《历年光学(光的折射与全反射)高考真题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《历年光学(光的折射与全反射)高考真题（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、最新历年光学高考真题汇编1.(2013高考新课标全国卷I,34题)(2)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.AB上的入射角应(i)为使光线能从玻璃丝的AB端面.播到另一端面，求光线在端面满足的条件；(ii)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.【解析】(2)(i)设光线在端面AB上C点(见图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有sini=nsinr设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有介Q式中，。是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin0=1由几何
2、关系得a+r=90由式得siniA.n21.(ii)光在玻璃丝中传播速度的大小为cv=n光速在玻璃丝轴线方向的分量为vx=vsina光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为L T=Vx光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面 时间最长，由 式得TmaxJn：c答案：(2)( i )sin i sin 22.5答案：（3）1sin 22.5，一*一，/1根据全反射规律，sinA=n一1故sin22.5n，一1,即折射率的最小值为.n4.SIII22.5（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
3、线BN恰好在N点发生全反射。已知/ABM=30。，求玻璃的折射率。球心O到BN的距离。【解析】设光线在X点的人卷角为八折射角为，由几何关系可知，尸死60：根据折射定律得，犯sin;代入数据得记g。光线BM恰好在N点发生全反既则/BNO为临界角Cf5inC=yn.设球心到BN的距离为比由几何关系可知d二在匚，联立上述各式得d=与R。【考点定位】此题考查光的折射定律、全反射及其相关知识。8.（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22,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值
4、。.【解析】如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。根据折射定律有 nsin9sin a 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于0, “是折射角。现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意,在A点刚好发生全发射，故A 2设线段OA在立方体上表面的投影长为 Ra,由几何关系有式中a为玻璃立方体的边长。由式得由题给数据得由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为Ra的圆。所求的镀膜面积S与玻璃立方体的表面积S之比为S 6 R2 g 6a2由式得来【考点定位】此题考查光的折射及其相关知识。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。不
5、考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，（如图）,且则顶角。可在什么范围内取值？21世纪教育网【答案】0 045【解析】设入射光线经玻璃折射时，入射角为i,折射角为r,射至棱镜右侧面的入射角为根据折射定律有sini=nsinr,由几何关系得：打廿r,当i=0时，由式知r=0, “有最大值0m （如图），由式得，9=mo d同时应小于玻璃对空气的全反射临界角,即 sinom1/n由式和题给条件可得，棱镜顶角。的取值范围为0族45。【考点定位】此题考查折射定律、全反射及其相关知识。13 （2011新课标理综卷第 34题）一半圆柱形透
6、明物体横截面如图所示，地面 AOB镀银,。表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点的入射角为30 ,角MOA=60角 NOB=30 。求:（i）光线在M点的折射角;（ii）透明物体的折射率。解析：（i）如图，透明物体内部的光路为折线MPN, Q、M点相对于底面EF对称，QPN三点共线。设在M点处，光的入射角为i,折射角为r, / OMQ=/PNF= 3根据题意有“=30 ,9（2012海南物理）一玻璃三棱镜，其截面为等腰三角形，顶角。为锐角，折射率为J2。由几何关系得/PNO=ZPQO=r,于是3+r=60且a+r=3由式得r=15o(ii)根据折射率公式有sini=nsinr由式得世乒近。2
