资源简介

(共36张PPT)
第一部分
核心主干复习专题
专题五　机械振动和机械波　光学　电磁波
知识网络构建
核心知识·固双基
命题热点·巧突破
知识网络构建
第13讲　机械振动　机械波
核心知识 固双基
“必备知识”解读
1.机械振动与机械波
“关键能力”构建
1.分析简谐运动的技巧
(1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。
(2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向。
2.波的传播问题中四个问题
(1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致。
(2)传播中各质点随波振动，但并不随波迁移。
(3)沿波的传播方向上每个周期传播一个波长的距离。
(4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两个质点一定是反相点。
命题热点 巧突破
题型1　机械振动
BC
〔对点训练〕
(2023·河北石家庄质检)如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，现将小球拉开一定的角度后开始运动，小球在摆动
过程中的偏角不超过5°。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，忽略一切阻力。下列说法正确的是( 　　)
A．t＝0.1π s时小球位于B点
B．t＝0.4π s时小球位于C点
C．OA之间的距离为1.5 m
D．OP之间的距离为1.2 m
D
〔真题研究2〕
(2023·湖南高考卷)如图甲所示，在均匀介质中有A、B、C和D四点，其中A、B、C三点位于同一直线上，AC＝BC＝4 m，DC＝3 m，DC垂直AB。t＝0时，位于A、B、C处的三个完全相同的横波波源同时开始振动，振动图像均如图乙所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4 m。下列说法正确的是( 　　)
题型2　机械波
C
A．这三列波的波速均为2 m/s
B．t＝2 s时，D处的质点开始振动
C．t＝4.5 s时，D处的质点向y轴负方向运动
D．t＝6 s时，D处的质点与平衡位置的距离是6 cm
ACD
A．波在绳Ⅰ、绳Ⅱ中传播周期相等
B．t＝0时刻，手持结点O的运动方向竖直向下
C．波在绳Ⅱ中的传播速度可能大于在绳Ⅰ中传播速度的2倍
D．波在绳Ⅱ中的传播速度可能小于在绳Ⅰ中传播速度的2倍
题型3　振动和波动的综合问题
A
〔对点训练〕
(2023·江苏淮安三统)如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波t0时刻的波形图像，O点是波源，则下列说法正确的是( 　　)
A
A．该波的传播速度为1 m/s
B．再经过0.3 s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴正方向
C．当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动
D．从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.3 m
〔真题研究4〕
(2023·全国甲卷)分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同，振幅均为5 cm，波长均为8 m，波速均为4 m/s。t＝0时刻，P波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向下振动；Q波刚好传到x＝10 m处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。
题型4　波的叠加、干涉、衍射、多普勒效应
(1)在给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在t＝2.5 s时刻的波形图(P波用虚线，Q波用实线)；
(2)求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
【答案】　(1)如解析图所示　(2)x＝3 m，x＝7 m；x′＝1 m，x′＝5 m，x′＝9 m
【解析】　(1)根据Δx＝vt得Δx＝4×2.5 m＝10 m
画出波形图如图示。
(2)两列波振动方向相反
〔对点训练〕
(2023·6月浙江高考卷)如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，O处探测到声波强度为400个单位，然后将A管拉长d＝15 cm，在O处第一次探测到声波强度最小，其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅二次方成正比，不计声波在管道中传播的能量损失，则( 　　)
A．声波的波长λ＝15 cm
B．声波的波长λ＝30 cm
C．两声波的振幅之比为3?1
D．两声波的振幅之比为2?1
C(共39张PPT)
第一部分
核心主干复习专题
专题五　机械振动和机械波　光学　电磁波
第14讲　光学　电磁波
核心知识·固双基
命题热点·巧突破
核心知识 固双基
“必备知识”解读
1.知识体系
2.光的波动性
(1)光形成稳定干涉产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定。
(3)发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。
“关键能力”构建
光的折射和全反射题型的分析思路
(1)确定要研究的光线，有时需根据题意，分析、寻找临界光线、边界光线为研究对象。
(2)找入射点，确认界面，并画出法线。
(3)明确两介质折射率的大小关系。
①若光疏→光密：一定有反射光线和折射光线。
②若光密→光疏：如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。
(4)根据反射定律、折射定律列出关系式，结合几何关系，联立求解。
命题热点 巧突破
〔真题研究1〕
(2022·河北高考卷)如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ＝30°。光在真空中的传播速度为c。求：
题型1　光的折射
(1)玻璃的折射率；
(2)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
【解析】　(1)根据题意将光路图补充完整，如图所示
〔对点训练〕
(多选)(2023·湖南永州模拟)如图所示，半径为R
的半圆形玻璃砖AB面水平，O为圆心。一束单色光与
水平面成30°角照射到AB面上的D点，D为OA中点，
折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后
照射到地面上的M点(图中未画出)，将入射点从D点移
到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的M点，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在圆弧面上的反射，则( )
BD
题型2　光的全反射
(1)从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为θ，求θ的正弦值；
(2)被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围(只考虑在被测物体表面反射一次的光线)。
(2)根据题意要使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路图如图所示
C
2. (2023·湖北高考卷)如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为( 　　)
C
〔真题研究3〕
(2023·山东高考真题)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是( 　　)
题型3　光的波动性
A
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【解析】　由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动，故选A。
〔对点训练〕
1. (2023·江苏高考卷)用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的( 　　)
B
2. (2023·河北石家庄质检)如图甲所示为双缝干涉实验的原理图，屏上的P0点位于双缝S1和S2的中垂线上，在双缝与屏之间充满折射率为n的均匀介质。用一单色光垂直照射双缝，在屏上会
产生干涉条纹，屏上P1点是一条暗条纹的中心，P1点到P0点的距离为x。已知该单色光在真空中的波长为λ，双缝与屏之间的距离为L，则双缝S1和S2间的距离为( 　　)
A
1．含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色光的偏折程度不同。
题型4　几何光学与物理光学的综合应用
2．各种色光的比较
颜色 红橙黄绿蓝靛紫
频率f 低→高
同一介质中的折射率 小→大
同一介质中速度 大→小
波长 大→小
临界角 大→小
通过棱镜的偏折角 小→大
〔真题研究4〕
(2023·江苏淮安三统)光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。若浸没液体的折射率为1.65，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193 nm，则加上液体后( 　　)
D
A．紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加
C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率
D．在液体中的曝光波长约为117 nm
〔对点训练〕
(多选)(2023·福建宁德质检)彩虹的形成可以简化为如图所示的模型。O点是空中球形雨滴的球心，太阳光(复色光)从M点射入，因光的折射率不同，从而形成彩虹，其中光束a和光束b是彩虹最外侧的两束光。则( )
A．光束a的折射率比光束b的折射率小
B．光束a为紫光，光束b为红光
C．光束a的波长比光束b的波长长
BD
D．经过相同的单缝衍射装置，光束b比光束a的衍射现象更明显
【解析】　由图可知，光束a和光束b的入射角相同，a的折射角小，由折射定律可知，光束a的折射率比光束b的折射率大，可知光束a是紫光，光束b是红光，A错误，B正确；在同一介质中，波长越长的光折射率越小，因此光束a的波长比光束b的波长小，C错误；由当单缝的尺寸与光的波长相差不多，或比波长更小时会产生明显的衍射现象可知，因光束b的波长比光束a的波长长，因此可知经过相同的单缝衍射装置，光束b比光束a的衍射现象更明显，D正确。故选B、D。

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