2020高考物理 高考频点模拟题精选分类解析54 光的反射和折射

2020高考物理 高考频点模拟题精选分类解析54 光的反射和折射

高考物理高频考点2020模拟题精选分类解析 高频考点54 光的反射和折射 ‎ ‎3．（2020年3月兰州诊断）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，直径MN，一细束白光从Q点垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏P上，得到由红到紫的彩色光带。已知QM= R/2。如果保持入射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于R/2，则有 ‎ A．光屏P上彩色光带的最上部分为紫色 B．光屏P上彩色光带的最上部分为红色 C．半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失 D．半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失 ‎3.答案：BD解析：把半圆形玻璃砖看作三棱镜，光屏P上彩色光带的最上部分为红色，选项A错误B正确；由全反射临界角公式，红光折射率最小，临界角最大，半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失，选项C错误D正确；‎ ‎4.（6分）（2020河北唐山）某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有两种A、B不同颜色的光束以一定的角度从三棱镜的一边射入，并从另一面射出，如图所示。由此我们可以知道 ‎ A．在同种介质中，A光的波长比B光的波长长 B．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的小 C．A、B两种光在水中的速度一样大 D．A、B两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B光先发生全反射 ‎5.（2020陕西宝鸡第一次质检）一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为ab两束平行单色光，如图所示。对于两束单色光，下列说法正确的是 A．a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大 B．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长 C．用同样装置做光的双缝干涉实验，a光比b光得到的干涉条纹间距大 D．若逐渐减小复色光与平板玻璃上表面的夹角，b光先从玻璃下表面消失 第2题图 ‎6．（2020年2月宁波八校联考）如图所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带。逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是 A．红光→紫光，红光 B．紫光→红光，红光 C．红光→紫光，紫光 D．紫光→红光，紫光 ‎.答案：C解析：由于可见光中红光折射率最小，全反射临界角最大，所以七色光带从上到下的排列顺序为红光→紫光，最先消失的光是紫光，选项C正确。‎ ‎8（9分）（2020年3月吉林二模）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30º.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.‎ ‎（1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？‎ ‎（2）若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上 两光点间的距离。‎ ‎9（9分）(2020年3月陕西渭南市质检)如图16所示，半圆形玻璃砖的半径R=‎10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角i=30°射入玻璃砖的圆心O，在屏幕MN上出现了两个光斑。求这两个光斑之间的距离L。‎ ‎11.(2020年3月山东德州一模)‎ 某同学用刻度尺测定如图所示的容器内某种液体的折射率，实验步骤如下：‎ ‎ a．用刻度尺测出容器瓶口内径为l2 cm；‎ b．在瓶内装满液体；‎ c．将刻度尺沿容器边缘竖直插入液体中；‎ d．沿容器内侧边缘D点向液体中刻度尺正面看去，恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点)的像与B点刻度的像B’重合。‎ e．液面恰与刻度尺的C点相平，读出C点的刻度为16 cm，B点的刻度为25 cm。‎ ‎①试利用以上数据求出该液体的折射率；‎ ‎②若仍在容器边缘D点观察刻度尺，通过计算判断能否看到刻度尺的7 cm刻度线的像。‎ ‎13.（10分）（2020年3月陕西宝鸡第二次质检）一束平行光线在垂直于玻璃半圆柱体轴线的平面内，按如图所示的方向射到半圆柱的平面上，已知光线与上表面的夹角为45°，求在半圆柱体的圆表面上有光线射出部分的弧长是多少？（已知玻璃半圆柱体的半径为0．‎2m，玻璃的折射率为）‎ ‎14.（9分）（2020年3月江西省六校联考）一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c，；计算结果用R、n、c表示）。‎ ‎16.（8分）（2020年海南琼海一模）如图示，AOB是1/4圆柱玻璃砖的截面,玻璃砖的折射率n=,一束平行光以45°入射角射入玻璃砖的OA面，这些光线中只有一部分能从圆柱的AB面上射出,假设凡射到OB面的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射作用,试问圆柱AB面上能射出光线部分占AB表面的几分之几?‎ O B A ‎45° °‎ D ‎30° ‎ β ‎45°°‎ θ P E ‎16解: 由sinC=1/n 解得全反射临界角C=45°‎ 设射到D点的光线刚好折射到B点，sinβ=0.5，β=30°‎ D点以下的光线射到OB面上被吸收. 设射到E点的光线折射到P点刚好全反射，E点以上的光线射到圆弧面被全反射，不难求出θ=15°,所以弧PB=弧AB.即圆柱AB面上能射出光线部分占AB表面的1/6。‎ ‎17（9分）(湖北八市2020年3月联考)如图所示，用折射率n= 的玻璃做成一个 外径为R的半球形空心球壳.一束与O’O平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为的圆形遮光板的圆心过O’O轴，并且垂直该轴放置.则球壳内部恰好没有光线射入，问：‎ ‎①临界光线射入球壳时的折射角θ2为多大？‎ ‎②球壳的内径R’为多少？‎ ‎20.（9分）（2020年3月江西南昌一模）有一种高脚酒杯（脚高且细），如图所示，杯内底面为一凸起的球面，球心在顶点O下方玻璃中的C点，球面的半径为R=1.50cm,O点到杯口平面的距离为8.Ocm，在杯脚底中心处P点紧贴一张小画片，P点距O点6. 3cm．这种酒杯未斟酒水，若在杯口上方向杯底方向观看，看不出画片上的景物．已知玻璃的折射率n= 1.56，角度很小时，可以认为sinα=α。求：‎ ‎(1)光在玻璃中的传播速度；‎ ‎(2)计算画片成像位置离杯口的距离．‎ ‎ 21. （2020年开封二模）如图所示，直角三棱镜折射率为，∠B=30°，一束单色光垂直于AC面射向棱镜，人射点 为O，求出光射出棱镜时的折射角。(不考虑BC面对光线的反射）‎ ‎.解析：光在棱镜中光路如图。由图可知，α=60°。‎ 设光在棱镜中全反射临界角为C，则有sinC=1/n， n=，解得C=45°。‎ α=60°>C，所以不会有光从AB界面射出。‎ i=180°-120°-30°=30°。‎ 由折射定律n=sinr/sini得：sinr=nsini=/2‎ 所以r=45°。‎ ‎22.（10分）（2020年2月江西九江市七校联考）如图所示,长方形玻璃砖折射率为n=,其上下两表面平行,下表面镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角θ= 45°射到玻璃表面上,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.0cm的光点A和B．（图中未画出A、B ）．‎ ‎（i）请在图中画出光路示意图; （ii）求玻璃砖的厚度d ．‎ ‎.‎ ‎24.（2020南京一模）玻璃球的折射率为，直径为D。一束光从空气沿与玻璃球直径成60°角的方向射入。光在空气中的速度为c。求折射光线与玻璃球直径的夹角和在玻璃球中的传播时间。‎ ‎.解析：一束光从空气沿与玻璃球直径成60°角的方向射入，入射角等于60°，由折射定律可得折射角为30°，即折射光线与玻璃球直径的夹角为30°。光在玻璃球中的传播路程为s=Dcos30°，在玻璃球中的传播速度v=c/,在玻璃球中的传播时间t=s/v=。‎ ‎27.（10分）（2020年2月西安五校联考）半径为R的透明圆柱体固定于地面上，透明体对红光的折射率为n=2，如图所示。今让一束平行于地面的红光射向圆柱体左侧，经折射红光照射到右侧地面上。求圆柱体右侧地面上的黑暗部分长度。‎ ‎28.（12分）（2020山西太原期末）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，半径为R，介质折射率为，圆心角。一束平行于OB的单色光由OA面射入介质，要使柱体AB面上没有光线射出，至少要在O点竖直放置多高的遮光板？（不考虑OB面的反射）‎ 第34题(2)图 ‎29.（9分）（2020年2月陕西师大附中第四次模拟）如图所示，ABC是三棱镜的一个截面，其折射率为n=1.5。现有一细束平行于截面的光线沿MN方向射到棱镜的AB面上的N点，AN=NB=‎2 cm，入射角的大小为i，且sini=0.75。已知真空中的光速c=3．0×‎108m/s，求：‎ ‎（i）光在棱镜中传播的速率；‎ ‎（ii）此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置。‎ ‎（不考虑AB面的反射）‎ ‎30.（9分）（2020年2月河北省衡水中学下学期一调考试）如图所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为圆周，圆心为O，光线从AB面入射，入射角θ1＝60°，它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出．‎ 求(1)画出光路图；‎ ‎(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在 真空中的传播速度c＝3.0×‎108 m/s) ‎ ‎32.（10分）（2020年2月洛阳五校联考）DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成。如图所示，激光束以入射角从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为a，才能有效获取信息。‎ ‎（i）写出sin应当满足的关系式 ‎（ii）在保证a不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度 （），可采取哪些措施？（答出三条措施）‎ ‎33.（10分）（2020年2月湖南部分学校联考）如图所示，一水池深为h，一根长直木棍竖直地插入水底，棍露出水面部分的长度为L，当太阳光与水平面夹角为斜射到水面时，已知水的折射率为n，求棍在水底的影子的长度．‎ ‎34（2020河南许昌四校联考）如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知；一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射，AC边长为‎2a，棱镜的折射率为，求光第一次从BC面射出时：‎ ‎①光的折射角．‎ ‎②光在棱镜中传播的时间（设光在真空中传播速度为c）‎ A B C ‎35.：(2020云南部分名校联考)为测量一块等腰直角三棱镜ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边，如图所示。激光束进入棱镜后射到另一直角边AC时，刚好能发生全反射。该棱镜的折射率为多少？‎ 解析：如图所示，由折射定律，n=，sinC=1/n，90°-r+90°-C=90°，联立解得n=。‎ ‎38．（12分）（2020丹东协作校联考）如图所示，一束截面为圆形（半径R=‎1m）的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为D=(+1)m，不考虑光的干涉和衍射，试问：‎ ‎①若玻璃半球对紫色光的折射率为，请你求出圆形亮区的半径。‎ ‎②若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？‎ ‎38．解：①如图，紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点E，E点到亮区中心G的距离r就是所求最大半径。设紫光临界角为C，由全反射的知识：sinC=1/n （2分）‎