高考物理讲义选修3-4第3讲：波的形成和传播 波的图像 (教师版)
波的形成和传播 波的图像
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1.理解波的图像及特性。
2.学会分析波的多解性及波的干涉和衍射。
1. 机械波的产生
（1）机械振动在介质中的传播形成机械波． （2）机械波的产生条件：必须要有波源和介质．
2. 机械波的分类
（1）横波：质点的振动方向与传播方向垂直，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷． （2）纵波：质点的振动方向与传播方向在同一条直线上，质点分布最密的地方叫密部，质点分布
最疏的地方叫疏部．
3. 描述机械波的物理量
（1）波长：两个相邻的、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．在横
波中，两个相邻波峰（或波谷）间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻密部（或疏部）间的距离等于波长．
（2）频率：波的频率由波源决定，无论在什么介质中传播，波的频率都不变． （3）波速：单位时间内振动向外传播的距离．波速的大小由介质决定． 波速与波长和频率的关系：v f T
λ
λ==
．
4. 特点
（1）机械波在传播运动形式的同时，也将波源的能量传递出去．
（2）机械波的传播过程中，质点在各自平衡位置附近振动，不随波迁移.
（3）介质中各个质点的振动周期和频率与波源的振动周期和频率相同.
（4）离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动，各质点的起振方向相同.
5. 波的现象
（1）衍射
①波绕过障碍物继续传播的现象叫做衍射．
②产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多.
（2）波的叠加：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.
（3）干涉
①频率相同的两列波叠加，使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．
②产生稳定的干涉现象的必要条件：两列波的频率相同.
③若两波源的振动步调一致，某点到两波源的距离之差为波长的整数倍，则该点为加强点；某
点到两波源的距离之差为半波长的奇数倍，则该点为减弱点．这里的加强和减弱指的不是位移的增大或减小，而是振幅的增大和减小，即：加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大；减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都小．
（4）多普勒效应：由于波源和观察者之间的相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫做多普勒效应．如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小．
6. 波动图象
（1）表示波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移. 简谐波的图象为正弦或余弦曲线．
（2）区分波动图象和振动图象
①波动图象描述各个质点在某一时刻离开平衡位置的位移，振动图象描述一个质点在各个时刻
离开平衡位置的位移.
②波动图象的横轴是各个质点的平衡位置，振动图象的横轴是时间轴.
③具体对比如下表：
简谐振动的振动图像机械波的波动图像图像
函数关系一个质点做简谐运动时，它的位移x随
时间t变化的关系
它在某一时刻某一直线上各个质点的位
置所形成的图线（横波）
坐标横
轴
一个质点振动的时间各质点的平衡位置（距离）
纵
轴
一个质点不同时刻相对平衡位置位移
同一时刻，各质点相对各自平衡位置的位
移
形状正弦函数或余弦函数的图像
由图像
可直观
得到的
数据
周期T
振幅A
波长λ
振幅A
波峰及波谷的位置图像上
某一点
的意义
在某时刻（横轴坐标）做简谐运动的物
体相对平衡位置的位移（纵轴坐标）
在某时刻，距坐标原点的距离一定（横轴
坐标）的该质点的位移（纵坐标）
（3）横波的传播方向与质点振动方向的判断
①微平移法：沿波的传播方向将波的图象做一个微小平移，然后由两条波形曲线来判断. 如图
甲所示，虚线表示沿波的传播方向微平移波动图象后的图形，由图中可以看出，A质点运动方向向上，B质点运动方向向下.
②上下坡法：沿波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动，即“上坡下、下坡
上”. 如图乙所示，将波动曲线看作人行走的路径，波的传播方向看作人行走的方向，则在A点处，人正在下坡，该处质点的振动方向向上；B点处，人正在上坡，该处质点的振动方向向下.
③同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧. 如图丙所示，在波动图象上
的A点沿水平方向作一个箭头表示波的传播方向，再在竖直方向作一个箭头表示质点振动方向，则这两个箭头总是在波动曲线的同一侧.
（4）在波的图象上各质点振动方向的规律
①质点的起振方向与波源开始振动的方向一定相同．
②处于最大位移处（波峰或波谷）的质点一定将向平衡位置运动．
③处于相邻的波峰和波谷之间的质点的振动方向一定相同；处于波峰（或波谷）两侧位移都为
正值（或都为负值）的质点的振动方向一定相反．
④对于横波在最大位移两侧，哪侧附近的质点正向最大位移运动，波就向哪侧方向运动．
7. 多解性
（1）波的时间、空间周期性
,
x n x t kT t
λ
=+=+
ΔΔ，
x n x
v
t kT t
λ+
==
+
Δ
Δ
（n k
、取自然数）
若x与λ或t与T有约束关系，则解的个数有限．
（2）波传播的双向性
（3）题中所给条件如时间t
Δ与周期T关系不确定或传播距离x
Δ与波长λ之间大小关系不确定（4）介质中质点的振动方向未定
8．已知某时刻的波形图和波速可以画出在时间t Δ前（或后）的波形图，具体方法是：
（1）平移法：先算出经时间t Δ波传播的距离x v t Δ＝Δ，再把波形逆着（若顺着）波的传播方向
平移x Δ即可，因为波动图像的重复性，若知波长λ，则波形平移n λ时波形不变，当
x n x λ=+Δ时，可采取去整n λ留零x 的方法，只需平移x 即可．
（2）特殊点法：（若知周期T 则更简单）
在波形上找两个特殊点，如过平衡位置的点和它相邻的峰（谷）点，先确定这两点的振动方
向，再看=t nT t +Δ，由于经nT 波形不变，所以可采取去整nT 留零t 的方法，分别作出两特殊点经t 后的位置，然后按正弦规律画出新波形．
类型一：机械振动与机械波 单摆的周期
例1．（2015 北京）周期为 2.0s 的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点 P 沿 y 轴负方向运动，则该波（ ） A ．沿 x 轴正方向传播，波速v = 20 m/s B ．沿 x 轴正方向传播，波速v =10 m/s C ．沿 x 轴负方向传播，波速v = 20m/s D ．沿 x 轴负方向传播，波速v =10 m/s
解析：机械振动与机械波为每年必考题目，难度都不大。根据机械波的速度公 式T
v λ
=
,由图可知波长为 20m ，再结合周期为 2s ，可以得出波速为 10m/s 。
应用“同侧法”等方法判断波沿 x 轴正方向传播。因此答案为 B 。 答案：B
类型二:波的图像
例2.一列沿x 轴正方向传播的简谱横波在t =0时刻的波形如图所示，质点P 的x 坐标为3m.。已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s 。下列说法正确的是（ ）
A. 波速为4m/s
B. 波的频率为1.25Hz
C. x 坐标为15m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波谷
D. x 的坐标为22m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波峰
解析：任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s ，则
1
0.42
T s =，解得0.8T s = 从图像中可知4m λ=，所以根据公式45/0.8v m s T
λ
=
=
=，故A 错误；根据公式1
f T
=可得波的频率为1.25Hz ，B 正确；x 坐标为15m 的质点和x 坐标为3m 的质点相隔12m ，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而x 坐标为3m 的质点经过t =0.2s 即四分之一周期振动到平衡位置，所以x 坐标为15m 的质点在t =0.2s 时振动到平衡位置，C 错误；x 的坐标为22m 的质点和x 的坐标为2m 的质点为同相点，x 的坐标为2m 的质点经过t =0.2s 即四分之一周期恰好位于波峰，故x 的坐标为22m 的质点在t =0.2s 时恰好位于波峰，D 正确；当质点P 位于波峰时，经过了半个周期，而x 坐标为17m
的质点和x坐标为1m的质点为同相点，经过半个周期x坐标为1m的质点恰好位于波谷，E正确；答案：BD
类型三：波的干涉和衍射现象
例3．(15昌平二模)如图所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（）
A．该时刻质点O正处于平衡位置
B．P、N两质点始终处在平衡位置
C．随着时间的推移，质点M将沿波的传播方向向O点处移动
D．从该时刻起，经过二分之一周期，质点M将到达平衡位置
解析:本题考查对干涉图样的认识．由图可知，图中O、M为振动加强点，此时刻O处于波谷，M处于波峰，因此A错误；N、P为减弱点，又因两列波振幅相同，因此，N、P两点振幅为零，即两质点
始终处于平衡位置，B正确；质点不会随波向前推移，C不正确；从该时刻经周期，两列波在M 点分别引起的振动都位于平衡位置，故M点位于平衡位置，D正确．
思路分析：波峰与波峰相遇点，波谷与波谷相遇点为振动加强点，波峰与波谷相遇点为减弱点，始终处于平衡位置；波在传播过程中质点不随着波的传播而迁移；
答案：BD
类型四：多普勒效应
例4．下列关于多普勒效应的说法正确的是（）
A．只有声波才能发生多普勒效应
B．当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率会变大
C．只要声源在运动，观察者听到的声音的音调变高
D．当声源相对观察者运动时，观察者听到的声音音调可能变高，也可能变低
解析：A、多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故A错误；
B、波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不会变化，故B错误；
C、在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，听到的音调变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低，听到的音调变低，故C错误，D正确；
答案:D
基础演练
1.下列关于横波和纵波的说法中正确的是( )
A.沿水平方向传播的叫横波
B.纵波在介质中可沿任意方向传播
C.纵波和横波不可以同时在同一介质中传播
D.凡是振动方向和波的传播方向在同一直线上的波都是纵波 答案:BD
2.下列关于横波的说法中正确的是(
)
A.横波中,波的传播方向就是波中质点的振动方向
B.横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向垂直
C.横波中,质点的振动方向一定与波的传播方向在一条直线上
D.横波有波峰和波谷 答案:BD
3.把闹钟放在密闭的钟罩内,在玻璃罩外仍然可以听到闹钟的铃声.但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声,这说明( )
A.声波是纵波
B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了
C.气体和固体都能传播声音
D.声波不能在真空中传播
答案:CD
4.一个小石子投向平静的湖水中,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,下列对树叶运动情况的叙述中正确的是( )
A.渐渐飘向湖心
B.渐渐飘向湖边
C.在原处上下振动
D.沿着波纹做圆周运动
答案:C
5.如图所示,为沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻两质点间距离相等,其中O 是波源.设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过4
T
,质点1开始起振,则下列关于各质点的振动和介质中波的说法中正确的是(
)
A.介质中所有质点的超振方向都是竖直向下的,但图中质点9起振最晚
B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振位置和起振方向是不同的
C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8振动时,通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后
4
T D.只要图中所有质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,那么质点9发生的就是第98次振动 答案:ACD
6.如图所示是一列简谐波的图象,下列关于该图象的说法中,正确的是( )
A.这一定是一列横波的图象
B.这可能是一列纵波的图象
C.波中各个质点都一定在竖直方向振动
D.波中各个质点可能在水平面内振动
答案:BD
7.如图为一列横波在某一时刻的波形图象,若已知这列波向右传播,在这一时刻有( )
A.质点F正在沿y轴正方向运动
B.质点C的速度为零,加速度也为零
C.质点D和F的运动方向相同
D.质点E和I的速度相同
答案:AC
8.如图所示,实线为简谐波在时刻t的图象,虚线为简谐波经△t时间后的
图象,则下列说法中正确的是( )
A.这列简谐波一定沿x轴正向传播
B.这列简谐波一定沿x轴负向传播
C.实线上的质点a经△t时间后位于虚线上的a1,位置
D.实线上的质点a经△t时间后位于虚线上的a2位置
答案:C
9.一列横波在某时刻的波形图如图所示若质点.此时向上运动,则波的传播方向
______,若波向左传播,则此时振动方向向下的质点有______
答案:-x方向；b和c
10.（2015天津）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是
A．该波沿+x方向传播，波速为1m/s
B．质点a经4s振动的路程为4m
C．此时刻质点a的速度沿+y方向
D．质点a在t =2 s时速度为零
答案：D
巩固提高
1.一列简谐横波沿直线传播,A和B是该直线上的两点,相距1.2m.当横波刚好到达其中某一点时开始
计时,已知4s 内A 点完成了8次全振动.B 点完成了10次全振动,则该波的传播方向及其波速分别是(
)
A.方向由B 向A,v=1.5m ／s
B.方向由A 向B,v=1.5m ／s
C.方向由A 向B,v=0.3m ／s
D.方向由B 向A,v=03m ／s
答案:A
2.A 、B 两列波在某时刻的波形如图所示，经过A t T 时间（A T 为波A 的周期），两波再次出现如图波形，则两波的波速之比:A B v v 不可能的是（ ） A. 13∶ B ．31∶
C ．12∶
D ．21∶
答案:B
3.如图所示，,,,A B C D 四个单摆的摆长分别为l ，2l ，l ，2l ，摆球质量分别为2m ，2m ，m ，2m ，
四个单摆原来静止地悬挂在一根水平细线上，现让A 球振动起来，通过水平绳迫使,,B C D 也振动起来，则下列说法正确的是( ) A ．,,,A B C D 四个单摆的周期均相同 B ．只有,A C 两个单摆的周期相同
C ．,,B C
D 中因D 的质量最小，故其振幅是最大的 D ．,,B C D 中C 的振幅最大 答案:AD
4.如图所示，1S 、2S 是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷．关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点，下列说法中正确的有（ ）
A ．a 质点振动最弱，b 、c 质点振动最强，d 的质点振动既不是最强也不
是最弱
B ．a 质点振动最弱，b 、c 、d 的质点振动都最强，因而b 、c 、d 质点
的位移一定最大
C ．a 质点的振动始终是最弱的，b 、c 、d 质点的振动始终是最强的
D ．再过/4T 后的时刻，a 、b 、c 三个质点都将处于各自的平衡位置，因
此振动最弱 答案:C
5.两列振幅相同（振幅设为A ）的波在相遇区域发生了稳定的干涉现象，在其干涉图样中有A 、B 、C 三点，如图所示（实线表示波峰，虚线表示波谷），下列说法正确的是（ ） A ．A 点为振动加强点，所以A 点的位移不可能为零 B ．B 点始终处于平衡位置 C. C 点的振幅为2A D ．从图示开始经4
T
时间，A 点的位移为零 答案:D
6.（15顺义一模）某列简谐横波在t =0时刻的波形如右图所示，若该横波沿x 轴正方向传播，且波速v =4m/s ，则x =8m 处的质点的振动图像是下列图像中的
a -a
O
P x
y
·
-20 20 20 20 20 -20
-20
-20
答案:D
7．(2015石景山一模)简谐横波某时刻的波形如图所示，P 为介质中的一个质点，波沿x 轴的正方向传播。下列说法正确的是
A ．质点P 此时刻的速度沿x 轴的正方向
B ．质点P 此时刻的加速度沿x 轴的正方向
C ．再过半个周期时，质点P 的位移为负值
D ．经过一个周期，质点P 通过的路程为2a 答案:C
8.(2015丰台二模) 如图所示，两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于
x =-0.2m 和x =1.2m 处，两列波的速度大小均为v =0.4m/s ，两波源的振幅均为A =2cm 。图示为t =0时
刻两列波的图象（传播方向如图所示），该时刻平衡位置位于x =0.2m 和x =0.8m 的P 、Q 两质点刚开始振动，质点M 的平衡位置处于x =0.5m 处。关于各质点运动情况的判断正确的是（ ） A. t =0时刻质点P 、Q 均沿y 轴正方向运动 B. t =1s 时刻，质点M 的位移为-4cm C. t =1s 时刻，质点M 的位移为＋4cm D. t =0.75s 时刻，质点P 、Q 都运动到x =0.5m 答案:B
9.（10分）甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为25m/s ，两列波在t=0时的波形曲线如图所示,求
（1）t=0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm 的所有质点的x 坐标
（2）从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm 的质点的时间
答案:（1） X = (50 + 300n)cm n = 0,1, 2······
-20
20 x /m
y /cm
4 0 8 12
16
x /10-1
m
y /cm 0
-2 2
4
6
8
10
12 v
2
-2
v
P
Q M
（2）t = 0.1s
1.医院有一种先进的检测技术——彩超．这一技术是，首先向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，同时测出反射波的频率变化，最后就可知道血液的流速．则这一技术主要体现了下列哪一种物理现象（）
A．多普勒效应B．波的衍射C．波的干涉D．共振
答案:A
2.一列简谐波在某一时刻的波形如图所示,质点M在该时刻的振动速度为v,
经过0.2s,M点振动速度仍为v,再经过0.2s,M的速度为-v,则该波( )
A.向左传播,波速为10m／s
B.向左传播,波速为5m／s
C.向右传播,波速为10m／s
D.向右传播,波速为5m／s
答案:BC
3.一列简谐横波,在某一时刻的波形图如图所示,已知波速为8m／s,自左向右
传播,若从这一时刻起,经过 1.75s,质点A的位移是______,通过的路程是
______,在这段时间内,波的传播距离是______
答案:-5cm;35cm;14m
4.如图是观察水波衍射的装置,AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,O是波源,图中已
经画出波源所在区域波的传播情况,每条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个
波长,则对于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是( )
A.此时能明显观察到波的衍射现象
B.挡板前后波纹间距相等
C.如果孔AB扩大后,有可能观察不到明显的衍射现象
D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象
答案:ABC
5.B当人听到声音的频率越来越低时,可能的原因是( )
A.声源和人都是静止的,声源振动的频率越来越低
B.人静止.声源远离人做匀速直线运动,声源振动的频率不变
C.人静止,声源远离人做匀加速直线运动,声源振动的频率不变
D.人静止,声源远离人做匀减速直线运动,声源振动的频率不变
答案:AC
6．（2015通州一模）如图所示，一列简谐横波在介质中沿水平方向传播，实线是在t1=0时波的图像，虚线是在t2=0.5 s时波的图像，已知介质中质点P在0～0.5s的时间内通过的路程为10cm。下面关于波的几个论述中正确的是
A ．简谐横波的波长为8m
B ．波的传播方向水平向左
C ．波的传播速度为10m/s
D ．波的频率为0.4H Z
答案:C
7．(2015东城二模)如图所示是一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，已知质点a 的运动状态总是滞后于质点b 的运动状态0.5s ，质点b 和质点c 之间的距离是5cm,下列说法中正确的是 A ．此列波沿x 轴正方向传播 B ．此列波的频率为2Hz C ．此列波的波长为10cm D ．此列波的传播速度为5cm/s 答案:D
8．(2015朝阳二模)一列沿x 轴负方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s 。某时刻波形如图所示，下列说法中正确的是 A ．这列波的振幅为4cm B ．这列波的周期为2s
C ．此时x = 4m 处质点沿y 轴正方向运动
D ．此时x = 4m 处质点的速度为0 答案:B
9.如图所示是一列简谐波在t=0时的波动图象.波的传播速度为2m ／s,则从t=0到t=2.5s 时间内,质点M 通过的路程是______m,位移是______m.12.在波的传播方向上有A 、B 两点,t=0时刻波刚好传到A 点,t=0.3s 时.波刚好传到B 点,此时A 在波峰,A 、B 间只有一个波谷.若波源刚开始振动时,速度方向向上,此波的周期为______s,若波源刚开始振动时,速度方向向下,此波的周期为______s. 答案:2.5
10.一列简谐波沿直线传播,位于此直线上相距2.0m 的A 、B 点均已开始振动,某时刻开始计时,A 、B 的振动图象如图所示,已知这列波的波长大于1m,则这列波的波长为______,波速为______ 答案:s /m 3
4
s /4m ;m 344m 或或
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1.如图所示,S为上下振动的振源,其频率为100Hz,所产生的横波向左右传播,波速为80m／s.已知P、Q两点与振源相距分别为PS=17.4m,QS=16.2m,当S通过平衡位置向上运动时,则( )
A.Q在波峰,P在波谷
B.P在波峰,Q在波谷
C.P、Q都在波峰
D.P通过平衡位置向上振动,Q通过平衡位置向下振动
答案:C
2.甲、乙两列机械波在同一介质中的波形图如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的传播速度比乙大
B.甲的频率比乙大
C.甲的周期比乙大
D.甲比乙容易发生衍射现象
答案:B
3.一列横波,某时刻的波形图如图所示若此时只有M、N之间的质点在振动,周期为T,其中Q点向下运动,则下列说法正确的是( )
3
A.波源是M,由波源起振时刻开始计时,P点已振动了T
4
1
B.波源是M,由波源起振时刻开始计时,P点已振动了T
4
3
C.波源是N,由波源起振时刻开始计时,P点已振动了T
4
1
D.波源是N,由波源起振时刻开始计时,P点已振动了T
4
答案:D
4.如图所示,是一演示波的衍射的装置,S为在水面上振动的波源,M、N是水面上的两块挡板,其中N 板可以移动,两板中有一狭缝,此时测得图中A处水没有振动,为了使A处的水也能发生振动,下列措施可行的是( )
A.使波源的振动频率增大
B.使波源的振动频率减小
C.移动N板使狭缝的间距增大
D.移动N板使狭缝的间距减小
答案:BD
5.如图所示,已知一简谐横波的频率小于5Hz,横波在一条线上传播,某时刻的波形如图中实线所示,经过t=0.2s后波形如图中的虚线所示,则它的波速可能是( )
A.32.5m／s
B.37.5m／s
C.62.5m／s
D.87.5m ／s 答案:B
6.有一简谐横波沿x 轴正方向传播,若选x 轴上相隔1m 的连续质点来观察,O 是波源,依次为A 、B 、C 、D 等质点,如图所示,当t=0时,波源.从原点沿y 轴开始向上运动,经0.1s 第一次达到向上最大位移处,且此时B 质点开始从x 轴向上运动,则下面的说法错误的是( )
A.该波波长为8m,频率为2.5Hz
B.该波的波速为10m ／s,周期为0.4s
C.在0.3s 末,D 质点第一次达到向上的最大位移
D.在0.4s 束,D 质点开始向上振动 答案:D
7.如图所示,沿波的传播方向上有间距均为1m 的六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f,均静止在各自的平衡位置,一列横波以1m ／s 的速度水平向右传播,t=0时刻到达质点a,质点a 开始由平衡位置向上运动,t=1s 时,质点口第一次到达最高点,则在4s ) A.质点c 的加速度逐渐增大 B.质点a 的速度逐渐增大 C.质点d 向下运动 D.质点,保持静止 答案:ACD 8.已知水波传播速度为v 0,振动周期为T,如果有一个小船逆着水波传播方向前进的速度为2v 0,那么相邻两个波峰到达船头的最短时间是( ) A. 2 T B. 3 T C.T D. 6 T 答案:B 9.有一列沿水平绳传播的简谐横波,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,在其右方0.6m 处的质点Q 刚好到达最高点由此可得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 答案:BC 10.如图,a 、b 是一列沿x 轴正方向传播的横波上的两个质点,它们在x 轴上的平衡位置相距s=30m ；某时刻a 处在最高点,b 恰好通过平衡位置；经3s 时间,波向前传播了30m,这时a 通过平衡位置,b 恰好到达最高点,下列说法正确的是( ) A.这列波的周期不可能是3s,但可能是4s B.这列波的速度一定是10m ／s C.这列波的波长不可能是30m,但可能是40m D.以上说法都正确 答案:ABCD 课程顾问签字： 教学主管签字： 选修3-5知识梳理 一．量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ （一）量子论 1.创立标志：1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文，标志着量子论的诞生。 2.量子论的主要内容： ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。 ②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。 3.量子论的发展 ①1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。 ②1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。 ③到1925年左右，量子力学最终建立。 4.量子论的意义 ①与量子论等一起，引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。 ②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘，深刻改变了人们对整个物质世界的认识。 ③量子论成功的揭示了诸多物质现象，如光量子论揭示了光电效应 ④量子概念是一个重要基石，现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。 量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界；同时，在量子论的基础上发展起来的量子论学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。 （二）黑体和黑体辐射 1．热辐射现象 任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。 这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。 ①.物体在任何温度下都会辐射能量。 ②.物体既会辐射能量，也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。 辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。 实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。 2.黑体 物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐射 来的能量的本领。 黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的 物体。 3．实验规律： 1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； 2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 二．光电效应光子说光电效应方程Ⅰ 1、光电效应 选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 （2）1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? （3）对微观量的估算 ①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量：mol A M m N = b.分子体积：mol A V v N = c.分子数量：A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动 扩散现象） （1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快 （2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 （3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度 越高，运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子 间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线 所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子 力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力) 随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时， 分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，0r 的数量级为 1010-m ，相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时，分子间的作用力变得十 分微弱，可以忽略不计了 4、温度 2000 年年全国普通高等学校招生统一考试 上海物理试卷 考生注意： 1.全卷共8 页，24 题，在120 分钟内完成。 2.第21、22、23、24 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案， 而未写出主要演算过程的，不能得分，有数字计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位。 一、（50 分）选择题，本大题共10 小题，每小题5 分，每小题给出的四个答案中，至少有一个是正 确的，把正确的答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内，每一小题全选对 的得5 分；选对但不全的，得部分分；有选错或不答的，得0 分，填写在方括号外的字母，不作为 选出的答案。 1.下列关于光的说法中正确的是 （A）在真空中红光波长比紫光波长短。（B）红光光子能量比紫光光子能量小。 （C）红光和紫光相遇时能产生干涉现象 （D）红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射。 2.关于、、三种射线，下列说法中正确的是 （A）射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强。 （B）射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力。 （C）射线一般们随着或射线产生，它的穿透能力量强。 （D）射线是电磁波，它的穿透能力最弱。 3.一小球用轻绳悬挂在某固定点，现将轻绳水平拉直，然后由静止开始释放小球，考虑小球由静 止开始运动到最低位置的过程。 （A）小球在水平方向的速度逐渐增大。（B）小球在竖直方向的速度逐渐增大。 （C）到达最低位置时小球线速度最大。（D）到达最低位置时绳中的位力等于小球重力。 4.如图所示，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到 的 磁场力大小变为F2，则此时b 受到的磁场力大小变为（A）F2 ，（B）F1 -F2 ， （C）F1 +F2 电磁波 电磁波的发现：麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场 产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在 电磁振荡：周期性变化的电场能与磁场能周期性变化，周期和频率 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会：电视、雷达等 电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、ν射线 选 修3—4 一、知识网络 周期：g L T π2= 机械振动 简谐运动 物理量：振幅、周期、频率 运动规律 简谐运动图象 阻尼振动 受力特点 回复力：F= - kx 弹簧振子：F= - kx 单摆：x L mg F - = 受迫振动 共振 波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应 特性 实例 声波，超声波及其应用 机械波 形成和传播特点 类型 横波 纵波 描述方法 波的图象 波的公式：vT =λ x=vt 二、考点解析 考点80 简谐运动 简谐运动的表达式和图象 要求：I 1）如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。 简谐运动的回复力：即F = – kx 注意：其中x 都是相对平衡位置的位移。 区分：某一位置的位移（相对平衡位置）和某一过程的位移（相对起点） ⑴回复力始终指向平衡位置，始终与位移方向相反 ⑵“k ”对一般的简谐运动，k 只是一个比例系数，而不能理解为劲度系数 ⑶F 回＝－kx 是证明物体是否做简谐运动的依据 2）简谐运动的表达式： “x = A sin (ωt ＋φ)” 3）简谐运动的图象：描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦（余弦）函数的规律变化的，要求能将图象与恰当的模型对应分析。可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向，注意在振幅处速度无方向。 A 、简谐运动（关于平衡位置）对称、相等 ①同一位置：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相同. ②对称点：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相反. ③对称段：经历时间相同 ④一个周期内，振子的路程一定为4A （A 为振幅）； 半个周期内，振子的路程一定为2A ； 四分之一周期内，振子的路程不一定为A 相对论简介 相对论的诞生：伽利略相对性原理 狭义相对论的两个基本假设：狭义相对性原理；光速不变原理 时间和空间的相对性：“同时”的相对性 长度的相对性： 2 0)(1c v l l -= 时间间隔的相对性：2 )(1c v t -?= ?τ 相对论的时空观 狭义相对论的其他结论：相对论速度变换公式：2 1c v u v u u '+'= 相对论质量： 2 0)(1c v m m -= 质能方程2mc E = 广义相对论简介：广义相对性原理；等效原理 广义相对论的几个结论：物质的引力使光线弯曲 引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别 选修3—4考点汇编 一、机械振动（*振动图象是历年考查的重点：同一质点在不同时刻的位移） 1、只要回复力满足F kx =-或位移满足sin()x A t ω?=+的运动即为简谐运动。 说明：①做简谐运动的物体，加速度、速度方向可能一致，也可能相反。 ②做简谐运动的物体，在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零。 ③做简谐运动的物体，在最大位移处加速度达到最大值，而速度为零。 2、质点做简谐运动时，在T/4内通过的路程可能大于或等于或小于A （振幅），在3T/4内通过的路程可能大于或等于或小于3A 。 3、质点做简谐运动时，在1T 内通过的路程一定是4A ，在T/2内通过的路程一定是2A 。 4、简谐运动方程sin()x A t ω?=+中t ω?+叫简谐运动的相位，用来表示做简谐运动的质点此时正处于一个运动周期中的哪个状态。 5、单摆的回复力是重力沿振动方向（垂直于摆线方向）的分力，而不是摆球所受的合外力（除两个极端位置外）。 6、单摆的回复力sin /F mg mgx L θ=≈-，其中x 指摆球偏离平衡位置的位移，x 前面的是常数mg/L ，故可以认为小角度下摆球的摆动是简谐运动。 7、摆的等时性是意大利科学家伽利略发现的，而单摆的周期公式是由荷兰科学家惠更斯发现的，把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟变慢了，要使它变准应该增加摆长。（附单摆的周期公式：2L T g π=） 8、阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动，无阻尼振动是指振幅不变的振动。 9、物体做受迫振动时，频率由驱动力频率决定与固有频率无关。 10、如果驱动力频率等于振动系统的固有频率，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振，共振现象的应用有转速计和共振筛等，军队过桥要便步走，火车过桥要慢行，厂房建筑物的固有频率要远离机器运转的频率范围之内都是为了减小共振。 11、轮船航行时，如果左右摆动有倾覆危险，可采用改变航向和速度，使波浪冲击力的频率远离轮船摇摆的固有频率。这是共振防止的一种方法。 12、简谐波中，其他质点的振动都将重复振源质点的振动，既是振源带动下的振动，故应为受迫振动。 13、一切复杂的振动虽不是简谐振动，但它们都可以看作是由若干个振幅和频率不同的简谐运动合成的。 二、机械波（*波形图为历年来考查的重点：一列质点在同一时刻的位移） 14、有机械波必有机械振动，有机械振动不一定有机械波。 15、当波动的振源停止振动时，已形成的波动将仍能往前传播，直至能量衰减至零为止。 16、发生地震时，从地震源传出的地震波，既有横波，也有纵波。 17、机械波传播的只是振动形式，质点本身并不随波一起传播，在波的传播过程中，任一质点的起振方向都与波源的起振方向相同。 18、机械波的传播需要介质，当介质中本来静止的质点，随着波的传来而发生振动，表示质点获得能量。波不但传递着能量，而且可以传递信息。 19、在波动中振动相位总是相同两个相邻质点间的距离叫做波长，在波动中振动相位总是相反两个质点间的距离为半个波长的奇数倍。 20、任何振动状态相同的点组成的圆叫波面，与之垂直的线叫波线，表示了波的传播方向。 21、惠更斯原理是指介质中任一波面上的点都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波德 高考物理必考考点题型公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08] 高考物理必考考点题型 必考一、描述运动的基本概念 【典题1】2010年11月22日晚刘翔以13秒48的预赛第一成绩轻松跑进决赛，如图所示，也是他历届亚运会预赛的最佳成绩。刘翔之所以能够取得最佳成绩，取决于他在110米中的( ) A.某时刻的瞬时速度大 B.撞线时的瞬时速度大 C.平均速度大 D.起跑时的加速度大 必考二、受力分析、物体的平衡 【典题2】如图所示，光滑的夹角为θ＝30°的三角杆水平放置，两小球A、B分别穿在两个杆上，两球之间有一根轻绳连接两球，现在用力将B球缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F＝10N则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是（） A、小球A受到重力、杆对A的弹力、绳子的张力 B、小球A受到的杆的弹力大小为20N C、此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小为203 3 N D、小球B受到杆的弹力大小为203 3 N 必考三、x－t与v－t图象 【典题3】图示为某质点做直线运动的v－t图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是（） A、质点始终向同一方向运动 B、4s末质点离出发点最远 F θ A B t v/(m 1234 2 1 - - O C 、加速度大小不变，方向与初速度方向相同 D 、4s 内通过的路程为4m ，而位移为0 必考四、匀变速直线运动的规律与运用 【典题4】生活离不开交通，发达的交通给社会带来了极大的便利，但是，一系列的交通问题也伴随而来，全世界每秒钟就有十几万人死于交通事故，直接造成的经济损失上亿元。某驾驶员以30m/s 的速度匀速行驶，发现前方70m 处前方车辆突然停止，如果驾驶员看到前方车辆停止时的反应时间为，该汽车是否会有安全问题已知该车刹车的最大加速度为 ． 必考五、重力作用下的直线运动 【典题5】某人站在十层楼的平台边缘处，以0v =20m/s 的初速度竖直向上抛出一石子,求抛出后石子距抛出点15m 处所需的时间(不计空气阻力，取g=10 m/s 2). 必考六、牛顿第二定律 【典题6】如图所示，三物体A 、B 、C 均静止，轻绳两端 分别与A 、C 两物体相连接且伸直，m A ＝3kg ，m B ＝2kg ，m C ＝ 1kg ，物体A 、B 、C 间的动摩擦因数均为μ＝，地面光滑，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将B 物体拉动，则作用在B 物体上水平向左的拉力最小值为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g ＝10m/s 2）（ ） A ．3N B ．5N C ．8N D ．6N 【典题7】如图所示，一质量为m 的物块A 与直立轻 弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地面上，一质量也为m 的物块B 叠放在A 的上面，A 、B 处于静止状态。若A 、B 粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢上提B ，当 F A B C A B 高中物理选修3-4知识及讲义目录： 一、简谐运动 二、机械波 三、电磁波电磁波的传播 四、电磁振荡电磁波的发射和接收 五、振动和波（机械振动与机械振动的传播） 一．简谐运动 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。（2）阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解： （1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 （2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。 3、描述振动的物理量 描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 （1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 （2）振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 （3）周期T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 （4）频率f：振动物体单位时间内完成全振动的次数。 （5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是：。 （6）相位：表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。 4、研究简谐振动规律的几个思路： 描述运动的基本概念考点考情：5年7考参考系，质点(Ⅰ) 位移，速度和加速度(Ⅱ) [基础梳理] 一、参考系 1．参考系的定义 在描述物体的运动时，假定不动，用来做参考的物体． 2．参考系的四性 (1)标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准． (2)任意性：参考系的选取原则上是任意的． (3)统一性：比较不同物体的运动应选择同一参考系． (4)差异性：对于同一物体选择不同的参考系结果一般不同． 二、质点 1．质点的定义 用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型． 2．物体可看做质点的条件 研究物体的运动时，物体的形状和大小对研究结果的影响可以忽略． 三、位移和路程 1.速度 (1)平均速度： ①定义：运动物体的位移与所用时间的比值． ②定义式：v＝Δx Δt . ③方向：跟物体位移的方向相同． (2)瞬时速度： ①定义：运动物体在某位置或某时刻的速度． ②物理意义：精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢． ③速率：物体运动的瞬时速度的大小． 2.加速度 (1)定义式：a＝Δx Δt ，单位是m/s2. (2)物理意义：描述速度变化的快慢． (3)方向：与速度变化量的方向相同． (4)根据a与v方向间的关系判断物体在加速还是减速.考向一对质点的深入理解 物体可被看作质点主要有三种情况： 1．平运的物体通常可以看作质点． 2．有转动但转动可以忽略不计时，可把物体看作质点． 3．同一物体，有时可以看作质点，有时不能．当物体本身的大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，可以把物体看作质点；反之，则不行 对“理想化模型”的理解 (1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法，它是对实际问题的科学抽象，可以使一些复杂的物理问题简单化． (2)物理学中理想化的模型有很多，如“质点”、“轻杆”、“光滑平面”、“自由落体运动”、“点电荷”、“纯电阻电路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型． 考向二平均速度与瞬时速度 1．平均速度与瞬时速度的区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体经过某一位置或在某一时刻运动的快慢程度． 2．平均速度与瞬时速度的关系： (1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度． (2)对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等． 平均速度和瞬时速度的三点注意 (1)求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度． (2)v＝x t 是平均速度的定义式，适用于所有的运动． (3)粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度． 考向三速度，速度变化量和加速度的关系 速度、速度变化量和加速度的比较 根据a与v (1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体速度大小变大． (2)当a与v垂直时，物体速度大小不变． (3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体速度大小变小． 类型题之(一)“用极限法 求瞬时速度和瞬时加速度” 1．极限法：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的．那么，选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析，其结果必然包含了所要讨论的物理过程，从而能使求解过程简单、直观，这就是极限思想方法．极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况． 2．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 2012年普通高等院校招生统一考试(上海卷) 物理试卷 本试卷共10页，满分150分，考试时间120分钟。全卷包括六大题，第一、二大题为单项选择题，第三大题为多项选择题，第四大题为填空题，第五大题为实验题，第六大题为计算题。 一、单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。） 1．在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（） （A）频率（B）强度（C）照射时间（D）光子数目2．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（） （A）甲为紫光的干涉图样（B）乙为紫光的干涉图样 （C）丙为红光的干涉图样（D）丁为红光的干涉图样 3．与原子核内部变化有关的现象是（） （A）电离现象（B）光电效应现象 （C）天然放射现象（D）α粒子散射现象 4．根据爱因斯坦的“光子说”可知（） （A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”（B）光的波长越大，光子的能量越小（C）一束单色光的能量可以连续变化（D）只有光子数很多时，光才具有粒子性 5．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放 射源、探测器等构成，如图所示。该装置中探测器接收到的 是（） （A）x射线（B）α射线 （C）β射线（D）γ射线 6．已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则（）（A）F1的大小是唯一的（B）F2的力向是唯一的 （C）F2有两个可能的方向（D）F2可取任意方向 7．如图，低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中（） （A）甲是“与门”，乙是“非门” （B）甲是“或门”，乙是“非门” （C）甲是“与门”，乙是“或门” （D）甲是“或门”，乙是“与门” 8．如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止， 高中物理选修3-4知识点梳理 一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：①回复力不为零；②阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解：①物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。②物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动。 3、描述振动的物理量 研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 ⑴位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 ⑵振幅A ：做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 ⑶周期T ：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 ⑷频率f ：振动物体单位时间内完成全振动的次数。 ⑸角频率ω：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。周期、频率、角频率的关系是：T f = 1，T ω π 2=. ⑹相位?：表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路： ⑴用动力学方法研究，受力特征：回复力F =- kx ；加速度，简谐振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。 ⑵用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 ⑶用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。 ⑷从能量角度进行研究：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 ）（ ）（002sin sin x ?π?ω+A =+=t Τt Α 振幅A ，周期T ，相位02?π +t Τ ，初相0? 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1．直接描述量：①振幅A ；②周期T ；③任意时刻的位移t . 2．间接描述量：①频率f ：T f 1= ；②角速度ω：T πω2=；③x-t 图线上一点的切线的斜率等于v 高考物理个必考知识点 Final approval draft on November 22, 2020 高考中的50个重点概念 一、运动学 1、位移 速度与加速度 2、匀变速直线运动及at v v +=0t 202 1at t v x += 20t v v v += 3、自由落体运动与竖直上抛运动 4、运动的合成与分解 5、平抛运动 6、匀速圆周运动及线速度、角速度、向心加速度 14、万有引力定律 15、向心力与卫星 二、物体的平衡 7、重力 弹力 摩擦力 8、力的合成与分解 9、共点力的平衡 三、运动和力 10、 11、牛顿第一定律和惯性 12、牛顿第二定律与超重、失重现象 13、牛顿第三定律 六、功与能 22、功和功率 23、动能与动能定理 24、重力势能 25、机械能与机械能守恒定 四、动量 16、动量 17、动量守恒定律 五、振动与波动 18、简谐振动 19、单摆与单摆周期公式g l T π 2= 20、波长 波的频率 波速T t s v λ=??= 21、波的干涉与衍射 八、电场、 31、电荷与库仑定律 32、电场 电场强度 电场线 33、电势能 电势 电势差 九、电路 34、电流电压电阻电功电功率 35、门电路 36、电动势与闭合电路欧姆定律 十、磁场与电磁感应 37、磁感应强度与磁通量 38、安倍力与左手定则 39、电磁感应现象 40、楞次定律与右手定则 41、感应电动势与法拉第电磁感应定律 42、电磁场电磁波 十一、光学 43、光的干涉 44、光的衍射 45、光电效应现象与光子说 46、光的波粒二象性 十二、物质 47、α粒子散射实验与原子核式结构学说 48、原子核的衰变与放射线 49、原子核的人工转变与质子、中子 50、宇宙的结构与演变 绝密★启用前试卷类型：A 2005年普通高等学校招生全国统一考试<上海卷） 物理试题 本试卷满分150分．考试用时120分钟． 考生注意： 1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚。 2．考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。 3．本试卷一、四大题中，小题序号后标有字母A的试题，适合于使用一期课改教材的考生；标有字母B的试题适合于使用二期课改教材的考生；其它未标字母A或B的试题为全体考生必做的试题，不同大题可以选择不同的A 卷或B类试题，但同一大题的选择必须相同。若在同一大题内同时选做A类、B类两类试题，阅读时只以A类试题计分。JJ4UIrXOHQ 4．第19、20、21、22、23题要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分，有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。JJ4UIrXOHQ 一、<20分）填空题，本大题共5小题，每小题4分，答案 写在题中横线上的空白处或指定位置，不要求写出演 算过程。JJ4UIrXOHQ 本大题中第1、2、3小题为分要题分A、B两类，考生可任选一类答题. 若两类试题均做，一律按A类题计 分.JJ4UIrXOHQ A类题<适合于使用一期课改教材的考生） 1A．通电直导线A 与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有 如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向的安培力作用。 当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A 所受到的安培力方向水平向 . 2A．如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的点为振动加强的位置，图中的点为振动减弱的位置. 3A．对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系” 等问题。亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完 ．右面是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为 处的逻辑值为 . 2B．正弦交流电是白闭合线圈在匀强磁场中匀 速转动产生的，线圈中感应电动势随时间 变化的规律如图所示，则此感应电动势的 有效值为 V，频率为 Hz. 3B．阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速 高中物理选修3-4 一、简谐运动、简谐运动的表达式和图象 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：①回复力不为零；②阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解： ①物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 ②物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动， 3、描述振动的物理量 研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 ⑴位移x ：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 ⑵振幅A ：做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 ⑶周期T ：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 ⑷频率f ：振动物体单位时间内完成全振动的次数。 ⑸角频率ω：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是：T f = 1，T ω π2=. ⑹相位?：表示振动步调的物理量。 4、研究简谐振动规律的几个思路： ⑴用动力学方法研究，受力特征：回复力F =- kx ；加速度，简谐振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。 ⑵用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 ⑶用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。 ⑷从能量角度进行研究：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 ）（）（002sin sin x ?π?ω+A =+=t Τt Α 振幅A ，周期T ，相位02?π+t Τ ，初相0? 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1．直接描述量： ①振幅A ；②周期T ；③任意时刻的位移t . 2．间接描述量： 高考物理各大板块必考知识点归纳 高中物理知识点虽然多，但各大板块知识点的总结还是比较容易的，下面就是小编给大家带来的高考物理必考知识点归纳，希望大家喜欢！ 一、运动的描述 1.物体模型用质点，忽略形状和大小;地球公转当质点，地球自转要大小。物体位置的变化，准确描述用位移，运动快慢S比t ，a用Δv与t 比。 2.运用一般公式法，平均速度是简法，中间时刻速度法，初速度零比例法，再加几何图像法，求解运动好方法。自由落体是实例，初速为零a等g.竖直上抛知初速，上升最高心有数，飞行时间上下回，整个过程匀减速。中心时刻的速度，平均速度相等数;求加速度有好方，ΔS等a T平方。 3.速度决定物体动，速度加速度方向中，同向加速反向减，垂直拐弯莫前冲。 二、力 1.解力学题堡垒坚，受力分析是关键;分析受力性质力，根据效果来处理。 2.分析受力要仔细，定量计算七种力;重力有无看提示，根据状态定弹力;先有弹力后摩擦，相对运动是依据;万有引力在万物，电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力，二者实质是统一;相互垂直力最大，平行无力要切记。 3.同一直线定方向，计算结果只是“量”，某量方向若未定，计算结果给指明;两力合力小和大，两个力成q角夹，平行四边形定法;合力大小随q变，只在最大最小间，多力合力合另边。 多力问题状态揭，正交分解来解决，三角函数能化解。 4.力学问题方法多，整体隔离和假设;整体只需看外力，求解内力隔离做;状态相同用整体，否则隔离用得多;即使状态不相同，整体牛二也可做;假设某力有或无，根据计算来定夺;极限法抓临界态，程序法按顺序做;正交分解选坐标，轴上矢量尽量多。 三、牛顿运动定律 1.F等ma，牛顿二定律，产生加速度，原因就是力。 合力与a同方向，速度变量定a向，a变小则u可大，只要a与u同向。 2.N、T等力是视重，mg乘积是实重; 超重失重视视重，其中不变是实重;加速上升是超重，减速下降也超重;失重由加降减升定，完全失重视重零 N S 一、（24分）单项选择题。 1．（1997上海，1）弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动。在振子向平平衡位置运动的过程中 A．振子所受的回复力逐渐增大 B．振子的位移逐渐增大 C．振子的速度逐渐减小 D．振子的加速度逐渐减小 2．（1997上海，2）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是： A．压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大 B．压强减小，体积减小，分子的平均动能一定增大 C．压强减小，体积增大，分子的平均动能一定增大 D．压强增大，体积减小，分子的平均动能一定增大 3．（1997上海，3）氘核（2 1 H）和氚核（3 1 H）聚合成氦核（4 2 He）的核反应方程如下： 2341 1120 H H He n +→+，设氘核质量为 1 m，氚核质量为 2 m，氦核质量为 3 m，中子质量为 4 m， 则反应过程中释放的能量为： A．2 123 () m m m c +-B．2 124 () m m m c +- C．2 1234 () m m m m c +--D．2 3412 () m m m m c +-- 4．（1997上海，4）一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动， 并穿过线圈向远处而去，如右图所示，则下列四图中，较正确 反映线圈中电流i与时间t关系的是（线圈中电流以图示箭头为 正方向）： 5．（1997上海，5）质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内作半径为R的圆周运动， 运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力 为7mg，此后小球继续作圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服 空气阻力所做的功为： A．1 4 mgR B．1 3 mgR C．1 2 mgR D．mgR 二、（25分）多项选择题。 6．（1997上海，6）一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d 四点在此时刻具有相同运动方向的是： A．a和c B．a和d C．b和c D．b和d 7．（1997上海，7）在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞下列现 象可能的是： A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开 B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行 C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开 D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行 8．（1997上海，8）如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线 圈上方。MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外 运动，可以 A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极 B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极 C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极 D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d接在交流电源的另一端 9．（1997上海，9）某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的 原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置。不计 空气阻力，则下列说法中正确的是： A．从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量 B．从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功 C．从p至b过程中人的速度不断增大 D．从a至c过程中加速度方向保持不变 10．（1997上海，10）如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电 源两极相连两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A 板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上）， 空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。 若保持两极板间的电压不变，则 A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回 B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N 孔继续下落 C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回 D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 三、（24分）填空题。 11．（1997上海，11）关于原子结构，卢瑟福根据__________实验提出了原子核式结构模型。本 世纪初，玻尔结合普朗克量子学说提出的原子模型，成功地解释了___________原子的光谱。 12．（1997上海，12）在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。已 知汽车从最高点至着地点经历时间约0.8s，两点间的水平距离约为30m，忽略空气阻力， 则汽车在最高点时的速度约为______________/ m s。（取g＝10m/s2） 13．（1997上海，13）一交流电压的瞬时值表达式为15sin100 u tπ =V，将该交流电压加在一电 阻上时，产生的电功率为25W。那么，这个电阻的阻值是______________Ω。 14．（1997上海，14）（1997上海，1）关于光的本性，早期有牛顿的微粒说和惠更斯的____________ 说，后来又有麦克斯韦的电磁说。本世纪初，为解释___________现象，爱因斯坦提出了光 子说。 15．（1997上海，15）水电站给远处山村送电的输出功率是100千瓦，用2000V电压输电，线 路上损失的功率是2.5×104瓦，如果改用20000V高压输电，线路上损失的功率是________ a c N M 3-5物理相关图片知识整理 第十六章：动量守恒定律 一、动量、动量守恒定律（I） 1、动量 (1)表达式：p＝mv，状态量．(2)与动能的联系：p2＝2mE k (3)动量是矢量，动能是标量，因此物体的动量变化时动能未必变化，物体的动能变化时动量 必定变化． (4)系统的总动量为系统内各物体动量的矢量和． 2．动量守恒定律 (1)表达式 ①p＝p′(相互作用前系统总动量p等于相互作用后总动量p′)； ②Δp＝0(系统总动量的增量等于零)； ③Δp1＝－Δp2(两个物体组成的系统中，各自动量的增量大小相等、方向相反)． 提醒：①动量守恒定方程是一个矢量方程，应选取统一的正方向，与正方向相同的动量 取正号，相反的方向取负号． ②动量守恒定律具有相对性，表达式中的速度应对同一参考系的速度． (2)动量守恒条件 ①系统不受外力或所受外力的矢量和为零． （大人和小孩水平方向不受外力，系统动量守恒；小 孩、大锤、小车水平方向动量守恒） ②相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于外力， 如碰撞或爆炸瞬间，外力可忽略不计，可以看作系统 动量守恒．（如右图火箭爆炸在水平方向动量守恒） ③系统所受合力不为零，总动量不守恒，但某一方向 上合力为零，或内力远大于外力．则在该方向上动量守恒．此种情形要特别 注意两点：一是整个系统动量不守恒，特别是在概念考查上；二是动量守恒 式中要把速度投影到合力为零的方向上． 二、验证动量守恒定律（实验、探究）（I） 1、原理：m1V1+m2V2=m1V1+m2V2 2、【典型例题】 用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验： (1)先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间 的动摩擦因数μ. (2)用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B 恰好紧靠桌边. (3)剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2(未滑出桌面)．为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母：桌面离地高度h； 如果动量守恒，需要满足的关系式为：Mx1 1 2h ＝m2μｘ2 三、弹性碰撞和非弹性碰撞（I）（只限于一维碰撞的问题） （1）完全非弹性碰撞：获得共同速度，动能损失最多动量守恒； （2）弹性碰撞：动量守恒，碰撞前后动能相等；动量守恒； 特例：对于一维弹性碰撞，若两个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度（即碰后A 的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度） （3）一般碰撞：有完整的压缩阶段，只有部分恢复阶段，动量守恒，动能减小。 第十七章：波粒二象性 一、普朗克能量子假说、黑体和黑体辐射（I） 1、黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体． 高考物理必考考点题型 必考一、描述运动的基本概念 【典题1】2010年11月22日晚刘翔以13秒48的预赛第一成绩轻松跑进决赛，如图所示，也是他历届亚运会预赛的最佳成绩。刘翔之所以能够取得最佳成绩，取决于他在110米中的( ) A.某时刻的瞬时速度大 B.撞线时的瞬时速度大 C.平均速度大 D.起跑时的加速度大 【解题思路】在变速直线运动中，物体在某段时间的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫平均速度，是矢量，方向与位移方向相同。根据x=Vt可知，x一定，v越大，t越小，即选项C正确。 必考二、受力分析、物体的平衡 【典题2】如图所示，光滑的夹角为θ＝30°的三角杆水平放置，两小球A、B分别穿在两个杆上，两球之 间有一根轻绳连接两球，现在用力将B球缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F＝10N则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是（） A、小球A受到重力、杆对A的弹力、绳子的张力 B、小球A受到的杆的弹力大小为20N C、此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小为 203 3N D、小球B受到杆的弹力大小为 203 3N 【解题思路】对A在水平面受力分析，受到垂直杆的弹力和绳子拉力，由平衡条件可知，绳子拉力必须垂直杆才能使A平衡，再对B在水平面受力分析，受到拉力F、杆的弹力以及绳子拉力，由平衡条件易得杆对A的弹力N等于绳子拉力T，即N＝T＝20N，杆对B的弹力N B＝ 203 3。 【答案】AB 必考三、x－t与v－t图象 【典题3】图示为某质点做直线运动的v－t图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是（） A、质点始终向同一方向运动 B、4s末质点离出发点最远 C、加速度大小不变，方向与初速度方向相同 D、4s内通过的路程为4m，而位移为0 【解题思路】在v－t图中判断运动方向的标准为图线在第一象限（正方向）还是第四象限（反方向），该图线穿越了t轴，故质点先向反方向运动后向正方向运动，A错；图线与坐标轴围成的面积分为第一象限（正方向位移）和第四象限（反方向位移）的面积，显然t轴上下的面积均为2，故4s末质点回到了出发点，B 错；且4s内质点往返运动回到出发点，路程为4m，位移为零，D对；判断加速度的标准是看图线的斜率， F θ A B t/s v/(m·s-2) 1 2 3 4 2 1 -2 -1 O人教版高中物理选修3-5知识点总结
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