一、注意基礎(chǔ)知識的整合、鞏固。進一步夯實基礎(chǔ)，提高解題的準確性和速度。
二、查漏補缺，保強攻弱。一模問題要很好的解決，根據(jù)實際情況作出合理的安排。
三、提高運算能力，規(guī)范解答過程。要重視運算技巧，提高運算準確性和速度。
四、強化數(shù)學(xué)思維，構(gòu)建知識體系。在刷題時做到思路清晰，迅速準確。
五、解題快慢結(jié)合，改錯反思。一旦方法選定，解題動作要快要自信。
六、重視和加強選擇題的訓(xùn)練和研究。靈活運用特值、排除、數(shù)形結(jié)合、估算等。
專題14 光學(xué)
（基礎(chǔ)題+提升題+創(chuàng)新題 三位一體）
1、（2023·浙江精誠聯(lián)盟高三上學(xué)期適應(yīng)性聯(lián)考）如圖甲所示為一塊折射率為的楔形玻璃，側(cè)面ABC為直角三角形，。有一根長為l的線光源DE與FB平行放置在底面上，線光源到FB的距離為d，線光源到三個側(cè)面的距離都足夠大。圖乙為楔形玻璃的側(cè)視圖，若不考慮多次反射，則AB所在的上表面的透光面積是（ ）

A. B. dlC. D.
【答案】D
【解析】
對于玻璃下單一點光源來說，由于光源發(fā)出的單色光在玻璃中的折射率為n，有一部分光將發(fā)生全反射。由對稱性可知，在玻璃面上，可以通過玻璃面射入空氣的光將形成一個圓形光斑，設(shè)此光斑半徑為r，如下圖所示。設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為C，則有

根據(jù)折射率與全反射的臨界角之間的關(guān)系可得
解得
從垂直玻璃面看去如圖所示

高度
所以半徑
線光源到三個側(cè)面的距離都足夠大，所以面積如圖所示

所以面積
故選D
2、（2023·浙江天域全國名校協(xié)作體高三上學(xué)期聯(lián)考）如圖所示，兩束激光束對稱地射到上下對稱的三棱鏡上的A和B點，光線方向與三棱鏡中心軸平行，A、B與三棱鏡中心線距離為d。已知每束激光束的功率均為。三棱鏡的頂角為，對激光的折射率為。假若激光射到三棱鏡后全部通過，不考慮反射光，下列說法正確的是（ ）

A. 激光通過三棱鏡后方向改變角
B. 增加三棱鏡頂角，激光可能不能通過三棱鏡
C. 若不計三棱鏡左右厚度，則兩激光束在中心軸上交點與三棱鏡距離為
D. 激光束對三棱鏡水平方向作用力大小為
【答案】ABC
【解析】
A．激光射出三棱鏡時，入射角為，根據(jù)
出射角
有幾何關(guān)系可知，激光通過三棱鏡后方向改變角，A正確；
B．增加三棱鏡頂角，則入射角增大至臨界角時，發(fā)生全反射，不能通過三棱鏡，B正確；
C．光路圖如圖所示

初設(shè)光纖與夾角為，則兩激光束在中心軸上交點與三棱鏡距離為
C正確；
D．兩束激光在時間內(nèi)通過三棱鏡的光子數(shù)為
光子總動量為
水平方向激光的動量的變化量為
根據(jù)動量定理
聯(lián)立得
根據(jù)牛頓第三定律，激光束對三棱鏡水平方向作用力大小為，D錯誤。
故選ABC。
3、（2023·浙江衢麗湖三地高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)檢）一實驗小組探索測量液體介質(zhì)折射率的方法，如圖1所示，光源S處在接收屏PQ上，PQ與一液體表面平行，液體深度h可變，底面為一高性能的光反射面MN。一束光以入射角i射向液體表面，在接收屏上出現(xiàn)若干間距相同，亮度不同的光點，已知i=60°，若相鄰光點間的距離d與h間的關(guān)系如圖2所示，則（ ）
A. 液體的折射率為
B. 光在剛進入液體中的折射角為30°
C. 光點是由于光的干涉形成的
D. d的大小只與h有關(guān)，而與液體折射率的大小無關(guān)
【答案】B
【解析】
AB．光路圖如下
設(shè)折射角為，根據(jù)幾何關(guān)系可得
可得
根據(jù)圖2可知
解得
液體的折射率
故A錯誤，B正確；
C．光點是由于光的反射和折射形成的，故C錯誤；
D．由光路圖可知，d的大小與h和液體折射率的大小都有關(guān)系，故D錯誤。
故選B。
4、（2023·浙江強基聯(lián)盟高三上學(xué)期聯(lián)考）一個正六邊形玻璃磚的截面圖如圖所示，有一束光從面的中點處入射，入射角，光線經(jīng)界面折射恰到達邊中點處，則（ ）
A. 該玻璃磚的折射率為
B. 光線在邊中點處沒有發(fā)生全反射
C. 在處折射光的強度與入射光的強度相同
D. 增大入射角，一次折射后光線可能射到中點
【答案】B
【解析】
A．由幾何關(guān)系可知，折射光線平行于BC，則折射角為30°，則該玻璃磚的折射率為
選項A錯誤；
B．臨界角為
則
C=45°
光線在邊中點處入射角為30°0，y>0的區(qū)域內(nèi)存在某種介質(zhì)，其折射率隨y的變化而變化。有兩束激光a、b從同一位置射入該介質(zhì)，傳播路徑如圖，則下列說法正確的是（ ）
A. 該介質(zhì)折射率隨y的增大而增大
B. a光的頻率比b光的頻率大
C. a光的光子能量大于b光的光子能量
D. a光的光子動量小于b光的光子動量
【答案】D
【解析】
A．介質(zhì)的折射率隨著y的變化而變化，由圖知，y一定時，入射角小于折射角，可知此介質(zhì)的折射率隨著y的增大而減小，故A錯誤；
B．由光線的偏折程度知介質(zhì)對光a的折射率比對光b的折射率小，所以a光的頻率比b光的頻率小，故B錯誤；
C．由于a光的頻率比b光的頻率小，所以a光的光子能量小于b光的光子能量，故C錯誤；
D．光子的動量為
由于a光的頻率比b光的頻率小，a光的光子動量小于b光的光子動量，故D正確。
故選D。
1、（2023·浙江精誠聯(lián)盟高三上學(xué)期適應(yīng)性聯(lián)考）小明利用光的全反射原理測量玻璃三棱鏡的折射率n。光線通過三棱鏡二次折射的光路如圖1所示。

（1）已知三棱鏡的頂角為，調(diào)節(jié)入射角，當（玻璃到空氣的臨界角）時，BC面發(fā)生全反射。則三棱鏡的折射率______。（用和表示）
（2）光線在界面BC發(fā)生全反射時對應(yīng)的入射角可用分光計來測量。分光計測量角度的角游標結(jié)構(gòu)如圖2所示，與游標卡尺類似，它由主尺和游標尺組成。主尺刻度盤上一格為0.5°，游標尺將其均分為30等分，即游標尺上每小格為。則圖2所示的角度讀數(shù)為______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
（1）[1]由折射定律可知
由全反射臨界角與折射率的關(guān)系可知
由幾何關(guān)系得
解得
（2）[2]圖2所示的角度讀數(shù)為
2、（2023·浙江臺州市高三上學(xué)期第一次教學(xué)質(zhì)量評估） 如圖所示，玻璃磚橫截面為等腰梯形，梯形上底邊長為，下底邊長為，底角為。一束折射率為的足夠強的單色光垂直射向玻璃磚的整個下底面，對于分別從上底面、兩側(cè)面、下底面射出的單色光，其在下底面入射時的面積之比為（ ）
A. 1∶1∶1B. 1∶1∶3C. 1∶2∶2D. 1∶2∶3
【答案】B
【解析】
根據(jù)全反射臨界角公式可知
則臨界角為
根據(jù)幾何關(guān)系可知從側(cè)面射入的光的入射角為60°，則從側(cè)面射入的光會發(fā)生全反射，如圖：
根據(jù)幾何關(guān)系可知
根據(jù)對稱性可知從側(cè)面射出的光線對應(yīng)的下底面入射時的邊長為a；
在光線到達上底面時，與上底面垂直，可直接射出，對應(yīng)的下底面入射時的邊長為a；下底面的光會發(fā)生反射，對應(yīng)的下底面入射時的邊長為3a；可知在下底面入射時的面積之比為1∶1∶3。
故選B。
3、（2023·浙江寧波市高三上學(xué)期選考模擬）如圖所示，ABCD是底角為45°的等腰梯形棱鏡的橫截面，與底邊BC平行的兩束單色光a、b（間距及位置均可調(diào)）從AB邊射入，經(jīng)BC邊一次反射后直接從CD邊射出（圖中未畫出）。已知棱鏡對a、b兩束光的折射率滿足。下列說法正確的是（ ）
A. AB邊入射光線與CD邊的出射光線不平行
B. a、b兩束光不可能從CD邊同一位置射出
C. a光在棱鏡中傳播的時間更長
D. 從CD邊射出的位置b光一定在a光上面
【答案】C
【解析】
作出光路圖
根據(jù)圖像及題意有
A．根據(jù)光路圖，由幾何關(guān)系和折射定律以及反射定律可知，AB邊入射光線與CD邊的出射光線平行，故A錯誤；
B．由圖可知，由于a、b光束的間距可調(diào)，故a光束上移，b光束下移，a、b光束就有可能從CD邊同一位置射出，故B錯誤；
D．由圖可知，a光束從CD邊射出可能離底邊BC更遠，從CD邊射出的位置b光不一定在a光上面，故D錯誤；
C．根據(jù)圖中b光束的光路圖，根據(jù)正弦定理有
可知
同理可得
b光束在玻璃中路程為
b光束在玻璃運動的速度
b光束在玻璃運動的時間
同理可得
由于
可知
可知
故C正確。
故選C。
4、（2023·浙江新陣地教育聯(lián)盟高三上學(xué)期第二次聯(lián)考）如圖所示， 楔形玻璃的橫截面AOB的頂角為45°， OA邊上的點光源S到頂點O的距離為L，光在玻璃中的折射率為 光線射向OB邊，不考慮多次反射， OB邊上有光射出部分的長度為（ ）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
根據(jù)全反射臨界角公式有
臨界角為60°，所以光線可以從O點射出，根據(jù)幾何關(guān)系及正弦定理可知
解得
故選C。
5、（2023·浙江嘉興市高三上學(xué)期教學(xué)測試）下列說法正確的是（ ）
A. 電磁波發(fā)射時需要用到調(diào)諧技術(shù)
B. 真空中的光速在不同的慣性系中大小都相同是相對論時空觀的基本假設(shè)之一
C. 照相機鏡頭表面涂上增透膜是利用光的偏振原理
D. 用標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉原理
【答案】BD
【解析】
A．電磁波發(fā)射時需要調(diào)制，接收時需要調(diào)諧和解調(diào)，故A錯誤；
B．愛因斯坦對狹義相對論的最基本假設(shè)是：在不同的慣性參考系中，真空中光速都是不變的，故B正確；
C．照相機增透膜，利用膜的內(nèi)外表面反射光，相同的頻率，相互疊加，從而增強透射光的強度，是利用了光的干涉現(xiàn)象，故C錯誤；
D．用透明的標準平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象。故D正確。
故選BD。
6、（2023·浙江嘉興市高三上學(xué)期教學(xué)測試）如圖所示，水平地面上放置一截面為等腰梯形的玻璃磚，玻璃磚的折射率為。在點正下方地面上處有一光源S，一束光自S射向面上的點，，則（ ）
A. 此光線射至面恰好發(fā)生全反射
B. 此光線經(jīng)折射從面射出時偏折了
C. 此光線在玻璃內(nèi)多次反射從面射出的光線都相互平行
D. 若自發(fā)出的光束入射至之間，此光束的折射光到面可能發(fā)生全反射
【答案】C
【解析】
A．發(fā)生全反射的條件是光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，所以光線射至面不會發(fā)生全反射，故A錯誤；
B．根據(jù)幾何關(guān)系可知
所以在P點入射角為45°，根據(jù)折射率定律可知，折射角為
所以
因為，所以在面入射角為30°，這從面射出時折射角為45°，所以從面射出時偏折了
故B錯誤；
C．因為光線在面入射角為30°，根據(jù)反射定律可知，反射角為30°，且BC∥AD，所以再次反射到AD面入射角仍為30°，則從面射出的光線都相互平行，故C正確；
D．若自發(fā)出的光束入射至之間，入射角變大，折射角變大，在面入射角變小，不會發(fā)生全反射，故D錯誤。
故選C。
1、（2023·浙江金華十校高三上學(xué)期11月模擬）如圖所示是一個外徑為、內(nèi)徑為R的某材料制成的半球形空心球殼，為其對稱軸，一半徑為R的遮光板圓心過軸且垂直該軸放置。一束平行軸的光從半球外表面射入，此時恰好沒有光線從半徑為R的球殼內(nèi)表面射出，且從擋板上下邊緣射入的兩束平行光線進入球殼后從外球面射出時，兩光線的夾角為，則該材料的折射率為（ ）
A. B. C. 1.5D. 2
【答案】A
【解析】
根據(jù)題意作出光的折射如圖
根據(jù)幾何關(guān)系可知
根據(jù)折射定律可知
根據(jù)全反射臨界角公式有
從擋板上下邊緣射入的兩束平行光線進入球殼后從外球面射出時，兩光線的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有
解得
故選A。
2、（2023·浙江金麗衢十二校高三上學(xué)期第一次聯(lián)考）如圖甲所示為小勇同學(xué)收集的一個“足球”玻璃球，他學(xué)了光的折射后想用激光對該球進行研究，某次實驗過程中他將激光水平向右照射且過球心所在的豎直截面，其正視圖如乙所示，是沿水平方向的直徑。當光束從點射入時恰能從右側(cè)射出且射出點為，已知點到豎直距離，玻璃球的半徑為，且球內(nèi)的“足球”是不透光體，不考慮反射光的情況下，下列說法正確的是（ ）
A. 點的出射光相對點入射光方向偏折了
B. 該“足球”的直徑為玻璃球直徑的
C. 繼續(xù)增加則光將會在右側(cè)發(fā)生全反射
D. 用頻率更小的激光入射時，光在玻璃球中的傳播時間將變短
【答案】D
【解析】
A．從C點入射的光線，進入玻璃球后光線如圖所示，設(shè)入射角為i，折射角為r，法線與直徑AB夾角為θ，則根據(jù)幾何關(guān)系
，
而
可知
，
進入玻璃時，光線沿順時針偏轉(zhuǎn)了30，根據(jù)光的折射定律，從B點射出時，光線沿順時針又偏轉(zhuǎn)了30，因此從點的出射光相對點入射光方向偏折了60，A錯誤；
B．根據(jù)幾何關(guān)系，足球的直徑
B錯誤；
C．由于光線從C點射入玻璃中的折射角等于從B點出射時的入射角，離開玻璃球的折射角等于射入玻璃球時的入射角，因此光線不會發(fā)生全反射，C錯誤；
D．如果用頻率更小的激光入射時，進入玻璃的折射角增大，從而在玻璃內(nèi)傳播的距離減小，而頻率更小時，光在玻璃中的傳播速度增大，從而光在玻璃球中的傳播時間變短，D正確。
故選D。

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