第4章 光章末综合提升-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步辅导与测试(人教版)

第四章光 章末综合提升 【知识网络构建】 光的反射 折射定律 衍射图样的特点 折射率：n=sin01-c sin02元 光的折射 光的衍射 产生明显衍射现象的条件 实验：测量玻璃的折射率 全反射 光的 意义：说明光波是横波 光从光密介质射入光疏介质 产生 条件 偏振 入射角大于等于临界角 获取偏振光的方法 产生明暗条纹的条件双缝 实验：用双缝干涉测干涉 特点：单色性好、相干性好、 量光的波长 光的干涉 激 平行度好、亮度高 薄膜干涉 应用：全息照相，激光测量 ◆新情景·材料典题心 一、光学在科技、生产、生活中的应用 [听课记录] [典例1]光在科学技术、生产和生活中有着广 泛的应用，下列说法错误的是 A.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反 射现象 B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 C.日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头：三、利用波的干涉给飞机降落进行导航 前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 [典例3]物理学原理在现代科技中有许多重要 D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平： 应用，可以利用波的干涉给飞机降落进行导航 整程度是利用光的偏振现象 如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地 [听课记录] 固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏双缝干 涉实验中的双缝.两天线同时都发出波长为入] 和入2的无线电波，飞机降落过程中，当接收到 入1和入2的信号都保持最强时，表明飞机已对准 跑道.下列说法正确的是 二、生活中的光学知识 [典例2]关于生活中的光学知识，下列说法正： 确的是 A.“坐井观天，所见甚小”隐含了光的折射原理 B.平静湖面上的“倒影”，是因为光发生了全： 反射 A.两种无线电波的波速不同 C.透过窗玻璃看到窗外的树，是因为光发生了： B.导航的原理为两种波之间的干涉 偏振 C.跑道区域始终是两种电波各自的振动加强区 D.透过用两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，看到； D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全 彩色条纹，是因为光发生了衍射 重合 115 物理·选择性必修第一册 [听课记录] 60 d d [听课记录] 四、全反射现象在煤矿安保中的应用 [典例4幻瓦斯是无色、无 味、透明的气体，折射率 核 比空气大.如图所示的是 心 ☒ 煤矿安保系统中常用的 六、折射和全反射的应用—脉冲激光 一种逻辑判断元件，这种元件的“核心构件”是 [典例6]超强 两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱 超短光脉冲 镜，两棱镜被平行拉开一小段距离，形成的通道 产生方法曾 与矿道大气相通.棱镜对红光的折射率为1.5， 获诺贝尔物 一束红光从棱镜1的左侧垂直射入，下列说法 理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面 正确的是 ( 如图所示.在空气中对称放置四个相同的直角 A.正常情况下这束红光能通过棱镜2射出 三棱镜，顶角为0.一细束脉冲激光垂直第一个 B.将入射光改成绿光能提高瓦斯检测的灵敏度： 棱镜左侧面人射，经过前两个棱镜后分为平行 C.只要矿道空气中存在瓦斯气体这束红光便不： 的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此 能从棱镜2射出 时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽.己知 D.只有矿道空气中瓦斯气体达到危险浓度时， 相邻两棱镜斜面间的距离d=100.0mm,脉冲 这束红光才能从棱镜2射出 激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折 听课记录] 射率分别为A-厄和，何取n3- 5 c0s37°=4,5 5'7 =1.890. (1)为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜 五、光学知识在生活中的应用 斜面射出，求0的取值范围； [典例5]如图所示为安全防盗门上的观察孔： (2)若0=37°，求两种频率的光通过整个展宽器 (俗称“猫眼”)，直径为d,为了扩大向外观察的： 的过程中，在空气中的路程差△L(保留3位有 范围，在孔中完全嵌入折射率为n的透明材料， 效数字) 透明材料由圆柱体和顶角为60°的球冠组成，猫： [听课记录] 眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，门的 厚度为号d,球冠的边缘恰好和防盗门外表面 平齐.若要让房间里的人通过移动位置能看到 门外全部的景象，求该透明材料折射率n的最 小值， NwNNNNNNNNNNNNNNNNNNTNNNNNNNNTNNNNNNTNNNNNNNNNNNn 温馨提示 古人学问无遗力，少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。 请做章末检测卷（四） 模块综合检测卷 116素养演练·提升技能 :[典例4]解析因为棱镜对红光的折射率为1.5，临界角sinC= 1,解析雨后天空美丽的彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小， 的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种影色光，这种 日=号，则C<5,所以当一束红光从棱镜1的左侧垂直射入 现象叫作光的色散现象，A错误；日光照射在肥皂泡上出现彩色！ 时，在斜边的入射角为45°，会发生全反射，所以正常情况下这束 条纹属于光的干涉，故B错误：一束白光通过三棱镜形成彩色光 红光不能通过棱镜2射出，故A错误；因为绿光的折射率比红光 带属于光的折射现象，故C错误：通过一个狭缝观察日光灯可看！ 大，临界角更小，故将入射光改成绿光不能提高瓦斯检测的灵敏 到彩色条纹，属于单缝衍射，故D正确」 度，故B错误：当矿道空气中存在瓦斯气体的浓度够大时，因瓦斯 答案D 2.解析由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射 的折射率大于空气，则这束红光可在两棱镜中间发生折射，然后 现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题的调整是将缝 能从棱镜2射出，故C错误，D正确， 调宽，现象向相反的方向发展，故远项A正确，远项B、C、D错误. 答案D 答案A ·[典例5]解析若要让房间里的人能看到门外全部的景象，则沿 3.解析若狭缝与线状灯平行，衍射条纹与狭缝平行且衍射现象明 平行门方向射向C处的光折射后能经过A,点即可，光路如图所示 显，故选项A正确，B错误；衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，狭 缝越小，条纹间距越大；条纹间距与波长有关，波长越长，条纹间！ C 60 距越大，故选项C、D正确 Td 答案ACD AL B d 4,解析太阳光是自然光，在垂直于光的传播方向的平面内，光的 振动沿任意方向，且各个方向上的光振动强度相同，所以旋转偏 在△ABC中，m∠ACB=提-5 振片只能改变光振动的方向，不能改变光的强度.故B正确 答案B 可得∠ACB=60° 5.解析(1)自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振 由几何关系知 片的透振方向平行的偏振光，该偏振光经被测样品后，其偏振方， 3-30°，a=609 向发生了偏转，即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度 i-∠ACB-3=309 α，到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致，故O处光！ 代入折射率公式，得玻璃折射率 的强度会明显减弱.(2)将A或B转动一个最小角度α，使到达B 的光的偏振方向与B的透振方向一致，此时O处光强最大 ”-品器-反 答案见解析 答案√ 章末综合提升 :[典例6]解析(1)设C是全反射的临界角，光线在第一个三棱镜 新情景材料典题 : 右侧斜面上恰好发生全反射时，根据折射定律得 典例1门解析在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现， sinC=1① 象，选项A正确；激光全息照相是利用了激光相千性好的特性，选 项B正确：日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏 代入较大的折射率得 振滤光片，利用光的偏振，可以将反射光减弱，透射光增强，可以 C-45② 使景像更清晰，故C正确；用透明的标准平面样板检查光学平面 所以顶角日的范围为 的平整程度是利用光的千涉现象，选项D错误， 0045°（或045）③ 答案D (2)脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射，设折射 典例2]解析“坐井观天，所见甚小”隐含了光沿直线传播的原 理，故A错误：平静湖面上的“倒影”，是因为光发生了反射，故B 角分别为a1和a2,由折射定律得 错误：透过窗玻璃看到窗外的树，是光的折射现象，故C错误：透 过用两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，看到彩色条纹，是因为光发！ M-%0 生了衍射，故D正确. 答案D -0 「典例3]解析两种无线电波的波速相同，均为光速，故A错误：由 设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L1和L2,则 于无线电波以光速传播，根据一知，波长不同，颜率不同，所以两 L= d⑥ cos a 种无线电波之间不会发生千涉，故B错误：因为跑道区到两波源距离 d 相等，路程差为零，跑道区域始终是两种电波各自的振动加强区，故C】 L2= ⑦ cos a 正确；空间中某点振动加强与减弱取决于该点到两波源的距离差为 △L=2(L1一L)⑧ 半波长的偶数倍还是奇数倍.所以两种电波的波峰与波峰叠加最强 联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据得 分布是固定的，而且入≠λ2，所以无线电波各自在空间的强弱分布不 △L=14.4mm. 重合，不过中垂线都是加强点，故D错误。 答案C 答案(1)0<045（或0<45） (2)14.4mm 课时分层检测 参芳答案与解析 课时分层检测（一） :3.解析物体做初速度为零的匀加速直线运动，则有y12一2a, 1.解析裉据实验原理可知，滑块的质量、挡光时间、挡光片的宽度· h2=2a·2h,则p1=nu=n√2ah,pe=m=m√4ah,所以 都是需要测量的物理量，其中滑块的质量用天平测量，挡光时间！ p1:p2=1:√2，选项B正确. 用光电计时器测量，挡光片的宽度可事先用刻度尺测量，只有滑： 答案B 块移动的距离不需要测量，D正确。 4.解析零件动量的变化量大小为△p=m一m=2nwr=2× 答案D 0.5X2X0.5kg·m/s=1kg·m/s,故选项C正确. 2.解析动量是矢量，动能是标量，一个物体的动量改变，其动能不一 答案C ;5,解析规定竖直向下为正方向，则小球的初动量p1一m=5X 定改变，动能改变，其动量一定改变，故A错误，B正确；做匀变速直 5kg·m/s=25kg·m/s,末动量p2=m2=5×(-3)kg·m/s 线运动的物体，速度大小变化，由p=w知它的动量一定在改变，故！ =一15kg·m/s,故动量的变化量△p=p:一p1=-15kg·m/s C正确；动量是失量，正、负号代表方向，p<,故D错误， -25kg·m/s=-40kg·m/s,故D正确. 答案BC 答案D 216