2025年高三物理選修3-4模塊基礎(chǔ)知識匯編

2025年高三物理選修3-4模塊基礎(chǔ)知識整理匯編（精華版）一、簡諧運動單擺受迫振動共振1.把調(diào)準(zhǔn)的擺鐘，由北京移至赤道，g減小，這個鐘將變慢，若要重新調(diào)準(zhǔn)，應(yīng)減小擺長。2.火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動力頻率遠小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁。3.受迫振動的頻率由驅(qū)動力頻率決定，當(dāng)固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，振幅最大。4.荷蘭物理學(xué)家惠更斯研究過單擺的振動，發(fā)現(xiàn)單擺做簡諧運動的周期與擺長有關(guān)，與振幅和擺球質(zhì)量無關(guān)。5.做簡諧運動運動的物體，其所受到的回復(fù)力與位移成正比，方向與位移方向相反，且其振動方程滿足正弦或余弦關(guān)系。6.簡諧運動的能量與振幅有關(guān)，振幅越大能量越大。振幅減少的振動為阻尼振動，振幅不變的振動為無阻尼振動。而電磁波的能量由其頻率決定的，頻率越大能量越大。7.做簡諧運動的物體經(jīng)過平衡位置，回復(fù)力一定為零，但合力不一定為零（如單擺的平衡位置）。8.一單擺做簡諧運動，擺球相繼兩次通過同一位置時的速度大小相同，方向不一定相同。二、機械波橫波和縱波波的反射和折射波的干涉和衍射多普勒效應(yīng)9.產(chǎn)生機械波的條件是有振源和介質(zhì)。機械波可分為：橫波（振動方向和傳播方向垂直）和縱波（振動方向和傳播方向一致）。10.波的頻率由振源決定，波速由介質(zhì)決定，波長由波源和介質(zhì)共同決定；波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不變，波速和波長改變。11.機械波傳遞的是振動能量、波形和信息，介質(zhì)中的質(zhì)點不隨波遷移。12振動的頻率越高，周期越短，波傳播一個波長的距離所用的時間越短13.波在傳播過程中，相鄰的波峰的間距為一個波長，波傳播一個波長所需要的時間為一個周期。14.振動圖像表示一個質(zhì)點在不同時候偏離平衡位置的位移（橫坐標(biāo)為t）；波動圖像表示介質(zhì)中不同質(zhì)點在同一時刻偏離平衡位置的位移。15.聲波不僅能在空氣中傳播，也能在液體、固體中傳播，但傳播速度不一樣，固體中傳播速度是最大的。16.我們用語言進行交流，是利用聲波傳遞信息。廣播、電視利用無線電波傳遞信息，光纜利用光波傳遞信息。17.兩列波相遇，相遇區(qū)域遵循矢量疊加。波的干涉和衍射都是波疊加的結(jié)果。18.產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條紋的條件：兩列波頻率相同相差恒定；產(chǎn)生明顯衍射條件：孔或障礙物尺寸比波長小或近視對于波長。19.穩(wěn)定的干涉圖樣：明暗相間的條紋。加強區(qū)域振幅是兩個波源振幅之和，減弱區(qū)域是振幅差的絕對值。振動加強區(qū)域點的振幅大，振動減弱區(qū)域點的振幅小或為零。20.當(dāng)波源和觀察者相互靠近時，接收到頻率高于實際頻率；當(dāng)波源和觀察者相互遠離時，接收到頻率低于實際頻率。21.“彩超”是利用多普勒效應(yīng)測出反射波的頻率變化，就能知道血液的速度，利用“彩超”這種方法可以檢查心臟、大腦和眼底血管的病變。22.根據(jù)宇宙大爆炸理論，我們所生活的宇宙是在不斷膨脹的，各星球都離地球而遠去，由此可以推測出地球上接收到遙遠星球發(fā)出的光的波長變長（頻率變低，稱為“紅移”）。23.超聲波：頻率高于兩萬赫茲的聲波。聲納：利用超聲波的反射。雷達：利用微波的反射。24.光的直線傳播條件：在同一種均勻介質(zhì)中傳播；光的衍射：光遇到孔或障礙物時發(fā)生衍射。25.光的反射和折射遵循光路可逆原理；所有介質(zhì)的折射率都大于1；折射率越大，對光線的折射本領(lǐng)越大；頻率越高的電磁波，其折射率越大。28.不僅水波和聲波，一切波都能發(fā)生干涉和衍射，干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象。29.干涉條紋：明暗相間的等間距條紋；衍射條紋：明暗相間的不等間距條紋。對于相同條件下，波長越長衍射現(xiàn)象越明顯，干涉條紋間距最大。30.色散現(xiàn)象的產(chǎn)生：折射、干涉、衍射都能產(chǎn)生色散。薄膜干涉：是在液膜的前后亮表面反射的光行成的，肥皂膜的干涉圖樣是呈水平狀，同一亮紋是上紫下紅。31.增透膜：在膜的上下表面反射的光在上表面互相削弱行成暗紋，膜的厚度為光在介質(zhì)中波長的1/4。增反膜：在膜的上下表面反射的光在上表面互相增強行成亮紋，膜的厚度為光在介質(zhì)中波長的1/2.32.泊松亮斑現(xiàn)象：在一個較大的陰影區(qū)域的中心一個很小的亮點，外圍是明暗相間的不等間距的同心圓。單孔衍射：中心有一個較大的亮斑，外圍是明暗相間的不等間距的同心圓。33.光的偏振現(xiàn)象說明：光是橫波；除了直接發(fā)光物體發(fā)出的光是自然光，其他經(jīng)過反射和折射的光都是偏振光。照相機鏡頭加偏振片目的是利用偏振現(xiàn)象消除鏡面（水面等）反射光。汽車燈罩和汽車車窗都是斜成45°的偏振片。自然光經(jīng)過起偏器后變成偏振光，然后經(jīng)過檢偏器可以得到不同角度亮度不同。（晶體具有旋光性）34.產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的條件：光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角（sinC=1/n）。水中（玻璃）中氣泡看起來特別明亮是光的全反射。全反射棱鏡、光導(dǎo)纖維都利用了光的全反射。光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯折射率比外套大，具有容量大、抗干擾性強、衰減小等特點，利用了光的全反射、光具有能量、光能傳遞信息等。35.激光是人工光源，具有以下特點：①高度的相干性。運用：光纖通訊，頻率越高所攜帶的信息量越大；全息照相。②激光的平行度好。運用：激光測距雷達，讀出光盤上記錄信息。③高亮度、高能量。運用：激光切割、打孔，“光刀”、焊接視網(wǎng)膜、激光引起核聚變等。三、電磁波電磁波的傳播電磁振蕩電磁波的反射和接收電磁波譜及其應(yīng)用36.麥克斯韋不僅預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性，建立了完整的電磁場理論；赫茲不但證明了電磁波的存在，而且通過測量證明電磁波在真空中具有與光相同的速度。37.麥克斯韋電磁場理論：變化的電（磁）場產(chǎn)生磁（電）場【均勻變化的電（磁）場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁（電）場；不均勻變化的磁（電）場產(chǎn)生變化的電（磁）場；周期性變化的磁（電）場產(chǎn)生周期性變化的電磁場】38.電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是互相垂直，且與波的傳播方向垂直。電磁波是橫波，振動方向為電矢量方向。39.電磁波是振蕩電路中電子的周期性運動產(chǎn)生的。只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波。電磁波由真空進入介質(zhì)中，傳播速度變小，頻率不變。電磁波的傳播過程就是能量傳播的過程。電磁波和其他波一樣具有干涉、衍射、反射、折射、多普勒效應(yīng)等。40.與機械波相比電磁波是橫波，而機械波既有橫波又有縱波；機械波的能量由振幅決定，而電磁波的能量由頻率決定；機械波和電磁波本質(zhì)上不相同，但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象。41.有效發(fā)射電磁波的條件：①具有足夠高的震蕩頻率；②必須分散到盡可能大的空間。電磁波在發(fā)射前要進行調(diào)制，調(diào)制分調(diào)頻和調(diào)幅兩種；電磁波接受過程先調(diào)諧（使接受電路產(chǎn)生電諧振），然后再解調(diào)（調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波）；當(dāng)日光燈啟動時，旁邊的收音機會發(fā)出“咯咯”聲，這是由于電磁波的干擾造成的。雷達利用無線電波中的微波測定物體的位置，工作原理是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射。42.電磁波譜從波長從大到小包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，從紅外線到γ射線，波動性減弱粒子性增強。43.無線電波，產(chǎn)生：電子的周期性運動；特點：波長大，衍射、干涉明顯，用于通訊、廣播。微波爐運用微波的頻率和水分子固有頻率大致相等，使水分子產(chǎn)生共振摩擦生熱。44.紅外線，產(chǎn)生：原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生；特點：一切物體都向外輻射紅外線，溫度越高輻射強度越強。運用：紅外線遙感技術(shù)，紅外體溫計。45.可見光，產(chǎn)生：原子外層電子受激發(fā)。特點：使照片感光，產(chǎn)生視覺效應(yīng)；現(xiàn)象：波長長的光（紅、黃）比波長短的光（藍、紫）容易被大氣散射，所以天空是藍色的；大氣對波長短（藍、紫）的光吸收較強，所以傍晚陽光是紅色的；沙塵暴天氣波長長的（紅、黃）光容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，所以天空看起來是一片昏黃；車尾燈用紅色是因為紅光波長長，衍射現(xiàn)象明顯。46.紫外線，產(chǎn)生：原子外層電子受激發(fā)。特點：熒光效應(yīng)（防偽、日光燈）、化學(xué)效應(yīng)（促進鈣吸收）、高能量（消毒）47.X射線，產(chǎn)生：原子內(nèi)層電子受激發(fā)。特點：高能量穿透能力強（檢查人體器官、安檢、檢查金屬內(nèi)部缺陷）。γ射線，產(chǎn)生：原子核受激發(fā)。特點：高能量，穿透能力最強。運用：治療癌癥，探測金屬內(nèi)部缺陷。48.太陽輻射能量主要集中在可見光、紅外線、紫外線三區(qū)域，黃綠光附近輻射能量最強。四、狹義相對論的基本假設(shè)和幾個重要結(jié)論49.狹義相對論的兩個基本假設(shè)：①在不同的慣性參照系中，一切物理規(guī)律都是相同的；②真空中的光速在不同慣性參照系中都是相同的，與光源、觀察者間的相對運動沒有關(guān)系。麥克耳孫－莫雷實驗發(fā)現(xiàn)不論光源和觀察者做怎樣的相對運動，光速都是一樣的50.在一個慣性參考系內(nèi)進行的任何力學(xué)實驗都不能判斷這個慣性系是否相對于另一個慣性系做勻速直線運動。（伽利略原理）51.狹義相對論的時空觀：空間和時間與物體的運動狀態(tài)有關(guān)。經(jīng)典時空觀：空間和時間可以脫離物質(zhì)而存在的，是絕對的，空間和時間沒有聯(lián)系的。52.同時的相對性：在一個參考系中同時發(fā)生的事件，在另外一個參照系中就不一定同時發(fā)生。相對于觀