专题70 光学+弧形玻璃砖模型-2024高考物理二轮复习80模型最新模拟题专项训练

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一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
2024高考物理二轮复习80热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型70 光学+弧形玻璃砖模型
最新高考题
1.（2020高考江苏物理）我国的光纤通信技术处于世界领先水平.光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的_______（选填“大”或“小”）。.某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为，则该内芯的折射率为_______.（取，结果保留2位有效数字）
2．（2020年7月浙江选考）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（ ）
A．玻璃砖的折射率为1.5
B．之间的距离为
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的临界角为30°
最新模拟题
1. . 2023年10月宜荆荆随高三联考）如图甲所示是玻璃半圆柱体的横截面，一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过O点的法线成角。CD为足够大的光学传感器，可以探测反射光的强度。从AB面反射出的光强随变化情况如图乙所示，则（ ）
A.减小到0°时光将全部从AB界面透射出去
B.减小时反射光线和折射光线夹角随之减小
C.半圆柱体相对该红光的折射率为
D.改用紫光入射时CD上反射强度最大值对应的
2.. (2023浙江杭州九校期中联考) 如图，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b，则下列判断正确的是（ ）
A. 玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B. 在玻璃砖中，a光的速度大于b光的速度
C. a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长
D. 以同一入射角从某介质射入空气，若a恰发生全反射，则b光一定能发生全反射
。
3.. （2023四川成都石室中学二诊） 如图所示，AOB为半径为R的扇形玻璃砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射角为60°，折射光线平行于BO边，C点到BO面的距离为，AD⊥BO，∠DAO＝30°，光在空气中的传播速度为c，求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）光在玻璃砖中传播的时间。
4.（12分）（2023湖北重点高中期中联考）如图所示，MNP是截面为扇形的透明介质的横截面图，顶角，今有一束单色光线在横截面内从MN的中点S沿垂直MN的方向射入透明介质，一部分光线经NP面反射后恰好未从MP面射出，只考虑两次反射作用.求：
（1）该光全反射时的临界角；
（2）透明介质的折射率.（计算结果保留根式）
5. （2023湖南押题卷）如图所示，半圆形透明体的半径为R，光屏置于直径的右端并与透明体的直径垂直，一单色光以人射角i=30°射向透明体的圆心O，出射光线与的夹角。真空中的光速为c。该单色光进入透明体后到达光屏的时间为（ ）
A. B. C. D.
6. （2023河南洛阳等4市三模）在如图所示的平面内，两细束单色光a、b从真空中射入半圆形玻璃砖中，经过半圆形玻璃砖折射后，会聚到圆心O，从圆心O均沿光路OC又出射到真空中。关于单色光a、b的有关特点，下列说法正确的是（ ）
A. 半圆形玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
B. 在真空中，a光的波长大于b光的波长
C. a光的频率大于b光的频率
D. 在半圆形玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度
E. a光由真空射入到半圆形玻璃砖中，其频率不变
。
7. （2023四川成都树德中学二诊）（5分）如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料对红光的折射率n=2，AC为一半径为R的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形。在D处有一红色点光源，在纸面内照射弧面AC，若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，已知光在真空中速度为c，则以下说法正确的是（ ）
A．红光在该材料中传播的速度为
B．光从该材料射到空气发生全反射的临界角为45°
C．点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
D．照射在AC边上的入射光，有弧长为区域的光不能从AB、BC边直接射出
E．将点光源换成紫光，则AB边上有光射出的长度减小
。
8.（2023湖南新高考教研联盟第二次联考）如图所示，某玻璃砖的截面由半径为R的半圆和等边三角形ABC组成，AB是半圆的直径，O为半圆的圆心。单色光平行于CO照射在AC面上，其中从AC中点射入玻璃砖的光线恰好经过半圆圆心O点（图中已画出），不考虑光线的反射。下列说法正确的是（ ）
A.玻璃砖对该单色光的折射率为
B.进入玻璃砖的所有光线都能够从半圆面射出
C.光线从AC面传播到圆弧面，经过圆心O点的光线传播的时间最长
D.若调整入射光线的角度，光线可能在AC面进入玻璃砖时发生全发射
9. （2023湖南衡阳二模）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由蓝光和黄光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，分两束分别射到圆柱面的B、C两点。只考虑第一次射向圆弧的光线，下列说法正确的是（ ）
A. 从B、C两点射出的光分别是黄光、蓝光
B. 光从O传到B与光从O传到C的时间相等
C. 若从圆弧面只有一处光线射出，则一定是从B点射出
D. 若仅将复色光的入射点从O平移到D的过程中，可能出现从圆弧射出的两束光线平行
10. （2023河北张家口宣化一中二模） 一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银，O表示半圆截面的圆心，半径为R。一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出，已知光线在M点的入射角为30，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）透明物体的折射率；
（2）光线从M点传到N点所用的时间。
11. （2023四川成都名校联盟三模）（10分）如图（a），一透明圆锥体水平放置，底面圆心在O点，半径为R，纵截面ABC为等腰三角形，顶角，介质的折射率为，O点与圆锥体上方水平放置的圆形光屏MN的距离为，一束环形单色光竖直向上照射在AB面上；光照在圆锥底面环形区域的俯视图如图（b），其中内圆P的半径为，外圆Q的半径为。真空中的光速为c，不考虑光线在介质中的多次反射。求：
（ⅰ）内圆P边界处的光线到达AC面经过的时间t；
（ⅱ）光屏MN上被照亮的面积S。
图（a） 图（b）
12. （2023四川成都蓉城名校联盟联考） 2021年12月9日，“天宫课堂” 第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图所示。已知玻璃砖的折射率为，外圆半径为2R，光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离为x=R，光线b经折射后恰好与内柱面相切；光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该玻璃砖的内圆半径r；
（2）光线a、b在外圆界面内传播的时间差∆t （不考虑光线反射）。
13（10分）（2023江西红色十校第一次联考）如图所示，AOB是截面为四分之一圆的玻璃砖，圆的半径为R，一束单色光从OA的中点G垂直OA射入，在圆弧面上的D点发生反射和折射，反射光线和折射光线分别照射到OB所在平面上的E点和F点，已知△EDF为直角三角形。
（ⅰ）求玻璃砖对光的折射率；
（ⅱ）若将入射光从G点向上平移，则向上平移多大距离，光照射到圆弧面上刚好发生全反射？
14．（8 分）（2023山东青岛期末）如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心 O 与足够大光屏的距离 d＝10 3 cm，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光 屏上 O1位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕 O 点顺时针方向转动时，光屏上 光点也会移动，当玻璃砖转过 30°角时，光屏上光点位置距离 O1点为 10cm。求
（1）玻璃砖的折射率 n；
（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕 O 点相对初始位置转过的角度α的正弦值。