2017高考物理二轮复习 第2部分 考前回扣篇_1

1 倒计时第 2 天 选修 34 机械振动和机械波 光 电磁波 A主干回顾 B精要检索 一、机械振动和机械波 1简谐运动的公式和图象 (1)描述振动的物理量 振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离，用 A 表示 周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，用 T 表示 频率：单位时间内完成全振动的次数，用 f 表示 2 周期和频率都是描述振动快慢的物理量，其关系为 T . 1f (2)简谐运动：物体所受的力跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置 的振动动力学特征： F kx.简谐运动的表达式为 x Asin .( 2Tt 0) (3)简谐运动的图象 简谐运动的图象是正弦或余弦函数曲线 图象的应用：可直接读取振幅、周期、各时刻的位移判定各时刻回复力、加速 度及速度的方向判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情 况 2单摆、单摆的周期公式 在偏角很小( 5)的情况下，单摆做简谐运动 (1)单摆的周期公式 T2 .公式中 l 为单摆的等效摆长，是指悬点到摆球球心的距 lg 离 (2)由周期公式可知，单摆的振动周期与摆球质量 m 和振幅 A 无关，只与摆长 l 和当地 的重力加速度有关 (3)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力 3受迫振动和共振 (1)物体在外界驱动力(能够使物体发生振动的周期性外力)作用下的振动叫做受迫振 动 (2)物体做受迫振动时，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无 关 (3)驱动力的频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大的现象叫做共振 4机械波 (1)机械波的分类：横波和纵波 横波是质点振动方向与波的传播方向垂直，纵波是质点振动方向与波的传播方向在同 一直线上 (2)机械波的特点 对理想的简谐波，各质点振幅相同 各质点的振动周期都与波源的振动周期相同 离波源越远的质点，振动越滞后 各质点只在各自的平衡位置附近振动，并不沿波的传播方向迁移 机械波向前传播的是运动形式，也是传播能量和传递信息的方式 5波速、波长和频率(周期)的关系 3 波速与波长、周期(频率)的关系： v f . T (1)周期和频率只与波源有关，波在传播过程中周期和频率不变 (2)波速只与介质有关，在同一种均匀介质中，波速是一个定值，与波源无关 (3)波长既与波源有关又与介质有关 6波的干涉和衍射现象 (1)产生干涉的条件：两列波的频率相等 现象：两列波相遇时，某些区域总是振动加强，某些区域总是振动减弱，且振动加强 区和振动减弱区相互间隔 (2)产生明显衍射的条件：孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大，或者比波长更小 时，才能观察到明显的衍射现象 7多普勒效应：波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观 察者感到频率发生了变化靠近(或远离)波源，频率增大(或减小) 二、电磁波 1变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波及其传播 (1)麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 (2)电磁波：变化的磁场和变化的电场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远地向外 传播形成电磁波 电磁波是横波，电磁波在真空中的速度为 c310 8 m/s. 2电磁波的产生、发射和接收 (1)电磁波的产生：振荡电路的特点采用开放电路、频率足够高 (2)发射电磁信号需经过调制过程，调制分调幅、调频两种 (3)调谐：使接收电路产生电谐振的过程 解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程 3电磁波谱 电磁波按波长由长到短的排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、 射线 三、光 1光的折射定律 (1)折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居在 法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 (2)在折射现象中，光路是可逆的 2折射率 折射率： n ，其中 1为光在真空(空气)中的入射角， 2为光在介质中 sin 1sin 2 cv 4 的折射角， c 为光在真空中的传播速度， v 为光在介质中的传播速度. 3全反射、光导纤维 (1)全反射条件：光从光密介质射入光疏介质 入射角大于等于临界角 (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光 (3)临界角：sin C ， C 为折射角等于 90时的入射角 1n (4)应用光导纤维 它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的折射率大，光传播时在内芯与外套 的界面上发生全反射 4光的干涉、衍射和偏振现象 (1)干涉现象：两列相干光波相叠加，某些区域的光被加强，某些区域的光被减弱，且 加强区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象 干涉条件：两光源发出的光频率相同，相位差恒定 双缝干涉：条纹间距： x ld 亮、暗条纹产生的条件：某点到双缝的距离之差 xError! (2)薄膜干涉 形成：由薄膜前后表面反射的光叠加而成(薄膜一般指肥皂膜或空气膜等) 条纹：彼此平行的明暗相间的条纹若白光入射，得到平行的彩色条纹 应用：增透膜(其厚度应为光在薄膜中波长的四分之一)用于检查工件表面的平整 度 (3)光的衍射 光在传播过程中遇到障碍物时，偏离原来的直线传播路径，绕到障碍物后面继续传播 的现象叫光的衍射 (4)光的偏振 在与光波传播方向垂直的平面内，光振动沿各个方向均匀分布的光叫自然光，光振动 只沿着某个特定方向的光叫偏振光 C考前热身 1(2016扬州模拟)(1)下列说法中正确的是_ A照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理 B在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变窄 C太阳光是偏振光 D相对论认为空间和时间与物体的运动状态有关 5 (2)某同学用插针法测半圆形玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下： 图 1 A将玻璃砖放置在固定于水平木板的白纸上，用铅笔记录玻璃砖直径的两个端点 EF； B先取走玻璃砖，连接 EF，作 EF 的中垂线 MN 交于 EF 于 O 点，取直线 OQ，在 OQ 上 竖直地插上大头针 P1、 P2； C再将玻璃砖放回原位置，在图中 EF 的下方透过玻璃砖观察 P1、 P2； D为确定出射光线 OR，至少还须插 1 枚大头针 P3，在插入第三个大头针 P3时，要使 它_ 如图 1 是某次实验时在白纸上留下的痕迹，根据该图可算得玻璃的折射率 n_.(计算结果保留两位有效数字) (3)如图 2 所示是一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t0 时刻的波形图，已知波的 传播速度 v2 m/s. 图 2 写出 x0.5 m 处的质点做简谐运动的表达式； 求出 x0.5 m 处的质点在 05.5 s 内通过的路程 【解析】 (1)照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，是利用了光的干涉原理，A 正确； 在光的双缝干涉实验中，由 x 可知，仅入射光由绿光换为红光，则条纹间距变宽， Ld B 错误；太阳光是自然光，C 错误；相对论认为空间和时间与物体的运动速度有关，D 正 确 (2)确定第三个大头针 P3的位置的方法是：使 P3挡住 P1、 P2的像在 OQ 和 OR 上截取 相同的长度 OG 和 OH，过 G 和 H 作法线 MN 的垂线，垂足分别为 I 和 J，用 mm 刻度尺测量出 GI 和 HJ，则玻璃的折射率 n 1.7. HJGI (3)由波形图可知， A5 cm 2.0 m. 6 则波的周期 T 1.0 s v x0.5 m 处的质点 t0 时的位移为 A5 cm 故 x0.5 m 处质点做简谐运动的表达式 y5cos t cm5cos 2 t cm. 2T t5.5 s5.5 T，故 x0.5 m 处质点振动的路程为 4A5.522 A110 cm. 【答案】 (1)AD (2)挡住 P1、 P2的像 1.7(1.51.9 都算对) (3) y5cos 2 t cm 110 cm 2(2016无锡模拟)(1)下列关于图 3 所示的图象描述和判断中正确的是_ 图 3 A图甲是多普勒效应的图象， B 处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率 B图甲是多普勒效应的图象， A 处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率 C图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象，物体做受迫振动时频率始终等于 固有频率 D图乙是受迫振动的振幅随驱动力频率变化的图象，当驱动力的频率等于固有频率时 振幅最大 (2)如图 4 甲所示， A、 B 两人乘坐两艘飞船分别以 0.6c 和 0.8c 的速度相向运动，分 别向对方发射一列相干光波，设真空中光速为 c， B 观察到 A 发出光波的速度为 _，地面上的观察者看到两列光波相遇如图乙所示，实线表示光波的波峰， 则 MN 连线的中点 F 的振动_(选填“加强” 、 “减弱”或“不振动”)； 图 4 (3)光导纤维现已在通讯、医疗技术中大量使用，如图 5 所示，一束光不论以多大的入 射角射到光纤的 ab 面上，经光纤传导后都能从光纤的 cd 面射出，实现信息的传递，求光 纤的折射率应满足的条件 图 5 7 【解析】 (1)波在同一种均匀介质中是匀速传播的，由图甲可知，波源在靠近 B 处， 远离 A 处，所以 B 处的观察者接收到波的频率大于波源发出的频率， A 处的观察者接收到 波的频率小于波源发出的频率，故选项 A 正确，选项 B 错误根据共振的条件知选项 D 正 确、C 错误 (2)根据相对论光速不变原理可知， B 观察到 A 发出光波的速度为 c，由于光速不变， 因此两列光的波峰到达 F 点时通过的距离相等，因此所用时间相等，即两波峰同时到达 F 点，则中点 F 的振动为加强 (3)由题意“光束不论以多大的入射角射到光纤的 ab 面上，经光纤传导后都能从光纤 的 cd 面射出”可知，光束进入纤维后在