高考物理大二輪總復習 增分策略 第二篇 考前保溫訓練 第3天 機械振動和機械波 光和電磁波課件（選修3-4）.ppt

第二篇 高頻考點解讀，考前保溫訓練,高頻考點解讀,考前保溫訓練,欄目索引,考前第3天 選修34 機械振動和機械波 光和電磁波,高頻考點1 簡諧運動() 高頻考點2 簡諧運動的公式和圖象(),(1)描述振動的物理量 振幅：振動物體離開平衡位置的最大距離，用A表示 周期：做簡諧運動的物體完成一次全振動所需要的時間，用T表示,1機械振動與機械波,頻率：單位時間內完成全振動的次數，用f表示,(3)簡諧運動的圖象 簡諧運動的圖象是正弦或余弦函數曲線 圖象的應用：可直接讀取振幅、周期、各時刻的位移判定各時刻回復力、加速度及速度方向判定某段時間內位移、回復力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況,高頻考點3 單擺、單擺的周期公式(),在偏角很小(5)的情況下，單擺做簡諧運動,(2)由周期公式可知，單擺的振動周期與擺球質量m和振幅A無關，只與擺長l和當地的重力加速度有關 (3)單擺的回復力是重力沿圓弧切線方向的分力,高頻考點4 受迫振動和共振(),(1)物體在外界驅動力(能夠使物體發(fā)生振動的周期性外力)作用下的振動叫做受迫振動 (2)物體做受迫振動時，振動穩(wěn)定后的頻率等于驅動力的頻率，跟物體的固有頻率無關 (3)驅動力的頻率接近物體的固有頻率時，受迫振動的振幅最大的現象叫做共振,高頻考點5 機械波() 高頻考點6 橫波和縱波(),(1)機械波的分類：橫波和縱波 橫波是質點振動方向與波的傳播方向垂直，縱波是質點振動方向與波的傳播方向在同一直線上 (2)機械波的特點 對理想的簡諧波，各質點振幅相同 各質點的振動周期都與波源的振動周期相同,離波源越遠的質點，振動越滯后 各質點只在各自的平衡位置附近振動，并不沿波的傳播方向遷移 機械波向前傳播的是運動形式，也是傳播能量和傳遞信息的方式,高頻考點7 橫波的圖象() 高頻考點8 波速、波長和頻率(周期)的關系(),周期和頻率只與波源有關，波在傳播過程中周期和頻率不變 波速只與介質有關，在同一種均勻介質中，波速是一個定值，與波源無關 波長既與波源有關又與介質有關 (2)簡諧波的圖象是一條正弦或余弦函數曲線,高頻考點9 波的干涉和衍射現象() 高頻考點10 多普勒效應(),(1)產生干涉的條件：兩列波的頻率相等 現象：兩列波相遇時，某些區(qū)域總是振動加強，某些區(qū)域總是振動減弱，且振動加強區(qū)和振動減弱區(qū)相互間隔 (2)產生明顯衍射的條件：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，才能觀察到明顯的衍射現象,(3)多普勒效應：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動，觀察者感到頻率發(fā)生了變化靠近(或遠離)波源，頻率增大(或減小),高頻考點11 變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場，電磁波及其傳播(),(1)麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場 (2)電磁波：變化的磁場和變化的電場交替產生，形成電磁場，電磁場由近及遠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c3108 m/s.,2電磁振蕩與電磁波,高頻考點12 電磁波的產生、發(fā)射和接收(),(1)電磁波的產生：振蕩電路的特點采用開放電路、頻率足夠高 (2)發(fā)射電磁信號需經過調制過程，調制分調幅、調頻兩種 (3)調諧：使接收電路產生電諧振的過程 解調：使聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程,高頻考點13 電磁波譜(),電磁波按波長由長到短的排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線,高頻考點14 光的折射定律(),(1)折射定律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居在法線兩側，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 (2)在折射現象中，光路是可逆的,3光,高頻考點15 折射率(),高頻考點16 全反射、光導纖維(),(1)全反射條件：光從光密介質射入光疏介質 入射角大于等于臨界角 (2)現象：折射光完全消失，只剩下反射光,(4)應用光導纖維 它由內芯和外套兩層組成，內芯的折射率比外套的折射率大，光傳播時在內芯與外套的界面上發(fā)生全反射,高頻考點17 光的干涉、衍射和偏振現象(),(1)干涉現象：兩列相干光波相疊加，某些區(qū)域的光被加強，某些區(qū)域的光被減弱，且加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔的現象叫光的干涉現象 干涉條件：兩光源發(fā)出的光頻率相同，相位差恒定,亮、暗條紋產生的條件：某點到雙縫的距離之差,(2)薄膜干涉 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) 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 應用：增透膜(其厚度應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，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，光振動沿各個方向均勻分布的光叫自然光，光振動只沿著某個特定方向的光叫偏振光,1下列五幅圖分別對應五種說法，其中正確的是( ) A圖中，若勻速拉動木板的速度較大，則由圖象測得簡諧運動的周期較大,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)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，這種現象叫做波的干涉,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，從圖示時刻開始，質點a經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 演示簡諧運動的實驗中，若勻速拉動木板的速度較大，會導致圖象的橫坐標間距變大，但對應的時間仍不變，簡諧運動的周期與單擺的固有周期相同，故A錯誤； 由圖可知當驅動力的頻率f跟固有頻率f0相同時，才出現共振現象，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)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，這種現象叫做波的干涉，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兩處的質點振動圖象如圖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A10 cm，周期為4 s，故A錯誤，B正確； 由題圖看出，在t0時刻，質點a經過平衡位置向上運動，質點b位于波谷，波由a向b傳播，結合波形得到a、b間距離與波長的關系為：,1,2,3,4,5,6,7,8,當n0時，42 m，波速為：v10.5 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v2 m/s的速度傳播，某時刻的波形圖如圖2所示，下列說法正確的是( ),1,2,3,4,5,6,7,8,圖2,解析 質點不隨波遷移，A錯； 由波向右傳播可知B點向上振動，B對； B點向上振動靠近平衡位置平均速度大，所用時間小于八分之一周期，C錯；,1,2,3,4,5,6,7,8,C點向下運動，所以經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在機械波的傳播過程中，介質質點的振動速度等于波的傳播速度 B當波從一種介質進入另一種介質中傳播時，頻率一定不變 C在光的雙縫干涉實驗中，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，是因為光從水射向氣泡時，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，才會發(fā)生波的衍射現象,1,2,3,4,5,6,7,8,解析 機械波的傳播過程中，介質質點做簡諧運動，其振動速度不斷變化，而波的傳播速度是振動形式運動的速度，故A錯誤； 波從一種介質進入另一種介質中傳播時，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，是因為光從水射向氣泡時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故，故D正確； 一切波都會發(fā)生波的衍射現象，只是障礙物的尺寸比波長小的多時，會發(fā)生明顯的衍射現象，故E錯誤 答案 BD,1,2,3,4,5,6,7,8,5圖3(a)為一列簡諧橫波在t0時的波形圖，圖(b)為介質中平衡位置在x4 m處的質點P的振動圖象下列說法正確的是( ) A質點P的振幅為6 cm B橫波傳播的波速為1 m/s C橫波沿x軸負方向傳播 D在任意4 s內P運動的路程為24 cm E在任意1 s內P運動的路程為6 cm,1,2,3,4,5,6,7,8,圖3,1,2,3,4,5,6,7,8,t0時P在平衡位置上，下一時刻向下振動，從而確定了該波沿x軸正方向傳播，故C錯誤； 質點簡諧運動時每個周期內的路程為振幅的4倍，故P運動的路程為46 cm24 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，但在三棱鏡右側只有一束光射出(圖中未畫出)，下列分析正確的是( ) Aa光頻率小于b光頻率 B三棱鏡右側射出的是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驗，產生的干涉條紋間距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驗，產生的衍射條紋間距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光射到三棱鏡右側面的入射角較大，若在三棱鏡右側只有一束光射出，則b光發(fā)生了全反射，所以三棱鏡右側射出的是a光，故B錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,波長越長，波動性越強，用a、b兩束光在相同條件下做單縫衍射實驗，由于a光的波長長，所以產生的衍射條紋間距a光的比b光的寬，故E錯誤 答案 ACD,1,2,3,4,5,6,7,8,7現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、直角三角板實驗時，先將直尺的 一端O和另一點M標上兩個明顯的標記，再將 玻璃磚平放在白紙上，沿其兩個長邊在白紙 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點與直線CD相交，并在白紙上記下 點O、點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，調整視線方向，直到O點的像與M點的像重合，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點的位置 (1)請在原圖上作出光路圖 解析 調整視線方向，當O點擋住M點的像時，從O點發(fā)出的光線經玻璃折射后與從M點發(fā)出的光線經AB面反射后重合在觀察的一側插上大頭針，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和從M點發(fā)出的光線在AB面上的反射點,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)計算玻璃磚的折射率的表達式為：n_(用字母P和圖中已知線段字母表示) 解析 由幾何關系作出角度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 由幾何關系知全反射的臨界角C45,1,2,3,4,5,6,7,8,(2)光在棱鏡中傳播的時間,1,2,3,4,5,6,7,8,