专题二十一 光学-2021年高中物理解题技巧点拨（学审题，理思路）

学审题，理思路 专题十八、光学 1.（2021浙江名校新高考联盟第一次联考）“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器。如图，将一等腰直角三棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，其横截面ABCD为底角45°的等腰梯形，O为AB中点，P为OA中点，光线1和光线2两条与BC平行的光线，分别从P和O点入射棱镜，均在BC面上发生一次全反射后从CD面射出，其中光线2的出射点为CD中点Q (未画出)，已知棱镜对两光线的折射率n= ，AB= ,光在真空中的传播速度为c， ,，则 A.光线1在棱镜中的传播速度为 c B.光线2在棱镜中的传播时间为 C.光线1在棱镜中经过的路程长为 D.光线1从CD边射出点到BC边的距离为 L 【学审题、理思路】 光路图 ↓ 几何关系 n=c/v ↓ ↓ 光线在棱镜中经过的路程 光线1在棱镜中的传播速度 ↓ ↓ 光线2在棱镜中的传播时间 【参考答案】C 【名师解析】由n=c/v可得.光线1在棱镜中的传播速度为v= c/2，选项A错误；画出光路图，光线1（或光线2）在棱镜中经过的路程长为s= L÷sin15°+ L÷sin15°= ，选项C正确；光线2在棱镜中的传播时间为t=s/v= ，选项B错误。由对称性可知，光线1从CD边射出点到BC边的距离为d= × ×sin45°= L，选项D错误。 2.如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin 53°=0.8)。已知水的折射率为。 (i)求桅杆到P点的水平距离; (ii)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射出后仍照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。 【学审题、理思路】 . 列方程联立解得桅杆到P点的水平距离 ↑ ↑ 题述情景→几何关系 折射定律 ↓ ↓ 列方程解得船行驶的距离 【参考答案】i) 7 m (ii) 5.5 m 【名师解