内容正文:
押题高考江苏卷第2、8、12题
光学、简谐运动
光学部分一般考察折射定律、全反射、光的干涉与衍射等知识点,考察背景往往结合生活实际问题。
简谐运动考察图像、波的传播图像以及振动图像与波的传播规律相结合的题型。
考点内容
常见题型及要求
考点一 光的折射和全反射
选择题
考点二 光的干涉与衍射
选择题
考点三 简谐运动的图像
选择题
考点四 波的传播规律
选择题
考点五 振动图像与波的图像综合
选择题
1.常用的三个公式
=n,n=,sin C=.
2.折射率的理解
(1)折射率与介质和光的频率有关,与入射角的大小无关.
(2)光密介质指折射率大的介质,而不是指密度大的介质.
(3)同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小.
光的双缝干涉和单缝衍射的比较
双缝干涉
单缝衍射
产生条件
两束光频率相同、相位差恒定
障碍物或狭缝的尺寸足够小(明显衍射)
图样
不同点
条纹宽度
条纹宽度相等
条纹宽度不等,中央最宽
条纹间距
各相邻条纹间距相等
各相邻条纹间距不等
亮度情况
清晰条纹,亮度基本相等
中央条纹最亮,两边变暗
与光的偏振的区别
干涉、衍射都是波特有的现象;
光的偏振现象说明光是横波
考点一 光的折射和全反射
1.求解光的折射和全反射问题的思路
(1)根据题意画出正确的光路图,特别注意全反射的临界光线.
(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系.
(3)利用折射定律等公式求解.
(4)注意折射现象中光路的可逆性.
【真题精讲】
1.
如图所示,边长为L的等边三棱镜,面镀有反光膜(厚度不计),一单色光从面上的D点与面成角射入三棱镜,经镜面反射后,从边上的E点射出,已知B点到D点的距离,C点到E点的距离,光在真空中的传播速度为c,则( )
A.三棱镜的折射率为 B.该单色光从边射出时的折射角为
C.该单色光在三棱镜中的传播速度为 D.该单色光在三棱镜中的传播时间为
【巩固训练】
2.
夜晚高速公路路标在灯光的照射下特别亮,主要是因为使用了由大量均匀透明介质球组成的反光材料。如图所示,介质球的球心位于O点,半径为R。平行于直径AOB的单色光从空气射入介质球,其中一条光线沿DC射入球体,在球内表面经一次反射后,再次折射回空气中出射光线恰好仍与DC平行,已知DC与AB的距离为R,下列说法正确的是( )
A.介质球的折射率为
B.换不同的单色光线,沿DC入射,在球内表面经一次反射后,再次折射回空气时仍与DC平行
C.在同一过球心的截面内,只有三条光线在球内表面经一次反射后,再次折射回空气时与入射光平行
D.增大单色光的频率,单色光射入球体后,在球内表面可能发生全反射
考点二 光的干涉与衍射
光的双缝干涉和单缝衍射的比较
双缝干涉
单缝衍射
产生条件
两束光频率相同、相位差恒定
障碍物或狭缝的尺寸足够小(明显衍射)
图样
不同点
条纹宽度
条纹宽度相等
条纹宽度不等,中央最宽
条纹间距
各相邻条纹间距相等
各相邻条纹间距不等
亮度情况
清晰条纹,亮度基本相等
中央条纹最亮,两边变暗
与光的偏振的区别
干涉、衍射都是波特有的现象;
光的偏振现象说明光是横波
【真题精讲】
3. 利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像(图甲),其中有一种“彩虹”雪花,中间部分有一个夹有空气的薄冰层,呈彩色花纹(图乙),这是由于( )
A.光的干涉 B.光的衍射 C.光的偏振 D.小孔成像
4. 抽制高强度纤维细丝时可用激光监测其粗细。如图所示,观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化。这一过程利用了光的( )
A.干涉现象 B.衍射现象
C.折射现象 D.色散现象
【巩固训练】
5. (2022届湖北省荆州中学高三(上)期末)用a、b两种不同的单色光,先后用同一装置做双缝干涉实验,得到两种干涉条纹,其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距,则( )
A.a光的频率大于b光的频率
B.对同种玻璃a光的折射率大于b光的折射率
C.在同种玻璃中,a光的传播速度等于b光的速度
D.从玻璃射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角
6. (2021·北京二模)某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。他使用绿色的滤光片,在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数,以下措施可行的是( )
A.增大单缝到双缝的距离 B.换用间距更大的双缝
C.换用更长的遮光筒 D.换用红色的滤光片
考点三 简谐运动的图像、波动图像
1.简谐运动的规律
规律
x=Asin(ωt+φ)
图像
反映同一质点在各个时刻的位移
受力特征
回复力F=-kx,F(或a)的大小与x的大小