（通用版）2021版高考物理大一轮复习 第14章 振动 波动 光 电磁波 相对论 第1节 机械振动课

第十四章振动波动光电磁波相对论2高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2017简谐运动Ⅰ简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ机械振动与机械波多普勒效应Ⅰ卷Ⅰ·T34(1)：波的干涉加强点和减弱点的判断T34(2)：折射定律卷Ⅱ·T34(1)：双缝干涉图样T34(2)：折射定律卷Ⅲ·T34(1)：波动图象T34(2)：光的全反射、折射定律[高考导航]3高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2017电磁波的产生Ⅰ电磁波的发射、传播和接收Ⅰ电磁振荡与电磁波电磁波谱Ⅰ光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ光光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ卷Ⅰ·T34(1)：波的干涉加强点和减弱点的判断T34(2)：折射定律卷Ⅱ·T34(1)：双缝干涉图样T34(2)：折射定律卷Ⅲ·T34(1)：波动图象T34(2)：光的全反射、折射定律4高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2017狭义相对论的基本假设Ⅰ相对论质能关系Ⅰ实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验：测定玻璃的折射率实验：用双缝干涉测光的波长卷Ⅰ·T34(1)：波的干涉加强点和减弱点的判断T34(2)：折射定律卷Ⅱ·T34(1)：双缝干涉图样T34(2)：折射定律卷Ⅲ·T34(1)：波动图象T34(2)：光的全反射、折射定律5高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2018简谐运动Ⅰ简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ多普勒效应Ⅰ机械振动与机械波卷Ⅰ·T34(1)：光的折射定律、折射率T34(2)：简谐运动的图象、波的图象、v＝λT的应用卷Ⅱ·T34(1)：声波的传播、v＝λf的应用T34(2)：折射定律及全反射卷Ⅲ·T34(1)：波的图象v＝ΔxΔt及v＝λT的应用T34(2)：折射定律的应用6高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2018电磁波的产生Ⅰ电磁波的发射、传播和接收Ⅰ电磁振荡与电磁波电磁波谱Ⅰ光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ光光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ卷Ⅰ·T34(1)：光的折射定律、折射率T34(2)：简谐运动的图象、波的图象、v＝λT的应用卷Ⅱ·T34(1)：声波的传播、v＝λf的应用T34(2)：折射定律及全反射卷Ⅲ·T34(1)：波的图象v＝ΔxΔt及v＝λT的应用T34(2)：折射定律的应用7高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2018狭义相对论的基本假设Ⅰ相对论质能关系Ⅰ实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验二：测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长卷Ⅰ·T34(1)：光的折射定律、折射率T34(2)：简谐运动的图象、波的图象、v＝λT的应用卷Ⅱ·T34(1)：声波的传播、v＝λf的应用T34(2)：折射定律及全反射卷Ⅲ·T34(1)：波的图象v＝ΔxΔt及v＝λT的应用T34(2)：折射定律的应用8高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2019简谐运动Ⅰ简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ机械振动与机械波多普勒效应Ⅰ卷Ⅰ·T34(1)：简谐运动的图象T34(2)：光的折射全反射卷Ⅱ·T34(1)：振动图象，单摆周期T34(2)：光的双缝干涉实验卷Ⅲ·T34(1)：水波的干涉T34(2)：光的折射、全反射9高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2019简谐运动Ⅰ简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ多普勒效应Ⅰ机械振动与机械波卷Ⅰ·T34(1)：简谐运动的图象T34(2)：光的折射全反射卷Ⅱ·T34(1)：振动图象，单摆周期T34(2)：光的双缝干涉实验卷Ⅲ·T34(1)：水波的干涉T34(2)：光的折射、全反射10高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2019简谐运动Ⅰ简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ多普勒效应Ⅰ卷Ⅰ·T34(1)：简谐运动的图象T34(2)：光的折射全反射卷Ⅱ·T34(1)：振动图象，单摆周期T34(2)：光的双缝干涉实验卷Ⅲ·T34(1)：水波的干涉T34(2)：光的折射、全反射机械振动与机械波11高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2019电磁波的产生Ⅰ电磁波的发射、传播和接收Ⅰ电磁振荡与电磁波电磁波谱Ⅰ光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ光光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ卷Ⅰ·T34(1)：简谐运动的图象T34(2)：光的折射全反射卷Ⅱ·T34(1)：振动图象，单摆周期T34(2)：光的双缝干涉实验卷Ⅲ·T34(1)：水波的干涉T34(2)：光的折射、全反射12高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求2019狭义相对论的基本假设Ⅰ相对论质能关系Ⅰ实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验二：测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长卷Ⅰ·T34(1)：简谐运动的图象T34(2)：光的折射全反射卷Ⅱ·T34(1)：振动图象，单摆周期T34(2)：光的双缝干涉实验卷Ⅲ·T34(1)：水波的干涉T34(2)：光的折射、全反射13高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求命题分析简谐运动Ⅰ简谐运动的公式和图象Ⅱ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ机械波、横波和纵波Ⅰ横波的图象Ⅱ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ多普勒效应Ⅰ机械振动与机械波分析近三年高考题，命题形式趋于多样化(1)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，题型有选择、填空、计算等，波动与振动的综合，以计算题的形式考查的居多。(2)光的折射定律、折射率的计算、全反射的应用等，题型有选择、填空、计算等，光的折射与全反射的综合，以计算题的形式考查的居多。(3)实验题中涉及实验原理，操作及数据处理。14高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求命题分析电磁波的产生Ⅰ电磁波的发射、传播和接收Ⅰ电磁振荡与电磁波电磁波谱Ⅰ光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ全反射、光导纤维Ⅰ光光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ分析近三年高考题，命题形式趋于多样化(1)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，题型有选择、填空、计算等，波动与振动的综合，以计算题的形式考查的居多。(2)光的折射定律、折射率的计算、全反射的应用等，题型有选择、填空、计算等，光的折射与全反射的综合，以计算题的形式考查的居多。(3)实验题中涉及实验原理，操作及数据处理。15高考(全国卷)三年命题情况对照分析考点内容要求命题分析狭义相对论的基本假设Ⅰ相对论质能关系Ⅰ实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验二：测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长分析近三年高考题，命题形式趋于多样化(1)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，题型有选择、填空、计算等，波动与振动的综合，以计算题的形式考查的居多。(2)光的折射定律、折射率的计算、全反射的应用等，题型有选择、填空、计算等，光的折射与全反射的综合，以计算题的形式考查的居多。(3)实验题中涉及实验原理，操作及数据处理。16核心素养物理观念：简谐运动、弹簧振子、单摆、受迫振动、共振、横波、多普勒效应、干涉、衍射、电磁振荡、折射率、全反射、折射、偏振、相对论基本假设(如2019卷Ⅲ·T34(1)，2018卷Ⅰ·T34(1))。科学思维：简谐运动的公式和图象、共振曲线、光的折射定律、相对论关系(如2018卷Ⅲ·T34(1)，2019卷Ⅰ·T34(1))。科学探究：探究单摆的运动、用单摆测重力加速度、测定玻璃的折射率、用双缝干涉测波长(如2019卷Ⅱ·T34(2))。科学态度与责任：电磁波的应用及危害，多普勒效应。17第1节机械振动18必备知识全通关19一、简谐运动的特征1．简谐运动(1)定义：如果质点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________，质点的运动就是简谐运动。平衡位置20(2)平衡位置：物体在振动过程中______为零的位置。(3)回复力①定义：使物体返回到________的力。②方向：总是指向________。③来源：属于____力，可以是某一个力，也可以是几个力的____或某个力的____。回复力平衡位置平衡位置效果合力分力212．简谐运动的两种模型模型弹簧振子单摆示意图弹簧振子(水平)22简谐运动条件①弹簧质量要忽略②无摩擦等阻力③在弹簧弹性限度内①摆线为不可伸缩的轻细线②无空气阻力等③最大摆角小于等于5°回复力弹簧的____提供摆球____沿与摆线垂直方向(即切向)的分力弹力重力23平衡位置弹簧处于____处最低点周期与振幅无关T＝2πLg能量转化________与动能的相互转化，机械能守恒________与动能的相互转化，机械能守恒原长弹性势能重力势能24二、简谐运动的规律和图象1．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝______，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。(2)运动学表达式：x＝____________________，其中A代表振幅，ω＝2πf，表示简谐运动的快慢，ωt＋φ代表运动的相位，φ代表______。－kxAsin(ωt＋φ)初相位252．简谐运动的图象(1)从________开始计时，函数表达式为x＝Asinωt，图象如图甲所示。甲乙(2)从________开始计时，函数表达式为x＝Acosωt，图象如图乙所示。平衡位置最大位置26三、受迫振动和共振1．受迫振动(1)概念：振动系统在____________作用下的振动。(2)特点：受迫振动的频率等于______的频率，跟系统的固有频率____。周期性驱动力驱动力无关272．共振(1)现象：当驱动力的频率等于系统的________时，受迫振动的振幅最大。(2)条件：驱动力的频率等于________。(3)特征：共振时振幅____。(4)共振曲线(如图所示)。固有频率固有频率最大281．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。()(2)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。()(3)公式x＝Asinωt说明是从平衡位置开始计时。()(4)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。()(5)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。()(6)物体受迫振动的频率与驱动力的频率无关。()××√×√×292．(多选)做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，相同的物理量是()A．位移B．速度C．加速度D．回复力E．动量30ACD[简谐运动的位移是指由平衡位置指向物体所在位置的有向线段，物体经过同一位置时，运动位移一定相同，选项A正确；回复力产生加速度，回复力与位移满足F＝－kx的关系，只要位移相同，回复力一定相同，回复力产生的加速度也一定相同，选项C、D正确；经过同一位置，可能远离平衡位置，也可能靠近平衡位置，因此，速度的方向可能相反，选项B、E错误。]313．(多选)(2019·陕西西安市联考)下列关于简谐运动的说法正确的是()A．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同32C．一个全振动指的是动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D．位移减小时，加速度减小，速度增大E．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同33ADE[速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程为一次全振动，故A正确；回复力与位移方向相反，故加速度