：求：()P、Q间间的距离；的距离；()从从t0起起先先到到平平衡衡位位置置在在Q处处的的质质点点第第一一次次处处于于波波峰峰位位置置时时，波源在振，波源在振动过动过程中通程中通过过的路程。的路程。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导答案答案(1)ABD(2)()133 cm()125 cm高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导4.(2015新新课标课标全国卷全国卷，34)(1)(5分分)在在双双缝缝干干涉涉试试验验中中，分分别别用用红红色色和和绿绿色色的的激激光光照照射射同同一一双双缝缝。在在双双缝缝后后的的屏屏幕幕上上，红红光光的的干干涉涉条条纹纹间间距距x1与与绿绿光光的的干干涉涉条条纹纹间间距距x2相相比比，x1_x2(填填“”、“”或或“”)。若若试试验验中中红红光光的的波波长长为为630 nm，双双缝缝与与屏屏幕幕的的距距离离为为1.00 m，测测得得第第1条条到到第第6条条亮亮条条纹纹中中心心间间的的距距离离为为10.5 mm，则则双双缝缝之之间间的距离的距离为为_ mm。(2)(10分分)甲甲、乙乙两两列列简简谐谐横横波波在在同同一一介介质质中中分分别别沿沿x轴轴正正向向和和负负向向传传播播，波波速速均均为为v25 cm/s。两两列列波波在在t0时时的的波波形形曲曲线线如如图图5所示。求：所示。求：高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导图图5()t0时时，介，介质质中偏离平衡位置位移中偏离平衡位置位移为为16 cm的全部的全部质质点的点的x坐坐标标；()从从t0起起先先，介介质质中中最最早早出出现现偏偏离离平平衡衡位位置置位位移移为为16 cm的的质质点的点的时间时间。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导答案答案(1)0.3(2)()x(50300n)cm(n0，1，2，3，)()0.1 s高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导从从近近三三年年新新课课标标全全国国卷卷来来看看，本本专专题题考考查查的的题题型型和和学学问问点点都都相相当当稳稳定定和和集集中中。从从题题型型看看，试试题题都都是是一一大大一一小小组组合合而而成成，小小题题是是填填空空题题或或选选择择题题，分分值值是是6分分(或或5分分)；大大题题是是一一个个计计算算题题，分分值值是是9分分(或或10分分)。从从学学问问点点上上看看，一一题题考考查查机机械械振振动动和机械波，另一和机械波，另一题题考考查查几何光学。几何光学。学学问热问热点点简简谐谐振振动动的的特特点点、振振动动图图象象和和波波的的图图象象；波波速速、波波长长和和频频率率(周期周期)的关系；光的折射定律、全反射及光的关系；光的折射定律、全反射及光导纤维导纤维。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导考向一振动考向一振动(或波动或波动)与光的折射、全反射的组合与光的折射、全反射的组合核心学问核心学问1.机械振动与机械波机械振动与机械波高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导1.(1)一一简简谐谐横横波波在在t0时时刻刻的的波波形形图图如如图图6所所示示，传传播播方方向向自自左左向向右右，已已知知t10.6 s末末，c点点出出现现第第三三次次波波峰峰。则则_。(填填正正确答案标号确答案标号)图图6高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导A.该简谐该简谐波的周期波的周期为为0.24 sB.质质点点a比比b先回到平衡位置先回到平衡位置C.在在d点第一次出点第一次出现现波谷的波谷的时间为时间为0.42 sD.该简谐该简谐波波传传播到播到d点所需的点所需的时间为时间为0.36 sE.d点的起振方向沿点的起振方向沿y轴轴向上向上(2)某同学用下述方法测玻璃的折射率：先将平某同学用下述方法测玻璃的折射率：先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出两侧行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出两侧界面界面MN、PQ，在玻璃砖的一侧用激光照射，在玻璃砖的一侧用激光照射，在光源同侧且与在光源同侧且与MN平行的光屏上得到两光点平行的光屏上得到两光点图图7A、B，两光，两光线线的位置如的位置如图图7所示。所示。测测得入射光得入射光线线与界面的与界面的夹夹角角30，光屏上两光点之，光屏上两光点之间间的距离的距离L3.0 cm，玻璃，玻璃砖砖的的厚度厚度h2.0 cm，求玻璃的折射率。，求玻璃的折射率。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导2.(1)一物理老师某天正在一湖边钓鱼，突然湖的四周起了风，他发一物理老师某天正在一湖边钓鱼，突然湖的四周起了风，他发觉湖中钓鱼的浮标上下浮动。他依据自己的阅历认为浮标上下浮觉湖中钓鱼的浮标上下浮动。他依据自己的阅历认为浮标上下浮动可简化成竖直方向的简谐运动，他通过观测绘制出了浮标的振动可简化成竖直方向的简谐运动，他通过观测绘制出了浮标的振动图象，如图动图象，如图8甲所示，接着他又依据湖面的水纹绘制出了水的波甲所示，接着他又依据湖面的水纹绘制出了水的波动图象，如图乙所示。假设图乙是一列沿动图象，如图乙所示。假设图乙是一列沿x轴正方向传播的水波在轴正方向传播的水波在t0.5 s时的波形图，图甲是图乙中离原点时的波形图，图甲是图乙中离原点04 m范围内某质点的范围内某质点的振动图象，则下列说法正确的是振动图象，则下列说法正确的是_。(填正确答案标号填正确答案标号)甲乙甲乙图图8高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导A.浮浮标标上下振上下振动动的周期的周期为为T2 sB.该该列波的波速列波的波速为为2 m/sC.该该波波传传播播过过程中遇到程中遇到频频率率为为1 Hz的机械波的机械波时时能能产产生干涉生干涉D.图图甲是甲是x2 m处质处质点的振点的振动图动图象象E.不能确定不能确定图图甲是甲是04 m范范围围内哪个内哪个质质点的振点的振动图动图象象高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导图图9高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导答案答案(1)ABD(2)15高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导3.(2015大大连连市市质质量量监监测测)(1)如如图图10所所示示是是水水面面上上两两列列频频率率相相同同的的波波在在某某时时刻刻的的叠叠加加状状况况，以以波波源源S1、S2为为圆圆心心的的两两组组同同心心圆圆弧弧分分别别表表示示同同一一时时刻刻两两列列波波的的波波峰峰(实实线线)和和波波谷谷(虚虚线线)；S1的的振振幅幅A14 cm，S2的的振振幅幅A23 cm，则则下下列列说说法法正正确确的的是是_。(填正确答案标号填正确答案标号)图图10高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导A.质质点点D是振是振动动减弱点减弱点B.质质点点A、D在在该时该时刻的高度差刻的高度差为为14 cmC.再再过过半个周期，半个周期，质质点点B、C是振是振动动加加强强点点D.质质点点C的振幅的振幅为为1 cmE.质质点点C此刻以后将向下振此刻以后将向下振动动(2)如如图图11所示，所示，AOB是截面是截面为为扇形的玻璃扇形的玻璃砖砖的横的横截面截面图图，其，其顶顶角角75，今有一束，今有一束单单色光色光线线在横在横截面内从截面内从OA的中点的中点E沿垂直沿垂直OA的方向射入玻璃的方向射入玻璃砖砖，一部分光一部分光线经线经AB面反射后恰好未从面反射后恰好未从OB面射出，面射出，不考不考虑虑多次反射作用。多次反射作用。试试求玻璃求玻璃砖砖的折射率的折射率n。图图11高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导解析解析(1)由干涉图样可知，由干涉图样可知，D点为两波谷相遇应当是加强点为两波谷相遇应当是加强点，选项点，选项A错误；此时错误；此时A点在加强后的最高点，点在加强后的最高点，D点在加强点在加强后的最低点，由合成叠加关系可知后的最低点，由合成叠加关系可知AD的高度差为的高度差为14 cm，选，选项项B正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图样，所以图样，所以A、D点始终是加强点，点始终是加强点，B、C点始终是减弱点，点始终是减弱点，选项选项C错误；质点错误；质点C为减弱点，振幅为两振幅之差，为为减弱点，振幅为两振幅之差，为1 cm，选项，选项D正确；由题意可知此时质点正确；由题意可知此时质点C将向下振动，选项将向下振动，选项E正确。正确。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导光的折射和全反射光的折射和全反射题题型的分析思路型的分析思路(1)确定要探确定要探讨讨的光的光线线，有，有时须时须要依据要依据题题意分析、找意分析、找寻临寻临界界光光线线、边边界光界光线为线为探探讨对讨对象。象。(2)找入射点，确找入射点，确认认界面，并画出法界面，并画出法线线。(3)明确两介明确两介质质折射率的大小关系。折射率的大小关系。若光疏若光疏光密：定有反射、折射光光密：定有反射、折射光线线。若光密若光密光疏：假如入射角大于或等于光疏：假如入射角大于或等于临临界角，确定界角，确定发发生全反射。生全反射。(4)依据反射定律、折射定律列出关系式，依据反射定律、折射定律列出关系式，结结合几何关系，合几何关系，具体求解。具体求解。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导核心学问核心学问考向二光学基本学问与波动考向二光学基本学问与波动(或振动或振动)的组合的组合高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导1.(1)下列下列说说法正确的是法正确的是_。(填正确答案填正确答案标标号号)A.拍拍摄摄玻玻璃璃橱橱窗窗内内的的物物品品时时，往往往往在在镜镜头头前前加加一一个个偏偏振振片片以以增增加透射光的加透射光的强强度度B.在在海海面面上上，向向远远方方望望去去，有有时时能能看看到到远远方方的的景景物物悬悬在在空空中中。在沙漠中，向在沙漠中，向远远方望去，有方望去，有时时能看到能看到远远方景物的倒影方景物的倒影C.假假如如地地球球表表面面没没有有大大气气层层覆覆盖盖，太太阳阳照照亮亮地地球球的的范范围围要要比比有有大气大气层时层时略大些略大些D.已已知知某某玻玻璃璃对对蓝蓝光光的的折折射射率率比比对对红红光光的的折折射射率率大大，红红光光从从该该玻璃中射入空气玻璃中射入空气发发生全反射生全反射时时，红红光光临临界角界角较较大大E.全息照片往往用激光来拍全息照片往往用激光来拍摄摄，主要是利用了激光的相干性，主要是利用了激光的相干性高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导(2)一列一列简谐简谐横波在横波在x轴轴上上传传播，如播，如图图12所示，所示，实线为实线为t0时时刻的波刻的波形形图图，虚，虚线为线为t0.2 s后的波形后的波形图图，求：，求：此波的波速此波的波速为为多少？多少？若若tT且波速且波速为为165 m/s，试试通通过计过计算确定此波沿何方向算确定此波沿何方向传传播播？图图12高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导答案答案(1)BDE(2)v v右右(20 n5)m/s(n0，1，2，3，)v v左左(20 n15)m/s(n0，1，2，3，)沿沿x轴轴正方向正方向传传播播高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导2.(1)下列下列说说法正确的是法正确的是_。(填正确答案填正确答案标标号号)A.肥皂泡呈肥皂泡呈现现彩色条彩色条纹纹是光的折射是光的折射现现象造成的象造成的B.在在双双缝缝干干涉涉试试验验中中条条纹纹变变宽宽，可可能能是是将将入入射射光光由由绿绿光光变变为为红红光造成的光造成的C.光光导纤维传导纤维传送送图图像信息利用了光的衍射原理像信息利用了光的衍射原理D.光光从从真真空空中中以以相相同同的的入入射射角角斜斜射射入入水水中中，红红光光的的折折射射角角大大于于紫光的折射角紫光的折射角E.A、B两两种种光光从从相相同同的的介介质质入入射射到到真真空空中中，若若A光光的的频频率率大大于于B光的光的频频率，率，则渐渐则渐渐增大入射角，增大入射角，A光先光先发发生全反射生全反射高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导(2)如如图图13所示，所示，实线实线和虚和虚线线分分别别是沿是沿x轴传轴传播的一列播的一列简谐简谐横横波在波在t0和和t0.06 s时时刻的波形刻的波形图图。已知在。已知在t0时时刻，刻，x1.5 m处处的的质质点向点向y轴轴正方向运正方向运动动。图图13推断推断该该波的波的传传播方向；播方向；求求该该波的最小波的最小频频率；率；若若3T3Ttt4T4T，求求该该波波的的波波速。速。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导答案答案(1)BDE(2)向右向右12.5 Hz75 m/s高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导3.利用波传播的周期性、双向性解题利用波传播的周期性、双向性解题(1)波波的的图图象象的的周周期期性性：相相隔隔时时间间为为周周期期整整数数倍倍的的两两个个时时刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能。刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能。(2)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性。轴正向或负向传播的两种可能性。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高频考点十五波的图象与光的折射、全反射的组合高频考点十五波的图象与光的折射、全反射的组合高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导2.求解光学求解光学计计算算题题的的“四点四点”留意留意光光的的几几何何计计算算题题往往往往是是光光路路现现象象与与光光的的反反射射、折折射射、全全反反射射(临临界界点点)及及几几何何图图形形关关系系的的综综合合问问题题。解解决决此此类类问问题题应应留留意意以以下下四四个方面：个方面：(1)依据依据题题目条件，正确分析可能的全反射及目条件，正确分析可能的全反射及临临界角。界角。(2)通通过过分分析析、计计算算确确定定光光传传播播过过程程中中可可能能的的折折射射、反反射射，把把握握光的光的“多多过过程程”现现象。象。(3)精确作出光路精确作出光路图图。(4)充充分分考考虑虑三三角角形形、圆圆的的特特点点，运运用用几几何何图图形形中中的的边边角角关关系系、三三角角函函数数、相相像像形形、全全等等形形等等，细细致致分分析析光光传传播播过过程程中中产产生生的的几何关系。几何关系。高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导(1)(5分分)(多选多选)一列一列简谐简谐横波，在横波，在t0.6 s时时刻的刻的图图象如象如图图14甲所示，甲所示，波上波上A质质点的振点的振动图动图象如象如图图乙所示，乙所示，则则以下以下说说法正确的是法正确的是_。(填正确答案标号。选对填正确答案标号。选对1个得个得2分，选对分，选对2个得个得4分，分，选对选对3个得个得5分。每选错分。每选错1个扣个扣3分，最低得分为分，最低得分为0分分)图图14高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导图图15高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导答案答案(1)ABD(2)i45时时，光，光线线会从内会从内圆圆表面射出表面射出高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导(1)(5分分)如如图图16所示是一列所示是一列简谐简谐波在波在t0时时的波形的波形图图象，波速象，波速为为v v10 m/s，此，此时时波恰波恰传传到到I点，下列点，下列说说法中正确的是法中正确的是_。(填正确答案标号。选对填正确答案标号。选对1个得个得2分，选对分，选对2个得个得4分，选对分，选对3个得个得5分。每选错分。每选错1个扣个扣3分，最低得分为分，最低得分为0分分)图图16高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导A.此列波的周期此列波的周期为为T0.4 sB.质质点点B、F在振在振动过动过程中位移程中位移总总是相等是相等C.质质点点I的起振方向沿的起振方向沿y轴负轴负方向方向D.当当t5.1 s时时，x10 m的的质质点点处处于平衡位置于平衡位置处处E.质质点点A、C、E、G、I在振在振动过动过程中位移程中位移总总是相同是相同高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导光在玻璃光在玻璃圆锥圆锥中的中的传传播速度；播速度；光束在桌面上形成光斑的面光束在桌面上形成光斑的面积积。图图17高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导高考导航高考导航热点考向热点考向满分指导满分指导