资源描述：
《（通用版）2020版高考物理大二复习专题强化练（二十一）几何光学（含解析）.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题强化练(二十一) 几何光学(满分:70分 时间:40分钟) (共8小题,1~2题每题5分,3~8题每题10分,共70分)1.(考点1)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。O点为圆心,OO'为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO'夹角θ较小时,光屏出现三个光斑。逐渐增大θ角,当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则 。(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,全部选对得5分,每选错1个扣3分,最低得0分
2、) A.玻璃砖对A光的折射率比玻璃砖对B光的折射率小B.A光在玻璃砖中的传播速度比B光在玻璃砖中的传播速度小C.光屏上出现三个光斑时,NQ区域A光的光斑离N点更近D.α<θ<β时,光屏上只有1个光斑E.β<θ<π2时,光屏上只有1个光斑解析根据题干描述“当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失”,说明A光先发生了全反射,A光的临界角小于B光的临界角,而发生全反射的临界角C满足:sinC=1n,可知玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,故A错误;玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,由n=cv知,A光在玻璃砖中传播
3、速度比B光的小。故B正确;由玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,即A光偏折大,所以NQ区域A光的光斑离N点更近,故C正确;当α<θ<β时,B光尚未发生全反射现象,故光屏上应该看到2个亮斑,其中包含NP侧的反射光斑(A、B重合)以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故D错误;当β<θ<12π时,A、B两光均发生了全反射,故仅能看到NP侧的反射光斑(A、B重合)。故E正确。故选BCE。答案BCE2.(考点3)(2019山东济南质检)某同学测量玻璃砖的折射率,准备了下列器材:激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖。如图所示,直尺与玻璃砖平行放置,激光笔
4、发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面,在直尺上观察到A、B两个光点,读出OA间的距离为20.00cm,AB间的距离为6.00cm,测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1=10.00cm,玻璃砖厚度d2=4.00cm。玻璃的折射率n= ,光在玻璃中的传播速度v= m/s。(光在真空中传播速度c=3.0×108m/s,结果保留2位有效数字,sin37°=0.6,cos37°=0.8) 解析作出光路图如图所示,根据几何知识可得tani=10cm10cm=1,所以入射角i=45°,tanr=3cm4cm=34,所以折射角r=37°,故折射率n=sinis
5、inr≈1.2,故v=cn=2.5×108m/s。答案1.2 2.5×1083.(考点1)(2019云南二模)一同学在水平桌面上铺放一张白纸,将一横截面是直角三角形的玻璃砖平放在白纸上,并用铅笔将其边缘画在白纸上,得到如图所示的直角三角形ABC,在白纸上做一垂直BC边的直线,在该直线上竖直插上P1、P2两颗大头针,然后从玻璃砖的另一个面透过玻璃砖观察P1、P2的像,在白纸上竖直插上P3、P4两颗大头针,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,大头针的位置如图所示。(1)作出该光束完整的光路图;(2)测得出射光线与AB边的夹角为θ(为锐角),
6、测出直角三角形顶角A的角度为α,求该玻璃砖的折射率n。解析(1)光路图如图所示。(2)由光路图的几何关系得:折射角为:γ=π2-θ入射角为:φ=π2-2α玻璃的折射率为:n=sin(π2-θ)sin(π2-2α)=cosθcos2α。答案(1)见解析图 (2)cosθcos2α4.(考点2)(2018吉林三模)如图所示,一束截面为圆形(半径为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D=(2+1)m,不考虑光的干涉和衍射。(1)若玻璃半球对紫色光的折射率为n=2,求出圆形亮区的半径r;(2
7、)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?简述原因。解析(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,由全反射的知识得:sinC=1n,又AB=RsinC=Rn,OB=RcosC=Rn2-1n,BF=AB·tanC=Rnn2-1,GF=D-(OB+BF)=D-nRn2-1,又GEAB=GFFB,所以有r=GE=GFFB·AB=D-nR=1m。(2)紫色。当平行光从玻璃中射向空气时,由于紫光的折射率最大,则临界角最小,所以首先发生全反射,因此出射光线与屏幕的交点最
8、远。故圆形亮区的最外侧是紫光。答案(1)1m (2)紫色5.(考点
