专题十二机械振动与机械波光学

1、二轮二轮物理物理专题十二机械振动与机械波光学专题十二机械振动与机械波光学二轮二轮物理物理展示考纲展示考纲明晰考向明晰考向方法归纳方法归纳重点点拨重点点拨锁定考点锁定考点高效突破高效突破二轮二轮物理物理展示考纲展示考纲明晰考向明晰考向重要考点重要考点考题预测考题预测1.1.简谐运动的公式和图象简谐运动的公式和图象. .2.2.横波的图象横波的图象. .3.3.波速、波长和频率波速、波长和频率( (周期周期) )的的关系关系. .4.4.光的折射定律光的折射定律. .5.5.电磁波的产生、发射和接收电磁波的产生、发射和接收. .6.6.光的干涉、衍射和偏振光的干涉、衍射和偏振现象现象. . 机械振

2、动和机械波常组合成一个题进机械振动和机械波常组合成一个题进行综合考查行综合考查; ;振动图像波的图像、及振动图像波的图像、及传播规律是考查的重点传播规律是考查的重点, ,预计预计20162016年年高考题仍依以上内容为重点高考题仍依以上内容为重点, ,以选择以选择题的形式考查的可能性较大题的形式考查的可能性较大. .光的折射定律及全反射规律在生活生光的折射定律及全反射规律在生活生产中的应用产中的应用, ,仍是考查的重点仍是考查的重点, ,光的光的传播特性及光学实验仍有不小的出题传播特性及光学实验仍有不小的出题几率几率. .二轮二轮物理物理方法归纳方法归纳重点点拨重点点拨一、波的传播方向与质点振

3、动方向的关系一、波的传播方向与质点振动方向的关系1.1.已知波的传播方向判断质点的振动方向已知波的传播方向判断质点的振动方向二轮二轮物理物理二轮二轮物理物理2.2.已知质点的振动方向判断波的传播方向已知质点的振动方向判断波的传播方向当已知质点振动方向判断波的传播方向时当已知质点振动方向判断波的传播方向时, ,仍应用上述方法仍应用上述方法, ,只不过是上只不过是上述方法的逆向思维述方法的逆向思维. .二、光的折射和全反射问题的解题技巧二、光的折射和全反射问题的解题技巧1.1.在解决光的折射问题时在解决光的折射问题时, ,应根据题意分析光路应根据题意分析光路, ,即画出光路图即画出光路图, ,找出

4、入射找出入射角和折射角角和折射角, ,然后应用公式来求解然后应用公式来求解, ,找出临界光线往往是解题的关键找出临界光线往往是解题的关键. .2.2.发生全反射时发生全反射时, ,光必须是由光密介质进入光疏介质且入射角等于或大于光必须是由光密介质进入光疏介质且入射角等于或大于临界角临界角. .若不符合全反射的条件若不符合全反射的条件, ,则要由折射定律和反射定律确定光的传则要由折射定律和反射定律确定光的传播情况播情况. .3.3.在处理光的折射和全反射类型的题目时在处理光的折射和全反射类型的题目时, ,根据折射定律及全反射的条件根据折射定律及全反射的条件准确作出几何光路图是基础准确作出几何光路

5、图是基础, ,利用几何关系、折射定律是关键利用几何关系、折射定律是关键. .二轮二轮物理物理锁定考点锁定考点高效突破高效突破考点一考点一振动和波的综合问题振动和波的综合问题( (含实验含实验: :探究单摆周期与摆长的关系探究单摆周期与摆长的关系) )典例典例 ( (单选单选) )一列沿一列沿x x轴正方向传播的简谐机械横波轴正方向传播的简谐机械横波, ,波速为波速为4 m/s4 m/s, ,某时某时刻波形如图所示刻波形如图所示, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.这列波的振幅为这列波的振幅为4 cm4 cmB.B.这列波的周期为这列波的周期为1 s1 sC.C.此时此时x=

6、4 mx=4 m处质点沿处质点沿y y轴负方向运动轴负方向运动D.D.此时此时x=4 mx=4 m处质点的加速度为处质点的加速度为0 0思路探究思路探究 此时刻此时刻x=4 mx=4 m处的质点所受回复力为多少处的质点所受回复力为多少? ?振动速度怎样振动速度怎样? ?答案答案:x=4 m:x=4 m处的质点处于平衡位置处的质点处于平衡位置, ,回复力为零回复力为零, ,振动速度最大振动速度最大. .二轮二轮物理物理答案答案: :D D二轮二轮物理物理以例说法以例说法 振动和波动问题关注点振动和波动问题关注点(1)(1)介质中每个质点都做受迫振动介质中每个质点都做受迫振动, ,任一质点的振动频

7、率和周期都和波源任一质点的振动频率和周期都和波源相同相同. .二轮二轮物理物理题组训练题组训练1.1.振动图像的应用振动图像的应用(2014(2014上海卷上海卷) )质点做简谐运动质点做简谐运动, ,其其x-tx-t关系如图关系如图, ,以以x x轴正向为速度轴正向为速度v v的正方的正方向向, ,该质点的该质点的v-tv-t关系是关系是.二轮二轮物理物理C C 二轮二轮物理物理B B二轮二轮物理物理二轮二轮物理物理考点二考点二光的折射与全反射光的折射与全反射( (含实验含实验: :测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率) )思路探究思路探究 a,ba,b光射入玻璃时的折射角大小关系如何光射入玻璃

8、时的折射角大小关系如何? ?玻璃对玻璃对a,ba,b光的光的折射率关系如何折射率关系如何? ?二轮二轮物理物理答案答案: :C C二轮二轮物理物理以例说法以例说法 解决光的折射和全反射题目的思路解决光的折射和全反射题目的思路(1)(1)确定研究的光线确定研究的光线, ,该光线可能是入射光线该光线可能是入射光线, ,还有可能是反射光线或折还有可能是反射光线或折射光线射光线. .(2)(2)找入射点找入射点, ,确认界面确认界面, ,并画出法线并画出法线. .(3)(3)明确两介质折射率的大小关系明确两介质折射率的大小关系. .若光线由光疏介质进入光密介质若光线由光疏介质进入光密介质, ,既有反射

9、光线既有反射光线, ,又有折射光线又有折射光线. .若光线从光密介质射向光疏介质若光线从光密介质射向光疏介质, ,如果入射角大于或等于临界角如果入射角大于或等于临界角, ,一定一定发生全反射发生全反射. .(4)(4)根据反射定律、折射定律作出光路图根据反射定律、折射定律作出光路图, ,结合几何关系结合几何关系, ,具体求解具体求解. .二轮二轮物理物理题组训练题组训练1.1.光的色散现象光的色散现象(2015(2015重庆理综重庆理综) )虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的射形成的, ,可用白光照射玻璃球来说明可用白光照射

10、玻璃球来说明. .两束平行白光照射到透明玻璃球两束平行白光照射到透明玻璃球后后, ,在水平的白色桌面上会形成在水平的白色桌面上会形成MNMN和和PQPQ两条彩色光带两条彩色光带, ,光路如图所示光路如图所示. .M,N,P,QM,N,P,Q点的颜色分别为点的颜色分别为.A.A.紫、红、红、紫紫、红、红、紫B.B.红、紫、红、紫红、紫、红、紫C.C.红、紫、紫、红红、紫、紫、红D.D.紫、红、紫、红紫、红、紫、红解析解析: :(1)(1)由题图可知由题图可知, ,射到射到M M点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到N N点的光线进入玻璃球时的折射角点的光线进入玻

11、璃球时的折射角, ,所以玻璃对射到所以玻璃对射到M M点的光的折射率大于点的光的折射率大于玻璃对射到玻璃对射到N N点的光的折射率点的光的折射率, ,故故M M点的颜色为紫色点的颜色为紫色,N,N点的颜色为红色点的颜色为红色; ;同同理可得理可得P P点的颜色为红色点的颜色为红色,Q,Q点的颜色为紫色点的颜色为紫色, ,所以所以A A项正确项正确. .二轮二轮物理物理2.2.光的折射、全反射光的折射、全反射(2015(2015浙江外国语学校浙江外国语学校3 3月月考月月考)()(单选单选) )如如图图( (甲甲) )所示所示, ,在平静的水面下有一在平静的水面下有一个点光源个点光源S,S,它发

12、出的是两种不同颜色的它发出的是两种不同颜色的a a光和光和b b光光, ,在水面上形成了一个被在水面上形成了一个被照亮的圆形区域照亮的圆形区域, ,该区域的中间为由该区域的中间为由abab两种单色光所构成的复色光的圆形两种单色光所构成的复色光的圆形区域区域, ,周边为环状区域周边为环状区域, ,且为且为a a光的颜色光的颜色( (见图见图( (乙乙).).则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是( ( ) )A.aA.a光的频率比光的频率比b b光大光大B.B.水对水对a a光的折射率比光的折射率比b b光大光大C.aC.a光在水中的传播速度比光在水中的传播速度比b b光大光大D.D.在同一装

13、置的杨氏双缝干涉实在同一装置的杨氏双缝干涉实验中验中,a,a光的干涉条纹比光的干涉条纹比b b光窄光窄C C二轮二轮物理物理解析解析: :P P3 3应同时挡住应同时挡住P P1 1,P,P2 2的像的像,P,P4 4应挡住应挡住P P3 3本身和本身和P P1 1,P,P2 2的像的像, ,故选项故选项C C正确正确. .二轮二轮物理物理考点三考点三光的波动性及电磁波光的波动性及电磁波( (含实验含实验: :用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长) )典例典例 ( (单选单选) )下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹日光照射在肥皂膜上出现彩色条

14、纹, ,属于折射现象属于折射现象B.B.通过狭缝观察日光灯可看到彩色条纹通过狭缝观察日光灯可看到彩色条纹, ,属于干涉现象属于干涉现象C.C.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的, ,其原因是不同单色光频率其原因是不同单色光频率不同不同D.D.拍摄玻璃橱窗内的物品时拍摄玻璃橱窗内的物品时, ,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱折射往往在镜头前加装一个偏振片以减弱折射光的影响光的影响思路探究思路探究 薄膜干涉产生的原因是什么薄膜干涉产生的原因是什么? ?答案答案: :由薄膜的前、后表面的反射光叠加而产生干涉由薄膜的前、后表面的反射光叠加而产生干涉, ,出现明、暗

15、相间的出现明、暗相间的条纹条纹. .解析解析: :肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象, ,是经肥皂膜的上、下两表面是经肥皂膜的上、下两表面反射后叠加而成的反射后叠加而成的; ;通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象; ;白白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光, ,而光的颜色由频率决定而光的颜色由频率决定, ,不同不同单色光单色光, ,频率不同频率不同. .镜头前加装偏振片以减弱反射光的影响镜头前加装偏振片以减弱反射光的影响. .故选项故选项C C正确正确. .答案答案:

16、 :C C二轮二轮物理物理以例说法以例说法 光的干涉现象的特点及干涉与衍射的区分光的干涉现象的特点及干涉与衍射的区分(2)(2)如何区分干涉和衍射如何区分干涉和衍射干涉和衍射虽然都会形成亮、暗相间的条纹干涉和衍射虽然都会形成亮、暗相间的条纹, ,但其本质不同但其本质不同, ,可从是两束光可从是两束光相遇还是一束光绕过障碍物加以区分相遇还是一束光绕过障碍物加以区分. .实际问题中可以从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分实际问题中可以从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分. .二轮二轮物理物理题组训练题组训练C C 二轮二轮物理物理2.2.光的波动性问题光的波动性问题(2015(2015绵阳

17、三诊绵阳三诊)()(单选单选) )下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色, ,是光的干涉现象是光的干涉现象B.B.可利用紫外线消毒是因为它有较强的热效应可利用紫外线消毒是因为它有较强的热效应C.C.红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置, ,红光形成的相邻亮条纹间红光形成的相邻亮条纹间距小距小D.D.观察者相对于频率一定的声源运动时观察者相对于频率一定的声源运动时, ,接收到声波的频率与波源频接收到声波的频率与波源频率相同率相同A A二轮二轮物理物理二轮二轮物理物理3.3.光的波动

18、性及电磁波光的波动性及电磁波(2015(2015浙江考前模拟浙江考前模拟)()(单选单选) )下列解释正确的是下列解释正确的是( ( ) )A.A.内窥镜是利用光的折射原理制成的一种医疗设备内窥镜是利用光的折射原理制成的一种医疗设备B.B.雷达是利用电磁波中的长波来测定物体位置的无线电设备雷达是利用电磁波中的长波来测定物体位置的无线电设备C.C.肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的折射现象肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的折射现象D.D.微波炉是利用微波使食物中的水分子热运动加剧微波炉是利用微波使食物中的水分子热运动加剧, ,温度升高温度升高D D解析解析: :光线在内窥镜中发生全反射光线在内窥镜中发生全反射, ,故内窥镜是利用光的全反射原理制成的故内