高考物理一轮复习 几何光学计算题归类分析.docxVIP

几何光学计算题归类分析 一、光路图分析 1.如图所示，有一养鱼池，假设水面与池边相平，鱼塘底部有一点光源A，它到池边的水平距离为=3.0m，到水面的竖直距离为h=m，从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角。 ①求水的折射率； ②一钓鱼者坐在离池边不远处的座椅上，他的眼睛到地面的高度为3.0m；他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接收的光线与竖直方向的夹角恰好为，求钓鱼者的眼睛到池边的水平距离。（结果可用根式表示） 2.如图所示，一张纸上用笔点一个点A，纸放在水平桌面上，用一高度为h的平行玻璃砖放置在纸上且点A在玻璃砖的下面，设光在玻璃砖内的折射率为n，从正上方向下看点A，看到点A的深度为多少？ 3.图示装置可用来测定水的折射率．当圆柱形容器内未装水时，从A点沿AB方向能看到对边上的点E；当容器内装满水时，仍沿AB方向看去，恰好看到底面直径CD上的点D．测得容器直径CD=12cm，高BC=16cm，DE=7cm．已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，求： ①水的折射率n； ②光在水中的传播速度v． 二、平行玻璃砖 4.如图所示，折射率为的上下两面平行的梯形玻璃砖，下表面涂有反射物质，上表面右端垂直于上表面放置一标尺MN．一细光束以入射角i = 45°射到玻璃砖上表面的A点，会在标尺上的两个位置出现光点（图中未画出），若折射进入玻璃砖内的光在玻璃砖内传播时间为t，则在标尺上出现的两光点的距离为多少?（设光在真空中的速度为c，不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射） 5.激光已经深入到我们生活的各个方面。某物理小组利用激光束测量玻璃对激光的折射率和利用双缝干涉测量激光的波长。 (1)如图所示，在水平面上方适当位置固定激光光源，使其发射与水平面成30°角斜向下的激光，在水平光屏上M点呈现一小光斑。放入一块平行于水平面的长方体玻璃砖，激光光斑移至水平光屏上的N点。测得玻璃砖厚度为 d＝ cm，MN＝b＝2 cm。根据以上信息，求该玻璃砖的折射率 n； (2)为测量该激光的波长，将激光垂直射向间距为 d 的双缝（每个缝的宽度很窄，宽度可忽略），在双缝后面距离为 L处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为 a，求该激光的波长。 6.一足够长宽为L的长方体透明介质与右侧的荧光屏平行放置，其右表面距离荧光屏的距离也为L，在透明介质的左侧L处有一点光源S，该光源在荧光屏上的投影点为O，点光源S发出一细光束，光束与透明介质表面呈=45°，细光束经透明介质折射后射到荧光屏上的A点，经测量可知AO两点之间的距离为，已知光在真空中的速度为c。求： (1)该透明介质的折射率大小为多少？ (2)细光束从发射到射到荧光屏上的时间为多少？ 7.如图所示，PC是一个竖直挡板，高度为H，A点是PC的中点。ABCD是一个矩形玻璃棱镜，AC边与PC重合，CD面贴了一层反射膜。一单色光从P点沿与PC成45°角的方向射向AB折射后射到Q点。已知CQ＝，光速为c，棱镜的AB边足够长，求： ①玻璃棱镜的折射率； ②单色光在玻璃棱镜中的传播时间。 8.如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足什么条件？ 9.如图所示,长方形ABCD为一透明物体的截面，此截面所在平面内的光线从AD边上的P点入射后恰好在AB边发生全反射，并第一次从BC边上的Q点射出。AP= L，AB= 4L，BQ= 3L，光在真空中的传播速度为c。求: (i)光线从P点入射时与AD边的夹角的余弦值cos ( ii )光线在透明物体中从P点传播到Q点所用的时间t 三、三角形玻璃砖 10.图示为直角三角形棱镜的截面，，，AB边长为20cm，D点到A点的距离为7cm，一束细单色光平行AC边从D点射入棱镜中，经AC边反射后从BC边上的F点射出，出射光线与BC边的夹角为，求： 棱镜的折射率； (2)F点到C点的距离。 11.如图所示，三角形ABC是一个三棱镜的截面，现有一束单色光沿纸面以i=60°的入射角射向AB的中点N，已知该三棱镜的折射率为n=，AB=（6-）cm，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，求： (1)此束单色光第一次从三棱镜射出的方向；（不考虑AB面的反射）； (2)此束单色光从射入三棱镜到第一次从三棱镜射出所经历的时间。 12.如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为．今有一束单色光射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．求： ①光第一次射到棱镜侧面时的入射角大小 ②出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏转的角度 13.如图所示，空气中有一个横截面为直角三角形的三棱镜，其中棱镜的折射率为n