專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件

1、考點2 機械振動與機械波 光學(xué)（選考）考點2 機械振動與機械波高考定位1考查內(nèi)容(1)振動和波、振動和波兩種圖象信息的理解和應(yīng)用，波的傳播、波的相遇疊加。(2)光的折射、折射率、反全射、光導(dǎo)纖維。(3)光的干涉和衍射。(4)電磁波。鎖定命題方向高考定位鎖定命題方向2題型、難度高考試題形式為一選擇(5分)計算(10分)選擇題在各知識點都可能出現(xiàn)，計算題主要出現(xiàn)在光的折射和全反射和機械波的傳播的問題中，選擇題難度中檔，計算題難度較大。2題型、難度(1)(多選)如圖81所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t0時的波形圖，虛線為t0.5 s時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡諧

2、波，下列說法正確的是圖81(1)(多選)如圖81所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，A波長為2 mB波速為6 m/sC頻率為1.5 HzDt1 s時，x1 m處的質(zhì)點處于波峰Et2 s時，x2 m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置A波長為2 m(2)如圖82所示，一半徑為R玻璃半球，O點是半球的球心，虛線OO表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求：(2)如圖82所示，一半徑為R玻璃半球，O點是半球的球心，圖82圖82專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機

3、械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件2(1)如圖83(a)，在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源S1(0,4)和S2(0，2)。兩波源的振動圖線分別如圖(b)和圖(c)所示，兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點A(8，2)的路程差為_m，兩列波引起的點B(4,1)處質(zhì)點的振動相互_(填“加強”或“減弱”)，點C(0,0.5)上質(zhì)點的振動相互_(填“加強”或“減弱”)。2(1)如圖83(a)，在xy平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧圖83圖83(2)如圖84所示

4、，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點為球心；下半部是半徑為R、高位2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。(2)如圖84所示，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，圖84圖84專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件答案(1)2減弱加強(2)1.43答案(1)2減弱加強(2)1.433(1)(多選)在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩

5、相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是A改用紅色激光B改用藍(lán)色激光C減小雙縫間距D將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動E將光源向遠(yuǎn)離比縫的位置移動3(1)(多選)在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上， (2)一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖85所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點光源，已知由液體上表面的D點射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。 (2)一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長為l的正方形；容器圖85圖85專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2

6、機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件答案(1)ACD(2)1.55答案(1)ACD(2)1.55例1如圖86所示，彈簧振子在M、N之間做簡諧運動。以平衡位置O為原點，建立Ox軸。向右為x軸正方向。若振子位于N點時開始計時，則其振動圖象為突破高頻考點考點一簡諧運動的規(guī)律及應(yīng)用例1如圖86所示，彈簧振子在M、N之間做簡諧運動。以圖86圖86解析振子在N點時開始計時，其位移為正向最大，并按正弦規(guī)律變化，故選項A正確。答案A解析振子在N點時開始計時，其位移為正向最大，并按正弦規(guī)專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件【題組

7、訓(xùn)練】1(多選)(簡諧運動的圖象)(2018洛陽模擬)如圖87所示為某質(zhì)點做簡諧運動的圖象，下列說法正確的是圖87【題組訓(xùn)練】圖87At0時，質(zhì)點的速度為零Bt0.1 s時，質(zhì)點具有沿y軸正向最大加速度C在0.20.3 s內(nèi)質(zhì)點沿y軸負(fù)方向做加速度增大的加速運動D在0.50.6 s內(nèi)質(zhì)點沿y軸負(fù)方向做加速減小的加速運動E在00.4 s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為8 cm，位移為0At0時，質(zhì)點的速度為零答案DE答案DE2(多選)(單擺的振動問題)如圖88所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中正確的是圖882(多選)(單擺的振動問題)如圖88所示為同一地點的兩單A甲、乙兩單擺的擺長相等B甲擺的

8、振幅比乙擺大C甲擺的機械能比乙擺大D在t0.5 s時有正向最大加速度的是乙擺E由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣華甲、乙兩單擺的擺長相等答案ABD答案ABD3(多選)(彈簧振子的振動分析)如圖89所示，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡諧運動。以豎直向上為正方向，物塊簡諧運動的表達式為y0.1 sin(2.5t)m。t0時刻，一小球從距物塊h高處自由落下；t0.6 s時，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小g10 m/s2。以下判斷正確的是3(多選)(彈簧振子的振動分析)如圖89所示，輕彈簧上端圖89圖89Ah1.7 mB簡諧運動的周期是0.8 sC0.6 s內(nèi)物塊運動

9、的路程是0.2 mDt0.4 s時，物塊與小球運動方向相反Ah1.7 m答案AB答案AB考點二波的傳播規(guī)律及應(yīng)用考點二波的傳播規(guī)律及應(yīng)用(1)簡諧波的周期、波速和波長；(2)質(zhì)點O的位移隨時間變化的關(guān)系式。(1)簡諧波的周期、波速和波長；專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件規(guī)律總結(jié)1質(zhì)點振動方向與波傳播方向互判的四種方法方法一：質(zhì)點帶動法(特殊點法)如圖甲所示為一沿x軸正方向傳播的橫波，根據(jù)波的形成，靠近波源的點能帶動與它鄰近的離波源稍遠(yuǎn)的點，可判斷質(zhì)點的振動方向。在質(zhì)點P附近靠近波源一方的圖線上另找一點P，若P在P上方，P帶動P向上運動，則

10、P向上運動；若P在下方，P帶動P向下運動，則P向下運動。規(guī)律總結(jié)專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件方法二：微平移法(波形移動法)作出經(jīng)微小時間t(tT/4)后的波形(如圖乙所示)，就知道了各質(zhì)點經(jīng)過t時間達到的位置，運動方向就知道了。方法二：微平移法(波形移動法)方法三：上下坡法沿波的傳播速度的正方向看，“上坡”的點向下振動，“下坡”的點向上振動，簡稱“上坡下，下坡上”。(如圖甲所示)方法三：上下坡法方法四：同側(cè)法在波的圖象上的某一點，沿縱軸方向畫出一個箭頭表示質(zhì)點振動方向，并設(shè)想在同一點沿x軸方向兩個箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個箭頭總是在曲線的同側(cè)。(如圖乙所示)方法四：同側(cè)法

11、2振動圖象和波動圖象綜合問題分析技巧求解波動圖象與振動圖象綜合類問題可采用“一分、一看、二找”的方法：(1)分清振動圖象與波動圖象，此問題最簡單，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動圖象。橫坐標(biāo)為t則為振動圖象。(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位，尤其要注意單位前的數(shù)量級。(3)找準(zhǔn)波動圖象對應(yīng)的時刻。(4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點。2振動圖象和波動圖象綜合問題分析技巧【題組訓(xùn)練】1(多選)(機械波的傳播)(2016全國卷)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動的頻率為20 Hz，波速為16 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的

12、平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m，P、Q開始振動后，下列判斷正確的是【題組訓(xùn)練】AP、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同BP、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C當(dāng)S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置D當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰E當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰AP、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件圖810圖810A此后再經(jīng)6 s該波傳播到x24 m處BM點在此后第3 s末的振動方向沿y軸正方向C波源開始振動時的運動方向沿y軸負(fù)方向D此后M點第一次到達y3 m處

13、所需時間是2 sA此后再經(jīng)6 s該波傳播到x24 m處專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件答案AB答案AB3(多選)(振動圖象與波動圖象的綜合)圖811(a)為一列簡諧橫波t2 s時的波形圖，圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x1.5 m處的質(zhì)點的振動圖象，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點，下列說法正確的是1圖8113(多選)(振動圖象與波動圖象的綜合)圖811(a)為一A波速為0.5 m/sB波的傳播方向向右C02 s時間內(nèi)，P運動的路程為8 cmD02 s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動E當(dāng)t7 s時，P恰好回到平衡位置A波速為0.5 m/s答案ACE答案

14、ACE4(多選)(波的疊加)如圖812是水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰(實線)和波谷(虛線)，S1的振幅A14 cm，S2的振幅A23 cm，則下列說法正確的是4(多選)(波的疊加)如圖812是水面上兩列頻率相同的波圖812圖812A質(zhì)點D是振動減弱點B質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為14 cmC再過半個周期，質(zhì)點B、C是振動加強點D質(zhì)點C的振幅為1 cmE質(zhì)點C此刻以后將向下振動答案BDEA質(zhì)點D是振動減弱點考點三光的折射和全反射考點三光的折射和全反射圖813圖813(1)求池內(nèi)的水深；(2)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高

15、凳上，他的眼睛到池面的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點光源A時，他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。(1)求池內(nèi)的水深；專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件答案(1)2.6 m(2)0.7 m答案(1)2.6 m(2)0.7 m規(guī)律總結(jié)解決光的折射和全反射問題的思路 1確定研究的光線，該光線可能是入射光線，還有可能是反射光線或折射光線。2找入射點，確認(rèn)界面，并畫出法線。 3明確兩介質(zhì)折射率的大小關(guān)系。(1)若光線由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，既有反射光線，又有折射光線。(2)

16、若光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，如果入射角大于或等于臨界角，一定發(fā)生全反射。4根據(jù)反射定律、折射定律作出光路圖，結(jié)合幾何關(guān)系，具體求解。規(guī)律總結(jié)【題組訓(xùn)練】1(測定玻璃的折射率)某同學(xué)利用平行玻璃磚測量玻璃的折射率，按插針法步驟正確操作，借助刻度尺完成了光路圖。該同學(xué)有圓規(guī)，卻沒有量角器，他就以O(shè)點為圓心，15.00 cm為半徑畫圓，分別交入射光線于A點，交直線OO于C點，分別過A、C點作法線NN的垂線交NN于B、D點，如圖814所示。用刻度尺測得AB9.00 cm，CD6.00 cm，則玻璃的折射率n_。(請用已知線段表示)，代入數(shù)據(jù)求得n_。若玻璃磚前后兩面并不平行，按正確實驗操作，則他測出

17、的折射率_(填“會”或“不會”)受到影響。【題組訓(xùn)練】圖814圖814專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件圖815圖815(1)要使該單色光不能直接射到BC面上，求的最大值？(2)若該單色光能夠直接射到BC面上，試通過計算說明能否發(fā)生全反射？ (1)要使該單色光不能直接射到BC面上，求的最大值？專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件答案(1)60(2)見解析答案(1)60(2)見解析專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件圖816圖816專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物

18、理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件專題七物理選修考點2機械振動與機械波光學(xué)課件考點四光的波動性考點四光的波動性2單縫衍射和圓盤衍射現(xiàn)象(1)單縫衍射單色光的衍射圖樣為中間寬且亮的單色條紋，兩側(cè)是明暗相間的條紋，條紋寬度比中央窄且暗。白光的衍射圖樣為中間寬且亮的白條紋，兩側(cè)是窄且漸暗的彩色條紋。2單縫衍射和圓盤衍射現(xiàn)象(2)圓盤衍射與泊松亮班當(dāng)光照到不透明的小圓板上，在圓板的陰影中心出現(xiàn)亮班(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。(3)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：障礙物(或孔)的尺寸跟波長相差不多，甚至比波長

19、還小。(2)圓盤衍射與泊松亮班【題組訓(xùn)練】1(光的干涉)如圖817所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以圖817【題組訓(xùn)練】圖817A增大S1與S2的間距B減小雙縫屏到光屏的距離C將綠光換為紅光 D將綠光換為紫光A增大S1與S2的間距答案C答案C2(多選)(光的衍射)抽制高強度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖818所示，觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可以判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化圖8182(多選)(光的衍射)抽制高強度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)A這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)A這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象解析若障礙物的尺寸與光的波長相差不多或更小，衍射現(xiàn)象較明顯。通過