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1、高考物理复习非主干知识部分(振动和波热光原子)非主干知识部分摘要 本章涉及内容：主要紧扣08年高考大纲，讨论高考理综部分非主干知识点，即包括：五、振动和波；六、分子热运动、热和功、气体；十一、交变电流；十二、电磁场和电磁波；十三、光的反射；十四、光的波动性和微粒性；十五、原子和原子核；十六、单位制。对比近几年高考，可以预计08年仍然会有四道选择题在这一部分，即振动和波，分子热运动，光学（几何/波动），原子物理各一道。 本章涉及题目：对于非主干知识，可以预计高考仍集中在选择题的考查形式上， 故在具体讨论中，将始终围绕近几年高考题（全国卷）为主，并适当有所拓展。 本章要求：注重基础知识和基本方法的
2、复习，熟悉非主干知识，不用做太偏、太深、太怪的题目，达到这类型题目不丢一分的目的，遇到新颖些的题目，能转到常规知识点。正文一、振动和波1）高考大纲及要求五、振动和波内容要求说明34弹簧振子，简谐运动，简谐振动的振幅，周期和频率，简谐运动的位移-时间图像 35单摆，在小振幅条件下单摆做简谱运动，单摆周期公式。 36振动中的能量转化 37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 38振动在介质中的传播波、横波和纵波、横波的图像、波长、频率和波速的关系 39波的叠加、波的干涉、衍射现象 40声波、超声波及其应用 41多普勒效应IIIIIIIIIII2）高考试题2007全国卷一列简谐
3、横波沿x轴负方向传播，波速为v=4m/s。已知坐标原点（x=0）处质点的振动图像如图所示（a），在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是（A ）全国卷在一列横波在x轴上传播，在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。由此可以得出A、波长一定是4cm B、波的周期一定是4sC、波的振幅一定是2cm D、波的传播速度一定是1cm/s2006全国卷I19.一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。
4、若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3所示. 若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则A.由图线可知T0=4sB.由图线可知T0=8sC.当T在4s附近时，Y显著增大;当T比4s小得多或大得多时，Y很小D.当T在8s附近时，Y显著增大;当T比8s小得多或大得多时，Y很小 全国卷II16频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动。以u表示声源的速度，V表示声波的速度（uV），v表示接收器接收到的频率。若u增大，则A v增大，V增大 B
5、v增大，V不变C v不变，V增大 D v减少，V不变2005全国卷I18一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为0.50s。某一时刻，离开平衡位置的位移都相等的各质元依次为P1，P2，P3，。已知P1和P2之间的距离为20cm，P2和P3之间的距离为80cm，则P1的振动传到P2所需的时间为?A0.50 sB0.13 sC0.10 sD0.20 s全国卷II19一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是（ ）A由波形图可知该波的波长B由波形图可知该波的周期C经1/4周期后质元P运动到Q点D经1/4周期后质元R的速度变为零全国卷III20一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波
6、形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动。由此可知（ ）A该波沿x轴正方向传播Bc正向上运动C该时刻以后，b比c先到达平衡位置D该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处3）考点回顾重点：会读图，区别振动图像和波动图像（看坐标）?由波的图像可获取的信息 ? 从图像可以直接读出振幅（注意单位）.从图像可以直接读出波长（注意单位）. ? 可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移（包括大小和方向） ? 在波速方向已知（或已知波源方位）时可确定各质点在该时刻的振动方向.可以确定各质点振动的加速度方向（加速度总是指向平衡位置）波动图像与振动图像的比较：振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所
7、有的质点研究内容一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长其他：必备的基本知识简谐运动 ? （1）定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动. ? （2）简谐运动的特征:回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置. ? 简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大.
8、 ? （3）描述简谐运动的物理量 ? 位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅. ? 振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱. ? 周期T和频率f:表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f. ? （4）简谐运动的图像 ? 意义:表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹. ? 特点:简谐运动的图像是正弦（或余弦）曲线. ? 应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况. ?弹簧振子:周期和频率只取决于弹簧的劲度
9、系数和振子的质量，与其放置的环境和放置的方式无任何关系.如某一弹簧振子做简谐运动时的周期为T，不管把它放在地球上、月球上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小，它的周期就都是T. ?单摆:摆线的质量不计且不可伸长，摆球的直径比摆线的长度小得多，摆球可视为质点.单摆是一种理想化模型. （1）单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角5.（2）单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力. ? （3）作简谐运动的单摆的周期公式为:T=2? 在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关. ? 单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关. ? 摆
10、长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度（一般情况下，等效重力加速度g等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值）. ?受迫振动 ? （1）受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动. ? （2）受迫振动的特点:受迫振动稳定时，系统振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关. ? （3）共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，振动物体的振幅最大，这种现象叫做共振. 注意共振的条件:驱动力的频率等于振动系统的固有频率. 机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.（1）机械波产生的条件:波源;介质（2
11、）机械波的分类横波:质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波.横波有凸部（波峰）和凹部（波谷）. 纵波:质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波.纵波有密部和疏部. ? 注意气体、液体、固体都能传播纵波，但气体、液体不能传播横波.（3）机械波的特点 ? 机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移. ? 介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动. ?波长、波速和频率及其关系 （1）波长:两个相邻的且在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长.振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波
12、长.（2）波速:波的传播速率.机械波的传播速率由介质决定，与波源无关.（3）频率:波的频率始终等于波源的振动频率，与介质无关.（4）三者关系:v=f 波动问题多解性 ? 波的传播过程中时间上的周期性、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”的主要原因.若题目假设一定的条件，可使无限系列解转化为有限或惟一解波的衍射 ? 波在传播过程中偏离直线传播，绕过障碍物的现象.衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异.波发生明显衍射现象的条件是:障碍物（或小孔）的尺寸比波的波长小或能够与波长差不多. 波的叠加 ? 几列波相遇时，每列波能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的
13、区域里，任一质点的总位移等于各列波分别引起的位移的矢量和.两列波相遇前、相遇过程中、相遇后，各自的运动状态不发生任何变化，这是波的独立性原理. ?波的干涉: ? 频率相同的两列波叠加，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象，叫波的干涉.产生干涉现象的条件:两列波的频率相同，振动情况稳定. 注意干涉时，振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的，加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差. ? 两列波在空间相遇发生干涉，两列波的波峰相遇点为加强点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点，加强的点只是振幅大了，并非任一
14、时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小. 如图若S1、S2为振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=n时，振动加强；当PS1-PS2=（2n+1）/2时，振动减弱。?声波 （1）空气中的声波是纵波，传播速度为340m/s. （2）能够引起人耳感觉的声波频率范围是:2020000Hz. （3）超声波:频率高于20000Hz的声波. 超声波的重要性质有:波长短，不容易发生衍射，基本上能直线传播，因此可以使能量定向集中传播;穿透能力强. 对超声波的利用:用声纳探测潜艇、鱼群，探察金属内部的缺陷;利用超声波碎石治疗胆结石、肾结石等;利用“B超”探察人体内病变. 多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动使观察者感到频率发生变化的现象.其特点是:当波源与观察者有相对运动，两者相互接近时，观察者接收到的频率增大;两者相互远离时，观察者接收到的频率减小. 二、分子运动论1）高考大纲及要求六、分子热运动、热和功、气体内容要求说明42物质是由大量分子组成的，阿伏加德罗常数、分子的运动、布朗运动、分子间的相互作用力。 43分子热运动的动能、温度是物体分子内容II要求说明热运动平均能的标志，物体分子间的相互作用势能，物体的内能 44做功和热传递是
