专题01 振动与波 光学（考点串讲）-2024-2025学年高二物理下学期期末考点大串讲（鲁科版）

GREEN BUSINESS 专题01 振动与波 光学 物理 高二下期末大串讲·鲁科版 01 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 02 核心精讲·题型突破 精准划分题型以把握命题规律，深入掌握考试动态与趋势 6 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 简谐运动的基本规律 (1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 (2)条件：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。 7 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 简谐运动的基本规律 (3)平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置。 (4)回复力 ①定义：使物体返回到平衡位置的力。 ②方向：总是指向平衡位置。 ③来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力。 8 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 简谐运动的五个特征 9 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 简谐运动图像 1．简谐运动的表达式 (1)动力学表达式：F＝-kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。 (2)运动学表达式：x＝Asin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动的快慢。 2．对简谐运动图像的认识 (1)简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线，如图所示。 (2)图像反映的是位移随时间的变化规律，随时间的增加而延伸，图像不代表质点运动的轨迹。 10 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 简谐运动图像 4.判定振动的振幅A和周期T。(如图所示) 5.判定振动物体在某一时刻的位移。 6.判定某时刻质点的振动方向： ①下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置； ②下一时刻位移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置。 11 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 简谐运动图像 7.判定某时刻质点的加速度(回复力)的大小和方向。 8.比较不同时刻质点的势能和动能的大小。质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小。 12 1．（23-24高二下·河南南阳·期末）如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐振动，O为平衡位置，，若振子从B第一次运动到O的时间是0.5s，则下列说法正确的是（　　） A．振幅是10cm B．振动周期是1s C．经过一次全振动，振子通过的路程是10cm D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 真题研析 简谐运动的特征应用 考法01 D 13 2．（24-25高二上·江苏泰州·期末）如图所示为某物体做简谐运动的振动图像，以下关于该物体的说法正确的是（　　） A．0.2s时与0.4s时的回复力相同 B．0.4s时与0.6s时的速度相同 C．0.5s~0.7s加速度在减小 D．0.9s~1.1s势能在增加 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 真题研析 简谐运动的图像 考法02 C 14 3．（24-25高二上·山东日照·期末）如图所示，一个有孔的小球连接在轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在水平光滑杆上，能够自由滑动，静止时小球位于O点。以O点为原点、向右为正方向建立Ox轴。将小球拉到N点由静止释放，小球将在M、N之间做简谐运动，P为MO的中点。小球第一次经过P点时开始计时，则小球的振动图像为（　　） 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 命题预测 B 15 4．（24-25高二上·山东烟台·期末）并列悬挂的的两个弹簧振子如图甲所示，分别以振子A、B的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立y轴，当振子在振动过程中某次经过平衡位置时开始计时，两振子的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．两振子的振动频率之比为fA：fB = 2：1 B．振子A 速度为零时，振子B速度最大 C．任意0.5s内，A、B两振子运动的路程相等 D．0.5s~1s内，振子A 向下振动，振子B先向上振动后向下振动 考点一  简谐运动的基本规律 核心精讲·题型突破 命题预测 B 16 考点二  弹簧振子和单摆模型 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点 弹簧振子模型和单摆模型 17 考点二  弹簧振子和单摆模型 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点 弹簧振子模型和单摆模型 18 5．（24-25高二上·江苏南京·期末）如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在BC两点之间做简谐运动，BC相距，小球经过点时开始计时，经过首次到达C点。下列说法正确的是（　　）  A．小球振动的周期为 B．小球由C点到B点加速度不断减小 C．小球的位移-时间关系为 D．末小球位移为 考点二  弹簧振子和单摆模型 核心精讲·题型突破 真题研析 弹簧振子模型 考法01 C 19 6．（24-25高二上·浙江衢州·期末）如图1所示，O点为单摆的固定悬点。现将摆球拉到A点静止释放，摆球在竖直面内的A、C之间来回摆动，B点为最低位置。从释放瞬间开始计时，细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图2所示，下列说法正确的是（　　）  A．单摆的摆长为0.1m B．摆球的质量为0.05kg C．摆球经A点时处于平衡状态 D．摆球经B点时处于失重状态，速度达到最大值 考点二  弹簧振子和单摆模型 核心精讲·题型突破 真题研析 单摆模型 考法02 B 20 7．（24-25高二上·山东德州·期末）长江上的航道灯浮标可以在夜间发光，对夜行的船舶进行指引。它的主要结构为圆柱形的浮标体和上方的航道灯，如图所示。某航道灯浮标静止在水面上时，水面恰好在O点，若在O点上方一定距离处安装一水位传感器，当水面没过水位传感器时，报警器会持续报警。某时刻由于外力扰动，该浮标突然获得一竖直向下的初速度开始做简谐运动，经过2s后报警器开始报警，再经1s后报警停止，则距离下一次开始报警还要经过的时间是（　　）  A．12s B．9s C．6s D．3s 考点二  弹簧振子和单摆模型 核心精讲·题型突破 命题预测 B 21 8．（23-24高二下·内蒙古兴安盟·期末）如图甲所示，单摆在竖直面内的A、C之间做简谐运动。小南同学利用传感器得到了单摆的摆球沿摆线方向的关系图（图乙）。为了进一步研究单摆的特性，小华继续实验。先使摆球（视为质点）带负电（摆线是绝缘的），然后分别将其放在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场中。对于此次研究，小华的猜想正确的是（　　） A．由图像可得单摆摆动的周期为 B．摆球运动到最低点B时，回复力为零，所受合力为零 C．加上匀强磁场后，A与C不在同一水平面 D．加上匀强电场后，单摆周期变小 考点二  弹簧振子和单摆模型 核心精讲·题型突破 命题预测 D 22 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 根据波的图像、波的传播方向判定质点的振动方向的方法 23 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 波动图像和振动图像的比较 24 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 波动图像和振动图像的比较 25 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 波的图像与振动图像综合应用的步骤 26 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点四 波的多解问题 (1)周期性 ①时间周期性:时间间隔Δt与周期T的关系不明确; ②空间周期性:波传播距离Δx与波长λ的关系不明确。 (2)双向性 ①传播方向双向性:波的传播方向不确定; ②振动方向双向性:质点振动方向不确定。 (3)波形的隐含性 在波动问题中,往往只给出完整波形的一部分,或给出几个特殊点,而其余信息均处于隐含状态。这样,波形就有多种情况,形成波动问题的多解性。 27 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点四 波的多解问题 28 9．（24-25高二上·湖南娄底·期末）如图甲是一列沿x轴传播的简谐波在0时刻的波形图，图乙是质点P（xP＝3m）在0时刻的振动图像，以下说法正确的是（　　） A．波向x负向传播 B．波速是 C．一个周期内，质点P前进了6m D．3s时刻，质点P的加速度方向为正 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 真题研析 波动图像与振动图像 考法01 D 29 10．（24-25高二上·河南开封·期末）一列简谐横波在时的波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A．这列波的波长为6m B．若波向右传播，则波的最小频率为 C．若波向左传播，则波的传播速度大小为 D．平衡位置分别为的两个质点，振动方向始终相同 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 真题研析 波动的多解问题 考法02 B 30 11．（23-24高二下·河北邯郸·期末）图甲为一列简谐波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图象，则（　　） A．在时，质点的速度方向为轴正方向 B．质点简谐运动的表达式为 C．从到，该波沿轴正方向传播了 D．从到，质点通过的路程为 考点三  机械波的图像及多解 核心精讲·题型突破 命题预测 A 31 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 机械波的干涉 32 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 机械波的干涉 2.波形图法 在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间。 33 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 机械波的衍射 波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象,产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长。 34 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 多普勒效应 35 12．（24-25高二上·江苏泰州·期末）如图所示，表示两列频率相同、振幅均为A的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。以下说法正确的是（　　） A．该时刻后，N处质点一直处于静止状态 B．该时刻后，M处质点由M向P移动 C．该时刻后内，M处质点的振幅由2A减小为0 D．该时刻M处是凸起的最高点，此后最高点由M向Q移动 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 真题研析 机械波的干涉 考法01 A 36 13．（23-24高二下·福建福州·期末）如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，两板中间有一狭缝，此时观察不到A处叶子的振动，为使水波能带动叶片振动，可采用的方法是（    ） A．增大波源的振幅 B．增大波源的频率 C．将N板向左移 D．将波源S向左移 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 真题研析 机械波的衍射 考法02 C 37 14．（23-24高二下·吉林长春·期中）如图所示为移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成的水波图样，A、B为水面上的两点，此时金属丝恰好触动水面上的O点，。下列说法正确的是（　　） A．O点产生的水波先传到A点 B．A点水波的频率大于B点水波的频率 C．任意时刻A、B处质点的位移总相同 D．振动片在水平向右运动 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 真题研析 多普勒效应 考法03 B 38 15．（24-25高二上·江苏南京·期末）如图甲所示，在轴上有两个波源和，两波源在纸面内做垂直于轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙、丙所示，两波源形成的机械波沿轴传播的速度均为，则（　　） A．两波源形成的波振幅不同，不能产生干涉现象 B．处的点为振动减弱点，振幅为 C．处的点为振动加强点，振幅为 D．振动减弱点的位移始终为，振动加强点的位移始终为 考点四  波的干涉、衍射和多普勒效应 核心精讲·题型突破 命题预测 C 39 考点五  光的折射和全反射 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 折射定律 40 考点五  光的折射和全反射 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 折射率 2．折射率的理解 (1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。 (2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质。 (3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。 41 考点五  光的折射和全反射 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 全反射 1．定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将全部消失，只剩下反射光线的现象。 2．条件： (1)光从光密介质射入光疏介质。 (2)入射角大于或等于临界角。 42 16．（24-25高二上·广东深圳·期末）两束不同频率的单色光垂直于直径射入半圆形玻璃砖，两束光在玻璃砖中轴线两侧对称分布。光线射出玻璃砖后交于点，如图所示。以下判断正确的是（    ） A．光的折射率大于光 B．光的频率小于光的频率 C．光通过玻璃砖的时间大于光 D．增大玻璃砖半径，两光线交点与中轴线距离将增大 考点五  光的折射和全反射 核心精讲·题型突破 真题研析 光的折射定律应用 考法01 B 43 17．（23-24高三上·山西阳泉·期末）如图所示，楔形玻璃的横截面的顶角为30°，边上有点光源S，垂直于边的光线在边的折射角为45°。不考虑多次反射，边上有光射出部分的长度与边的长度之比为（　　） A．1 B． C． D． 考点五  光的折射和全反射 核心精讲·题型突破 真题研析 光的全反射 考法02 D 44 18．（24-25高二上·江西新余·期末）一根实际的光导纤维从内到外一般由纤芯、包层、涂层和护套四部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i=45°，下列说法中正确的是（　　） A．纤芯的折射率小于包层的折射率 B．a光在光纤内的传播速度小于b光的传播速度 C．a光在光纤中传播的时间比b光短 D．入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越长 考点五  光的折射和全反射 核心精讲·题型突破 命题预测 C 45 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 杨氏双缝干涉 (1)原理如图所示 46 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 杨氏双缝干涉 47 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 薄膜干涉 48 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 光的衍射 1．发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。 2．衍射条纹的特点 49 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 光的偏振 1．偏振：光波只沿某一特定的方向振动。 2．自然光：太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫作自然光。 3．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是横波。自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。 4．偏振光的应用：应用于照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。 50 19．（24-25高三上·山东泰安·期中）干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察以外，还可以把一个凸透镜压在一块平面玻璃板上（如图甲），让单色光从上方射入（如图乙），从上往下看凸透镜，可以观察到由干涉形成的环状条纹，这些条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（　　） A．环状条纹是等间距的同心圆环 B．环状条纹的间距不相等，从圆心向外条纹越来越稀疏 C．若对透镜上表面均匀施加适量压力，干涉圆环向边缘移动 D．若把入射的单色光由紫色换为红色，观察到的条纹间距会变小 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 真题研析 光的干涉 考法01 C 51 20．（24-25高二上·湖北·期末）用一束红色激光照射单缝，光屏上出现的现象如图所示，下列关于此现象的描述和操作效果分析，正确的是（　　） A．中央亮条纹的光强最大，两侧亮条纹光强逐渐减弱，这种分布是因为光的干涉造成的 B．若改用白色光照射单缝，光屏上会出现彩色的衍射条纹，且中央亮条纹为白色 C．减小单缝宽度，中央亮条纹变窄 D．增大屏到单缝的距离，中央亮条纹变窄 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 真题研析 光的衍射 考法02 B 52 21．（24-25高二上·江苏扬州·期末）如图，将手机放在水平桌面上，无论怎样转动偏振片Q都无法观察到屏幕上的字。撤去Q，并将手机在水平面内旋转，此过程中观察到屏幕的亮度（　　） A．变暗 B．变亮 C．不变 D．先变亮后变暗 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 真题研析 光的偏振 考法03 B 53 22．（24-25高二上·山东泰安·期末）如图所示为双缝干涉实验装置的截面图，单色光源S到双缝、的距离相等，O是、连线中垂线与光屏的交点。介质为空气时，O点出现亮条纹。若将中垂线上方充满折射率为的介质，下方仍为折射率n=1的空气，则原本在O点处的亮条纹将会（    ） A．向上移动 B．向下移动 C．保持不变 D．无法判断 考点六  光的干涉、衍射和偏振 核心精讲·题型突破 命题预测 A 54 GREEN BUSINESS 汇报：xxx 谢谢 聆听 $$