XX届高考物理轮复习资料.pdf

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1、 XX届高考物理轮精编复习资料007 振动与波、光学 知识网络考点展望 振动与波是历年高考的必考内容，此中命题率最高的知识点为波的图象、波长、频次、波速及其相互关系，特别是 波的图象与振动图象的关系，如 XX年高考北京理综卷第 17 题、全国理综卷第 20 题、福建理综卷第 17 题，一般以选择题的形式出现，试题信息量大、综合性强，一道题常常考 查多个观点和规律此中波的图象，能够综合考察对波的理解能力、推理能力和空间想象能力 高考对光学部分的考察主要有：光的折射现象，全反射；光的干预、衍射和偏振现象；平面镜成像的作图方法；双缝干预实验测定光的波长；光电效应现象 重点概括 一、振动与波 单摆 特

2、色：单摆是理想模型；单摆的答复力由重力沿圆 弧方向的分力供给，当最大摆角 10时，单摆的振动可 看做简谐运动，其振动周期 T2Lg 应用：计时器；测定重力加快度 g，g42LT2 二、振动图象与颠簸图象的差别与联系 振动图象颠簸图象 图象 研究对象一个质点所有质点 物理意义横轴上各点表示各个时刻，图象表示一个质点各个时刻的位移状况横轴上各点表示质点的均衡地点，图象表示某一时刻各个质点的位移状况 图象形成的物理过程相当于次序“扫描”的结果相当一次“摄影”的结果 所能供给的信息直接得出振幅、周期直接得出振幅、波 长 能够算出频次据波速、波长和频次的关系求此中一个量能够判断出位移、加快度、答复力间的

3、变化关系振动方 向和流传方向的关系 三、机械波与电磁波 机械波电磁波 对象研究力学现象研究电磁现象 周期性变化的物理量位移随时间和空间做周期性变化电场 E 和磁场 B 随时间和空间做周期性变化 流传流传需要介质，波速与介质相关，与频次没关，分 横波和纵波两种，流传机械能流传不需要介质，在真空中波 速老是 c，在介质中流传时，波速与介质及频次都相关系电 磁波都是横波，流传电磁能 特征 vT，都会发生反射、折射、干预、衍射、多普勒效应 产生由质点的振动产生无线电波由振荡电路产生光也是电磁波的一种，由原子能级跃迁发出四、平面镜成像 平面镜改变光的流传方向，而不改变光的性质 平面镜成像的特色：等大、正

4、立、虚像，物、像对于镜面对称 成像作图要规范化 射向平面镜的入射光芒和反射光芒要用实线，而且要用箭头标出光的流传方向反射光芒的反向延伸线只好用虚线，虚线上不可以标箭头 镜中的虚像是物体射到平面镜上所有光芒的反射光芒反向延伸后订交形成的在成像作图中，能够只画两条光芒来确立像点 法线既与界面垂直，又是入射光芒与反射光芒夹角的均分线 平面镜转过一个细小的角度，法线也随之转过角度 ，当入射光芒的方向不变时，反射光芒则偏转2 五、光的折射定律 折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角 1 的正弦与折射角 2 的正弦之比为定值n，叫做这种介质 的折射率，表示为 nsin1sin2实验和研究证明，某

5、种介质的折射率等于光在真空中的流传速度 c 跟光在这种介质中的流传速度 v 之比，即 ncv 折射现象中光路是可逆的 六、全反射和临界角 全反射的条件：光从光密介质射向光疏介质；入射角 大于或等于临界角 临界角：使折射角等于 90时的入射角，某种介质的 临界角 c 用 sinc1n 计算 七、用折射定律剖析光的色散现象 在剖析、计算光的色散时，要掌握好折射率 n 的应用及 相关数学知识，侧重理解两点：光的频次由光源决定，与介质没关；在同一介质中，频次越大的光的折射率越大，再应用 ncv0 等知识，就能正确而快速地判断相关色光在介质中的流传速度、波长、入射光芒与折射光芒的偏折程度等问题 八、光的

6、颠簸性 光的干预 干预条件：两束光的频次同样，并有稳固的相位差双缝干预：两列光波抵达某点的行程差为波长的整数倍 时，该处的光相互增强，出现亮条纹；当抵达某点的行程差为半波长的奇数倍时，该处的光相互削弱，出现暗条纹相 邻两条亮条纹的间距 xLd 薄膜干预：从薄膜前后表面反射的两列波叠加产生的干预应用：检查平面的平坦度、增透膜等 光的衍射 发生显然衍射的条件：阻碍物的尺寸跟光的波长邻近或比光的波长还小 光的衍射条纹和干预条纹不一样泊松亮斑是光的衍射惹起的 光的电磁说 麦克斯韦提出“光是一种电磁波”的假定，赫兹用实验考证了电磁说的正确性 九、光的粒子性 光电效应 现象：在光的照耀下物体发射电子的现象

7、 规律：任何金属都存在极限频次，只实用高于极限频次的光照耀金属时，才会发生光电效应在入射光的频次大于金属的极限频次的状况下，从光照耀到金属上到金属逸出光电子的过程，几乎是刹时的光电子的最大初动能随入射光频次的增大而增大，与光的强度没关单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比 光电效应方程：12v2h 光子说：即空间流传的光是不连续的，而是一份一份 的，每一份的能量等于 h，每一份叫做一个光子 光的波粒二象性：光的干预、衍射现象说明光拥有波 动性，光电效应表示光拥有粒子性，所以光拥有波粒二象性 物质波：任何一个运动的物体都有一个波与它对应，波长 hp 热门、重点、难点 一、简谐运动的动力学识

8、题 图 61 例 1如图 61 所示，一个弹簧振子在圆滑水平面上 的 A、B 两点之间做简谐运动当振子经过最大位移处时，有块胶泥落在它的上面，并随其一同振动，那么以后的振动与本来对比较 A振幅的大小不变 B加快度的最大值不变 c速度的最大值变小 D弹性势能的最大值不变 【分析】当振子经过最大位移处时，胶泥落在它的上面，在此过程中，胶泥减少的重力势能所有转变成内能，振子在 B 点的速度仍为零，则其仍以 o 点为均衡地点做简谐运动，且振幅的大小不变于是，最大答复力和最大弹性势能不 变因为质量增大，则其最大加快度变小，在均衡地点的速 度变小综上可知，选项 A、c、D 正确 答案AcD 【评论】解决此

9、题的重点在于正确理解简谐运动的特色，认识简谐运动中各个物理量的变化，找到“振幅的大小不变”这一打破口，从而剖析求解简谐运动拥有以下规律 在均衡地点：速度最大、动能最大、动量最大，位移最小、答复力最小、加快度最小、势能最小 在位移大小等于振幅处：速度最小、动能最小、动量最小，位移最大、答复力最大、加快度最大、势能最大 振动中的位移 x 都是以均衡地点为起点的，方向从均衡地点指向末地点，大小为这两地点间的直线距离加快度与答复力的变化一致，在两个“端点”最大，在均衡地点为零，方向老是指向均衡地点 二、简谐运动的图象、波的图象 例 2 一列简谐横波以 1/s 的速度沿绳索由 A向 B 流传，质点 A、

10、B 间的水平距离为 3，如图 62 甲所示若 t0 时质点 A刚从均衡地点开始向上振动，其振动图象如图 62 乙所示，则 B点的振动图象为图 62 丙中的 图 62 【分析】由题意知，v?T4 故 lAB34，经过 t34T3s 时间 B 点开始振动又由波的流传特征可知，每点开始振动的方向与振源的 起振方向同样，故知 B 点的振动图象为B 答案B 【评论】本例固然只需求 B 的振动图象，但分析过程必 须弄清楚波的流传过程，可画出 t3s 时刻以及t3s t 时刻 AB方向波的图象图 62 丁所示图62 丁 例 3两列振幅、波长均同样的简谐横波，以同样的 速率沿相反方向在同一介质中流传图 63

11、所示为某一时 刻两波的波形图，此中实线为向右流传的波，虚线为向左传 播的波，a、b、c、d、e 为五个等距离的质点则在两列波 流传的过程中，以下说法中正确的选项是 图 63 A质点 a、b、c、d、e 一直静止不动 B质点 b、d 一直静止不动 c质点 a、c、e 一直静止不动 D质点 a、c、e 以振幅 2A 做简谐运动 【分析】由波的叠加原理可知，图示时刻质点 a、b、c、d、e 的位移都为零此中两列波在 a、c、e 上惹起的振动方向同样，在 b、d 两点惹起的振动方向老是相反，故 b、d 始 终静止不动，a、c、e 以振幅 2A 做简谐运动 答案 BD 【评论】两列波流传至某点时，两列波

12、惹起的振动“步 调”同样时，干预增强；惹起的振动“步伐”相反时，干预 减弱，不该仅考虑波峰、波谷的相遇 振动增强的点与振动减弱的点有规律地相互间隔 注：干预图样不是固定不动的，增强的点在做更大振 幅的振动 三、平面镜成像问题 例 4某物体左右双侧各有一竖直搁置的平面镜，两 平面镜相互平行，物体距离左镜 4，右镜 8，如图 64 甲所 示物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的 距离是XX年高考?全国理综卷 图 64 甲 A24B32c40D48 【分析】物体在左镜中所成的各像如图 64 乙所示，可知左镜中从右向左的第三个像是个像在右镜中的像再在 左镜中成的像，即看见像时为光芒在左镜反射

13、一次后在右镜 反射一次再在左镜反射一次进入眼睛，由平面镜成像的对称 性可得：d32 图 64 乙 答案B 【评论】光芒经过平面镜反射进入眼睛，眼睛逆着光芒 确立光源，感觉光是从“虚像”发出 四、光的折射与全反射 光学器械是由透明介质制成的，当光芒从空气照耀到这 些透明体的表面时，折射进入透明体，而后再发生其余的光 学现象解这种问题用到的光学知识主假如反射定律、折射 定律、全反射知识和数学中的几何知识 视深问题 例 5 某水池的实质深度为 h，若某人垂直水面往下看时，水池的视深为多少？【分析】如下图，作两条从水底 S 发出的折射光芒，一条垂直射出水面，另一条入射角很小，这两条折射光芒反向延伸线的

14、交点 S就是看到的 S 的像 在ASo 中，tanAoh 在ASo 中，tanAoh 则 tantanhh 因为、很小，所以 sintan，sintan 得：hsinsinhhn答案hn 【评论】此题考察光的折射定律在实质中的应用正确 画出光路图，并运用近似理论是求解此类问题的重点 奇妙运用光路图解题和光学作图问题 解决几何光学的基本方法是：画出光路图，理解相关概 念，灵巧运用数学知识求解在反射和折射现象中，“光路 可逆”是解决较复杂问题常用的思想方法注意：光路图的 作法一定按照反射和折射定律 因为同一介质对不一样色光的折射率不一样，致使光的色散 现象利用光的折射定律解决的问题主要有“视深”和

15、棱镜 等正确画出光路图是求解此类问题的重点 作图法是解决几何光学识题的主要方法之一达成光路图的依照是光的流传规律，作图时经常要运用逆向思想先由像确立反射光芒，再确立入射光芒解题中经常要巧用光路可逆规律剖析问题，在实像的地点换上物点，必然在原 来物点处成像，即像、物交换此外，波及相关范围的问题，确立相关界限光芒是解决问题的重点 例 6 图 65 甲所示为一个储油圆柱桶，其底面直径 与桶高相等当桶中无油时，贴着桶的上面沿上的 A点恰能 看到桶底边沿上的 B 处；当桶内油的深度等于桶高的一半时，眼所处的地点不变，在桶外沿 AB方向看去，恰能看到桶底 上的 c 点，且 Bc 的距离是桶底直径的四分之一

16、据此可估 算出该油的折射率 n 和光在这种油中的流传速度 v 分别为 图 65 甲 A1.6、1.9108/sB 2.0、1.6108/s c2.2、2.2108/sD 1.6、1.6108/s 【分析】当油的深度为桶高的一半时，眼睛看见 c 点的 光路图如图 65 乙所示，可得：图 65 乙 nsinisinr 1.6 又因为 ncv 可得 v1.9 108/s 答案A 【评论】正确地画出光路图是解决几何光学识题的重点 例 7一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光芒相对于入 射光芒侧移了一段距离在以下状况下，出射光芒侧移距离 最大的是XX年高考?全

17、国理综卷 A红光以 30的入射角入射 B红光以 45的入射角入射 c紫光以 30的入射角入射 D紫光以 45的入射角入射 【分析】如下图，由题意可知，o2A 为偏移距离 x，有：xdcosr?sin nsinisinr 若为同一单色光，即 n 值同样当 i增大时，r 也增大，但 i比r 增大得快，sin0 且增大，dcosr 0 且增大，故 A、c 选项错误 若入射角同样，则：xdsini 即当 n 增大，x 也增大，应选项 B 错误、D 正确 答案 D 【评论】某束单色光照到介质表面，当入射角增大时，折射角也增大，但入射角比折射角增大得快 一束复色光经过平板玻璃也会发生色散现象，即射出 光的

18、边沿出现彩色，不过当玻璃较薄时这个现象不太显然 例 8一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的 深度为H，在水池的底部中央放一点光源，此中一条光芒以 30的入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光芒与折 射光芒的夹角为 105，如图 66 甲所示，则可知 图 66 甲 A液体的折射率为 2 B液体的折射率为 22 c整个水池表面都有光射出 D液体表面亮斑的面积为H2 【分析】由题意知 ir18010575 r 753045 故折射率 nsinrsini2 该液体的临界角 carcsin1n 45 可得液体表面亮斑的半径如图 66 乙所示，rH 图 66 乙 故亮斑面积为：SH2 答案AD 【评

19、论】利用反射定律、折射定律和几何知识，解出折 射角是解此题的重点 五、干预、衍射与偏振 干预与衍射的比较 光的干预与衍射现象是光的颠簸性的表现，也是光拥有颠簸性的凭证二者的差别是：光的干预现象只有在切合必定条件下才发生；而光的衍射现象却老是存在的，只有显然与不显然之分 光的干预现象和衍射现象在屏上出现的都是明暗相间的条纹，但双缝干预时条纹间隔平均，从中央到双侧的明纹亮度不变化；而单缝衍射的条纹间隔不平均，中央明纹又宽又亮，从中央向双侧，条纹宽度减小，明纹亮度明显减弱 光的偏振 横波的振动矢量垂直于波的流传方向振动时，偏于某个特定方向的现象叫偏振纵波只好沿着波的流传方向振动，所以不行能有偏振，光

20、的偏振现象证明光是横波光的偏振现象在科技、生活中的应用有：照相机镜头上的偏振片、立体电影等 例 9 图 67 所示为一竖直的肥皂膜的横截面，用单色光照耀薄膜，在薄膜上产生明暗相间的条纹，以下说法正 确的是 图 67 A薄膜上的干预条纹是竖直的 B薄膜上的干预条纹是水平的 c 用蓝光照耀薄膜所产生的干预条纹的间距比用红光照耀时的小源：D干预条纹是因为光芒在薄膜前后两表面反射形成的 两列光波叠加的结果 【分析】光从肥皂膜的前后表面反射形成相关光，其路 程差与薄膜厚度相关；在重力作用下，肥皂膜形成上薄下厚 的楔形，在同一水平面上厚度相等，形成亮纹所以，干预 条纹应是水平的又因蓝光的波长小于红光的波长

21、，所以用 蓝光照耀薄膜所产生的干预条纹的间距较红光的小综上所 述，选项 B、c、D 正确 答案BcD 【评论】此题主要考察的是薄膜干预形成的原由，以及 干预条纹与入射光波长之间的关系 六、光电效应的规律与应用 例 10如图 68 所示，用导线将验电器与干净锌板 连结，触摸锌板使验电器指示归零用紫外线照耀锌板，验 电器指针发生显然偏转，接着用毛皮摩掠过的橡胶棒接触锌 板，发现验电器的指针张角减小，此现象说明锌板带 _ 电；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器 指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频次_ 红 外线的频次XX年高考?上海物理卷 图 68 【分析】因锌板被紫外线照耀后发生光电效应，验电器 指针带正电荷而偏转；毛皮摩掠过的橡胶棒带负电，与锌板 接触时，电子与验电器指针上的正电荷中和，而使张角减小；用红外线照耀锌板时，验电器指针的偏角不变，锌板未发生 光电效应，说明锌板的极限频次大于红外线的频次 答案正大于 【评论】光电效应在物理学史上拥有较重要的意义，需 要熟记其现象、清楚地理解其产生的体制