1、解密高考【热点剖析】简谐运动是力学中的重要内容之一，它既与前面学习的运动学和动力学知识相联系，又为以后学习机械波，电磁振荡和电磁波等知识准备了基础，在本部分的内容中，简谐运动的受力、运动特征，单摆的周期公式及振动图像是高考考查的热点另外，高考涉及的内容还包括：振动中的能量转化、受迫振动和共振等简谐运动简谐运动的周期性是指振动的质点经过周期的整数倍时间时，其位移、速度、加速度等物理量将回复原初始值简谐运动的对称性是指振子在关于平衡位置对称的两位置具有相等的速率，等大反向的位移、加速度和回复力此外，振子往返经过同一位置时的速率相等，通过振动过程中任意两点A、B的时间与逆向通过B、A两点的时间相等，
2、通过关于平衡位置对称的两段位移的时间相等图1【热点剖析】单摆、探究影响单摆运动的因素、用单摆测重力加速度是高考考查的重点和热点，考查单摆的试题为选择题，考查探究影响单摆运动的因素、用单摆测重力加速度为填空题、实验题，难度中等单 摆【例2】(2011福建理综19(1)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：图2【热点剖析】机械波这一部分概念较多，对图像要求层次较高，因而高考试题对本部分内容考查的特点是试题容量较大，综合性较强，一道题往往要考查力学的多个概念或者多个规律因此，应注意概念的理解和记忆、应注意机械振动与牛顿定律、机械能守恒定律的综合应用本部分高考题多以选择题、填空题形式出现，但
3、试题信息量大，一道题中考查多个概念、规律，尤其注重对波的考查但从历年的高考得分情况来看，这一部分试题的难度还是较低的波的形成与传播2波的图像波的图像：波的图像是描述在波的传播方向上的介质中各质点在某时刻离开平衡位置的位移简谐波的图像是一条正弦或余弦图像波的图像的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同波的图像反映机械波的有关信息：质点的振幅、波长、介质中各质点在该时刻的位置、已知波的传播方向后可确定各质点在该时刻的振动方向和经过一段时间后的波形图3波速波速：波在单位时间传播的距离机械波的波速取决于介质，一般与频率无关波速用v表示vf此式表示波速等于波长和频率的乘积【例1】(2011课标
4、，34(1)振动周期为T、振幅为A、位于x0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是_.A振幅一定为AB周期一定为TC速度的最大值一定为vD开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E若P点与波源距离svT，则质点P的位移与波源的相同解析简谐运动的能量取决于其振动的振幅，由于波传播过程中无能量损失，故其振幅A不变，A正确；机械波的周期等于各质点振动的周期，B正确；质点P振动的速度在y轴方向上，而波沿x轴正向传播，其传播速度不同于波上质点的振动速度，C错误
5、；质点P的起振方向与波源的起振方向相同，沿y轴正向开始振动，D错误；若P点与波源距离svT，则P点与波源正好相距一个波长，故质点P的位移与波源的相同，E正确答案 ABE图3解析 根据题意，画出如图所示的波形图，可以看到，此时坐标为x0.2 m处的质元正在平衡位置且向y轴负方向运动再经过半个周期，坐标为x0.2 m处的质元回到平衡位置且向y轴正方向运动，在这半个周期当中，坐标为x0.4 m处的质元已经过了波谷且正在向着平衡位置运动，根据简谐运动的对称性，此时的位移与半个周期之前的位移大小相等所以C正确答案 C【热点剖析】波动的折射、干涉、衍射、超声波是高考常考的知识点，可能为选择题，也可能为计算
6、题，难度中等或偏易波的特性、超声波产生稳定干涉现象的条件是两列波频率相同；能观察到明显衍射现象的条件是小孔或障碍物的尺寸与波长相差不多或比波长更小一切波都能发生衍射，衍射是波动特有的现象超声波是频率高于2万Hz，人耳不能够听到的声波超声波的特点是波长短，沿直线传播图4【例2】(2010新课标全国理综卷，33)波源S1和S2振动方向相同，频率均为4 Hz，分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处，OA2 m，如图3-所示两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4 m/s.己知两波源振动的初始相位相同求：(1)简谐横波的波长；(2)OA间合振动振幅最小的点的位置图3【热点剖析】电磁波是高考的考点，
7、考查电磁波的试题一般为选择题，难度中等或偏易电磁波麦克斯韦电磁场理论：变化电场产生磁场，变化磁场产生电场变化的电场和磁场总是相互联系的形成一个不可分割的统一的电磁场变化的电场和磁场由近及远向周围空间传播形成电磁波电磁波是横波，它的传播不需要介质，在真空中也可以传播，电磁波传递电磁场能量电磁波能够发生反射、折射、干涉和衍射麦克斯韦根据光在真空中传播速度与电磁波相同，提出光在本质上是一种电磁波图6【例2】(2010天津理综，1)下列关于电磁波的说法正确的是()A均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传播的速度相同C.只要有电场和磁场，就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线
8、传播解析变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场A正确电磁波在真空和介质中传播速度不同，B错误电磁波是由变化的电场和变化的磁场由近及远的传播形成，C错误电磁波可以产生反射、折射、衍射和干涉，D错误答案 A【热点剖析】光的折射定律、折射率是高考的重要考点，考查这部分的试题可能为选择题，也可能为计算题，选择题难度中等，计算题难度中等或偏难光的折射定律、折射率图7图8【热点剖析】全反射、光导纤维是高考的重要考点，考查全反射、光导纤维的试题可能为选择题，也可能为计算题，选择题难度中等，计算题难度中等或偏难全反射、光导纤维光从光密介质射向光疏介质，入射角大于等于临界角，才能发生全反射光导纤维是根据
9、全反射原理传导光的，光导纤维的内芯是光密介质，外套是光疏介质【例2】(2011山东理综，37)如图8所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.求介质的折射率折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射图8【热点剖析】光的波动内容近两年命题频率较高，对光的波动性进行考查，主要是以干涉和衍射以及电磁波谱知识为要点，考查波动光学的一些初步理论、以及建立这些理论的实验基础和一些重要的物理现象，尤其是波动光学近年新增知识点有“双缝干涉的条纹间距与波长的关系”、“光的偏振现象”、“物质波”、“激光
10、的特性及应用”等也在高考中有所体现光的波动性1光的干涉的条件是：有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源(相干波源的频率必须相同)形成相干波源的方法有两种：(1)利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)(2)设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等)2干涉区域内产生的亮、暗纹(1)亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍(2)暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍3衍射光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗4光的偏振现象：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光光
11、的偏振说明光是横波【例1】(2011天津)甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为x，若x甲x乙，则下列说法正确的是()A甲光能发生偏振现象，则乙光不能B真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光【热点剖析】狭义相对论是新课标增加内容，高考要求I级要求，属于了解知道层次对于狭义相对论要知道两个基本假设、理解三个推论、了解三个公式相对论是近代物理的重要部分，高考对相对论的考查一般难度不大相对论狭义相对论的两个假设是：狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；即
12、物理规律(包括力学、光学、电磁学等)的数学形式与参考系的选择无关光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关【例1】(2011江苏物理，12)如图9所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是()A同时被照亮BA先被照亮CC先被照亮D无法判断图9解析火车上的观察者以火车为参考系，那么三座铁塔A、B和C均沿CA方向运动当铁塔B发出一个闪光，向AC传播过程中，A是远离光线运动，C是向着光线运动，所以火车上的观察者看到光线先传播到C，即C先被照亮，选项C正确答案 C【例2】(2010北京理综，13)属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()A真空中光速不变B时间间隔具有相对性C物体的质量不变D物体的能量与质量成正比解析狭义相对性的基本假设是：一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，所以选项A正确.答案 A
