2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題七物理考點(diǎn)2機(jī)械振動與機(jī)械波光學(xué)課件.pptx

1、考點(diǎn)2 機(jī)械振動與機(jī)械波 光學(xué)（選考）,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。,2題型、難度 高考試題形式為一選擇(5分)計(jì)算(10分)選擇題在各知識點(diǎn)都可能出現(xiàn)，計(jì)算題主要出現(xiàn)在光的折射和全反射和機(jī)械波的傳播的問題中，選擇題難度中檔，計(jì)算題難度較大。,(1)(多選)如圖81所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)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)于該簡諧波，下列說法正確的是,圖81,A波長為2 m B波

2、速為6 m/s C頻率為1.5 Hz Dt1 s時，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰 Et2 s時，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置,(2)如圖82所示，一半徑為R玻璃半球，O點(diǎn)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：,圖82,2(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(diǎn)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(diǎn)A(8，2)的路程差為_m，兩列波

3、引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)上質(zhì)點(diǎn)的振動相互_(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。,圖83,(2)如圖84所示，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點(diǎn)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。,圖84,答案(1)2減弱加強(qiáng)(2)1.43,3(1)(多選)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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相鄰亮條紋的間距，可選用的

4、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,(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(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。,圖85,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(yùn)動。以平衡位置O為原點(diǎn)，建立Ox軸。向右為x軸正方向。若振子位于N點(diǎn)時開始計(jì)時，則其振動圖象為,考點(diǎn)一簡諧運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用

5、,圖86,解析振子在N點(diǎn)時開始計(jì)時，其位移為正向最大，并按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)A正確。 答案A,【題組訓(xùn)練】 1(多選)(簡諧運(yùn)動的圖象)(2018洛陽模擬)如圖87所示為某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象，下列說法正確的是,圖87,At0時，質(zhì)點(diǎn)的速度為零 Bt0.1 s時，質(zhì)點(diǎn)具有沿y軸正向最大加速度 C在0.20.3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向做加速度增大的加速運(yùn)動 D在0.50.6 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向做加速減小的加速運(yùn)動 E在00.4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為8 cm，位移為0,答案DE,2(多選)(單擺的振動問題)如圖88所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中正確的是,圖88,A甲、乙兩單擺

6、的擺長相等 B甲擺的振幅比乙擺大 C甲擺的機(jī)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?答案ABD,3(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(yùn)動。以豎直向上為正方向，物塊簡諧運(yùn)動的表達(dá)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,圖89,Ah1.7 m B簡諧運(yùn)動的周期是0.8 s C0.6 s內(nèi)物塊運(yùn)動的路程是0.2 m Dt0.4 s時，物塊與小球運(yùn)動方向相

7、反,答案AB,考點(diǎn)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(diǎn)O的位移隨時間變化的關(guān)系式。,規(guī)律總結(jié) 1質(zhì)點(diǎn)振動方向與波傳播方向互判的四種方法 方法一：質(zhì)點(diǎn)帶動法(特殊點(diǎn)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(diǎn)能帶動與它鄰近的離波源稍遠(yuǎn)的點(diǎn)，可判斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向。在質(zhì)點(diǎn)P附近靠近波源一方的圖線上另找一點(diǎn)P，若P在P上方，P帶動P向上運(yùn)動，則P向上運(yùn)動；若P在下方，P帶動P向下運(yùn)動，則P向下運(yùn)動。,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(diǎn)經(jīng)過t時間達(dá)到的位置，運(yùn)動方向就知道了。,方法三：

8、上下坡法 沿波的傳播速度的正方向看，“上坡”的點(diǎn)向下振動，“下坡”的點(diǎn)向上振動，簡稱“上坡下，下坡上”。(如圖甲所示),方法四：同側(cè)法 在波的圖象上的某一點(diǎn)，沿縱軸方向畫出一個箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)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),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

9、。 (4)找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。,【題組訓(xùn)練】 1(多選)(機(jī)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(diǎn)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,AP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向始終相同 BP、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)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(diǎn)也正好通過平衡位置 D當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運(yùn)動時，P在波峰 E當(dāng)S恰好通過平衡位置向下運(yùn)動時，Q在波峰,圖810,A

10、此后再經(jīng)6 s該波傳播到x24 m處 BM點(diǎn)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(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向 D此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y3 m處所需時間是2 s,答案AB,3(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(diǎn)的振動圖象，P是平衡位置為x2 m的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是,1圖811,A波速為0.5 m/s B波的傳播方向向右 C02 s時間內(nèi)，P運(yùn)動的路程為8 cm D02 s時間內(nèi)，P向y軸正方向運(yùn)動 E當(dāng)t7 s時，P恰好回到平衡位置,答案ACE,4(多選)(波的疊加)如圖812是水面上兩

11、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(shí)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,圖812,A質(zhì)點(diǎn)D是振動減弱點(diǎn) B質(zhì)點(diǎn)A、D在該時刻的高度差為14 cm C再過半個周期，質(zhì)點(diǎn)B、C是振動加強(qiáng)點(diǎn) D質(zhì)點(diǎn)C的振幅為1 cm E質(zhì)點(diǎn)C此刻以后將向下振動 答案BDE,考點(diǎn)三光的折射和全反射,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(diǎn)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

12、水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。,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(diǎn)，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(jìn)入光密介質(zhì)，既有反射光線，又有折射光線。 (2)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。,【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)，

13、卻沒有量角器，他就以O(shè)點(diǎn)為圓心，15.00 cm為半徑畫圓，分別交入射光線于A點(diǎn)，交直線OO于C點(diǎn)，分別過A、C點(diǎn)作法線NN的垂線交NN于B、D點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)操作，則他測出的折射率_(填“會”或“不會”)受到影響。,圖814,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(jì)算說明能否發(fā)生全反射？,答案(1)60(2)見解析,圖816,考點(diǎn)四光的波動性,2單縫衍射和圓盤衍射現(xiàn)象 (1

14、)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)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，甚至比波長還小。,【題組訓(xùn)練】 1(光的干涉)如圖817所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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,A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

15、紫光,答案C,2(多選)(光的衍射)抽制高強(qiáng)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818,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),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。通過觀察屏上條紋的變化情況，從而監(jiān)測抽制的細(xì)絲的情況，激光的一個波長很短，條紋變寬，說明衍射現(xiàn)象明顯，抽制的絲變細(xì)。選A、D。 答案AD,3(光的偏振)如圖819所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是,圖819,AA、B均不變 BA、B均有變化 CA不變，B有變化 DA有變化，B不變,解析白熾燈發(fā)出的光包含著沿垂直于傳播方向上一切方向振動的光，偏振片P旋轉(zhuǎn)后，對A點(diǎn)光強(qiáng)無任何影響。由于P、Q間光線的振動方向與偏振片P的透振方向一致，再次經(jīng)過偏振