夺分测10 光学(中档题)(专题微测Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考物理大二轮专题复习

夺分测10　光学(中档题) 1.(2025·郑州联考)如图所示，一种透明柱状材料的横截面由一个等腰梯形OMNP和一个圆组成，圆的半径OP=R= m。一束单色光从等腰梯形MN边的中点A垂直MN射入，在圆弧上B点恰好发生全反射后射向OQ边上的D点(光路未画出)，已知R=2MN，∠OPN=∠POM=60°，光在真空中的传播速度为c=3×108 m/s，不考虑多次反射的情况。求: (1)透明柱状材料的折射率n; (2)光线从A点到D点的传播时间t。 解析　(1)作出光线的光路图，如图所示， 设全反射临界角为C，由几何关系可得 sin C==， 光在圆弧上恰好发生全反射的临界角C=30°， 可得n==2。 (2)光线在该材料中的传播速度v==c， 光线从A点到D点的光程 s=tan 60°+Rcos 30°+×=R， 光线从A点到D点的传播时间 t====5×10-9 s。 答案　(1)2　 (2)5×10-9 s 2.(2025·湖北联考)某城市公园在布置灯光秀时，为了做出灯光特效，工作人员在面积足够大的湖中离水面深h=2 m处水平放置一长度为L=5 m的细灯带发光体，截面图如图所示。该发光体通电后能发出单色光，水的折射率n=，忽略灯带发光体的粗细，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求: (1)该单色光由水中进入空气时的临界角C; (2)夜间通电后，被该细灯带照亮的湖面区域的面积S。 解析　(1)根据全反射临界角公式有sin C=， 解得C=37°。 (2)如图甲所示，点光源在深为h的水底照亮圆形区域半径为R， 根据几何关系可知tan C=， 解得R= m， 细灯带照亮的湖面区域如图乙所示，其面积 S=πR2+2RL， 联立解得S= m2。 答案　(1)37°　(2)m2 学科网（北京）股份有限公司 $