2021届高考物理100考点最新模拟（选考）专题3.5 光的折射综合问题（原卷版）.doc

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1、高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-4）第三部分光学、电磁波和相对论专题3.5光的折射综合问题1．(10分)（2019辽宁沈阳三模）如图是一个半径为R、球心为O的半球形透明玻璃体的截面图。在距离O点右侧1.5R处有一个竖直放置的幕布MN，OA为球体的一条水平轴线且与幕布MN垂直。(i)某光源发出的细光线沿OA方向从O点射入半球形透明玻璃体并在幕布上形成二亮斑。现保持光线的传播方向不变让光源缓慢下移，当射入点位于O点正下方时，幕布上的亮斑突然消失，求该透明玻璃半球体折射率；（ii）若将该光源置于O点左侧处的S点，其发出的一细光线沿与OA夹角方向射向该

2、透明玻璃半球体，求光线由光源到达幕布所用时间。(已知光在真空中传播速度为c，不考虑光线在透明玻璃内的二次反射)。2.（10分）（2019山东潍坊三模）如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R．已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。求该玻璃的折射率。3．（10分）（2019广西桂林、崇左二模）如图为一由透明介质制成的截面为半圆的柱体，放在水平面上，其中D点为圆心，该圆的半径为R，一点光源发出

3、一细光束，该光束平行水平面射到透明介质上的M点，该光束经透明介质折射后射到水平面上的Q点。已知OM＝R，OQ＝R，光在空气中的速度为c。求：①透明介质的折射率n；②该光束由M点到Q点的时间；4．(10分)如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n＝，AB＝BC＝8cm，OA＝2cm，∠OAB＝60°。①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。②第一次的出射点距C多远。5.如图所示，光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖，其直径AB与水平面成30°角。(1)若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心O

4、，由AB面折射后射出，当光点落在光屏上时，绕O点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏PQ上的落点距O′点最远？(已知玻璃砖对该光的折射率为n＝)(2)若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光？若使光线绕圆心O逆时针转动，什么颜色的光最先消失？6.如图所示为一半球壳形玻璃砖，其折射率为n＝，球壳内圆的半径为R，外圆的半径为R。图10中的OO′为半球壳形玻璃砖的中轴线，一束平行光以平行于OO′的方向从球壳的左侧射入，如图10所示。若使光第一次到达内圆表面时能射出，求入射角i

5、的范围。7．(10分)如图所示，一个正方体玻璃砖的边长为a，折射率n＝1.5，立方体中心有一个小气泡。为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴一张纸片，求每张纸片的最小面积。8.如图所示为安全防盗门上观察孔(俗称“猫眼”)，直径为d，为了扩大向外观察的范围，在孔中完全嵌入折射率为n＝的玻璃，玻璃由圆柱体和顶角为60°的球冠组成，猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。若要让房间里的人能看到门外全部的景象，门的厚度不能超过多少？9.（２０１６辽宁大石桥二高期末）如图所示，横截面（纸面）为△ABC的三棱镜置于空气

6、中，顶角∠A=60°．纸面内一细光束以入射角i射入AB面，直接到达AC面并射出，光束在通过三棱镜时出射光与入射光的夹角为（偏向角）．改变入射角i，当i=i0时，从AC面射出的光束的折射角也为i0，理论计算表明在此条件下偏向角有最小值．求三棱镜的折射率n．10.（2016年3月湖南怀化一模）有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示，从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回，若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？11

7、.(2016湖北七市(州)联考)一立方体透明物体横截面如图所示，底面ＢＣ和右侧面ＣＤ均镀银（图中粗线），Ｐ、Ｍ、Ｑ、Ｎ分别为ＡＢ边、ＢＣ边、ＣＤ边、ＡＤ边的中点，虚线在ＡＢＣＤ所在的平面内并与ＡＢ平行．虚线上有一点光源Ｓ，从Ｓ发出一条细光线射到Ｐ点时与ＰＡ的夹角成30°，经折射后直接射到Ｍ点，从透明物体的ＡＤ面上射出后刚好可以回到Ｓ点．试求：（计算中可能会用到＝1.41，＝2.45，sin15°＝0.26）（i）透明物体的折射率ｎ；（ii）若光在真空中的速度为ｃ，正方形ABCD的边长为ａ，则光从Ｓ点发出后，经过多长时间射回Ｓ点？