专题八 第2讲 机械振动与机械波光学(选修3-4)(Word教参)-【状元桥】2022高考物理二轮专题复习（老高考）

第2讲　机械振动与机械波　光学(选修3－4) 备考导航 思维导图 命题轨迹 备考指要 机械振动与机械波(2019、2020、2021) 光的折射与全反射(2019、2020、2021) 1．分析发生折射或全反射的技巧 (1)若光疏→光密：一定有反射、折射现象． (2)若光密→光疏：入射角大于或等于临界角，才会发生全发射；小于临界角时发生反射、折射． 2．数形结合分析问题的思路 (1)熟记一些数学必备知识：勾股定理、三角函数知识、相关几何、对称等定理． (2)画光路图，找出几何关系，根据反射定律、折射定律及全反射规律列方程式求解. 热点题型一　机械振动与机械波 1．巧解波的图像与振动图像的基本方法 2．波的叠加问题 ①两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ，振动减弱的条件为Δx＝nλ＋.两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ＋，振动减弱的条件为Δx＝nλ. ②振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大． 3．波的多解问题 由于波的周期性、波传播方向的双向性，波的传播问题易出现多解现象． 命题视角一　波的传播 【典例1】(2021·八省联考湖北模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10 m/s，t＝0时刻的波形如图所示．下列说法正确的是(　　) A．0～0.6 s时间内，质点P运动的路程为18 cm B．t＝0.6 s时刻，质点P相对平衡位置的位移是6 cm C．t＝1.2 s时刻，质点Q加速度最大 D．t＝1.4 s时刻，质点M沿y轴负方向运动 答案　A 解析　由题图知该波波长λ＝8 m，则该波周期为T＝＝0.8 s,0～0.6 s时间内，即经过T，质点P运动的路程为3A＝18 cm，选项A正确；t＝0.6 s时刻，质点P到达平衡位置，则此时质点P相对平衡位置的位移是0，选项B错误；因为t＝1.2 s＝T时刻，质点Q在平衡位置，则此时质点Q的加速度为零，选项C错误；经过1.4 s波向前传播的位移x＝vt＝14 m＝λ，则t＝1.4 s时刻，质点M在平衡位置以下沿y轴正方向运动，选项D错误． 命题视角二　波动图像与振动图像 【典例2】(2021·湖北部分重点中学联考)(多选)一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上B质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　) 　 A．该波沿x轴正方向传播 B．A、B两点的速度和位移有可能在某个时刻均相同 C．经过0.3 s，B质点通过的位移大小为0.1 m D．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5 Hz 答案　CD 解析　由题图乙可知t＝0时，B质点的振动方向沿y轴负方向，根据“上下坡法”可知该波沿x轴负方向传播，选项A错误；A、B两点相距半个波长，振动情况始终相反，选项B错误；经过0.3 s，由题图乙可知B质点振动了T，则B质点通过的路程为s＝3A＝0.3 m，而位移为0.1 m，选项C正确；发生稳定的干涉现象需要两列波频率相同，则所遇波的频率为f＝＝2.5 Hz，选项D正确． 命题视角三　波的叠加问题 【典例3】(2021·湖北十一校联考)(多选)如图所示，同一介质中的P、Q两列持续振动的简谐横波分别沿x轴正向和负向传播，质点a、b、c、d分别位于x＝6 m、7 m、8 m、7.5 m处，若波的传播速度为10 m/s，图示为t＝0时刻的波形图．则再经过t＝0.5 s时(　　) A．质点振动的频率为0.4 Hz B．质点a、c处于平衡位置 C．质点b的位移大小为30 cm D．质点d的振动方向沿y轴负向 答案　BD 解析　由题意可知，v＝10 m/s，λ＝4 m，则质点振动的周期T＝＝0.4 s，频率为f＝＝2.5 Hz，选项A错误；质点a、c为振动减弱点，当t＝0.5 s时，两波振动方向相反，所以质点a、c处于平衡位置，选项B正确；质点b是振动加强点，t＝0.5 s时，两列波在质点b的位移均为0，故质点b的位移为0，选项C错误；t＝0.5 s时，简谐横波P在d处向y轴负方向振动，简谐横波Q在d处也向y轴负方向振动，所以质点d的振动方向沿y轴负向，选项D正确． 1．(2021·湖北七市联考)(多选)如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝2 s时刻的波形图．已知该波的波速v＝8 m/s，振幅为4 cm，则下列说法正确的是(　　) A．t＝0时刻x＝8 m处的质点沿y轴正方向振动 B．若该波与频率为1.5 Hz的另一列波相遇，可能发生干涉 C．t＝1 s时x＝2 m处的质点位于平衡位置且沿y轴负方向振动 D．t＝2.75 s时刻x＝4 m处的质点位移为2 cm 答案　AD 解析　分析波形图可知，波长为λ＝12 m，