第3部分 3 后攻计算题·练综合练规范 题点4 光 学-【导与练】2023高考物理二轮复习教师用书word（新教材）

学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 题点4 光学 全国 全国 高考 年份 山东卷 广东卷 福建卷 湖南卷 河北卷 甲卷 乙卷 命题 2021 T16 T15 T18 T18 T18 盘点 2022 T16 T16 T18 T18 T18 1.(2022·广东汕头三模)在“天宫课堂”第二课“光学水球”实验中， 王亚平老师在水球中注入少量气体，在水球内会形成一个气泡。在另 一侧，我们可以观察到王老师一正一反两个像，如图甲所示。这是因为 有一部分光线会进入水球中的气泡，形成了正立的人像，而另一部分 无法进入气泡的光线，形成了倒立的人像。为了方便研究，我们简化为 如图乙所示。已知水球半径为R,气泡半径为R2,两球为同心球。有两 束平行光射入水球，其中a光沿半径方向射入，b光恰好在气泡表面发 生全反射，水的折射率为n。求a、b两束平行光之间的距离x。 R 乙 解析：画出b光部分光路，如图所示。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 6 zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 LC.N R2 *0 在M点，根据折射定律有n器， 因b光在N点发生全反射，有sinC音， 在三角形0中，根据正弦定理有彩巴， a、b平行光之间的距离x=R1sini, 联立以上四式解得xR2 答案：R2 2.(2022·山东烟台模拟)如图所示，ABCDE是一透明材料做成的光学 元件的截面图，AB为半径为a的四分之一圆弧，0为弧AB的圆心，OCDE 为边长为√a的正方形。O点放置一点光源，CD段上有光射出的长度 为a,只考虑首次射向CD和DE的光线，已知光在真空中的传播速度为 c,求： 0 B (1)从CD边中点射出光线的出射角正弦值： (2)从C①边射出的光线，在此元件中传播的最长时间t。 解析：如图所示。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 B (1)由于CD段上有光射出的长度为a,AF∥OC,故照射到F点的光恰好 发生全反射，有sin0=, 其中sin0架=5+=克， 解得n2。 设从CD边中点G射出光线的入射角为a,出射角为B,有器2， sin a= 故sinB-25 。 (2)最长时间t=要， 其中HF=a,v号5， 解得t是。 答案：1)9 (2)2 3.(2022·重庆沙坪坝区模拟)单反相机（图甲）取景器的取景范围和 实际拍摄范围基本上一致，十分有利于摄影，让我们能够直观地取景 构图。如图乙是单反照相机取景器的光路示意图，其核心部件为屋脊 五棱镜。图丙为屋脊五棱镜的横截面，部分角度如图中所示。光线垂 直AB射入，依次经过CD、DE和EA,最后光线从BC射出，若光恰好能 够在CD上发生全反射。 ◆独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2 xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 甲 屋脊五棱镜 任日镜 取景场镜三 0 快门幕帘 反光镜今滔 照相物镜 测光原件 乙 75C0 60° E .608 A 丙 (1)求五棱镜的折射率： (2)判断光线能否在AE发生全反射，说明理由。 解析：(1)作出光路图如图所示， D 75°C 309 175 60 E 60A A 光刚好在CD面发生全反射，由几何关系可得入射角a30°， 刚好全反射时sina=音， ·独家授权侵权必究 学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 解得n=2。 (2)分析光路图可知，光在AE上入射角也为30°，可判断可以刚好在 AE发生全反射： 答案：(1)2(2)见解析 4.汽车的前挡风玻璃设计成双层玻璃，会使驾驶员在视觉上“缩短” 安全行驶距离。为了研究方便，假设双层玻璃中夹的是空气。如图甲， 某型号重卡的双层玻璃的倾斜角为30°（与竖直方向的夹角），将重卡 驾驶员前方的小轿车尾灯简化为一个点光源A,若其发出的与水平方 向成30°角的光线在B点到达重卡外层玻璃外表面，该光线在外层玻 璃内部的折射光线恰好沿水平方向，光线射出外层玻璃经过中间的空 气层进入内层玻璃，折射后进入重卡驾驶员的眼睛，光路图如图乙所 示。已知双层玻璃的厚度均为d。求：（结果可带根号） 民 (1)双层玻璃的折射率n; (2)双层玻璃使驾驶员的视觉上“缩短”的安全行驶距离AA'的长度。 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 解析：(1)由几何关系可知光线AB进入外层玻璃的入射角i60°，折 射角r=30°， 根据折射定律有n器， 解得n5。 (2)由几何关系可知BCm0, 设光线经过外层玻璃折射后的偏移量