高考物理二輪復(fù)習(xí)專項訓(xùn)練模型70 光學(xué)+弧形玻璃磚模型（原卷版）

模型70光學(xué)+弧形玻璃磚模型1.（2020高考江蘇物理）我國的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平.光纖內(nèi)芯（內(nèi)層玻璃）的折射率比外套（外層玻璃）的_______（選填“大”或“小”）。.某種光纖的內(nèi)芯在空氣中全反射的臨界角為SKIPIF1<0，則該內(nèi)芯的折射率為_______.（取SKIPIF1<0，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）2．（2020年7月浙江選考）如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角SKIPIF1<0時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則（）A．玻璃磚的折射率為1.5B．SKIPIF1<0之間的距離為SKIPIF1<0C．光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為SKIPIF1<0D．光從玻璃到空氣的臨界角為30°最新模擬題1..2023年10月宜荊荊隨高三聯(lián)考）如圖甲所示是玻璃半圓柱體的橫截面，一束紅光從真空沿半圓柱體的徑向射入，并與底面上過O點的法線成SKIPIF1<0角。CD為足夠大的光學(xué)傳感器，可以探測反射光的強度。從AB面反射出的光強隨SKIPIF1<0變化情況如圖乙所示，則（）A.SKIPIF1<0減小到0°時光將全部從AB界面透射出去B.SKIPIF1<0減小時反射光線和折射光線夾角隨之減小C.半圓柱體相對該紅光的折射率為SKIPIF1<0D.改用紫光入射時CD上反射強度最大值對應(yīng)的SKIPIF1<02..(2023浙江杭州九校期中聯(lián)考)如圖，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b，則下列判斷正確的是（）A.玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率B.在玻璃磚中，a光的速度大于b光的速度C.a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長D.以同一入射角從某介質(zhì)射入空氣，若a恰發(fā)生全反射，則b光一定能發(fā)生全反射。3..（2023四川成都石室中學(xué)二診）如圖所示，AOB為半徑為R的扇形玻璃磚，一細(xì)光束照射到AO面上的C點，入射角為60°，折射光線平行于BO邊，C點到BO面的距離為SKIPIF1<0，AD⊥BO，∠DAO＝30°，光在空氣中的傳播速度為c，求：（1）玻璃磚的折射率；（2）光在玻璃磚中傳播的時間。4.（12分）（2023湖北重點高中期中聯(lián)考）如圖所示，MNP是截面為扇形的透明介質(zhì)的橫截面圖，頂角SKIPIF1<0，今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從MN的中點S沿垂直MN的方向射入透明介質(zhì)，一部分光線經(jīng)NP面反射后恰好未從MP面射出，只考慮兩次反射作用.求：（1）該光全反射時的臨界角；（2）透明介質(zhì)的折射率.（計算結(jié)果保留根式）5.（2023湖南押題卷）如圖所示，半圓形透明體的半徑為R，光屏SKIPIF1<0置于直徑SKIPIF1<0的右端并與透明體的直徑SKIPIF1<0垂直，一單色光以人射角i=30°射向透明體的圓心O，出射光線與SKIPIF1<0的夾角SKIPIF1<0。真空中的光速為c。該單色光進(jìn)入透明體后到達(dá)光屏的時間為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<06.（2023河南洛陽等4市三模）在如圖所示的平面內(nèi)，兩細(xì)束單色光a、b從真空中射入半圓形玻璃磚中，經(jīng)過半圓形玻璃磚折射后，會聚到圓心O，從圓心O均沿光路OC又出射到真空中。關(guān)于單色光a、b的有關(guān)特點，下列說法正確的是（）A.半圓形玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率B.在真空中，a光的波長大于b光的波長C.a光的頻率大于b光的頻率D.在半圓形玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度E.a光由真空射入到半圓形玻璃磚中，其頻率不變。7.（2023四川成都樹德中學(xué)二診）（5分）如圖所示，圖中陰影部分ABC為一透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該種材料對紅光的折射率n=2，AC為一半徑為R的四分之一圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構(gòu)成正方形。在D處有一紅色點光源，在紙面內(nèi)照射弧面AC，若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，已知光在真空中速度為c，則以下說法正確的是（）A．紅光在該材料中傳播的速度為SKIPIF1<0B．光從該材料射到空氣發(fā)生全反射的臨界角為45°C．點光源發(fā)出的光射到AB面上的最長時間為SKIPIF1<0D．照射在AC邊上的入射光，有弧長為SKIPIF1<0區(qū)域的光不能從AB、BC邊直接射出E．將點光源換成紫光，則AB邊上有光射出的長度減小。8.（2023湖南新高考教研聯(lián)盟第二次聯(lián)考）如圖所示，某玻璃磚的截面由半徑為R的半圓和等邊三角形ABC組成，AB是半圓的直徑，O為半圓的圓心。單色光平行于CO照射在AC面上，其中從AC中點射入玻璃磚的光線恰好經(jīng)過半圓圓心O點（圖中已畫出），不考慮光線的反射。下列說法正確的是（）A.玻璃磚對該單色光的折射率為SKIPIF1<0B.進(jìn)入玻璃磚的所有光線都能夠從半圓面射出C.光線從AC面?zhèn)鞑サ綀A弧面，經(jīng)過圓心O點的光線傳播的時間最長D.若調(diào)整入射光線的角度，光線可能在AC面進(jìn)入玻璃磚時發(fā)生全發(fā)射9.（2023湖南衡陽二模）如圖所示，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，一束由藍(lán)光和黃光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃，分兩束分別射到圓柱面的B、C兩點。只考慮第一次射向圓弧的光線，下列說法正確的是（）A.從B、C兩點射出的光分別是黃光、藍(lán)光B.光從O傳到B與光從O傳到C的時間相等C.若從圓弧面只有一處光線射出，則一定是從B點射出D.若僅將復(fù)色光的入射點從O平移到D的過程中，可能出現(xiàn)從圓弧射出的兩束光線平行10.（2023河北張家口宣化一中二模）一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，底面AOB鍍銀，O表示半圓截面的圓心，半徑為R。一束光線在橫截面內(nèi)從M點入射，經(jīng)過AB面反射后從N點射出，已知光線在M點的入射角為30o，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°，光在真空中的傳播速度為c。求：（1）透明物體的折射率；（2）光線從M點傳到N點所用的時間。11.（2023四川成都名校聯(lián)盟三模）（10分）如圖（a），一透明圓錐體水平放置，底面圓心在O點，半徑為R，縱截面ABC為等腰三角形，頂角SKIPIF1<0，介質(zhì)的折射率為SKIPIF1<0，O點與圓錐體上方水平放置的圓形光屏MN的距離為SKIPIF1<0，一束環(huán)形單色光豎直向上照射在AB面上；光照在圓錐底面環(huán)形區(qū)域的俯視圖如圖（b），其中內(nèi)圓P的半徑為SKIPIF1<0，外圓Q的半徑為SKIPIF1<0。真空中的光速為c，不考慮光線在介質(zhì)中的多次反射。求：（ⅰ）內(nèi)圓P邊界處的光線到達(dá)AC面經(jīng)過的時間t；（ⅱ）光屏MN上被照亮的面積S。圖（a）圖（b）12.（2023四川成都蓉城名校聯(lián)盟聯(lián)考）2021年12月9日，“天宮課堂”第一課正式開講，某同學(xué)在觀看太空水球光學(xué)實驗后，想研究光在含有氣泡的水球中的傳播情況，于是找到一塊環(huán)形玻璃磚模擬光的傳播，俯視圖如圖所示。已知玻璃磚的折射率為SKIPIF1<0，外圓半徑為2R，光線a沿半徑方向射入玻璃磚，光線b與光線a平行，兩束光線之間的距離為x=SKIPIF1<0R，光線b經(jīng)折射后恰好與內(nèi)柱面相切；光在真空中的傳播速度為c。求：（1）該玻璃磚的內(nèi)圓半徑r；（2）光線a、b在外圓界面內(nèi)傳播的時間差?t（不考慮光線反射）。13（10分）（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）如圖所示，AOB是截面為四分之一圓的玻璃磚，圓的半徑為R，一束單色光從OA的中點G垂直O(jiān)A射入，在圓弧面上的D點發(fā)生反射和折射，反射光線和折射光線分別照射到OB所在平面上的E點和F點，已知△EDF為直角三角形。（?。┣蟛ＡТu對光的折射率；（ⅱ）若將入射光從G點向上平移，則向上平移多大距離，光照射到圓弧面上剛好發(fā)生全反射？14．（8分）（2023山東青島期末）如圖，半圓形玻璃磚可繞過圓心的軸轉(zhuǎn)動，圓心O