第10讲 机械振动和机械波 光——2024年高中物理高考二轮复习专题讲练（新高考通用）

第10讲 机械振动和机械波 光 1. （2023•湖南）如图（a），在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4m，DC＝3m，DC垂直AB。t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4m，下列说法正确的是（　　） A．这三列波的波速均为2m/s B．t＝2s时，D处的质点开始振动 C．t＝4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动 D．t＝6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm 2. （2023•浙江）如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O，先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长d＝15cm，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位，已知声波强度与声波振幅平方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则（　　） A．声波的波长λ＝15cm B．声波的波长λ＝30cm C．两声波的振幅之比为3：1 D．两声波的振幅之比为2：1 3. （多选）（2023•山东）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（　　） A．，3t B．，4t C．，t D．， 4. （多选）（2023•乙卷）一列简谐横波沿x轴传播，图（a）是t＝0时刻的波形图；P是介质中位于x＝2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A．波速为2m/s B．波向左传播 C．波的振幅是10cm D．x＝3m处的质点在t＝7s时位于平衡位置 E．质点P在0～7s时间内运动的路程为70cm 5. （2023•浙江）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m，水的折射率，细灯带到水面的距离hm，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（　　） A． B． C． D． 6. （2023•重庆）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大。则（　　） A．在空气中传播时，a光的波长比b光的大 B．在水中传播时，a光的速度比b光的大 C．在水中传播时，a光的频率比b光的小 D．由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小 7. （2023•浙江）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α（　　） A．等于90° B．大于90° C．小于90° D．与棱镜的折射率有关 8. （2023•山东）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为2a，折射率为n（n）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。 （1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为θ，求θ的正弦值； （2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。 一、机械振动与机械波 1.知识体系 2.波的叠加规律 (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。 二、光的折射、光的波动性、电磁波与相对论 1.知识体系 2.光的波动性 (1)光的干涉产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定。 (2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝λ。 (3)发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。 【方法指导】 一、机械振动与机械波 1.分析简谐运动的技巧 (1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。 (2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向。 2.波的传播问题中四个问题 (1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致。