热点39+光学和电磁波-40热点2019年高考名校物理模拟试题分项解析 6页

一、 选择题和填空题 ‎1（2018江苏物理）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波，该电磁波 A．是横波 B．不能在真空中传播 C．只能沿着梳子摇动的方向传播 D．在空气中的传播速度约为3×108m/s ‎【参考答案】AD ‎【解题思路】电磁波是横波，可以在真空中传播，可以沿任何方向传播，在真空中的传播速度约为3×108m/s，由于空气的折射率约等于1，所以在空气中的传播速度约为3×108m/s，选项AD正确BC错误。 ‎ 二、计算题 ‎1（2018高考理综II卷）（10分）如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=60°，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。不计多次反射。‎ ‎（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；‎ ‎（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？‎ ‎【命题意图】 本题考查光的折射定律、反射定律及其相关的知识点。‎ ‎【参考答案】‎ ‎【解题思路】‎ ‎（ⅰ）光线在BC面上折射，由折射定律有 ‎①‎ 式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。光线在AB面上发生折射，由折射定律有 ‎③‎ 式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。由几何关系得 i2=r2=60°，r1=i3=30°④‎ F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为 δ=（r1–i1）+（180°–i2–r2）+（r3–i3）⑤‎ 由①②③④⑤式得 δ=60° ⑥‎ ‎2（10分）（2018高考全国理综III）如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF 的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)‎ ‎【命题意图】 本题考查折射定律、光在三棱镜中传播及其相关的知识点。‎ ‎【解题思路】‎ 过D点作AB边的发现，连接OD，则为O点发出的光纤在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示。根据折射定律有 ‎3(10分) （2019广东七校联考）如图为一玻璃球过球心的横截面，玻璃球的半径为R，O为球心，AB为直径，来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射，已知∠ABM＝30°，求：‎ ‎(i)玻璃的折射率；‎ ‎(ii)球心O到BN的距离。‎ ‎【参考答案】 D ‎【命题意图】本题考查折射定律和全反射及其相关知识点。‎ ‎【解题思路】(i)设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知i＝30°，r＝60°，（2分）‎ 根据折射定律知 n＝ （2分）‎ 得n＝ （2分） ‎ ‎4（8分）（2019四川成都摸底）某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍，其过球心的某截面（纸面内）如图所示。一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，入射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面相切。‎ ‎（i）求该透明材料的折射率；‎ ‎（ii）欲使光束从A点入射后，恰好在内球面上发生全反射，则应将入射角变为多少度？‎ ‎【命题意图】此题考查折射定律、全反射及其相关知识点。‎ ‎【解题思路】（i）如答图2，设光束经折射后到达内球面上B点在A点，由题意知，入射角i＝45°，折射角r＝∠BAO 由几何关系有：sinr＝＝0.5（1分）‎ 由折射定律有：n＝（2分）‎ 代入数据解得：n＝（1分）‎ ‎（ii）如答图3，设在A点的入射角为i'时，光束经折射后到达内球面上C点，并在C点恰发生全反射，则光束在内球面上的入射角∠ACD恰等于临界角C ‎5． (8分) （2018海南高考物理）如图，由透明介质构成的半球壳的内外表面半径分别为R和。一横截面半径为R的平行光束入射到半球壳内表面，入射方向与半球壳的对称轴平行，所有的入射光线都能从半球壳的外表面射出。已知透明介质的折射率为。求半球壳外表面上有光线射出区域的圆形边界的半径。不考虑多次反射。‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎【命题意图】此题考查折射定律及其相关的知识点。 ‎ 在玻璃与水的分界面上，有：‎ 解得：‎ ‎ ‎