高考物理一輪復(fù)習(xí)：光學(xué)計(jì)算題專題訓(xùn)練

試卷第=page1111頁，總=sectionpages11頁試卷第=page1010頁，總=sectionpages1010頁光學(xué)計(jì)算題專題訓(xùn)練1.如圖所示,為玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖,其中,弧AB為四分之一圓弧,O為圓心,OBCD部分為矩形,一細(xì)光束從距B點(diǎn)三分之一圓弧長的點(diǎn)E處沿半徑射入棱鏡,恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射,經(jīng)CD面反射后,能從圓弧上的F點(diǎn)射出,已知OA=a,OD=b,真空中光速為c。求:(1)棱鏡的折射率n；(2)出射光線與法線夾角的正弦值.2．如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，ACB為半徑R＝10cm的二分之一圓弧，AB與水平面屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑．已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為n1＝、n2＝.（1）判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；（2）求兩個(gè)亮斑間的距離．3．如圖所示，一個(gè)半圓形玻璃磚的截面圖，AB與OC垂直，半圓的半徑為R.一束平行單色光垂直于AOB所在的截面射入玻璃磚，其中距O點(diǎn)距離為的一條光線自玻璃磚右側(cè)折射出來，與OC所在直線交于D點(diǎn)，OD＝R.求：（1）此玻璃磚的折射率是多少？（2）若在玻璃磚平面AOB某區(qū)域貼上一層不透光的黑紙，平行光照射玻璃磚后，右側(cè)沒有折射光射出，黑紙?jiān)贏B方向的寬度至少是多少？4.如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD為半徑為R=0.5m的四分之一的圓周，圓心為O，已知AD=，光線從AB面上的某點(diǎn)入射，入射角θ1=45°，它進(jìn)入棱鏡后射向O點(diǎn)，恰好不會從BC面射出.求：①該棱鏡的折射率n；②光線在該棱鏡中傳播的時(shí)間t（已知光在空氣中的傳播速度c=3.0×108m/s）.5.一直角梯形棱鏡ABCD的橫截面如圖所示，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點(diǎn)垂直AD邊射入．已知棱鏡的折射率n=1.25，AB=BC=6cm，OA=1.5cm，∠OAB=60°。(sin53°=0.8)①求光線第一次射出棱鏡時(shí)，出射光線的方向；②第一次的出射點(diǎn)距C的距離。6.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓，半徑為R=9cm，圓心為O，虛線BO是過圓心并與底面垂直的直線，一細(xì)光束平行于BO從A點(diǎn)入射，經(jīng)過玻璃柱體后與直線B0延長線交于D點(diǎn)（圖中未畫出）。已知，玻璃的折射率，光速為。不考慮反射情況，求：（i）從玻璃柱體出射的光束相對于原入射光束的偏轉(zhuǎn)角；（ii）光束從A點(diǎn)傳播到D點(diǎn)所用的時(shí)間t。7.如圖所示為一玻璃磚的橫截面，其中OAB是半徑為R的扇形，，為等腰直角三角形。一束光線從距O點(diǎn)的P點(diǎn)垂直于OD邊射人，光線恰好在BD邊上發(fā)生全反射，最后從AB邊上某點(diǎn)第一次射出玻璃磚。已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）玻璃磚對該光線的折射率；（2）光從P點(diǎn)射人到第一次射出玻璃磚過程中，光在玻璃磚中傳播的時(shí)間。8.如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°，直角邊AC的長度AC=20cm。一束光線垂直于底邊BC對著AC邊的中點(diǎn)D射入棱鏡，然后從BC邊上的E點(diǎn)垂直于BC邊射出，求：(1)棱鏡的折射率應(yīng)滿足的條件；(2)C、E間的距離。9.一半徑為R的半圓柱形玻璃磚，其直徑與水平面成45°角，橫截面如圖所示。已知玻璃磚對光的折射率為n＝2。水平射來的平行光射到玻璃磚的底面上，經(jīng)底面折射后，有部分光能直接從玻璃磚的半圓面射出，求半圓面透光部分的弧長。10.如圖所示，一棱鏡的截面為直角三角形ABC，A＝30°，斜邊AB＝8cm，棱鏡材料的折射率，在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以60°的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡，求出射點(diǎn)到B點(diǎn)的距離(不考慮光線沿原路返回的情況)。11.如圖所示為半徑為R的半圓柱形玻璃磚的橫截面，O為該橫截面的圓心。光線PQ沿著與AB成30°角的方向射入玻璃磚，入射點(diǎn)Q到圓心O的距離為，光線恰好從玻璃磚的中點(diǎn)E射出，已知光在真空中的傳播速度為c。(1)求玻璃磚的折射率及光線從Q點(diǎn)傳播到E點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)現(xiàn)使光線PQ向左平移，求移動(dòng)多大距離時(shí)恰不能使光線從圓弧面射出（不考慮經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光）。12.如圖所示，直角三角形為一三棱鏡的橫截面，、，邊長為。一束單色光從空氣射向邊上的中點(diǎn)E點(diǎn)，通過棱鏡射到邊上的點(diǎn)，光線平行于底邊。已知入射光線與邊的夾角為。已知真空中的光速為，試通過計(jì)算判斷光在點(diǎn)能否發(fā)生全反射，并求出光束從射入棱鏡到第一次從棱鏡射出所經(jīng)歷的時(shí)間。13.半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面積如圖所示，O點(diǎn)為圓心，OO′與直徑AB的垂直。足夠大的光屏CD緊靠在玻璃磚的左側(cè)且與AB垂直。一光束沿半徑方向與OO′成θ＝30°射向O點(diǎn)，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，兩光斑間的距離為．求：①此玻璃的折射率②當(dāng)θ變?yōu)槎啻髸r(shí)，兩光斑恰好變?yōu)橐粋€(gè)。14.跳水比賽的1m跳板如圖伸向水面，右端點(diǎn)距水高lm，A為右端點(diǎn)在水底正下方的投影，水深h＝4m，若跳水館只開了一盞黃色小燈S，該燈距跳板右端水平距離x＝4m，H＝4m?，F(xiàn)觀察到跳板水下陰影右端點(diǎn)B到A的距離AB＝m，求：①黃色光在水中的折射率；②若在水底A處放一物體，站在跳板右端向下看，該物體看起來在水下深度。15.如圖所示，一玻璃工件折射率為n，左側(cè)是半徑為R的半球體，右側(cè)是