一轮复习新人教版第十三章光素养提升学案

章末素养提升原创情境新题［科学小报］回归反光膜是由高折射率透明陶瓷微珠、反射层材料、耐候性的高分子树脂及高强度粘合剂等组成的复合型薄膜材料。回归反光膜的制造工艺是技术密集型的高科技技术。由于回归反光膜具有回归反光的特性和由此而产生的极强的回归光反射效应，无需外加电源，使它可以明显地提高使用者的安全可靠性,从而产生巨大的社会经济效益。回归反光膜主要用于制作各种反光标志标牌、车辆号牌、安全设施等，在白天以其鲜艳的色彩起到明显的警示作用，在夜间或光线不足的情况下,其明亮的反光效果可以有效地增强人的识别能力,看清目标，引起警觉,从而避免事故发生,减少人员伤亡，降低经济损失,成为道路交通不可缺少的安全卫士。［原创新题1］回归反光膜是由高折射率透明陶瓷圆珠、高强度粘合剂等组成的复合型薄膜材料。夜间行车时,它能把各种角度车灯射出的光逆向返回，使标志牌上的字特别醒目。如图所示,一束平行光（宽度远大于陶瓷圆珠直径和圆珠间距），沿垂直基板方向照射到圆珠上,为使折射入陶瓷圆珠的光能发生全反射,则制作陶瓷圆珠材料的折射率n至少为（B）陶瓷圆珠粘合剂底膜基板陶瓷圆珠粘合剂底膜基板A.—B.V2C.—D.V32 2解析:考虑临界情况,设折射角为C,光路图如图所示。则有sinc△，由几何关系可得2090。，解得故选B。n［原创新题2］（多选）回归反光材料是现代化交通安全标志用的新型材料,它可以使人们在光源处观察到明亮的图案符号反光表面,属于无机和有机相结合的新型功能性复合材料。各种标准的公路上,都有用“回归反光膜”制成的标志牌。夜间行车时,标牌上的标志能把车灯射出的光逆向返回，标牌上的各种标志特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,反光膜内均匀分布着一层直径非常小的玻璃球。如图所示,玻璃球的半径为R,所用玻璃的折射率为n=V3,一光线沿平行于球直径AB方向射入球中，只在里面发生一次反射后就通过球体折射出来，出射光线与入射光线反向，则（AC）TRC.所有平行AB方向照射到玻璃球上的光线中，射入球内只经一次反射后射出玻璃球,其在球内经过的最长时间为竺空CD.所有平行AB方向照射到玻璃球上的光线中,射入球内只经一次反射后射出玻璃球,其在球内经过的最长时间为四C解析:根据题意该光线射入球中，只在里面发生一次反射后又通过球体折射此折射光线与入射光线平行而反向，由对称性可知光路图如图,由几何知识得i=2r,由折射率的定义得n二也sinr解得i=60。，L30。，发生全反射的临界角为C,则有sinC=-=^>sin30°三,光线在B点n3 2和D点的入射角都是30°,小于临界角C,故光线在玻璃球内不能发生全反射，又由几何关系可知d二Rsini二Rsin60°，故A正确,B错误;所有平行AB方向照射到玻璃球上的光中，射入球内只经一次反射后射出玻璃球,光线的入射角越小,在球内的光程越长，即从A点射入的光线,在球内经过的时间最长,设经过的最长时间为t,则廿三二把,又VV因V=-,解得t二生理故C正确,D错误。n c盘点高考真题检验成效盘点高考真题检验成效题点一物理光学（2021•江苏卷,6）铁丝圈上附有肥皂膜,竖直放置时,肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是AB CDAB CD.真题解读考题题型归类:考查基本规律的应用一一薄膜干涉。考查巧妙之处:联系液体的表面张力。解析:薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，在复色光时，出现彩色条纹，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大,且从上到下厚度变化逐渐加快,从而使干涉条纹的间距上疏下密，由于表面张力的作用，使得肥皂膜向内凹陷，故C正确,A、B、D错误。（2022•山东卷，10）（多选）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是（ACD）A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B.遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C.照射两条狭缝时，增加L,其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D.照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹・真题解读考题题型归类:考查基本规律的应用一一双缝干涉和单缝衍射。考查巧妙之处：同时涉及双缝干涉和单缝衍射两种现象。考查难点：明暗条纹的成因。解析:双缝干涉条纹是均匀的,所以图乙是双缝干涉条纹，但也发生了衍射现象,选项A正确;遮住一条狭缝,就只能观察到单缝衍射现象，狭缝宽度增大时，衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小,选项B错误;照射两狭缝时,发生双缝干涉,根据可知，当增加L时，图乙中a相邻暗条纹中心间的距离增大,选项C正确;照到双缝的光是由一束光经单缝衍射后形成的,两光的相位相同,根据相干条件可知，Is2PtpI=(2n+l)[(n=0,1,2,•••)时,P点一定是暗条纹,选项D正确。题点二几何光学(2022•江苏卷，12)如图所示,两条距离为D的平行光线，以入射角0从空气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直,求：⑴水的折射率n；⑵两条折射光线之间的距离do■真题解读考题题型归类:考查基本规律的应用一一折射率公式的应用O考查难点：几何关系的应用。解析：（1）设折射角为丫，根据几何关系可得y=90°-9,根据折射定律可得"列史,siny联立可得n=tan。。⑵如图所示,根据几何关系可得d二而—・sin9=Dtan9O答案：(l)tan0(2)Dtan9（2022•湖北卷，14）如图所示,水族馆训练员在训练海豚时,将一发光小球高举在水面上方的A位置,海豚的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距离为d,A位置离水面的高度为鱼。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方,入水前瞬间速度方向与水面夹角为9。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置,折射光线与水平方向的夹角也为。。已知水的折射率求：Atan。的值；B位置到水面的距离H。•真题解读考题题型归类:考查基本规律的应用一一折射率公式的应用。考查巧妙之处:联系平抛运动的规律。考查难点:几何关系的应用。解析：(1)由平抛运动的规律可知d=vot,2.1.2-d=-gt,tan9