专题5 第13讲 光学和电磁波-【红对勾讲与练】2026年高考物理二轮复习讲义

0.4m,其中n可取0、士1、士2、士3、 士4、士5、士6、士7，则共有15个振动 加强，点，D错误。 第13讲光学和电磁波 》考向探究·素养提升《 考向一光的折射和全反射 典例1A光路图如图所示，则由折射 定律可得n= sin(a+B) ,故选A。 sin a 典例2(1)1.0×10-5m (2)3.3×10 解析：(1)由折射定律可知，全反射的 临界角满足sinC=】=2 n 设未滴油时，O点发出的光在盖玻片 的上表面的透光圆的半径为r,由几何 关系sinC= 2+d2 代入数据解得， 4W⑤ 5 mm. 根据S=πr2, 所以未滴油时，O点发出的光在盖玻 片的上表面的透光面积为S≈1.0× 10im2。 (2)当光从O点垂直于盖玻片的上表 面入射时，传播的时间最短，则未滴油 时，光从O,点传播到物镜的最短时间 d h d h nd+h 为t1= n 滴油后，光从)，点传播到物镜的最短 d 时间为t2= h d h n n n(d+h) (n-1)h ,故t2一t1= 0.5×0.2×10- s≈3.3X1018s。 3.0×108 典例3 10.7520<≤25R 解析：(1)由题意设光在三棱镜中的折 射角为a,则根据折射定律有n三 sin ，由于折射光线垂直EG边射出， sin a 根据几何关系可知a=∠FEG=30°， 代入数据解得sin0=0.75。 (2)根据题意 作出单色光 第一次到达 半圆孤AMB E A B 恰好 发生全 反射 的光路 图如图，则根 据几 何 关系 M 可知FE上 从P点到E点以日角入射的单色光线 第一次到达半圆孤AMB都可以发生 232红对闪·讲与练·高三二轮物理 全反射，根据全反射临界角公式有 sin C= 设P点到FG的距离为！，则根据几何 关系有l=Rsin C, R-I 又因为xPE= C0s30°' 联立解得xPE= 所以光线在EF上的入射点D到E,点 2W3 的距离范围为0<x 9 Ro 考向二光的波动性与电磁波 典例4D题图甲为薄膜千涉的应用， 若所检验的平面是平的，则条纹间距 相等，故A错误；题图乙中的泊松亮 斑，是光通过小圆板衍射形成的，说明 光具有波动性，不能说明光是一种横 波，光的偏振现象才说明了光是一种 横波，故B错误；题图丙中立体电影利 用了光的偏振现象，而增透膜利用了 光的千涉，故C错误；题图丁中水中气 泡明亮和光导纤维的原理都是光的全 反射，故D正确。 典例5A根据千涉条纹间距公式 三上入可知当卫旋转时，山、d、入 △T三 均不变，故条纹间距不变；随着P。的 旋转，透过P:的光强在减小，千涉条 纹的亮度在减小，故选A。 考向三几何光学与物理光学的综合 应用 典例6D由题图可知a光的折射角 小于b光的折射角，所以玻璃三棱镜 对a光的折射率大于对b光的折射 率，A错误；由于a光的折射率大于b 光的折射率，所以b光的波长大于口 光的波长，因此通过同一双缝干涉装 置，b光形成的相邻亮条纹间距比较 大，B错误；根据折射率与波速的关系 式n= C可知，在玻璃三棱镜中，a光 的传播速度小于b光的传播速度，C错 误；若改变光束的入射方向使日角逐 渐变大，则光的入射角减小，所以折射 角减小：光从玻璃三棱镜射向空气中 的入射角增大，由于a光的折射率大 于b光的折射率，所以a光的临界角 小于b光的临界角，因此随着光束的 入射角逐渐减小，折射光线a首先消 失，D正确。 典例7B红光由空气进入棱镜后，频 率不变，传播速度变小，根据)=入f, 可知波长将变短，由力=入 可知，射入 五棱镜的这束红光光子的动量增大， 故A错误；因为入射点和入射角相同， 所以绿光在五棱镜传播的路径与红光 相同，故B正确；绿光在五棱镜传播的 路径与红光相同，即路程相同，红光传 播速度比绿光大，所以绿光在五棱镜 传播的时间比红光长，故C错误；七色 光中紫光的频率最大，在五棱镜中的 折射率最大，根据口=片，可知传播速 度最小，故D错误。 专题六 热学 近代物理 第14讲热学 》考向探究·素养提升《 考向一分子动理论 固体、液体和 气体 典例1C布朗运动是悬浮微粒的运 动，间接反映了液体分子的无规则运 动，故A错误；在细管中，不论液体是 否浸润细管壁都能形成毛细现象，故B 错误；液晶显示器是利用了液晶对光 具有各向异性的特点，故C正确；蔗糖 糖块是多晶体，没有固定的形状，故D 错误。 典例2C两个分子间距离r等于r 时分子势能为0，从r。处随着距离的 增大，此时分子间作用力表现为引力， 分子间作用力做负功，故分子势能 增大；从。处随着距离的减小，此时 分子间作用力表现为斥力，分子间作 用力也做负功，分子势能也增大，故可 知当r不等于r。时，E。为正，故选C。 考向二 气体实验定律和理想气体状 态方程 典例3 C方法一：根据气体实验定律 分析 →b过程中，气体压强不变，温度降 低，根据盖一吕萨克定 入 =C得知， 体积应减小，故A错误：b·c过程中， 气体的温度保持不变，即气体发生等 温变化，根据玻意耳定律pV=C得 知，由于压强减小，故体积增大，故B 错误：c→a过程中，由题图可知，力与 T成正比，则气体发生等容变化，体积 不变，温度升高则压强增大，故C正 确；综上所述可知在b状态时，气体的 体积最小，故D错误。 方法二：根据图像斜率的意义分析 如周，由理想气体状态方程y-C得 pCT,鲜率6-G,即菜状态（点） 与原，点连线斜率越大，体积V越小，故 由图可以看出V。=V>Vb,温度可由 图像直观反映出来。 典例4(1)450K(2)4×10-3 m 解析：(1)活塞缓慢上升过程中，气体 做等压变化，根据盖-吕萨克定律 Vo T。 代入数值解得T,=450K。 (2)设稳定后气体的压强为力2，根据平 衡条件有p,S=poS+g, 分析可知初始状态时气体压强与大气 压强相等为p。,整个过程根据玻意耳 定律p,V。=p,V2, 联立解得V,=4×103m3。A.t=0.15s时两列波开始相遇 ⑦听课记录 B.在6m<x≤12m间S2波的波长为1.2m C.两列波叠加稳定后，x=8.4m处的质点振 动减弱 D.两列波叠加稳定后，在0<x<6m间共有7 个加强点 温髻提示》请完成课时作业☑ 第13讲 光学和电磁波 知识网络》体系构建 折射率：n=sin n2 单缝衍射 sin 0, 光的折射、 光的衍射 衍射光栅 全反射：sinC=元 全反射 一圆盘衍射 泊松亮斑 相干光源的获得方法 自然光 学 光的偏振 单色光：等宽等 偏振光 亮，明暗相间 图样 杨氏 电 说明光是横波 特征 双缝 白光：中央亮纹 波 激光一特点 干涉 白色，两边彩色 条纹间距△= 电磁波是横波 光的干涉 电磁振荡 -T=2π√LC 图样特征 电磁波 变化的电场产生磁场 薄膜 麦克斯韦电磁场理论 检查工件表面平整度 干涉 变化的磁场产生电场 应用 增透膜一 电磁波谱 考向探究》素养提升 考向一 光的折射和全反射 1.三个重要公式 (3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越 (1)n=sin i 大，传播速度越小。 sin r i和r分别为光在光疏介质和光 (4)同一种光在不同介质中的折射率不同。 密介质中与法线的夹角。 3.解答光的折射和全反射问题的思路 (1)确定要研究的光线（如临界光线、边界光 (2)n一台c和知分别为光在真空和介质巾的 线等)。 传播速度。 (2)找准人射点，画出光路图，注意判断是否发 生全反射。 (3)n= sin C.C为发生全反射的临界角。 1 (3)根据反射定律、折射定律、临界角公式、几何 2.折射率的理解 关系等列出关系式，具体求解。 (1)折射率与介质和光的频率有关，与入射角的 「典例1[折射率的计算]入射光合 (2025·广东卷)如图为测 大小无关。 量某种玻璃折射率的光路 (2)光密介质指折射率大的介质，而不是指密度 图。某单色光从空气垂直 出射光 大的介质。 射入顶角为α的玻璃棱 064 2对勾·讲与练·高三二轮物理 镜，出射光相对于入射光的偏转角为3，该折射 率为 ( A.sin(a) B.sin(a+B) sin a sin B Csin。 D sinβ sin B sin a 听课记录 典例2[光的传播时间的计算](2025·云南卷) 用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示 意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点 的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在 盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物 镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖 玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度 d=2.0mm,盖玻片与物镜的间距h=0.20mm, [典例3[光的折射和全反射 不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光 在实际中的应用](2024· 速c=3.0×108m/s,元=3.14。 山东卷)某光学组件横截 物镜 面如图所示，半圆形玻璃 间隙 砖圆心为O点，半径为 盖玻片 0 R;直角三棱镜FG边的 甲填充前 延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等 物镜 于R,∠FEG=30°。横截面所在平面内，单色 油层 光线以0角入射到EF边发生折射，折射光线 盖玻片 垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单 乙填充后 色光的折射率均为1.5。 (1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表 (1)求sin0; 面的透光面积（结果保留两位有效数字）； (2)以0角入射的单色光线，若第一次到达半圆 (2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时 弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上人 间分别为t1、t2,求t2一t1(结果保留两位有效 射点D(图中未标出)到E点距离的范围。 数字)。 心听课记录 心听课记录 第一部分专题五振动与波、光学 065 常见三种光路的控制模型 项目 光路图 对光线的作用 通过平行玻璃砖 平行 的光线不改变传 玻璃砖 播方向，但要发生 B 侧移 通过三棱镜的光 三棱镜 线经两次折射后， 出射光线向棱镜 底面偏折 圆界面的法线是 圆柱体 过圆心的直线，光 (球) 线经过两次折射 后向圆心偏折 考向二 光的波动性与电磁波 1.光的衍射和干涉、偏振问题 [典例4[光的波动性](2025·四川成都二模)关 (1)光的衍射是无条件的，但发生明显的衍射现 于下列四种光学现象，说法正确的是 ) 象是有条件的，即障碍物（或孔）的尺寸跟波长 单色光 相差不多，甚至比波长还小。 标准样板 (2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相 ☐一薄片 厚玻璃板 等，相位差恒定，条纹间距△x=入，当1,1相 同时，△xc入，可见光中的红光条纹间距最大， 紫光最小。 (3)光的干涉现象和光的衍射现象证明了光的 波动性，光的偏振现象说明光为横波。 2.电磁振荡和电磁波 丙 丁 (1)电磁振荡：T=2π√LC,电流为0时电场能 A.图甲：若厚玻璃板表面是平的，则条纹间距 最大，电流最大时磁场能最大。 左窄右宽 (2)麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周 B.图乙：说明光是一种横波 围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间 C.图丙：立体电影的原理与照相机镜头表面增 产生磁场。 透膜的原理相同 (3)电磁波传播不需要介质，在介质中传播时， D.图丁：水中气泡明亮，其原理与光导纤维的 速度与介质材料和电磁波频率有关。 原理相同 (4)电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小 |典例5[光的干涉](2025·山东卷)用如图所示 顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。按波长由 的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S。 长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、 关于OO轴对称，光屏垂直于OO'轴放置。将 可见光、紫外线、X射线、Y射线。 偏振片P,垂直于OO'轴置于双缝左侧，单色平 066 2对勾·讲与练·高三二轮物理 行光沿OO轴方向入射，在屏上观察到干涉条 A.条纹间距不变，亮度减小 纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振 B.条纹间距增大，亮度不变 方向平行。保持P,不动，将P2绕OO'轴转动 C.条纹间距减小，亮度减小 90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说 D.条纹间距不变，亮度增大 法正确的是 ( 心听课记录 光屏 P 考向三几何光学与物理光学的综合应用 1.含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介 心听课记录 质，由于介质对不同色光的折射率不同，各种色 光的偏折程度不同。 2.各种色光的比较 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 [典例7[几何光学与物理光 频率 低→高 学现象的应用](2025·河 同一介质中的折射率 小→大 南洛阳二模)某款单反相 五棱镜 至人眼 同一介质中的速度 大小 机中五棱镜的一个截面 B 如图，其中AB⊥BC。一 2平面镜 波长 大→小 束红光垂直AB射入，分 至感光部件 临界角 大→小 别在CD和EA上发生反射后，垂直BC射出。 通过棱镜的偏折角 小→大 下列说法正确的是 () |典例6[光的色散](2025·山 A.射入五棱镜前后的这束红光光子的动量大 西运城一模)如图，一束光从 小没有改变 空气射入玻璃三棱镜，经折射 B.若用绿光从相同入射点垂直AB射入，则绿 后射出a、b两束光线，则 光在五棱镜中传播的路径与红光相同 ( C.若用绿光从相同入射点垂直AB射入，则绿 A.玻璃三棱镜对a光的折射率小于对b光的 光在五棱镜中传播的时间与红光相同 折射率 D.七色光中紫光在五棱镜中传播速度最大 B.分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相 C听课记录 邻亮条纹间距小 C.在玻璃三棱镜中，a光的传播速度大于b光 的传播速度 D.若改变光束的入射方向使0角逐渐变大，则 折射光线a首先消失 温馨提示》请完成课时作业18 第一部分专题五振动与波、光学 067