第十二章波与相对论[备考指南]考点内容要求考点内容要求一、机械振动简谐运动Ⅰ四、光的波动性电磁波相对论光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ简谐运动的公式和图像Ⅱ变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播Ⅰ单摆、单摆的周期公式Ⅰ受迫振动和共振Ⅰ电磁波的产生、发射和接收Ⅰ二、机械波机械波Ⅰ电磁波谱Ⅰ横波和纵波Ⅰ狭义相对论的基本假设Ⅰ横波的图像Ⅱ质速关系、质能关系Ⅰ波速、波长和频率(周期)的关系Ⅱ相对论质能关系式Ⅰ波的干涉和衍射现象Ⅰ实验十三探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度多普勒效应Ⅰ三、光的折射全反射光的折射定律Ⅱ实验十四测定玻璃的折射率折射率Ⅰ实验十五用双缝干涉测量光的波长全反射、光导纤维Ⅰ把握考情找规律：在新课标全国卷中，对本部分知识的考查是在选考题中出现。从近几年的高考试题来看，主要考查简谐运动的图像、波动图像以及波的传播规律等；另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射等为主。明热点：预计在2017年高考中，对本部分内容的考查仍将以图像为主，考查振动和波动问题；并以光的折射和全反射为重点考查光学知识。第1节机械振动(1)简谐运动是匀变速运动。(×)(2)周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量。(√)(3)振幅等于振子运动轨迹的长度。(×)(4)简谐运动的回复力可以是恒力。(×)(5)弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大。(√)(6)单摆在任何情况下的运动都是简谐运动。(×)(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。(√)(8)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。(×)要点一简谐运动1．动力学特征F＝－kx“”，－表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数。2．运动学特征简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动，远离平衡位置时，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均减小，靠近平衡位置时则相反。3．运动的周期性特征相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同。4．对称性特征(1)相隔或(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称，位移、速度、加速度大小相等，方向相反。(2)如图1211所示，振子经过关于平衡位置O对称的两点P、P′(OP＝OP′)时，速度的大小、动能、势能相等，相对于平衡位置的位移大小相等。图1211(3)振子由P到O所用时间等于由O到P′所用时间，即tPO＝tOP′(4)振子往复过程中通过同一段路程(如OP段)所用时间相等，即tOP＝tPO。5．能量特征振动的能量包括动能Ek和势能Ep，简谐运动过程中，系统动能与势能相互转化，系统的机械能守恒。[典例1](2014·浙江高考)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A．0.5sB．0.75sC．1.0sD．1.5s[解析]由于振幅A为20cm，振动方程为y＝Asinωt(从游船位于平衡位置时开始计时，ω＝)，由于高度差不超过10cm时，游客能舒服登船，代入数据可知，在一个振动周期内，临界时刻为t1＝，t2＝，所以在一个周期内能舒服登船的时间为Δt＝t2－t1＝＝1.0s，选项C正确。[答案]C[典例2](多选)(2015·山东高考)如图1212，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1sin(2.5πt)m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t＝0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10m/s2。以下判断正确的是()图1212A．h＝1.7mB．简谐运动的周期是0.8sC．0.6s内物块运动的路程为0.2mD．t＝0.4s时，物块与小球运动方向相反[思路点拨](1)由物块做简谐运动的表达式确定物块的振幅和振动周期。(2)确定0.6s时物块所在的位置。(3)确定0.6s时小球下落的高度与h的关系。[解析]由物块做简谐运动的表达式y＝0.1sin(2.5πt)m知，ω＝2.5π，T＝＝s＝0.8s，选项B正确；t＝0.6s时，y＝－0.1m，对小球：h＋|y|＝gt2，解得h＝1.7m，选项A正确；物块0.6s内路程为0.3m，t＝0.4s...
