2024年高考物理试题分类-光.docx

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2024年高考物理试题分类-光

考点1光的折射全反射

考向1光的折射折射率

1.(2024贵州,3,4分)一种测量液体折射率的V形容器,由两块材质相同的直角棱镜粘合,并封闭其前后两端制作而成。容器中盛有某种液体,一激光束从左边棱镜水平射入,通过液体后从右边棱镜射出,其光路如图所示。设棱镜和液体的折射率分别为n0、n,光在棱镜和液体中的传播速度分别为v0、v,则()

A.nn0,vv0 B.nn0,vv0

C.nn0,vv0 D.nn0,vv0

【答案】A【解析】由题图可知光从棱镜进入液体中时,入射角小于折射角,则nn0,根据v=cn,可得vv0

2.（2024浙江6月，3，3分）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（）

A.激光在水和空气中速度相同

B.激光在水流中有全反射现象

C.水在空中做匀速率曲线运动

D.水在水平方向做匀加速运动

【答案】B

【解析】光在介质中的传播速度v=cn

3.(2024江苏,6,4分)现有一束光以相同的入射角θ,打在两杯不同浓度的NaCl溶液甲、乙中,折射光线如图所示(β1β2),已知折射率随NaCl浓度增大而增大。则()

A.光在甲中折射率较大

B.甲中NaCl浓度较小

C.光在甲中的传播速度较大

D.光在甲中发生全反射的临界角较大

【答案】A【解析】由于入射角相同,又β1β2,根据折射定律可知n甲n乙,故光在甲中的折射率较大,甲中NaCl浓度较大,A正确,B错误;根据v=cn,可知光在甲中的传播速度较小,C错误;由sinC=1

4.(2024重庆,5,4分)某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示,其宽度为16cm,让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角,当反射光与折射光垂直时,测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h,就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度,由该方案可知()

A.若h=4cm,则n=3

B.若h=6cm,则n=4

C.若n=54

D.若n=32

答案B如图所示,设入射角为θ1,折射角为θ2,根据几何关系和折射定律可得n=sinθ1sinθ2

考向2全反射

1.(2024海南,4,3分)如图为一截面为正三角形OPQ的玻璃砖,某束光线垂直面OP射入,恰好在PQ界面发生全反射,则玻璃砖的折射率为()

A.2 B.3 C.233

【答案】C【解析】作出部分光路图如图所示,光线在PQ界面发生全反射,且入射角为60°,根据全反射临界角与折射率的关系有sin60°=1n,解得n=233

2.(2024广东,6,4分)如图所示,红绿两束单色光,同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射,反射光射向PQ面。若θ逐渐增大,两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是()

A.在PQ面上,红光比绿光更靠近P点

B.θ逐渐增大时,红光的全反射现象先消失

C.θ逐渐增大时,入射光可能在MN面发生全反射

D.θ逐渐减小时,两束光在MN面折射的折射角逐渐增大

答案B由于红光折射率更小,则折射角r更大,红光在NP面上的入射角更小,离P点更远,A错误。由n=1sinC知,红光的全反射临界角更大,当入射角大于或等于临界角,且由光密介质射入光疏介质时才能发生全反射,故当θ逐渐增大时,红光的全反射现象先消失,B正确,C错误。由n=sinθsinr知,θ逐渐减小时,折射角

3.(2024甘肃,10,5分)(多选)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当θ=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是()

A.该材料对红光的折射率为3

B.若θ=45°,光线c消失

C.若入射光a变为白光,光线b为白光

D.若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直

【答案】ABC【解析】根据几何关系可知红光从材料内射出时光线的折射角为60°,故材料对红光的折射率为n=sin60°sin30°=3,A正确。设发生全反射的临界角为C,则有sinC=1n=13

4.（2024山东，15，8分）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG=30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。

（1）求sinθ；

（2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求