高三物理二轮复习常考模型微专题复习-几何光学三角形玻璃砖专题

1、几何光学三角形玻璃专题一单题1如图所示是截面为直角三角 的璃砖，其中= 30 ，一束光线从 面中点 M 平于底边 射玻璃砖知 =2a光在玻璃中的折射率 = ，空中光速为 ，则光在该玻璃砖中的传播时间为（ ）A32cB32cC D ac2如图所示，一横截面为等腰角形的玻璃砖，底角为 ，边 BC 长 ， 与 BC 垂直O 为 BP中点。一细光束平行于 从 O 由空气射入玻璃砖。已知玻璃砖对该光束的折射率 = 3 ，空中光 速为 。则光束（ ）A 边会发生全反射B在玻璃砖中的波长为空气中的 3 倍C在玻璃砖内传播的光程为 aD玻砖 边出的位置与 O 点的距离为 a3如图所示平定放置折射率为 的腰三角

2、形玻璃砖底角为 3。两束相同的激光在与底边中垂 线对称的位置，垂直底边从空气射入玻璃砖，已知光在空气中的传播速度为 ，（ ）A从璃砖射出的方向与入射方向夹角为 B光从空气进入玻璃砖时，光子的动量变大C光在玻璃砖内的传播速度为 D从璃到空气的全反射临界角为 304一玻璃砖横截面如图所示中 ABC 为角三角AC 边画出 为角边， 答案第 1 页，总 19 页ADC为一圆弧，其圆心在 BC 边中。此玻璃的折射率为 1.5。 为贴近玻璃砖放置的、与 AB 垂直的光屏。 若一束宽度与 AB 边长度相等的行光从 边直入玻璃砖，则（ ）A 边射出一束宽度与 BC 边度相等的平行光B屏上有一亮区，其宽度大于

3、AB 边长度C屏上有一亮区，其宽度等于 AC 边长度D屏远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大5某玻璃三棱镜的截面如图所，束光线从 边的 M 点平行于 BC 的向射入棱镜，经 BC 边次反射后，反射光线与 AB 边行。则该棱镜对该束光线的折射率为（ ）A C 26图示三形 3BD为一棱镜的横截面 , B 30细单色光平行于底边BC从 AB边上的 D 点 3ll）射入棱镜，从 边的 E 点行底边 BC 射出棱镜，且 E ，知光在真空中的传播速度为 。（ ）A棱的折射率为 3B棱镜的折射率为 1.5C光在该棱镜中传播的速度大小为cD在棱镜中传播的时间为 l7如图所示，两束颜色不

4、同的色光 b 行于三棱镜底边 BC 从 边入，经三棱镜折射后相交于点 P，列说法正确的是（ ）A棱对 的折射率小于对 b 光的折射率B在三棱镜中 光传播速度大于 b 光传播速度答案第 2 页，总 19 页C同一种介质对 a 的全反射临界角大于对 光全反射临界角D利 光 做衍射实验时b 光实验现象更明显8有一腰长为 16cm 的腰直角三棱，为了测定它的折射率，先把三棱镜的一个端面放在铺好白纸的桌面上，用铅笔画出它的轮廓线 ABO如图所示。从 上 C 点观察 ，现 的的位置在 处测DO 9cm， OC 12cm，光在真空中的传播速度为 。下列判断正确的是（ ）A察看到 A 点像时的折射光线对应的折

5、射角的正弦值为 0.6B三棱镜的折射率为C光在三棱镜中传播的速度为cD在棱镜中发生全反射的临界角的正弦值为 0.5二多题9如图所示，横截面为直角三形的玻璃砖 AC 边长为 ， ，光线 PQ 同由中点E 射玻璃砖，其中光线 P 方垂直边，光线 方与边夹角为 ，发现光线 Q 第次到达 边垂直 边出，真空中的光束为 c求（ ） A璃的折射率 B玻璃砖的折射率 C光线 从入玻璃砖到第一次由BC边出射经历的时间 LcD线 从进入玻璃砖到第一次由 边射经历的时间 Lc10图所示，三棱镜的横截面BC 直角三角形。束复色光从空气射向 上的 E点，分成两束光 、 后分别偏到 上 、 点光线 EF 平行于底边 A

6、C。知入射光与 BC 的角答案第 3 页，总 19 页为 =45，列说法正确是（ ）A棱对 的折射率为 Ba 光 F 点发生全反射Cb 光生全反射的临界角比 a 光小D、 光同一种装置做双缝干涉实验时 光生的条纹间距更宽所示平的黄光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜 该三棱镜对黄光的折射率为 ，入射光与 AB 界夹角为 ，经三棱镜折后到达与 C 界平的光屏 上下列说法正确的是 )A束光从 边出后仍平行的B黄光经三棱镜折射后偏向角为 30C改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些D用光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些12、 两平行激光垂直于面射入截面为等腰直角三角

7、形（截面如图）的玻璃砖，其中 b 束光在出 射面上发生全反射，下列关于这两束激光的说法中正确的是（ ）A 光此玻璃砖内传播速度更大Bb 光此玻璃砖内传播速度更大C该玻璃砖对 光折射率大于D 光 光别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象13图所示，一束蓝光从空气直入射到直角三棱镜的 B 面上，已知，镜对蓝光的临界角为 ，( )A直三棱镜对蓝光的折射率为 答案第 4 页，总 19 页B该直角三棱镜对蓝光的折射率为22C蓝光第一次从棱镜射入空气时的折射角为 45D光一次从棱镜射入空气时的折射角为 14图所示，一玻璃三棱镜，横截面为直角三角形=90=30。光线平行于 BC 边 边中点 P

8、射入棱镜，在 BC 边反射后，从 边上 Q 点图中未画出）射出，出射光线直于 A 边已知 真空中的光速为 c，则（ ）A 点 AC 中点B玻璃三棱镜的折射率为 1.5C光在玻璃三棱镜内的传播速度为33cD入点 上些，光线可以从 AC 边垂直射出答案第 5 页，总 19 页1【详解】当入射光从 点射时的入射角为60参答，则可得sin 1 30 n 2所成折射角为 30 ，根据几何关系可知此时在 AC 边入角为60，则因为此时是从玻璃射至空气，可知sin 32此时在光在 边发生全反射，后光从 边直射出； 可作光路图如图所示答案第 6 页，总 19 页s 4 s 4 根据几何关系得光在该玻璃中运动的

9、路程为 光在玻璃砖中的传播速度为3 3 a 3a2 4 4v c c 3则光在该玻璃砖中的传播时间为33t 3394c故选 D。2【详解】A图由折射定律答案第 7 页，总 19 页n 代入数据， 30，由几何关系， ，光在玻璃砖发生全发射得临界 ， 1 3 n 2得 60，故能发生全发射，由反射定律， ，根据几何知识，反射光线平行 BC根对称性，可知光束在 发全反射，故 错；B由折射率公式n 0 0 得 3故 B 错；CD束在 AC 边生全发，在 BC 边的 M 点射，且 点 点于 D 点称，故光束从玻璃砖 中出射的位置 MOa；在三角形 中，BPO ，则 OBa2；由几何知识 PA sin

10、)得sin a cos30 60sin 60 2所以光程答案第 8 页，总 19 页 3a2故 C 错D 正。故选 D。3【详解】A到三角形的两侧边时，入射角为 30，于全反射的临界角，故在两侧边发生折射，由光的射定 律可得n sin isin r解得，光的反射角为 60由几何关系可得，光从玻璃砖射出的方向与入射方向夹角为 ， 错；B光从空气进入玻璃砖时，光的速度变小，频率不变，由c f可得：光的波长变短，由光的动量公式 可得：光子的动量变大；B 正确；C根据介质的折射率与光速的关系可得 解得： ；C 错误；答案第 9 页，总 19 页D光玻璃到空气的全反射临界角为C，则 C 3 则光从玻璃到

11、空气的全反射临界角为 rcsin D 错；故选 B4【详解】A据界角公式得1 1sin n 220.71因为 45 ，以光线在 边生全反射，不会有光线从 边出，A 错；BC璃 ADC 部相当于一个平凸透镜光有汇聚作用上有一亮区宽度小于 AB 边长度， 如图所示， 错；D屏远离玻璃砖的方向平行移动时上区先逐渐变小光位出射光线的焦点时最小， 光屏继续远离玻璃砖，亮区又逐渐变大D 正。故选 D。答案第 10 页，总 19 页5【详解】如图所示根据几何关系可知，光线在 点入射角 ，射角 r=30根据折射定律有n sin isin r解得n 3故选 A。6【详解】光路如图所示：AB由几何知识可知， 平

12、AE ， 平 FE ，答案第 页，总 19 页BD DF EF CE l5l5光束从 D 点射入时的入射角，折射角，由折射定律有n 3故 A 正确B 错误；CD公式t vv c解得v t 3lcc故 CD 错。故选 A。7【详解】A图知a 光偏转角大， 的偏转角小，所以三棱镜对 a 光的折率大，对 光折射率小，选 项 A 错误；B根据光在介质中传播速度的公式 v=c分析，因 a 光的折射率大， 光折射率小，故在玻璃中 b 光答案第 12 页，总 19 页DCAODCAO传播速度较大，选项 B 错误；C根据 1n得知，同一种介质中a 光全射临界角小于 b 的全反射临界角，选项 C 错；D b 的

13、折射率小，波长较长，波动性强，所以在利用 光 光衍射实验时b 光的实验现象更明 显，选项 D 正。故选 D。8【详解】A路如图所示，设观察者看到 的时的折射光对应的折射角是 ，射角是 r由几何关系可得 12 i 2 2 A 错；B由几何关系可得 12 r AO 2 2由折射定律得n sin i 4 sin r 0.6 B 正确；答案第 13 页，总 19 页2 2 C光在三棱镜中传播速度是 3 C 错;D在棱镜中产生全反射的临界角的正弦值是sin D 错。故选 B9【详解】AB光线 Q 玻璃中的光线如图所示刚好在点 发生全反射从 点垂直射出 BC 边由几何关系可得 30 ， 律有2sin QE

14、P sin 45n sin 12答案第 14 页，总 19 页 45， 由射定x 6 x 6 A 正； 错误；CD线 在玻璃中的光线如上图所示，刚好在点 D 发生全反射 G 点出 边由何关系得 EDF ，L 3ED 30 2DG cos30 解得DE L光线 P 从进入玻璃砖到第一次由 边射经历的路程为x ED DG 光线 P 在玻璃砖中的速度为 L光线 P 从进入玻璃砖到第一次由C 正确D 错。故选 AC。10c c 2 v = c 边出射经历的时间为5 3L5 Lt 6v c2答案第 15 页，总 19 页【详解】A 光 BC 界面的入射角 ，射角 r，据折射定律得 i 45 2 r 30

15、A 正；Ba 光 AB 界的入射角为 =60， a 光生全反射的临界角 C 的弦值sin 2 2则 C=45，以 a 光 F 点发生全反射 正确；C几何关系知 光三棱镜中的偏折程度比 b 光大三镜对 光折射率大于对 光折射率，则由 1n可知 b 光生全反射的临界角大 a 光生全反射的临界角C 错；D三镜对 光折射率大于对 b 的折射率知， 光波长比 b 光短，由公式 Ld可知， 光的干涉条纹间距小于 b 光的， 错误；故选 AB。【详解】AB如图所示，由折射率公式n isin r答案第 16 页，总 19 页可知30由几何关系可知折射光线在三棱镜内平行于 边，由称性可知其在 BC 射出时的出射

16、角也为 因此光束的偏向角为 30则 、 正确；CD于同种材料对不同的光的折射率不同，相对于黄光，红光的折射率较小，绿光的折射率较大，因 此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些 错， 正。故选 。12【详解】据意可知 a、 光在界面上的入射角相等且都等于 4 ，而 b 光生了全反射， 光发生全反射，所以 光临界角大于 光临界角，根据in 1n可知， 光折射率小于 光折射率，所以 a光的频率小于 b 光频率a 光波长大于 b 光波长，根据n 可知，则 光此玻璃砖内传播度更大，故 A 正确， 错；D于种光的频率不同，所以这两种光不能发生明显的干涉现象，故 D 正。故选 AD。13【详解】AB设玻璃对空气的临界角为 C，题 据反射临界角公式sin =得，折射率n 2答案第 17 页，总 19 页1 2 1 2 故 A 正确B 错误；CD图所示因为 i ，所以光线在 面将发生全反射由几何知识得： ，光线从 面上第一次射入空气。由折射定律有 sin sin i可得45即