2019-2020年高考物理复习 最新模拟题汇编 光学

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1、2019-2020年高考物理复习最新模拟题汇编光学1.(xx福建省漳州市芗城中学高三12月第四次月)如图所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45°，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角α为(　　)A．30°　　　B．45°C．60°　　　D．75°解析：由折射定律知n＝，＝，则折射角θ2＝30°，如图所示，画出光路图，光线方向改变了45°－30°＝15°，光在球面内的入射角为30°，经一次反射，光线的传播方向改变180°－2θ2＝120°，再射出球体时传播方向又改变15°角，因此光线偏了120°＋2×15°＝150°角，则α＝

2、180°－150°＝30°，故A选项正确．答案：A2.(xx·河北省邯郸市高三教学质量检测)如图，—透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R，长为L。平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。RL解析：设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件设全反射临界角为θ，由折射定律有，解得，由几何关系得 所以照亮面积为【答案】3.（xx·湖北省八校高三第一次联考）如图所示为某种材料做成的透明光学器件，横截面AB为半径为R的四分之一圆弧，O为圆心。一束宽度为R的单色平行光垂直AO面入射，该器件对光的折射率为n=。点C、D位于AO表面上。CO=R/2，从C点入射的

3、光线从AB弧面上的E点射出，出射角为β。从D点入射的光经AB弧面一次反射后直接到达B点。求：（Ⅰ）β的大小；（Ⅱ）通过计算说明从D点入射的光能否在AB弧面发生全反射？解析：（Ⅰ）由几何关系知入射角i=∠CEB=30°，根据折射定律有n=sinβ/sini，代入n=、i=30°，得β=60°。（Ⅱ）画出光路如图，由反射定律有∠DFO=∠BFO，由几何关系知∠DFO=60°，由于sin60°>1/n=/3，故在F点发生全反射。【答案】（Ⅰ）60°（2）发生全反射4.(xx·重庆市巴蜀中学高三一模)一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n＝.在此截面所在

4、的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜(如图所示)。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。【解析】光路图如图所示设折射光线与AB的交点为D，入射角为i，折射角为r，由折射定律得n＝解得r＝30°由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°设全反射的临界角为C，则sinC＝解得C＝45°因θ>C，光在D点全反射．设光线的出射点为E，且DE⊥BC，过M作AD的垂线交于点F，由几何关系得：BD＝a－2AF，BE＝BDsin30°解得BE＝a，即出射点在BC边上离B点a的位置．【答案】见解析　5.（xx·云南省部分名校12月统考）投影仪的镜头是一

5、个半球形的玻璃体，光源产生的单色平行光投射到平面上，经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径为R，光屏MN到球心O的距离为d(d>3R)，玻璃对该单色光的折射率为n，不考虑光的干涉和衍射。求光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径。【解析】如图所示，光线入射到D点时恰好发生全反射又因为解得【答案】