第4章 光及其应用（拔高练）-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

显大于波长，不会发生明显行射现象，但仍然有衍射现象，只 童身体遮挡.如图所示 是不明显，不易观察：障碍物D的尺寸接近波长，会发生明 显衍射现象，如图 故选A 2.B解析：根据题意，C点始终处于静止状态，可知两波源振 动步调相反、振幅相等，AD和BD的长度之差等于一个波 根据几何关系有号=in(a-B)。 长，即A=-w 解得d=0.52m 已知1w=dsin37,lm=dcs37,解得波长为A= 5,放选B 第2节 实验：测定玻璃的折射率 第6节多普勒效应 1.(1)见解析图 (2VG-4+ (3)变小 1.C解析：题图甲中，飞机运动到A点时，声波已传播到前面 (,-4)w+ 了，可知飞机运动慢于声音，即题图甲中的飞机速度小于 解析：(1)根据题意画出光路图如图所示： 340/s:题图乙中飞机运动到A点时，声波亦运动到A点， -P 可知飞机运动与声音同步，即题图乙中的飞机速度等于 340m/s:题图丙中飞机运动到A点时，声被还在后面.可知 飞机运动快于声音，即题图丙中的飞机速度大于340m/s.综 上所述，题图丙中的飞机速度最大故选C, 2.B解析：AB.蝙蝠（波源）相对墙壁（观察者）的距离逐渐诚 小，根据多普勒效应，墙壁接收到的超声脉冲的频率大于 (2)设在C点光线人射角为0、，折射角为，则根据折射定律 35000Hz,故A错误，B正确：CD.超声脉冲被反射后，其频 有nsin0=ina,由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的 率不变，但传播方向和编蝠的运动方向相反，根据多普物效 折射角，则根据几何关系可知，S,S2=CB,in0= 应，蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲的频率大于 35000Hz.故CD错误故选B. 14-4 1√(L-4)+ ,sin度=- 一，联立解得n= 3.BC解析：A蜂鸣器发出声音的频率是由蜂鸣器本身决定 (,-)2+ + -4)VG+6 的，则颜率不变，选项A错误；BC,当蜂鸣器从A转动到B的 (3)若改用宽b更小的玻璃砖做实验，宽变为a'b,则画出光 过程中，远离甲同学，向乙同学靠近，则根据多普勒效应可 路图如下： 知，甲同学听到的蜂鸭器的音调在降低，乙同学听到的蜂鸣 器的音调在升高，两位同学听到音调在变化是由于蜂鸣器和 听众的距离发生变化，选项BC正确：D.音调的忽高忽低是 由波的多普勒效应造成的，选项D错误故选BC 第四章光及其应用 第1节光的折射定律 1.(1)9.4×10°s(2)0.52m 可看出SS2间的距离变小 解析：(1)光在透明介质A中传播的光路如图所示，入射角 第3节光的全反射 a=45°，设折射角为B, 1.(1)3(275R 解析：(1)由于忽路非全反射光线的二次反射，因此能到达D 点的光线只能在BC面上发生反射，三角形柱ABC为等腰直 角三角形，则经反射后光线平行于AB边，光路图如图所示： M N 由折射定律得n=a sin 8' 光在透明介质A中运动的路程s=口 eos B' 光在两介质中需要的时间=2 又有光在透明介质中的速度= 由几何关系得，DF与法线D0夹角为60°，经BC边反射后光 联立解得1=2 3x105594×10*5 线与00夹角为0，由折定律出C解得a=厚： (2)儿童身体能被隐身时，光从介质A中射出时恰好不被儿 (2)由于折射率=√3，可知到达￡点的光线发生全反射.射 参考答案与解析黑白题47 到E点的光线在玻璃砖中的光路如上图所示 故A错误：B.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，根据 由儿何关系可知，其在ABC中的光程总长为4R,而在半圆形 二可知相邻条纹间距政小.根据△=子A,可知波长 Ar= 部分的光程长为3沉光在玻璃砖中的传播连度为：=片 测量值偏小.故B正确：C根据上述公式可知将双缝换为间 ，因此在玻璃砖中的总传播时间为1=4+3那。7水 3 距更小的双缝后，根据相邻条纹间距公式4：=子△，干涉条 3 纹间距变宽，故C错误：D.将滤光片由紫色换成红色，波长变 73R 大，根据4=子A可知干涉条纹间距变宽，故D错误故 第4节光的干涉 选B. 1.AD解析：AB.设标准平面的玻璃平晶之间的夹角为8，由空 第6节光的衍射与偏振第7节激光 1.ACD解析：AB.开始时A,B的透振方向相同，将被测样品P 气薄膜的干涉条件可知△。所以A与A,直径相差 置于A、B之间后，S发出的光经A起偏再经过样品后，振动 越大，8越大，△L越小，A正确，B错误：CD.由题设条件，则有 方向转过了α角，从而与B的透振方向不同，光不能顺利通 D-D 过B,所以到达O处光的强度会明显减弱，故A正确，B错 tan = 一，由空气薄膜干涉的条件，有2△Lam8=A,联 误：C为使O处光强度最强.可以将B转过一定的角度后， 使B的透振方向与光经过A和P后的透振方向相同，则B 入L 立解得D-D,-2AC错误，D正确故选AD 转过的角度应等于，故C正确：D.为使O处光强度最强，也 第5节实验：用双缝干涉测量光的波长 可以将A转过一定的角度后，使光经过A和P后的透振方 向与开始时B的透振方向相同，则A转过的角度应等于α， 1.B解析：A将屏向左移动，双缝到屏的距离减小，其他不动， 故D正确.故选ACD 根据相邻条纹间距公式△x= 行入，可知干涉条纹间距变小， 进阶突破·专项练 专题一动量定理处理流体问题 1.B解析：设时间t内，落到雨伞上雨水的质量为m,根据动 2g·解得人若要安全过杆，起跳的竖直分速度至少为。 量定理有F=m,又m=pt2,解得F=pmr2,代入数值解 3m/5,故A正确：B取竖直向上为正方向，人起跳过程，由动 得F1.6N,故选B. 量定理可得(F-G)=mo,解得F=1I00N,即起跳过程中人 2.A解析：喷出的气体的质量为m=,以喷出的气体为研究 与板之间的作用力至少为1100N,故B正确：CD.人从开始 对象，设气体受到的平均神力为F,取向下为正方向，喷出气 起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板水平方向不受外力， 体所受重力忽略不计，根据动量定理有F=m-,解得 所以二者构成的系统水平方向上动量守恒，故C错误，D正 r-p(-）,根据牛顿第三定律可知喷气过程返回舱受到 确，故选ABD 3.C 的平均反冲力大小为PV(D,故选入 4.C解析：AA,B、C三球组成的系统水平方向上合力为零 △ 动量守恒，竖直方向上合力不为零，动量不守恒，故A错误： 3.A解析：对△：时间内吹向游客的气体，由动量定理可得 B.小球A、B先加速后藏速，动能先增加后减少，A、B、C三球 F△1=△w,由于游客处于静止状态，故满足F=mg,又△m= 组成的系统机械能守恒，C球的机械能先减少后增加，故 B错误： prd·5,联立解得r=√ g,故选入 C.C球落地前瞬间，A,B两球的速度为零，A,B,C三球组成 4.A解析：每秒钟内落到传送带上煤块都将获得与传送带相 的系统机械能守恒，有2mg,= 等的速度，由动量定理可得=△=，解得「=40N.煤块受 2*2m2 到的摩擦力由传送带提供，则电动机对传送带应增加的牵引 可得p=√2gL,故C正确： 力为40N.电动机应增加的功率为P=F=40×0.8W=32W, D.当两杆与水平面成0角时，根据A、C两球沿杆方向的分速 故选A. 度相等可知n,cosf=Vcsin8, 5.B解析：A极短时间△：内水与小铁盒作用过程中对水由动 量定理可得F=p,△S×2,其中F=m铁盒g,解得= 根据机城能守恒有2me(1-n0)=子x2+×2nm2,解 10m/s,故A错误；BD.水从枪口喷出到铁盒处由2- 得，=V2gL(sin0-sin0), 6=-2gh,解得h=15m,故B正确，D错误；C.假设枪口离地 高度为h',则时间△内从枪口喷出水的机械能为E= 当血0=子时，A球速度有最大值，最大.则，=弓6g, 24·后+piAg',则水枪的输出功率为P=五 故D错误故选C. 5.ABD解析：A.若物块B周定，给小球A一个向左的轻微扰 2p,·6*p0,gh'=(4000+200h')W,故C错误.故选B 动后，小球A转动过程中只有重力做功，则当轻杆转到水平 方向时，小球A的重力势能全部转换为动能.由机械能守恒 专题二单一方向上的动量守恒 1 1.BC 有mgl=2m, 2,ABD解析：A.依题意，人跳起后做竖直上抛运动，有H= 解得小球A的速度大小为=2gL,故A正确： BC若物块B不固定，因为在水平方向上系统不受外力作 选择性必修第一册·JK黑白题48进阶 突破 第四章 光及其应用 第1节光的折射定律 1.(2022·江苏南通模拟)如图甲所示，“隐身装置”可以将儿童的身体部分隐去，却对后面的成 3 人没有形成遮挡：简化模型的俯视图如图乙所示，A、B为两个厚度均为α= m的直角透明 2 介质，虚线为透明介质的对称轴，儿童站在介质之间虚线框位置处，人体反射的光线均视为与 对称轴平行.已知介质折射率n=√2，光在真空中的传播速度c=3.0×103m/s,sin15°= 0.26.求： (1)光线在两透明介质中传播的时间t: (2)儿童身体能被隐身，身体宽度的最大值d. 规盛者 位置 第2节实验：测定玻璃的折射率 1.(2023·海南高考)用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激 光笔以一定角度照射，此时在屏上的S,处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S,处，回答下列 问题： (1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图， (2)已经测出AB=11,0A=l2,S,S2=L3,则折射率n= (用1、 l2、3表示). (3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S,S2间的距离会 (填 “变大”“变小”或“不变”)： 14黑白题物理|选择性必修第一册·JK 第3节光的全反射 1.如图所示，一玻璃砖的截面由半圆柱和等腰直角三角形柱ABC组成，AC是半圆的直径，O点 为圆心，AC长为2R,光屏MN距圆心O的距离为√3R.一束与AB等宽的平行光垂直AB面射 入玻璃砖，发现从半圆弧上D点出射的光线恰好落在光屏上的F点，FO连线沿半圆的半径 方向且垂直于AC,OD与OF夹角为30（忽略未发生全反射光线的二次反射），光在真空中的 传播速度为c,求： (1)该玻璃砖的折射率： (2)半圆弧上有一点E,OE与OF夹角为60°，求射到E点的光线在玻璃砖中的传播时间 M F D 0 进阶突破·拔高练15 第4节光的干涉 1.(2022·山东济南期末)（多选）利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准 圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示.T,和T2是具有标准平面的玻 璃平晶，A。为标准金属丝，直径为D。:A为待测金属丝，直径为D:两者中心间距为L.实验中 用波长为入的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间 距为△L.则以下说法正确的是 () 乙 A.A与A。直径相差越大，△L越小 B.A与A。直径相差越大，△L越大 cD-n出 DD-A出 第5节实验：用双缝干涉测量光的波长 1.(2024·江苏南京期末)利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确 的是 () 光源滤光片单缝 双缝 遮光筒屏 A.将屏向左移动，其他不动，则干涉条纹间距变大 B.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏小 C.将双缝换为间距更小的双缝后，干涉条纹间距变窄 D.将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变窄 第6节光的衍射与偏振第7节激光 1.(多选)食品安全检验中碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖 溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或 向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值与糖溶液的浓度有关，将α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.以下说法中正确的是() A.到达O处光的强度可能会明显减弱 B.到达O处光的强度一定不会明显减弱 C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度可能等于α D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度可能等于α 16黑白题物理|选择性必修第一册·JK