高考物理母题解读(十三)选修3-4母题9光的折射

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1、高考母题解读高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题9、光的折射【解法归纳】光的折射遵循光的折射定律，入射角的正弦与折射角的正弦的比值等于介质的折射率。在光的折射中，光路是可逆的。介质的折射率等于光在真空中的传播速度与介质中传播速度的比值，n=c/v。光的色散实验表明，同一介质对各种色光的折射率不同，频率越高的光，折射率越大。分析光的折射问题可画出光路图，利用折射定律和相关几何关系

2、列方程解答。典例.（9分）（2012·新课标理综）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。【考点定位】此题考查光的折射及其相关知识。2（2012·山东理综）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出。出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°，求②玻璃的折射率。②球心O到BN的距离。【考点定位】此题考查光的折射定律、全

3、反射及其相关知识。3．（2011海南物理）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端=0.8m处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方=3.0m处下潜到深度为=4.0m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜△h=4.0m，恰好能看见Q。求（i）水的折射率n；（ii）赛艇的长度l。（可用根式表示）4（2010江苏物理）如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出．已知入射角为i，A与O相距l，介质的折

4、射率为n，试求介质的厚度d．【解析】设折射角为r，由折射定律n=sini/sinr，几何关系l=2dtanr，联立解得d=【点评】此题考查光的折射定律和光路几何关系。5．(2010海南物理)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离。（q很小时．sinq=q，cosq=1）6（2011山东理综卷）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。①求介质的折射率。②折射光线中恰好射到M点

5、的光线__________(填“能”或“不能”）发生全反射。7（2010北京理综）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是A.在相同介质中，绿光的折射率最大B.红光的频率最高C.在相同介质中，蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，选项B错误；由色散现象可知同一介质对频率大的光有较大的折射率，蓝光的折射率较大，选项A错误；频率大的光在真空中和介质中的波长都较小，蓝光的频率最大，波长最短，选项C正确。频率大，光子能量大，对于红、黄、绿、蓝四种单色光，红

6、光光子的能量最小，选项D错误。【答案】C【点评】此题考查色散、折射率与频率的关系、频率与波长的关系、光子能量等知识点。8.（2008·全国理综I）一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中A.t1始终大于t2B.t1始终小于t2C.t1先大于后小于t2D.t1先小于后大于t29．（2008·全国理综II）一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻

7、璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离．在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是A．红光以30°的入射角入射B．红光以45°的入射角入射C．紫光以30°的入射角入射D．紫光以45°的入射角入射11、如图所示，三种介质a、b、c，一束单色光由介质a射入介质b，再由介质b射入介质c，其中∠1>∠3>∠2，则关于三种介质的说法正确的是A．该单色光在三种介质中的折射率的大小关系是na>nc>nbB．该单色光在三种介质中的传播速度的大小关系是va>vc>vbC．该单色光在三种介质中的波长的大小关系是λa>λc>λbD．

8、该单色光在三种介质中的频率的大小关系是fa>fc>fb12.（2011福建理综卷第14题）.如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光