2021版江蘇專用高考物理二輪復(fù)習(xí)講義：倒計時第2天選修4機械振動和機械波光

1、在盒中小一楊氏雙鰭干桃廣知下光源的獲得方法下圖樣恃肝，條墳間距酎=匕X呼就希射比的桁射-4朧孔而射-泊松亮遜尤的干祚一圖祥林征j薄膜干沙檢在工件衣而平(&度二增透服光的偏振附倒計時第2天選修3-4機械振動和機械波光電磁波A.主干回憶*簡曲運動的表這式二¥+科|)圖象:反映同版.我在各仲4刻的魚將一單擺周期擷式了=2寸，麥克斯電磁用企土電16波的特點+電望波港B.精要檢索、機械振動和機械波1 .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.頻率：單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)，用

2、f表示._一一,一.1周期和頻率都是描述振動快慢的物理量，其關(guān)系為T=f(2)簡諧運動：物體所受的力跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的振動.動力學(xué)特征：F=kx.簡諧運動的表達式為x=2兀Asin不十他.(3)簡諧運動的圖象簡諧運動的圖象是正弦或余弦函數(shù)曲線.圖象的應(yīng)用：可直接讀取振幅、周期、各時刻的位移.判定各時刻回復(fù)力、加速度及速度的方向.判定某段時間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況.2 .單擺、單擺的周期公式在偏角很小(板5°)的情況下，單擺做簡諧運動.(1)單擺的周期公式T=2雄.公式中l(wèi)為單擺的等效擺長,是指懸點到擺球球心的距離.(2)由

3、周期公式可知，單擺的振動周期與擺球質(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.3 .受迫振動和共振(1)物體在外界驅(qū)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(qū)動力的頻率，跟物體的固有頻率無關(guān).(3)驅(qū)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(xiàn)象叫做共振.4 .機械波(1)機械波的分類：橫波和縱波橫波是質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直，縱波是質(zhì)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(zhì)點振幅一樣.各質(zhì)點的振動周期都與波源的振動周期

4、一樣.離波源越遠的質(zhì)點，振動越滯后.各質(zhì)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.5 .波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系波速與波長、周期(頻率)的關(guān)系：v=T=if(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).6 .波的干預(yù)和衍射現(xiàn)象(1)產(chǎn)生干預(yù)的條件：兩列波的頻率相等.現(xiàn)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(chǎn)生明顯衍射的條件：孔的寬度或障

5、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(xiàn)象.7 .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).二、電磁波1 .變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，電磁涉及其傳播(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=3X108m/s.2 .電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收(1)電磁波的產(chǎn)生：振蕩電路的特點采用開放電路、頻率足夠高.(2)發(fā)射

6、電磁信號需經(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)：使聲音或圖象信號從高頻電流中復(fù)原出來的過程.3 .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、丫射線.三、光1 .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(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.2 .折射率折射率：門=鬻=c,其中6為光在真空(空氣)中的入射角，(2為光在介質(zhì)sin2v中的折射角，c為光在真空中的傳播速度，v為光在介質(zhì)中的傳播速度.3 .全反射、光導(dǎo)纖維(1)全

7、反射條件：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì).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.1(3)臨界角：sinC=n，C為折射角等于90°時的入射角.(4)應(yīng)用一一光導(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，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射.4 .光的干預(yù)、衍射和偏振現(xiàn)象(1)干預(yù)現(xiàn)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(xiàn)象叫光的干預(yù)現(xiàn)象.干預(yù)條件：兩光源發(fā)出的光頻率一樣，相位差恒定.雙縫干預(yù)：條紋間距：氏=；入亮、暗條紋產(chǎn)生的條件：某點到雙縫的距離之差n入n=0,1,2,亮條紋瓜=_.入2n+1

8、2n=0,1,2,暗條紋(2)薄膜干預(yù)形成：由薄膜前后外表反射的光疊加而成.然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.假設(shè)白光入射，得到平行的彩色條紋.應(yīng)用：增透膜(其厚度應(yīng)為光在薄膜中波長的四分之一)用于檢查工件外表的平整度.(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(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.C.考前熱身1. (2021揚州模擬)(1)(多項選擇)以下說法中正確的選項是.A.照相機、攝影機鏡頭外表涂有增透膜，利用了光的

9、干預(yù)原理B.在光的雙縫干預(yù)實驗中，假設(shè)僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，那么條紋間距變窄C.太陽光是偏振光D.相對論認(rèn)為空間和時間與物體的運動狀態(tài)有關(guān)(2)某同學(xué)用插針法測半圓形玻璃磚的折射率，局部實驗步驟如下：A,將玻璃磚放置在固定于水平木板的白紙上，用鉛筆記錄玻璃磚直徑的兩個端點EF;B.先取走玻璃磚，連接EF,作EF的中垂線MN交于EF于O點，取直線OQ,在OQ上豎直地插上大頭針Pi、P2；C.再將玻璃磚放回原位置，在圖中EF的下方透過玻璃磚觀察Pi、P2;D.為確定出射光線OR,至少還須插1枚大頭針P3,在插入第三個大頭針P3時，要使它.如圖1是某次實驗時在白紙上留下的痕跡，根據(jù)該圖可算得玻璃

10、的折射率n=.（計算結(jié)果保存兩位有效數(shù)字）（3）如圖2所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s.圖2寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式；求出x=0.5m處的質(zhì)點在05.5s內(nèi)通過的路程.【解析】（1）照相機、攝影機鏡頭外表涂有增透膜，是由Lj入可知，僅入射光由綠光換為紅光，那么條紋利用了光的干預(yù)原理，A正確；在光的雙縫干預(yù)實驗中，間距變寬，B錯誤；太陽光是自然光，C錯誤；相對論認(rèn)為空間和時間與物體的運動速度有關(guān)，D正確.確定第三個大頭針P3的位置的方法是：使P3擋住Pi、P2的像.在OQ和OR上截取一樣的長度OG和OH,過G和H作法線MN的垂線

11、，垂足分別為I和J,用mm刻度尺測量出GI和HJ,那么玻璃的折射率口=色=1-7.由波形圖可知,A=5cm人=2.0m.那么波的周期T=V=1.0sx=0.5m處的質(zhì)點t=0時的位移為A=5cm故x=0.5m處質(zhì)點做簡諧運動的表達式2y=5cosytcm=5cos2171Gm.t=5.5s=5.5T,故x=0.5m處質(zhì)點振動的路程為4AX5.5=22A=110cm.【答案】（1）AD（2）擋住Pi、P2的像1.7（1.51.9都算對）（3）y=5cos2t©m110cm2. （2021無錫模擬）（1）（多項選擇）以下關(guān)于圖3所示的圖象描述和判斷中正確的選項是.【導(dǎo)學(xué)號：1721424

12、0】圖3A,圖甲是多普勒效應(yīng)的圖象，B處的觀察者接收到波的頻率大于波源發(fā)出的頻率B.圖甲是多普勒效應(yīng)的圖象，A處的觀察者接收到波的頻率大于波源發(fā)出的頻率C.圖乙是受迫振動的振幅隨驅(qū)動力頻率變化的圖象，物體做受迫振動時頻率始終等于固有頻率D.圖乙是受迫振動的振幅隨驅(qū)動力頻率變化的圖象，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于固有頻率時振幅最大如圖4甲所示，A、B兩人乘坐兩艘飛船分別以0.6c和0.8c的速度相向運動，分別向?qū)Ψ桨l(fā)射一列相干光波，設(shè)真空中光速為c,B觀察到A發(fā)出光波的速度為地面上的觀察者看到兩列光波相遇如圖乙所示，實線表示光波的波峰，那么MN連線的中點F的振動您填“加強、“減弱或”不振動）；圖4光導(dǎo)纖維

13、現(xiàn)已在通訊、醫(yī)療技術(shù)中大量使用，如圖5所示，一束光不管以多大的入射角射到光纖的ab面上，經(jīng)光纖傳導(dǎo)后都能從光纖的cd面射出，實現(xiàn)信息的傳遞，求光纖的折射率應(yīng)滿足的條件.【解析】（1）波在同一種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，由圖甲可知，波源在靠近B處，遠離A處，所以B處的觀察者接收到波的頻率大于波源發(fā)出的頻率，A處的觀察者接收到波的頻率小于波源發(fā)出的頻率，應(yīng)選項A正確，選項B錯誤.根據(jù)共振的條件知選項D正確、C錯誤.根據(jù)相對論光速不變原理可知，B觀察到A發(fā)出光波的速度為c,由于光速不變，因此兩列光的波峰到達F點時通過的距離相等，因此所用時間相等，即兩波峰同時到達F點，那么中點F的振動為加強.由題意“光束不管以多大的入射角射到光纖的ab面上，經(jīng)光纖傳導(dǎo)后都能從光纖的c