人教版高考物理专题复习微专题16 光学、电磁波 二轮专题(共32张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高考物理专题复习微专题16 光学、电磁波 二轮专题(共32张PPT) |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-01-16 00:00:00 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
大单元五 机械振动与机械波 光学 热学 原子物理
微专题16 光学、电磁波
一图通·构建知识图谱
[例1] (2025·四川卷)(多选)某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行(θ<45°)的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，
经过三次全反射后平行于入射光射
出。则( )
题点通·突破高频考点
光的折射和全反射
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
√
√
CD [因为1.4<，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据sin C＝，可知sin C>，即C>45°，根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为θ<45°0.5＝sin 30°，故C>30°，故此时不会发生全反射，故B错误；若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为sin C＝，即C＝
30°，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于等于30°，即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于等于60°，根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角，故可能为70°，故C正确；若入射光线向左移动，可知第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线向左移动，故D正确。故选CD。]
规律方法：
1．求解折射率的三个公式
(1)n12＝。
(2)n＝。
(3)n＝。
2．处理全反射现象的问题时，注意遵循反射定律，“对称法”是常用的一种方法。
[针对训练] (2025·安徽卷)如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为R，P、Q间的距离为R。
(1)求玻璃砖的折射率；
(2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
[解析] (1)画光路图如图1所示
由几何关系可得：α＝45°，β＝30°
则n＝＝＝。
(2)激光能射到圆心O上，说明入射光线一定沿半径方向射入玻璃砖，画光路图如图2所示。
由sin C＝可得C＝45°，由图2可知：
θ1＝45°，θ2＝135°
设入射光线与x轴之间夹角为θ时可以在O点发生全反射，则
0°<θ≤θ1或θ2≤θ<180°
即0°<θ≤45°或135°≤θ<180°。
[答案] (1) (2)0°<θ≤45°或135°≤θ<180°
考向一 双缝干涉
[例2] (2025·陕晋青宁卷)(多选)在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440 nm的蓝色激光和波长为660 nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5 mm，双缝到屏的距离为500 mm，则屏上
( )
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
光的波动性
√
√
BC [发生干涉的条件是频率相同，蓝光与红光的波长不同，由ν＝可知蓝光与红光的频率不同，所以蓝光与红光之间不能发生干涉，A错误；由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，解得蓝光的条纹间距为Δx蓝＝
0.44 mm，红光的条纹间距为Δx红＝0.66 mm，Δx红＞Δx蓝，B正确；结合B项分析，由于＝3，＝2，距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠，C正确；与C项分析同理，由于＝4.5，＝3，所以距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光暗条纹中心和红光亮条纹中心重叠，D错误。]
规律方法：双缝干涉
1．r2－r1＝nλ(n＝0，±1，±2，…)，出现亮条纹。
2．r2－r1＝nλ＋λ(n＝0，±1，±2，…)，出现暗条纹。
3．相邻亮条纹(或暗条纹)中心间距Δx＝。
[针对训练] (2024·广西卷)(多选)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是( )
A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ
C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，此时单色光的波长变为nλ
D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ
√
√
AD [根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知Δx＝λ＝λ，故A正确，B错误；若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据λf＝c，v＝λ1 f＝，其中c为真空中的光速，则λ1＝，故C错误；若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，根据条纹间距公式有Δx＝λ2，可得λ2＝，结合C选项的分析可知λ2＝＝，所以n′＝λ，故D正确。]
考向二 薄膜干涉
[例3] (2024·山东卷)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是( )
A．滚珠b、c均合格
B．滚珠b、c均不合格
C．滚珠b合格，滚珠c不合格
D．滚珠b不合格，滚珠c合格
√
C [单色平行光垂直照射平板玻璃，空气薄膜上、下表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的光程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的光程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的不相等，即滚珠c不合格，C正确。]
规律方法：薄膜干涉
相邻两级亮条纹之间薄膜厚度差为Δd＝。
①薄膜厚度变化均匀，即θ不变，则AB面上观察到的条纹将等间距分布。
②若增加BC端的厚度，即θ变大，则条纹级数增大，可以观察到条纹间距变小，条纹向劈尖移动。
③若观察到的条纹间距不相等，则说明薄膜厚度变化不均匀。
[针对训练] (2025·山东德州·三模)如图甲所示，凸透镜放置在水平玻璃板上，波长为λ的单色光竖直向下照射，呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环，P处位于亮环上。下列说法正确的是( )
A．仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，P处仍位于亮环上
B．对凸透镜施加向下的压力，同一级亮环的半径将变小
C．仅将入射光的波长调整为，则P处位于暗环上
D．空气膜厚度为λ(k＝1，2，3，…)的位置均位于暗环上
√
A [P处位于亮环上，P处干涉加强，根据薄膜干涉原理有2d＝mλ(m＝1，2，3，…)，仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，上述表达式仍然成立，可知，P处仍然为干涉加强位置，即P处仍位于亮环上，故A正确；对凸透镜施加向下的压力，凸透镜与水平玻璃板间的薄膜厚度减小，结合上述可知，同一厚度对应的亮条纹对应的位置将外移，可知，同一级亮环的半径将变大，故B错误；根据薄膜干涉原理可知，仅将入射光的波长调整为，则P处位于亮环
上，故C错误；空气膜厚度为d＝λ(k＝1，2，3，…)，根据薄膜干涉原理有2d＝k(k＝1，2，3，…)，k为奇数时的位置均位于暗环上，k为偶数时的位置均位于亮环上，故D错误。故选A。]
[例4] (2025·甘肃·模拟预测)如图甲所示为LC振荡电路，从t＝0时刻开始计时，回路中的电流随时间的变化规律如图乙所示，已知LC振荡电路的周期为T。下列说法正确的是( )
电磁波
A．若两极板之间的距离增大，LC振荡电路的频率减小
B．若减小线圈的匝数，LC振荡电路的频率减小
C．0～的时间内，电容器两极板之间的电压增大
D．～的时间内，电场能正在增加
√
D [根据C＝，f＝＝，若两极板之间的距离增大，则电容C减小，LC振荡电路的频率增大，若减小线圈的匝数，则线圈的自感系数L减小，LC振荡电路的频率增大，故A、B错误；由题图乙可知，0～的时间内，电流逐渐增大，则线圈的磁场能逐渐增大，电容器的电场能逐渐减小，电容器所带电荷量逐渐减小，电容器两极板之间的电压减小，故C错误；由题图乙可知，～的时间内，电流逐渐减小，则线圈的磁场能逐渐减小，电容器的电场能逐渐增大，故D正确。故选D。]
规律方法：电磁振荡：周期T＝2π，电流为0时电场能最大，电流最大时磁场能最大。
[针对训练] (2025·辽宁·模拟预测)一个电感线圈L和电容器C组成的振荡电路，如图所示，该时刻电感线圈内的磁场方向向上，电容器的a极板带正电荷，则该时刻下列说法正确的是( )
A．电感线圈内的磁场在增强
B．电感线圈内的电流在变大
C．电容器带的电荷量在增加
D．两极板之间的电压在减小
√
C [该时刻电感线圈内的磁场方向向上，说明回路中的电流方向为顺时针，电容器充电，两极板之间的电压在增大，电容器带的电荷量在增加，电感线圈内的电流在变小，电感线圈内的磁场在减弱。故选C。]
谢 谢！
大单元五 机械振动与机械波 光学 热学 原子物理
微专题16 光学、电磁波
一图通·构建知识图谱
[例1] (2025·四川卷)(多选)某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行(θ<45°)的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，
经过三次全反射后平行于入射光射
出。则( )
题点通·突破高频考点
光的折射和全反射
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
√
√
CD [因为1.4<，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据sin C＝，可知sin C>，即C>45°，根据几何知识可知光线第一次发生全反射时的入射角为θ<45°
30°，此时光线第一次要发生全反射，入射角一定大于等于30°，即第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角一定大于等于60°，根据几何关系可知第一次发生全反射时的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射入射角，故可能为70°，故C正确；若入射光线向左移动，可知第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线向左移动，故D正确。故选CD。]
规律方法：
1．求解折射率的三个公式
(1)n12＝。
(2)n＝。
(3)n＝。
2．处理全反射现象的问题时，注意遵循反射定律，“对称法”是常用的一种方法。
[针对训练] (2025·安徽卷)如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为R，P、Q间的距离为R。
(1)求玻璃砖的折射率；
(2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
[解析] (1)画光路图如图1所示
由几何关系可得：α＝45°，β＝30°
则n＝＝＝。
(2)激光能射到圆心O上，说明入射光线一定沿半径方向射入玻璃砖，画光路图如图2所示。
由sin C＝可得C＝45°，由图2可知：
θ1＝45°，θ2＝135°
设入射光线与x轴之间夹角为θ时可以在O点发生全反射，则
0°<θ≤θ1或θ2≤θ<180°
即0°<θ≤45°或135°≤θ<180°。
[答案] (1) (2)0°<θ≤45°或135°≤θ<180°
考向一 双缝干涉
[例2] (2025·陕晋青宁卷)(多选)在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440 nm的蓝色激光和波长为660 nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5 mm，双缝到屏的距离为500 mm，则屏上
( )
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
光的波动性
√
√
BC [发生干涉的条件是频率相同，蓝光与红光的波长不同，由ν＝可知蓝光与红光的频率不同，所以蓝光与红光之间不能发生干涉，A错误；由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，解得蓝光的条纹间距为Δx蓝＝
0.44 mm，红光的条纹间距为Δx红＝0.66 mm，Δx红＞Δx蓝，B正确；结合B项分析，由于＝3，＝2，距中央亮条纹中心1.32 mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠，C正确；与C项分析同理，由于＝4.5，＝3，所以距中央亮条纹中心1.98 mm处蓝光暗条纹中心和红光亮条纹中心重叠，D错误。]
规律方法：双缝干涉
1．r2－r1＝nλ(n＝0，±1，±2，…)，出现亮条纹。
2．r2－r1＝nλ＋λ(n＝0，±1，±2，…)，出现暗条纹。
3．相邻亮条纹(或暗条纹)中心间距Δx＝。
[针对训练] (2024·广西卷)(多选)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是( )
A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ
C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，此时单色光的波长变为nλ
D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ
√
√
AD [根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知Δx＝λ＝λ，故A正确，B错误；若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据λf＝c，v＝λ1 f＝，其中c为真空中的光速，则λ1＝，故C错误；若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，根据条纹间距公式有Δx＝λ2，可得λ2＝，结合C选项的分析可知λ2＝＝，所以n′＝λ，故D正确。]
考向二 薄膜干涉
[例3] (2024·山东卷)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是( )
A．滚珠b、c均合格
B．滚珠b、c均不合格
C．滚珠b合格，滚珠c不合格
D．滚珠b不合格，滚珠c合格
√
C [单色平行光垂直照射平板玻璃，空气薄膜上、下表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的光程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的光程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的不相等，即滚珠c不合格，C正确。]
规律方法：薄膜干涉
相邻两级亮条纹之间薄膜厚度差为Δd＝。
①薄膜厚度变化均匀，即θ不变，则AB面上观察到的条纹将等间距分布。
②若增加BC端的厚度，即θ变大，则条纹级数增大，可以观察到条纹间距变小，条纹向劈尖移动。
③若观察到的条纹间距不相等，则说明薄膜厚度变化不均匀。
[针对训练] (2025·山东德州·三模)如图甲所示，凸透镜放置在水平玻璃板上，波长为λ的单色光竖直向下照射，呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环，P处位于亮环上。下列说法正确的是( )
A．仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，P处仍位于亮环上
B．对凸透镜施加向下的压力，同一级亮环的半径将变小
C．仅将入射光的波长调整为，则P处位于暗环上
D．空气膜厚度为λ(k＝1，2，3，…)的位置均位于暗环上
√
A [P处位于亮环上，P处干涉加强，根据薄膜干涉原理有2d＝mλ(m＝1，2，3，…)，仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，上述表达式仍然成立，可知，P处仍然为干涉加强位置，即P处仍位于亮环上，故A正确；对凸透镜施加向下的压力，凸透镜与水平玻璃板间的薄膜厚度减小，结合上述可知，同一厚度对应的亮条纹对应的位置将外移，可知，同一级亮环的半径将变大，故B错误；根据薄膜干涉原理可知，仅将入射光的波长调整为，则P处位于亮环
上，故C错误；空气膜厚度为d＝λ(k＝1，2，3，…)，根据薄膜干涉原理有2d＝k(k＝1，2，3，…)，k为奇数时的位置均位于暗环上，k为偶数时的位置均位于亮环上，故D错误。故选A。]
[例4] (2025·甘肃·模拟预测)如图甲所示为LC振荡电路，从t＝0时刻开始计时，回路中的电流随时间的变化规律如图乙所示，已知LC振荡电路的周期为T。下列说法正确的是( )
电磁波
A．若两极板之间的距离增大，LC振荡电路的频率减小
B．若减小线圈的匝数，LC振荡电路的频率减小
C．0～的时间内，电容器两极板之间的电压增大
D．～的时间内，电场能正在增加
√
D [根据C＝，f＝＝，若两极板之间的距离增大，则电容C减小，LC振荡电路的频率增大，若减小线圈的匝数，则线圈的自感系数L减小，LC振荡电路的频率增大，故A、B错误；由题图乙可知，0～的时间内，电流逐渐增大，则线圈的磁场能逐渐增大，电容器的电场能逐渐减小，电容器所带电荷量逐渐减小，电容器两极板之间的电压减小，故C错误；由题图乙可知，～的时间内，电流逐渐减小，则线圈的磁场能逐渐减小，电容器的电场能逐渐增大，故D正确。故选D。]
规律方法：电磁振荡：周期T＝2π，电流为0时电场能最大，电流最大时磁场能最大。
[针对训练] (2025·辽宁·模拟预测)一个电感线圈L和电容器C组成的振荡电路，如图所示，该时刻电感线圈内的磁场方向向上，电容器的a极板带正电荷，则该时刻下列说法正确的是( )
A．电感线圈内的磁场在增强
B．电感线圈内的电流在变大
C．电容器带的电荷量在增加
D．两极板之间的电压在减小
√
C [该时刻电感线圈内的磁场方向向上，说明回路中的电流方向为顺时针，电容器充电，两极板之间的电压在增大，电容器带的电荷量在增加，电感线圈内的电流在变小，电感线圈内的磁场在减弱。故选C。]
谢 谢！
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