20xx新課標(biāo)高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件第十二章波與相對(duì)論第3單元光的折射全反射50張-資料下載頁(yè)
2025-01-06 14:11本頁(yè)面
【正文】 一系列的反射和折射現(xiàn)象，光路如圖 3所示。則 ( ) A．當(dāng)入射角 β適當(dāng)減小時(shí)，光線 c、 d都可能會(huì)消 失 B．當(dāng)入射角 β適當(dāng)增大時(shí)，光線 d可能會(huì)消失 C．對(duì)于三種介質(zhì)，光在介質(zhì) Ⅱ 中的傳播速度最小 D．出射光線 b、 c、 d不一定平行 圖 3 解析： a光在 MN界面不會(huì)發(fā)生全反射，但隨著 β角增大，a光就可能會(huì)在 PQ界面發(fā)生全反射，則光線 d消失，選項(xiàng) B正確。 Ⅱ 介質(zhì)折射率最大，光在 Ⅱ 中速度最小，選項(xiàng) C正確。如光線 b、 c、 d都有，由幾何關(guān)系可知必相互平行，故選項(xiàng) D錯(cuò)。 答案： BC 4. (2022 開封模擬 ) 如圖 4 所示，直角三棱鏡 折射率為 2 ， ∠ B ＝ 30176。 ，一束單色光垂直 于 AC 面射向棱鏡，入射點(diǎn)為 O 。求光射出棱鏡時(shí)的折射角。 ( 不考慮 BC 面對(duì)光線的反射 ) 圖 4 解析： 光在棱鏡中光路如圖所示。由圖可知， α ＝ 60176。 。設(shè)光在棱鏡中全反射臨界角為 C ，則有 sin C ＝ 1/ n ， n ＝ 2 ，解得 C ＝ 45176。 。 α ＝ 60176。 ＞ C ，所以不會(huì)有光從 AB 界面射出。 θ 2 ＝ 180176。 － 120176。 － 30176。 ＝ 30176。 。 由折射定律 n ＝ sin θ 1 /sin θ 2 得： sin θ 1 ＝ n sin θ 2 ＝ 2 /2 所以 θ 1 ＝ 45176。 。 答案： 45176。 5. (2022 江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)盟第一次聯(lián)考 ) 兩束平行的細(xì)激光 束，垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上，如圖 5所示。已知其中一條光線沿直線穿過(guò)玻璃，它的入射點(diǎn)是O ；另一條光線的入射點(diǎn)為 A ，穿過(guò)玻璃后兩條光線交于P 點(diǎn)。已知玻璃截面的圓半徑為 R ， OA ＝R2， OP ＝ 3 R 。求玻璃材料的折射率。 圖 5 解析： 作出光路如圖所示，其中一條光線沿直線穿過(guò)玻璃，可知 O 點(diǎn)為圓心； 另一條光線沿直線進(jìn)入玻璃，在半圓面上的入射點(diǎn)為 B ，入射角設(shè)為 θ1，折射角設(shè)為 θ2 則 sin θ1＝OAOB＝12得 θ1＝ 30176。 因 OP ＝ 3 R ，由幾何關(guān)系知 BP ＝ R ，則折射角 θ2＝ 60176。 由折射定律得玻璃的折射率為 n ＝sin θ2sin θ1＝sin 60176。sin 30176。＝ 3 ＝ 答案： 6. (2022 渭南質(zhì)檢 ) 如圖 6 所示，半圓形 玻璃磚的半徑 R ＝ 10 cm ，折射率為 n ＝ 3 ，直徑 AB 與屏幕 MN 垂直并 接觸于 A 點(diǎn)。激光 a 以入射角 θ 2 ＝ 30176。 射入玻璃磚的圓心 O ，在屏幕 MN 上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。求這兩個(gè)光斑之間的距離 L 。 圖 6 解析： 作出光路如圖所示， 據(jù)折射定律知1n ＝sin θ 2sin θ 1 。 所以： sin θ1＝ n sin θ2＝32 解得 θ1＝ 60176。 由圖知 L1＝ R tan 30 176。 ， L2＝ R tan 60176。 所以 L ＝ L1＋ L2＝ R (tan 30176。 ＋ tan 60176。 ) ＝40 33 cm ≈ 23 cm 。 答案： 23 cm 7.(2022海南高考 )一玻璃三棱鏡，其截面為 等腰三角形，頂角 θ為銳角，折射率為。 現(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)面上半 部射入棱鏡。不考慮棱鏡內(nèi)部的反射。 若保持入射線在過(guò)入射點(diǎn)的法線的下方一側(cè) (如圖 7)，且要求入射角為任何值的光線都會(huì)從棱鏡的右側(cè)面射出，則頂角 θ可在什么范圍內(nèi)取值？ 解析：設(shè)入射光線經(jīng)玻璃折射時(shí)，入射角為 i，折射角為 r，射至棱鏡右側(cè)面的入射角為 α。根據(jù)折射定律有 sin i＝ nsin r，① 圖 7 由幾何關(guān)系得： θ＝ α＋ r② 當(dāng) i＝ 0時(shí)，由①式知 r＝ 0， α有最大值 αm(如圖 )， 由②式得， θ＝ αm。③ 同時(shí)應(yīng)小于玻璃對(duì)空氣的全反射臨界角， 即 sin αm＜ 1/n④ 由①②③④式和題給條件可得， 棱鏡頂角 θ的取值范圍為 0＜ θ＜ 45176。 。 答案： 0＜ θ＜ 45176。
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