2022-2023年高考物理一轮复习 振动和波动光课件(重点难点易错点核心热点经典考点)

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 振动和波动光课件(重点难点易错点核心热点经典考点)，共60页。PPT课件主要包含了“物理观念”构建，“科学思维”展示，考向1，简谐运动单摆，答案A，考向2，波的传播规律，负方向，答案AC，BCE等内容，欢迎下载使用。
一、机械振动与机械波1．知识体系
二、光的折射、光的波动性、电磁波与相对论1．知识体系
一、机械振动与机械波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．
二、光的折射和全反射1．依据题目条件,正确分析可能的全反射及临界角．2．通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射,把握光的“多过程”现象．3．几何光学临界问题的分析画出正确的光路图,从图中找出各种几何关系；利用好光路图中的临界光线,准确地判断出恰好发生全反射的临界条件．
03 命题热点 · 巧突破
1．用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_______cm(保留1位小数)．(提示：单摆被拉开小角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程．)某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等．新单摆的摆长应该取为________cm.
考点一　机械振动和机械波
3．(多选)如图所示,x轴上－2 m、12 m处有两个振动周期均为4 s、振幅均为1 cm的相同的波源S1、S2,t＝0时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为4 m沿x轴传播的简谐横波．P、M、Q分别是x轴上2 m、5 m和8.5 m的三个点,下列说法正确的是(　　)A．6.0 s时P、M、Q三点均已振动B．8.0 s后M点的位移始终是2 cmC．10.0 s后P点的位移始终是0D．10.5 s时Q点的振动方向竖直向下
A．质点Q的振动图像与图(b)相同B．在t＝0时刻,质点P的速率比质点Q的大C．在t＝0时刻,质点P的加速度的大小比质点Q的大D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b)所示E．在t＝0时刻,质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大【答案】　CDE
t＝0时刻,质点P正位于波谷,具有沿y轴正方向最大加速度,质点Q在平衡位置,加速度为零,故C正确；t＝0时刻,平衡位置在坐标原点处的质点,正处于平衡位置,沿y轴正方向运动,跟(b)图吻合,故D正确；t＝0时刻,质点P正位于波谷,偏离平衡位置位移最大,质点Q在平衡位置,偏离平衡位置位移为零,故E正确．故本题选CDE.
7．如图,一列简谐横波平行于x轴传播,图中的实线和虚线分别为t＝0和t＝0.1 s时的波形图．已知平衡位置在x＝6 m处的质点,在0到0.1 s时间内运动方向不变．这列简谐波的周期为_______s,波速为_____m/s,传播方向沿x轴_________(填“正方向”或“负方向”)．
10．如图(a),一列简谐横波沿x轴传播,实线和虚线分别为t1＝0时刻和t2时刻的波形图,P、Q分别是平衡位置为x1＝1.0 m和x2＝4.0 m的两质点．图(b)为质点Q的振动图像,求：
(1)波的传播速度和t2的大小；(2)质点P的位移随时间变化的关系式．【答案】　见解析
3．利用波传播的周期性、双向性解题(1)波的图像的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解的可能．(2)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时,要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性．
(1)求桅杆到P点的水平距离；(2)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍然照射在桅杆顶端,求船行驶的距离．【答案】　(1)7 m　(2)5.5 m
由折射定律有sin 53°＝nsin θ③设桅杆到P点的水平距离为x,则x＝x1＋x2④联立①②③④式并代入题给数据得x＝7 m⑤
(2)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i′,由折射定律有sin i′＝nsin 45°⑥设船向左行驶的距离为x′,此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x′1,到P点的水平距离为x′2,则x′1＋x′2＝x′＋x⑦
【解析】　设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点,光在AB边上的入射角为θ1,折射角为θ2,如图所示由折射定律有sin θ1＝nsin θ2设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为θ′,由几何关系有θ′＝30°＋θ2代入题中数据解得θ2＝30°,θ′＝60°nsin θ′>1
所以从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射,反射光线垂直射到AC边,AC边上全部有光射出．设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为θ″,如图所示由几何关系可知θ″＝90°－θ2根据已知条件可知nsin θ″>1
3.直角棱镜的折射率n＝1.5,其横截面如图所示,图中∠C＝90°,∠A＝30°.截面内一细束与BC边平行的光线,从棱镜AB边上的D点射入,经折射后射到BC边上．(1)光线在BC边上是否会发生全反射？说明理由；(2)不考虑多次反射,求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值．
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．
【解析】　作出两种情况下的光路图,如图所示．
4.如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A＝90°,∠B＝30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出．(1)求棱镜的折射率；(2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．
1．在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有(　　　)A．雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声B．超声波被血管中的血流反射后,探测器接收到的超声波频率发生变化C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低D．同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同E．天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
考点三　光(波)的特有现象、电磁波
振动与波动的多解性、周期性问题
【解析】　之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢,所以A错误；超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时,由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化,B正确；列车和人的位置相对变化了,所以听得的声音频率发生了变化,所以C正确；波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的,D错误；双星在周期性运动时,会使得到地球的距离发生周期性变化,故接收到的光频率会发生变化,E正确．故选BCE.
2．水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上．振动片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇．在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法正确的是(　　　)A．不同质点的振幅都相同B．不同质点振动的频率都相同C．不同质点振动的相位都相同D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E．同一质点处,两列波的相位差不随时间变化
【解析】　两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两列波的频率相同；任何质点都在按照相同的频率在振动,不同区域的质点振幅和位移不一定相同,两列波在水面上相遇时发生干涉,有的质点振动加强,有的振动减弱,可知不同的质点的振幅不一定相同,选项A错误；各质点振动的频率与波源频率相同,波源振动频率又与振动片的振动频率相同,不同质点的振动频率相同,都等于振源的频率,选项B正确；
因各质点距离振源的距离不一定相同,则各质点振动的相位不一定相同,选项C错误；不同的质点振动的周期都与细杆的振动周期相同,细杆的振动周期与振动片的周期相同,则不同的质点振动的周期都与振动片的振动周期相同,选项D正确；同一质点处因与振源的位置关系一定,则两列波的相位差不随时间变化,选项E正确；故选BDE.
3．在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示．下列说法正确的是(　　)A．当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D．红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的
【解析】　凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射,故人体一直都会辐射红外线,故A错误,B错误；人身体各个部位体温是有变化的,所以辐射的红外线强度就会不一样,温度越高红外线强度越高,温度越低辐射的红外线强度就越低,所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的,故C错误,D正确．故选D．