1、第二部分 高考热点研究 热点一 简谐运动热点二 机械波热点三 光的折射、全反射热点四 光的干涉、衍射和偏振现象简谐运动1高考热点内容及要求知道简谐运动的周期性和对称性，知道描述简谐运动的物理量，会分析振动过程中的位移、回复力、加速度、动能、势能等物理量的变化特点；知道简谐振动的振动方程；知道单摆的振动特点，掌握其周期公式；理解振动图象的意义，能借助振动图象解决相关问题；知道受迫振动及共振的特点，了解共振现象的利用与防止方法2高考命题趋势振动图象和单摆模型是近年高考的热点近年高考涉及这部分的知识有单独出现的本讲是新课标区的选考内容，因而出现大型综合题的可能性不大，但作为模块34中的内容，考查的几
2、率相当大，总体难度处中等或中等偏下在复习中要着力解决好下列三个问题：掌握简谐运动的运动分析、受力分析、能量分析、图象分析；掌握振动中各物理量(如x、v、a、F回复)的周期性变化的特点及各物理量的大小和变化关系；掌握简谐运动中时间与空间的对应关系(多选)(2015高考山东卷)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y0.1sin 2.5t mt0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度取重力加速度的大小g10 m/s2.以下判断正确的是()Ah1.7 mB简谐运动的周期是0.8 sC0.6 s
3、内物块运动的路程是0.2 mDt0.4 s时，物块与小球运动方向相反答案：AB解析：由小物块的运动方程可知，2T 2.5，T0.8 s，故选项 B 正确.0.6 s 内物块运动了34个周期，故路程应为 0.3 m，选项 C 错误t0.4 s 时物块运动了12个周期，正向下运动，与小球运动方向相同，故选项 D 错误t0.6 s 时，物块的位移 y0.1 m，小球下落距离 H12gt21.8 m，由题图可知，hHy1.7 m，故选项 A 正确1(2014高考浙江卷)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s当船上
4、升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A0.5 s B0.75 sC1.0 s D1.5 s答案：C解析：解法一 由题意知，游客舒服登船时间 t23T421.0 s.解法二 设振动图象表达式为 yAsin t，由题意可知 t16或 t256，其中 2T 23 rad/s，解得 t10.25 s 或 t21.25 s，则游客舒服登船时间 tt2t11.0 s.2(2012高考北京卷)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度能
5、正确反映振子位移x与时间t关系的图象是()答案：A解析：如图所示，O 为平衡位置，由题意知 tT4时，振子具有正向最大加速度，故此时振子应在 A 处，位移 x 为负的最大值分析各图象知，只有选项 A 正确3(2012高考重庆卷)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()解析：试管被竖直提起少许，说明试管在其平衡位置以上最大位移处释放，因规定竖直向上为正方向，故选项D正确答案：D4(2013新课标全国卷)如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧
6、振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0.当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以 后 小 物 块 a 振 动 的 振 幅 和 周 期 分 别 为 A 和 T，则A_A0(选填“”“”或“”)，T_T0(选填“”“”或“”)答案：解析：当物块向右通过平衡位置时：脱离前振子的动能 Ek112(mamb)v20脱离后振子的动能 Ek212mav20由机械能守恒可知，平衡位置处的动能等于最大位移处的弹性势能，因此脱离后振子振幅变小；由弹簧振子的周期 T2mk知，脱离后周期变小5(2015高考天津卷)某同学利用单摆测量重力加速度(1)为
7、了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_A组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大(2)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约 1 m的单摆实验时，由于仅有量程为 20 cm、精度为 1 mm 的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期 T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期 T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离 L.用上述测量结
8、果，写出重力加速度的表达式 g_.解析：(1)应选用密度较大且直径较小的摆球，选项 A 错误在摆动中要尽力保证摆长不变，故应选用不易伸长的细线，选项 B 正确摆动中要避免单摆成为圆锥摆，摆球要在同一竖直面内摆动，选项 C 正确摆动中摆角要控制在 5以内，所以选项 D 错误(2)设两次摆动时单摆的摆长分别为 L1 和 L2，则 T12L1g，T22L2g，则 L g42(T21T22)，因此，g42LT21T22.答案：(1)BC(2)42LT21T22机械波1高考热点内容及要求理解机械波的产生条件、形成过程，知道研究机械波的几个重要物理量及其相互间的关系；理解波动图象的意义，知道波动图象与振动
9、图象的区别；能分析有关波的多解问题；知道波的叠加原理，波的干涉和衍射现象，了解多普勒现象2高考命题趋势机械波是历年高考的必考内容之一，每年每份高考试卷中均有体现，题型多以选择题、填空题的形式出现，偶尔也有计算题出现其中命题频率最高的是波的图象，频率、波长和波速的关系试题信息量大，综合性强，一道题往往考查多个概念和规律，特别是通过波的图象综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力由于近年高考不断渗入新知识，结合生产、科技应用的基本精神，以“超声波”“多普勒效应”为背景的综合题应引起重视1(2015高考北京卷)周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负
10、方向运动则该波()A沿x轴正方向传播，波速v20 m/sB沿x轴正方向传播，波速v10 m/sC沿x轴负方向传播，波速v20 m/sD沿x轴负方向传播，波速v10 m/s答案：B解析：由质点 P 沿 y 轴负方向运动，可知波沿 x 轴正方向传播，波速 vT20 m2.0 s10 m/s，选项 B 正确2(2015高考四川卷)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波()A频率是30 Hz B波长是3 mC波速是1 m/s D周期是0.1 s答案：C解析：波的周
11、期 T6030 s2 s，f1T0.5 Hz,1.53 m，2 m，则波速 vT22 m/s1 m/s，选项 A、B、D 错误，选项 C 正确3(2015高考福建卷)简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，波速为v.若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点a最早到达波谷的是()答案：D解析：根据波的传播方向，可分别判定四幅波形图中质点a 的振动方向：A 图中向上振动，B 图中向下振动，C 图中向上振动，D 图中向下振动；各图中波的周期分别为 TA2sv，TBsv，TCsv，TD23sv，故从该时刻起，各图中质点
12、 a 第一次到达波谷的时间分别为 tA34TA32sv，tB14TB14sv，tC34TC34sv，tD14TD16sv，可知 tDtBtCtA，故选项 D 正确4(多选)(2015高考海南卷)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3 m已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4 s下列说法正确的是()A波速为4 m/sB波的频率为1.25 HzCx坐标为15 m的质点在t0.6 s时恰好位于波谷Dx坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰E当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷解析：任意振动质点连续两次通过平衡位置的过程所
13、用时间为半个周期，即12T0.4 s，T0.8 s，f1T1.25 Hz，选项 B正确；由题图知该波的波长 4 m，波速 vT5 m/s，选项A 错误画出 t0.6 s 时波形图如图所示，因 15 m334，故 x坐标为 15 m 的质点与 x3 m 处的质点振动情况一样，即在平衡位置向下振动，选项 C 错误答案：BDE画出 t0.2 s 时波形图如图所示，因 22 m512，故 x22 m 处的质点与 x2 m 处的质点振动情况一样，即在波峰位置，选项 D 正确因质点P与x17 m处质点平衡位置间距离x14 m312，故两质点振动步调相反，选项 E 正确5(2015高考全国卷)甲、乙两列简谐
14、横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v25 cm/s.两列波在t0时的波形曲线如图所示求：(1)t0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；(2)从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16cm的质点的时间解析：(1)t0时，在x50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm.两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为150 cm，260 cm甲、乙两列波波峰的 x 坐标分别为x150k11(k10，1，2，)x250k22(k20，1，2，)由式得，介质中偏离平衡位置位移为 16
15、 cm 的所有质点的 x 坐标为x(50300n)cm(n0，1，2，)(2)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为16 cm.t0时，两波波谷间的 x 坐标之差为x502m2122 502m1112 式中，m1 和 m2 均为整数将式代入式得x10(6m25m1)5由于 m1、m2 均为整数，相向传播的波谷间的距离最小，为x05 cm答案：(1)(50300n)cm(n0，1，2，)(2)0.1 s从 t0 开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm 的质点的时间为 tx02v 代入数据得 t0.1 s光的折射、全反射1高考热点内容及要求知道折射率的概念，能运用折射定律进行相关计算；知道
16、光的色散现象，不同频率的光在同一介质中传播速度与频率的关系；知道全反射现象及其条件，会进行相关计算，了解全反射的应用；会测定玻璃砖的折射率2高考命题趋势关于折射与全反射现象的命题频率最高，热点集中在折射定律、折射率、全反射和临界角、棱镜、光的色散等，特别要注意的是全反射现象、棱镜和光的色散等很容易与光的干涉、衍射等知识综合起来考查此外，玻璃砖折射率及其测量实验既可以以实验题的形式出现在选择题中，又可以以简单计算的形式来考查学生的动手能力以及数学计算的能力；光导纤维紧密联系现代科技，成为体现新课程理念的背景知识，相关的应用型、能力型试题应引起重视(2015高考海南卷)一半径为 R 的半圆柱形玻璃
17、砖，横截面如图所示已知玻璃的全反射临界角为3.与玻璃砖的底平面成2 角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度解析：在半圆柱形玻璃砖横截面内，考虑沿半径方向射到圆心 O 的光线1(如图)，它在圆心处的入射角 1 为 1恰好等于全反射临界角，发生全反射在光线 1 左侧的光线(例如光线 2)，经柱面折射后，射在玻璃砖底面上的入射角 2 满足 2因而在底面上发生全反射，不能直接折射出在光线 1 右侧的光线(例如光线 3)，经柱面折射后，射在玻璃砖底面上的入射角
18、3 满足 3射到半圆柱面最右侧的光线 4 与柱面相切，入射角 i 为 i2 从底面垂直射出，由折射定律知，经圆柱面折射后的折射角OAB4 满足 sin insin 4答案：Rsin 式中，n 是玻璃的折射率由全反射角的定义知 1nsin 联立式得 4由几何关系知底面上透光部分的宽度 OB 为 lRsin.1(2015高考福建卷)如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则()Aab，nanb Bab，nanbCab，nanb Dab，nanb解析：由图可知b光偏折程度大，则nanb，波长越短，折射率越大，所以ab，选项B
19、正确答案：B2(2015高考四川卷)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图a、b光相比()A玻璃对a光的折射率较大B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小Db光在玻璃中的传播时间较短答案：C解析：从光路图可以看出，a、b 两束光的入射角相等，b光的折射角更大一些，由此可知 nbna，选项 A 错误；由 sin C1n可知，玻璃对 a 光的临界角较大，选项 B 错误；由 ncv可知，b 光在玻璃中的传播速度较小，选项 C 正确；b 光在玻璃中的传播速度较小，且它在玻璃中传播的距离较长，所以在玻璃中的传播时间较长，选项 D 错误3
20、(2015高考重庆卷)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示M、N、P、Q点的颜色分别为()A紫、红、红、紫 B红、紫、红、紫C红、紫、紫、红 D紫、红、紫、红解析：由题图可知，射到M点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到N点的光线进入玻璃球时的折射角，所以玻璃对射到M点的光的折射率大于玻璃对射到N点的光的折射率，故M点的颜色为紫色，N点的颜色为红色；同理可得P点的颜色为红色，Q点的颜色为紫色，所以只有选项A正确答案：A4(2015高考安徽卷)如图所示，一束单色
21、光从空气入射到棱镜的 AB 面上，经 AB 和 AC 两个面折射后从 AC面进入空气当出射角 i和入射角 i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()Asin 2sin 2 Bsin 2sin 2Csin sin 2 Dsin sin 2解析：由图可知，当出射角与入射角相等时，AB 面上的折射角与 AC 面上的入射角相等，设为 r.由几何关系可知 180，2r180，得 2r，而 2(ir)，得 i2，由折射定律得 nsin isin rsin 2sin 2，选项 A 正确答案：A5.(2015高考江苏卷)人造树脂是常用的眼镜镜片材料如图
22、所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点已知光线的入射角为30，OA5 cm，AB20cm，BP12 cm，求该人造树脂材料的折射率n.解析：设折射角为，由折射定律有 sin 30nsin由几何关系知 sin PBOAOP，且OP PBOA2AB2代入数据解得 n 44914(或 n1.5)答案：44914(或 n1.5)光的干涉、衍射和偏振现象1高考热点内容及要求本讲要求知道光的干涉条件及现象；知道薄膜干涉的相关应用；知道光的衍射及偏振现象，了解其相关应用；知道光的干涉和衍射的区别与联系；能利用光的干涉实验测定光的波长2高考命题趋势近几年高考试题频繁地考查光的干涉、衍射现
23、象，光的波长、波速和频率的关系等知识点主要考查对光的干涉、衍射条件的理解，光的干涉的应用以及vf中各个物理量的分析与简单计算题型以选择题、填空题的形式出现，也有计算题因为双缝干涉很容易与棱镜、光的色散等相联系，应加强这方面的训练值得一提的是，本节的内容很容易与生产、生活实际相联系，特别要注意如何运用这些知识解决相关的实际问题(多选)(2015高考全国卷)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出 a、b 两束光线则_A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D若改变光束的入射
24、方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距答案：ABD解析：从光路图看，入射角相同，a 光的折射角较大，所以玻璃砖对 a 光的折射率较大，a 光的频率较大，波长较短，选项 B 正确，选项 C 错误；根据 ncv知 vavb，选项 A 正确；随着入射角增大，a 光的折射角先达到 90，选项 D 正确；在同一个双缝干涉实验装置上做实验，由 xld 知光的波长越长，干涉条纹间距越大，选项 E 错误1(2015浙江自选)下列说法正确的是()A真空中蓝光的波长比红光的波长长B天空中的彩虹是由光干涉形成的C光纤通信利用了
25、光的全反射原理D机械波在不同介质中传播，波长保持不变解析：蓝光的频率大于红光的频率，在真空中两种光的速度相等，由v/f，可得蓝光的波长小于红光的波长，选项A错；天空中的彩虹是由光的折射形成的，选项B错；光纤通信利用了光的全反射原理，选项C正确；机械波在不同介质中传播，频率保持不变，波长发生变化，选项D错误答案：C2(2014高考浙江卷)关于下列光学现象，说法正确的是()A水中蓝光的传播速度比红光快B光从空气射入玻璃时可能发生全反射C在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽答案：CD解析：因为频率 f 蓝f 红，
26、则 n 蓝n 红，又因为在水中 vcn，得到 v 蓝v 红，则选项 A 错误光线由光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射，则选项 B 错误在岸边看水中物体时比实际深度浅，则选项 C 正确xLd，红 蓝，同一装置 L/d 相同，所以用红光时条纹间距更宽，选项 D 正确3(2013大纲全国卷)下列现象中，属于光的衍射的是()A雨后天空出现彩虹B通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C海市蜃楼现象D日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹解析：彩虹是光的色散现象，海市蜃楼是光的折射、全反射现象，肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，选项A、C、D错误通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，选项B正确答案：
27、B4(2014大纲全国卷)在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()A2.06107 m B2.06104 mC1.68104 m D1.68103 m答案：C解析：由 xLd 可得双缝间距 d Lx1.005891090.350102m1.68104 m，选项 C 正确5(2014高考江苏卷)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到甲图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示他改变的实验条件可能是()A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间
28、的距离D换用频率更高的单色光源答案：B解析：由甲和乙两图可知改变条件以后条纹变宽，由 xLd 可知，只有选项 B 正确6(2015高考全国卷)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条 纹 间 距 x1 与 绿 光 的 干 涉 条 纹 间 距 x2 相 比，x1_x2(选填“”“”或“”)若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为_mm.答案：0.300解析：根据公式 xLd，红光波长大于绿光波长，因此 x1x2.根据题意，条纹间距 x10.561 mm2.1 mm，所以 dLx3.00104 m0.300 mm.点击进入WORD链接模块质量评估(一)点击进入WORD链接模块质量评估(二)谢谢观看！