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2011-2020年高考物理试卷分类汇编之099.全反射(含答案及解析)

日期:2024-11-01 科目:物理 类型:高中试卷 查看:61次 大小:288256B 来源:二一课件通
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中小学教育资源及组卷应用平台 第99节 全 反射 1.2020年山东卷9.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为,只考虑由DE直接射向侧面AA' C'C的光线。 下列说法正确的是(  ) A. 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 B. 光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 C. 若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大 D. 若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小 【答案】AC 【解析】AB.由题可知 可知临界角为45o,因此从D点发出的光,竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘,同时C点也恰好是出射光线的边缘,如右图所示,因此光线只能从MC段射出,根据几何关系可知,M恰好为AC的中点,因此在AA'C'C 平面上有一半的面积有光线射出,A正确,B错误; C.由于频率越高,折射率越大,当光源发出的光的频率变小,折射率也会变小,导致临界角会增大,这时M点上方也会有光线出射,因此出射光线区域的面积将增大,C正确,D错误。 故选AC。 2.2020年浙江卷13.如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c,则( ) A.玻璃砖的折射率为1.5 B.之间的距离为 C.光在玻璃砖内的传播速度为 D.光从玻璃到空气的临界角为30° 答案:C 解析:AB.作出两种情况下的光路图,如图所示 设,在A处发生全反射故有 由于出射光平行可知,在B处射出,故 由于 联立可得,,故AB错误; C.由,可得,故C正确; D.由于,所以临界角不为30°,故D错误。 故选C。 3.2019年海南卷18.一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷,凹面与圆柱体下底面可透光,表面其余部分均涂有遮光材料。过圆柱体对称轴线的截面如图所示。O点是球形凹陷的球心,半径OA与OG夹角θ=120°。平行光沿轴线方向向下入射时,从凹面边缘A点入射的光线经折射后,恰好由下底面上C点射出。已知,,。 (i)求此透明材料的折射率; (ii)撤去平行光,将一点光源置于球心O点处,求下底面上有光出射的圆形区域的半径(不考虑侧面的反射光及多次反射的影响)。 答案:(i) (ii) 解:(i)平行光沿轴线方向向下入射时,折射后恰好由下底面上C点射出,如答图1示。容易看出入射角i=60°,折射角的正切为,所以折射角r=30°,透明材料的折射率为 (ii)见答图2示,由几何关系得 ,所以 由于射到圆弧面上的光线不发生折射,设全反射的临界角为, ,即临界角小于45°, 所以下底面上有光出射的圆形区域的半径为 阳 庞留根 4. 2014年理综四川卷 3.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球,则:( ) A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B.小球所发的光能从水面任何区域射出 C.小球所发的光频率变大 D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 【答案】D 【解析】光从水中进入空气,只要在没有发生全反射的区域,都可以看到光线射出,所以A、B错误;光的频率是由光源决定与介质无关,所以C错误;由n=c/v得,光从水中进入空气后传播速度变大,所以D正确。 5. 2014年理综福建卷 13.如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路图的是 ( ) 答案:A 解析:光从空气进入玻璃,在分界面上会发生折射,且折射角小于入射角,故选项B、D错误;光从玻璃进入空气,折射角应大于入射角,所以C错;若满足入射角大于临界角的情况,则会发生全反射,故A正确 ... ...

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