高考物理大二輪總復(fù)習(xí) 增分策略 第二篇 考前保溫訓(xùn)練 第3天 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 光和電磁波課件（選修3-4）.ppt

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第二篇 高頻考點(diǎn)解讀，考前保溫訓(xùn)練,,,高頻考點(diǎn)解讀,考前保溫訓(xùn)練,欄目索引,,,考前第3天 選修3－4 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 光和電磁波,,高頻考點(diǎn)1 簡諧運(yùn)動(dòng)(Ⅰ) 高頻考點(diǎn)2 簡諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖象(Ⅱ),(1)描述振動(dòng)的物理量 ①振幅：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離，用A表示． ②周期：做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，用T表示．,1．機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波,③頻率：單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)，用f表示．,(3)簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象 簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦函數(shù)曲線． 圖象的應(yīng)用：①可直接讀取振幅、周期、各時(shí)刻的位移．②判定各時(shí)刻回復(fù)力、加速度及速度方向．③判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢能的變化情況．,高頻考點(diǎn)3 單擺、單擺的周期公式(Ⅰ),在偏角很小(θ≤5)的情況下，單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)．,(2)由周期公式可知，單擺的振動(dòng)周期與擺球質(zhì)量m和振幅A無關(guān)，只與擺長l和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)． (3)單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的分力．,高頻考點(diǎn)4 受迫振動(dòng)和共振(Ⅰ),(1)物體在外界驅(qū)動(dòng)力(能夠使物體發(fā)生振動(dòng)的周期性外力)作用下的振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)． (2)物體做受迫振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān)． (3)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大的現(xiàn)象叫做共振．,高頻考點(diǎn)5 機(jī)械波(Ⅰ) 高頻考點(diǎn)6 橫波和縱波(Ⅰ),(1)機(jī)械波的分類：橫波和縱波 橫波是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，縱波是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上． (2)機(jī)械波的特點(diǎn) ①對理想的簡諧波，各質(zhì)點(diǎn)振幅相同． ②各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期都與波源的振動(dòng)周期相同．,③離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)越滯后． ④各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不沿波的傳播方向遷移． ⑤機(jī)械波向前傳播的是運(yùn)動(dòng)形式，也是傳播能量和傳遞信息的方式．,高頻考點(diǎn)7 橫波的圖象(Ⅱ) 高頻考點(diǎn)8 波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系(Ⅱ),①周期和頻率只與波源有關(guān)，波在傳播過程中周期和頻率不變． ②波速只與介質(zhì)有關(guān)，在同一種均勻介質(zhì)中，波速是一個(gè)定值，與波源無關(guān)． ③波長既與波源有關(guān)又與介質(zhì)有關(guān)． (2)簡諧波的圖象是一條正弦或余弦函數(shù)曲線．,高頻考點(diǎn)9 波的干涉和衍射現(xiàn)象(Ⅰ) 高頻考點(diǎn)10 多普勒效應(yīng)(Ⅰ),(1)產(chǎn)生干涉的條件：兩列波的頻率相等． 現(xiàn)象：兩列波相遇時(shí)，某些區(qū)域總是振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域總是振動(dòng)減弱，且振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和振動(dòng)減弱區(qū)相互間隔． (2)產(chǎn)生明顯衍射的條件：孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大，或者比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象．,(3)多普勒效應(yīng)：波源的頻率是不改變的，只是由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動(dòng)，觀察者感到頻率發(fā)生了變化．靠近(或遠(yuǎn)離)波源，頻率增大(或減小)．,高頻考點(diǎn)11 變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，電磁波及其傳播(Ⅰ),(1)麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場． (2)電磁波：變化的磁場和變化的電場交替產(chǎn)生，形成電磁場，電磁場由近及遠(yuǎn)地向外傳播形成電磁波． 電磁波是橫波，電磁波在真空中的速度為c＝3108 m/s.,2．電磁振蕩與電磁波,高頻考點(diǎn)12 電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收(Ⅰ),(1)電磁波的產(chǎn)生：振蕩電路的特點(diǎn)——采用開放電路、頻率足夠高． (2)發(fā)射電磁信號(hào)需經(jīng)過調(diào)制過程，調(diào)制分調(diào)幅、調(diào)頻兩種． (3)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程． 解調(diào)：使聲音或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來的過程．,高頻考點(diǎn)13 電磁波譜(Ⅰ),電磁波按波長由長到短的排列順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．,高頻考點(diǎn)14 光的折射定律(Ⅱ),(1)折射定律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比． (2)在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的．,3．光,高頻考點(diǎn)15 折射率(Ⅰ),高頻考點(diǎn)16 全反射、光導(dǎo)纖維(Ⅰ),(1)全反射條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)． ②入射角大于等于臨界角． (2)現(xiàn)象：折射光完全消失，只剩下反射光．,(4)應(yīng)用——光導(dǎo)纖維 它由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射．,高頻考點(diǎn)17 光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象(Ⅰ),(1)干涉現(xiàn)象：兩列相干光波相疊加，某些區(qū)域的光被加強(qiáng)，某些區(qū)域的光被減弱，且加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)互相間隔的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象． 干涉條件：兩光源發(fā)出的光頻率相同，相位差恒定．,②亮、暗條紋產(chǎn)生的條件：某點(diǎn)到雙縫的距離之差,(2)薄膜干涉 ①形成：由薄膜前后表面反射的光疊加而成．(薄膜一般指肥皂膜或空氣膜等) ②條紋：彼此平行的明暗相間的條紋．若白光入射，得到平行的彩色條紋． ③應(yīng)用：增透膜(其厚度應(yīng)為光在薄膜中波長的四分之一)用于檢查工件表面的平整度．,(3)光的衍射 光在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，偏離原來的直線傳播路徑，繞到障礙物后面繼續(xù)傳播的現(xiàn)象叫光的衍射． (4)光的偏振 在與光波傳播方向垂直的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光叫自然光，光振動(dòng)只沿著某個(gè)特定方向的光叫偏振光．,1．下列五幅圖分別對應(yīng)五種說法，其中正確的是( ) A．圖中，若勻速拉動(dòng)木板的速度較大，則由圖象測得簡諧運(yùn)動(dòng)的周期較大,1,2,3,4,5,6,7,8,B．由圖可知，系統(tǒng)的固有頻率為f0,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,C．頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，這種現(xiàn)象叫做波的干涉,1,2,3,4,5,6,7,8,D．泊松亮斑是小孔衍射形成的圖樣,E．若簡諧波的波速為200 m/s，從圖示時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.01 s通過的路程為0.4 m,沿x軸正方向傳播的一列橫波,1,2,3,4,5,6,7,8,解析 演示簡諧運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，若勻速拉動(dòng)木板的速度較大，會(huì)導(dǎo)致圖象的橫坐標(biāo)間距變大，但對應(yīng)的時(shí)間仍不變，簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與單擺的固有周期相同，故A錯(cuò)誤； 由圖可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率f跟固有頻率f0相同時(shí)，才出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅才最大，跟固有頻率f0相差越大，振幅越小，故B正確； 頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，故C正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,泊松亮斑是光繞過圓形擋板后衍射形成的圖樣，故D錯(cuò)誤；,答案 BCE,2．一列簡諧橫波沿直線由A向B傳播，相距10.5 m的A、B兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖1a、b所示，則( ) A．該波的振幅一定是20 cm B．該波的周期一定是4 s C．該波的波長可能是14 m D．該波的波速可能是10.5 m/s E．該波由a傳播到b可能歷時(shí)7 s,1,2,3,4,5,6,7,8,圖1,解析 由題圖讀出，該波的振幅為A＝10 cm，周期為4 s，故A錯(cuò)誤，B正確； 由題圖看出，在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b位于波谷，波由a向b傳播，結(jié)合波形得到a、b間距離與波長的關(guān)系為：,1,2,3,4,5,6,7,8,當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝42 m，波速為：v＝10.5 m/s，故D正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,答案 BD,3．一列簡諧橫波從左向右以v＝2 m/s的速度傳播，某時(shí)刻的波形圖如圖2所示，下列說法正確的是( ),1,2,3,4,5,6,7,8,圖2,解析 質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，A錯(cuò)； 由波向右傳播可知B點(diǎn)向上振動(dòng)，B對； B點(diǎn)向上振動(dòng)靠近平衡位置平均速度大，所用時(shí)間小于八分之一周期，C錯(cuò)；,1,2,3,4,5,6,7,8,C點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，所以經(jīng)過四分之三周期到波峰，E對． 答案 BDE,4．下列說法正確的是( ) A．在機(jī)械波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度等于波的傳播速度 B．當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率一定不變 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，則干涉條紋間距變寬 D．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射 E．只有障礙物的尺寸比波長小的多時(shí)，才會(huì)發(fā)生波的衍射現(xiàn)象,1,2,3,4,5,6,7,8,解析 機(jī)械波的傳播過程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)速度不斷變化，而波的傳播速度是振動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)的速度，故A錯(cuò)誤； 波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率一定不變，波速與波長成正比，故B正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故，故D正確； 一切波都會(huì)發(fā)生波的衍射現(xiàn)象，只是障礙物的尺寸比波長小的多時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故E錯(cuò)誤． 答案 BD,1,2,3,4,5,6,7,8,5．圖3(a)為一列簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖，圖(b)為介質(zhì)中平衡位置在x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象．下列說法正確的是( ) A．質(zhì)點(diǎn)P的振幅為6 cm B．橫波傳播的波速為1 m/s C．橫波沿x軸負(fù)方向傳播 D．在任意4 s內(nèi)P運(yùn)動(dòng)的路程為24 cm E．在任意1 s內(nèi)P運(yùn)動(dòng)的路程為6 cm,,1,2,3,4,5,6,7,8,圖3,,1,2,3,4,5,6,7,8,t＝0時(shí)P在平衡位置上，下一時(shí)刻向下振動(dòng)，從而確定了該波沿x軸正方向傳播，故C錯(cuò)誤； 質(zhì)點(diǎn)簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)每個(gè)周期內(nèi)的路程為振幅的4倍，故P運(yùn)動(dòng)的路程為46 cm＝24 cm，故D正確；,,1,2,3,4,5,6,7,8,答案 ABD,,6．如圖4所示，兩波長不同的單色光沿同一方向從空氣射入玻璃三棱鏡，在三棱鏡中分成了a、b兩束光，但在三棱鏡右側(cè)只有一束光射出(圖中未畫出)，下列分析正確的是( ) A．a(chǎn)光頻率小于b光頻率 B．三棱鏡右側(cè)射出的是b光 C．兩束光在三棱鏡中的傳播速度a光較b光大,圖4,1,2,3,4,5,6,7,8,,D．用a、b兩束光在相同條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的干涉條紋間距a光的比b光的大 E．用a、b兩束光在相同條件下做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的衍射條紋間距a光的比b光的窄 解析 由題圖知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光，a光頻率小于b光頻率，故A正確；,1,2,3,4,5,6,7,8,,由圖看出，b光射到三棱鏡右側(cè)面的入射角較大，若在三棱鏡右側(cè)只有一束光射出，則b光發(fā)生了全反射，所以三棱鏡右側(cè)射出的是a光，故B錯(cuò)誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,,波長越長，波動(dòng)性越強(qiáng)，用a、b兩束光在相同條件下做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，由于a光的波長長，所以產(chǎn)生的衍射條紋間距a光的比b光的寬，故E錯(cuò)誤． 答案 ACD,1,2,3,4,5,6,7,8,,7．現(xiàn)要估測一矩形玻璃磚的折射率n，給定的 器材有：待測玻璃磚、白紙、鉛筆、大頭針1 枚、直尺、直角三角板．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將直尺的 一端O和另一點(diǎn)M標(biāo)上兩個(gè)明顯的標(biāo)記，再將 玻璃磚平放在白紙上，沿其兩個(gè)長邊在白紙 上畫出兩條直線AB、CD，再將直尺正面緊貼 玻璃磚的左邊緣放置，使O點(diǎn)與直線CD相交，并在白紙上記下 點(diǎn)O、點(diǎn)M的位置，如圖5所示，然后在右上方通過AB所在界面,1,2,3,4,5,6,7,8,圖5,向左下方觀察，調(diào)整視線方向，直到O點(diǎn)的像與M點(diǎn)的像重合，再在AB直線上插上大頭針，使大頭針擋住M、O的像，記下大頭針P點(diǎn)的位置． (1)請?jiān)谠瓐D上作出光路圖． 解析 調(diào)整視線方向，當(dāng)O點(diǎn)擋住M點(diǎn)的像時(shí)，從O點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)玻璃折射后與從M點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)AB面反射后重合．在觀察的一側(cè)插上大頭針，使大頭針擋住M、O的像，則大頭針的位置為折射光線射出玻璃的點(diǎn)和從M點(diǎn)發(fā)出的光線在AB面上的反射點(diǎn)．,1,2,3,4,5,6,7,8,答案 光路圖如圖所示,1,2,3,4,5,6,7,8,(2)計(jì)算玻璃磚的折射率的表達(dá)式為：n＝____________(用字母P和圖中已知線段字母表示)． 解析 由幾何關(guān)系作出角度i、r，即可求出折射率．,1,2,3,4,5,6,7,8,,,1,2,3,4,5,6,7,8,圖6,,(1)出射光線與法線夾角的正弦值．,解析 由幾何關(guān)系知全反射的臨界角C＝45,1,2,3,4,5,6,7,8,,(2)光在棱鏡中傳播的時(shí)間．,1,2,3,4,5,6,7,8,