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1、核心专题突破第一部分第一部分专题六选考部分专题六选考部分第2讲机械振动和波 光栏目导航2年考情回顾年考情回顾热点题型突破热点题型突破对点规范演练对点规范演练热点题源预测热点题源预测逐题对点特训逐题对点特训2年考情回顾年考情回顾设问设问方式方式机械波机械波例例(2017全国卷全国卷，34(1)题题)(2017全国卷全国卷，34(2)题题)(2017全国卷全国卷，34(1)题题)(2017天津卷，天津卷，5题题)(2016全国卷全国卷，34(1)题题)(2016全国卷全国卷，34(2)题题)电磁波电磁波例例(2016全国卷全国卷，34(1)题题)光的折射和全光的折射和全反射反射例例(2017全国卷
2、全国卷，34(2)题题)(2017全国卷全国卷，34(2)题题)(2017北京卷，北京卷，14题题)(2016全国卷全国卷，34(2)题题)光的干涉光的干涉例例(2017全国卷全国卷，34(1)题题)(2017北京卷，北京卷，20题题)热点题型突破热点题型突破题型一题型一机械振动机械振动 命题规律命题规律机机械械振振动动在在高高考考命命题题中中一一般般为为选选择择题题，重重点点考考查查：(1)振振动动图图象象；(2)弹弹簧簧振振动动和和单摆两种模型的简谐运动；单摆两种模型的简谐运动；(3)简谐运动的有关物理量分析和判断简谐运动的有关物理量分析和判断方法点拨方法点拨1分析简谐运动中各物理量的变化
3、情况的技巧分析简谐运动中各物理量的变化情况的技巧(1)分分析析简简谐谐运运动动中中各各物物理理量量的的变变化化情情况况时时，一一定定要要以以位位移移为为桥桥梁梁，位位移移增增大大时时，振振动动质质点点的的回回复复力力、加加速速度度、势势能能均均增增大大，速速度度、动动能能均均减减小小；反反之之，则则产产生生相相反反的变化另外，各物理量均在其值为零时改变方向的变化另外，各物理量均在其值为零时改变方向(2)分分析析过过程程要要特特别别注注意意简简谐谐运运动动的的周周期期性性和和对对称称性性位位移移相相同同时时，回回复复力力、加加速速度度、动动能能、势势能能可可以以确确定定，但但速速度度可可能能有有
4、两两个个方方向向，由由于于周周期期性性，运运动动时时间间也也不不确定确定(3)做做简简谐谐运运动动的的物物体体经经过过平平衡衡位位置置时时，回回复复力力一一定定为为零零，但但所所受受合合外外力力不不一一定定为零，如单摆为零，如单摆2简简谐谐运运动动中中位位移移随随时时间间变变化化的的表表达达式式叫叫振振动动方方程程，一一般般表表示示为为xAsin(t)，从从平平衡衡位位置置开开始始计计时时，函函数数表表达达式式为为xAsin t，从从最最大大位位移移处处开开始始计计时时，函函数表达式为数表达式为xAcos t.3简谐运动图象提供的信息简谐运动图象提供的信息(1)可以确定振动物体在任一时刻的位移
5、可以确定振动物体在任一时刻的位移(2)确定振动的振幅确定振动的振幅A和周期和周期T.(3)确确定定各各时时刻刻质质点点的的振振动动方方向向判判断断方方法法：振振动动方方向向可可以以根根据据下下一一时时刻刻位位移移的的变变化化来来判判定定下下一一时时刻刻位位移移若若增增加加，质质点点的的振振动动方方向向是是远远离离平平衡衡位位置置；下下一一时时刻刻位位移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置1. (多多选选)如如图图，轻轻弹弹簧簧上上端端固固定定，下下端端连连接接一一小小物物块块，物物块块沿沿竖竖直直方方向向做做简简谐谐运运动动以以竖竖直直向向上上为为正正方方
6、向向，物物块块简简谐谐运运动动的的表表达达式式为为y0.1sin(2.5t)m.t0时时刻刻，一一小小球球从从距距物物体体h高高处处自自由由落落下下；t0.6 s时时，小小球球恰恰好好与与物物块块处处于于同同一一高高度度重重力力加速度的大小加速度的大小g取取10 m/s2.以下判断正确的是以下判断正确的是()Ah1.7 mB简谐运动的周期是简谐运动的周期是0.8 sC0.6 s内物块运动的路程是内物块运动的路程是0.2 mDt0.4 s时，物块与小球运动方向相反时，物块与小球运动方向相反AB突破点拨突破点拨(1)先先计计算算t0.6 s时时物物块块运运动动的的位位移移，进进而而确确定定小小球球
7、下下落落的的高高度度跟跟物物块块的的位位移移关关系系(2)由简谐运动的方程可以确定振动的特征量由简谐运动的方程可以确定振动的特征量(3)明确明确0.6 s内的运动路程跟振幅内的运动路程跟振幅A之间的关系之间的关系2. (2017北北京京卷卷)某某弹弹簧簧振振子子沿沿x轴轴的的简简谐谐运运动动图图象象如如图图所所示示下下列列描描述述正正确确的的是是()AAt1 s时时，振振子子的的速速度度为为零零，加加速速度度为负的最大值为负的最大值Bt2 s时时，振振子子的的速速度度为为负负，加加速速度度为正的最大值为正的最大值Ct3 s时时，振振子子的的速速度度为为负负的的最最大大值值，加速度为零加速度为零
8、Dt4 s时时，振振子子的的速速度度为为正正，加加速速度度为负的最大值为负的最大值解解析析 由由图图象象可可知知，t1 s和和t3 s时时振振子子在在最最大大的的位位移移处处，速速度度为为零零，加加速速度度分分别别为为负负向向量量大大值值、正正向向最最大大值值；而而t2 s和和t4 s时时振振子子在在平平衡衡位位置置，加加速速度度为为零零，而速度分别为负向最大、正向最大综上所述，而速度分别为负向最大、正向最大综上所述，A项说法正确项说法正确B 振动的分析要点振动的分析要点(1)由振动图象可获取的信息由振动图象可获取的信息由图象可以看出质点振动的振幅、周期由图象可以看出质点振动的振幅、周期可以确
9、定某时刻质点离开平衡位置的位移可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向a回回复复力力和和加加速速度度的的方方向向：因因回回复复力力总总是是指指向向平平衡衡位位置置，故故回回复复力力和和加加速速度度的方向在图象上总是指向的方向在图象上总是指向t轴；轴；b速速度度的的方方向向：速速度度的的方方向向可可以以通通过过下下一一时时刻刻位位移移的的变变化化来来判判定定，若若下下一一时时刻刻位位移移增增加加，速速度度方方向向就就是是远远离离t轴轴；若若下下一一时时刻刻位位移移减减小小，速速度度方方向向就就是是指指向向t轴
10、轴题型二题型二机械波机械波命题规律命题规律机机械械波波在在高高考考命命题题既既可可能能是是选选择择题题，也也可可能能是是计计算算题题，主主要要考考查查：(1)波波动动图图象象和和振振动动图图象象的的相相互互转转换换与与判判断断；(2)根根据据波波动动图图象象确确定定波波动动性性特特征征量量；(3)波波的的叠叠加加和和波的多解性判断和分析波的多解性判断和分析方法点拨方法点拨1波波动动图图象象描描述述的的是是在在同同一一时时刻刻，沿沿波波的的传传播播方方向向上上的的各各个个质质点点偏偏离离平平衡衡位位置的位移在时间上具有周期性、空间上具有重复性和双向性的特点置的位移在时间上具有周期性、空间上具有重
11、复性和双向性的特点2深深刻刻理理解解波波动动中中的的质质点点振振动动质质点点振振动动的的周周期期(频频率率)波波源源的的周周期期(频频率率)波的传播周期波的传播周期(频率频率)3要要画画好好、用用好好振振动动图图象象，并并正正确确地地与与实实际际情情景景相相对对应应要要正正确确画画出出波波形形图图，准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期的单一解或多解表达式准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期的单一解或多解表达式4分分析析简简谐谐运运动动中中各各物物理理量量的的变变化化情情况况时时，一一定定要要以以位位移移为为桥桥梁梁，位位移移增增大大时时，振振动动质质点点的的回回复复力力、加
12、加速速度度、势势能能均均增增大大，速速度度、动动能能均均减减小小；反反之之，则则产产生生相反的变化另外，各矢量均在其值为零时改变方向相反的变化另外，各矢量均在其值为零时改变方向5“一分、一看、二找一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题巧解波动图象与振动图象的综合问题(1)分分清清振振动动图图象象与与波波动动图图象象，只只要要看看清清横横坐坐标标即即可可横横坐坐标标为为x则则为为波波动动图图象象，横坐标为横坐标为t则为振动图象则为振动图象(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级(3)找准波动图象对应的时刻找准波动图象对应的时刻
13、(4)找准振动图象对应的质点找准振动图象对应的质点1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.两列波在两列波在t0时的波形曲线如图所示求：时的波形曲线如图所示求：(1)t0时，介质中偏离平衡位置位移为时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的的所有质点的x坐标；坐标；(2)从从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间的质点的时间突破点拨突破点拨(1)由图可知甲、乙两列波的波长和振幅由图可知甲、乙两列波的波长和振幅(2)t0时时，
14、介介质质中中偏偏离离平平衡衡位位置置位位移移为为16 cm的的所所有有质质点点的的x坐坐标标应应是是两两列列波波的的波峰相遇的位置坐标波峰相遇的位置坐标(3)明确明确t0时，两波谷之间的最小距离是由相向传播确定速度时，两波谷之间的最小距离是由相向传播确定速度解解析析 (1)两两列列波波的的振振幅幅均均为为8 cm，故故偏偏离离平平衡衡位位置置位位移移为为16 cm的的质质点点应应为为两两列列波的波峰相遇处的质点波的波峰相遇处的质点根据波形图可知，甲、乙的波峰分别出现在以下各处根据波形图可知，甲、乙的波峰分别出现在以下各处x甲甲(50k150) cm，(k10，1，2，3，)x乙乙(50k260
15、) cm，(k20，1，2，3，)综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点x坐标应为坐标应为x(50300n) cm.(n0，1，2，3，)答案答案 (1)x(50300n) cm(n0，1，2，3，)(2)0.1 s2. (2016全全国国卷卷)(多多选选)由由波波源源S形形成成的的简简谐谐横横波波在在均均匀匀介介质质中中向向左左、右右传传播播波波源源振振动动的的频频率率为为20 Hz，波波速速为为16 m/s.已已知知介介质质中中P、Q两两质质点点位位于于波波源源S的的两两侧侧，且且P、Q和和S的的平平衡衡位位置置在在一一条条直直线线上上，P、Q的的平平衡衡位位
16、置置到到S的的平平衡衡位位置置之之间间则则距距离离分别为分别为15.8 m、14.6 mP、Q开始振动后，下列判断正确的是开始振动后，下列判断正确的是( )AP、Q两质点运动的方向始终相同两质点运动的方向始终相同BP、Q两质点运动的方向始终相反两质点运动的方向始终相反C当当S恰好通过平衡位置时，恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置两点也正好通过平衡位置D当当S恰好通过平衡位置向上运动时，恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰在波峰E当当S恰好通过平衡位置向下运动时，恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰在波峰BDE题型三题型三光的折射与全反射光的折射与全反射命题规律命题规律光光的的折折
17、射射和和全全反反射射是是高高考考的的热热点点，多多为为计计算算题题，主主要要考考查查：(1)折折射射定定律律和和反反射射定律的应用；定律的应用；(2)全反射现象的分析和计算全反射现象的分析和计算方法点拨方法点拨1光的折射和全反射题型的分析思路光的折射和全反射题型的分析思路(1)确确定定要要研研究究的的光光线线，有有时时需需根根据据题题意意，分分析析、寻寻找找临临界界光光线线、边边界界光光线线为为研研究对象究对象(2)找入射点，确认界面，并画出法线找入射点，确认界面，并画出法线(3)明确两介质折射率的大小关系明确两介质折射率的大小关系若光疏若光疏光密：定有反射、折射光线光密：定有反射、折射光线若
18、光密若光密光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定会发生全反射光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定会发生全反射(4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，具体求解根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，具体求解(1)求池内的水深；求池内的水深；(2)一一救救生生员员坐坐在在离离池池边边不不远远处处的的高高凳凳上上，他他的的眼眼睛睛到到池池面面的的高高度度为为2.0 m当当他他看看到到正正前前下下方方的的点点光光源源A时时，他他的的眼眼睛睛所所接接受受的的光光线线与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角恰恰好好为为45.求求救救生生员员的眼睛到池边的水平距离的眼睛到池边的水平距离(结果
19、保留结果保留1位有效数字位有效数字)答案答案 (1)2.6 m(2)0.7 m答案答案 150求解光学计算题的求解光学计算题的“四点注意四点注意”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关系的综合问题解决此类问题应注意以下四个方面：形关系的综合问题解决此类问题应注意以下四个方面：(1)依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角(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，把把握握光光的的“多多过过程程”现象现象
20、(3)准确作出光路图准确作出光路图(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、相相似似形、全等形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系形、全等形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系热点题源预测热点题源预测光的波动性与光的折射的综合光的波动性与光的折射的综合考向考向预测预测光的波动性和光的折射是高考命题热点，题型多为选择题，主要考查：光的波动性和光的折射是高考命题热点，题型多为选择题，主要考查：(1)光的光的干涉，衍射和偏振现象及对光现象的解释；干涉，衍射和偏振现象及对光现象的解释；(2)光的干涉和衍射在实际中的应用
21、；光的干涉和衍射在实际中的应用；(3)光的干涉和衍射与折射综合分析光的干涉和衍射与折射综合分析【预预测测】如如图图所所示示，两两束束单单色色光光a、b从从水水下下射射向向A点点后后，光光线线经经折折射射合合成成一一束束光光c，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是()A用用同同一一双双缝缝干干涉涉实实验验装装置置分分别别以以a、b光光做做实实验验，a光光的的干干涉涉条条纹纹间间距距大大于于b光的干涉条纹间距光的干涉条纹间距B用用a、b光分别做单缝衍射实验时，它们的衍射条纹宽度都是均匀的光分别做单缝衍射实验时，它们的衍射条纹宽度都是均匀的C在水中在水中a光的速度比光的速度比b光的速度小光的速
22、度小Da光在水中的临界角大于光在水中的临界角大于b光在水中的临界角光在水中的临界角Ea光的频率小于光的频率小于b光的频率光的频率思维导航思维导航答案答案 AD【变变式式考考法法】 (2017陕陕西西西西安安交交大大附附中中四四模模)如如图图所所示示，OBCD为为半半圆圆柱柱体体玻玻璃璃的的横横截截面面，OD为为直直径径，一一束束由由红红光光和和紫紫光光组组成成的的复复色色光光沿沿AO方方向向从从真真空空斜斜射射入入玻玻璃璃，B、C点点为为两两单单色色光光的的射射出出点点(设设光光线线在在B、C处处未未发发生生全全反反射射)已已知知从从B点点射射出出的单色光由的单色光由O到到B的传播时间为的传播时间为t.(1)若若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为两束单色光在真空中的波长分别为B、C，试比较，试比较B、C的大小；的大小；(2)求从求从C点射出的单色光由点射出的单色光由O到到C的传播时间的传播时间tC.解解析析 (1)由由于于光光线线OB偏偏折折比比光光线线OC偏偏折折更更多多，所所以以OB光的折射率较大，波长较短，即有光的折射率较大，波长较短，即有BC.答案答案 (1)BC(2)t适用对象：高中学生制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3运行环境：WindowsXP以上操作系统
