2018-2019高考物理(课标Ⅲ专用)复习专题测试(选考)：专题十七 光学 (共104张PPT)

U 10V , 0.39nm
U 100V , 0.123nm 与x射线的波长相当
U 1000V , 0.039nm
1.226 nm
ห้องสมุดไป่ตู้Ek
Ek 的单位为eV
四、物质波的实验验证
由于德布罗意博士论文独创性，得到了答辩委 员会的高度评价，但是人们总觉得他的想法过于玄 妙，无法接受。于是，有人质问：有什么可以验证 这一新的观念？
惠更斯
麦克斯韦
波
波动说
电磁说
动 性
1690 1672
牛顿 微粒说
光的性质 波动性
粒子性
1864 1905
T/年
爱因斯坦 光子说
粒 子 性
实验事实
描述的物理量
光的干涉 光的衍射
ν、λ
光电效应
康普顿效应
h
p
h
托马斯·杨 菲涅耳 双缝干涉 衍射实验
赫兹 电磁波实验
实验
惠更斯
麦克斯韦
波
波动说
电磁说
动
h6.6 31 0 34m1.91 0 3m 6
p 5 07
由计算结果看出，宏观物体的物质波波长非常小，所以很难 表现出其波动性。
例2、(1)电子动能Ek=100 eV；(2)子弹动量 p=6.63×106 kg.m.s-1, 求德布罗意波长。
解： (1)因电子动能较小，速度较小，可用非相对论公
式求解。
I 实验结果：
U
电流出现了周期性变化 Ni单晶 a d
a=0.215nm d=0.0908nm
实验装置：B
加 速
K
发射电 子阴级
电 极
U
M Ni单晶
I 实验解释：

答案
ABE
质子p即
1 1
H,核反应方程为p
27 13
Al
1S248 i*,A项正确;核反应过程遵循动量守恒定律,
B项正确;核反应过程中系统能量守恒,C项错误;在核反应中质量数守恒,但会发生质量亏损,所
以D项错误;设质子的质量为m,则
2 1
8 4
Si*的质量为28m,由动量守恒定律有mv0=28mv,得v=
方法技巧 由质量亏损计算核能 由Δm计算核反应过程中释放的核能时,若Δm以u为单位,可由1 u=931 MeV/c2,得到释放的以MeV 为单位的核能;若Δm以kg为单位,则由质能方程ΔE=Δmc2获得以J为单位的释放的核能。
8.[2016课标Ⅲ,35(1),5分](多选)一静止的铝原子核
2 1
7 3
H e42 。
下列说法正确的是 ( )
A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
答案 B 本题考查天然放射现象、半衰期、动量守恒。静止的原子核在衰变前后动量守恒, 由动量守恒定律得0=m1v1+m2v2,可知m1v1=-m2v2,故衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小, 选项B正确;而动能Ek= p 2 ,由于钍核的质量(m1)大于α粒子的质量(m2),故其动能不等,选项A错误;
答案 BCD 原子序数大于或等于83的元素,都能发生衰变,而原子序数小于83的部分元素能发 生衰变,故A错。放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化,与核外电子的得失及环境温度无 关,故B、C项正确。在α、β、γ三种射线中,α、β为带电粒子,穿透本领较弱,γ射线不带电,具有较 强的穿透本领,故D项正确。一个原子核不能同时发生α衰变和β衰变,故E项错误。

四、透镜作图
透镜分两种：凸透镜和凹透镜。关于这两种透镜的作图，关键在于清楚通 过透镜的三条最主要的光线。
平行主光轴的光线
过焦点的光线
过光心的光线
O
F
F
F
F
F
F
O
例1：如图所示，请画出光线通过透镜后的光路图．
分析
凸透镜 凹透镜
平行主光轴的光线，过焦点
光路过逆，过焦点的光线，平行主光轴 平行主光轴光线，反向延长线过焦点
例3：如图所示，画出光源S通过平面镜反射，所能照射到档板后的范围， 并保留作图痕迹。
Hale Waihona Puke 步骤根据平面镜成像特点，作出S 关于平面镜的像S'
分析反射后的范围，涉及到档板左右两个边界
左边界：S发出的光线经 右边界：S沿着档板右边
S'
过平面镜反射后，照射到 界发出的光线经过平面镜
档板后的第一道光线恰好 反射后，是照射到档板后
由图中角度可知，入射光线与反射光线夹角为90°+30°=120°，所以 反射角为120°/2=60°
变式
如图所示，一束阳光与水平面成60°角，在某处放置一平面镜，使反射光
线水平射向远处的窗口，请你通过作图标出平面镜的位置，以及平面镜与
水平面的夹角。
步骤 根据题意画出反射光线
30°
60°
作出法线。由光的反射定律可知，法线 是入射光线和反射光线夹角的角平分线
变式2 如图所示，A、B 是镜前一点光源S 发出的光线经平面镜M 反射后的两条 反射光线，请在图中标出点光源S 和像点S′的位置，并完成反射光路图.
步骤
S
根据平面镜成像特点，可认为AB
是由像点S′射出的两条光线，所以

物质
h
ε
p
h
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波
干涉
衍射
1927 年 戴 维 孙 和 G.P. 汤 姆 孙 分 别 利 用 晶 体 做 了 __电__子__束__衍__射____的实验，得到了类似右图的__衍__射____图 样，从而证实了电子的波动性。他们为此获得了1937年 的诺贝尔物理学奖。
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课内探究
探究一 对光的本性的认识
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学说名 称
代表人 物
实验 依据
内容 要点
年代
微粒说
牛顿
光的直线 传播、光 的反射
光是一群 弹性粒子
17世纪
波动说 电磁说
光子说
惠更斯 麦克斯韦 爱因斯坦
光的干 涉、衍射
能在真空中 传播，是横 波，光速等 于电磁波速
新课标导学
物理
选修3-5 ·人教版
第十七章
波粒二象性 第三节 粒子的波动性
学习目标
※ 理解光的波粒二象性 ※ 了解粒子的波动性 ※ 理解物质波的概念，知道物质波的实验验证
知识导图
1
课前预习
2
课内探究
3
素养提升
4
课堂达标
5
课时作业
课前预习
知识点 1 光的波粒二象性
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正确解答：德布罗意波长λ＝
h p
远远小于子弹自身的线度，波长越短，衍射
本领越小。对于子弹来说无法观察到它的波动性，子弹具有确定的轨道，宏观
物体子弹脱靶的原因与波动性无关，不是产生失误的理由。

3.磁通量的变化率
所有理想化模型均忽略对所研究 问题无影响的因素,是研究问题的 一种理想方法.在高中学习的理想 模型还有:点电荷、理想气体、弹 簧振子、点光源等.
电磁感应
继续学习
高考复习讲义
考点全通关 4
考点一 电磁感应现象 楞次定律
通关秘籍
01
公式Φ=B·S 中的B应是匀强磁场的磁感 应强度,S是与磁场方向垂直的平面的面 积,因此可以理解为Φ=BS⊥.如果平面与 磁场方向不垂直,应把面积S投影到与磁 场方向垂直的平面上,求出投影面积S⊥, 代入公式Φ=BS⊥中计算.
二、自感与涡流 4.涡流
考点二 法拉第电磁感应定律 自感现象
(1)定义
当线圈中的电流发生变化时,这个线圈附近的导体中就会产生感应电流,这种电
流像水的旋涡,所以叫做涡流.
(2)产生原因
导体可以看做由许多闭合导体框组成,当线圈接入变化的电流时,产生变化的磁
场,从而在导体中产生旋涡状的感应电流. 所有理想化模型均忽略对所研究 问题无影响的因素,是研究问题的 一种理想方法.在高中学习的理想 模型还有:点电荷、理想气体、弹 簧振子、点光源等.
一、法拉第电磁感应定律
电磁感应
所有理想化模型均忽略对所研究 问题无影响的因素,是研究问题的 一种理想方法.在高中学习的理想 模型还有:点电荷、理想气体、弹 簧振子、点光源等.
继续学习
高考复习讲义
考点全通关 15
考点二 法拉第电磁感应定律 自感现象
Hale Waihona Puke 一、法拉第电磁感应定律4.导体切割磁感线时的感应电动势
电磁感应
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高考复习讲义
考点全通关 8
三、楞次定律
考点一 电磁感应现象 楞次定律

答案 AB
如图所示,将铜圆盘等效为无数个长方形线圈的组合,则每个线圈绕OO'轴转动时,
均有感应电流产生,这些感应电流产生的磁场对小磁针有作用力,从而使小磁针转动起来,可
见A、B均正确。由于圆盘面积不变,与磁针间的距离不变,故穿过整个圆盘的磁通量没有变化,
C错误。圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场,由安培定则可判断在中心方向 竖直向下,其他位置关于中心对称,此磁场不会导致磁针转动,D错误。
L t
0.1 0.2
E = 0.01 选项B正确;由E=BLv,得B= T=0.2 T,选项A错误;由右手定则可确定磁感应强度方向
E =0.2×0.1× 0.01N=0.04 N,选项D错 垂直于纸面向外,选项C正确;导线框所受安培力F=BLI=BL R 0.005
误。 储备知识 根据图像和导线框匀速运动,获取信息,结合安培力、导体切割磁感线产生感应电动 势可以确定选项。
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
答案 D
金属杆PQ向右运动,穿过PQRS的磁通量增加,由楞次定律可知,PQRS中产生逆时针
方向的电流。这时因为PQRS中感应电流的作用,依据楞次定律可知,T中产生顺时针方向的感应
解题关键 ①将圆盘看成由无数根辐条构成,每根辐条都在切割磁感线产生感应电动势。 ②整个回路中的电源可以看成由无数个电源并联而成,整个回路中的电源的内阻为零。
4.(2015课标Ⅰ,19,6分,0.290)(多选)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实 验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所

①该简谐波的波长． ②自 0 时刻起到质点 E 第一次到达波谷的时间．
二轮物理 新课标
专题七 选修部分
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[教你审题] 第一步：读题、看图 ①波速：v＝5 m/s ②“t＝0 时刻……A 开始向上振动”隐含,起振方向向上 ③“其振动周期为 0.4 s”隐含,波动周期 T＝0.4 s 第二步：审设问 理思路 ①已知波速和周期 λ＝vT,计算波长； ②已知 A、E 间的距离 计算波传播到 E 的时间；已 提取信息
二轮物理 新课标
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第2讲
(选修3－4) 光 电磁波
机械振动与机械波
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核心考点聚焦
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①这两列波的波长； ②P 点形成合振动的振幅．
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解析：
(2)①由题意知两列波的周期 T＝1 s
0.4 两列波的波速 v＝ m/s＝0.2 m/s 2 λ＝vT＝0.2 m ②两列波到 P 点的波程差为半个波长，且波源振动反向， 故 P 点为振动加强点，A＝0.2 cm
二轮物理 新课标
专题七 选修部分
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(2)如图所示，A、B、C、D、E 为波沿传播方向上间距均 为 d＝1 m 的五个质点， 一简谐横波以 5 m/s 的水平速度向右传 播，t＝0 时刻到达质点 A，且 A 开始向上振动，其振动周期为 0.4 s，试求：

考法3 全反射现象
例3
[天津理综2015·2，6分]中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张 志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度 看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．如图是彩虹成因 的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光( )
A．在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光 B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大 C．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能 D．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光 时，一定是a光
例2
【解析】
根据光路可逆，从半球面射出的光线恰好与入射光线平行，则光路对称，如图所示，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，将在圆柱体底面中心 C 点发生反射． 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＝nsin r， sin r sin i 由正弦定理有 ＝ ， 2 2 2R （2.8R） ＋（0.6R） sin i 解得 n＝ ＝1.43. sin r 【答案】1.43
考点47
核心方法 重点突破
考法1 折射率的相关知识 例1
[重庆理综2015·11(1)，6分]虹和霓是太阳光在水珠内分 别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来 说明．两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面 上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示．M、N、P、Q点 的颜色分别为( )
全面把握 重点突破
折射率的相关知识 折射率的计算 全反射现象 光的折射和全反射的综合应用 折射和折射定律 全反射现象 棱镜与色散 光的折射和全发射的综合应用

A．P、Q两质点运动的方向始终相同 B．P、Q两质点运动的方向始终相反 C．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡 位置 D．当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰 E．当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰
[解析] 简谐横波的波长λ＝ ＝ m＝0.8 m。 P、Q两质点距离波源S的距离PS＝15.8 m＝19λ＋ λ， SQ＝14.6 m＝18λ＋ λ。因此P、Q两质点运动的方向始终 相反，说法A错误，说法B正确。当S恰好通过平衡位置向上 运动时，P在波峰的位置，Q在波谷的位置；当S恰好通过平 衡位置向下运动时，P在波谷的位置，Q在波峰的位置，说 法C错误，说法D、E正确。 [答案] BDE
2．(2018·课标Ⅱ)(1)声波在空气中的传播速度为340 m/s ，在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成， 某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥 传到另一端的时间之差为1.00 s。桥的长度为__________m 。若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的 __________倍。
(2)一列简谐横波在t＝ s时的波形图如图(a)所示，P、 Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图像。求
(ⅰ)波速及波的传播方向； (ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标。
[解析] (1)由题意知，θ1＝60°，由几何关系知θ2＝30°，由n
＝
，得n＝ 。由f蓝＞f红得n蓝＞n红，又因
n＝
，θ2相同，故θ1蓝＞θ1红，蓝光在D点射出时的折
3．波动问题出现多解的主要原因 (1)波传播的周期性：在波的传播方向上相距波长整数倍 的质点振动情况相同，因此质点的位移、加速度、振动方向 和波的形状出现了周期性的变化。 (2)波传播具有双向性：当波沿x轴方向传播时，波既可以 沿x轴正方向传播，也可以沿x轴负方向传播，导致多解。

架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支
架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将 ( )
A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
磁极受到磁场力的作用,这说明地球具有磁场,即B正确。放在指南针附近的铁块被磁化后,反过 来会影响指南针的指向,即C正确。通电直导线产生的磁场对其正下方的指南针有磁场力的作 用,会使指南针发生偏转,故D错。 考查点 磁场 易错警示 铁块被指南针磁化后反过来会影响指南针。
5.(2014课标Ⅰ,15,6分,0.809)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 ( )
答案 BC
本题考查安培力。因三根导线中电流相等、两两等距,则由对称性可知两两之间
的作用力大小均相等。因平行电流间同向吸引、反向排斥,各导线受力如图所示,由图中几何关
系可知,L1所受磁场作用力F1的方向与L2、L3所在平面平行,L3所受磁场作用力F3的方向与L1、L2
所在平面垂直,A错误、B正确。设单位长度的导线两两之间作用力的大小为F,则由几何关系可 得L1、L2单位长度所受的磁场作用力大小为2F cos 60°=F,L3单位长度所受的磁场作用力大小为 2F cos 30°= 3 F,故C正确、D错误。
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 答案 B 由左手定则可知,安培力的方向一定与磁场方向和直导线垂直,选项A错、B正确;安

i2＝r2＝60°，r1＝i3＝30°④
F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为 δ＝(r1－i1)＋(180°－i2－r2)＋(r3－i3)⑤
新课标高三二轮 ·物理
第一部分
专题八
选考部分
由①②③④⑤式得 δ＝60°⑥
(ⅱ) 光线在 AC 边上发生全反射，光线在 AB边上不发生全反
射，有 n sin i2≥n sin C>n sin i3⑦ 式中C是全反射临界角，满足 n sin C＝1⑧
点 射 出 ， 其 折 射 角 为 60° ， 则 玻 璃 对 红 光 的 折 射 率 为 __________。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射 出时的折射角 ____________( 填“小于”“等于”或“大于 ”)60°。
专题八
选考部分
(ⅰ)求出射光相对于D点的入射光的偏角；
(ⅱ)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？
x x [解析] (1)设桥长为 x， 则有 － ＝1.00 s， 解得： 340 m/s 4900 m/s v x＝365 m。波在不同介质中传播时，频率不变，由 λ＝ f ，有 λ 钢 v钢 245 ＝ λ＝ 17 λ。 v气 (2)(ⅰ)光线在 BC 边上折射，由折射定律有 sin i1＝n sin r1① 式中，n 为棱镜的折射率，i1 和 r1 分别是该光线在 BC 边上 的入射角和折射角。
第一部分
第17讲
专题八
选考部分
光及光的本性
振动和波动
新课标高三二轮 ·物理
第一部分
专题八
选考部分
1．(2018· 课标Ⅲ)(1)(多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播 ，在t＝0和t＝0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示。

二轮物理 新课标
专题七 选修部分
核心考点聚焦 热点考向例析 真题高效演练 课时作业集训
①物块在L形长木板上的滑行时间及此时木板在地面上滑 行的距离；
②物块与L形长木板右端竖起部分相碰过程中，长木板受
到的冲量大小．
解析：
(2)①设物块在 L 形长木板上的滑行时间为 t，由
v0 动量定理得：－μmgt＝m －mv0 2 v0 解得：t＝ 2μg
二轮物理 新课标
专题七 选修部分
核心考点聚焦 热点考向例析 真题高效演练 课时作业集训
应用动量定理时的“三点”注意 (1) 动量定理描述的是一个过程， 它表明物体所受合外力 的冲量是物体动量变化的原因，物体动量的变化是它受到的外 力作用经过一段时间积累的结果． (2) 动量定理 Ft ＝ mvt － mv0 是一个矢量式，运算应遵循平 行四边形定则．若公式中各量均在一条直线上，可规定某一方 向为正，根据题设给出各量的方向研究它们的正负，从而把矢 量运算简化为代数运算． (3) 动量定理既适用于恒力，也适用于变力， 对于变力的 情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值．
二轮物理 新课标
专题七 选修部分
核心考点聚焦 热点考向例析 真题高效演练 课时作业集训
(2)如图所示，一质量为 2m 的 L 形长木板静止在光滑的水 平面上，木板右端竖起部分内侧有粘性物质，当有其他物体与 之接触时即会粘在一起．某一时刻有一质量为 m 的物块，以水 平速度 v0 从 L 形长木板的左端滑上木板．已知物块与 L 形长 木板上表面的动摩擦因数为 μ，当它刚要与 L 形长木板右端竖 v 起部分相碰时，速度减为 ，碰后即粘在一起．求： 2
二轮物理 新课标
ห้องสมุดไป่ตู้