三年高考物理试题知识点分类汇编9

29．【2018·山东·38】如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知??150，BC边长为2L，该介质的折射率为2。求：

（i）入射角i；

（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为c，可能用到：sin750?【答案】（i）450；（ii）6?2或tan150?2?3）。 46?2L 2c【解析】（i）根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得

sinC?1 ① n代入数据得

C?450 ②

设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得

r?300 ③

根据光的折射定律

n?sini ④ sinr联立③④式代入数据得

i?450 ⑤

（ii）在?OPB中，根据正弦定理得

OPL? ⑥ 00sin75sin45设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得

OP?vt ⑦

v?c ⑧ n联立⑥⑦⑧式，代入数据得

t?6?2L ⑨ 2c【考点】；光的折射，正弦定律

【方法技巧】本题考查几何光学，重点在画出光路图，找出几何关系。

30．【2018·江苏·12B】（3）Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题12B-2 图。一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。

【答案】

2n2dcn2?sin2i?2h ccosi

【考点定位】本题主要考查了折射定律的应用问题，属于中档偏低题。

【方法技巧】画出光路图，找几何关系，全反射条件

31．【2018·全国Ⅰ·34】（2）（9分）一个半圆形玻璃砖，某横截面半径为R的半圆，AB为半圆的直径。O为圆心，如图所示，玻璃的折射率为n?2

（i）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？

（ii）一细束光线在O点左侧与O相距入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置

3R处垂直于AB从下方2【答案】（i）d?2R（ii）右侧与O相距3R 2【解析】（i）光线垂直AB面入射后传播方向不变，在圆弧面发生折射，射入射角为?，如下图所示

出射时发生全反射的临界角sin??，即可得??45 根据对称性可得入射光的宽度d?2Rsin45?2R

1n

（ii）由于3R?Rsin45所以一细束光线在O点左侧与O相距23R处垂直于AB从下方入射后在圆弧面发生全反射，根据几何关系23R32可得入射角sin??，即??60 ?R2在圆弧面反射后根据几何关系入射角仍为??60，由此发生第三次反射，如下图所示，根据几何关系，可得OG?OC?所以出射点在O点右侧3R处。 23R 2