2021届高考物理二轮复习专题突破：选修3-4 光学

同一单色光以不同的入射角射向介质a和介质b的界面，入射光、反射光和折射光的三种情形如图所示，则下列说法正确的是（   ）

近日，中科院宣布5nm光刻机技术突飞猛进，光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，其曝光系统最核心的部件是紫外光源。在抗击新冠病毒的过程中，大量使用了红外体温计测量体温。关于红外线与紫外线，下列说法正确的是（   ）

测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示，ABCDE为某种宝石的截面图， ，现使一束红光以入射角 射到AC边上某点，在CE边中点M发生全反射，并从ED边上N点折射出，其中 ， ，则（    ）

一柱状容器的高为 ，底面是边长为 的正方形，容器内装满某种透明液体。过容器的中心轴 、垂直于左右两侧面的剖面图 如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。置于 点的点光源发出红光，经过容器内部相应光路后，有两束光从液体上表面的 点射出，它们之间的夹角为 ，已知该液体对红光的折射率为1.2，则（   ）

在一个月光明媚的夜晚，姚同学站在湖边看到了水里的月亮A，后来他又潜入水中，往水面上方观察，又看到了月亮B，设水中无杂质，周围无光源，水面平静，下面的说法中正确的是（   ）

一束含两种频率的单色光，平行于底边照射等腰三棱玻璃砖侧面，从另一侧面又平行射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（   ）

截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜，这种棱镜在光学仪器中广泛用于改变光的传播方向。如图所示，一束宽度为L的单色平行光束射向全反射棱镜AC面的AP部分，光束平行于AB面入射，由P点入射的光线恰好射到B点，光线经AB面发生一次全反射后从BC面射出。已知棱镜对该光的折射率为n= ，光在真空中的传播速度为c， ，则（   ）

光导纤维由很细的内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面发生全反射，如图所示。为了研究简单，现设外套为空气，内芯的折射率为n，一束光线由空气射入内芯，在内芯与空气的界面恰好发生全反射。若光速为c，则光线通过边长为L的光导纤维所用的时间为（   ）

如图所示，国家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色亮点，他们被称为镀点，北京奥运会举行时正值盛夏，镀点能改变光线方向，将光线挡在场馆外，镀点对外界阳光的主要作用是（   ）

 

分析下列所描述的三个物理现象：①目测游泳池中水的深度比其实际深度要浅；②夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝；③围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。这些现象分别是波的（   ）

下列说法中正确的是（   ）

截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为 ， 只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是（   ）

关于光学部分的有关公式，下列说法正确的有（   ）

如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，细激光束在真空中沿直线BC传播，从玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，又从玻璃球表面的D点经折射进入真空。已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为 ，c为真空中的光速，则下列说法正确的是（   ）

某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d₁＝10.00 cm，玻璃砖厚度d₂＝4.00 cm.玻璃的折射率n＝，光在玻璃中传播速度v＝ m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×10⁸ m/s，结果均保留两位有效数字).

如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点．一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处．测得AB之间的距离为 ．现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离．不考虑光线在玻璃体内的多次反射．

      

               

如图所示，半径为R的半圆形透明介质放在水平地面上，一束单色光平行于底面AB照射在圆弧面上的P点，折射光线照射到圆弧面上的Q点，P点到AB面的距离为 ，Q点到AB的距离为 ，光线在Q点折射后，照射到地面上的C点，求：

如图所示，ABCD是一块玻璃的截面，其中ABC是半径为R的圆弧面，圆心是O，ADC是平面，轴O₁O₂垂直于ADC且过AC的中点D。从P点射向圆心O的一条单色光线射到圆弧面经玻璃折射后射到O₁O₂轴上Q点，已知PO与O₁O₂轴夹角为30°，从玻璃射出的光线与O₁O₂轴夹角为45°，Q、O间的距离为d。 ，光在真空中传播速度为c。求：

          

一底面半径为 的半圆柱形透明体的折射率为 ，横截面如图所示， 表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从 边上的 点以60°的入射角入射，求：

如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为15°，

求：

在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确的操作，插好了4枚大头针 ，如图所示。求：

如图所示， 是一块用折射率 的玻璃制成的透明体的横截面， 是半径为R的圆弧， 边垂直于 边， ，当一束平行单色光垂直照到 上，光在真空中的速度 ，求：

如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖，一束与AB面成45°的平行光由真空射向AB上表面。已知，光对玻璃的折射率为 ，光在真空中的传播速度大小为c。求：

一透明柱体的横截面如图所示，圆弧AED的半径为R、圆心为O，BD⊥AB，半径OE⊥AB。两细束平行的相同色光1、2与AB面成θ=37°角分别从F、O点斜射向AB面，光线1经AB面折射的光线恰好通过E点。已知光速为c，OF= R，OB= R，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：