2023高考物理二輪復(fù)習(xí)學(xué)案第3課時(shí)光學(xué)題型歸類

第3課時(shí)光學(xué)題型歸類（反射與折射）類型一：1.2.如圖，一折射率為的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°。一束平行光平行于BC邊從AB邊射入棱鏡，不計(jì)光線在棱鏡內(nèi)的多次反射，求AC邊與BC邊上有光出射區(qū)域的長(zhǎng)度的比值。類型二：3.（10分）如圖，△ABCQUOTE是一直角三棱鏡的橫截面，QUOTE，QUOTE。一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)。不計(jì)多次反射。（i）求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角；（ii）為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？4.（10分）直角棱鏡的折射率n=1.5，其橫截面如圖所示，圖中∠C=90°，∠A=30°。截面內(nèi)一細(xì)束與BC邊平行的光線，從棱鏡AB邊上的D點(diǎn)射入，經(jīng)折射后射到BC邊上。（i）光線在BC邊上是否會(huì)發(fā)生全反射?說明理由；（ⅱ）不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值。類型三：5.如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。（i）求棱鏡的折射率；（ii）保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時(shí)AB邊上入射角的正弦。6.如圖，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知θ＝15°，BC邊長(zhǎng)為2L，該介質(zhì)的折射率為eq\r(2)。求：(ⅰ)入射角i;(ⅱ)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為C，可能用到：sin75°＝eq\f(\r(6)＋\r(2),4)或tan15°＝2－eq\r(3)）類型四：7.8.（10分）如圖，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m。距水面4m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率為。（i）求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；（ii）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。9.（10分）一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長(zhǎng)為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源，已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率。類型五：10.如圖，有一玻璃圓柱體，橫截面半徑為R＝10cm，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝100cm。一點(diǎn)光源在玻璃圓柱體中心軸線上的A點(diǎn)，與玻璃圓柱體左端面距離d＝4cm，點(diǎn)光源向各個(gè)方向發(fā)射單色光，其中射向玻璃圓柱體從左端面中央半徑為r＝8cm圓面內(nèi)射入的光線恰好不會(huì)從柱體側(cè)面射出。光速為c＝3×108m/s。求：(1)玻璃對(duì)該單色光的折射率；(2)該單色光通過玻璃圓柱體的最長(zhǎng)時(shí)間。類型六：11.如圖所示為半圓柱形玻璃磚的橫截面，O為圓心，AB為直徑，半徑為R，其折射率為?，F(xiàn)有一束平行光以i＝45°的入射角射向AO平面，若光線到達(dá)圓弧面后，都能從該表面射出。求：（1）光射在AB面上進(jìn)入玻璃的折射角；（2）入射光束在AO上的最大寬度。12.（10分）如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點(diǎn)為球心；下半部是半徑為R、高位2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有