2022届高考物理二轮专题复习学案练习专题六 第19课时 机械振动与机械波 光 电磁波

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高考题型1 机械振动与机械波
1．必须理清的知识联系
2．巧解波的图像与振动图像综合问题的基本方法
3．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(n＝0,1,2，…)，振动减弱的条件为Δx＝(2n＋1)eq \f(λ,2)(n＝0,1,2，…)．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＝(2n＋1)eq \f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，振动减弱的条件为Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)．
(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅为两波振幅的和A1＋A2.
4．波的多解问题
由于波的周期性、波传播方向的双向性，波的传播易出现多解问题．
考题示例
例1 (2020·北京卷·6)一列简谐横波某时刻波形如图1甲所示．由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示．下列说法正确的是( )
图1
A．该横波沿x轴负方向传播
B．质点N该时刻向y轴负方向运动
C．质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点
D．该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
答案 B
解析 由题图乙知，开始计时时刻，即0时刻质点L向上振动，再结合题图甲，可知该横波沿x轴正方向传播，故A错误；由该横波沿x轴正方向传播，从题图甲可看出，质点N该时刻向y轴负方向运动，故B正确；横波传播时，质点不随波迁移，故C错误；该时刻质点K与M的速度为零，加速度大小相等，但方向相反，故D错误．
例2 (2020·山东卷·4)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x＝eq \f(5,4)λ处质点的振动方程为y＝Acs (eq \f(2π,T)t)，则t＝eq \f(3,4)T时刻的波形图正确的是( )
答案 D
解析 由题意知，t＝0时，x＝eq \f(5,4)λ处的质点位于波峰(y＝A)，则x＝0处质点恰好位于y＝0的平衡位置，其波形如图中实线所示．
经t＝eq \f(3,4)T时，x＝0处质点恰振动到最低点，t＝eq \f(3,4)T时的波形如图中虚线所示，选项D正确．
命题预测
1．(多选)如图2所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x＝5sin (10πt＋eq \f(π,2)) cm.下列说法正确的是( )
图2
A．MN间距离为5 cm
B．振子的运动周期是0.2 s
C．t＝0时，振子位于N点
D．t＝0.05 s时，振子具有最大加速度
答案 BC
解析 MN间距离为2A＝10 cm，选项A错误；因ω＝10π rad/s，可知振子的运动周期是T＝eq \f(2π,ω)＝eq \f(2π,10π) s＝0.2 s，选项B正确；由x＝5sin (10πt＋eq \f(π,2)) cm可知，t＝0时，x＝5 cm，即振子位于N点，选项C正确；由x＝5sin(10πt＋eq \f(π,2)) cm可知，t＝0.05 s时，x＝0，此时振子在O点，振子加速度为零，选项D错误．
2．(2020·江西高三模拟)如图3所示，实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝1 s时刻的波形．
图3
(1)若这列波的周期T满足T