2021高考物理二轮复习专题8振动和波动光学案19页

专题八　振动和波动　光
考情速览·明规律
高考命题点 命题轨迹 情境图
2016
Ⅰ卷 34
Ⅱ卷 34
2017
Ⅰ卷 34
Ⅲ卷 34
2018
Ⅰ卷 34
Ⅲ卷 34
2019
Ⅰ卷 34
Ⅱ卷 34
机械振动
和机械波
2020
Ⅱ卷 34
Ⅲ卷 34
17(1)34题
17(3)34题
18(1)34题
18(3)34题
19(1)34题
　
19(2)34题

20(3)34题
2016
Ⅰ卷 34
Ⅲ卷 34
2017
Ⅰ卷 34
Ⅱ卷 34
Ⅲ卷 34
2018
Ⅰ卷 34
Ⅱ卷 34
Ⅲ卷 34
2019
Ⅰ卷 34
Ⅲ卷 34
光的折射
和全反射
2020
Ⅰ卷 34
Ⅱ卷 34
Ⅲ卷 34
16(1)34题　　　　　　16(3)34题
17(1)34题
17(2)34题
17(3)34题
18(1)34题
18(2)34题
18(3)34题

19(1)34题
19(3)34题
20(1)34题
20(2)34题
20(3)34题
2019 Ⅱ卷 34
光(波)的特
有现象、电磁
波
2020 Ⅰ卷 34 19(2)34题
核心知识·提素养　
“物理观念”构建
一、机械振动与机械波

1．知识体系
2．波的叠加规律
(1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ，振动减
弱的条件为Δx＝nλ＋
λ
2
.两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为
Δx＝nλ＋
λ
2
，振动减弱的条件为Δx＝nλ.
(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大．
二、光的折射、光的波动性、电磁波与相对论
1．知识体系
2．光的波动性
(1)光的干涉产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定．
(2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝
l
d
λ.
(3)发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小．

“科学思维”展示
一、机械振动与机械波
1．分析简谐运动的技巧
(1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均
增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化．
(2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向．
2．波的传播问题中四个问题
(1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致．
(2)传播中各质点随波振动，但并不随波迁移．
(3)沿波的传播方向上每个周期传播一个波长的距离．
(4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两
个质点一定是反相点．
二、光的折射和全反射
1．依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角．
2．通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象．
3．几何光学临界问题的分析
画出正确的光路图，从图中找出各种几何关系；利用好光路图中的临界光线，准确地判
断出恰好发生全反射的临界条件．
命题热点·巧突破　
考点一　机械振动和机械波
　考向 1　简谐运动　单摆
1．(2020·新课标卷Ⅱ)用一个摆长为 80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于
5°，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_6.9__cm(保留 1 位小数)．(提示：单摆
被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程．)
某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动 10 个周期的时间与原单摆摆动 11 个周期的
时间相等．新单摆的摆长应该取为_96.8__cm.
【解析】　拉离平衡位置的距离 x＝2π×80 cm×
5°
360°
＝6.97 cm
题中要求摆动的最大角度小于 5°，且保留 1 位小数，所以拉离平衡位置的不超过 6.9
cm；
根据单摆周期公式 T＝2π
L
g
结合题意可知 10T′＝11T
代入数据为 10 L′＝11 80

解得新单摆的摆长为 L′＝96.8 cm
2．(2019·全国卷Ⅱ，34(1))如图 1，长为 l的细绳下方悬挂一小球 a，绳的另一端固定
在天花板上 O 点处，在 O 点正下方
3
4
l 的 O′处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与
竖直方向成一小角度(约为 2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球 a摆至最低位置
时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为 x，向右为正．下列图像
中，能描述小球在开始一个周期内的 x－t关系的是(　A　)
【解析】　摆长为 l 时单摆的周期 T1＝2π
l
g
，振幅 A1＝lα(α 为摆角)，摆长为
1
4
l 时
单摆的周期 T2＝2π
1
4
l
g
＝π
l
g
＝
T1
2
，振幅 A2＝
1
4
lβ(β为摆角)．根据机...