1、(通用版)2020版高考物理復習專題十一選考部分第2課時機械振動和機械波光課件(通用版)2020版高考物理復習專題十一選考部分第2課時機械高考命題軌跡高考命題點命題軌跡情境圖機械振動和機械波與光的組合20161卷34,3卷3416(1)34題 16(3)34題高考命題軌跡高考命題點命題軌跡情境圖機械振動和機械波與光的組機械振動和機械波與光的組合20171卷34,2卷34,3卷3417(1)34題17(2)34題17(3)34題機械振動和機械波與光的組合20171卷34,2卷34,3卷3機械振動和機械波與光的組合20182卷34,3卷3418(2)34題18(3)34題機械振動和機械波與光的組合

2、20182卷34,3卷3418(2機械振動和機械波與光的組合20191卷34,3卷3419(1)34題19(3)34題機械振動和機械波與光的組合20191卷34,3卷3419(1電磁波與機械波的組合20151卷34,2卷3420162卷3420181卷34物理光學與機械波的組合15(1)34題 15(2)34題18(1)34題電磁波與機械波的組合20151卷34,2卷3420162卷334模塊實驗20192卷3419(2)34題34模塊實驗20192卷3419(2)34題高考題型1 機械振動和機械波與光的組合內容索引NEIRONGSUOYIN高考題型2 光與機械波的組合高考題型3 物理光學與機

3、械波的組合高考題型4 3-4模塊實驗高考題型1 機械振動和機械波與光的組合內容索引NEIRO機械振動和機械波與光的組合題型：選擇或者計算題：5年4考高考題型1機械振動和機械波與光的組合題型：選擇或者計算題：5年4考高考例1(2019全國卷34)(1)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t 時刻，該波的波形圖如圖1(a)所示，P、Q是介質中的兩個質點.圖(b)表示介質中某質點的振動圖像.下列說法正確的是_(填正確答案標號).圖1A.質點Q的振動圖像與圖(b)相同B.在t0時刻，質點P的速率比質點Q的大C.在t0時刻，質點P的加速度的大小比質點Q的大D.平衡位置在坐標原點的質點的振動圖像如圖(b)所示E

4、.在t0時刻，質點P與其平衡位置的距離比質點Q的大CDE例1(2019全國卷34)(1)一簡諧橫波沿x軸正方解析t 時刻，題圖(b)表示介質中的某質點從平衡位置向下振動，而題圖(a)中質點Q在t 時刻從平衡位置向上振動，平衡位置在坐標原點的質點從平衡位置向下振動，所以質點Q的振動圖像與題圖(b)不同，平衡位置在坐標原點的質點的振動圖像如題圖(b)所示，選項A錯誤，D正確；在t0時刻，質點P處在波谷位置，速率為零，與其平衡位置的距離最大，加速度最大，而質點Q運動到平衡位置，速率最大，加速度為零，即在t0時刻，質點P的速率比質點Q的小，質點P的加速度比質點Q的大，質點P與其平衡位置的距離比質點Q的

5、大，選項B錯誤，C、E正確.解析t 時刻，題圖(b)表示介質中的某質點從平衡位置向(2)如圖2，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3 m.距水面4 m的湖底P點發出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53(取sin 530.8).已知水的折射率為 .圖2求桅桿到P點的水平距離；答案7 m(2)如圖2，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水解析設光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1，到P點的水平距離為x2；桅桿距水面的高度為h1，P點處水深為h2；激光束在水中與豎直方向的夾角為，由幾何關系有由折射定律有：sin 53nsin 設桅桿到P

6、點的水平距離為x，則xx1x2 聯立式并代入題給數據得：x7 m 解析設光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1，到P點的水船向左行駛一段距離后停止，調整由P點發出的激光束方向，當其與豎直方向夾角為45時，從水面射出后仍照射在桅桿頂端，求船行駛的距離.答案5.5 m船向左行駛一段距離后停止，調整由P點發出的激光束方向，當其解析設激光束在水中與豎直方向的夾角為45時，從水面出射的方向與豎直方向夾角為i由折射定律有：sin insin 45 設船向左行駛的距離為x，此時光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為x1，到P點的水平距離為x2，則：x1x2xx 聯立式并代入題給數據得：解析設激光束在水中與豎

7、直方向的夾角為45時，從水面出射的拓展訓練1(2019全國卷34)(1)水槽中，與水面接觸的兩根相同細桿固定在同一個振動片上.振動片做簡諧振動時，兩根細桿周期性觸動水面形成兩個波源.兩波源發出的波在水面上相遇，在重疊區域發生干涉并形成了干涉圖樣.關于兩列波重疊區域內水面上振動的質點，下列說法正確的是_.A.不同質點的振幅都相同B.不同質點振動的頻率都相同C.不同質點振動的相位都相同D.不同質點振動的周期都與振動片的周期相同E.同一質點處，兩列波的相位差不隨時間變化BDE拓展訓練1(2019全國卷34)(1)水槽中，與水面解析在波的干涉實驗中，質點在振動加強區的振幅是兩列波振幅之和，質點在振動減

8、弱區的振幅是兩列波振幅之差，A項錯誤；沿波的傳播方向上，波不停地向外傳播，故各質點的相位不都相同，C項錯誤；兩波源振動頻率相同，其他各質點均做受迫振動，故頻率均與振源頻率相同，周期均與振動片的周期相同，B、D項正確；同一質點到兩波源的距離確定，故波程差恒定，即相位差保持不變，E正確.解析在波的干涉實驗中，質點在振動加強區的振幅是兩列波振幅之(2)如圖3，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，A90，B30.一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進入棱鏡，然后垂直于AC邊射出.求棱鏡的折射率；圖3(2)如圖3，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，A90解析光路圖及相關量如圖所示.光束在AB邊上折射，由折

9、射定律得式中n是棱鏡的折射率.由幾何關系可知60 由幾何關系和反射定律得B 聯立式，并代入i60得解析光路圖及相關量如圖所示.光束在AB邊上折射，由折射定律保持AB邊上的入射點不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出.求此時AB邊上入射角的正弦.保持AB邊上的入射點不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好解析設改變后的入射角為i，折射角為，由折射定律得由幾何關系得c30 由式得入射角的正弦為解析設改變后的入射角為i，折射角為，由折射定律得由幾拓展訓練2(2019河南安陽市下學期二模)(1)如圖4甲所示為一列簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖乙為介質中平衡位置在x1.5 m處的質點的振動圖象

10、.P是平衡位置在x2 m處的質點，則下列說法正確的是 圖4A.t2 s時，x1.5 m處質點的振動速度為0.5 m/sB.t2 s時，x1.0 m處質點的位移為4 cmC.該簡諧橫波沿x軸的負方向傳播D.01 s時間內，P向y軸正方向運動E.03 s時間內，P運動的路程為12 cm拓展訓練2(2019河南安陽市下學期二模)(1)如圖4甲解析由題圖可知波長2 m，T4 s，則波速v 0.5 m/s；此為波的傳播速度，并非質點的振動速度，選項A錯誤；質點的振幅為4 cm，t2 s時，x1 m處質點位于波峰位置，位移為A4 cm，選項B正確；t2 s時，x1.5 m處質點沿y軸負方向運動，則該波沿x

11、軸負方向傳播，選項C正確；01 s時間內，質點P由波峰向平衡位置運動，沿y軸負方向運動，選項D錯誤；t0時，質點P位于波峰，故經過3 s質點P經過的路程為s3A12 cm，選項E正確.解析由題圖可知波長2 m，T4 s，則波速v (2)如圖5所示，一容器內裝有深為h的某透明液體，容器底部為平面鏡，到容器底部的距離為 處有一點光源L，可向各個方向發光.已知該透明液體的折射率為n，液面足夠寬，真空中光的傳播速度為c，求：能從液面射出的光，在液體中經過的最短時間t；圖5(2)如圖5所示，一容器內裝有深為h的某透明液體，容器底部為液面上有光射出的區域的面積S.液面上有光射出的區域的面積Sr2液面上有光

12、射出的區域的面積S.液面上有光射出的區域的面積S光與機械波的組合題型：選擇或者計算題：5年3考高考題型2光與機械波的組合題型：選擇或者計算題：5年3考高考題型2例2(2019山東濟南市3月模擬)(1)如圖6甲所示，在平靜的水面下深h處有一個點光源S，它發出的兩種不同顏色的a光和b光在水面上形成了一個有光線射出的圓形區域，該區域的中間為由a、b兩種單色光所構成的復色光圓形區域，周圍為環狀區域，且為a光的顏色(見圖乙)，設b光的折射率為nb，則下列說法正確的是_.A.在水中，a光的波長比b光小B.水對a光的折射率比b光小C.在水中，a光的傳播速度比b光大D.復色光圓形區域的面積為SE.在同一裝置的

13、楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光窄BCD圖6例2(2019山東濟南市3月模擬)(1)如圖6甲所示，在解析a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知a光的臨界角較大，根據sin C ，知a光的折射率較小，頻率也小，再由v f可知，在水中，a光的傳播速度比b光大，a光的波長比b光大，故B、C正確，A錯誤；a光的折射率小，波長長，根據雙縫干涉條紋與波長成正比，可知相同條件下，a光的干涉條紋比b光寬，故E錯誤.解析a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知a光的臨界角較大(2)有兩列簡諧橫波a、b在同一介質中沿x軸正方向傳播，速度均為v5 m/s.在t0時，兩列波的波峰正好在x2.5 m處重合，如圖7

14、所示.圖7求t0時，兩列波的波峰重合處的所有位置；答案x(2.520n) m(n0,1,2,3，)解析從題圖中可以看出兩列波的波長分別為：a2.5 m，b4.0 m兩列波波長的最小公倍數為：s20 mt0時，兩列波的波峰重合處的所有位置為：x(2.520n) m(n0,1,2,3)(2)有兩列簡諧橫波a、b在同一介質中沿x軸正方向傳播，速度至少經多長時間x0處的質點位移達到最大值.答案3.5 s解析在x0左側，x0處的質點離兩列波的波峰重合處最近點的距離為：x17.5 m(或者寫出：x17.5 m)解得：t3.5 s.至少經多長時間x0處的質點位移達到最大值.答案3.5 拓展訓練3(2019東

15、北三省四市教研聯合體模擬)(1)插針法測量半圓形玻璃磚的折射率.將半圓形玻璃磚平放在白紙上，在白紙上先畫出玻璃磚的輪廓，并確定其圓心O的位置.再畫出一條通過圓心O的直線，將兩枚大頭針P1、P2 豎直插在這條直線上，如圖8所示.圖8為了確定入射光線P2P1的折射光線方向，至少需要在玻璃磚另一側插入_枚大頭針；1拓展訓練3(2019東北三省四市教研聯合體模擬)(1)插解析作出光路圖，如圖由圖可知只需要一根大頭針就可以確定出折射光線；解析作出光路圖，如圖由圖可知只需要一根大頭針就可以確定出折若測得入射光線與ON的夾角為，折射光線與OM的夾角為，則該玻璃磚的折射率為_.解析由題圖可知，入射角i90，折

16、射角r90，若測得入射光線與ON的夾角為，折射光線與OM的夾角為，(2)甲、乙兩列橫波傳播速度相同，分別沿x軸負方向和x軸正方向傳播，t0時刻兩列波的前端剛好分別傳播到質點A和質點B，如圖9所示，設t0時刻為計時起點，已知甲波的頻率為5 Hz，求：圖9t0時刻之前，x軸上的質點C振動了多長時間？答案0.1 s(2)甲、乙兩列橫波傳播速度相同，分別沿x軸負方向和x軸正方由題圖知甲4 m，乙8 m波速為：v甲f甲20 m/s由題圖可知，C點開始振動的時刻距圖中時刻為：即t0時刻之前，質點C已振動了0.1 s.由題圖知甲4 m，乙8 m由題圖可知，C點開始振動的在t0時刻之后的0.9 s內，x0處的

17、質點位移為6 cm的時刻.答案0.2 s和0.6 s在t0時刻之后的0.9 s內，x0處的質點位移為6 c解析x0處的質點位移為6 cm，表明兩列波的波峰同時到達x0處.甲波的波峰到達x0處的時刻為：t甲mT甲(m0、1、2、3)乙波的波峰到達x0處的時刻為：t甲t乙解得：m2n1n0時，m1，t0.2 sn1時，m3，t0.6 sn2時，m5，t1 s可知：在之后的0.9 s內，x0處的質點位移為6 cm的時刻為0.2 s和0.6 s.解析x0處的質點位移為6 cm，表明兩列波的波峰同時到拓展訓練4(2019四川達州市第二次診斷)(1)直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細光束a、b平行且關于P

18、1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖10所示.a、b光相比_.A.玻璃對a光的折射率較小B.b光在玻璃中的傳播速度較大C.b光在玻璃中的傳播時間較長D.用同一雙縫干涉實驗裝置做實驗，a光的相鄰兩明條紋之間的距離大E.用同一衍射實驗裝置做實驗，b光的衍射條紋寬度相等且比a光的寬圖10ACD拓展訓練4(2019四川達州市第二次診斷)(1)直線P1解析由光路圖可知，a光在玻璃中的偏折程度較小，即玻璃對a光的折射率較小，選項A正確；用同一衍射實驗裝置做實驗，a光衍射比b光明顯，且衍射條紋寬度不相等，選項D正確，E錯誤.解析由光路圖可知，a光在玻璃中的偏折程度較小，即玻璃對a光(2)如圖11，一列簡諧

19、橫波沿x軸傳播，實線為t10時刻的波形圖，虛線為t20.05 s時的波形圖.圖11若波沿x軸正方向傳播且2Tt2t13T (T為波的周期)，求波速；答案220 m/s解析波沿x軸正向傳播，由圖象可知：4 m；(2)如圖11，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t10時刻的若波速v260 m/s，則從t10時刻起x2 m處的質點第三次運動到波谷所需的時間.解析若波速v260 m/s，若波速v260 m/s，則從t10時刻起x2 m處的物理光學與機械波的組合題型：選擇或者計算題：5年0考高考題型3物理光學與機械波的組合題型：選擇或者計算題：5年0考高考題型例3(2019福建福州市期末質量檢測)(1)如圖

20、12所示，半圓形玻璃磚按圖中實線位置放置，直徑與BD重合.一束白光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點上.使玻璃磚繞O點逆時針緩慢地轉過角度(090)，觀察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移動.在玻璃磚轉動過程中，以下說法正確的是_.A.在弧形屏上可以觀察到反射光的色散現象B.在弧形屏上可以觀察到折射光的色散現象C.紅光在玻璃磚中傳播速度最小D.折射光斑在弧形屏上沿順時針方向移動E.玻璃磚旋轉過程弧形屏上最先消失的一定是紫光圖12BDE例3(2019福建福州市期末質量檢測)(1)如圖12所示(2)讓一根均勻軟繩的繩端M點在垂直于軟繩的方向上做簡諧運動，軟繩上會形成橫波波形，如圖13

21、甲所示.已知軟繩端點M的振動圖象如圖乙.觀察發現，當t1 s時，軟繩上各點都已經開始振動.在t1.1 s時刻，M、N平衡位置之間只有一個波峰，且N點處在平衡位置，M、N兩點平衡位置之間距離d0.6 m.求：圖13波長和傳播速度；答案見解析(2)讓一根均勻軟繩的繩端M點在垂直于軟繩的方向上做簡諧運動解析由題圖乙可知，波傳播的周期T0.2 s，在t1.1 s時，M點處于平衡位置且振動方向向上.由題意知，有兩種可能解析由題圖乙可知，波傳播的周期T0.2 s，在t1.1從端點M起振開始計時，繩上N點第五次運動到波峰位置的時間.答案見解析從端點M起振開始計時，繩上N點第五次運動到波峰位置的時間.解析由題

22、圖乙可知，t0時，M點振動方向向下，解析由題圖乙可知，t0時，M點振動方向向下，拓展訓練5(2019湖北恩施州教學質量檢測)(1)下列說法正確的是_.A.全息照相主要是利用了光的干涉B.單反相機的增透膜利用了光的偏振C.用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用了光的干涉D.障礙物的尺寸比光的波長大得多時，一定不會發生衍射現象E.人們瞇起眼睛看燈絲時看到的彩色條紋是光的單縫衍射圖樣ACE拓展訓練5(2019湖北恩施州教學質量檢測)(1)下列說(2)如圖14所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播在t0時刻的波形圖，圖中P、Q為平衡位置分別為x16 m、x210 m的兩個質點，質點P的振動方程為y0.2cos

23、2t(m)，質點Q從t0時刻開始，經過 第一次到達波峰.求：圖14這列波傳播的方向及傳播的速度；答案見解析(2)如圖14所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播在t0時刻的波形解析由質點的振動方程y0.2cos 2t(m)可知：由此判斷波沿x軸負方向傳播；解析由質點的振動方程y0.2cos 2t(m)可知：由x324 m處的質點在t s時的位移及振動的方向.答案見解析x324 m處的質點在t s時的位移及振動解析由波的傳播方向及質點的振動方向的關系可知，x24 m處的質點在t0時刻在平衡位置沿y軸正方向振動；因此x24 m處的質點的振動方程為y0.2sin 2t(m)，解析由波的傳播方向及質點的振動方向的

24、關系可知，x24 m3-4模塊實驗題型：選擇或者計算題：5年1考高考題型43-4模塊實驗題型：選擇或者計算題：5年1考高考題型4例4(2019全國卷34)(1)如圖15，長為l的細繩下方懸掛一小球a，繩的另一端固定在天花板上O點處，在O點正下方 l的O處有一固定細鐵釘.將小球向右拉開，使細繩與豎直方向成一小角度(約為2)后由靜止釋放，并從釋放時開始計時.當小球a擺至最低位置時，細繩會受到鐵釘的阻擋.設小球相對于其平衡位置的水平位移為x，向右為正.下列圖像中，能描述小球在開始一個周期內的xt關系的是_.圖15A例4(2019全國卷34)(1)如圖15，長為l的細由機械能守恒定律可知，小球在左、右

25、最大位移處距離最低點的高度相同，但由于擺長不同，所以小球在左、右兩側擺動時相對平衡位置的最大水平位移不同，當小球在右側擺動時，最大水平位移較大，故A項正確.由機械能守恒定律可知，小球在左、右最大位移處距離最低點的高度(2)某同學利用圖16所示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使光源正常發光；調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題：若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，該同學可_；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫圖16需要減小雙縫到屏的距離l或增大雙縫間的距離d，故B項正確，A、C、D項錯誤.B(2)某同學利用圖16所示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為x，則