2025版高考物理一轮复习微专题小练习光学专题83光的反射折射全反射

专题83光的反射、折射、全反射1．[2024·江苏省南通市如皋市教学质量调研]如图所示，半圆形玻璃砖的圆心为O，半径为R，O、P两点间的距离为eq\f(\r(3),3)R.一束单色光从P点以45°角射入玻璃砖，出射光线和入射光线平行，则玻璃砖的折射率为()A．eq\r(2)B．2C．eq\r(3)D．3答案：A解析：单色光从P点以45°角射入玻璃砖，出射光线和入射光线平行，则有折射光线与垂直OP的夹角相等，则光线在玻璃砖中的光路图如图所示，由折射定律可得n＝eq\f(sinθ,sinα)，由几何关系可知sinα＝eq\f(OP,\r(OP2＋R2))＝eq\f(1,2)，联立解得n＝eq\r(2)，A正确，B、C、D错误．2．[2024·广西南宁市、玉林市摸底考试]如图所示，一透明材料制成的圆柱形棒，长度为6m．一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入，经2.5×10－8s由另一底面圆心射出．保持入射点不变，调整光线的入射方向，使其在材料内部恰好发生全反射，(光在真空中的速度为3×108m/s)则光通过透明材料的时间为()A．2.5×10－8sB．3.3×10－8sC．3.125×10－8sD．4.95×10－8s答案：C解析：设光在该材料中传播速度为v，由L＝vt，解得v＝eq\f(L,t)＝2.4×108m/s，由n＝eq\f(c,v)可知n＝1.25.设全反射临界角为C，则sinC＝eq\f(1,n)＝0.8，光刚好发生全反射，可知光在透明材料中的路程为s＝eq\f(L,sinC)＝7.5m，则t′＝eq\f(s,v)＝eq\f(7.5,2.4×108)s＝3.125×10－8s，C正确．3．[2024·河北省邯郸市九校联考]如图所示，水面上漂浮一半径为R＝0.25m的圆形荷叶，O点为荷叶的圆心，一只小蝌蚪从距水面h＝eq\f(\r(7),24)m的A点以速度v＝0.05m/s向下运动，A点在O点的正下方，已知水的折射率为eq\f(4,3)，则在小蝌蚪向下运动过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为()A．eq\f(5\r(7),2)sB．eq\f(5\r(7),6)sC．eq\f(5\r(7),3)sD．eq\f(5\r(7),4)s答案：B解析：由全反射角公式和几何关系，有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,4)，tanC＝eq\f(3,\r(7))，在小蝌蚪竖直向下运动过程中，如图所示，小蝌蚪从A点到B点过程中，在水面之上看不到小蝌蚪，有AB＝eq\f(R,tanC)－h＝eq\f(\r(7),24)m，则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为t＝eq\f(AB,v)＝eq\f(5\r(7),6)s，B正确．4．[2024·山东省淄博市期末考试](多选)为取得良好的保温效果，一窗户安装了双层平行玻璃，双层玻璃由厚度均为d的单层玻璃组成，两玻璃板平行且中间有空气．如图所示，一束光线从窗外射入室内，入射光线与玻璃面的夹角θ＝37°，光线通过双层玻璃后出射光线与入射光线会有一个偏移量(两光线的垂直距离)，玻璃的折射率n＝eq\f(4,3)，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则()A．这束光进入玻璃后折射角的正弦值为eq\f(3,5)B．这束光进入玻璃后折射角的正弦值为eq\f(9,20)C．这束光从室外到室内的偏移量为eq\f(9,10)dD．这束光从室外到室内的偏移量为eq\f(7,10)d答案：AD解析：光线射入玻璃面的入射角i＝90°－θ＝53°，射入玻璃的折射角为r，根据光的折射定律可得n＝eq\f(sini,sinr)，解得sinr＝eq\f(sin53°,\f(4,3))＝eq\f(3,5)，A正确，B错误；如图，由光路的可逆性可知，空气中的光线都是平行的，玻璃中的光线也是平行的，设光线通过第一块玻璃光线的侧移量为Δx1，光线通过第二块玻璃光线的侧移量为Δx2，根据光路图中的几何关系可得Δx1＝Δx2，则出射光线相对于入射光线的侧移量Δx＝2Δx1＝2eq\f(d,cosr)sin(i－r)＝eq\f(7,10)d，C错误，D正确．5．[2024·河北省邯郸市九校联考]宇航员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验．某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形、折射率为n＝eq\r(2)的玻璃砖模拟光的传播，如图所示，玻璃砖的内径为R、外径为2R.一束单色光在截面上的A点以入射角i射入玻璃砖，恰好在玻璃砖内壁的B点发生全反射(图中B点未画出)，光在真空中传播的速度为c，求：(1)入射角i的正弦sini；(2)该单色光从A点传播到B点所用时间(结果可以带根号).答案：(1)eq\f(1,2)(2)eq\f(（\r(7)－1）R,c)解析：(1)在△ABO中，∠ABO＝α，∠BAO＝β，∠BOA＝θ，如图所示，设玻璃砖的折射率为n，根据题意可得sinC＝eq\f(1,n)根据折射定律可得n＝eq\f(sini,sinβ)，sinα＝sinC在△ABO中，根据正弦定理可得eq\f(2R,sinα)＝eq\f(R,sinβ)解得sini＝eq\f(1,2)(2)因为n＝eq\r(2)，n＝eq\f(sini,sinβ)，sinβ＝eq\f(1,2\r(2))，sinC＝eq\f(1,\r(2))，θ＝C－β所以得sinθ＝eq\f(\r(7)－1,4)