2022年高考物理二輪專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)專(zhuān)題五振動(dòng)與波光學(xué)

2022年高考二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題五振動(dòng)與波、光學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)展望振動(dòng)與波是歷年高考的必考內(nèi)容，此中命題率最高的知識(shí)點(diǎn)為波的圖象、波長(zhǎng)、頻次、波速及其互有關(guān)系，特別是波的圖象與振動(dòng)圖象的關(guān)系，一般以選擇題的形式出現(xiàn)，試題信息量大、綜合性強(qiáng)，一道題常常察看多個(gè)見(jiàn)解和規(guī)律．此中波的圖象，可以綜合察看對(duì)波的理解能力、推理能力和空間想象能力．高考對(duì)光學(xué)部分的察看主要有：①光的折射現(xiàn)象，全反射；②光的干預(yù)、衍射和偏振現(xiàn)象；③平面鏡成像的作圖方法；④雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定光的波長(zhǎng)；⑤光電效應(yīng)現(xiàn)象．重點(diǎn)概括一、振動(dòng)與波單擺1特色：①單擺是理想模型；②單擺的答復(fù)力由重力沿圓弧方向的分力供給，當(dāng)最大擺角

α＜°時(shí)，單擺的振動(dòng)可看做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)周期＝π錯(cuò)誤!．2應(yīng)用：①計(jì)時(shí)器；②測(cè)定重力加快度，g＝錯(cuò)誤!．二、振動(dòng)圖象與顛簸圖象的差別與聯(lián)系振動(dòng)圖象顛簸圖象圖象研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)全部質(zhì)點(diǎn)橫軸上各點(diǎn)表示各個(gè)時(shí)辰，橫軸上各點(diǎn)表示質(zhì)點(diǎn)的均衡物理意義圖象表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)各個(gè)時(shí)辰地點(diǎn)，圖象表示某一時(shí)辰各的位移狀況個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移狀況圖象形成的物理過(guò)程相當(dāng)于次序“掃描”的結(jié)果相當(dāng)一次“攝影”的結(jié)果直接得出振幅、周期直接得出振幅、波長(zhǎng)所能供給的信息可以算出頻次據(jù)波速、波長(zhǎng)和頻次周期的關(guān)系求此中一個(gè)量可以判斷出位移、加快度、答復(fù)力間的變化關(guān)系振動(dòng)方向和流傳方向的關(guān)系三、機(jī)械波與電磁波機(jī)械波電磁波對(duì)象研究力學(xué)現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象周期性變化的物理量位移隨時(shí)間和空間做周期性變化電場(chǎng)E和磁場(chǎng)B隨時(shí)間和空間做周期性變化流傳需要介質(zhì)，波速與介流傳不需要介質(zhì)，在真空中波速流傳質(zhì)有關(guān)，與頻次沒(méi)關(guān)，分橫波和縱波兩種，流傳機(jī)老是c，在介質(zhì)中流傳時(shí)，波速與介質(zhì)及頻次都有關(guān)系．電磁波械能都是橫波，流傳電磁能特色v＝錯(cuò)誤!，都會(huì)發(fā)生反射、折射、干預(yù)、衍射、多普勒效應(yīng)無(wú)線(xiàn)電波由振蕩電路產(chǎn)生產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)波源的振動(dòng)產(chǎn)生光也是電磁波的一種，由原子能級(jí)躍遷發(fā)出四、平面鏡成像1．平面鏡改變光的流傳方向，而不改變光的性質(zhì)．2．平面鏡成像的特色：等大、正立、虛像，物、像對(duì)于鏡面對(duì)稱(chēng)．3．成像作圖要規(guī)范化．射向平面鏡的入射光芒和反射光芒要用實(shí)線(xiàn)，而且要用箭頭標(biāo)出光的流傳方向．反射光線(xiàn)的反向延伸線(xiàn)只好用虛線(xiàn)，虛線(xiàn)上不可以標(biāo)箭頭．鏡中的虛像是物體射到平面鏡上全部光芒的反射光芒反向延伸后訂交形成的．在成像作圖中，可以只畫(huà)兩條光芒來(lái)確立像點(diǎn)．法線(xiàn)既與界面垂直，又是入射光芒與反射光芒夾角的均分線(xiàn)．平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)微小的角度α，法線(xiàn)也隨之轉(zhuǎn)過(guò)角度α，當(dāng)入射光芒的方向不變時(shí)，反射光芒則偏轉(zhuǎn)2α．五、光的折射定律1．折射率：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角θ1的正弦與折射角θ2的正弦之比為定值，叫做這類(lèi)介質(zhì)的折射率，表示為n＝錯(cuò)誤!．實(shí)驗(yàn)和研究證明，某種介質(zhì)的折射率等于光在真空中的流傳速度c跟光在這類(lèi)介質(zhì)中的流傳速度v之比，即＝錯(cuò)誤!．2．折射現(xiàn)象中光路是可逆的．六、全反射和臨界角1．全反射的條件：1光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；2入射角大于或等于臨界角．2．臨界角：使折射角等于°時(shí)的入射角，某種介質(zhì)的臨界角C用in＝錯(cuò)誤!計(jì)算．七、用折射定律分析光的色散現(xiàn)象在分析、計(jì)算光的色散時(shí)，要掌握好折射率n的應(yīng)用及有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，重視理解兩點(diǎn)：①光的頻次顏色由光源決定，與介質(zhì)沒(méi)關(guān)；②在同一介質(zhì)中，頻次越大的光的折射率越大，再應(yīng)用n＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!等知識(shí)，就能正確而快速地判斷有關(guān)色光在介質(zhì)中的流傳速度、波長(zhǎng)、入射光芒與折射光芒的偏折程度等問(wèn)題．八、光的顛簸性1．光的干預(yù)1干預(yù)條件：兩束光的頻次同樣，并有堅(jiān)固的相位差．2雙縫干預(yù)：兩列光波抵達(dá)某點(diǎn)的行程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，該處的光相互增強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)?shù)诌_(dá)某點(diǎn)的行程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，該處的光相互削弱，出現(xiàn)暗條紋．相鄰兩條亮條紋或暗條紋的間距Δ＝錯(cuò)誤!λ．3薄膜干預(yù)：從薄膜前后表面反射的兩列波疊加產(chǎn)生的干預(yù)．應(yīng)用：檢查平面的平坦度、增透膜等．2．光的衍射發(fā)生顯然衍射的條件：阻攔物的尺寸跟光的波長(zhǎng)周邊或比光的波長(zhǎng)還?。獾难苌錀l紋和干預(yù)條紋不同樣．泊松亮斑是光的衍射惹起的．3．光的電磁說(shuō)麥克斯韋提出“光是一種電磁波”的假定，赫茲用實(shí)驗(yàn)考證了電磁說(shuō)的正確性．九、光的粒子性1．光電效應(yīng)1現(xiàn)象：在光的照耀下物體發(fā)射電子光電子的現(xiàn)象．2規(guī)律：任何金屬都存在極限頻次，只合用高于極限頻次的光照耀金屬時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)．在入射光的頻次大于金屬的極限頻次的狀況下，從光照耀到金屬上到金屬逸出光電子的過(guò)程，幾乎是剎時(shí)的．光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻次的增大而增大，與光的強(qiáng)度沒(méi)關(guān)．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比．2．光電效應(yīng)方程：錯(cuò)誤!mvm＝ν－．3．光子說(shuō)：即空間流傳的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份的能量等于νν為光子的頻次，每一份叫做一個(gè)光子．4．光的波粒二象性：光的干預(yù)、衍射現(xiàn)象說(shuō)明光擁有顛簸性，光電效應(yīng)表示光擁有粒子性，所以光擁有波粒二象性．5任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體小到電子大到行星都有一個(gè)波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)λ＝錯(cuò)誤!1m3m4m24m8m24m32m40m48m328m10m108m108m10[答案]A88m108m/．【談?wù)摗空_地畫(huà)出光路圖是解決幾何光學(xué)識(shí)題的重點(diǎn)．●例7一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出，出射光芒有對(duì)于入射光芒側(cè)移了一段距離．在以下?tīng)顩r下，出射光芒側(cè)移距離最大的是[2022年高考·全國(guó)理綜卷Ⅱ]．紅光以°的入射角入射．紅光以°的入射角入射．紫光以°的入射角入射．紫光以°的入射角入射【分析】以以下圖，由題意可知，A為偏移距離Δ，有：Δ＝錯(cuò)誤!·ini－rn＝錯(cuò)誤!若為同一單色光，即n值同樣．當(dāng)i增大時(shí)，r也增大，但i比r增大得快，ini－r＞0且增大，錯(cuò)誤!＞0且增大，故、C選項(xiàng)錯(cuò)誤．若入射角同樣，則：Δ＝dini－錯(cuò)誤!即當(dāng)n增大，Δ也增大，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤、D正確．[答案]D【談?wù)摗竣倌呈鴨紊庹盏浇橘|(zhì)表面，當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也增大，但入射角比折射角增大得快．②一束復(fù)色光經(jīng)過(guò)平板玻璃也會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象，即射出光的邊沿出現(xiàn)彩色，但是當(dāng)玻璃較薄時(shí)這個(gè)現(xiàn)象不太顯然．●例8一足夠大的水池內(nèi)盛有某種透明液體，液體的深度為，在水池的底部中央放一點(diǎn)光源，此中一條光芒以°的入射角射到液體與空氣的界面上，它的反射光芒與折射光芒的夾角為°，如圖6－6甲所示，則可知圖6－6甲．液體的折射率為錯(cuò)誤!．液體的折射率為錯(cuò)誤!．整個(gè)水池表面都有光射出2．液體表面亮斑的面積為πH【分析】由題意知i＋r＝°－°＝°

r＝°－°＝°故折射率n＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!該液體的臨界角＝arcin錯(cuò)誤!＝°可得液體表面亮斑的半徑如圖－6乙所示，r＝H圖6－6乙故亮斑面積為：＝πH2．[答案]AD【談?wù)摗坷梅瓷涠?、折射定律和幾何知識(shí)，解出折射角是解此題的重點(diǎn)．五、干預(yù)、衍射與偏振1．干預(yù)與衍射的比較光的干預(yù)與衍射現(xiàn)象是光的顛簸性的表現(xiàn)，也是光擁有顛簸性的憑證．二者的差別是：光的干預(yù)現(xiàn)象只有在符合必定條件下才發(fā)生；而光的衍射現(xiàn)象卻老是存在的，只有顯然與不顯然之分．光的干預(yù)現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象在屏上出現(xiàn)的都是明暗相間的條紋，但雙縫干預(yù)時(shí)條紋間隔均勻，從中央到雙側(cè)的明紋亮度不變化；而單縫衍射的條紋間隔不平均，中央明紋又寬又亮，從中央向雙側(cè)，條紋寬度減小，明紋亮度顯然減弱．2．光的偏振橫波的振動(dòng)矢量垂直于波的流傳方向振動(dòng)時(shí)，偏于某個(gè)特定方向的現(xiàn)象叫偏振．縱波只能沿著波的流傳方向振動(dòng)，所以不可以能有偏振，光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波．光的偏振現(xiàn)象在科技、生活中的應(yīng)用有：照相機(jī)鏡頭上的偏振片、立體電影等．●例9圖6－7所示為一豎直的肥皂膜的橫截面，用單色光照耀薄膜，在薄膜上產(chǎn)生明暗相間的條紋，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖－7．薄膜上的干預(yù)條紋是豎直的．薄膜上的干預(yù)條紋是水平的．用藍(lán)光照耀薄膜所產(chǎn)生的干預(yù)條紋的間距比用紅光照耀時(shí)的?。深A(yù)條紋是因?yàn)楣饷⒃诒∧で昂髢杀砻娣瓷湫纬傻膬闪泄獠ǒB加的結(jié)果【分析】光從肥皂膜的前后表面反射形成有關(guān)光，其行程差與薄膜厚度有關(guān)；在重力作用下，肥皂膜形成上薄下厚的楔形，在同一水平面上厚度相等，形成亮紋或暗紋．所以，干涉條紋應(yīng)是水平的．又因藍(lán)光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，所以用藍(lán)光照耀薄膜所產(chǎn)生的干預(yù)條紋的間距較紅光的?。C上所述，選項(xiàng)、、D正確．[答案]BCD【談?wù)摗看祟}主要察看的是薄膜干預(yù)形成的原由，以及干預(yù)條紋與入射光波長(zhǎng)之間的關(guān)系．六、光電效應(yīng)的規(guī)律與應(yīng)用●例10如圖6－8所示，用導(dǎo)線(xiàn)將驗(yàn)電器與干凈鋅板連結(jié)，觸摸鋅板使驗(yàn)電器指示歸零．用紫外線(xiàn)照耀鋅板，驗(yàn)電器指針發(fā)生顯然偏轉(zhuǎn)，接著用毛皮摩掠過(guò)的橡膠棒接觸鋅板，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的指針張角減小，此現(xiàn)象說(shuō)明鋅板帶________填“正”或“負(fù)”電；若改用紅外線(xiàn)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針根本不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明金屬鋅的極限頻次________填“大于”或“小于”紅外線(xiàn)的頻次．[20