高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 選做部分 第2講 機(jī)械振動和機(jī)械波 光課件.ppt

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第2講機(jī)械振動和機(jī)械波光 1 2016 江蘇單科 12B 1 一艘太空飛船靜止時的長度為30m 他以0 6c c為光速 的速度沿長度方向飛行越過地球 下列說法正確的是 A 飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30mB 地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30mC 飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于cD 地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c 2 楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波 一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上 兩狹縫就成了兩個光源 它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件 則兩列光的 相同 如圖1所示 在這兩列光波相遇的區(qū)域中 實(shí)線表示波峰 虛線表示波谷 如果放置光屏 在 選填 A B 或 C 點(diǎn)會出現(xiàn)暗條紋 圖1 3 在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中 若單色光的波長 5 89 10 7m 雙縫間的距離d 1mm 雙縫到屏的距離l 2m 求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距 答案 1 B 2 頻率C 3 1 178 10 2m 2 2015 江蘇單科 12B 1 一漁船向魚群發(fā)出超聲波 若魚群正向漁船靠近 則被魚群反射回來的超聲波與發(fā)出的超聲波相比 A 波速變大B 波速不變C 頻率變高D 頻率不變 2 用2 106Hz的超聲波檢查膽結(jié)石 該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2250m s和1500m s 則該超聲波在結(jié)石中的波長是膽汁中的 倍 用超聲波檢查膽結(jié)石是因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL較短 遇到結(jié)石時 選填 容易 或 不容易 發(fā)生衍射 3 人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料 如圖2所示 光線射在一人造樹脂立方體上 經(jīng)折射后 射在桌面上的P點(diǎn) 已知光線的入射角為30 OA 5cm AB 20cm BP 12cm 求該人造樹脂材料的折射率n 圖2 3 2014 江蘇單科 12B 1 某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn) 在屏上觀察到如3 甲 圖所示的條紋 僅改變一個實(shí)驗(yàn)條件后 觀察到的條紋如 乙 圖所示 他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是 圖3 A 減小光源到單縫的距離B 減小雙縫之間的距離C 減小雙縫到光屏之間的距離D 換用頻率更高的單色光源 2 在 探究單擺的周期與擺長的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材后 把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度后釋放 同時按下秒表開始計(jì)時 當(dāng)單擺再次回到釋放位置時停止計(jì)時 將記錄的這段時間作為單擺的周期 以上操作中有不妥之處 請對其中兩處加以改正 3 Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍(lán)色光芒 這是因?yàn)楣庹丈涞匠岚虻镊[片上發(fā)生了干涉 電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖見圖4 一束光以入射角i從a點(diǎn)入射 經(jīng)過折射和反射后從b點(diǎn)出射 設(shè)鱗片的折射率為n 厚度為d 兩片之間空氣層厚度為h 取光在空氣中的速度為c 求光從a到b所需的時間t 圖4 考情分析 光的折射 全反射的計(jì)算 波長 波速和頻率 周期 的關(guān)系 是近年來的必考點(diǎn) 簡諧運(yùn)動 受迫振動和共振 干涉和衍射 狹義相對論的基本假設(shè)及兩個實(shí)驗(yàn)是考查的重點(diǎn) 由此可見 抓住重要內(nèi)容 即可應(yīng)對高考 除此之外 還應(yīng)該把握多普勒效應(yīng) 電磁波譜 電磁波以及同時的相對性等重要知識點(diǎn) 知識必備 1 機(jī)械振動與機(jī)械波 1 波的圖象描述的是在同一時刻 沿波的傳播方向上的各個質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移 在時間上具有周期性 空間上具有重復(fù)性和雙向性的特點(diǎn) 2 深刻理解波動中的質(zhì)點(diǎn)振動 質(zhì)點(diǎn)振動的周期 頻率 波源的周期 頻率 波的傳播周期 頻率 3 要畫好 用好振動圖象 并正確地與實(shí)際情景相對應(yīng) 要正確畫出波形圖 準(zhǔn)確寫出波形平移距離 質(zhì)點(diǎn)振動時間與波長 周期的單一解或多解表達(dá)式 4 分析簡諧運(yùn)動中各物理量的變化情況時 一定要以位移為橋梁 位移增大時 振動質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力 加速度 勢能均增大 速度 動能均減小 反之 則產(chǎn)生相反的變化 另外 各矢量均在其值為零時改變方向 5 一分 一看 二找 巧解波的圖象與振動圖象的綜合問題 分清振動圖象與波的圖象 只要看清橫坐標(biāo)即可 橫坐標(biāo)為x則為波的圖象 橫坐標(biāo)為t則為振動圖象 波速 周期 波長之間的關(guān)系 vT 看清橫 縱坐標(biāo)的單位 尤其要注意單位前的數(shù)量級 找準(zhǔn)波的圖象對應(yīng)的時刻 找準(zhǔn)振動圖象對應(yīng)的質(zhì)點(diǎn) 2 光 電磁波 1 光的波動性 2 電磁波的特點(diǎn) 橫波 傳播不需要介質(zhì) 具有波的共性 真空中的速度c 3 108m s 3 相對論與質(zhì)能關(guān)系 1 理解并記住狹義相對論的兩個基本假設(shè) 力學(xué)規(guī)律和電磁學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是一樣的 光速不變原理 光在真空中運(yùn)動的速度在任何慣性參考系中測得的數(shù)值都是相同的 光速與參考系的選取無關(guān) 2 理解并記住時間的相對性 同時的相對性 運(yùn)動參考系中同時發(fā)生的兩個事件 靜止參考系中的人認(rèn)為不同時 后面 的事件先發(fā)生 靜止參考系中同時發(fā)生的兩個事件 運(yùn)動參考系中的人認(rèn)為不同時 前面 的事件先發(fā)生 動鐘變慢 從地面上觀察高速列車上的時間進(jìn)程變慢了 同理 高速列車中的觀察者測定地面上的時間進(jìn)程也變慢了 3 動尺變短車上的觀察者用車上的尺測定車上木棒的長度為l0 地面觀察者用地面上的尺測定車上木棒的長度為l 可以推出 l l0 長度縮短效應(yīng)只發(fā)生在相對運(yùn)動的方向上 與此垂直的方向上無長度縮短效應(yīng) 4 愛因斯坦質(zhì)能方程E mc2表達(dá)了物體的質(zhì)量和它所具有的能量之間的關(guān)系 一定的質(zhì)量總是和一定的能量相對應(yīng) 即 E mc2 表明物體吸收和放出能量時 必伴隨著質(zhì)量的增加或減少 1 2016 淮安5月?？?1 下列說法中正確的是 A 電磁波是由均勻變化的電場或磁場產(chǎn)生的B 紫光在水中的傳播速度比紅光在水中的傳播速度小C 光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率比外套的小 光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上會發(fā)生全反射D 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中 若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光 則干涉條紋間距變寬 精典題組 2 一列簡諧橫波由O點(diǎn)沿x軸正方向傳播 如圖5所示 經(jīng)時間t 6 0 10 2s振動從O點(diǎn)傳播到A點(diǎn) OA兩點(diǎn)間的距離為3m 當(dāng)這列波進(jìn)入AB區(qū)域時 它的傳播速度變?yōu)樵瓉淼?倍 則這列波在OA區(qū)域內(nèi)的頻率為 Hz 在AB區(qū)域內(nèi)的波長為 m 圖5 3 如圖6所示 ABC為直角三棱鏡的橫截面 ABC 30 有一細(xì)光速M(fèi)N射到AC面上 且MN與AC的夾角也為30 該光束從N點(diǎn)進(jìn)入棱鏡后再經(jīng)BC面反射 最終從AB面上的O點(diǎn)射出 其出射光線OP與BC面平行 圖6 作出棱鏡內(nèi)部的光路圖 不必寫出作圖過程 求出此棱鏡的折射率 答案 1 BD 2 256 3 如圖所示光路 2 1 下列說法正確的是 A 一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿 其長度總比桿靜止時長B 根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度C 大量事實(shí)證明 電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象D 受迫振動的頻率總等于系統(tǒng)的固有頻率 圖7 3 豎直懸掛的彈簧振子下端裝有記錄筆 在豎直面內(nèi)放置記錄紙 當(dāng)振子上下振動時 以水平向左速度v 10m s勻速拉動記錄紙 記錄筆在紙上留下記錄的痕跡 建立坐標(biāo)系 測得的數(shù)據(jù)如圖8所示 求振子振動的振幅和頻率 圖8 答案 1 B 2 光路如圖等于 3 5m10Hz 3 2016 蘇北四市模擬 1 兩束不同頻率的平行單色光a b分別由水射入空氣發(fā)生如圖9所示的折射現(xiàn)象 下列說法正確的是 圖9A 隨著a b入射角度的逐漸增加 a先發(fā)生全反射B 水對a的折射率比水對b的折射率小C a b在水中的傳播速度va vbD a b入射角為0 時 沒有光線射入空氣中 2 如圖10甲所示 豎直墻上掛著一面時鐘 地面上靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S 另一觀察者B以0 8c c為光速 平行y軸正方向運(yùn)動 觀察到鐘的面積為S 則S S 選填 大于 等于 或 小于 時鐘與觀察者有不同相對速度的情況下 時鐘的頻率也是不同的 它們之間的關(guān)系如圖乙所示 A觀察者觀察到時鐘的周期是2 0s 則B觀察者觀察到時鐘的周期約為 s 圖10 3 一列簡諧波沿x軸傳播 已知x軸上x1 0m和x2 1m兩處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象分別如圖11甲 乙所示 若波長 1m 則該波的波長為多少 圖11 4 2016 十三大市模擬 1 下列說法中正確的是 A 光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理B 物體做受迫振動的頻率等于物體的固有頻率C 光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波D 在高速運(yùn)動飛船中的人看到地面上任意兩點(diǎn)間的距離均變短 2 如圖12甲所示 在一條張緊的繩子上掛幾個擺 當(dāng)a擺振動的時候 通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動力 使其余各擺也振動起來 此時b擺的振動周期 填 大于 等于 或 小于 d擺的周期 圖乙是a擺的振動圖象 重力加速度為g 則a的擺長為 圖12 3 如圖13所示 銀行為了安全在水平柜臺上安裝了厚度為d的豎直玻璃板 某同學(xué)為了粗測其折射率 用一支激光筆在垂直于板面的豎直平面內(nèi) 讓激光以45 的入射角斜向下射向玻璃板 入射點(diǎn)到柜臺面的距離為h 他請銀行柜員測量了激光透過玻璃板落在柜臺面上光點(diǎn)到玻璃板的距離為s 求 圖13 激光透過玻璃板后光線方向與玻璃板的夾角 該玻璃板的折射率n