折射和全反射的综合问题 抢先练-2025年高考物理复习预测.pdfVIP

折射和全反射的综合问题抢先练

2025年高考物理复习备考模拟预测

1.图中阴影分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面，A8C。构成正方形，M为正方形的中心，

弧8c为过M点的半圆弧，圆心为。点。一束光从。点照射到弧BC上并射入透明材料，入射方向与

。3成45。角，最终从弧BC射出。已知透明材料的折射率圆弧的半径为R,光在真空中的速

(1)光在透明材料中的传播速度v；

⑵光在透明材料中传播的时间t-

2.如图所示,用透明介质材料制成长方体棱镜,棱镜上下表面是边长为8R的正方形,棱镜的高为也R,

。口。2分别为棱镜上下表面的中心；在棱镜上表面有一个以。।为球心、半径为R的半球形凹坑，棱

镜的4个侧面及底面均涂有吸光材料。在。2处放置一单色点光源，光源发出的光只能从上表面射出，

射到其他面上的光线均被吸收。已知棱镜上表面有光射出的位置离球心。的最大距离为3R,球冠表

面积公式为S=2l/7z,其中「为球冠所在球面的半径，/?为球冠的高，求

(2)在半球面上有折射光线射出的区域(球冠)表面积S。

3.如图所示为一半径为R的半球形玻璃砖的截面图，。为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平放

置一个足够大的光屏，虚线。。|为光轴(过球心0与半球下表面垂直的直线)，。1为光轴与光屏的交

点。现有一平行光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，光束恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面

A点射入的光线，经过玻璃褥后从上表面的B点射出，出射光线与光轴。。|相交于。点，光线8。与

。。1的夹角a=15。，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，OA=^R,OO、=3五R,求：

(1)玻璃砖的折射率；

(2)光屏上被光线照亮区域的面积。

4.在2024年巴黎奥运会中，中国游泳队取得了辉煌的成绩。如图所示，游泳比赛的泳池(假设足够

4

大)水深”=2m,在泳池底中央有一单色光源A,已知水的折射率为〃=§,真空中光速

8

c=3xl0m/s,求:

(1)该光源发出的光在水中的传播速度大小；

(2)水面上的最大发光面积(结果可保留万)。

5.实验室中有一直角三棱镜，其横截面ABC如图所示，ZB=30°o光线从直角边AB上的某点以入

射角8射入棱镜时，恰好能从另一直角边AC垂直射出。已知棱镜折射率为6。

⑴求仇

(2)保持A8边上光线的入射点不变，逐渐减小入射角，发现当入射角小于a时，斜边BC上才有光线

射出，求sina。

6.水平放置的中空玻璃柱的横截面如图所示，其内、外圆半径分别为R2R,圆心均为0。一细束单

色光在横截面所在平面内从尸点由各个方向射入玻璃柱。已知玻璃柱对该单色光的折射率为正，光

3

在真空中的传播速度为。，有折射不考虑光的反射，sin49K

(1)求该单色光在内圆上的透光弧长；

(2)若该单色光不经过中空部分，求光从射入玻璃柱到下一次射到外表面的最长间。

.如图所示，矩形ABCD为一透明光学元件的横截面，A8边长为。为A3边的中点。一细束单

色光从。点射入光学元件，入射角e=45。，光在AD、2C边恰好能发生全反射，最后从CD边的中

点射出该光学元件,且从CD边射出的光刚好与AB边的入射光平行，已知光在真空中的传播速度为c,

求：

(1)光学元件对该单色光的折射率；

(2)该单色光在光学元件内传播的间。

8.如图所示，三角形A3C为一透明直角三棱柱的竖直截面，NCMSOl/BngO;AC边长为乙。点

是AC边上一点，AD=3CD。一束与底边BC