2019高三物理一轮复习资料:机械振动与机械波、光、电磁波与相对论(10份)

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\备战2019高三物理一轮复习资料系列  第十四章   机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 (打包)
└─备战2019高三物理一轮复习资料系列  第十四章   机械振动与机械波 光 电磁波与相对论
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├─第1讲 机械振动
│第1讲 机械振动   练习.doc
│第1讲 机械振动   讲义.doc
├─第2讲 机械波
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├─第3讲 光的折射 全反射
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├─第4讲 光的波动性 电磁波
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└─第5讲   章末热点集训
第5讲   章末热点集训   练习.doc
第5讲   章末热点集训   讲义.doc
  第1讲 机械振动(实验:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度)
  [学生用书P255]
  【基础梳理】
  一、简谐运动
  1.概念:质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线的振动.
  2.平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置.
  3.回复力
  (1)定义:使物体返回到平衡位置的力.
  (2)方向:时刻指向平衡位置.
  (3)来源:振动物体所受的沿振动方向的合力.
  4.简谐运动的表达式
  (1)动力学表达式:F=-kx,其中“-”表示回复力与位移的方向相反.
  (2)运动学表达式:x=Asin (ωt+φ),其中A代表振幅,ω=2πf表示简谐运动振动的快慢,(ωt+φ)代表简谐运动的相位,φ叫做初相.
  5.描述简谐运动的物理量
  定义 意义
  振幅 振动质点离开平衡位置的最大距离 描述振动的强弱和能量
  周期 振动物体完成一次全振动所需时间 描述振动的快慢,两者互为倒数:T=1f
  频率 振动物体单位时间内完成全振动的次数
  相位 ωt+φ 描述质点在各个时刻所处的不同状态
  二、单摆
  1.
  定义:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果细线的伸缩和质量都不计,球的直径比线的长度短得多,这样的装置叫做单摆.
  2.视为简谐运动的条件:θ<5°.
  3.回复力:F=G2=Gsin θ=mglx.
  4.周期公式:T=2πlg.
  5.单摆的等时性:单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g,与振幅和振子(小球)质量都没有关系.
  三、受迫振动及共振
  1.受迫振动:系统在驱动力作用下的振动.做受迫振动的物体,它的周期(或频率)等于驱动力周期(或频率),而与物体的固有周期(或频率)无关.
  第1讲 机械振动(实验:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度)
  [学生用书P264]
  1.(2016·高考全国卷Ⅲ)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s.已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8 m、14.6 m.P、Q开始振动后,下列判断正确的是(  )
  A.P、Q两质点运动的方向始终相同
  B.P、Q两质点运动的方向始终相反
  C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置
  D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰
  E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰
  解析:选BDE.由v=λf可知,波的波长为λ=vf=0.8 m,xPS=19+34λ,xQS=18+14λ,根据波传播的周期性可知,P、Q两质点的振动情况正好相反,即运动方向始终相反,A项错误,B项正确;距离相差半波长整数倍的两点,同时通过平衡位置,而P、Q两质点与S的距离不为半波长的整数倍,C项错误;由波的传播特点知,波源经过平衡位置向上运动时,距其n+34λ的点在波峰位置,D项正确;波源经过平衡位置向下运动时,距其n+14λ的点在波峰位置,E项正确.
  2.(2017·高考天津卷)
  手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图.绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L.t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是(  )
  A.该简谐波是纵波
  B.该简谐波的最大波长为2L
  C.t=T8时,P在平衡位置上方
  D.t=3T8时,P的速度方向竖直向上
  解析:
  选C.由题意知绳上的质点在竖直方向上振动,波水平向右传播,故该波为横波,选项A错误;在t=0时刻,P点在如图所示位置时,波长最大,则有14λ=L,λ=4L,选项B错误;t=0时,P在平衡位置且向上振动,当t=T8时,P在平衡位置上方,选项C正确;当t=38T时,P处于从最高点向平衡位置运动过程中,故速度方向向下,选项D错误.
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