新高考物理三轮冲刺计算题对点练(二)　光学计算题（含答案解析）

这是一份新高考物理三轮冲刺计算题对点练(二)　光学计算题（含答案解析）

(1)该透明材料的折射率;
(2)光从H点到DE边传播的时间。
2.(12分)(2025山东菏泽二模)某边长为R2的等边三角形发光元件放在半径为R的半球形透明介质上表面,其中心与半球形圆心重合,光在空气中的速度大小为c,不考虑反射。
(1)若介质的折射率为n,求从三角形顶点发出的光到达半球形底部A的时间。
(2)要使三角形发光元件发出的光都能从球面射出,则介质的折射率应该满足的条件。
3.(13分)(2025广东中山模拟)如图所示,某透明介质的截面为直角三角形ABC,其中∠A=30°,AC边长为L,一束单色光从AC面上距A为L3的D点垂直于AC面射入,恰好在AB面发生全反射。已知光速为c,求:
(1)该介质的折射率n;
(2)该单色光从射入该介质到第一次穿出经历的时间t。
4.(15分)(2025山东临沂二模)如图所示,清澈的湖面下S处有一点光源,S到水面的距离h=2 m,已知水的折射率n=43,当θ很小时sin θ≈tan θ,求:
(1)点光源发出的光能直接射出水面的面积S1;
(2)在点光源正上方的水面上能看到点光源的视深h1。
参考答案
1.答案 (1)2
(2)6d3c
解析 (1)在AC边恰好发生全反射,则有sin 45°=1n
解得n=2。
(2)作出光路图如图所示
由几何关系知光射到DE边G点时入射角为30°,可以射出,由几何关系可知HG=33d
光在介质中的速度v=cn=22c
则光从H点到DE边传播的时间t=HGv=6d3c。
2.答案 (1)39nR6c
(2)1