03光的折射与全反射-备战2023届高考二轮复习之物理选择性必修

03 光的折射与全反射（原卷版） —2023届高考第二轮复习物理选择性必修 1．（2020·山东省泰安市泰安中学月考）学校开展研究性学习, 某研究小组的同学根据所学的光学知识, 设计了一个测量液体折射率的仪器, 如图所示．在一圆盘上, 过其圆心 O 作两条互相垂直的直径 BC、EF, 在半径 OA 上, 垂直盘面插下两枚大头针 P1、P2并保持 P1、P2位置不变, 每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中, 而且总使得液面与直径 BC 相平, EF作为界面的法线, 而后在图中右上方区域观察 P1、P2的像, 并在圆周上插上大头针 P3, 使 P3正好挡住 P1、P2, 同学们通过计算, 预先在圆周 EC 部分刻好了折射率的值, 这样只要根据 P3所插的位置, 就可直接读出液体折射率的值, 则： （1）若∠AOF=30°, OP3与 OC 的夹角为 30°, 则 P3处所对应的折射率的值为______． （2）图中 P3、P4两位置______处所对应的折射率值大． （3）作 AO 的延长线交圆周于 K, K 处所对应的折射率值应为______． （4）若保持∠AOF=30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过______． 2．（2020·广西桂林市高三上学期第一次联合调研） 如图，将半径为 R 的透明半球体放在水平桌面上方，O 为球心，直径恰好水平，轴线 OO' 垂直于水平桌面。 位于 O 点正上方某一高度处的点光源 S 发出一束与 OO' 夹角 θ=60°的单色光射向半球体上的 A 点，已知透明半球体对单色光的折射率为，光在真空中传播速度为 c，不考虑半球体内光的反射，求： （1）求光线通过半球体后射到桌面上的位置 B（图中未画出）到 O' 的位置； （2）求该光在半球体内传播的时间t。 3．（2020·陕西省高三一模）如图所示, 半圆玻璃砖的半径 R=12cm, 直径 AB 与光屏 MN 垂直并接触于 A 点。一束激光 a 从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心 O, 光线与竖直直径 AB 之间的夹角为 60°, 最终在光屏 MN 上出现两个光斑, 且 A 点左侧光斑与 A 之间距离为 4 cm。求： ①玻璃砖的折射率； ②改变激光 a 的入射方向, 使光屏 MN 上只剩一个光斑, 求此光斑离 A 点的最远距离。 4．（2020·重庆市巴蜀中学适应性月考）如图为某种透明介质的截面图, △AOC 为等腰直角三角形, BC 为半径 R＝10cm 的四分之一的圆弧, AB 与水平屏幕 MN 垂直并接触于 A 点, 由红光和紫光两种单色光组成的细束复色光射向圆心 O, 在 AB 分界面上的入射角 i＝45°, 结果在水平屏幕 MN 上出现两个亮斑P1P2(图中未画出), 已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1= , n2 （1）判断在 P1 和 P2 两处产生亮斑的颜色； （2）求两个亮斑间的距离P1P2 5.2021全国甲卷第15题. 如图，单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是___________s≤t<___________s（不考虑反射）。 6.2021全国乙卷第16题. 用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大头针确定出射光路，O和分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为，A到过O点的法线的距离，M到玻璃砖的距离，到的距离为。 （ⅰ）求玻璃砖折射率； （ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上表面入射，入时角从0逐渐增大，达到时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。 7.2021北京卷第2题. 如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（ ） A．这是光的干涉现象 B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长 C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率 D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度 8.2021天津卷第2题 光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（　　） A．波长变短 B．光子能量增加 C．频率降低 D．传播速度增大 9.2021湖南卷第18题. 我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。身高的人站在水平地面上，其正前方