[高考命题解读]
分析
年份
高考(全国卷)四年命题情况对照分析
1.考查方式
从近几年高考题来看，对于选修3－4内容的考查，形式比较固定，一般第(1)问为选择题，5个选项.从考查内容来看，机械振动和机械波、光学和电磁波的相关基础知识和基本方法都曾经命题.第(2)问命题主要以几何光学命题为主.
2.命题趋势
从近几年高考命题来看，命题形式和内容比较固定，应该延续，但是题目的情景可能向着贴近生活的方向发展.
题号
命题点
2014年
Ⅰ卷34题
第(1)问选择题，波动和振动图象的结合、波速公式的应用
第(2)问计算题，光经过半圆柱形玻璃砖的全反射问题
Ⅱ卷34题
第(1)问选择题，波动和振动图象的结合、波速公式的应用
第(2)问计算题，光经过平板玻璃的折射现象以及折射率的求解
2015年
Ⅰ卷34题
第(1)问填空题，光的双缝干涉实验
第(2)问计算题，波的传播的周期性问题
Ⅱ卷34题
第(1)问选择题，光的折射、全反射、双缝干涉的综合问题
第(2)问计算题，波的传播，波长、频率与波速的关系
2016年
Ⅰ卷34题
第(1)问选择题，波速公式的应用和对波的性质的理解
第(2)问计算题，光的折射和全反射，应用几何关系求解光学相关物理量
Ⅱ卷34题
第(1)问选择题，电磁波的基本特点
第(2)问计算题，质点的振动和波动问题，波速公式的应用和振动位移函数式的书写
Ⅲ卷34题
第(1)问选择题，波的传播和质点的振动之间的关系
第(2)问计算题，光的折射现象和光路图问题
2017年
Ⅰ卷34题
第(1)问填空题，机械波的叠加
第(2)问计算题，应用光的折射定律求折射率
Ⅱ卷34题
第(1)问选择题，光的双缝干涉实验
第(2)问计算题，应用光的折射定律求折射率
Ⅲ卷34题
第(1)问选择题，波的图象和波速公式的应用
第(2)问计算题，光的折射定律的应用
第1讲机械振动
一、简谐运动
1.简谐运动
(1)定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动.
(2)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置.
(3)回复力
①定义：使物体返回到平衡位置的力.
②方向：总是指向平衡位置.
③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力.
2.简谐运动的两种模型
模型
弹簧振子
单摆
示意图
简谐
运动
条件
①弹簧质量要忽略
②无摩擦等阻力
③在弹簧弹性限度内
①摆线为不可伸缩的轻细线
②无空气阻力等
③最大摆角小于等于5°
回复力
弹簧的弹力提供
摆球重力沿与摆线垂直方向(即切向)的分力
平衡
位置
弹簧处于原长处
最低点
周期
与振幅无关
T＝2πeq\r(\f(L,g))
能量
转化
弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒
重力势能与动能的相互转化，机械能守恒
自测1(多选)关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是()
A.简谐运动是匀变速运动
B.周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量
C.简谐运动的回复力可以是恒力
D.弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大
E.单摆在任何情况下的运动都是简谐运动
答案BD
二、简谐运动的公式和图象
1.表达式
(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反.
(2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ0)，其中A代表振幅，ω＝2πf代表简谐运动的快慢，ωt＋φ0代表简谐运动的相位，φ0叫做初相.
2.图象
(1)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图1甲所示.
(2)从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图乙所示.
图1
自测2有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()
A.x＝8×10－3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4πt＋\f(π,2)))m
B.x＝8×10－3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4πt－\f(π,2)))m
C.x＝8×10－1sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(πt＋\f(3π,2)))m
D.x＝8×10－1sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)t＋\f(π,2)))m
答案A
解析振幅A＝0.8cm＝8×10－3m，ω＝eq\f(2π,T)＝4πrad/s.由题知初始时(即t＝0时)振子在正向最大位移处，即sinφ0＝1，得φ0＝eq\f(π,2)，故振子做简谐运动的振动方程为：x＝8×10－3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(4πt＋\f(