2011-2020年高考物理试卷分类汇编之099.全反射（含答案及解析）

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 ... ...