专题十五选修3-4选读.docx

专题十五　选修3-4【知识必备】(本专题对应学生用书第68-71页)1. 单摆的回复力是重力的切向分力，或合力在切向的分力.单摆固有周期T=2π.2. 阻尼振动的振幅尽管在减小，但其振动周期(频率)不变，它是由振动系统决定的.3. 稳定时，受迫振动的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，与物体的固有频率无关.共振图象的横坐标为驱动力的频率，纵坐标为受迫振动物体的振幅.共振条件：f驱=f固.4. 机械波必须要在介质中传播.振动质点是“亦步亦趋”，但不“随波逐流”.5. 横波是指质点振动方向与波的传播方向垂直的波.注意：“垂直”是一个直线和一个面的关系——沿水平方向传播的横波，质点可能不只是上下振动.6. 机械波传播时，频率(f)由振源决定，与介质无关且稳定不变，但波速(v)由介质决定.波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，由于速度变化了，所以波长将发生改变.7. 由振动图象判断质点的振动方向要看下一时刻质点的位置或看斜率(振动速度)之正负.已知波的传播方向(或质点的振动方向)判断质点的振动方向(或波的传播方向)可用“△”法判断，如右图所示.8. 电磁波谱的顺序(按频率升高)：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.9. 白光色散时：δ红最小←→n红最小←→v红最大←→γ红最小←→λ红最大.δ紫最大←→n紫最大←→v紫最小←→γ紫最小←→λ紫最小.10. 光的偏振不仅证明光是一种波，而且是横波.11. 激光的特点：① 强度大；② 方向性好；③ 单色性好；④ 相干性好；⑤ 覆盖波段宽而且可调谐.12. 经典时空观：时间与空间、物质、惯性系无关.相对论时空观：有物质才有时间和空间，空间和时间与物体的运动状态有关.【能力呈现】能力呈现【考情分析】201320142015选修3-4T12B(1)：受迫振动和共振T12B(1)：光的干涉、衍射图样及特点T12B(1)：多普勒效应T12B(2)：长度的相对性；狭义相对论的基本假设T12B(2)：探究单摆的周期与摆长的关系(实验、探究)T12B(2)：波速与波长和频率的关系T12B(3)：光的折射定律；光的全反射；折射率T12B(3)：光的折射定律、光的全反射；折射率T12B(3)：光的折射定律　　【备考策略】光的折射、全反射的计算，波长、波速和频率(周期)的关系，是近年来的必考点，简谐运动、受迫振动和共振、干涉和衍射、狭义相对论的基本假设及两个实验是考查的重点.由此可见，抓住重要内容，即可应对高考.除此之外，还应该把握多普勒效应、电磁波谱、电磁波以及同时的相对性等重要知识点.1. (2015·江苏)(1) 一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比　　　　.A. 波速变大B. 波速不变C. 频率变高D. 频率不变(2) 用2×106 Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s 和1 500 m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的　　　　倍. 用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时　　　　(填“容易”或“不容易”)发生衍射.(3) 人造树脂是常用的眼镜镜片材料. 如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点. 已知光线的入射角为30°，OA=5 cm，AB=20 cm，BP=12 cm，求该人造树脂材料的折射率n.【解析】 (1) 波速由介质决定，故反射的超声波和发出的速度大小相等，A项错误，B项正确；根据多普勒效应，波源与观察者相互靠近，观察者接收到的频率变高，C项正确，D项错误.(2) 超声波在结石和胆汁中频率不变，频率由波源决定.由v=λf得出===1.5；波长越短，越不容易发生衍射.【答案】 (1) BC　(2) 1.5　不容易(3) 设折射角为r，由折射定律sin30°=nsinr，由几何关系知sinr=，且OP=，代入数据解得n=(或n≈1.5).2. (2014·江苏)(1) 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是　　　　.A. 减小光源到单缝的距离B. 减小双缝之间的距离C. 减小双缝到光屏之间的距离D. 换用频率更高的单色光源(2) 在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期.以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正.(3) Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图如图.一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反