06二轮专题06非重点章节的查漏补缺.docx
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06二轮专题06非重点章节的查漏补缺
专题六 非重点章节的查漏补缺
考情分析
本专题简谐运动和波的传播涉及的考点有:
弹簧振子,简谐运动,简谐运动的振辐、周期和频率,简谐运动的振动图象;单摆,在小振幅条件下单摆做简谐运动,周期公式;振动中的能量转化;自由振动和受迫振动,受迫振动的振动频率,共振及其常见的应用;振动在介质中的传播——波,横波和纵波,横波的图象,波长、频率和波速的关系,波的叠加,波的干涉、衍射现象;声波、超声波及其应用;多普勒效应.
热学部分涉及到的考点有:
物质是由大量分子组成的.分子的热运动、布朗运动.分子间的相互作用力;分子热运动的动能.温度是物体分子热运动平均动能的标志,物体分子间的相互作用,势能、物体的内能;做功和热传递是改变物体内能的两种方式:
热量、能量守恒定律;热力学第一定律;热力学第二定律;永动机不可能;绝对零度不可达到;能源的开发和利用,能源的利用与环境保护;气体的状态和状态参量;热力学温度;气体的体积、温度、压强之间的关系;气体分子运动的特点;气体压强的微观意义.
光学与原子物理部分涉及的考点有:
光的直线传播,本影和半影;光的反射,反射定律;平面镜成像作图法;光的折射,折射定律,折射率,全反射和临界角,光导纤维;棱镜,光的色散;光本性学说的发展简史;光的干涉现象,双缝干涉,薄膜干涉,双缝干涉的条纹间距与波长的关系;光的衍射;光的偏振现象;光谱和光谱分析;红外线、紫外线、X射线、γ射线以及它们的应用;光的电磁本性,电磁波谱;光电效应,光子,爱因斯坦光电效应方程,光的波粒二象性,物质波;激光的特性及应用;α粒子散射实验,原子的核式结构;氢原子的能极结构光子的发射和吸收,氢原子的电子云,原子核的组成;天然放射现象,α射线、β射线γ射线;衰变、半衰期;原子核的人工转变;核反应方程;放射性同位素及其应用;放射性污染和防护;核能;质量亏损,爱因斯坦的质能方程;重核的裂变,链式反应,核反应堆;轻核的聚变,可控热核反应;人类对物质结构的认识.
考向走势
本专题的考点大多都是高考要求的Ⅰ级要求.
振动图象和振动模型单独考查的可能性不大,更多的会与波的图象结合在一起出题,以振动的物体为物理情景,对综合能力的知识进行考查.涉及波的图象的题目在近几年的高考中重现率为100%,一般以选择题的形式出现,常常和质点的振动以及波速公式结合在一起考查.另外,围绕波的干涉、衍射现象、多普勒效应等内容,以新的背景出题的可能性也在不断地增大.
几何光学中的平面镜问题和不同色光的折射率问题时常成为考点.以对光的本性的认识为线索,介绍了近代物理光学的初步理论,以及建立这些理论的实验基础和一些重要物理现象,高考命题常以选择出现.光的本性和几何光学的知识相结合进行考查,如光在介质中的传播、折射率等,近五年来是一个热点问题.
原子物理考查多以基础知识为主,着重考查学生的识别、理解及应用能力.近几年来出现了与实际相结合的考题形式,或以科学研究相结合起来、生活应用现象为背景,但考查的知识内容仍具有较强的基础性和针对性.估计今后的考查不会有较大的变化.
主干知识整合
第21课时简谐运动和波的传播
考点分布
年份及考卷
考点内容
题型
分值
2005
上海物理卷
单摆
选择题
5
北京春招卷
波的图像
选择题
6
北京理综卷
机械波的基本规律
选择题
6
天津理综卷
波长波速的关系
选择题
6
广东物理卷
机械小的基本规律
选择题
4
江苏物理卷
波长波速的关系
选择题
4
上海物理卷
机械波的基本规律
选择题
5
上海物理卷
波的干涉
填空题
4
2004
北京理综卷
波的基本知识
选择题
6
全国理综1
振动和波的图像
选择题
6
江苏物理卷
波速周期波长的关系
选择题
4
广东物理卷
波速周期波长的关系
选择题
4
全国理综2
波速周期波长的关系
选择题
6
上海物理卷
波的叠加
作图题
4
江苏物理卷
周期和频率
计算题
15
北京春招卷
波的图象
选择题
6
2003
江苏物理卷
振动的图象
选择题
4
全国理综卷
波的基本知识
选择题
6
上海物理卷
波的基本知识
选择题
5
上海物理卷
波的图象
作图题
4
上海春招卷
波的图象
选择题
3
考训指南
本考点内容是历年高考的必考内容,其中命题频率最高的知识点是波的图象、频率、波长、波速的关系。
题型多以选择题、填空题的形式出现,试题信息容量大、综合性强,一道题往往考查多个概念和规律,特别是通过波的图象综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力。
重点难点聚焦
1.简谐运动
(1)简谐运动特点
振动过程中各物理量的变化:
当质点远离平衡位置时,位移、回复力、加速度均增大,速度、动能减小;当质点向平衡位置运动时,位移、回复力、加速度减小,速度、动能增大.位移的方向总是背离平衡位置,回复力、加速度方向总是指向平衡位置.
说明:
①研究简谐运动,通常以平衡位置为坐标原点.
②对称性:
在振动轨迹上关于平衡位置对称的两点,位移、回复力、加速度等大反向;速度等大,方向可能相同,也可能相反;动能、速率等大;振动质点从平衡位置开始第一次通过这两点所用的时间相等.
③周期性:
简谐运动是周期性运动,其位移、速度、加速度、回复力、动能和势能都随时间作周期性变化.
(2)振动图象
振动图象反映的是一个质点的位移随时间的变化规律,由图象可直接读出振幅、周期和任意时刻的运动方向.
由于振动的周期性和非线性,在从任意时刻开始计时的一个周期内或半周期内,质点运动的路程都相等(分别为4A和2A),但从不同时刻开始计时的四分之一周期内,质点运动的路程是不一定相等的.
(3)单摆
①单摆周期与高度关系
设地球质量为M时,半径为R,地球表面的重力加速度为g0.离地面高h处重力加速度为g,单摆的质量为m,忽略地球自转的影响,则有
因此可得单摆在高为h处的周期T与地面处周期T0的关系为
或
②单摆周期与不同行星的关系
把单摆分别置于质量为M1、M2,半径为R1、R2的两行星表面上,其周期分别为T1和T2,重力加速度分别为g1、g2,忽略行星自转影响,则有
,
2.简谐波
(1)波动过程具有时间和空间的周期性
介质在传播振动的过程中,介质中每一个质点相对于平衡位置的位移随时间作周期性变化,这体现了时间的周期性;另一方面,每一时刻,介质中沿波传播方向上各个质点的空间分布具有空间周期性.如相距波长整数倍的两个质点振动状态相同,即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相同;相距半波长奇数倍的两个质点振动状态相反,即它们在任一时刻的位移、速度及相关量均相反.
(2)有关波的图象的计算
①计算的主要依据有:
υ==
=λ·f及Δx=υ·Δt,式中Δx为Δt时间内波沿传播方向传播的距离.
②计算的关键是确定波传播的距离Δx与λ的关系,Δt与T的关系.求Δx方法之一是在图象中用平移波形来表示.若知道t1、t2两时刻的波形,将t1时刻的波形沿传播方向平移.直到与t2时刻的波形重合,设平移的距离最少为ΔL,则Δx=nλ+ΔL
(注意:
当不知传播方向时,t1时的波形可能向两个方向移动,Δx有二解).
③双向性与重复性是波的两个基本特征,这两个特征决定了波问题通常具有多解性.为了准确地表达波的多解性,通常先写出含有“n”或“k”的通式,再结合所需要的特解,这样可有效地防止漏解.
(3)由波的图象判定质点振动方向或波的传播方向
①“带动”法
如果已知某质点的振动方向,在波的图象中找一个与它紧邻的另一质点,分析这两个质点哪一个先振,先振的质点靠近振源,从而判断出波的传播方向.
反之,如果知道了波的传播方向,也就知道了振源在哪一侧,再找一个与所研究的质点紧邻且靠近振源的质点,这个质点先振,由此判断所研究质点的振动方向.
②微平移法
(4)机械振动能量只取决于振幅,与周期和频率无关;波由一介质进入另一介质,只改变波速和波长,不改变频率;波干涉中振动加强的点比振动减弱的点振幅大,但每时刻的位移并不一定大,即振动加强的点也有即时位移为零的时候;波的干涉图象中除加强和减弱点外,还有振动介于二者之间的质点.
规律方法探究
【例1】(2005年高考·北京)一列简谐机械横波某时刻的波形图如图6-21-1所示,波源的平衡位置坐标为x=0,当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时,介质中平衡位置坐标x=2m的质点所处位置及运动情况是 (A)
A.在其平衡位置下方且向上运动
B.在其平衡位置下方且向下运动
C.在其平衡位置上方且向上运动
D.在其平衡位置上方且向下运动 图6-21-1
【命题立意】本题涉及机械波和质点的振动,考查机械波和质点振动的关系;明确该质点和波源反相.理解反相含义:
即步调相反.
【解析】波源和处在x=2m位置的质点相距半个波长,即该质点和波源反相,答案选A.
一列简谐横波沿x轴传播.t=0时的波形如图6-21-2所示,质点A与质点B相距1m,A点速度沿y轴正方向;t=0.02s时,质点A第一次达正向最大位移处,由此可知()
A.此波的传播速度为25m/s
B.此波沿x轴负方向传播
C.从t=0时起,经过004s,质点A沿传播方向迁移了1m
D.t=0.04s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴负方向图6-21-2
【例2】(2005年高考·广东)
一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图6-21-3中实线所示,t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示,则(C)
A.物质P的运动方向向右
B.波的周期可能为0.27s
C.波的频率可能为1.25Hz
D.波的传播速度可能为20m/s
图6-21-3
【命题立意】本题考查了关于机械波的知识,涉及波动图象、波长、波速、频率等知识点,考查考生分析、推理综合的能力,试题覆盖知识点较多,体现了高考对理解、推理能力的要求.
求解本题的关键是要抓住机械波传播的周期性特点.
【解析】机械波沿x轴向右传播,P点从此沿y轴正方向移动,A错。
由机械波传播的周期性特点,由实线波到虚线所用时间t=
T+nT,则T==
(n=0,1,2…)代入n值可知,周期不可能为0.27s,B错.波的频率f==
当n=0时,f=1.25Hz,C正确,υ=λf=30(4n+1)≥30m/s,D错。
变式题 (2005年高考·天津)图6-21-4中实线和虚线分别是x轴上向右传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.03s时刻向y轴正方向运动,则()
A.该波的频率可能是125Hz
B.该波的波速可能是10m/s
C.t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向
D.各质点在0.03s内随波迁移0.9m
图6-21-4
变式题 有一列沿水平方向传播的简谐横波,频率为10Hz,振动方向沿竖直方向,当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,其右方向相距0.6m处的质点Q刚好到达最高点,由此可知波速和传播方向可能是()
A.8m/s向右传播B.8m/s向左传播C.24m/s向右传播D.24m/s向左传播
【例3】(2005年高考·上海)如图6-21-5所示,实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置,则图中的b点为振动加强的位置,图中的a点为振动减弱的位置.
【解析】波峰和波峰及波谷与波谷相遇的点是振动加强点,它们连成的线为加强区,b点在S1和S2中央的加强区域,为加强点,a点位于S2的波峰和位于S1的两个波峰之间即波谷上,波峰和波谷相遇即为振动削弱点.
图6-21-5
【命题意图】本题涉及的知识点是在波的干涉中,振动加强和削弱的条件.深层次的考查振动加强区和振动削弱区相互间隔,并不是仅波峰与波峰相交的一点是加强点.
【例4】(2005年高考·上海)A、B两列波在某时刻的波形如图6-21-6所示,经过t=TA时间(TA为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的速度之比υA∶υB可能是(ABC)
A.1∶3B.1∶2
C.2∶1D.3∶1
图6-21-6
【命题意图】本题考查了波长、波速和周期的关系,找出两个波长关系和周期关系是解决本题的关键,考查学生的分析综合能力.
【解析】由图象可知:
λA=a,∴λA=
a
λB=aλB=
a.当经过TA后,两波形不变,说明A的周期是B的整数倍,即TA=nTB(n=1,2,3…)υA=
∴
(n=1,2,3…)
能力思维冲浪
1.如图6-21-7所示,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间的摩擦力的大小等于()
A.0B.kxC.
·kxD.·kx
图6-21-7
2.(2004年高考·北京)声波属于机械波.下列有关声波的描述中正确的是()
A.同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B.声波的频率越高,它在空气中传播的速度越快
C.声波可以绕过障碍物传播,即它可以发生衍射
D.人能辨别不同乐器同时发出的声音,证明声波不会发生干涉
3.(2004年高考·全国理综)一列简谐横波沿x轴负方向传播,如图6-21-8(甲)所示,是t=1s时的波形图,图6-21-8(乙)是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点),则6-21-8(乙)可能是图6-21-8(甲)中哪个质元的振动图线?
()
A.x=0处的质元 B.x=1m处的质元 C.x=2m处的质元 D.x=3m处的质元
图6-21-8
4.如图6-21-9所示,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向),振动周期T=0.01s,产生的简谐波向左、右两个方向传播,波速均为υ=80m/s.经过一段时间后,P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在图的振动图象中,能正确描述P、Q两点振动情况的是()
图6-21-9
A.甲为Q点振动图象B.乙为Q点振动图象
C.丙为P点振动图象D.丁为P点振动图象
5.如图6-21-10所示,一列简谐横波在x轴上传播,轴上a、b两点相距12m.t=0时a点为波峰,b点为波谷;t=0.5时,a点为波谷,b点为波峰.则下列判断中正确的是()
A.波一定沿x轴正方向传播B.波长可能是8m
C.周期可能是0.5sD.波速一定是24m/s 图6-21-10
6.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后发现先是振动越来越剧烈,然后振动逐渐减弱,对这一现象下列说法正确的是()
①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小③当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率④当洗衣机振动最剧烈时,固有频率最大
A.①④正确B.②③正确C.①③正确D.②④正确
7.如图6-21-11所示,一列横波t时间的图象用实线表示,又经Δt=0.2s时的图象用虚线表示.已知波长为2m,则以下说法不正确的是()
A.若波向右传播,则最大周期是2s
B.若波向左传播,则最大周期是2s
C.若波向左传播,则最小波速是9m/s
D.若波速是19m/s,则传播方向向左 图6-21-11
8.如图6-21-12所示,在光滑水平面上的O点系一长为L的绝缘细线,线的另一端系一质量为m.带电量为q的小球.当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度υ0.使小球在水平面上开始运动,若υ0很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为 图6-21-12
9.一列横波在t=0时刻的波形如图6-21-13所示,传播方向沿x轴正方向.已知在0.9s末,P点出现第三次波谷,则从零时刻算起,经s在Q点第一次出现波峰.图6-21-13
10.如图6-21-14所示,一列沿x正方向传播的简谐横波,波速大小为0.6m/s,P点的横坐标为96cm,从图中状态开始计时,求:
(1)经过多长时间,P质点开始振动,振动时方向如何?
(2)经过多少时间,P质点第一次到达波峰?
图6-21-14
*11.如图6-21-15所示,一个小弹丸水平射入一个原来静止的单摆摆球内并停留在里面,结果单摆按图所示的振动图线做简谐运动,已知摆球的质量为小弹丸质量的5倍,求小弹丸射入摆球前的速度小.
图6-21-15
第22课时热学、光的本性和原子物理
考点分布
年份及考卷
考点内容
题型
分值
2005
上海物理
气体的性质
计算题
10
江苏物理
气体的性质
选择题
4
江苏物理
分子动理论
选择题
4
江苏物理
微观量的估算
选择题
4
广东物理
气体的性质
选择题
4
天津理综
气体的性质
选择题
6
北京理综
热力学第一定律
选择题
6
江苏物理
光的干涉
计算题
14
广东综合
光电效应
选择题
3
上海物理
物理学史
选择题
5
天津理综
光电效应
选择题
6
北京理综
光的干涉、衍射
选择题
6
广东物理
能级、能量
计算题
16
江苏物理
德布罗意波
选择题
4
江苏物理
α粒子散射实验
选择题
4
天津物理
德布罗意波
选择题
6
北京理综
质能方程
选择题
6
广东物理
核反应方程
选择题
4
江苏物理
核反应方程
选择题
4
江苏物理
物理学史
选择题
4
上海物理
核反应
选择题
5
辽宁综合
衰变
选择题
6
2004
上海高考
等温变化
计算题
6
天津理综
热力学第一定律、热力学第二定律
选择题
6
广东广西
重力势能、分子势能、能量转化
选择题
4
广东高考
热力学第二定律
选择题
4
北京理综
热力学第一定律、温度是分子平均动能的标志
选择题
6
天津理综
光子能量的计算的应用
选择题
6
天津理综
光的干涉
选择题
6
北京理综
光的色散和光的频率的综合
选择题
6
两湖理综
几何光学和物理光学的综合
选择题
6
上海物理
光的波粒二象性的内容考查
选择题
5
江苏物理
光的波动性的基本知识
选择题
4
上海高考
α粒子散射实验、光电效应
选择题
5
江苏全国高考
能级、能量
填空题
4
江苏
核反应与核能计算
选择题
6
广东
核反应与核能计算
选择题
6
广东、辽宁
原子核
选择题
6
天津理综
核反应洛仑兹力圆周运动
计算题
15
2003
全国高考
分子力做功和分子势能关系
选择题
4
全国高考
热力学第一定律、绝热含义
选择题
6
上海物理
薄膜干涉的应用
选择题
5
全国理综
光电效应的应用
选择题
6
江苏物理
光电效应的规律
选择题
4
上海物理
光电说的来源
选择题
5
江苏全国高考
能级、能量
选择题
4
全国高考
基本粒子核应
选择题
5
上海高考
基本粒子核应
选择题
5
全国高考
αβ衰变同位素
选择题
6
考训指南
热学命题集中在分子动理论,估算分子的大小和数目、内能和能量关系.绝大多数选择题只要求定性分析,极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算.光的本性考点主要是光的波动性、粒子性等知识的考查,另外与几何光学的综合也是考查内容之一.原子物理考点着重考查学生的识别、理解及应用能力.对能力的要求只限于“理解能力”,题型多为选择和填空题.
重点难点聚焦
1阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是宏观物理量(摩尔质量M、摩尔体积V)和微观物理量(分子质量m0、分子体积V0、分子数n)之间的联系桥梁,是一个重要的物理常数,常被用来做一些有关分子大小、分子间距离和分子质量的估算.若用ρ表示密度,则微观量与宏观量之间的关系为:
分子质量m0=
分子体积V0=
(紧密排列)
在体积V中的分子数n=
质量为m千克物质中包含的分子数n=
.
说明:
在估算问题中,必须熟悉微观量与宏观量之间的联系,要善于从问题中找出与所要估算的微观量有关的宏观量,如摩尔体积、密度、体积、面积、温度等.要会构建合理的体积模型,在估算固体和液体的分子大小时,一般采用分子球体模型;估算气体分子间距(不是分子的大小)时,一般采用立方体模型.
2.热、功、内能的关系
对热、功、内能的关系,可使用热力学第一定律分析判断,也可直接使用能量守恒定律.但不论用哪一个,都必须先搞清楚能量转化的关系和转化的方向,即物体是吸热还是放热,是物体对外做功还是外界对物体做功,物体的内能是增加还是减少.
3.气体的状态变化一般会伴随能量的变化,能的转化和守恒定律是自然界的一条普遍规律
气体的状态变化过程也与其他物理过程一样,一定符合能的转化和守恒定律,因此气体的状态变化过程除了受到气体实验定律或状态方程的制约,还必须遵循能的转化和守恒定律.
说明:
一定质量的某种理想气体的内能仅是其温度的函数;而气体对外做功或外界对气体做功可由气体的体积变化决定,一般说来,体积增大,气体对外做功;体积减小,外界对气体做功;气体系统吸热或放热的多少与具体的热学过程相关,由气体系统内能增量与做的功共同决定.
4.光电效应、光的波粒二象性、玻尔模型、氢原子的能级、氢原子中的电子云
光电效应、光的波粒二象性、玻尔模型和氢原子的能级结构、氢原子中的电子云等知识,揭示了微观粒子的特殊运动规律,主要包括轨道量子化、能量量子化、光与实物粒子的波粒二象性,以及用概念描述粒子运动等观念.
5.人类认识微观世界的思路和方法
(1)先根据事实提出要探索和研究的问题.
(2)用一定能量的粒子(常用
n)去轰击原子或原子核,根据实验事实,提出新理论.
(3)经实践检验,修正理论.
6.核反应遵循能量、动量、质量数、电荷数守恒
这四大守恒定律是解决相关问题的主要依据.
规律方法探究
【例1】(2005年高考·广东)封闭在气缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,以下说法正确的是(BD)
A.气体的密度增大B.气体的压强增大
C.气体分子的平均动能减小D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
【命题意图】本题涉及气体的体积、温度和压强的关系以及气体压强的微观解释,考查考生对基本概念、规律的理解和掌握程度.
【解析】由气体的体积、
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