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2024 高考物理二轮复习80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型70 光学+弧形玻璃砖模型
最新高考题
1.（2020 高考江苏物理）我国的光纤通信技术处于世界领先水平.光纤内芯（内层玻璃）的
折射率比外套（外层玻璃）的_______（选填“大”或“小”）。.某种光纤的内芯在空气
中全反射的临界角为
，则该内芯的折射率为_______.（取
，
结果保留2 位有效数字）
2．（2020 年7 月浙江选考）如图所示，圆心为O、半径为R 的半圆形玻璃砖置于水平桌面
上，光线从P 点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角
时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为
c，则（ ）
A．玻璃砖的折射率为1.5
B．
之间的距离为
C．光在玻璃砖内的传播速度为
D．光从玻璃到空气的临界角为30°
最新模拟题
1. . 2023 年10 月宜荆荆随高三联考）如图甲所示是玻璃半圆柱体的横截面，一束红光从
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真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过O 点的法线成
角。CD 为足够大的光学传感
器，可以探测反射光的强度。从AB 面反射出的光强随
变化情况如图乙所示，则
（ ）
A.
减小到0°时光将全部从AB 界面透射出去
B.
减小时反射光线和折射光线夹角随之减小
C.半圆柱体相对该红光的折射率为
D.改用紫光入射时CD 上反射强度最大值对应的
2.. (2023 浙江杭州九校期中联考) 如图，一束可见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，则下列判断正确的是（ ）
A. 玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率
B. 在玻璃砖中，a 光的速度大于b 光的速度
C. a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长
D. 以同一入射角从某介质射入空气，若a 恰发生全反射，则b 光一定能发生全反射
。
3.. （2023 四川成都石室中学二诊） 如图所示，AOB 为半径为R 的扇形玻璃砖，一细光束
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照射到AO 面上的C 点，入射角为60°，折射光线平行于BO 边，C 点到BO 面的距离为
，
AD⊥BO，∠DAO＝30°，光在空气中的传播速度为c，求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）光在玻璃砖中传播的时间。
4.（12 分）（2023 湖北重点高中期中联考）如图所示，MNP 是截面为扇形的透明介质的横
截面图，顶角
，今有一束单色光线在横截面内从MN 的中点S 沿垂直MN 的方向射
入透明介质，一部分光线经NP 面反射后恰好未从MP 面射出，只考虑两次反射作用.求：
（1）该光全反射时的临界角；
（2）透明介质的折射率.（计算结果保留根式）
5. （2023 湖南押题卷）如图所示，半圆形透明体的半径为R，光屏
置于直径
的右
端并与透明体的直径
垂直，一单色光以人射角i=30°射向透明体的圆心O，出射光线与
的夹角
。真空中的光速为c。该单色光进入透明体后到达光屏的时间为
（ ）
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A.
B.
C.
D.
6. （2023 河南洛阳等4 市三模）在如图所示的平面内，两细束单色光a、b 从真空中射入
半圆形玻璃砖中，经过半圆形玻璃砖折射后，会聚到圆心O，从圆心O 均沿光路OC 又出
射到真空中。关于单色光a、b 的有关特点，下列说法正确的是（ ）
A. 半圆形玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率
B. 在真空中，a 光的波长大于b 光的波长
C. a 光的频率大于b 光的频率
D. 在半圆形玻璃砖中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度
E. a 光由真空射入到半圆形玻璃砖中，其频率不变
。
7. （2023 四川成都树德中学二诊）（5 分）如图所示，图中阴影部分ABC 为一透明材料做
成的柱形光学元件的横截面，该种材料对红光的折射率n=2，AC 为一半径为R 的四分之一
圆弧，D 为圆弧面圆心，ABCD 构成正方形。在D 处有一红色点光源，在纸面内照射弧面
AC，若只考虑首次从圆弧AC 直接射向AB、BC 的光线，已知光在真空中速度为c，则以下
说法正确的是（ ）
A．红光在该材料中传播的速度为
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B．光从该材料射到空气发生全反射的临界角为45°
C．点光源发出的光射到AB 面上的最长时间为
D．照射在AC 边上的入射光，有弧长为
区域的光不能从AB、BC 边直接射出
E．将点光源换成紫光，则AB 边上有光射出的长度减小
。
8.（2023 湖南新高考教研联盟第二次联考）如图所示，某玻璃砖的截面由半径为R 的半圆
和等边三角形ABC 组成，AB 是半圆的直径，O 为半圆的圆心。单色光平行于CO 照射在
AC 面上，其中从AC 中点射入玻璃砖的光线恰好经过半圆圆心O 点（图中已画出），不考
虑光线的反射。下列说法正确的是（ ）
A.玻璃砖对该单色光的折射率为
B.进入玻璃砖的所有光线都能够从半圆面射出
C.光线从AC 面传播到圆弧面，经过圆心O 点的光线传播的时间最长
D.若调整入射光线的角度，光线可能在AC 面进入玻璃砖时发生全发射
9. （2023 湖南衡阳二模）如图所示，OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束
由蓝光和黄光组成的复色光沿AO 方向从真空射入玻璃，分两束分别射到圆柱面的B、C 两
点。只考虑第一次射向圆弧的光线，下列说法正确的是（ ）
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A. 从B、C 两点射出的光分别是黄光、蓝光
B. 光从O 传到B 与光从O 传到C 的时间相等
C. 若从圆弧面只有一处光线射出，则一定是从B 点射出
D. 若仅将复色光的入射点从O 平移到D 的过程中，可能出现从圆弧射出的两束光线平行
10. （2023 河北张家口宣化一中二模） 一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB
镀银，O 表示半圆截面的圆心，半径为R。一束光线在横截面内从M 点入射，经过AB 面
反射后从N 点射出，已知光线在M 点的入射角为30o，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°，光
在真空中的传播速度为c。求：
（1）透明物体的折射率；
（2）光线从M 点传到N 点所用的时间。
11. （2023 四川成都名校联盟三模）（10 分）如图（a），一透明圆锥体水平放置，底
面圆心在O 点，半径为R，纵截面ABC 为等腰三角形，顶角
，介质的折射率为
，O 点与圆锥体上方水平放置的圆形光屏MN 的距离为
，一束环形单色光竖直向
上照射在AB 面上；光照在圆锥底面环形区域的俯视图如图（b），其中内圆P 的半径为
，外圆Q 的半径为
。真空中的光速为c，不考虑光线在介质中的多次反射。求：
（ⅰ）内圆P 边界处的光线到达AC 面经过的时间t；
（ⅱ）光屏MN 上被照亮的面积S。
图（a） 图（b）
12. （2023 四川成都蓉城名校联盟联考） 2021 年12 月9 日，“天宫课堂” 第一课正式开
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讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是
找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图所示。已知玻璃砖的折射率为
，外圆半
径为2R，光线a 沿半径方向射入玻璃砖，光线b 与光线a 平行，两束光线之间的距离为x=
R，光线b 经折射后恰好与内柱面相切；光在真空中的传播速度为c。求：
（1）该玻璃砖的内圆半径r；
（2）光线a、b 在外圆界面内传播的时间差∆t （不考虑光线反射）。
13（10 分）（2023 江西红色十校第一次联考）如图所示，AOB 是截面为四分之一圆的玻璃
砖，圆的半径为R，一束单色光从OA 的中点G 垂直OA 射入，在圆弧面上的D 点发生反射
和折射，反射光线和折射光线分别照射到OB 所在平面上的E 点和F 点，已知△EDF 为直
角三角形。
（ⅰ）求玻璃砖对光的折射率；
（ⅱ）若将入射光从G 点向上平移，则向上平移多大距离，光照射到圆弧面上刚好发生全
反射？
14．（8 分）（2023 山东青岛期末）如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心 O
与足够大光屏的距离 d＝10 3 cm，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直
光屏方向射向玻璃砖，在光 屏上 O1位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕
O 点顺时针方向转动时，光屏上 光点也会移动，当玻璃砖转过 30°角时，光屏上光点位
置距离 O1点为 10cm。求
（1）玻璃砖的折射率 n；
（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕 O 点相对初始位置转过的角度α 的正弦值。
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