高考物理三轮冲刺重难点训练：光学（解析版）

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光学【原卷】
1．（2020 届湖南省衡阳市高三一模）2018 年9月23 日“光纤之父”华人科学
家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯．光纤在转弯的地方不能
弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为 d的圆柱形玻璃棒弯成
3
4
圆环，已知玻
璃的折射率为
2
，光在真空中的速度为 c，要使从 A端垂直入射的光线能全部
从B端射出．求：
① 圆环内径 R的最小值；
② 在①间的情况下，从 A端最下方入射的光线，到达 B端所用的时间．
2．（2020 届山西省太原市高三模拟）如图，两等腰三棱镜 ABC 和CDA 腰长相
等，顶角分别为∠A1=60°和∠A2=30°。将 AC 边贴合在一起，组成∠C=90°的四
棱镜。一束单色光平行于 BC 边从 AB 上的 O点射入棱镜，经 AC 界面后进入校
镜CDA。已知棱镜 ABC 的折射率
1
6 2
2
n
，棱镜 CDA 的折射率 n2=
2
，不
考虑光在各界面上反射后的传播，求：(sin15°=
6 2
4
，sin75°=
6 2
4
)
(i)光线在棱镜 ABC 内与 AC 界面所夹的锐角 θ；
(ii)判断光能否从 CD 面射出。
1
3．（2020 届陕西省西安中学高三第二次模拟）单色光以入射角
60i
射到折射
率为
的透明球体中，并被球内经一次反射后再折射后射出，入射和折射光
路如图所示。
（i）在图上大致画出光线在球内的路径和方向；
（ii）求入射光与出射光之间的夹角 α。
4．（2020 届四川省成都市高三第二次诊断性检测）如图，ABO 是一半径为 R
的
1
4
圆形玻璃砖的横截面，O是圆心，AB 弧形面镀银。现位于 AO 轴线上的点
光源 S发出一束光线射向玻璃砖的 OB 边，入射角 i=60°，OS=
3
R
。已知玻璃的
2
折射率为
3
，光在空气中传播的速度为 c，每条边只考虑一次反射。求：
（i）光线射入玻璃砖时的折射角；
（ii）光线从 S传播到离开玻璃砖所用的时间。
5．如图所示，有一棱镜
ABCD
，
90B C  
，
75D 
．某同学想测量其折射率，
他用激光笔从
BC
面上的
P
点射入一束激光，从
Q
点射出时与
AD
面的夹角为
45
，
Q
点到
BC
面垂线的垂足为
E
，
15PQE  
．求：
① 该棱镜的折射率
② 改变入射激光的方向，使激光在
AD
边恰好发生全反射，其反射光直接到达
CD
边后是否会从
CD
边出射？请说明理由。
6．（2020 届安徽省蚌埠市高三第三次教学质量检测）图示为某种透明介质异型
砖的竖直截面，AD 竖直，ABC 为等腰直角三角形，BD 是圆心为 C的四分之一
圆弧，水平放置的光屏位于砖的下端且与 AD 垂直。现由蓝色和红色两种单色光
3
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