2022年高考物理母題題源系列 專題14 光的折射、全反射（含解析）

2022年高考物理母題題源系列 專題14 光的折射、全反射（含解析）【母題來源一】 xx年安徽卷第18題【母題原題】18如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個面折射后從AC面進入空氣。當出射角和入射角i相等時，出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角為，則計算棱鏡對該色光的折射率表達式為： （ ）A B C D【母題來源二】 xx年福建卷第13題【母題原題】13.如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為a、b，該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb。則 ： （ ）A.a<b，na >nb B.a>b，na <nb C. a<b，na <nb D. a>b，na >nb【命題意圖】 考查光的折射和全反射現(xiàn)象，需要考生正確做出光路圖，然后根據(jù)光的傳播規(guī)律和幾何關(guān)系解題，意在考查考生對光的折射和全反射現(xiàn)象的理解能力和運用幾何知識解題的能力?！究荚嚪较颉?光的折射和全反射，一直是高考考查的重點，主要是以計算題的形式考查，需要考生具備一定的作圖能力和掌握基本的幾何知識。【得分要點】 對光學計算題，一般要正確作出光路圖，利用幾何知識和光學相關(guān)公式解題。對于光的折射和全反射，考生還需要理解以下方面：1.各種色光性質(zhì)比較：在可見光中，紅光的折射率n最小，頻率最小，在同種介質(zhì)中（除真空外）傳播速度v最大，波長最大，從同種介質(zhì)射向真空時發(fā)生全反射的臨界角C最大，以相同入射角在介質(zhì)間發(fā)生折射時的偏折角最?。ㄗ⒁鈪^(qū)分偏折角和折射角）。2.發(fā)生全反射的條件：(1)光從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì) 對于兩種介質(zhì)來說，光在其中傳播速度較小的介質(zhì)，亦即絕對折射率較大的介質(zhì)，叫光密介質(zhì)；而光在其中傳播速度較大的介質(zhì)，亦即絕對折射率較小的介質(zhì)叫光疏介質(zhì)。光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對的(2)入射角等于或者大于臨界角 臨界角C是指恰好發(fā)生全反射時入射角的大小，此時折射角等于90°。全反射和臨界角是光學部分考查的重點內(nèi)容，處理問題的關(guān)鍵是：依據(jù)發(fā)生全反射的條件，畫出恰好發(fā)生全反射的邊界光線，利用幾何關(guān)系和臨界角公式求解。【母題1】打磨某剖面如圖所示的寶石時，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切割在1<<2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射，僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況，則下列判斷正確的是： （ ）A若>2，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B若>2，光線會從OQ邊射出C若<1，光線會從OQ邊射出D若<1，光線會在OP邊發(fā)生全反射【母題2】如圖所示，AOB是由某種透明物質(zhì)制成的圓柱體橫截面(O為圓心)，折射率為。有一束平行光以45°的入射角射向柱體的OA平面，這些光線中有一部分不能從柱體的AB面上射出，設凡射到OB面的光線全部被吸收，也不考慮OA面的反射，則圓柱體AB面上有光線出射的部分占AB表面的比例為： （ ）A1:4 B1:3 C2:3 D1:2【母題3】一束光線從折射率為1.5的玻璃射向空氣，入射角為45°。下列四幅光路圖中正確的是： （ ）【母題4】一束紅色的細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現(xiàn)折射光線的強度隨著的變化而變化，如圖（b）的圖線所示。下列說法正確的是： （ ）A透明體對紅光的折射率為B紅光在透明體中的速度大小與在真空中的相同C紅光的折射光線的頻率會隨著折射光線強度的增大而增大D紅光在透明體內(nèi)發(fā)生全反射的臨界角為【母題5】如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是： （ ）A增強，紫光 B增強，紅光 C減弱，紫光 D減弱，紅光【母題6】如圖所示，直線OO與上下表面平行的玻璃磚垂直且與其上表面交于N點。a、b為兩束不同頻率的單色光，以45°的入射角射到玻璃磚的上表面，入射點A、B到N點的距離相等，經(jīng)折射后兩束光相交于圖中的P點。下列說法正確的是： （ ）A在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C同時增大入射角(始終小于90°)，則a光在下表面先發(fā)生全反射D對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬【母題7】如圖所示，一個玻璃三棱鏡的截面為等腰直角ABC，A為直角，玻璃三棱鏡的折射率為 。此面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊的中點，對這條光線進入棱鏡之后的光路分析正確的是： （ ）A. 直接射到AC邊上，發(fā)生全反射現(xiàn)象B. 直接射到BC邊上，發(fā)生全反射現(xiàn)象C. 直接射到AC邊上，部分光線從AC邊射出D. 直接射到BC邊上，部分光線從BC邊射出【母題8】a、b兩種單色光以相同的入射角從空氣斜射向某種玻璃中，光路如圖所示。關(guān)于a、b兩種單色光，下列說法中正確的是： （ ）A該種玻璃對b光的折射率較大Bb光在該玻璃中傳播時的速度較大C兩種單色光從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角較小D在同樣的條件下，分別用這兩種單色光做雙縫干涉實驗，b光的干涉圖樣的相鄰條紋間距較大【母題9】圓形玻璃磚的橫截面如圖所示， O點為圓心，OO為直徑MN的垂線，足夠大的光屏PQ與直徑MN垂直并接觸于N點，已知半圓形玻璃磚的半徑R=10cm，折射率，一細束激光沿半徑方向射向圓心O點，入射光線與OO夾角=30°，光屏PQ上出現(xiàn)兩個光斑，則這兩個光斑之間的距離為： （ ）Acm Bcm C cm Dcm，則這兩個光斑之間的距離為；故選C.考點：光的反射定律及光的折射定律.【母題10】現(xiàn)在高速公路上的標志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時，它能把車燈射出的光逆向返回，所以標志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制作的。如圖反光膜內(nèi)部均勻分布著直徑為10m的細玻璃珠，所用玻璃的折射率，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射一反射一再折射后恰好和入射光線平行，第一次入射時昀入射角i應是： （ ）A15° B30° C45° D60°