1、热点强化突破(十二)热点1机械振动和机械波该热点主要以图象为主考查简谐运动的特点和波传播时的空间关系，其中波的多解性为难点，题型以选择题为主1(2014高考北京卷)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T.t0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点图乙是波上某一质点的振动图象下列说法正确的是()甲乙At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图乙可以表示质点a的振动D图乙可以表示质点b的振动解析：选D. 题图甲为波的图象，题图乙为振动图象t0时刻，a质点在波峰位置，速度为零，加速度最大；b质点在平衡位置，加速度为零，速度最大，故选项A、B错；在波的图象中，
2、根据同侧法由传播方向可以判断出质点的振动方向，所以t0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故选项C错D对2.(2015云南统测)如图所示为沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，其波速为20 m/s，质点a、b的平衡位置分别为xa0.5 m、xb3.5 m，下列说法中正确的是()At0时刻质点a正在做减速运动B质点b在t0.125 s时刻位于波峰位置C从t0时刻开始计时，质点b比质点a先回到平衡位置D从图示时刻开始经t0.1 s，质点a通过的路程为0.4 mE若此波与另一列波相遇形成稳定的干涉图样，则所遇波的频率为5 Hz解析：选BDE.波向x轴正方向传播，质点a向平衡位置加速运动，故A
3、错；t0.125 s波传播距离xvt2.5 m，由图知b点位于波峰，B对；t0时，b向波谷运动，再回到平衡位置，C错；波的周期T0.2 s，t0.1 s，a点通过的路程为2A0.4 m，D对；该波频率f5 Hz，故E正确3一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是t0时刻的波形图，图乙和图丙分别是x轴上某两处质点的振动图象由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是()A. mB. mC1 m D. m解析：选BD.题图乙所示质点在t0时在正向最大位移处，图丙所示质点在t0时，y0.05 m，运动方向沿y轴负方向，结合波形图找到对应的点，如图所示，若题图乙所示质点为图中左侧波峰上的点，则两点距离为 m
4、，选项D正确；若题图乙所示质点为图中右侧波峰上的点，则两点距离为 m，选项B正确热点2光的折射、全反射和色散高考对光学内容的考查重点集中在几何光学中的光的折射和全反射，以及与光的色散相综合的问题，题型为选择题或计算题4(2015江西赣州模拟)如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60.已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃的折射率为()A. B1.5C. D2解析：选C.要正确解答本题，首先要依据物理知识画出光路图，然后求出图中的OBC，进而求出折射率但在求OBC时，需要用到如下的平面几何知识：由圆的知识有：OBCOCBOCDODC，结合折射率的定义得到
5、在D处的折射光线的折射角为60；因ABDE，由平行线的性质得：BOD120，再由三角形的性质：BODOBCOCBOCDODC120，从而有OBC30，最后求出折射率为，故C正确5彩虹是由阳光进入雨滴，先折射一次，然后在雨滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的形成示意图如图所示，一束白光L由左侧射入雨滴，a、b是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的其中两条出射光(a、b是单色光)下列关于a光与b光的说法中正确的是 ()A雨滴对a光的折射率大于对b光的折射率Ba光在雨滴中的传播速度小于b光在雨滴中的传播速度C用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距Da光、b光在雨
6、滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E若a光、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射 解析：选ABE.从光的折射光路可知，a光折射率大，即nanb，选项A对根据n，折射率越大，在介质中的传播速度越小，即a光在雨滴中传播速度小，选项B对折射率越大，频率越高，波长越短，即a光波长短，双缝干涉实验中，由x知波长越长条纹间距越宽，所以a光双缝干涉条纹间距窄，选项C错光在两种介质表面发生折射时，频率不变，从空气进入雨滴，传播速度变小，所以波长变小，选项D错光线从介质到空气，发生全反射的临界角sin C，即a光全反射的临界角小，当b光能够发
7、生全反射时，已经超过了a光的临界角，a光也一定能够发生全反射，选项E对6(2015内蒙古包头测评)如图所示是一种折射率n1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小iarcsin 0.75，求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程(不考虑返回到AB和BC面上的光线)解析：(1)光在棱镜中传播的速率v m/s2108 m/s(2)由折射率n得AB面上的折射角r30由几何关系得，BC面上的入射角45全反射临界角Carcsin 45，光在BC面上发生全反射，随后垂直AC面射出棱镜，光路如图所示答案：(1)2
8、108 m/s(2)见解析7(2015宁夏银川一中模拟)如图所示，一束截面为圆形(半径R1 m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区屏幕S至球心的距离为D(1)m，不考虑光的干涉和衍射，试问：(1)若玻璃半球对紫色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的半径(2)若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？解析：(1)如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的E点，E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径设紫光临界角为C，由全反射的知识有：sin C由几何知识可知：ABRsin COBRcos CBFABtan CGFD(OBBF)D，所以有：rmGEABDnR1 m.(2)由于白色光中紫光的折射率最大，临界角最小，故在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘应是紫色光答案：(1)1 m(2)紫色
