2018版高考物理(粤教版)大一轮复习课件：选修3-4 基础课1 机械振动

基础课1机械振动一、选择题(以下每小题均为多项选择题）1．(2016·河北衡水中学模拟）如图1甲所示，一单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。

不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.对于这个单摆的振动过程,下列说法正确的是( )图1A．单摆的摆长约为1.0 mB．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin（πt）cmC．从t＝0.5 s到t＝1。

0 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从t＝1。

0 s到t＝1.5 s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小E．从t＝1。

0到t＝1。

5 s的过程中,摆球所受回复力逐渐增大解析由题图乙可知单摆的周期T＝2 s，振幅A＝8 cm。

由单摆的周期公式T＝2π错误!,代入数据可得l＝1 m，选项A正确；由ω＝2πT可得ω＝πrad/s，则单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝A sin ωt＝8sin(πt）cm，选项B正确；从t＝0。

5 s到t＝1。

0 s 的过程中，摆球从最高点运动到最低点，重力势能减小，选项C 错误;从t＝1。

0 s到t＝1.5 s的过程中,摆球的位移增大，回复力增大，选项D错误，E正确。

答案ABE2。

如图2所示，在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸,一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动，可以在白纸上留下痕迹.已知弹簧的劲度系数为k＝10 N/m，振子的质量为0。

5 kg,白纸移动速度为2 m/s，弹簧弹性势能的表达式E p＝错误!ky2，不计一切摩擦。

在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线,则下列说法中正确的是( ）图2A．该弹簧振子的振幅为1 mB．该弹簧振子的周期为1 sC．该弹簧振子的最大加速度为10 m/s2D．该弹簧振子的最大速度为2 m/sE．该弹簧振子的最大速度为错误!m/s解析 弹簧振子的振幅为振子偏离平衡位置的最大距离，所以该弹簧振子的振幅为A ＝0。

光的折射定律 折射率 全反射、光导纤维 光
光的干涉、衍射和偏振现象
Ⅰ
①麦克斯韦电
Ⅰ
磁场理论
卷Ⅱ：
②电磁波的特
选择题
T34(1)
点
Ⅰ
③电磁波与机
械波的对比
Ⅱ
Ⅰ 卷Ⅰ： 卷Ⅰ： 卷Ⅰ：
①折射率
②光的折射定
Ⅰ T34(2)
T34(1)
T34(2)
选择题 律及全反射
卷Ⅱ： 卷Ⅱ： 卷Ⅲ： 计算题
③光的干涉、
(1)摆线为不可伸缩的轻 细线 (2)无空气等阻力 (3)最大摆角小于5°
回复力
弹簧的__重__力___ 提供
摆球_原__长___沿与摆线垂 直(即切向)方向的分力
平衡位置 弹簧处于弹___力_处
最低点
周期
与振幅无关
T＝2π
l g
能量 转化
弹性势能与动能 的相互转化，机 械能守恒
重力势能与动能的相互 转化，机械能守恒
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考点内容
简谐运动 简谐运动的公式和图象 单摆、周期公式 机械 受迫振动和共振 振动 机械波、横波和纵波 与机 横波的图象 械波 波速、波长和频率(周期)的关系 波的干涉和衍射现象
多普勒效应
要 全国高考命题实况 求 2014 2015 2016
常考 题型
命题热点
Ⅰ
Ⅱ
①简谐运动的
Ⅰ
规律
Ⅰ
卷Ⅰ：
(4)简谐运动的特征 ①动力学特征：F回＝__－__k_x__。 ②运动学特征：x、v、a均按正弦或余弦规律发生周期性变化 (注意v、a的变化趋势相反)。 ③能量特征：系统的机械能守恒，振幅A不变。
2．简谐运动的两种模型
模型

简谐运
(2)无摩擦等阻力
(2)无空气阻力
动条件
(3)在弹簧弹性限度内 (3)最大摆角很小
回复力 弹簧的弹力提供
摆球重力沿圆弧 切线方向的分力
平衡 位置
弹簧处于原长处
最低点
模型
弹簧振子
单摆
周期 能量
与振幅无关
T＝2π
l g
弹性势能与动能的相 重力势能与动能的相互转
转化 互转化，机械能守恒 化，机械能守恒
复习指导 本部分考查的热点有简谐运动的特点及图象、波的图象以及波 长、波速、频率的关系，光的折射和全反射，题型以选择题和填 空题为主，难度中等偏下，波动与振动的综合及光的折射与全反 射的综合，有的考区也以计算题的形式考查． 复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加速度等各 物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个图象的物理意义， 注意图象在空间和时间上的周期性，分析几何光学中的折射、全 反射和临界角问题时，应注意与实际应用的联系，作出正确的光 路图；光和相对论部分，以考查基本概念及对规律的简单理解为 主，不可忽视任何一个知识点.
4．描述简谐运动的物理量
物理量
定义
意义
由平衡位置指向质点 描述质点振动中某时刻相对 位移
所在位置的有向线段 于平衡位置的位移
振动物体离开平衡位
振幅
描述振动的强弱和能量
置的最大距离
物理量
定义
意义
振动物体完成一次全 周期
振动所需时间 振动物体单位时间内 频率 完成全振动的次数
描述振动的快慢， 两者互为倒数：T＝1f
2．图象
(1)从_平___衡__位__置__开始计时，函数表达式为 x＝Asinωt，图象
如图甲所示．

l ③相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式：Δx＝___d_λ__。
(2)薄膜干涉。 ①相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面_反__射___的 两列光波。 ②图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的_厚__度__ 相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜 时，形成彩色条纹。
[思考判断] (1)光的干涉和衍射现象说明了光是波，也能说明光是横波。( ) (2)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使一束光变成两束完全相同 的相干光。( ) (3)阳光在水面的反射光是偏振光。 ( ) (4)电磁波以一定的速度在空间传播，在传播过程中满足v＝λf。 () (5)波长不同的电磁波在本质上不相同。( ) (6)电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象。 ()
2．薄膜干涉 (1)如图2所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上 薄下厚的楔形。
图2
(2)光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射 出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加，两列光波同相叠 加，出现明纹；反相叠加，出现暗纹。 (3)条纹特点：①单色光：明暗相间的水平条纹； ②白光：彩色水平条纹。
2．电磁波的发射和接收 (1)发射电磁波的条件 ①要有足够高的_振__荡__频__率___； ②电路必须__开__放__，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能 大的空间。 (2)调制有__调__幅___和调频两种方式，解调是调制的逆过程。 (3)电磁波谱 ①定义：按电磁波的波长从长到短分布是__无__线__电__波____、红 外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱；递 变规律：直线传播能力增强，衍射能力减弱。
பைடு நூலகம்图3
A．这里应用的是光的衍射现象 B．这里应用的是光的干涉现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细 解析 由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射 现象，当抽制的丝变细的时候，丝的直径较接近激光的波长， 条纹间距就大，A、D正确。 答案 AD