《高考物理二轮复习题型专练 》专题12 机械振动和机械波 光 电磁波（原卷版）

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专题 12　机械振动和机械波 光 电磁波
【要点提炼】
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。
1
【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。
(2)传播中各质点随波振动，但并不随波迁移。
(3)沿波的传播方向上每个周期传播一个波长的距离。
(4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这
两个质点一定是反相点。
二、光的折射和全反射
1.依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角。
2.通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象。
3.几何光学临界问题的分析
画出正确的光路图，从图中找出各种几何关系；利用好光路图中的临界光线，准确地
判断出恰好发生全反射的临界条件。
命题点一：　振动与波动
考向一　简谐运动、振动图象的理解和分析
【典例 1】 如图 1，长为 l的细绳下方悬挂一小球 a，绳的另一端固定在天花板上 O点
处，在 O点正下方 l的O′处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小
角度(约为 2°)后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球 a摆至最低位置时，细绳会受
到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为 x，向右为正。下列图象中，能描
述小球在开始一个周期内的 x－t关系的是(　　)
图1
考向二　振动与波动的图象问题
2
【典例 2】 (多选)一简谐横波沿 x轴正方向传播，在 t＝时刻，该波的波形图如图 2(a)
所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)表示介质中某质点的振动图象。下列说法正确的
是(　　)
图2
A.质点 Q的振动图象与图(b)相同
B.在t＝0时刻，质点 P的速率比质点 Q的大
C.在t＝0时刻，质点 P的加速度的大小比质点 Q的大
D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示
考向三　振动与波动的多解性、周期性问题
【典例 3】 如图 3所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距 0.15 m。
当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是(
)
图3
A.0.60 m B.0.30 m
C.0.20 m D.0.15 m
【典例 4】 如图 4(a)，一列简谐横波沿 x轴传播，实线和虚线分别为t1＝0时刻和 t2时
刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为 x1＝1.0 m 和x2＝4.0 m 的两质点。图(b)为质点 Q的
振动图象，求：
(1)波的传播速度和 t2的大小；
(2)质点 P的位移随时间变化的关系式。
图4
【拓展练习】
3
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