熱點(diǎn)十四選修34本部分主要有以下兩個(gè)考查方向：1機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波：掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征及波動(dòng)的本質(zhì)，掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像及波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系，要特別重視振動(dòng)圖像、波動(dòng)圖像相結(jié)合的題目，注意振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系。2光學(xué)：對(duì)于幾何光學(xué)的題目，首先要能夠根據(jù)光的折射定律、全反射規(guī)律作出光路圖，然后用幾何方法解題，注意發(fā)生全反射的條件和折射率的計(jì)算，光的本性部分要掌握光的干涉條件和發(fā)生明顯衍射的條件，知道什么是偏振現(xiàn)象，還要注意幾何光學(xué)和光的本性的結(jié)合點(diǎn)(光的折射率和頻率)。考向一振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像(多選)如圖1甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.20 s時(shí)刻的波形圖，在波傳播路徑上有P、Q、R三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們的平衡位置分別在x11.2 m、x22.5 m和x34 m處，圖乙為質(zhì)點(diǎn)R的振動(dòng)圖像，則圖1A此簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播B從圖甲時(shí)刻，再經(jīng)過0.10 s質(zhì)點(diǎn)R傳到x8 m處C質(zhì)點(diǎn)Q從圖甲所示時(shí)刻開始，第一次回到平衡位置所用的時(shí)間為0.062 5 sD質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q早0.3 s回到平衡位置E從圖甲時(shí)刻，再經(jīng)過0.08 s，x3.2 m處的質(zhì)點(diǎn)剛好回到平衡位置解析由圖乙可知，t0.20 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)R正從平衡位置沿y軸正向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波動(dòng)與振動(dòng)的關(guān)系可知，波沿x軸正向傳播，A項(xiàng)正確；質(zhì)點(diǎn)并不沿波傳播的方向發(fā)生遷移，B錯(cuò)誤；波傳播的速度為v m/s40 m/s，因此質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過t2 s0.062 5 s回到平衡位置，C項(xiàng)正確；質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過t1 s0.03 s回到平衡位置，因此比Q點(diǎn)早0.032 5 s回到平衡位置，D項(xiàng)錯(cuò)誤；從圖甲時(shí)刻開始，經(jīng)過0.08 s，波形移動(dòng)的距離為xvt3.2 m，將波形沿x軸正向移動(dòng)3.2 m，會(huì)發(fā)現(xiàn)x3.2 m處的質(zhì)點(diǎn)剛好回到平衡位置，E項(xiàng)正確。答案ACE考向二振動(dòng)和波的綜合問題(2016全國(guó)卷)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長(zhǎng)不小于10 cm。O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x0和x5 cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。t0時(shí)開始觀測(cè)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)O的位移為y4 cm，質(zhì)點(diǎn)A處于波峰位置，t s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，t1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置。求：(1)簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng)。(2)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式。解析(1)設(shè)振動(dòng)周期為T。由于質(zhì)點(diǎn)A在0到1 s內(nèi)由最大位移處第一次回到平衡位置，經(jīng)歷的是個(gè)周期，由此可知T4 s由于質(zhì)點(diǎn)O與A的距離5 cm小于半個(gè)波長(zhǎng)，且波沿x軸正向傳播，O在t s時(shí)回到平衡位置，而A在t1 s時(shí)回到平衡位置，時(shí)間相差 s。兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離除以傳播時(shí)間，可得波的速度v7.5 cm/s 利用波長(zhǎng)、波速和周期的關(guān)系vT得，簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)30 cm(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為yA cos(0)將式及題給條件代入上式得4A cos00A cos(0)解得0，A8 cm質(zhì)點(diǎn)O的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為y0.08 cos()(國(guó)際單位制)或y0.08 cos()(國(guó)際單位制)。答案(1)4 s7.5 cm/s30 cm(2)y0.08 cos()或y0.08 cos()考向三光的折射和全反射如圖2所示，在足夠?qū)挼囊翰壑蟹庞心撤N液體，M是可轉(zhuǎn)動(dòng)的平面鏡，M與水平面的夾角30。光線從液槽的側(cè)壁水平射入液體中，當(dāng)光線射出液面時(shí)與液面的夾角為45。圖2(1)求該液體的折射率n；(2)改變角可以使光線射出液面時(shí)的方向發(fā)生變化，若要使經(jīng)平面鏡反射后的光線能從液面射出，求的取值范圍。解析本題考查考生的理解能力，需要考生利用幾何關(guān)系解題。(1)作出光線經(jīng)平面鏡反射后從液面射出的光路圖如圖甲所示，由幾何關(guān)系知，在液面發(fā)生折射的入射角i30折射角r45由折射定律有n解得n(2)設(shè)光線在液體中發(fā)生全反射的臨界角為C，則sin C解得C45若光在右側(cè)發(fā)生全反射，作出光路圖如圖乙所示，則由幾何關(guān)系可知21C90若光在左側(cè)發(fā)生全反射，作出光路圖如圖丙所示，則由幾何關(guān)系可知2(902)C90即12解得22.567.5。答案(1)(2)22.567.51(1)(多選)在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v200 m/s，已知t0時(shí)，波剛好傳播到x40 m處。如圖3所示。在x400 m處有一接收器(圖中未畫出)，則下列說法正確的是_。圖3A波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向B從t0開始經(jīng)0.15 s，x40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.6 mC接收器在t2 s時(shí)才能接收到此波D若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，接收器接收到波的頻率可能為9 HzE若該波與另一列頻率為5 Hz沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波相遇，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣(2)如圖4所示的直角三角形ABC是玻璃磚的橫截面，B90，A30，BC邊長(zhǎng)等于L。一束平行于AB邊的光束從AC邊上的某點(diǎn)射入玻璃磚，進(jìn)入玻璃磚后，在BC邊上的E點(diǎn)被反射，E點(diǎn)是BC邊的中點(diǎn)，EF是從該處反射的光線，且EF恰與AC邊平行。求：圖4玻璃磚的折射率；該光束從E點(diǎn)反射后，直到第一次有光線從玻璃磚射出所需的時(shí)間(真空中的光速用符號(hào)“c”表示)。解析(1)根據(jù)波動(dòng)圖像和波的傳播方向可知，波源開始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)A正確；根據(jù)波動(dòng)圖像可知波長(zhǎng)20 m，振幅A10 cm。周期T20 m200 m/s0.1 s，從t0開始經(jīng)過0.15 s(1.5個(gè)周期)，x40 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路程為六個(gè)振幅，即60.1 m0.6 m，選項(xiàng)B正確；接收器在t s1.8 s時(shí)就能夠接收到此波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波源頻率為f10 Hz，若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，接收器接收到波的頻率大于10 Hz，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；根據(jù)頻率相同的兩列波相遇才能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉可知，若該波與另一列頻率為5 Hz沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波相遇，不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，選項(xiàng)E正確。(2)根據(jù)題述畫出光路圖如圖所示。入射角i60，折射角r30根據(jù)折射定律可得n根據(jù)圖中幾何關(guān)系，OECEBE，EFL光束在玻璃磚中傳播速度v光在玻璃磚中的全反射臨界為sin C，故C60光束從E點(diǎn)反射后，再經(jīng)一次全反射可射出玻璃磚，光路圖如圖所示則光束從E點(diǎn)反射后，在玻璃磚中的總路程為sL故所需時(shí)間為t。答案(1)ABE(2)2(1)(多選)下列說法正確的是_。A單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無關(guān)B變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄D光纖通信的工作原理是全反射，光纖通信具有容量大，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)E用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振(2)如圖5所示，位于原點(diǎn)O處的波源在t0時(shí)刻從平衡位置(在x軸上)開始沿y軸正方向做周期T0.4 s、振幅A3 cm的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為(6 m,0)的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)時(shí)波源剛好位于波谷。圖5質(zhì)點(diǎn)P在開始振動(dòng)后的t2.5 s內(nèi)通過的路程是多少？該簡(jiǎn)諧橫波的最大波速是多少？解析(1)單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期由驅(qū)動(dòng)力的周期決定，與單擺的固有周期無關(guān)，故與擺長(zhǎng)無關(guān)，選項(xiàng)A正確；變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，而均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，根據(jù)條紋間距公式x，波長(zhǎng)變短，則干涉條紋間距變窄，選項(xiàng)C正確；光纖通信的工作原理是全反射，光纖通信具有容量大、抗干擾性強(qiáng)、衰減小等優(yōu)點(diǎn)，選項(xiàng)D正確；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平整度是利用了薄膜干涉，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。(2)由于質(zhì)點(diǎn)P從平衡位置開始運(yùn)動(dòng)，并且t2.5 s6TT質(zhì)點(diǎn)P在開始振動(dòng)后的t2.5 s內(nèi)通過的路程s64AA25A75 cm設(shè)該簡(jiǎn)諧橫波的速度為v，O、P間的距離為x，由題意可得：x6 m(n0,1,2，)所以：v m/s(n0,1,2，)當(dāng)n0時(shí)，波速最大為vm20 m/s。答案(1)ACD(2)75 cm20 m/s3.(1)(多選)夢(mèng)溪筆談是中國(guó)科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻(xiàn)。書中對(duì)彩虹做了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”。如圖6是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖。設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的單色光。下列說法正確的是_。圖6A雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹B水滴對(duì)a光的臨界角大于對(duì)b光的臨界角C在水滴中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度D在水滴中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)Ea、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距較小(2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸方向傳播，t0時(shí)刻的波形如圖7甲所示， A、B、P和Q是介質(zhì)中的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，t0時(shí)刻波剛好傳播到B點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖像如圖乙所示，求：圖7該波的傳播速度是多大？從t0到t1.6 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為多少？經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)Q第二次到達(dá)波谷？解析(1)太陽光射入水滴中發(fā)生色散形成彩虹，選項(xiàng)A正確；根據(jù)光路圖可知，a光的折射率n大，全反射的臨界角小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由v可得，a光在水滴中的傳播速度小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；折射率越大，波長(zhǎng)越小，選項(xiàng)D正確；根據(jù)公式x可知，波長(zhǎng)越小，干涉條紋間距越小，選項(xiàng)E正確。(2)由題圖甲可知該波的波長(zhǎng)為20 m，由題圖乙知，該波的周期T0.8 s傳播速度v25 m/s從t0到t1.6 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程s24A16 m質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置之間的距離L85 m10 m75 m，由Lvt，解得t3 s即經(jīng)過3 s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波谷，經(jīng)過3.8 s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)Q第二次到達(dá)波谷。答案(1)ADE(2)25 m/s16 m3.8 s4(1)(多選)下列說法中正確的是_。A光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變小B做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，經(jīng)過同一位置時(shí)，加速度可能不同C在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率D拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，要在鏡頭前加裝一個(gè)偏振以增加透射光的強(qiáng)度E在波的傳播方向上兩相鄰的相對(duì)平衡位置的位移始終相同的質(zhì)點(diǎn)間距離等于波長(zhǎng)(2)如圖8三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知15，BC邊長(zhǎng)為2L，該介質(zhì)的折射率為。求：圖8(1)入射角i；(2)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：sin 75或tan 152)。解析(1)根據(jù)公式x，入射光的波長(zhǎng)減小，相鄰亮條紋間距一定變小，A正確；做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，每次經(jīng)過同一位置時(shí)，加速度一定相同，B錯(cuò)誤；物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其驅(qū)動(dòng)頻率不一定等于固有頻率，等于固有頻率時(shí)，發(fā)生共振，C正確；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以過濾櫥窗玻璃的反射光，D錯(cuò)誤；根據(jù)波長(zhǎng)的定義可知E正確。(2)根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由折射定律得sin C代入數(shù)據(jù)得C45設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得r30由折射定律得n聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得i45在OPB中，根據(jù)正弦定理得設(shè)所用時(shí)間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得vtv聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得tL。答案(1)ACE(2)45L