《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题78 几何光学中的光的折射和全反射（原卷版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 78 几何光学中的光的折射和全反射
特训目标 特训内容
目标 1 三角形边界光学问题（1T—4T）
目标 2圆形边界光学问题（5T—8T）
目标 3多边形边界光学问题（9T—12T）
目标 4立体空间光学问题（13T—16T）
目标 5实际情景中几何光学问题（17T—20T）
【特训典例】
一、三角形边界光学问题
1．如图所示，△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°．一束红光垂直 AB 边射入，从 AC 边上的 D点
射出，其折射角为 60°，则玻璃对红光的折射率为（　　）
A．1.5 B．C．D．2.0
2．如图所示，把一个横截面 QMP 为等边三角形玻璃棱镜的一个侧面放在水平桌面上，直线 SD 与QP 共
线。在 S处放一光源，使其发出的直线光束与 SQ 夹角为 30°，该光束射向棱镜的 MQ 侧面上的一点。调整
光源 S的位置，使棱镜另一侧面 MP 射出的光线射在 D点，且恰有 。不考虑光线在棱镜中的反
射，则（　　）
A．玻璃棱镜的折射率为
B．玻璃棱镜的折射率为
C．经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为 60°
D．经过棱镜的出射光线与入射光线间的夹角为 45°
3．如图所示，直角三角形 ABC 为一棱镜的横截面，∠B＝90°，∠C＝53°，M点为 AB 边的中点。复色光 k
由a、b两种单色光混合而成，k由M点平行于底边 BC 射入棱镜。仅有 a光从 AC 上的 N点射出，在 BC 下
侧P点（图中未画出）检测到 b光。取 sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。则（）
A．该棱镜对 b光的折射率为
B．在 BC 边下方射出的 b光的右侧，可检测到 a光
C．若 k光经 M点斜向下入射，则 a光可能在界面 AC 上发生全反射
D．由 M点至 N点，a光所用的时间小于 b光所用的时间
4．如图所示，三棱镜的横截面为直角三角形，∠A＝30°，OB＝L0，一束与 OB 边成 30°角的单色光射向
OB 边的中点，最后，从 AB 边射出的光与 AB 边的夹角为 α，光从射入 OB 边到从 AB 边射出的时间为 t。已
知三棱镜对该单色光的折射率为 ，光在真空中的传播速度为 c，不考虑光在三棱镜内的多次反射，则（
）
A．α=30° B．α=60° C．D．
二、圆形边界光学问题
5．如图所示，有一个长为 12cm 的线光源 AB，其表面可以朝各个方向发光，现将 AB 封装在一个半球形透
明介质的底部，AB 中点与球心 O重合。半球形介质的折射率为 1.5，为使 AB 发出的所有光都能射出球
面，不考虑二次反射，则球半径 R至少为（　　）
A．B．C．D．
6．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径 MN 的垂线。足够大的光屏 PQ 紧靠
玻璃砖右侧且垂直于 MN。由 A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O点，入射光线与 OO′夹角 θ
较小时，光屏 NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大 θ角，当 θ=α时，光屏 NQ 区域 A光的光斑消失，继续增大
θ角，当 θ=β时，光屏 NQ 区域 B光的光斑消失，则（　　）
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