专题 十一 机械振动和机械波光 考向预测

本专题在高考中的出题方向，一是以图象为主，考查简谐运动的特点和波传播的空间关系，题型为选择题、填空题或计算题；二是以常规模型或实际生活材料为背景，考查折射率、全反射等基本规律的应用，题型为选择题或计算题。

高频考点：波动图象的分析及应用；振动图象与波动图象的综合分析；波的多解问题；光的折射及折射率的计算；光的折射与全反射的综合。

知识与技巧的梳理 一．机械振动

1.回复力:使物体回到平衡位置的力.它是按力效果的命名的。 2.位移x:振动中位移是指振动物体相对于平衡位置的位移。 3.振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离。 4.周期T:振动物体完成一次全振动所需要的时间。 5.频率f:单位时间内完成全振动的次数,单位是赫兹。

6.受迫振动:物体在周期性策动力的作用下的振动.物体作受迫振动的频率等于策动力的频率,跟物体的固有频率无关。

7.共振:当策动力频率等于物体的固有频率时发生共振,共振时振幅最大。 8.简谐运动:（1）受力特征:回复力F=-kx

（2）运动特征:加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置,简谐运动是一种变加速度运动。在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。

（3）规律 ＊在平衡位置达到最大值的量有速度、动能。

＊在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能。

＊能过同一点有相同的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能 可能有不同的运动方向。 ＊经过半个周期，物体运动到对称点，速度大小相等，方向相反。

＊一个周期内能过的路程为4倍振幅，半个周期内2倍振幅，在1/4周期内通过的不一定等

于一个振幅。

（４）两种实例 *单摆

摆角小于５°的范围，T=

回复力为重力的切向分力，平衡位置合力不为零。

应用：计时器；测重力加速度g= *弹簧振子 二．机械波

１．ｖ＝λf ＝λ/T （ｖ由介质决定，ｆ由振源决定）

2．波动中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，是变加速运动。质点并没沿波的传播方向随波迁移，要区分开这两个速度。

波形图上，介质质点的运动方向：“迎着传播方向，上坡上，下坡下”。

由波的图象讨论波的传播距离，时间，周期和波速等时：注意“双向”和“多解”。 波进入另一介质时，频率不变，波长和波速改变，波长与波速成正比。 *注意区分波形图和振动图。 波的特性：干涉；衍射 。 三．光的直线传播。

1．影的形成，本影和半影；日食和月食的形成（均在地球上看）。 2．平面镜的作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的性质。

3．作平面镜成像光路图的技巧：根据对称性确定像的位置，再补画光线，实虚、箭头。 4．确定平面镜成像的观察范围的方法：需借助边界光线作图。 5．一切光路是可逆的。 四．光的折射 。 1．公式 n?csini1v? 临界角sinC?? vsinrnc2．在光从光密介质射入光疏介质时，作光路图和解决实际问题时，首先要判断是否会发生全反射 ，在确定未发生全反射的情况下，再根据折射定律确定入射角或折射角。

3．不同频率的色光在同一介质中传播时，该介质对频率较高的色光的折射率大，对频率较低的色光的折射率小。n红λ紫

红光 白光 d 紫光 限时训练 （45分钟）

经典常规题

1. （全国II卷)如图，

是一直角三棱镜的横截面，

，

，一细光束从BC边的D点

折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。不计多次反射。

（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；

（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

1.(2018年普通高等学校招生全国统一考试)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。下列说法正确的是_______。(填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分：有选错的得0分)

A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高 B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低 C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低 D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变

2．(2018年普通高等学校招生全国统一考试物理部分海南卷)如图，由透明介质构成的半球壳的内外表面半径分别为R和

R。一横截面半径为R的平行光束入射到半球壳内表面，入射方向与半球壳的对称轴平行，

。求半球壳外表面上有光线射出

高频易错题

所有的入射光线都能从半球壳的外表面射出。已知透明介质的折射率为n=区域的圆形边界的半径。不考虑多次反射。

精准预测题

一、多选题

1．如图所示，一条红色光线和一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为