粤教版高中物理选择性必修第一册第4章章末综合提升课件

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章末综合提升第四章　光及其应用巩固层·知识整合提升层·题型探究     一语通关　解答全反射类问题的技巧(1)光必须从光密介质射入光疏介质．(2)入射角大于或等于临界角．(3)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符，这样更有利于问题的分析．     【典例2】　某同学设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直圆盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2的位置不变，每次测量时，让圆盘的BFC部分竖直浸入液体中，而且使液面与直径BC相平，EF为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值．这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为________．(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？________．(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为________． P41 主题3　光的干涉与衍射的比较【典例3】　(多选)用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好，图像更清晰．如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况．下列说法正确的是(　　)A．当做单缝实验时，光强分布图如乙所示B．当做单缝实验时，光强分布图如丙所示C．当做双缝实验时，光强分布图如乙所示D．当做双缝实验时，光强分布图如丙所示√√AD　[当做单缝实验时，中间是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降低，且亮条纹的宽度不等，所以其光强分布图如乙所示，故A正确，B错误；当做双缝实验时，在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹，所以其光强分布图如丙所示，故C错误，D正确．]一语通关　如何分析干涉、衍射图样在分析干涉、衍射图样时，主要注意图样条纹宽度的情况：若条纹宽度相等，则是干涉条纹，若中间条纹最宽，两边越来越窄，则是衍射条纹．章末综合测评(四)　光及其应用题号一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．(2023·江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲．下列光路图中能描述该现象的是(　　)135246879101112131415A　　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　 　　D√题号13524687910111213A　[根据折射定律n上sin θ上＝n下sin θ下，由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下>n上，则θ下逐渐减小，画出光路图如图所示，则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向．故选A．]1415题号213456879101112132．关于教材中出现的以下四张图片，下列说法不正确的是(　　)1415题号21345687910111213A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于波的叠加引起的B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的C．图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的D．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的√1415题号21345687910111213A　[题图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调发生变化，当急救车靠近时，感觉声调变高，反之急救车远离时，感觉声调变低，这是由于多普勒效应引起的，故A错误；题图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的薄膜干涉产生的，故B正确；题图3所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故C正确；题图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光从水进入气泡时发生了全反射引起的，故D正确．本题选不正确的，故选A．]1415题号324568791011121313．小红利用图1所示的装置，观察红光的干涉、衍射现象，其中P是光学元件，且P到光屏的距离恒定，通过实验在光屏上得到了图2所示甲、乙、丙、丁四种图样．下列说法正确的是(　　)A．甲对应的P是双缝，双缝间距较大B．乙对应的P是双缝，双缝间距较大C．丙对应的P是单缝，缝的宽度较宽D．丁对应的P是单缝，缝的宽度较窄√1415题号32456879101112131 1415题号423568791011121314．某同学利用玻璃制成的实心“水晶球”模拟彩虹的形成，该同学让一细束复色光从P点射入水晶球，最后分成a、b两束单色光从水晶球射出，光路图如图所示，下列说法正确的是(　　)A．彩虹的形成是光的干涉现象B．“水晶球”对a光的折射率比b光的大C．在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的大D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显的衍射现象√1415题号42356879101112131 1415题号24536879101112131 1415A　　　　B　　　　　C　　　 　D√题号24536879101112131 1415题号24536879101112131 √1415 题号24537689101112131 √1415题号24537689101112131 1415题号24538679101112131二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8．渔民在清澈的河水中用鱼叉叉鱼，可改用激光束捕鱼，关于两种捕鱼方法下列说法正确的有(　　)A．用鱼叉叉鱼时，应该瞄准人所看到鱼的位置B．用鱼叉叉鱼时，应该瞄准人所看到鱼的下方C．用激光捕鱼时，应该瞄准人所看到的鱼D．用激光捕鱼时，应该瞄准人所看到鱼的下方√1415√题号24538679101112131BC　[用鱼叉叉鱼时，从鱼身上发出的光，经水面出射到空气中后会发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会看到鱼的位置比实际高了，则应该瞄准人所看到鱼的下方，故A错误，B正确；用激光捕鱼时，因为光路可逆，所以光线会沿同路径折射回去，人看到鱼的位置就是实际位置，则应该瞄准人所看到的鱼，故C正确，D错误．故选BC．]1415题号924538671011121319．结合图片分析下列说法正确的是(　　)1415题号92453867101112131A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角θ1逐渐增大到某一值后不再会有光线从a′面射出B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离Δx将减小C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏．当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波1415√√题号92453867101112131 1415题号9245386710111213110．如图所示，单色光Ⅰ和Ⅱ照射到半圆形玻璃砖的圆心O，从玻璃砖圆面上的同一位置离开玻璃砖，下列说法正确的是(　　)A．在同种玻璃中单色光Ⅰ的传播速度大B．在同种玻璃中单色光Ⅰ的折射率较大C．增大单色光Ⅰ的入射角会发生全反射现象D．用相同的实验装置进行双缝干涉实验，单色光Ⅱ的相邻明条纹间的距离较大√1415√题号92453867101112131 1415题号92453867101112131三、非选择题(本题共5小题，共54分)11．(7分)在“测定玻璃的折射率”的实验中，(1)小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为除了缺刻度尺还少了一种器材，请你写出所缺器材的名称：________，老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头针应在图乙中的位置________(选填“A”“B”或“C”)．1415大头针B题号92453867101112131(2)小红利用方格坐标纸测定玻璃的折射率，如图丙所示，AO是画在纸上的直线，她在直线AO适当位置竖直插上P1、P2两枚大头针，放上半圆形玻璃砖，使其圆心与O重合，然后插上P3、P4两枚大头针，以确定折射光线．其中她确定P3大头针位置的方法应当是______________．操作完成后，她用圆规作了一个以O为圆心、半径与玻璃砖半径相同的半圆(如图丙中虚线所示)，则她测出玻璃的折射率n＝________．1415挡住P1、P2的像1.5题号92453867101112131[解析]　(1)在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如题图甲所示的实验器材，还缺少刻度尺、大头针；依据光的折射定律，及玻璃砖上下表面平行，那么出射光线与入射光线相互平行，因此第四枚大头针应在题图乙中的位置B处，如图所示．1415题号92453867101112131 1415题号9245386710111213112．(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，(1)如图1所示，将实验仪器按要求安装在光具座上，小光同学观察到清晰的干涉条纹．若他对实验装置进行改动后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，但条纹间距变宽．以下改动可能会实现这个效果的是________．A．仅将滤光片向右移动靠近单缝B．仅将像屏向左移动少许C．仅将绿色滤光片换成红色滤光片D．仅将像屏向右移动少许1415CD题号92453867101112131(2)如图2所示，在测量过程中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝1.670 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第4条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数x4＝________ mm．14158.600题号92453867101112131(3)已知双缝间距d为2.0×10-4 m，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算式λ＝___________(用(2)(3)中提供的字母表示)，可得所测单色光波长为___________ m(结果保留两位有效数字)．1415 6.6×10-7题号92453867101112131 1415题号9245386710111213113．(9分)如图所示，水面上有一透明均质球，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上有红、蓝两种单色灯(可视为点光源)，均质球对两种色光的折射率分别为n红和n蓝．为使从光源照射到上半球面的光都能发生折射(不考虑光线在球内反射后的折射)，若红灯到水面的最大距离为h红，(1)求蓝灯到水面的最大距离；(2)两灯都装在各自到水面的最大距离处，蓝灯在红灯的上方还是下方？为什么？1415题号92453867101112131 1415题号92453867101112131 1415 题号9245386710111213114．(13分)如图所示，某次“找靶点”游戏中，在距长方体水缸开口32 cm处的侧壁位置M点贴一张靶点的图片，然后将水缸装满水，游戏者需要站在指定观测点调整观察角度，恰好切着右侧壁P点看到靶点图片，此时将一根细长直杆从观测点经P点插入水中至水缸侧壁O点，测得O点在M点上方14 cm处，已知长方体水缸左右侧壁间距离为24 cm．(1)试解释水缸装满水后，为什么观察到的“靶点”的位置升高了？(2)若光在空气中传播速度c＝3.0×108 m/s，求光在该水缸中水里的传播速度．1415题号92453867101112131 1415[答案]　(1)见解析　(2)2.25×108 m/s题号9245386710111213115．(15分)为保证泳池夜间安全，需要在泳池铺设池底灯提供光照．如图甲所示，足够大的泳池中央有一直径为d的圆形池底灯，灯面与池底相平．已知水的折射率为n，水深为h，水面平静，求：(1)若水深增大，则在水面上形成的光斑面积如何变化？试通过在图乙中画出相应的光路图并简要说明(不要求计算)．(2)当水深为h时，水面上形成的光斑面积S．1415题号92453867101112131[解析]　(1)如图所示，假设P端发出的光在水面M点发生全反射，则形成的光斑是以点O为圆心、MN为直径的圆，若水深增大时，圆形光斑的直径EF也增大，即光斑面积增大．1415题号92453867101112131 1415