2019届二轮复习选修3-4部分课件（43张）（全国通用）

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选修 3-4 部分 突破第 (1) 小题 —— 扫描知识 • 警示易错 【 知识规律整合 】 主题一　机械振动与机械波 1. 简谐运动、简谐运动的公式和图像 (1) 描述振动的物理量 ①振幅 : 振动物体离开平衡位置的最大距离 , 用 A 表示 . ② 周期 : 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间 , 用 T 表示 . ③ 频率 : 单位时间内完成全振动的次数 , 用 f 表示 . (3) 简谐运动的图像 图像的应用 :① 可直接读取振幅、周期、各时刻的位移 .② 判定各时刻回复力、加速度及速度方向 .③ 判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况 . (2)单摆振动周期的特点:与摆球质量m和振幅A无关,只与摆长l和当地的重力加速度有关. (3)单摆振动的回复力:是重力沿圆弧切线方向的分力. 3.受迫振动和共振 (1)受迫振动:物体在外界驱动力(能够使物体发生振动的周期性外力)作用下的振动. (2)受迫振动的特点:振动稳定后的频率等于驱动力的频率,跟物体的固有频率 无关 . (3)共振:驱动力的频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅最大的现象. 4.机械波、横波和纵波 (1)机械波的分类:横波和纵波 横波是质点振动方向与波的传播方向垂直,纵波是质点振动方向与波的传播方向在同一直线上 . (2)机械波的特点 ① 对理想的简谐波,各质点振幅相同 . ② 各质点的振动周期都与波源的振动周期相同 . ③ 离波源越远的质点,振动越滞后 . ④ 各质点只在各自的平衡位置附近振动,并不沿波的传播方向迁移 . ⑤ 机械波向前传播的是运动形式,也是传播能量和传递信息的方式 . ② 波速只与介质有关 , 在同一种均匀介质中 , 波速是一个定值 , 与波源无关 . ③ 波长既与波源有关又与介质有关 . 6. 波的干涉和衍射现象、多普勒效应 (1) 产生干涉的必要条件 : 两列波的频率相等 . 现象 : 两列波相遇时 , 某些区域总是振动加强 , 某些区域总是振动减弱 , 且振动加强区和振动减弱区相互间隔 . (2) 产生明显衍射的条件 : 孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大 , 或者比波长更小 . (3) 多普勒效应 : 波源的频率是不改变的 , 只是由于波源和观察者之间有相对运动 , 观察者感到频率发生了变化 . 靠近 ( 或远离 ) 波源 , 频率增大 ( 或减小 ). 【 考题选项正误判断 】 1.( 2018· 上海静安区一模 B 选项 ) 摆长不变 , 摆球质量越大 , 周期越小 .( 　 　 ) 2.( 2018· 北京海淀区模拟 C 选项 ) 彩超工作利用的是超声波的多普勒效应 ,CT 工作利用的是 X 射线穿透不同组织后的强度不同 , 与衍射无关 .( 　 　 ) 3.( 2018· 湖南模拟 D 选项 ) 水面波没有将该同学推向岸边 , 是因为波传播时能量不会传递出去 .( 　 　 ) 4.( 2018· 四川模拟 B 选项 ) 波谷和波谷叠加的位置 , 是振动加强点 , 加强点永远振动加强 .( 　 　 ) 5.( 2018· 辽宁抚顺模拟 B 选项 ) 机械波传播过程中 , 介质中质点的振动速度与波的传播速度相等 .( 　 　 ) × √ × √ × 主题二　电磁振荡与电磁波 1.变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,电磁波及其传播 (1)麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场. (2)电磁波:变化的磁场和变化的电场交替产生,形成电磁场,电磁场由近及远地向外传播形成电磁波. 电磁波是横波,电磁波在真空中的速度为c =3×10 8 m/s . 注意:①均匀变化的磁场(或电场)产生恒定的电场(或磁场);②非均匀变化的磁场(或电场)产生变化的电场(或磁场);③不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同,但不同频率的电磁波在同一介质中的传播速度不同. 【 知识规律整合 】 2.电磁波的产生、发射和接收 (1)电磁波的产生:振荡电路的特点 —— 采用开放电路、频率足够高 . (2)发射电磁信号需经过调制过程,调制分调幅、调频两种. (3)调谐:使接收电路产生电谐振的过程. (4)解调:使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程. 3.电磁波谱 电磁波按波长由长到短的排列顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 . 【 考题选项正误判断 】 1.( 2018· 吉林模拟 B 选项 ) 机械波必须靠介质传播 , 无线电波可以在真空中传播 .( 　 　 ) 2.( 2018· 山西太原模拟 B 选项 ) 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 .( 　 　 ) 3.( 2018· 浙江杭州模拟 E 选项 ) 电磁波在任何介质中的传播速度均为 3×10 8 m/s . ( 　 　 ) √ × × 【 知识规律整合 】 1.光的折射定律　折射率 (1)折射定律:折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居在法线两侧,入射角的正弦值跟折射角的正弦值成正比. (2)在折射现象中,光路是可逆的. 主题三　光 2. 全反射、光导纤维 (1) 全反射条件 :① 光从光密介质射入光疏介质 . ② 入射角大于等于临界角 . (3) 应用 —— 光导纤维 它由内芯和外套两层组成 , 内芯的折射率比外套的折射率大 , 光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 . 注意 : 频率越大的光发生全反射的临界角越小 . (2)薄膜干涉 ① 形成:由薄膜前后表面反射的光叠加而成.(薄膜一般指肥皂膜或空气膜等 ) ② 条纹:彼此平行的明暗相间的条纹.若白光入射,得到平行的彩色条纹 . ③ 应用:用于检查工件表面的平整度 . (3)光的衍射 光在传播过程中遇到障碍物时,偏离原来的直线传播路径,绕到障碍物后面继续传播的现象 . (4)光的偏振 在与光波传播方向垂直的平面内,光振动沿各个方向均匀分布的光叫自然光,光振动只沿着某个特定方向的光叫偏振光 . 【 考题选项正误判断 】 1.( 2018· 河北衡水模拟 C 选项 ) 红光的折射率最小 , 则红光发生全反射的临界角最大 .( 　 　 ) 2.( 2018· 福建福州模拟 B 选项 ) 口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球 , 小球所发的光能从水面任何区域射出 .( 　 　 ) 3.( 2018· 陕西模拟 D 选项 ) 激光全息照片的拍摄是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息 .( 　 　 ) 4.( 2018· 四川成都模拟 C 选项 ) 用标准平面检查光学平面的平整程度 , 是利用光的干涉现象 .( 　 　 ) √ × √ √ 1.( 多选 ) 电磁波在生活中有着广泛的应用 , 下列对电磁波的说法正确的是 　　　　 .( 填正确答案标号 )  A. 电磁波由电磁振荡产生 , 若波源的电磁振荡停止 , 空间的电磁波随即消失 B. 电磁波在空中传播的频率与波源的电磁振荡的频率相等 , 仅由电磁振荡电路 决定 C. 根据麦克斯韦电磁场理论 , 电磁波中的电场和磁场互相垂直 , 电磁波是横波 D. 电磁波是周期性变化的电场和磁场相互激发形成的 , 可以在真空中传播 E. 要利用电磁波传递信号实现无线通信 , 在发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调 【 预测练习 】 解析 : 波源的电磁振荡停止 , 波还会在空间继续传播 , 直到能量为零 ,A 错误 ; 电磁波在空中传播的频率等于波源电磁振荡的频率 ,B 正确 ; 根据麦克斯韦电磁场理论 , 电磁波是周期性变化的电场和磁场相互激发形成的 , 电场和磁场互相垂直 , 电磁波是横波 ,C 正确 ; 电磁波是周期性变化的电场和磁场相互激发形成的 , 电磁波的传播不需要介质 , 在真空中可以传播 ,D 正确 ; 发射无线电波时需要对电磁波进行调制 , 而接收时需要解调 ,E 错误 . 答案 : BCD 2.( 2018· 陕西榆林二模 )( 多选 ) 关于振动与波 , 下列说法正确的是 　　　　 .( 填正确答案标号 )  A. 军队士兵便步过桥 , 是为了避免桥发生共振 B. 一个单摆在赤道上的振动周期为 T, 移到北极时振动周期也为 T C. 当接收者远离波源时 , 其接收到的波的频率比波源发出的频率低 D. 一列水波遇到障碍物发生衍射 , 衍射后的水波频率不变 E. 简谐横波在传播过程中每经过一个周期 , 振动质点将沿传播方向移动一个 波长 解析 : 军队士兵过桥时使用便步 , 是为了防止桥发生共振现象 , 故 A 正确 ; 一个单摆在赤道上的振动周期为 T, 根据周期公式 T=2π , 当移到北极时 , 重力加速度增大 , 则振动周期会小于 T, 故 B 错误 ; 根据多普勒效应可知 , 当接收者远离波源时 , 接收者接收到的波的频率比波源频率低 , 故 C 正确 ; 水波发生衍射现象 , 频率仍不变 , 故 D 正确 ; 波在传播中质点不会随波前进 , 都仍在其平衡位置附近上下振动 , 故 E 错误 . 答案 : ACD 3.( 2018· 安徽三模 )( 多选 ) 下列说法正确的是 　　　　 .( 填正确答案标号 )  A. 声源与观察者相互靠近时 , 观察者所接收的声波波速大于声源发出的声波 波速 B. 在波的传播方向上 , 某个质点的振动速度就是波的传播速度 C. 机械波传播过程中即使遇见尺寸比机械波波长大得多的障碍物也能发生衍射 D. 向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收 , 测出反射波的频率变化就能知道血流的速度 , 这种方法俗称“彩超” , 利用的是多普勒效应原理 E. 围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是干涉现象 解析: 声源与观察者相互靠近时,观察者所接收的声波波速与声源发出的声波波速相等,故A错误;对于机械波,某个质点的振动速度与波的传播速度不同,两者相互垂直,故B错误;当障碍物的尺寸比机械波的波长大得多时,也能发生衍射现象,只是不明显,故C正确;“彩超”是利用多普勒效应原理,故D正确;围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音,是声波叠加产生加强与减弱的干涉的结果,故E正确. 答案: CDE 4.( 2018· 山东济宁一模 )( 多选 ) 如图所示 ,O 1 O 2 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线 ,A,B 是关于 O 1 O 2 轴等距且平行的两束不同单色细光束 , 从玻璃体右方射出后的光路如图所示 ,MN 是垂直于 O 1 O 2 放置的光屏 , 沿 O 1 O 2 方向不断左右移动光屏 , 可在屏上得到一个光斑 P, 根据该光路图 , 下列说法正确的是 　　　　 .( 填正确答案标号 )  A.A 光的频率比 B 光的频率高 B.A 光比 B 光更容易发生衍射现象 C. 在该玻璃体中 ,A 光的传播速度比 B 光的传播速度小 D. 在该玻璃体中 ,A 光的临界角大于 B 光的临界角 E. 用同一双缝干涉实验装置分别用 A,B 光做实验 ,A 光的干涉条纹间距大于 B 光的干涉条纹间距 答案 : BDE 5.( 多选 ) 如图是两列频率相同沿水平方向传播的简谐横波在某时刻的叠加情况 , 以波源 S 1 ,S 2 为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰 ( 实线 ) 和波谷 ( 虚线 ),S 1 的振幅 A 1 =4 cm,S 2 的振幅 A 2 =3 cm, 则下列说法正确的是 　　　　 .( 填正确答案标号 )  A. 质点 D 是振动减弱点 B. 质点 A,D 在该时刻的高度差为 14 cm C. 再过半个周期 , 质点 B,C 是振动加强点 D. 质点 C 的振幅为 1 cm E. 质点 C 此刻以后将向下振动 解析: 质点D是波谷与波谷的相遇点,所以是振动加强点,故A错误;质点A是波峰与波峰的相遇点,在平衡位置上方的高度为两振幅之和,即A 1 +A 2 =7 cm,质点D在平衡位置之下的高度为两振幅之和,即A 1 +A 2 =7 cm,质点A,D在该时刻的高度差为14 cm,故B正确;质点B,C是波峰与波谷相遇点,永远都是振动减弱点,故C错误;质点C为振动减弱点,振幅为两振幅之差,即A 1 -A 2 =1 cm,故D正确;质点C此时处于波峰,以后将向下振动,故E正确. 答案 : BDE 6.( 2018· 陕西汉中一模 )( 多选 ) 一列简谐横波在 t=0 时刻的波形图如图中的实线所示 ,t=0.1 s 时刻的波形图如图中的虚线所示 , 若该波传播的速度为 10 m/s , 则 　　　　 .( 填正确答案标号 )  A.t =0 时刻质点 a 沿 y 轴负方向运动 B. 这列波沿 x 轴正方向传播 C. 这列波的周期为 0.4 s D. 从 t=0 时刻开始质点 a 经 0.2 s 通过的路程为 0.4 m E.x =2 m 处的质点的位移表达式为 y=0.2sin 5πt(m) 答案 : ACD 攻克第(2)大题——预测考点•胸有成竹 【 解题方略 】 预测1　波动图像、振动图像与波速公式的应用 1.由波的图像讨论波的传播距离、时间、周期和波速等时注意“双向”和“多解”. 2.波动图形上,介质质点的振动方向:“上坡下,下坡上”;振动图像中介质质点的振动方向为“上坡上,下坡下”(要区分开) . 3.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(机械波的波速只由介质决定). 4.波动中,所有质点都不会随波迁移,所有质点的起振方向都相同. 1.( 2018· 河南郑州模拟 ) 图 (a) 为一列简谐横波在 t=0.10 s 时刻的波形图 ,P 是平衡位置在 x=1.0 m 处的质点 ,Q 是平衡位置在 x=4.0 m 处的质点 ; 图 (b) 为质点 Q 的振动图像 , 求 : (1) 该波的振幅、频率、波长和周期 ; 答案 : (1)10 cm 　 5 Hz 　 8 m 　 0.2 s 【 预测练习 】 (2) 该波的波速和传播方向 ; (3) 在 t=0.10 s 时刻质点 P 的振动方向 . (3) 波的传播方向沿 x 轴负方向 , 由“上下坡”法知在 t=0.10 s 时刻质点 P 沿 y 轴正方向振动 . 答案 : (2)40 m/s 　沿 x 轴负方向　 (3) 沿 y 轴正方向振动 2.( 2018· 陕西咸阳模拟 ) 一列简谐横波的波形如图所示 , 实线表示 t 1 =0 时刻的波形 , 虚线表示 t 2 =0.1 s 时刻的波形 , 该波的周期为 T. (1) 若 T

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