专题突破9 振动和波动 光与电磁波-2021【创新设计】新高考物理二轮专题复习（江苏）配套word

专题九　振动和波动　光与电磁波 热点追踪　(难度中等，命题指数★★★★★。复习目标：保本必会) 2018 2019 2020 选修3－4 T12B：(1)电磁波 (2)临界角、双缝干涉 (3)振动图象求波速和波长 T13B：(1)简谐运动 (2)光的衍射现象 (3)光的折射、全反射 T13B：(1)电磁波 (2)光导纤维 (3)公式v＝fλ的应用 重要考点 机械振动、机械波、光 重要方法 图象法、对称法 要点再现 1.(多选)(2019·江苏卷)一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的(　　) A.位移增大 B.速度增大 C.回复力增大 D.机械能增大 解析　在单摆的偏角增大的过程中，摆球远离平衡位置，故位移变大，速度变小，回复力变大，机械能保持不变，选项A、C正确。 答案　AC 2.(多选)(2020·江苏卷)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有(　　) A.杀菌用的紫外灯 B.拍胸片的X光机 C.治疗咽喉炎的超声波雾化器 D.检查血流情况的“彩超”机 解析　紫外线和X光从本质上说是电磁波，A、B项正确；治疗咽喉炎的超声波雾化器和检查血流情况的“彩超”机用的都是超声波，超声波属于机械波，C、D项错误。 答案　AB 3.(2018·江苏卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0和x＝0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图1所示。已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长。 图1 解析　由图象可知，周期T＝0.4 s 由于波长大于0.6 m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt＝0.3 s，波速v＝，代入数据得v＝2 m/s 波长λ＝vT，代入数据得λ＝0.8 m 答案　2 m/s　0.8 m 4.(2019·江苏卷)如图2所示，某L形透明材料的折射率n＝2。现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值。 图2 解析　光线不射入空气中，则在AB面发生全反射，有sin C＝，且C＋θ＝90°，得θ＝60°。 答案　60° 　简谐运动 1.弹簧振子的回复力为弹力，单摆的回复力是重力的切向分力，或合力在切向的分力。单摆的固有周期T＝2π。 2.分析简谐运动中各物理量的变化情况时，一定要以位移为桥梁，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。另外，各矢量均在其值为零时改变方向。 3.阻尼振动的振幅尽管在减小，但其振动周期(频率)不变，它是由振动系统决定的。 4.稳定时，受迫振动的周期或频率等于驱动力的周期或频率，与物体的固有频率无关。共振图象的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动物体的振幅。共振条件f驱＝f固。 【例1】 (2020·常州市调研)如图3甲所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设向右为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。该单摆振动的频率是__________Hz，若振幅有所减小，则振动周期将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 图3 解析　由振动图象可得周期T＝0.8 s，而频率f＝可知周期与振幅无关，则减小振幅其周期不变。＝1.25 Hz，由单摆的周期公式T＝2π 答案　1.25　不变 【变式1】 (多选)(2020·常州市教育学会学业水平监测)关于某物体受迫振动的共振曲线，如图4所示，下列判断正确的是(　　) 图4 A.物体的固有频率等于f0 B.物体作受迫振动时的频率等于f0 C.物体作受迫振动时振幅相同则频率必相同 D.为避免共振发生应该让驱动力的频率远离f0 解析　由图可知，物体的固有频率等于f0，选项A正确；物体作受迫振动时，只有当发生共振时频率才是f0，即物体做受迫振动的频率不一定等于f0，选项B错误；物体作受迫振动时振幅相同，频率不一定相同，选项C错误；根据产生共振的条件可知，为避免共振发生应该让驱动力的频率远离f0，选项D正确。 答案　AD 　机械波 1.机械波必须要在介质中传播。振动质点是“亦步亦趋”，但不“随波逐流”。 2.波的图象描述的是在同一时刻，沿波的传播方向上的各个质点偏离平衡位置的位移。在时间上具有周期性、空间上具有重复性和双向性的特点。 3.深刻理解波动中的质点振动。质点振动的周期(频率)＝波源的周期(频率)＝波的传播周期(频率)。 4.要画好、用好振动图象，并正确地与实际情景相对应。要正确画出波形图，准确写出波形平移距离、质点振动时间与波长、周期的单一解或多解表达式。 5.“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象的综合问题。 (1)分清振动图象与波的图象。只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波的图象，横坐标为t则为振动图象。 图5 (2)看清横、纵坐标的单位