光學(xué)熱點題型歸類

目錄

題型一幾何光學(xué).................................................................1

類型1折射定律和折射率的理解及應(yīng)用.........................................1

類型2全反射現(xiàn)象的理解和綜合分析..........................................10

題型二物理光學(xué)................................................................26

類型1光的干涉現(xiàn)象........................................................26

類型2光的衍射和偏振現(xiàn)象.................................................34

類型3電磁振蕩、電磁波...................................................40

題型三幾何光學(xué)與物理光學(xué)的綜合................................................49

類型1光的折射現(xiàn)象和物理光學(xué).............................................49

類型2全反射現(xiàn)象和物理光學(xué)...............................................55

類型3光學(xué)與其他知識的綜合問題...........................................62

題型一幾何光學(xué)

【解題指導(dǎo)】1.光的折射和全反射的三個公式：(1)〃=網(wǎng)」;(2>=-；(3)sinC=-.

sinvn

2.解題關(guān)鍵：準(zhǔn)確作出光路圖；充分運用幾何圖形中的邊角關(guān)系、三角函數(shù)、相似三角形等

知識.

類型1折射定律和折射率的理解及應(yīng)用

1.對折射率的理解

C

(1)折射率的大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng),也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小V

n

(2)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān)，還與光的頻率有關(guān)。同一種介質(zhì)中，頻率越大的色

光折射率越大，傳播速度越小。

(3)同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率相同。

2.光路的可逆性

在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會

逆著原來的入射光線發(fā)生折射。

3.解決光的折射問題的思路

(1)根據(jù)題意畫出正確的光路圖。

(2)利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系，要注意入射角、折射角均以法線為標(biāo)準(zhǔn)。

(3)利用折射定律、折射率公式求解。

(4)注意折射現(xiàn)象中光路是可逆的。

4.常見介質(zhì)對光路的控制

\類別

平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)

項^\

結(jié)構(gòu)玻璃褥上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓

A

O卜

h穌

對光線

貨

圓界面的法線是過圓

的作用通過三棱鏡的光線經(jīng)

心的直線，經(jīng)過兩次

通過平行玻璃磚的光線不改

兩次折射后，出射光

折射后向圓心偏折

變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移

線向棱鏡底邊偏折

全反射棱鏡，改變光

應(yīng)用測定玻璃的折射率改變光的傳播方向

的傳播方向

1.現(xiàn)有一光線以相同的入射角夕，打在不同濃度NaCl的兩杯溶液中，折射光線如圖所示

（4<62），已知折射率隨濃度增大而變大。則（）

C.甲速度大D.甲臨界角大

2.為了從坦克內(nèi)部觀察外部的目標(biāo)，在坦克壁上開了一個小孔，孔內(nèi)安裝一透明材料，厚

度與坦克壁厚度相同.ABCD為該材料的縱截面，如圖所示。已知坦克壁厚度為18cm,該

材料對光的折射率為山。不考慮光在NA8C面的反射，若坦克內(nèi)的人通過這塊材料能看到

的外界角度范圍最大為120。，則之間的距離為（）

坦克外部__________

~Dcr

18cm

AB、，

坦克內(nèi)部

A.3cmB.6cmC.35/3cmD.6V3cm

3.如圖所示，某透明均質(zhì)光學(xué)元件的截面45CD是長為2￡、寬為1的矩形。一細(xì)束單色光

從45邊上中點尸，以與45邊夾角1=37。的方向由真空中射入該元件，經(jīng)折射后從CD邊

4

上M點（圖中未畫出）出射。已知該元件對該單色光的折射率〃=§,則尸河的長度為

（）（取sin37。=0.6,cos37。=0.8,不考慮光的反射）

c-1D-1￡

4.如圖所示，半圓3C3為某種透明材料的截面，/，。。=90。,。點到冗的距離等于半徑

的一半。一細(xì)光束。從。點以45。角射入材料，折射光線剛好照射在。點，一細(xì)光束b從。

點以平行于的方向射入材料，折射光線剛好照射在5點。光在真空中傳播的速度為。，

則細(xì)光束。和b在透明材料中傳播的速度大小分別為（）

A?冬亨B.限匹C字，半D.瓜牛

5.當(dāng)入射的自然光以某特定角度射入界面時，反射光線與折射光線是互相垂直的偏振光，

通常將此角度叫布儒斯特角。如圖所示，一束光線從真空中射入折射率力=6的介質(zhì)，入射

角為"已知光在真空中的傳播速度。，下列說法中不正確的是（）

介質(zhì)

A.當(dāng)入射角，=45。時，會發(fā)生全反射現(xiàn)象

B.當(dāng)入射角z?為布儒斯特角時，反射光與入射光一樣都是橫波

C.布儒斯特角滿足關(guān)系tani=6

D.光在此介質(zhì)中的傳播速度為gc

3

5.在桌面上鋪上白紙，長方形玻璃磚/2CD放在白紙上，用鉛筆畫出玻璃磚的輪廓線，然后

作出直線讓直線與玻璃磚的N5邊平行。作玻璃磚40邊平行線。Q與CD、AB

分別交于。、Q。拿一只激光筆，讓紅色激光束從。點以某一入射角射到玻璃磚上，經(jīng)過

玻璃磚兩次折射后紅色激光束照射到直線上的尸點，在其他條件不變的情況下，僅取

走玻璃磚，紅色激光束照射到直線"N上的0點，Q是直線O0與48的交點，測得。&-3cm,

。02=4cm,尸。=1cm,則玻璃磚的折射率為()

人40?572。2??3A/2

5335

類型2全反射現(xiàn)象的理解和綜合分析

1.分析綜合問題的基本思路

(1)判斷光線是從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)還是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。

(2)判斷入射角是否大于等于臨界角，明確是否發(fā)生全反射現(xiàn)象。

(3)畫出反射、折射或全反射的光路圖，必要時還可應(yīng)用光路的可逆原理畫出光路圖，然后

結(jié)合幾何知識進(jìn)行推斷和求解相關(guān)問題。

(4)折射率〃是討論折射和全反射問題的重要物理量，是聯(lián)系各物理量的橋梁，應(yīng)熟練掌握

跟折射率有關(guān)的所有關(guān)系式。

2.求光的傳播時間的一般思路

(1)全反射現(xiàn)象中，光在同種均勻介質(zhì)中的傳播速度不發(fā)生變化。即丫=:

(2)全反射現(xiàn)象中。光的傳播路程應(yīng)結(jié)合光路圖與幾何關(guān)系進(jìn)行確定。

(3)利用/=-求解光的傳播時間。

1.如圖所示，由折射率為〃的透明材料制成、半徑為R的半圓柱形透明磚平放在桌面上,

A.C為透明成的截面直徑的上、下端點，計時開始，激光束垂直/C對應(yīng)的側(cè)面照射到/

點，此后激光束沿NC方向以速度v勻速向C點平移，忽略光在透明磚中的傳播時間，從圓

弧面N8C上開始有光射出的時刻為()

激光束\A

0

透明石專

2.如圖所示，水中的潛水員看到水面以上的所有景物都會處在一個倒立的圓錐內(nèi)，已知該

圓錐軸截面的頂角為a,光在真空中的傳播速度為c。則光在水中的傳播速度為()

、、、a

?a

A.csin—B.ccos—

2

3.如圖為水流導(dǎo)光實驗，出水口受激光照射，下方桶中的水被照亮，不計空氣阻力，貝聯(lián)）

A.激光在水和空氣中傳播的速度大小相等B.激光在水與空氣的界面上發(fā)生了全反

射

C.水在空中的速度大小均勻變化D.水在空中的速度方向變化越來越快

4.如圖所示是光由空氣經(jīng)過。點射入半圓形玻璃磚，再由玻璃磚射向空氣中的光路圖，。

點是半圓形玻璃磚的圓心。下列敘述正確的是（）

A.光線在圓弧界面N3C上會發(fā)生全反射

B.在圓弧界面48c上始終有光線出射

C.增大角度6,光線會在下界面NOC發(fā)生全反射

D.增大角度。，玻璃的折射率增大

5.如圖a所示，公園里的裝飾燈在晚上通電后會發(fā)出非常漂亮的光。該裝飾燈可簡化為圖b

所示模型，該裝飾燈為對紅光折射率〃=1.5的透明材料制成的棱長為A的立方體，中心有一

個發(fā)紅光點光源。，不考慮光的二次反射，光速為％則（）

A.立方體某一面有光射出部分的圖形是橢圓

B.若不考慮多次反射，光線從玻璃磚射出的最長時間為為包

20c

C.若點光源發(fā)出的光由紅光變?yōu)樗{(lán)光，表面有光射出的區(qū)域面積將增大

D.從外面看玻璃磚被照亮的總面積為千不

6.如圖所示，橫截面為圓環(huán)的柱形容器由折射率為〃的玻璃制成，其外徑為4，內(nèi)徑為鳥,

肱V為一條直徑。有兩束光線，其中光線/在紙平面內(nèi)傳播，從M點射向容器，經(jīng)一次折

射后，恰好與容器內(nèi)壁相切，另一束光線8平行于九W射向容器，經(jīng)過一次折射后，恰好

在容器內(nèi)壁發(fā)生全反射，則下列說法正確的是（）

A.光線/的入射角正弦值為學(xué)

火2

B.光線2到的距離等于生

n

C.光線/的入射角大于光線3的入射角

D.光線B從射入柱形容器外壁到第一次到到內(nèi)壁的時間為T)&一J/年一闿

C

7.如圖所示，透明玻璃體的下半部分是圓柱體，上半部分是半球體，圓柱體的底面半徑和高

均為R,半球體的半徑也為良。為半球體的球心，g為圓柱體底面圓心?，F(xiàn)有一束光從。

處射向玻璃體，入射光與。a的夾角為夕，逐漸增大凡使得光線從半球體A點射出，射出

方向與平行，A點距半球體底面的距離為4,已知光在真空中傳播速度為C。求：

2

(i)透明玻璃體的折射率；

(ii)逐漸增大凡求光在玻璃體里面的最短傳播時間。

8.如圖所示，半圓玻璃磚的半徑尺=12cm,直徑48與光屏MN垂直并接觸于/點。一束激

光a從半圓弧表面上射向半圓玻璃磚的圓心O,光線與豎直直徑之間的夾角為60。，最

終在光屏"N上出現(xiàn)兩個光斑，且兩個光斑之間距離為16瓜m。求：

(i)玻璃磚的折射率;

(ii)改變激光0的入射方向，使光屏上只剩一個光斑，求此光斑離/點的最遠(yuǎn)距離。

9.我國航天員王亞平在空間站進(jìn)行太空授課時，往水球里注入一個氣泡，觀察水球產(chǎn)生的物

Q

理現(xiàn)象.一同學(xué)畫了過球心的截面圖，如圖所示，內(nèi)徑是衣,外徑是§尺.假設(shè)一束單色光

（紙面內(nèi)）從外球面上/點射入，光線與直線所成夾角，=30。，經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面

相切。已知光在真空中傳播速度為C,求：

（1）單色光在水球中的折射率和傳播時間；

（2）入射角的正弦值為多大時，光束在內(nèi)球恰好發(fā)生全反射。

10.如圖所示，三角形Z3C是直角三棱鏡的橫截面，其中6=30。。當(dāng)光線垂直于4C邊由中

點E射入時，剛好在3C邊上發(fā)生全反射。已知邊的長度為。，光在真空中的傳播速度

為co

（1）求棱鏡的折射率為多大；

（2）若使光線從42邊的中點尸平行于BC邊射入，求光在棱鏡中的傳播時間（不考慮由/C

面返回的光）。

題型二物理光學(xué)

類型1光的干涉現(xiàn)象

1.雙縫干涉

(1)條紋間距公式：1=4,對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大。

d

(2)明暗條紋的判斷方法

如圖所示，相干光源Si、S2發(fā)出的光到屏上尸'點的路程差為"=/2-

當(dāng)△「=&/=(),1,2...)時，光屏上P處出現(xiàn)亮條紋。

A

當(dāng)加'=(2左+1寫(左=0,1,2…)時，光屏上P處出現(xiàn)暗條紋。

2.薄膜干涉

(1)形成原因：如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照

射到薄膜上時，在膜的前表面N4和后表面8夕分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，

并且疊加。

(2)亮暗條紋的判斷方法

兩個表面反射回來的兩列光波的路程差A(yù)r,等于薄膜厚度的2倍。

在尸1、22處，Ar=/d("=l,2,3...),薄膜上出現(xiàn)亮條紋。

A

在。處，Ar=(2H+1)-(w=0,1,2,3...),薄膜上出現(xiàn)暗條紋。

1.如圖甲所示為雙縫干涉實驗的原理圖，屏上的［點位于雙縫耳和叢的中垂線上，在雙縫與

屏之間充滿折射率為〃的均勻介質(zhì)。用一單色光垂直照射雙縫，在屏上會產(chǎn)生干涉條紋，屏

上6點是一條暗條紋的中心，［點到［點的距離為X。已知該單色光在真空中的波長為2,

雙縫與屏之間的距離為乙則雙縫鳥和邑間的距離為()

三七N

_?U4tLi

甲乙

3LA4Z2

A.B.

2nxnx

C.D.

xnx

2.如圖，利用平面鏡也可以實現(xiàn)楊氏雙縫干涉實驗的結(jié)果,下列說法正確的是()

單色光源

?--八--S

.光

：［平面鏡M屏

;、、、、、、、;

；-J,CA

A.光屏上的條紋關(guān)于平面鏡M上下對稱

hc

B.相鄰亮條紋的間距為Ax=-2

a

C.若將平面鏡向右移動一些，相鄰亮條紋間距不變

D.若將平面鏡向右移動一些，亮條紋數(shù)量保持不變

3.劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,

在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從

上往下看到的干涉條紋如圖乙所示。干涉條紋有如下特點：（1）任意一條亮條紋或暗條紋所

在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相鄰亮條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若

在圖甲所示裝置中再加上一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察

到的干涉條紋將（）

A.變疏B.變密C.不變D.消失

4.用平行單色光豎直向下照射一透明薄膜，形成的干涉圖樣如圖所示。相鄰兩亮條紋的中

心間距依次為4、4、4、“4.......，已知dl>d2>d3>d4>....。則該透明薄膜豎直截面

的形狀可能是（）

5.某小組用圖甲裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，調(diào)節(jié)完畢后，在屏上觀察到如圖乙所示的豎直條

紋。下列說法正確的是（）

A.縮小單縫到雙縫的距離，可使干涉條紋間距變大

B.在實驗中，通過目鏡看到的干涉條紋場景如圖乙所示，糾正圖中問題只需旋轉(zhuǎn)測量

頭

C.僅更換雙縫間距更小的雙縫，干涉條紋間距將變小

D.僅將綠色濾光片換為紅色濾光片，干涉條紋間距將變小

6.1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗），平面鏡沿。4放

置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實驗時，平面鏡意外傾斜了某微小角度9，如圖所示。

S為單色點光源。則（）

光屏

A.沿NO向左略微平移平面鏡，干涉條紋間距變大

B.沿。/向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變

C.若6=0。，沿。4向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距變大

D.若。=0。，沿/。向左略微平移平面鏡，干涉條紋間距變小

7.利用如圖所示的實驗裝置可以測定液體的折射率，將水平面上一塊平板玻璃放置在另一

平板玻璃之上，使在兩玻璃表面之間形成一個傾角6很小的劈形空氣薄膜（空氣可視為真空，

折射率為%=1）,光從上方入射后，從上往下看到干涉條紋，測得相鄰亮條紋間距為Ax1；

保證傾角6不變，在兩塊平板玻璃之間充滿待測液體，然后用同種單色光垂直照射玻璃板,

測得相鄰亮條紋間距為〃2,則該液體的折射率為（）

2Ax7

A，Ar1B

-KAX2

類型2光的衍射和偏振現(xiàn)象

1.對光的衍射的理解

⑴波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的

差別。

（2）衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時，

光才可以看做是沿直線傳播的。

2.單縫衍射與雙縫干涉的比較

單縫衍射雙縫干涉

條紋寬度不等，

條紋寬度條紋寬度相等

中央最寬

不

同條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距

點

中央條紋最亮，

亮度情況條紋清晰，亮度基本相同

兩邊變暗

干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間

相同點

的條紋

3.光的干涉和衍射的本質(zhì)

光的干涉和衍射都屬于波的疊加，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理,

都可認(rèn)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的。

4.光的偏振

⑴自然光與偏振光的比較

類別自然光（非偏振光）偏振光

光的

從普通光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光

來源

在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，

光的振在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，

光沿任意方向振動，且沿各個方向

動方向光沿特定方向振動

振動的光的強(qiáng)度相同

（2）偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等。

1.以線狀白熾燈為光源，通過狹縫觀察該光源，可以看到（）

A.黑白相間的條紋，這是光的干涉

B.黑白相間的條紋，這是光的衍射

C.彩色的條紋，這是光的干涉

D.彩色的條紋，這是光的衍射

2.利用旋光儀這種儀器可以用來測量糖溶液的濃度，從而測定含糖量。其原理是：偏振光通

過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向為軸線，旋轉(zhuǎn)一個角度仇

這一角度稱為“旋光角”，。的值與糖溶液的濃度有關(guān)。將。的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能

確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，/、8是偏振片，轉(zhuǎn)動8,使到達(dá)。

處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品P置于/、8之間，則下列說法中正確的是（）

A.到達(dá)。處光的強(qiáng)度會明顯減弱

B.到達(dá)。處光的強(qiáng)度不會明顯減弱

C.將偏振片2轉(zhuǎn)動一個角度，使得。處光的強(qiáng)度最大，偏振片3轉(zhuǎn)過的角度等于6

D.將偏振片/轉(zhuǎn)動一個角度，使得。處光的強(qiáng)度最大，偏振片/轉(zhuǎn)過的角度等于。

3.下列關(guān)于光的性質(zhì)說法正確的是（）

A.托馬斯?楊通過光的單縫衍射實驗，證明了光是一種波

B.日落時分，在岸上拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振片可以使影像更清晰

C.馬路積水上的油膜呈現(xiàn)彩色圖樣是光的干涉現(xiàn)象

D.照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜，以增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象

4.在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，通過狹縫觀察發(fā)光的白熾燈

也會看到彩色條紋，這兩種現(xiàn)象（）

A.前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的折射現(xiàn)象

B.前者是光的干涉現(xiàn)象，后者是光的衍射現(xiàn)象

C.前者是光的干涉現(xiàn)象，后者時光的折射現(xiàn)象

D.前者是光的衍射現(xiàn)象，后者是光的干涉現(xiàn)象

5.光在生產(chǎn)生活及現(xiàn)代科技中有著廣泛的運用，下列關(guān)于光的說法正確的是（）

A.全息照相運用了光的偏振

B.立體電影利用了光的衍射

C.陽光下的肥皂薄膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象

D.拍攝玻璃櫥窗中的物體，通常要在照相機(jī)鏡頭前加一個濾光片來消除反光

6.用圖示實驗裝置演示光的偏振現(xiàn)象，白熾燈O發(fā)出的光通過兩個透振方向平行的偏振片

尸、。照到光屏上，通過偏振片前后的光束分別用I、n、ni表示，下列說法正確的是（）

A.白熾燈發(fā)出的光是縱波

B.偏振片0起到檢偏的作用

C.光束II中光振動方向與透振方向垂直

D.將偏振片。以光傳播方向為軸轉(zhuǎn)過45。，光束ni完全消失

7.某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓板后，分別得到如圖甲、乙所示的圖樣,

下列說法正確的是（）

A.甲圖的亮斑是“泊松亮斑”，屬于圓盤衍射

B.乙圖的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出這個亮斑，后來泊松發(fā)現(xiàn)圓板中心確實

有這個亮斑

C.不管是圓孔衍射還是圓盤衍射，影像的邊緣輪廓都是清晰的

D.發(fā)生圓孔衍射時，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里

8.某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓板后，分別得到如圖甲、乙所示的圖樣,

則下列說法錯誤的是（）

甲乙

A.甲圖屬于圓孔衍射

B.乙圖的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出這個亮斑，后來泊松發(fā)現(xiàn)圓板中心的確

有這個亮斑

C.不管是圓孔衍射還是圓盤衍射，影像的邊緣輪廓都是模糊不清的

D.發(fā)生圓孔衍射時，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里

9.圖示為通過3D眼鏡看電腦顯示屏的照片，下列說法正確的是()

A.左側(cè)鏡片上涂有增反膜

B.右側(cè)鏡片上涂有增透膜

C.兩側(cè)鏡片為透振方向不同的偏振片

D.電腦顯示屏發(fā)出的光為自然光

類型3電磁振蕩、電磁波

1.電磁振蕩的特點

LC電路工作過程具有對稱性和周期性。

(1)兩個物理過程

①放電過程：電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，如一計，電流從正極板流向負(fù)極板。

②充電過程：磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，力一小電流從負(fù)極板流向正極板。

（2）兩個特殊狀態(tài)

①充電完畢狀態(tài)：磁場能向電場能轉(zhuǎn)化完畢，電場能最大，磁場能最?。榱悖?/p>

②放電完畢狀態(tài)：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢，磁場能最大，電場能最?。榱悖?/p>

（3）在一個周期內(nèi)，充電、放電各兩次，振蕩電流的方向改變兩次；電場能（或磁場能）完成兩

次周期性變化。

2.對麥克斯韋電磁場理論的理解

T均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定電場

」非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化

「的電場一

」周期性振蕩的磁場產(chǎn)生同頻

f率振蕩的電場

T均勻變化的電場產(chǎn)生恒定磁場

」非均勻變化的電場產(chǎn)生變化

I的磁場一

周期性振蕩的電場產(chǎn)生同頻

率振蕩的磁場

3.對電磁波的理解

（1）電磁波是橫波。電磁波的電場、磁場、傳播方向三者兩兩垂直。

（2）電磁波與機(jī)械波的比較

X.名稱

電磁波機(jī)械波

產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點（波源）的振動產(chǎn)生

波的特點橫波縱波或橫波

波速在真空中等于光速在空氣中不大（如聲波波速在空氣

c=3xl()8j^s中一般為340m/s）

是否需

不需要介質(zhì)（在真空中仍可傳播）必須有介質(zhì)（真空中不能傳播）

要介質(zhì)

能量傳播電磁能機(jī)械能

1.如圖所示的ZC振蕩電路中，已知某時刻電流，的方向指向A板，則（）

A.若僅增大線圈的自感系數(shù)，振蕩頻率增大

B.若僅增大電容器的電容，振蕩頻率增大

C.若，正在減小，則線圈兩端電壓在增大

D.若z?正在增大，此時A板帶正電

2.為了保證考試的公平，大型考試中廣泛使用了金屬探測器，圖甲就是一款常用的金屬探

測器，其內(nèi)部的線圈與電容器構(gòu)成LC振蕩電路，結(jié)構(gòu)原理如圖乙所示，線圈靠近金屬時,

線圈的自感系數(shù)增大。若某時刻電路中的電流方向如圖所示，電容器/極板帶正電，則下

列說法正確的是（）

A.電路中的電流正在增大

B.電容器兩板的電壓在減小

C.線圈中的自感電動勢在增大

D.線圈靠近金屬時，LC振蕩電路的周期減小

3.金屬探測儀在各場景廣泛應(yīng)用，探測儀內(nèi)部的線圈與電容器構(gòu)成CC振蕩電路，當(dāng)探測

儀檢測到金屬物體時，探測儀線圈的自感系數(shù)會發(fā)生變化，從而引起振蕩電路中的電流頻率

發(fā)生變化，探測儀檢測到這個變化就會驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲響。在ZC振蕩電路中，某時刻線

圈中的磁場方向和電容器中的電場方向如圖所示。下列說法正確的是（）

A.此時電容器中的電場能正在減小

B.此時穿過線圈的磁通量的變化率正在增大

C.若ZC振蕩電路中的電感減小，則其振蕩周期增大

D.若自感系數(shù)工和電容C都增大到原來的2倍，則其振蕩周期變?yōu)樵瓉淼?

4.如圖所示，圖像表示ZC振蕩電路的電流隨時間變化的圖像。在湖時間段，以下說

法中正確的是（）

A.回路電流正在增大B.電場能正在減小

C.電容器正在放電D.磁場能正在減小

5.LC振蕩電路中某時刻電容器內(nèi)電場與線圈內(nèi)磁場情況如圖所示，該時刻（）

A.電容器在充電，電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化

B.電容器在充電，磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化

C.電容器在放電，電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化

D.電容器在放電，磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化

6.如圖所示是AC振蕩電路和通過電路中P點的電流，隨時間,變化的規(guī)律。若規(guī)定流過P

點向左為電流的正方向，則下列說法中正確的是（）

A.在0?力內(nèi)，電容器C在放電

B.在。?與內(nèi)，電容器C上極板帶負(fù)電

C.在〃?打內(nèi)，磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化

D.在“?4內(nèi)，尸點電勢比0點電勢高

7.飛機(jī)失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以一定的頻

率自動發(fā)出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置。

如圖甲是黑匣子中電磁波發(fā)射電路中的CC電磁振蕩電路，圖乙為電容器的電荷量“隨時間

/變化的圖像，片0時刻電容器的M板帶正電。下列關(guān)于LC電磁振蕩電路的說法中正確的

是（）

A.若減小電容器的電容，則發(fā)射的電磁波波長變長

B.0?A時間內(nèi)，線圈中的磁場方向向下

C.0?%時間內(nèi)，線圈的磁場能不斷減小

D.〃?上時間內(nèi)，電容器N板帶正電，電容器正在充電

8.麥克斯韋通過對電磁場統(tǒng)一理論的研究，預(yù)言了電磁波的存在。下列有關(guān)電磁波的理解正

確的是（）

A.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度都是相同的

B.電磁波和機(jī)械波一樣，都依靠介質(zhì)傳播振動形式和能量

C.太空中傳送至地面的無線電波是橫波

D.電磁波與機(jī)械波一樣可以發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象，但不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

9.正是人類對電與磁的研究，發(fā)展成了電磁場與電磁波的理論。下列說法正確的是（）

A.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，并創(chuàng)造性地用“磁感線”形象地描述“場”的物理圖景

B.麥克斯韋建立了電磁場理論，并在實驗中捕捉到了電磁波

C.普朗克認(rèn)為振動著的帶電微粒的能量是連續(xù)的

D.愛因斯坦認(rèn)為光是一個個不可分割的能量子組成的，這些能量子叫作光子

10.電磁波譜及其相關(guān)應(yīng)用如圖所示，下列說法不正確的是（）

A.電磁波是一種物質(zhì)B.可見光中紅光光子的能量最大

C.紫外線可以用來滅菌消毒D.電磁波中最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電

波

題型三幾何光學(xué)與物理光學(xué)的綜合

類型1光的折射現(xiàn)象和物理光學(xué)

1.如圖甲所示，我國航天員王亞平在天宮課堂上演示了微重力環(huán)境下的神奇現(xiàn)象。液體呈球

狀，往其中央注入空氣，可以在液體球內(nèi)部形成一個同心球形氣泡，如圖乙所示。假設(shè)此液

體球其內(nèi)外半徑之比為1:3,當(dāng)由a、6、c三種顏色的光組成的細(xì)光束在過球心的平面內(nèi),

從N點以1=45。的入射角射入球中，其中6光的折射光線剛好與液體球內(nèi)壁相切，則下列說

法正確的是（）

A.該液體材料對a光的折射率小于對c光的折射率

B.若繼續(xù)增大入射角36光可能因發(fā)生全反射而無法射出液體球

C.該液體材料對6光的折射率為竽

D.。光在液體球中的傳播速度最小

2.一束復(fù)色可見光射到置于空氣中的平板玻璃上，穿過玻璃后從下表面射出，變?yōu)閍、6兩

束平行單色光，如圖所示。對于兩束單色光來說（）

A.玻璃對。光的折射率較小B.。光在玻璃中傳播的速度較大

C.6光的波長較長D.b光光子的能量較大

3.彩虹的形成是雨后太陽光射入空氣中的水滴先折射，然后在水滴的背面發(fā)生反射，最后離

開水滴時再次折射形成。如圖所示，一束太陽光從左側(cè)射入球形水滴，。、6是其中的兩條

出射光線，一條是紅光，另一條是紫光。關(guān)于。光和6光的說法中，正確的是（）

A.。光是紅光B.。光的波長更長

C.b光更容易發(fā)生衍射D.在真空中傳播時，6光的速度更大

4.彩虹的形成原理可簡化為如圖，陽光由空氣射入球形水滴后，可分成紅、橙、黃、綠、

藍(lán)、靛、紫七種色光，其中。、6是射出的某兩種單色光（其他色光沒有畫出），則下列說法

正確的是（）

A.a光在水滴中的傳播速度較大

B.。光和6光在水滴中的傳播速度相等

C.若6光是靛光，則a光一定是紫光

D.若。光是綠光，則6光可能是紫光

5.如圖所示為圓柱體玻璃磚的橫截面,虛線為圓形截面的直徑，一光束從真空中經(jīng)直徑端刊

點斜射入玻璃磚，進(jìn)入玻璃磚后分成。、6兩束單色光，分別從A、3點射出玻璃磚，下列

說法正確的是（）

A.。光的頻率比6光的小

B.。光在玻璃磚中的傳播速度比6光的小

C.。光的波長比b光的波長大

D.a、6兩束單色光通過玻璃磚的時間相同

6.如圖所示，一束光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在玻璃磚與空氣的界面

上發(fā)生反射和折射，入射角為4,折射角為2。下列說法正確的是（）

A.反射光的頻率大于入射光的頻率B.折射光的波長等于入射光的波長

c.若增大入射角耳，則折射角a將減小D.若增大入射角〃，則折射光將減弱

類型2全反射現(xiàn)象和物理光學(xué)

1.如圖所示，一束紅光以30。入射角射向半圓玻璃磚的平直邊，在玻璃磚與空氣的分界面

上發(fā)生了反射和折射。若保持半圓玻璃磚不動，入射光線與法線的夾角從30。逐漸緩慢增大

到90。的過程中（）

A.反射角變小B.反射光的亮度不變

C.折射光的亮度不變D.折射光會消失

2.如圖甲所示，為研究一半圓柱形透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，用激光由真空沿半圓柱體的徑向

射入，入射光線與法線成。角，由光學(xué)傳感器CD可以探測反射光的強(qiáng)度。實驗獲得從4B

面反射回來的反射光的強(qiáng)度隨。角變化的情況如圖乙所示。光在真空中傳播速度為以則該

激光在這種透明新材料中（）

甲乙

A.折射率為g

B.傳播速度為?c

C.牝0。時，反射光強(qiáng)度為0

D.反射光的強(qiáng)度隨6角的增大而增大

3.一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖甲所示，對其射出后的折射

光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射光線的強(qiáng)度隨著。的變化而變化，如圖乙的圖線所示，則下

列說法正確的是（）

A.透明體的臨界角為30°B.透明體的臨界角為60°

3

c.透明體的折射率為D.透明體的折射率為:

2

4.如圖所示，一束復(fù)色光通過矩形玻璃磚后分解成兩束單色光。、6,下列說法正確的是

（）

A.。光的頻率比b光大

B.在玻璃磚中的傳播速度，。光比6光小

C.若用b光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，則用。光照射該金屬也一定能發(fā)生光電

效應(yīng)

D.通過同一雙縫干涉演示儀，。光形成的條紋間距比6光的大

6.為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，先將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光

由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過。的法線成。角射入，CD為光學(xué)傳感器，可以探測光

的強(qiáng)度。從面反射回來的光強(qiáng)隨夕變化的情況如圖乙所示。又將這種新材料制成的一根

光導(dǎo)纖維束彎成半圓形，暴露于空氣中（假設(shè)該激光在空氣中的折射率與其在真空中的相

同），此半圓形外半徑為尺，光導(dǎo)纖維束的半徑為r,如圖丙所示。已知sin37。=0.6,

cos37°=0.8,下列說法正確的是（）

A.該激光在此新材料中的折射率〃=1.25

B.圖甲中若減小入射角。，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小

C.用同種激光垂直于光導(dǎo)纖維束端面放射入，若該束激光恰好不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面

外泄，則彎成的半圓形外半徑R與光導(dǎo)纖維束半徑r應(yīng)滿足的關(guān)系R