《2019版高考物理（5年高考+3年模拟）精品课件全国卷3地区通用版：专题十七 光学、电磁波、相对论 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理（5年高考+3年模拟）精品课件全国卷3地区通用版：专题十七 光学、电磁波、相对论 （130页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十七 光学、电磁波、相对论,高考物理 (课标专用),考点一 光学 1.2017课标,34(1),5分(多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上 显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是 ( ) A.改用红色激光 B.改用蓝色激光 C.减小双缝间距 D.将屏幕向远离双缝的位置移动 E.将光源向远离双缝的位置移动,答案 ACD 本题考查双缝干涉。由相邻两亮条纹间距x= 可知,若要增大两相邻亮条纹 的间距,应增大双缝与光屏间距离L、减小双缝间距d或增大照射光波长,而红绿蓝,故选项 A、C、D正确。,解题关键 熟记双缝干涉中相邻亮条纹间距公式及各色
2、光的波长大小关系。,五年高考,A组 统一命题课标卷题组,2.2015课标,34(1),5分,0.372(多选)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻 璃砖底面上的入射角为,经折射后射出a、b两束光线。则 ( ),A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度 B.在真空中,a光的波长小于b光的波长 C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线a首先消失 E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条 纹间距,答案 ABD 从光路图看,入射角相同,a光的折射角较大,所以玻璃砖对a光的折射率较大,a
3、光 的频率较大,波长较短,B正确,C不正确;根据n= 知vaf红得n蓝n红,又因n= ,2相同,故1蓝1红,蓝光在D点射出时的折射 角大于60。,5.2015课标,34(1),5分,0.253在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在 双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比,x1 x2(填 “”、“=”或“(2分) 0.300(3分),解析 根据公式x= ,红光波长大于绿光波长,因此x1x2。根据题意,条纹间距x= mm=2.1 mm,所以d= =3.0010-4 m=0.300 mm。,解题关键 熟记双缝干涉实验的条纹间距公式。红光波长大于绿光波长。
4、,易错警示 本题条纹间距x= ,有些同学误认为x= 。,6.2018课标,34(2),10分如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“”(图中O 点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上。D位于 AB边上,过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰 好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱镜的 折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射),答案,解析 本题考查折射定律。 过D点作AB边的法线NN,连接OD,则ODN=为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在 D
5、点的折射角为,如图所示。 根据折射定律有 n sin =sin 式中n为三棱镜的折射率。 由几何关系可知 =60 EOF=30 OEF中有 EF=OE sinEOF 由式和题给条件得 OE=2 cm 根据题给条件可知,OED为等腰三角形,有,=30 由式得 n= ,解题关键 解答本题的关键是根据题设条件,画出光路图,利用图中几何关系,列方程求解。,7.2018课标,34(2),10分如图,ABC是一直角三棱镜的横截面,A=90,B=60。一细光 束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交 BC于G,D恰好是CG的中点。不计多次反射。 ()求出射光
6、相对于D点的入射光的偏角; ()为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?,答案 ()60 () nn sin i3 式中C是全反射临界角,满足 n sin C=1 由式知,棱镜的折射率n的取值范围应为n2 ,解题关键 画图是解决物理问题的基本功 对于几何光学题,画好光路图是解题的关键。充分利用几何知识便可顺利解题。,8.2017课标,34(2),10分如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部 是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球 面射入,该光线与OC之间的距离为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行 (
7、不考虑多次反射)。求该玻璃的折射率。,答案 1.43,解析 本题考查几何光学折射与反射。 如图,根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射 光线平行。这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C点反射。设光线在半球面的入射角为i,折射角为r。由折射定律有 sin i=n sin r 由正弦定理有= 由几何关系,入射点的法线与OC的夹角为i。由题设条件和几何关系有 sin i= 式中L是入射光线与OC的距离。由式和题给数据得 sin r= ,由式和题给数据得 n= 1.43 ,9.2017课标,34(2),10分一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方
8、形;容器内装满某种透 明液体,过容器中心轴DD、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光 材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出 的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。,答案 1.55,解析 设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1。在剖面内作光源相对于 反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D 点。光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示。设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1 n sin i2=sin r2 由题意知r1+r2=90
9、联立式得n2= 由几何关系可知sin i1= = ,sin i2= = 联立式得n=1.55 ,解题关键 正确画出光路图,由数学知识找出相关角的关系。,10.2017课标,34(2),10分如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO表示光轴 (过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半 球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求 ()从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; ()距光轴 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离。,答案 () R () R(或2.74R),解析 本题考查全反射、折
10、射、折射率、折射定律。 ()如图,从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角iC 时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l。i=iC 设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有 n sin iC=1 由几何关系有 sin i= 联立式并利用题给条件,得,l= R ()设与光轴相距 的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律 有 n sin i1=sin r1 设折射光线与光轴的交点为C,在OBC中,由正弦定理有= 由几何关系有 C=r1-i1 sin i1= 联立式及题给条件得 OC= R2.74R ,11.2016课标,3
11、4(2),10分如图,玻璃球冠的折射率为 ,其底面镀银,底面的半径是球半径的倍;在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入 射方向的偏角。,答案 150,解析 设球半径为R,球冠底面中心为O,连接O、O,则OOAB。令OAO=,有 cos = = 即=30 由题意MAAB 所以OAM=60 设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示。设光线在M点 的入射角为i、折射角为r,在N点的入射角为i,反射角为i,玻璃折射率为n。由于OAM为等 边三角形,有i=
12、60 ,由折射定律有sin i=n sin r 代入题给条件n= 得r=30 作底面在N点的法线NE,由于NEAM,有i=30 根据反射定律,有i=30 连接O、N,由几何关系知MANMON,故有 MNO=60 由式得ENO=30 于是ENO为反射角,NO为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以, 经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为 =180-ENO=150,考查点 光的折射,方法技巧 (1)R底= R,所以OAB=30,OAM=60,而OM=OA=R,所以OAM为等边三角 形,且在M点的入射角i=OMA。 (2)从AB面反射的光线经过圆心O,故该反射光线会垂直球面射出球冠。,
