4.8 第四章 单元综合提升-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

本讲义聚焦高中物理“光及其应用”单元，系统梳理光的传播规律（直线传播、折射、全反射）与波动特性（干涉、衍射、偏振），以概念梳理为基础，通过高考真题衔接教材情境，搭建从几何光学到物理光学的学习支架。 资料特色在于考教深度融合，精选天津、广东等高考真题，结合蜃景、立体电影等实例，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。实验题如双缝干涉测定波长，强化科学探究；易错辨析与单元检测助力学生查漏补缺，课中辅助教学，课后巩固提升。

单元综合提升 学生用书第124页 (2023·天津高考改编)能说明光是横波的是(　　 ) 答案：C 解析：沙漠上的蜃景是光的全反射现象，不能因此确定光是横波还是纵波，故A错误；五光十色的肥皂泡是光的薄膜干涉现象，刀片影子的边缘模糊是光的衍射现象，干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波，故B、D错误；立体电影利用了光的偏振，光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确。故选C。 [衔接教材]　粤教版P119资料活页情境 [衔接分析]　本题以不同的光波传播的情境为素材考查波的横波特性，与粤教版P119资料活页内容吻合。 光的直线传播、全反射、折射以光线为基础，研究的是光的传播和成像规律，属于几何光学。光的干涉、衍射研究的是光的波动现象，属于物理光学，偏振是横波特有的现象。 针对练1．(2024·广东模拟预测)单色光照射在直径恰当的小圆板上时，会在后面的光屏上形成环状的同心圆条纹，且同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，该亮斑被称为泊松亮斑，泊松亮斑支持了光的波动学说。则下列光学现象能说明光是横波的是(　　 ) 答案：D 解析：水中的倒影是由光的反射产生的，水中“断掉”的铅笔是由光的折射产生的，彩色的薄膜是由光的干涉产生的，经过两透光轴垂直的偏振片后光变暗是光的偏振现象。横波中质点振动方向与波传播方向垂直，能说明光是横波的光学现象是光的偏振。故选D。 针对练2．(多选)关于光的干涉、衍射及偏振，下列说法中正确的是(　　 ) A．通过两支铅笔的狭缝所看到的日光灯的彩色条纹是光的干涉现象 B．光传播不需要介质，其偏振现象说明光是横波 C．光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的明纹 D．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，主要应用的是光的衍射现象 答案：BD 解析：通过两支铅笔之间的狭缝所看到的日光灯的彩色条纹是光的衍射的结果，故A错误。光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，光的偏振现象说明光是横波，故B正确。光的双缝干涉条纹是等间距、等宽度的明暗相间的条纹；而光的单缝衍射图样中间是宽度最大、最亮的明纹，两边的条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故C错误。激光束越过细丝时产生的条纹和它通过同样宽度的窄缝产生的条纹规律相同，观察激光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，这里应用的是光的衍射现象，D正确。故选BD。 (2022·广东高考)一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。 答案：　c 解析：当入射角达到45°时，恰好到达临界角ic，根据sin ic＝，可得液体的折射率n＝＝＝，由于n＝，可知激光在液体中的传播速度v＝＝c。 学生用书第125页 [衔接教材]　人教版P90的演示实验情境 [衔接分析]　本题以光从光密介质到光疏介质传播的情境为背景探索光的全发射规律，与人教版P90的演示实验情境相同。 光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生变化，本质是由于光速发生了变化，根据公式n＝＝，当光密介质中光线与法线的夹角为临界角ic时，光疏介质中光线与法线的夹角为90°。光从一种介质进入另一种介质时，偏折是现象，速度变化是本质，解方程时折射率是衔接量。 针对练．(多选)(2024·湖北武汉高三联考)果蔬汁的折射率与其含糖量成正比。如图是测量果蔬含糖量的糖度计工作原理，一束单色光垂直半圆形容器壁射入果蔬汁中，经果蔬汁、三棱镜后再照射至光屏上。已知果蔬汁的折射率小于三棱镜的折射率。下列说法正确的是(　　 ) A．糖度计利用光的全反射原理 B．光在不同浓度的果蔬汁中传播速度相等 C．若果蔬汁的含糖量增大，光屏上的光点将上移 D．若增大单色光的频率，光屏上的光点将下移 答案：CD 解析：由于果蔬汁的折射率小于三棱镜的折射率，光从果蔬汁进入三棱镜，即从光疏介质进入光密介质，则糖度计没有利用光的全反射原理，故A错误；果蔬汁的折射率与含糖量成正比，由公式v＝可知，光在不同浓度的果蔬汁中传播速度不相等，故B错误；若果蔬汁的含糖量增大，果蔬汁的折射率增大，设光在果蔬汁的速度为v1，折射率为n1，光在三棱镜中的速度为v2，折射率为n2，设入射角为α，折射角为β，则＝＝，由于果蔬汁的折射率为n1增大，则β角增大，所以光屏上的光点将上移，故C正确；若增大单色光的频率，可看成原来是复色光，则折射率大的光在下面，小的在上面，因此光屏点下移，故D正确。故选CD。 1．(光学现象)(多选)(2024·汕头市高二校考期中)关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是(　　 ) A．图甲中，检查工件的平整度利用光的干涉现象 B．图乙中，医用内窥镜利用光的衍射现象 C．图丙中，在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野 D．图丁中，泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的 答案：AC 解析：题图甲可以利用光的干涉现象可以检查工件的平整度，故A正确；题图乙中的医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B错误；题图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃，由于光的折射作用，使视野扩大，故C正确；题图丁中的泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误。故选AC。 2．(不同色光的比较)(2024·广东高二期中)如图所示，A、B两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心O点射出后重合，则下列说法正确的是(　　 ) A．该玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率 B．在该玻璃砖中，A光的速度大于B光的速度 C．A光穿过玻璃砖所需时间小于B光穿过玻璃砖所需时间 D．光从该玻璃砖射向空气时，A光的临界角大于B光的临界角 答案：A 解析：由题图知A光的偏折程度更大，则其折射率更大，即nA>nB，A正确；根据v＝可知，A光在玻璃砖中的速度比B光的小，A、B光的路程一样，所以A光穿过玻璃砖所需时间较长，B、C错误；根据sin ic＝可知，光从玻璃射向空气时，A光发生全反射的临界角比B光的小，故D错误。故选A。 3．(干涉条纹与波长的关系)(多选)如图甲、乙是利用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(　　 ) 学生用书第126页 A．a光的频率较大 B．在同一介质中，a光传播的速度较大 C．a光的频率比较小 D．同一介质对a光的折射率较大 答案：BC 解析：根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ可知，题图甲中条纹间距大，则a光的波长较长，根据f＝可知，a光的频率较小，故A错误，C正确；a光频率较小，同一介质对a光的折射率较小，根据v＝可知，在同一介质中，a光传播的速度较大，故B正确，D错误。 4．(用双缝干涉实验测定光的波长)用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测定光的波长”实验，首先将实验仪器按图甲方式安装在光具座上。 (1)下列做法中，有助于减小实验误差的操作为__________。 A．将单缝拆下 B．将单缝与双缝的位置互换 C．增大单缝与双缝间的距离 D．一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹间距 (2)某同学选用红色滤光片进行测量，使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐，此时测量头上的游标卡尺如图乙所示，其读数x1＝________mm。然后转动手轮，使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐，此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1)，已知条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻两亮条纹的间距为________(用x1和x2表示)。 (3)若相邻两亮条纹的间距记为Δx，双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和L，则测量得到的单色光波长λ＝________(用Δx、d和L表示)。 (4)该同学仅将红色滤光片换成紫色滤光片，则在目镜中观察到的条纹数目________(选填“增加”“减少”或“不变”)。 答案：(1)D　(2)10.36　　(3)Δx (4)增加 解析：(1)将单缝拆下，或将单缝与双缝的位置互换，则无法获得相干光，实验无法完成，故A、B错误；增大单缝与双缝间的距离，不影响双缝到屏之间的距离，对实验结果没有影响，故C错误；一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹间距，这样有助于减小实验误差，故D正确。 (2)读数x1＝10 mm＋18×0.02 mm＝10.36 mm。相邻两亮条纹的间距Δx＝。 (3)由干涉条纹的间距公式Δx＝λ可得，测量得到的单色光波长λ＝Δx。 (4)由于紫光的波长小于红光的波长，由干涉条纹的间距公式Δx＝λ可知，相邻两亮条纹的间距变小，则在目镜中观察到的条纹数目增加。 5．(光的折射和全反射的综合)(2024·揭阳市高二统考期末)小刘同学去科技馆参观，看到一只“萤火虫”(图中用一小点表示)被固定在透明的正方体水晶的正中心处，如图所示。小刘发现“萤火虫”的腹部由一个很小的球状发光二极管构成，只有在某些位置才可以看到“萤火虫”。已知正方体水晶的棱长L＝0.6 m，水晶对“萤火虫”发出的单色光的折射率为，光在真空中传播的速度为3.0×108 m/s。求： (1)“萤火虫”发出的光在水晶中传播所用的最短时间(结果保留3位有效数字)； (2)正方体水晶前表面上能看到“萤火虫”的区域的面积(不考虑由其他表面反射的光，结果用π表示)。 答案：(1)1.67×10-9 s　(2) m2 解析：(1)“萤火虫”发出的光在水晶中的传播速度v＝ 则最短时间t＝＝＝ s≈1.67×10-9 s。 (2)“萤火虫”到前表面的距离为0.5L，光路图如图所示 “萤火虫”发出的光在前表面恰好发生全反射时，有sin ic＝＝ 解得ic＝37° 设“萤火虫”发出的光在前表面形成的光斑半径为R，由几何关系可知tan ic＝ 解得R＝ m 光斑的面积S＝πR2＝ m2。 学科网（北京）股份有限公司 $