最新高中物理光学专题-2讲义
高中物理光学专题 1.反射定律α＝i ｛α：反射角，i ：入射角｝
2.绝对折射率(光从真空中到介质)sin sin c i
n v r
==｛光的色散，可见光中红光折射率小，n:折射率，c:
真空中的光速，v:介质中的光速，i:入射角，r:折射角｝ 3.全反射：
1）光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C ：1
sin C n =
2)全反射的条件：光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角 (1)平面镜反射成像规律：成等大正立的虚像，像与物沿平面镜对称；
(2)三棱镜折射成像规律：成虚像，出射光线向底边偏折，像的位置向顶角偏移； (3)光导纤维是光的全反射的实际应用，放大镜是凸透镜，近视眼镜是凹透镜；
(4)熟记各种光学仪器的成像规律，利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解题关键； (5)白光通过三棱镜发色散规律：紫光靠近底边出射见。 二、光的本性（光既有粒子性,又有波动性,称为光的波粒二象性）
2．双缝干涉:中间为亮条纹；亮条纹位置: δ＝n λ；暗条纹位置: δ＝(2n+1) 2
λ
（n ＝0,1,2,3……）；条纹间距：l x d ?=
｛δ:路程差(光程差)；λ:光的波长；2
λ
:光的半波长；d 两条狭缝间的距离；l ：挡板与屏间的距离｝
3.光的颜色由光的频率决定,光的频率由光源决定,与介质无关,光的传播速度与介质有关，光的颜色按频率从低到高的排列顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(助记：紫光的频率大，波长小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的14，即增透膜厚度4
d λ
=
5.光的衍射：光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，光的衍射现象不明显可认为沿直线传播，反之，就不能认为光沿直线传播
6.光的偏振：光的偏振现象说明光是横波
7.光的电磁说：光的本质是一种电磁波。电磁波谱(按波长从大到小排列):无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。红外线、紫外、线伦琴射线的发现和特性、产生机理、实际应用。 8.光子说,一个光子的能量E ＝h ν ｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s ，ν:光的频率｝
9.爱因斯坦光电效应方程：212
mv hv W =- ｛21
2mv :光电子初动能，hv:光子能量，W:金属的逸出
功｝
1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2 ,两束单色光A 和B 分别垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 β1= β2 , 则 ( )
A. A 光束的频率比B 光束的大.
B.在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短.
C.在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大.
D.把两束光由水中射向空气, 产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大.
2；91年高考. 一束光从空气射向折射率n=2
. i 代表入射角,则错误的是（
）
(A) 当i >45°时会发生全反射现象
(B)
无论入射角i 是多大,折射角r 都不会超过45° (C) 欲使折射角r=30,应以i =45°的角度入射
(D)当入射角i =arctg 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直 3：03年江苏高考8
．如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为3，入射角为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（ ） A ．光束1转过15° B ．光束1转过45°
C ．光束2转过的角度小于15°
D ．光束2转过的角度大于15°
4、 如图示：光从A 点射入圆形玻璃，并从B 点射出，若射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30°,AB
弧所对的圆心角为120°,下列说法正确的是：( A. 在A 点的入射角为30° B. 在B 点的入射角为45° C. 玻璃的折射率为2
D. 玻璃的折射率为3
5：如图，a 和b 都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ，一细光束以入射角θ从P 点射入，θ ＞ φ，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过b 板后， （ ） A ．传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角
B ．传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角
C ．红光在蓝光的左边
D ．红光在蓝光的右边
6.
红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（ ）
A 、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B 、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在
C 、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D 、屏上无任何光亮
7.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是（ ）
A 、将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏
B 、将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏
C 、将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动
D 、将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动
8.先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光比另一种单色光①在真空中的波长较短 ②在玻璃中传播速度较大 ③在玻璃中传播时，玻璃的折射率较大 ④其光子的能量较小 以上说法正确的是（ ）
A 、①③
B 、②④
C 、①④
D 、②③
9.a 、b 是两束相互平行的单色可见光，当它们从空气射入水中时各自发生如图所示的折射现象，已知折射角r 1>r 2，由此可以判定（ ）
①a 光光子能量小；②在水中b 光波长长一些；③让它们在同一双缝上发生干涉，所得相邻两条干涉条纹间距△x a >△x b ；④a 、b 从水中射入空气时，则a 光的临界角小一些。
A 、只有①②
B 、只有①③
C 、只有②④
D 、只有②③
10.、下列说法正确的是：
A 、光波是一种概率波
B 、光波是一种电磁波
C 、单色光从密介质进入光疏介质时，光子的能量改变
D 、单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变
D A C C D C BC B B AB
测定玻璃的折射率 双缝干涉实验(实验七)
光的双缝干涉实验
一．实验原理
通过单缝的一束光线，经双缝形成一对相干光，互相叠加产生干涉现象。
根据公式Δx =λL/d 可算出波长d是双缝间距，L是双缝到屏的距离，Δx是相邻两条亮（暗）纹间隔，λ是单色光的波长。
二．实验步骤
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意使单缝和双缝间距为5—10 cm ,使单缝与双缝相互平行.
注意事项：
1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏
2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置
3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上
4、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致
5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是否平行有很大关系
“插针法”测玻璃的折射率是几何光学的重要实验，用双缝干涉实验测光的波长提供了测微小长度的方法，、
一、选择题(每小题5分，共35分)
1.
A.
B.
C.
D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些
2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图1—46—1所示，他的实验方法和操作步骤正确无误，但事后发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb
图1—46—1
P2与P3P4
A.P
P2与P3P4
B.P
C.他测出的n
D.他测出的n值不受影响
3.图1—46—2是双缝干涉的实验装置，其屏上P处发现明条纹，则双缝S1和S2到屏上P点的距离
图1—46—2
A.
B.
C.
D.光波的波长的偶数倍
4.在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离
A.4倍
B.0.5倍
C.0.25倍
D.不变
5.在双缝干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办
A.换用绿色的滤光片
B.
C.使光源发出的光更强一些
D.使光屏向双缝靠拢一些
6.某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装
A.
B.将滤光片移至
C.
D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动
7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干涉实验时，观察到a光的干涉条纹中相邻两明条纹
A.a光的频率较大
B.a
C.a光子的能量较大
D.在玻璃中a光的速度较大
二、实验
8.（6
（1）某同学完成了实验的准备阶段，在图1—46—3中的线段AO上竖直地插上大头针P1和P2，此后，该同学准备在b b′一侧插上大头针P
和P4，则插P3和P4
___________________________________________.
图1—46—3
（2）在实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，而且都已完成了计算，根据他们设计的表格所反应的信息，判断他们论证做得是否正确.
9.（6分）如图1—46—4所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD
图1—46—4
（1）出射光线与入射光线_______.
（2）以入射点O为圆心，以R=5 cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68 cm,FE=1.12 cm.则该玻璃砖的折射率n=_______.
10.（8分）（2001年天津市高考试题）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）.
（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_______（A已写好）.
（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_______大于_______.
11.（7分）某学生用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图1—46—5所示.
（1）在图上画出所需的光路.
（3）为了测出棱镜折射率，需测量的量是_______.并在图上表示出它们.
（3）计算折射率的公式是n=_______.
图1—46—5 图1—46—6
12.（8分）某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率，图1—46—6中的半圆是描出的玻璃砖主截面的位置，A、B、C、D是该同学插下的四个针的位置.
（1）完成测量玻璃折射率的光路图.
（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的情况下，要测量出玻璃的折射率，试在图中画出所需的线段，标出相关字母.
（3）根据所测量的线段长度，导出计算折射率的表达式（用线段的名称表示）_________.
13.(8分)某同学用直角梯形玻璃砖做“测定玻璃砖折射率”实验，如图1—46—7所示，∠A=∠B=90°，∠C=60°，他在玻璃的CD侧作垂线，并在该垂线上插上大头针P1、P2，再在AB侧观察大头针P1、P2的像，先后插上两枚大头针P3、P4.
图1—46—7
(1)插针时使P 3______,使P 4______,移去玻璃砖和大头针，作P 3、P 4点迹的连线，量得该直线与AB 边的夹角为30°.
(2)在图上画出正确的光路图. (3)该玻璃的折射率n =_______.
14.（6分）由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学改用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”实验.
图1—46—8
（1）如图1—46—8所示，在一张白纸上画一直线ab 作为玻璃砖的一个界面，标出点O ； （2）过O 点画一线段O A ，在O A 上垂直地插两枚大头针P 1、P 2 （3）放上玻璃砖，使O
（4）透过玻璃砖观察大头针P
1、P 2的像，调整视线方向，直到P 1的像完全被P 2 （5）在观察的这一侧插一枚大头针P
3， 使P 3挡住P 1、P 2 （6）标出P 3的位
（7）移去玻璃砖和大头针，连接OP 3，作过O 点与ab 垂直的直线MN
（8）用量角器量出∠MOA 和∠NOB 两角的大小.根据光路可逆性，当光线从空气射向玻璃砖时，∠NOB 为入射角，记为i ，∠MOA 为折射角，记为r
（9）代入折射定律，得到玻璃的折射率n =r
i
sin sin .为保证实验成功，∠MOA ___________.原因是
_________.
15.（6分）如图1—46—9所示的装置测定玻璃的折射率，在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使一激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直平面AOB ，通过圆心O 射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应的位置的刻度. 以圆心O 为轴逆时针转动光具盘，同时观察从平面AOB 一侧出射光线的变化，出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止.记下这时入射光线在光具盘上对应的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的_______.玻璃折射率的表达式n =_______.
图1—46—9
16.(10分)在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，中间竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的.阅读上述材料，回答下列问
(1)若把铁丝插在_______位置，无论沿水平方向从什么方向看，铁丝均无折断现象. (2)图1—46—10四图中，与实际观察到的情况相符的是(其中O 为圆心)
图1—46—10
(3)利用上述现象，用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝可测液体折射率，实验步骤是： ①用刻度尺测量找出玻璃烧杯的直径AB ，并把刻度尺有刻度的边缘与AB 重合后固定并测出直径R ，如图1—46—11所示.
图1—46—11
②将一根细铁丝竖直固定于B 处，用三角板找出过圆心O 且垂直AB 的直线、交杯缘于C ，把一根细铁丝竖直固定于C
③ . ④ . ⑤ . 完成上面的实验步骤，填在相应横线上.
(4)利用上面的测量量，推算出折射率n 的表达式(要有推算过程). 参考答案
一、1.ACD 2.AD 3.C 4.C 5.B 6.ABC
7.BD 条纹间距Δx =d
l
λ.
二、8.(1)插P 3时，应让P 3挡住s 1、P 2的像，插P 4时，应让P 4挡住P 3和P 1、P 2的像 （2
9.(1)不再平行 （2）
1.5
10.(1)EBDC (2)a
,b
11.(1)如左下图所示 （2）∠i ,∠r (3)
r
i
sin sin
12.(1)如右上图所示 （2）过入射点作法线F G ，延长OP ，并连结OH 、OE ，过E 点和H 点分别向法线作垂线，交法线于F 和G （3）n =
GH
OH
OE EF ? 如图所示 （3）3 13.(1)挡住P 2、P 1的像，挡住P 3及P 2、P 1的像.(2)14.不能大于玻璃的全反射临界角.如果∠MOA 大于玻璃的全反射临界角，就
无法观察到P 1、P 2，也无法确定P 3的位置.
15.临界角；1/sin
θ
16.(1)O 如图所示，设P 为竖直插入的铁丝，根据光路图可知沿水平方向观看P 的折射像P ′在P 的外测.如果P 移至圆心O 处，则P 和P ′重合，铁丝无折断现象.
(2)
BC
（3）根据步骤①②可以确定BC 为一出射光线，其出射角可求，只需插入第三根细直铁丝于直径AB 上，当其成像于BC 上时，由几何关系即可测出液体的折射率.
③把另一根铁丝紧靠直尺AB 移动，使其折射像与C 、B 处铁丝三者重合.
④测出铁丝P 距B (或A )的距离PB (或PA ）.
⑤求出液体折射率.
(4)由上面的步骤知P ′为铁丝在P 时的像，PC 为入射光线，i 、r 分别为入射角和折射角，由图知sin r =
22
2=
R
R ，sin i =22)
(PB R R PB R -+-，
n =)
(2)(2sin sin 2
2PB R PB R R i
r
--+=
作业
1.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.
若在双缝中的一
缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)
，这时 A.
只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B.
红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在 C.
任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D.屏上无任何光亮
2.
关于薄膜干涉，下述说法中正确的是
A.
干涉条纹的产生是由于光在膜的前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果 B.
干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果 C.
干涉条纹是平行等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等 D.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同一侧
3..蚌壳内表面上有一薄层珍珠质,在白光照射下常会呈现美丽的色彩,这是 ( ) A.光的色散现象 B .光的干涉现象 C.光的全反射现象
D.蚌壳凹面对光的会聚现象
4．沙尘暴是由于土地沙化形成的恶劣气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗。这是由于发生沙尘暴时 ( ) A.只有波长较长的一部分光才能到达地面 B.只有波长较短的一部分光才能到达地面 C.只有频率较大的一部分光才能到达地面 D.只有能量较大的光子才能到达地面
5. 某学习小组把三块两面平行玻璃板放在一起做了如图2所示的空心三棱镜，然后让一束单色光从左侧玻璃板射入，从右侧玻璃板射出，该小组同学有以下几种猜想，其中你认为正确的是 （ ） Ａ．出射光线向底边偏折 Ｂ．出射光线向顶角偏折
Ｃ．出射光线与入射光线平行
Ｄ．以上说法都不对
6．某同学在学习了光的干涉后进行了如下实验：在学校实验室借了两只小手电筒和一个光屏，然后让这两只手电筒发出的光照射到光屏的同一位置，但他却没有看到光的干涉条纹，于他沮丧地问老师这是为什么，如果你是老师你应该怎样回答他（ ） A.手电筒射出的光不是单色光 B.周围环境的漫反射光太强 C.干涉图样太小看不清楚
D .两个光源并不是相干光源
7．在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a 、b ，已知a 光是红光，而b 光是蓝光，你认为图3中哪个光路图是正确的（ ）
图2
8．某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图5所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到( )
A．上紫下红的彩色光带B．上红下紫的彩色光带
C．外红内紫的环状光带D．一片自光
9、把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照射,在装置的上方向下观察,可以看到干涉条纹,那么关于两束干涉光及干涉条纹的说法正确的是（）
A．两束干涉光是a,b面反射形成的；
B．干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆；
C．两束干涉光是b,c面反射形成的；
D．干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆。
10．在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的（）
A．很小的不透明圆板B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板
C．很大的不透明圆板D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板
11．某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因素，在实验室用蓝光做了双缝干涉实验，在光
屏上呈现出蓝、暗相间的平行条纹，设相邻两条蓝条纹间的距离为Δx。你认以下结论中正
确的是（）
A．单缝到双缝间的距离越大，Δx就越大
B．双缝之间的距离越大，Δx就越大
C．双缝到光屏之间的距离越大，Δx就越大
D．双缝间的距离不变，双缝的每条缝的宽度越大，Δx就增大
12.利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”,θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ的测量值与标
准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是 ( )
A.到达处O光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片转B过的角度等于θ
D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A转过的角度等于θ
作业二
1．某单色光由水中射入空气时，正确的是（ ）
A ．频率不变，波长变短，波速变小
B ．频率不变，波长变长，波速变大
C ．频率变大，波长变短，波速变大
D ．频率变小，波长不变，波速变小
2．如图所示，光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射向空气中的光路图。O 点是半圆形玻璃砖的圆心。下列情况
一定能．．．
发生的是（ ） 3．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下（ ）
A ．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B ．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C ．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D ．只有频率较小的一部分光才能到达地面 4．下列说法正确的是（ ）
A ．强激光产生的高压可引起原子核的聚变
B ．激光不能象无线电波那样用来传递信息
C ．VC
D 、CD 机是用激光来读取信息的 D ．医学上的激光手术是利用激光的高能特点
5．如图所示，两束单色光a 、b 自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c ，则下列说法中正确的是（ ） A ．a 光在真空中的传播速度比b 光在真空中的传播速度大 B ．a 光在玻璃中的传播速度比b 光在玻璃中的传播速度小 C ．玻璃对a 光的折射率比玻璃对b 光的折射率大 D ．从玻璃射向空气，a 光的临界角大于b 光的临界角
6
．已知水的折射率为
1.33，一潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为h 1，而船头的观察者目测潜水员距水面深h 2，则（ ）
A ．潜水员的实际深度大于h 2，观察者实际高度大于h 1
B ．潜水员的实际深度小于h 2，观察者实际高度小于h 1
C ．潜水员的实际深度大于h 2，观察者实际高度小于h 1
D ．潜水员的实际深度小于h 2，观察者实际高度大于h 1 A B C D
8．一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块，入射方向垂直直径平面，如图所示，已知该玻璃的折射率为2，
下列判断中正确的是（）
A．所有光线都能通过玻璃块
B．只有距圆心两侧R/2范围内的光线才能通过玻璃块
C．只有距圆心两侧R/2范围内的光线不能通过玻璃块
D．所有光线都不能通过玻璃块
10．如图，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，一细光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD =120°，玻璃球对该光的折射率为 3 ，则下列说法中正确的是（）
A．光在穿过玻璃球的过程中频率逐渐变小
B．若改变入射角θ1的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
C．此激光束在玻璃中穿越的时间为t=3R/c（c为真空中的光速）
D．该光束的入射角为θ1=45°
1. B B BD ACD D
2. C
3. B
4. C C
5.
高中物理专题17：几何光学
高中物理专题17：几何光学 例1、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α2 ,两束单色光A 和B 分不垂直射于三棱镜后,出射光线与第二界面的夹角 β1= β2 , 那么 ( AD ) A. A 光束的频率比B 光束的小. B.在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短. C.在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大. D.把两束光由水中射向空气, 产生全反射,A 光的临界角比B 的临界角大. 解: n = cos β /sin α ∵α1 ＞ α2 ∴ n 1 ＜ n 2 ∴频率ν1＜ ν2 sinC=1/n ∴ C 1＞C 2 例2；91年高考. 一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面, 如下图. i 代表入射角,那么〔 BCD 〕 (A) 当i >45°时会发生全反射现象 (B)不管入射角i 是多大,折射角r 都可不能超过45° (C) 欲使折射角r=30,应以i =45°的角度入射 (D)当入射角i =arctg 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
例3、如图示，一块用折射率n=2 的透亮材料制成的柱体，其截面为1/4圆，圆半径O a=6cm，当一束平行光垂直照耀O a面时，请作出图中代表性光线2、3通过该透亮材料的光路图〔忽略二次反射光线〕，并运算ab弧面上被照亮的弧长为多少？ 解：sin C=1/n=0.5 C=30 30 °<α< 45 °全反射如图 示°对光线2：sin α=2/3=0.667 对光线3：sin β=1/3 < 0.5 β< 30 °可不能全反射如图示假设射到弧面上的光线刚能全反射那么bA弧面被照亮 ∴bA =2π×r /12 = 3.14cm 1 2 3 4
【高中物理】光学部分教案讲义
光学 一、基础知识 1.光的折射全反射 （1）折射率：n=sini sinr，i表示真空或空气中光线与法线的夹角，r表示介质中光线与法线的夹角。 n=c v ，c表示真空中的光速，v表示介质中的光速。 （2）全反射：sinC=1 n ，C是光线从介质射向真空的全反射临界角，n是光线在介质中的折射率。 2.干涉衍射偏振 （1）光的干涉：屏上距离双缝的路程差为半波长偶数倍的地方，将出现亮条纹。距离双缝的路程差 为半波长奇数倍的地方，将出现暗条纹。相邻亮（暗）条纹间的距离Δx=L dλ，L为双缝与屏间的距离， d为双缝之间的距离，λ为光的波长。只有频率相同、振动情况相同的光线之间才会出现干涉。 （2）光的衍射：发生衍射的条件是，孔或障碍物的尺寸比波长小或者跟波长差不多。 （3）光的偏振：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光。自然光通过偏振片后就得到偏振光。 二、常规题型 例1.下列说法正确的是(D)。 A.光只有照射在两种介质的平整界面上才能发生反射现象 B.反射现象中入射光线和反射光线不可能相互垂直 C.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生偏折 D.光从真空进入某种介质后,速度要减小 练习1.如果光线以大小相等的入射角(不为零)从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则(C)。 A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 由n=sini sinr ,i不变，n越大，r越小，偏离就越大，C对。
广州市2019年高中物理力学竞赛辅导资料专题07动量和能量(含解析)
专题07 动量和能量 一、单项选择题（每道题只有一个选项正确） 1、质量为m 、速度为v 的A 球跟质量为3m 的静止B 球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B 球的速度允许有不同的值。则碰撞后B 球的速度可能是（ ） A.0.6v B.0.5v C.0.4v D.0.3v 【答案】C 【解析】①若是弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得mv ＝mv 1＋3mv 212mv 2＝12mv 2 1＋12×3mv 22 得v 1＝m －3m m ＋3m v ＝－12v ，v 2＝2m 4m v ＝12v 若是完全非弹性碰撞，则mv ＝4mv ′，v ′＝14v 因此14v ≤v B ≤1 2v ，只有C 是可能的。 2、如图所示，在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M 的斜面，斜面表面光滑、高度为h 、倾角为θ。一质量为m (m ＜M )的小物块以一定的初速度沿水平面向左运动，不计冲上斜面时的机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面的顶端。如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为( ) A.h B.mh m ＋M C.mh M D.Mh m ＋M 【答案】D 【解析】斜面固定时，由动能定理得－mgh ＝0－1 2mv 20 所以v 0＝2gh 斜面不固定时，由水平方向动量守恒得mv 0＝(M ＋m )v 由机械能守恒得12mv 20＝12(M ＋m )v 2 ＋mgh ′解得h ′＝M M ＋m h ，选项D 正确。 3、如图所示，在光滑水平面上停放质量为m 装有弧形槽的小车。现有一质量也为m 的小球以v 0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则以下说法不正确的是( )
高中物理光学部分习题
高中物理光学试题 1．选择题 1.1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下， 选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B 上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．如图所示，如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于（） A．4Lω π B． 8Lω π C． 16Lω π D． 32Lω π 答案：B 2.如图所示，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为（3，0)的点，一个平面镜镜面向下， 左右两个端点的坐标分别为（－2，3）和（0，3）一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动．它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动（） A．0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动 B．－3～一7区间，沿x轴负方向匀速运动 C．－3～－7区间，沿x轴负方向加速运动 D．－3～－∞区间，沿x轴正方向加速运动
答案：B 3. 设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，则有大气层与没有大气层时，太阳 光被盖地球的面积相比（ ） A ．前者较小 B ．前者较大 C ．一样大 D ．无法判断 答案：B 4. “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空 气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a 、b 为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（ ） A ．a 光光子能量大于b 光光子能量 B ．在水珠中a 光的传播速度大于b 光的传播速度 C ．用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉条纹间距比b 光宽 D ．如果b 光能使某金属发生光电效应，则a 光也一定能使该金属发生光电效应 答案：BC 5. 如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为f 的细激光束在 真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中．已知120COD ∠=3则下列说法中正确的是（ ） A ．激光束的入射角45α= B ．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小 C ．此激光束在玻璃球中穿越的时间为3R t c =（其中c 为真空中的光速） D ．改变入射角α的大小，细激光束可能在球的内表面发生全反射
高中物理光学(复习材料)
第三课时 3.物理光学 (1)光的电磁说 ①光的干涉现象：两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加,会出现明暗相间的条纹,如果是白光,则会出现彩色条纹,这种现象称为光的干涉. 条件：频率相同、相差恒定、振动方向足足同一直线上. 规律：若两光源同相振动的光程差为 δ＝kλ (k=1,2.……) ——亮条纹 δ＝(2k－1)λ/2 (k=1,2.……) ——暗条纹 纹间距Δx＝lλ/d 用双缝干涉测光的波长的原理：λ＝d·Δx /l 特例:薄膜干涉 注意：关于薄膜干涉要弄清的几个问题 Ⅰ是哪两列光波发生干涉 Ⅱ应该从哪个方向去观察干涉图样 Ⅲ条纹会向哪个方向侧移 ②光的衍射现象:光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗;如果是复色光发生衍射,则出现彩色条纹. 明显发生衍射的条件:障碍物(或孔、缝)的尺寸可与波长相比拟,且障碍物尺寸比波长越小,衍射越明显。 注意：Ⅰ干涉、衍射现象证明光具有波动性 Ⅱ干涉、衍射条纹在宽度、亮度上的区别
③光的偏振 波的偏振：横波只沿着某一特定的方向振动，称为 波的偏振，光的偏振现象说明光 是横波。 偏振光：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的 平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。 实验：通过偏振片P 的偏振光再通过偏振片Q （检 偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，则通过P 的 偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向平行，透射光的 强度最大；如果两个偏振片的透振方向垂直，则通过P 的 偏振光的振动方向跟偏振片Q 的透振方向垂直，偏振光不 能通过Q ，透射光的强度为零。如图所示。 本质：光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引 起的，因此常将E 的振动称为光振动。在与光传播方向垂 直的平面内，光振动的方向可以沿任意的方向，光振动沿 各个方向均匀分布的光就是自然光。光振动沿着特定的方向的光就是偏振光。 ④光的电磁说、电磁波谱 光是电磁波（麦克斯韦的预言，赫兹实验），按波长从大到小排列---电磁波谱 种类 产生机制 主要性质 无线电波 LC 振荡电路(电荷发生振动) 接收和发射电磁波 红外线 原子外层电子激发跃迁 热效应（激发固体分子共振） 可见光 原子外层电子激发跃迁 视觉效应 紫外线 原子外层电子激发跃迁 化学作用、生物作用 伦琴射线 原子内层电子激发跃迁 穿透力强 γ射线 原子核内激发产生 贯穿本领大、能量大 〖例9〗在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中 的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这 时（ ） A ．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失 B ．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在 C ．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D ．屏上无任何光亮 〖例10〗市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的的热效应 大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后 面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反 射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为 （ ） A ．81λ B ．41λ C ．2 1λ D ．λ 〖例11〗在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色的花纹，这是两列相干波发生干涉的结 果，这两列相干光波是太阳光分别经 而形成的。用平行的单色光垂直照射不透明的 小圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一个亮斑，这是光的 现象。
高中物理竞赛几何光学测试题(含详细解析)
几何光学测试题 1、如图（a ）所示，一细长的圆柱形均匀玻璃棒，其一个端面是平面（垂直于轴线），另一个端面是球面，球心位于轴线上．现有一很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线人射．当光从平端面射人棒内时，光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a ；当光线从球形端面射人棒内时，光线在棒内与轴线的交点到球面的距离为b ．试近似地求出玻璃的折射率n 。 2、内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R 的黑球，距球心为2R 处有一点光源S ，球心O 和光源S 皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r 最大为多少？ 3、如图1中，三棱镜的顶角α为60?，在三棱镜两侧对称位置上放置焦距均为 30.0cm f =的两个完全相同的凸透镜L 1和 L 2．若在L 1的前焦面上距主光轴下方14.3cm y =处放一单色点光源S ，已知其像S '与S 对该光学系统是左右对称的．试求该三棱镜的折射率． 4、如图（a ）所示，两平面镜A 和B 的镜面分别与纸面垂直，两镜面的交线过图中的O 点，两镜面间夹角为 ?=15α，今自A 镜面上的C 点处沿与A 镜面夹角?=30β的方向在纸面内射出一条光线，此光线在两镜面经 多次反射后而不再与镜面相遇。设两镜面足够大，1=CO m 。试求： （1）上述光线的多次反射中，最后一次反射是发生在哪块镜面上？ （2）光线自C 点出发至最后一次反射，共经历多长的时间？ 5、有一水平放置的平行平面玻璃板H ，厚3.0 cm ，折射率 1.5n =。在其下表面下2.0 cm 处有一小物S ；在玻璃扳上方有一薄凸透镜L ，其焦距30cm f =，透镜的主轴与玻璃板面垂直；S 位于透镜的主轴上，如图（a ）所示。若透镜上方的观察者顺着主轴方向观察到S 的像就在S 处，问透镜与玻璃板上表面的距离为多少? 6、望远镜的物镜直径D ＝250cm ，其焦距f ＝160m 。要用此望远镜对相距L ＝320km ，直径d ＝2m 的人造地球卫星拍摄照片，试问：（1）照像底片应该放在距焦点多远的位置上？（2）人造卫星的像的大小是多少？ α β O A B 图(a) C D 图（a ） 2R S r R O 图1 S f α F y 2 L 1 L S ' n ? 图（a ）
高中物理 相对运动专题讲义
相对运动专题讲解 一、复习旧知 1、质点：用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。它是一种理想模型，物体简化为质点的条 件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。 2、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末，几秒时。 时间：前后两时刻之差。时间坐标轴上用线段表示时间，例如，前几秒内、第几秒内。 3、位置：表示空间坐标的点。 位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。 路程：物体运动轨迹之长，是标量。 注意：位移与路程的区别。 4、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是位移对时间的变化率，是矢量。 平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，v = s/t（方向为位移的方向） 瞬时速度：对应于某一时刻（或某一位置）的速度，方向为物体的运动方向。 速率：瞬时速度的大小即为速率； 平均速率：质点运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。 注意：平均速度的大小与平均速率的区别． 二、重难、考点 (1)：力的独立性原理：各分力作用互不影响，单独起作用。 (2)：运动的独立性原理：分运动之间互不影响，彼此之间满足自己的运动规律。 (3)：力的合成分解：遵循平行四边形定则，方法有正交分解，解直角三角形等。 (4)：运动的合成分解：矢量合成分解的规律方法适用。 三、考点： A、位移的合成分解 B、速度的合成分解 C、加速度的合成分解 参考系的转换：动参考系，静参考系。 相对运动：动点相对于动参考系的运动。
1α 绝对运动：动点相对于静参考系统（通常指固定于地面的参考系）的运动。 牵连运动：动参考系相对于静参考系的运动。 位移合成定理：SA 对地=SA 对B+SB 对地 速度合成定理：V 绝对=V 相对+V 牵连 加速度合成定理：a 绝对=a 相对+a 牵连 四、例题讲解 【例1】：如图所示，在光滑的水平地面上长为L 的木板B 的右端放一小物体A ，开始时A ，B 静止。同时给予A ，B 相同的速率0v ，使A 向左运动，B 向右运动，已知A 、B 相对运动的过程中，A 的加速度向右，大小为1α，B 的加速度向左，大小为2α12αα<，要使A 滑到B 的左端时恰好不滑下， 0v 为多少？ 【例2】：长为1.5m 木板B 静止放在水平冰面上，物块A 以某一初速度从木板B 的左端滑上长木板B ，直到A 、B 的速度达到相同，此时A 、B 的速度为0.4m/s ，然后A 、B 又一起在水平冰面上滑行了8.0cm 后停下．若小物块A 可视为质点，它与长木板B 的质量相同，A 、B 间的动摩擦因数 μ=0.25．求：（取g =210s ） （1）木块与冰面的动摩擦因数 （2）小物块相对于长木板滑行的距离 （3）为了保证小物块不从木板的右端滑落，小物块滑上长木板的初速度应为多大？ v
高中物理 物理光学 专题
高中物理物理光学专题 一、典型例题： [例1]在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（） A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在 C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D、屏上无任何光亮 [解析]在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多，在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后，由于红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉条纹了，但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹，故正确的选项为C。 [例2]某金属在一束黄光照射下，恰好能有电子逸出（即用频率小于这种黄光的光线照射就不可能有电子逸出），在下述情况下，逸出电子的多少和电子的最大初动能会发生什么变化？ ⑴增大光强而不改变光的频率； ⑵用一束强度更大的红光代替黄光； ⑶用强度相同的紫光代替黄光。 [解析]“正好有电子逸出”，说明此种黄光的频率恰为该种金属的极限频率。 ⑴增大光强而不改变光的频率，意味着单位时间内入射光子数增多而每个光子能量不
变，根据爱因斯坦光电效应方程，逸出的光电子最大初动能不变，但光电子数目增大。 ⑵用一束强度更大的红光代替黄光，红光光子的频率小于该金属的极限频率，所以无光电子逸出。 ⑶用强度相同的紫光代替黄光，因为一个紫光光子的能量大于一个黄光光子的能量，而 强度相同，因而单位时间内射向金属的紫光光子数将比原来少，因此，逸出的电子数将减少，但据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能将增大。 [例3]把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让光从上方射入（图甲），这时可以看到亮暗相间的同心圆（图乙），这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环，解释为什么会出现牛顿环。 [解析]凸透镜的弯曲上表面反射的光和下面的玻璃平面向上反射的光相互叠加，由于来自这两个面的反射的光的路程差不同，在有些位置相互加强，在有些位置相互削弱，因此出现了同心圆状的明暗相间的条纹。 [例4]把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是（） A、将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏 B、将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏
高中物理几何光学习题
高中物理几何光学习题 1.如图,直角三角形ABC 为一透明介质制成的三棱镜的截面,且30=∠A 0,在整个AC 面上有一束垂直于AC 的平行光线射入,已知这种介质的折射率n>2,则( ) A.可能有光线垂直AB 面射出 B.一定有光线垂直BC 面射出 C.一定有光线垂直AC 面射出 D.从AB 面与BC 面出射的光线能会聚一点 2、如图所示,长方形玻璃abcd 的折射率为55.1=n ,在靠近ab 面的一侧固定一枚大头针P ,用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P 的像,下列说法中正确的就是( ) A 、 在ad 面一侧偏下的位置可以瞧到P 的像 B 、 在bc 面一侧偏上的位置瞧不到P 的像 C 、 在cd 面一侧偏右的位置可以瞧到P 的像 D 、 在以上的三个位置都可以瞧到P 的像 4.如图,横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜,它们的顶角分别为α、β,且α < β。a 、b 两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入,从另一个腰射出,射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。则ab 两种单色光的频率υ1、υ2间的关系就是(B) A ． υ1 = υ2 B ． υ1 > υ2 C ． υ1 < υ2 D ． 无法确定 5、发出白光的细线光源ab ,长度为L,竖直放置,上端a 恰好在水面以下,如图所示,现考虑线光源ab 发出的靠近水面法线(图中虚线)的细光束经水面折射后所成的像,由于水对光有色散作用,若以1L 表示红光成的像长度,2L 表示蓝光成的像的长度,则( ) A 、L L L <<21 B 、L L L >>21 C 、L L L >>12 D 、L L L <<12 6.如图所示,有一玻璃直角三棱镜ABC,其临界角小于45°,一束平行于BC 边的白光射到AB 面,在光束射出三棱镜时(设光线在棱镜内射至BC 边上),下列说法中正确的就是( ) A.从BC 面出射的就是白色光束 B.从AC 面出射的就是白色光束 C.从AC 面出射的就是有色的不平行光束 D.从AC 面出射的就是平行于入射光线的有色光束 7.abc 为一全反射棱镜,它的主截面就是等腰直角三角形,如图所示,一束白光垂直入射到ac 面上, 在ab 面上发生全反射,若光线入射点O 的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc 面反射的光线)( ) A.使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab 面,则红光首先射出 B.使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab 面,则紫光首先射出 C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab 面 D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出ab 面 8、如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,频率为0υ的细激光束在真空中沿直 P a b c d 水 a b b c O 顺逆
高中物理 专题复习讲义 (1)
1． 弹力 (1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F ＝kx 计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解． (2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向． 2． 摩擦力 (1)大小：滑动摩擦力F f ＝μF N ，与接触面的面积无关；静摩擦力的增大有一个限度，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解． (2)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反． 3．电场力 (1)大小：F ＝qE .若为匀强电场，电场力则为恒力；若为非匀强电场，电场力则与电荷所处的位置有关．点电荷间的库仑力F ＝k q 1q 2r 2. (2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向一致，负电荷所受电场力方向与场强方向相反．
4．安培力 (1)大小：F＝BIL，此式只适用于B⊥I的情况，且L是导线的有效长度，当B∥I时，F＝0. (2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面． 5．洛伦兹力 (1)大小：F＝q v B，此式只适用于B⊥v的情况．当B∥v时，F＝0. (2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功． 6．共点力的平衡 (1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动． (2)平衡条件：F合＝0或F x＝0，F y＝0. (3)常用推论 ①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反． ②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形． 1．处理平衡问题的基本思路 确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论． 2．常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法． (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等．3．带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析电场力、安培力或洛伦兹力．4．如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是匀速直线运动；如果是匀速圆周运动，则电场力与重力的合力为0.
高中物理光学综合试题
高中物理光学综合试题 一、选择题：每题四个选项中有一个或多个选项正确，请将正确选项填在题后括号内（每题 5分）。 1.关于平面镜的虚像,下列叙述中正确的是( ). (A)虚像总是倒立的 (B)虚像是呵以用照相机拍摄的 (C)虚像可以在屏幕上出现 (D)人眼看到的虚像,是因为虚像发出的光射入人眼的视网膜 2.把物体和光屏的位置固定,在两者连线的正中间放一透镜,这时光屏上出现一个清晰的像. 如果沿着连线再移动透镜时,则在光屏上( ). (A)还可以再出现一个缩小的像 (B)还可以再出现一个放大的像 (C)出现放大、缩小的像都有可能,但要知道怎样移动才能判定 (D)以上说法都不对 3.某金属在一束绿光的照射下发生光电效应,则( ). (A)若增加绿光的照射强度,则单位时削内逸出的光电子数目不变 (B)若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加 (C)若改用紫光照射,则逸出的光电子最大初动能增加 (D)若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加 4.关于对光的本性的认识,下列说法中正确的是( ). (A)牛顿的微粒说与惠更斯的波动说第一次揭示了光具有波粒二象性 (B)牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说没有本质的区别 (C)麦克斯韦从理论上指出电磁波传播速度跟光速相同,他提出光是一种电磁波 (D)麦克斯韦的电磁说与爱因斯坦的光子说说明光具有波粒二象性 5光源发出的光照射到不透明物体上就会形成影.下列对于光源面积与影大小的判断中正确的是( ). (A)光源的面积为零.半影区不为零(B)光源面积越大.半影区越大 (C)光源面积越大,本影区越大(D)影的大小与光源的面积无关 6.如图1所示,一个折射率为2的三棱镜,顶角是45°.有一束光以图示 方向射到三棱镜上,入射角为i(0 U x 第1讲 运动的描述 质点、参考系 (考纲要求 Ⅰ) 1.质点 (1)定义：忽略物体的大小和形状，把物体简化为一个有质量的物质点，叫质点． (2)把物体看做质点的条件：物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略． 2．参考系 (1)定义：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其它的物体做参考，这个被选作参考的物体叫参考系． (2)选取：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述可能会不同，通常以地面为参考系． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)质点是一种理想化模型，实际并不存在． ( ) (2)只要是体积很小的物体，就能被看作质点． ( ) (3)参考系必须要选择静止不动的物体． ( ) (4)比较两物体的运动情况时，必须选取同一参考系． ( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ 位移、速度 (考纲要求 Ⅱ) 1.位移和路程 (1)位移：描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量． (2)路程：是物体运动轨迹的长度，是标量． 2．速度 (1)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v ＝x t ，是矢量． (2)瞬时速度：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，是矢量． 3．速率和平均速率 (1)速率：瞬时速度的大小，是标量． (2)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)一个物体做单向直线运动，其位移的大小一定等于路程．( ) (2)一个物体在直线运动过程中路程不会大于位移的大小． ( ) (3)平均速度的方向与位移的方向相同． ( ) (4)瞬时速度的方向就是该时刻(或该位置)物体运动的方向．( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ 高一上物理期末考试知识点复习提纲 专题一：运动的描述 【知识要点】 1. 质点（A）（1 ）没有形状、大小，而具有质量的点。 （2 ）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 （3 ）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体 的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2. 参考系（A）（1 ）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。 （2 ）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做仝.廿W 参考糸对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3. 路程和位移（A） （1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。 （2 ）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，位移的大小 等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大 小与运动路径有关。 （3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运 动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程，AB是位移S。 图1-1 （4 ）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从0点起走了50m路，我们就说不出终了位置在何处。 4、速度、平均速度和瞬时速度（A （1 ）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即 v=s/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s ）米/秒。 （2 ）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间t内的位移为s,则我们定义v=s/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。 （3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速 度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率 5、匀速直线运动（A） （1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速 直线运动。 根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路 程相等，质点的运动方向相同，质点在相等时间内的位移大小和路程相等。_______________ （2）匀速直线运动的x —t图象和v-t图象（A （1 ）位移图象（s-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动 规律的数学图象，匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。 （2 ）匀速直线运动的v-t图象是一条平行于横轴（时间轴）的直线， 如图2-4-1所示。 由图可以得到速度的大小和方向，如v1=20m/s,v 2=-10m/s,表明一个质点沿正方向以 20m/s的速度运动，另一个反方向以10m/s速度运动。 6、加速度（A） （1）加速度的定义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的改变量跟发生这一 改变量所用时间的比值，定义式:a= V t一"V o 高中物理几何光学习题 令狐文艳 1．如图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且30 = ∠A0，在整个AC面上有一束垂直于AC的平行光线射入，已知这种介质的折射率n>2，则（） A．可能有光线垂直AB面射出 B．一定有光线垂直BC面射出 C．一定有光线垂直AC面射出 D．从AB面和BC面出射的光线能会聚一点 2、如图所示，长方形玻璃abcd的折射率为55.1=n，在靠近ab面的一侧固定一枚大头针P，用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P的像，下列说法中正确的是（） A、在ad面一侧偏下的位置可以看到P的像 B、在bc面一侧偏上的位置看不到P 的像 C、在cd面一侧偏右的位置可以看到P的像 D、在以上的三个位置都可以看到P的像 4．如图，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为α、β，且α< β。a、b两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。则ab两种单色光的频率υ1、υ2间的关系是（B） A．υ1 = υ2 B．υ1 > υ2 C．υ1 < υ2 D．无法确定 5、发出白光的细线光源ab，长度为L，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图所示，现考虑线光源ab发出的靠近水面法线（图中虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以 1 L表示红光成的像长度，2L表示蓝光成的像的长度，则（） A、L L L< < 2 1 B、L L L> > 2 1 C、L L L> > 1 2 D、L L L< < 1 2 6．如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC，其临界角小于45°，一束平行于BC边的白光射到AB面，在光束射出三棱镜时（设光线在棱镜内射至BC边上），下列说法中正确的是（） A．从BC面出射的是白色光束 P a b c 水a b 高中物理选修3-4 光学部分 光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。 阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。 一般说来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。 1.光的反射定律： 实验表明：光的反射遵循以下规律 a 、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光 线和入射光线分别们于法线的两侧。 b 、 反射角等于入射角。（i=i ‘） 在反射现象中，光路是可逆的。 2.光的折射定律： 入射光线和法线的夹角i叫做入射角；折射光线和法线的夹角r叫做折射角；反射光线和法线的夹角i‘叫做反射角。 光的折射定律可这样表示： a、折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别们 位于法线的两侧。 b、入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n 在折射现象中，光路也是可逆的。 3.折射率： 由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样，但是，对于不同介质，比值n的大小并不相同，例如，光从空气射入水时这个比值为1.33，从空气射入普通玻璃时，比值约为1.5。因此，常量n是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。 光在不同介质中的传播速度不同（介质n越大，光传播速度越小）。某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即：n=c/v 注意：1.真空中的折射率n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折射率n>1。 2. 通过比较入射角i和折射角r的大小判断入射介质和折射介质的折射率大小， 当i>r时，n入 高一物理必修二复习资料 5.1 曲线运动 1. 曲线运动：轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 曲线运动的速度： (1)质点在某一点的速度方向是沿曲线在这一点的切线方向。 (2)曲线运动的速度方向时刻改变。 (3)曲线运动一定是变速运动。 3. 做曲线运动的条件： (1)物体具有初速度。 (2)当物体所受合外力(或具有的加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 4. 只要合力 F 合(或加速度a )恒定，物体就做匀变速运动。 5. 做曲线运动的物体，合外力必指向运动轨迹的凹部内侧。 6. 曲线运动常用结论： (1)当?< 高考物理光学知识点之几何光学真题汇编附答案 一、选择题 1．下列说法正确的是（） A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 2．题图是一个1 4 圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线 EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折 射率n=5 3 ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线 A．不能从圆孤射出B．只能从圆孤射出 C．能从圆孤射出D．能从圆孤射出 3．一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，人射角为45o下面光路图中正确的是A． B． C． D． 4．图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 5．两束不同频率的平行单色光。、从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（a>）。下列结论中正确的是（） A．光束的频率比光束低 B．在水中的传播速度，光束比小 C．水对光束的折射率比水对光束的折射率小 D．若光束从水中射向空气，则光束的临界角比光束的临界角大 6．一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是 A．波长一定变长 B．频率一定变小 C．传播速度一定变小 D．一定发生全反射现象 7．如图所示，黄光和紫光以不同的角度，沿半径方向射向半圆形透明的圆心O，它们的出射光线沿OP方向，则下列说法中正确的是（） A．AO是黄光，穿过玻璃砖所需时间短 B．AO是紫光，穿过玻璃砖所需时间短 C．AO是黄光，穿过玻璃砖所需时间长 D．AO是紫光，穿过玻璃砖所需时间长 8．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（） A．真空中，a光的频率比较大 二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程：知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程，懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉：知道光的干涉现象及其产生的条件；知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征，会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射：知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件，知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场，电磁波：知道变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场；知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播；知道电磁波对人类文明进步的作用，知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响；从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程，增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说：知道光的电磁说及其建立过程，知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用：知道电磁波波谱，知道无线电波、红外线、紫外线、X 射线及γ射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说：知道光电效应现象及其基本规律，知道光子说，知道光子的能量与光学知识点其频率成正比；知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性：知道一切微观粒子都具有波粒二象性，知道大量光子容易表现出粒子性，而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播．光的反射 二、光的直线传播 1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C ＝3×108m/s ； 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v高中物理全套培优讲义
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