2019届高考物理二轮复习 专题11 机械振动和机械波 光学案

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1、11机械振动和机械波光本专题在高考中的出题方向，一是以图象为主，考查简谐运动的特点和波传播的空间关系，题型为选择题、填空题或计算题；二是以常规模型或实际生活材料为背景，考查折射率、全反射等基本规律的应用，题型为选择题或计算题。高频考点：波动图象的分析及应用；振动图象与波动图象的综合分析；波的多解问题；光的折射及折射率的计算；光的折射与全反射的综合。知识与技巧的梳理一．机械振动1.回复力:使物体回到平衡位置的力.它是按力效果的命名的。2.位移x:振动中位移是指振动物体相对于平衡位置的位移。3.振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离。4.周期T:振动物体完成一次全振动所需要

2、的时间。5.频率f:单位时间内完成全振动的次数,单位是赫兹。6.受迫振动:物体在周期性策动力的作用下的振动.物体作受迫振动的频率等于策动力的频率,跟物体的固有频率无关。7.共振:当策动力频率等于物体的固有频率时发生共振,共振时振幅最大。8.简谐运动:（1）受力特征:回复力F=-kx（2）运动特征:加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置,简谐运动是一种变加速度运动。在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。（3）规律＊在平衡位置达到最大值的量有速度、动能。＊在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能。＊能过同一点有相同

3、的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能可能有不同的运动方向。＊经过半个周期，物体运动到对称点，速度大小相等，方向相反。＊一个周期内能过的路程为4倍振幅，半个周期内2倍振幅，在1/4周期内通过的不一定等于一个振幅。（４）两种实例*单摆摆角小于５°的范围，T=　　回复力为重力的切向分力，平衡位置合力不为零。应用：计时器；测重力加速度g=*弹簧振子二．机械波１．ｖ＝λf＝λ/T　（ｖ由介质决定，ｆ由振源决定）2．波动中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，是变加速运动。质点并没沿波的传播方向随波迁移，要区分开这两个速度。波形图上，介质质点的运动方向：“迎着传播方向，上坡上，下

4、坡下”。由波的图象讨论波的传播距离，时间，周期和波速等时：注意“双向”和“多解”。波进入另一介质时，频率不变，波长和波速改变，波长与波速成正比。*注意区分波形图和振动图。波的特性：干涉；衍射。三．光的直线传播。1．影的形成，本影和半影；日食和月食的形成（均在地球上看）。2．平面镜的作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的性质。3．作平面镜成像光路图的技巧：根据对称性确定像的位置，再补画光线，实虚、箭头。4．确定平面镜成像的观察范围的方法：需借助边界光线作图。5．一切光路是可逆的。四．光的折射。1．公式临界角2．在光从光密介质射入光疏介质时，作光路图和解决实际问题时，首先

5、要判断是否会发生全反射，在确定未发生全反射的情况下，再根据折射定律确定入射角或折射角。白光红光紫光3．不同频率的色光在同一介质中传播时，该介质对频率较高的色光的折射率大，对频率较低的色光的折射率小。n红λ紫d1.（全国II卷)如图，ΔABC是一直角三棱镜的横截面，∠A=90∘，∠B=60∘，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。不计多次反射。（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？1.(2018年普通高等学校招生全国统

6、一考试)警车向路上的车辆发射频率已知的超声波，同时探测反射波的频率。下列说法正确的是_______。(填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分：有选错的得0分)A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车探测到的反射波频率增高B．车辆匀速驶离停在路边的警车，警车探测到的反射波频率降低C．警车匀速驶向停在路边的汽车，探测到的反射波频率降低D．警车匀速驶离停在路边的汽车，探测到的反射波频率不变2．(2018年普通高等学校招生全国统一考试物理部分海南卷)如图，由透明介质构成的半球壳的内外表面半径分别为R和2R。一横截面半径为R的平行光束入射到半球壳内表面，入射方向与半球壳的对

7、称轴平行，所有的入射光线都能从半球壳的外表面射出。已知透明介质的折射率为n=2。求半球壳外表面上有光线射出区域的圆形边界的半径。不考虑多次反射。一、多选题1．如图所示，一条红色光线和一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出，则下列说法正确的是___________A．AO光线是紫光，BO光线是红光B．若AO光线能使某金属发生光电效应，则BO光线也一定能使该金属发生光电效应C．AO光线比BO光线穿过玻璃柱体所需时间长D．将AO光线顺时针转动到BO光线与其重合，则