15 专题五 第三讲 机械振动和机械波 光 电磁波（Word教参）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

第三讲　机械振动和机械波　光　电磁波 [对应学生用书P77] 要点一 机械振动与机械波   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。 2．介质中各质点随波振动，但并不随波迁移。 3．沿波的传播方向上波每个周期传播一个波长的距离。 要点二 光的折射、全反射   1．在同一介质中，不同频率的光折射率不同，频率越高，折射率越大。 2．由n＝、n＝ 可知，光的频率越高，光在介质中的波速越小、波长越小。 (2023·山东齐鲁名校联考)(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BM的中点，则(　　) A．光在F点发生全反射 B．三棱镜的折射率为 C．从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行 D．从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为60° BD　解析：在E点作出法线可知入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，可知折射率n＝＝，B正确；由sin C＝可知全反射的临界角大于30°，由光路可知，在边BM上的入射角等于30°，小于全反射的临界角，故不会发生全反射，A错误；三棱镜两次折射使得光线都向AM边偏折，故从F点出射的光束不会与入射到E点的光束平行，C错误；从F点出射的光束与入射到E点的光束的夹角为2(θ1－θ2)＝60°，D正确。 要点三 光的波动性　电磁波   1．发生干涉的条件：两光源(或波源)频率相等，相位差恒定。 2．发生明显衍射的条件：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。 [对应学生用书P78] 热点1 机械振动与机械波 1.波的叠加 (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＋。 (2)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。 (3)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大。 2．波传播的周期性、双向性 (1)波的图像的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，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，要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性。 (2023·全国乙卷)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＝2 m处的质点，其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是________。(填正确答案标号。) A．波速为2 m/s B．波向左传播 C．波的振幅是10 cm D．x＝3 m处的质点在t＝7 s时位于平衡位置 E．质点P在0～7 s时间内运动的路程为70 cm 答案：ABE 解析：由波的图像可知波的波长λ＝4 m，由振动图像可知波的周期T＝2 s，所以波的传播速度v＝＝2 m/s，A正确；由振动图像可知质点P在t＝0时刻经平衡位置向－y方向运动，结合波形图由同侧法可知波向－x方向传播，即向左传播，B正确；振幅为质点离开平衡位置的最大距离，故由波的图像可知波的振幅A＝5 cm，C错误；x＝3 m处的质点在t＝0时刻处于波谷位置，故经t＝7 s＝3.5 T，x＝3 m处的质点应位于波峰位置，D错误；质点P在0～7 s时间内，即3.5个周期内通过的路程为s＝3.5×4A＝70 cm，E正确。 [单摆](2023·江苏苏州三模)如图甲所示，细线下端悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁。将摆线拉开一较小幅度，当注射器摆动时，沿着垂直于摆动的方向以速度v匀速拖动木板，得到喷在木板上的墨汁图样如图乙所示。若测得木板长度为L，墨汁图样与木板边缘的交点P、Q恰好是振动的最大位置处，已知重力加速度为g，则该单摆的等效摆长为(　　) A．　　　　　 B． C． D． B　解析：如题图乙所示，单摆恰好摆动2.5个周期，满足T＝，设该单摆的等效摆长为l，则单摆的周期公式为T＝2π，联立解得该单摆的等效摆长为l＝，B正确。 [波的叠加](2022·全国乙卷)介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源S1和S2，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为0.8 s。当S1过平衡位置向上运动时，S2也过平衡位置向上运动。若波速为5 m/s，则由S1和S2发出的简谐横波的波长均为__________m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与S1、S2平衡位置的距离均为10 m，则两波在P点引起的振动总是相互__________(填“加强”或“削弱”)的；当S1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点__________(填“向上”或“向下”)运动。 答案：4　加强　向下 解析：由v＝得λ＝vT＝4 m。由于S1与S2振动方向相同，又－＝0，则P点为振动加强点。因