2020年高考名校物理模拟试题分项解析热点49 光在玻璃砖中的传播(解析版)

热点49 光在玻璃砖中的传播

高考真题

1．（2017海南高考）如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一细光束从空气中以某一角度θ（0＜θ＜90°）入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是_______________。（填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分；有选错的得0分）

A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光

B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光

C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行

D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧

E．第一块玻璃板下表面的出射光线一定在入射光延长线的右侧

【答案】ACD

【命题意图】本题考查光的折射及其相关的知识点。

【解题思路】根据折射定律，在第一块玻璃板下表面一定有出射光，在第二块玻璃板下表面一定有出射光，选项A正确B错误；第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行，第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧，选项CD正确E错误。

2.（2017北京）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（）

A．红光B．黄光

C．绿光D．紫光

【答案】D

【解析】根据题意作出完整光路图，如下图所示，a 光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对a 光的折射率较大，因此a 光的频率应高于b 光，故选项D 正确。

最新模拟题

1．（2020年1月北京丰台期末）如图3所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O ，经折射后分为两束单色光a 和b 。下列判断不正确．．．的是 A ．a 光的频率小于b 光的频率 B ．a 光光子能量小于b 光光子能量

C ．玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率

D ．a 光在玻璃砖中的速度大于b 光在玻璃砖中的速度

【答案】C

【解析】根据光的折射定律可知，玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率，选项C 错误；根据光的频率越高折射率越大，可知a 光的频率小于b 光的频率，选项A 正确；由光子能量与频率关系（光子能量公式）可知，a 光光子能量小于b 光光子能量，选项B 正确；由n=c/v ，可知a 光在玻璃砖中的速度大于b 光在玻璃砖中的速度，选项D 正确。

2.（5分）(2019郑州三模)a 、b 两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c ，从平行玻璃砖下表面射出，如图所示。则下列判断正确的是________（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错一个扣3分，最低得分为0分） A ．a 光波长比b 光波长短

B ．a 光在玻璃中的传播速度比b 光在玻璃中的传播速度大

C ．玻璃砖对a 光的折射率大

图

3

D．双缝干涉时，用a光照射得到条纹间距小

E．增大入射角，a光在下表面可发生全反射

【答案】ACD

【解析】由光路图可知a光偏折的大，所以n a＞n b，关键v=知a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中

的传播速度小，选项B错误，C正确；折射率大，频率大，由λ=知a光波长比b光波长短，选项A正确；

双缝干涉时，根据△x=知，用a光照射得到条纹间距小，选项D正确；根据光路可逆知光线一定能从下表面射出，不会发生全反射，故E错误。

【关键点拨】根据光路图，根据光线的偏折程度比较两色光的折射率大小，从而比较出频率的大小和波长的大小，通过波长大小，结合双缝干涉条纹间距公式比较条纹间距的大小。

3.（2019浙江嘉兴、丽水联考模拟）

如图所示，玻璃中有一足够长的长方体空气泡。玻璃中有两束平行的光：甲光（红光）和乙光（紫光），两者相距为d，斜射到空气泡上表面，则

A．若甲光经能从矩形空气泡的下表面射出，则乙光一定也能从下表面射出

B．若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，则出射光线间距离一定小于d

C．若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，则出射光线间距离一定大于d

D．甲、乙两种光，均是原子核外电子受到激发后产生的

【答案】.CD

【命题意图】本题考查光的折射、全反射、可见光的产生机理及其相关的知识点。

【解题思路】由于红光在玻璃中的折射率n较小，由全反射临界角公式，sinC=1/n，可知红光的临界角较大，

因此若甲光（红光）能从矩形空气泡的下表面射出，说明在上表面甲光的入射角小于临界角，而乙光（蓝光）临界角较小，在上表面乙光的入射角不一定小于临界角，有可能发生全反射，不能从下表面射出，选项A 错误；由于若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，由于在玻璃中同样的入射角，在空气泡中的折射角大于入射角，则出射光线间的距离一定大于d ，选项C 正确B 错误；甲、乙两种光，都是可见光，都是原子核外电子受到激发后产生的，选项D 正确。

4．(2019·河北衡水中学调研)(多选)如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L ，玻璃砖的折射率n ＝3，若光从上表面AB 射入的入射角i ＝60°，光在空气中的传播速度视为c ，则________。

A ．折射角r ＝30°

B ．光在玻璃中传播的时间为23L 3c

C ．光在玻璃中传播的时间为2L

c

D ．改变入射角i ，光在下表面CD 可能发生全反射

E ．光一定能从CD 面射出 【答案】ACE

【解析】 由n ＝sin i sin r 得sin r ＝sin i n ＝sin 60°3＝0.5，得r ＝30°，故A 正确；光在玻璃中传播的速度v ＝c

n ，由

几何知识可知光在玻璃中传播的路程s ＝L cos r ，则光在玻璃中传播的时间t ＝s v ＝nL c cos r ＝3L c cos 30°＝2L

c ，故B

错误，C 正确；由于光在CD 面上的入射角等于光在AB 面上的折射角，根据光路可逆性原理可知光一定能从CD 面射出，故D 错误，E 正确。

5.（2020河北第一次大联考）(2)如图,一半径为R 的玻璃半球,O 点是半球的球心,虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求 ①从球面射出的光线对应的入射光线与光轴距离的最大值; ②距光轴R

3

的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离.