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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

山东省潍坊市2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷

光学元件有其共性，但不同的光学元件便如你我，都独具个性。

（1）、横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，当光束垂直斜边照射时，可以将光路改变 $\text{[math]}$ ，如图甲所示，从而可作为反光镜使用在天文望远镜及自行车上。现将入射光线在纸面内绕M点旋转很小的角度Δθ，请论述光路改变的角度。（提示：以可见的单色光为例进行分析，已知玻璃的折射率介于1.5到1.8之间。）

（2）、有一种被称作“道威棱镜”的玻璃砖，是将上述的全反射棱镜从O点向下截去后的部分。如图乙所示，其横截面是等腰梯形，可用来进行图形翻转。现有一束由红、紫两种单色光组成的宽度为d的平行光束，平行棱镜BC边入射，且折射后到达BC边，从CD边射出，红、紫两单色光对“道威棱镜”的折射率分别为 n₁、n₂。

①请在答题纸图乙上，规范地画出光束上、下两个边界的红光从入射到出射的光路图；

②若两种单色光从CD边出射时完全分开，求BC边的长度应满足什么条件？

举一反三

如图所示，水池中装有某透明液体，深度为H，水池底部有足够大的平面镜MN，单色点光源S距离镜面 $\text{[math]}$ ，与竖直方向成30°角的光线入射到液面的O点，发现其反射光线和折射光线恰好相互垂直。求：

（1）液体的折射率；

（2）从液面上方看去，能被照亮的区域面积。

如图所示，泳池底有一个点光源P，只有在锥形范围内的光线才能从水面射出，MN为圆锥底面的一条直径。已知池水深 $\text{[math]}$ ，圆锥的母线与水平方向所成的角为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ），光在空气中的传播速度 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为 $\text{[math]}$ ，长为 $\text{[math]}$ 。一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的 $\text{[math]}$ 点，与玻璃圆柱体左端面距离 $\text{[math]}$ ，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为 $\text{[math]}$ 圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为 $\text{[math]}$ ；求：

（1）玻璃对该单色光的折射率；

（2）该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间。

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 $\text{[math]}$ ， BC边长为2L，该介质的折射率为 $\text{[math]}$ ．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： $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）．

如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度均为x，相邻屏障的间距为L，方向与屏幕垂直，透明介质的折射率为 $\text{[math]}$ ，防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度 $\text{[math]}$ ，可视角度 $\text{[math]}$ 越小，防窥效果越好，当可视角度 $\text{[math]}$ 时，防窥膜厚度 $\text{[math]}$ （　　）

如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，一束单色光从 $\text{[math]}$ 边的 $\text{[math]}$ 点射入三棱镜，入射角为 $\text{[math]}$ 、折射角为 $\text{[math]}$ ，折射光线经过 $\text{[math]}$ 边的 $\text{[math]}$ 点，反射光线 $\text{[math]}$ 正好与 $\text{[math]}$ 边平行，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

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