(word完整版)光的折射和全反射高考真题_附带答案

高三物理光的折射试题答案及解析1.(4分)利用光的现象或原理填空A．照相机镜头镀的一层膜是利用了光的________原理B．海市蜃楼是光的________现象C．光纤通信是利用了光的________原理D．人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的________现象【答案】A.干涉B．折射C．全反射D．衍射【解析】A．照相机镜头镀的一层膜是利用了光的干涉原理；B．海市蜃楼是光的折射现象；C．光纤通信是利用了光的全反射原理D．人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹，这是光的衍射现象。

【考点】光的干涉、折射、衍射及全反射.2.（6分）通常，已知材料的折射率都为正值。

现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值，称为负折射率材料。

位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。

若该材料对于电磁波的折射率n=1.2，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是【答案】C【解析】根据负折射率的概念，入射光线和折射光线应该位于法线同一侧，因为折射率n=1.2，则折射角小于入射角，故选项C正确。

【考点】光的折射定律。

3.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。

在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是A．紫光以45°的入射角入射B．红光以45°的入射角入射C．紫光以30°的入射角入射D．红光以30°的入射角入射【答案】A【解析】由题意知为侧移距离．根据几何关系有：①又有②（1）若为同一色光，则n相同，则i增加且i比r增加得快，得知且增加，，且增加．故CD错误．（2）若入射角相同，由①②两式可得得知n增加，△x增加．知B错误，A正确．【考点】考查了光得折射4.如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面内有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线的底面所在平面的交点到AB的距离分别为l 1和l2。

第1讲 光的折射、全反射板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 光的折射定律 Ⅱ 折射率 Ⅰ 1．折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向改变的现象。

2．折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

(2)表达式：sin θ1sin θ2＝n 12，式中n 12是比例常数。

(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。

3．折射率(1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦的比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n 表示。

(2)物理意义：折射率仅反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。

(3)定义式：n ＝sin θ1sin θ2，不能说n 与sin θ1成正比、与sin θ2成反比，对于确定的某种介质而言，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。

(4)光在不同介质中的速度不同；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝cv ，因v <c ，故任何介质的折射率总大于(填“大于”或“小于”)1。

(5)相对折射率：光从介质1射入介质2时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比叫做介质2对介质1的相对折射率。

4．光密介质与光疏介质(1)光密介质：折射率较大的介质。

(2)光疏介质：折射率较小的介质。

(3)光密介质和光疏介质是相对的。

某种介质相对其他不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质。

【知识点2】 全反射、光导纤维 Ⅰ 1．全反射(1)条件：①光从光密介质射入光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

(2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光。

(3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C表示，sin C＝1 n。

(4)应用：①光导纤维；②全反射棱镜。

《第4章光的折射和全反射》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一束光线从空气射入水中时，下列说法正确的是：A、入射角等于折射角B、折射光线一定比入射光线偏离法线C、折射角大于入射角D、折射光线和入射光线分居法线两侧2、一束光线从水中射入空气时，下列说法正确的是：A、入射角大于折射角B、折射光线与入射光线在同一直线上C、折射光线一定偏离法线D、折射光线和入射光线分居法线两侧3、一束光线从空气（折射率为1.00）射入水（折射率为1.33），当入射角为45°时，折射角为多少度？A. 30°B. 40°C. 53.1°D. 78.7°4、当光从一种介质射入另一种介质时，如果反射光和折射光之间的夹角某一数值会等于90°，此时的入射角称为临界角。

当入射光的折射角为90°时，对应的入射角称为：A. 临界角B. 平行角C. 漫反射角D. 全反射角5、光从空气斜射入水中时（水和空气的折射率分别为n₁和n₂，且n₁ > n₂），下列关于折射现象的描述正确的是（）A. 折射光线与入射光线分居法线两侧B. 折射光线、入射光线和法线都在同一平面内C. 折射角小于入射角D. 折射光线、入射光线、法线都与光线方向相垂直6、一束单色光从水中斜射入空气时，下面的哪种情形会导致观察者看到光的路径出现一定的弯折？（）A. 增加入射水面的粗糙程度B. 提高观察者与入射水面的距离C. 小心调整观察者与法线的距离D. 旋转入射光线7、一束光线从空气射入水中，入射角为30°，已知水的折射率为1.33，则折射角最接近于：A. 22°B. 25°C. 30°D. 40°二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于光的折射现象的描述，正确的是：A、光从空气进入水中时，传播速度变慢，折射角大于入射角。

《光的折射全反射》典型题1．(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ，则( )A．该介质对此单色光的折射率为1 sin θB．此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍D．此单色光在该介质中的频率是真空中的1 sin θ2．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则( )A．λa＜λb，n a＞n bB．λa＞λb，n a＜n bC．λa＜λb，n a＜n bD．λa＞λb，n a＞n b3．某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sin i－sin r图象如图乙所示．则( )A．光由A经O到B，n＝1.5B．光由B经O到A，n＝1.5C．光由A经O到B，n＝0.67D．光由B经O到A，n＝0.674．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是( )A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大5．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN 边的情况)，则下列判断正确的是( )A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射B．若θ>θ2，光线会从OQ边射出C．若θ<θ1，光线会从OP边射出D．若θ<θ1，光线会在OP边发生全反射6．某研究性学习小组利用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率．实验探究方案如下：在白纸上作一直线MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上，它的直径与直线MN重合，在垂线AB上插两枚大头针P1和P2，然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃砖的折射率．实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等．(1)某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率，他在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是________________________.为同时看到P1、P2的像，他应采取的措施是_______________________.(2)在采取相应措施后，请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置，并用“×”表示，作出光路图．(3)为计算折射率，将应测量的物理量标注在光路图上，并由此得出折射率的计算公式为n＝________.7．如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝76°，今有一细束单色光在横截面内从OA边上的点E沿垂直于OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知OE＝35OA，cos 53°＝0.6，试求：(1)玻璃砖的折射率n；(2)光线第一次从OB射出时折射角的正弦值．8．如图所示，直角三角形ABC是一玻璃砖的横截面，AB＝L，∠C＝90°，∠A＝60°.一束单色光PD从AB边上的D点射入玻璃砖，入射角为45°，DB＝L 4，折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E，已知光在真空中的传播速度为c.求：(1)玻璃砖的折射率；(2)该光束从AB边上的D点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间．9．半径为R的固定半圆玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′与直径AB垂直，足够大的光屏CD紧靠在玻璃砖的左侧且与AB垂直，一光束沿半径方向与OO′成θ＝30°射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，已知玻璃的折射率为 2.求：(1)当θ变为多大时，两光斑恰好变为一个；(2)当光束沿半径方向与OO′成θ＝30°射向O点时，光屏CD区域两个光斑的距离．10．一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体．已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值．《光的折射全反射》典型题1．(多选)解析：选ABC.介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率n ＝1sin θ，A 正确；此单色光在介质中的传播速度v ＝cn ＝c sin θ，B 正确；波长λ＝v f ＝c sin θc /λ0＝λ0sin θ，C 正确；光的频率是由光源决定的，与介质无关，D 错误．2．解析：选B.由题图可知，在入射角相同的情况下，光线a 的偏折程度小于光线b 的偏折程度，因此光线a 的折射率小于光线b 的折射率，故选项A 、D 错误；由于折射率越大频率越高，因此光线a 的频率小于光线b 的频率，由c ＝λν可知光线a 的波长大于光线b 的波长，选项B 正确．3．解析：选 B.光线从空气斜射入介质时，入射角大于折射角，从题图可以看出对应的折射角比入射角大，故光是从介质射入空气中，即光由B 经O 到A ，由sin i －sin r 图象的斜率表示折射率的倒数，可得n ＝0.90.6＝1.5，选项B 正确．4．解析：选A.光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A 对，B 错；频率大的光，波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C 、D 错．5．解析：选 D.光线发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质时，入射角i 大于临界角C .光线从图示位置入射，到达OP 边时入射角i 1＝π2－θ，θ越小，i 1越大，发生全发射的可能性越大，根据题意，要在OP 边上发生全反射，应满足θ＜θ2，A 、B 错误．若光线在OP 上发生全反射后到达OQ 边，入射角i 2＝3θ－π2，θ越大，i 2越大， 发生全反射的可能性越大，根据题意，要在OQ 边上发生全反射，应满足θ＞θ1，C 错误、D 正确．6．解析：(1)在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P 1、P 2的像，原因是入射光线AB 离圆心较远，在半圆形面发生了全反射；为同时看到P 1、P 2的像，他应采取的措施是：沿着MN 方向，向M 点方向平移玻璃砖． (2)光路如右图所示．(3)折射率的计算公式为n ＝sin isin r .答案：(1)入射光线AB 离圆心较远，在半圆形面发生了全反射 沿着MN 方向向M 点方向平移玻璃砖 (2)见解析 (3)见解析 sin isin r7．解析：(1)因OE ＝35OA ，由数学知识知光线在AB 面的入射角等于37°，光线恰好未从AB 面射出，所以AB 面入射角等于临界角，则临界角为C ＝37°.由sin C ＝1n 得n ＝53.(2)据几何知识得β＝θ＝76°，则OB 面入射角为 α＝180°－2C －β＝30°.设光线第一次从OB 射出的折射角为r ，由sin r sin α＝n 得sin r ＝56. 答案：(1)53 (2)56 8．解析：(1)作出光路图，如图所示，过E 点的法线是三角形的中位线，由几何关系可知△DEB 为等腰三角形，故DE ＝DB ＝L4.由几何知识知光在AB 边折射时折射角为30°，所以 n ＝sin 45°sin 30°＝ 2.(2)设临界角为θ，有sin θ＝1n ，可解得θ＝45°，由光路图及几何知识可判断，光在BC 边发生全反射，在AC 边第一次射出玻璃砖．根据几何知识可知EF ＝L2，则光束从AB 边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间t ＝DE ＋EF v .代入v ＝c n 可解得t ＝3 2L4c .答案：(1) 2 (2)3 2L4c . 9．解析：(1)光屏上的两个光斑恰好变为一个，说明光线恰好在AB 面发生全反射，n ＝sin 90°sin θ代入数据可得θ＝45°(2)当θ＝30°时，如图所示光线在AB面同时发生反射和折射，反射光线沿半径射出到P点，α＝θ＝30°可得AP＝R cot α＝3R在AB面发生折射，由n＝sin βsin 30°解得sin β＝22，β＝45°可得AQ＝R则两光斑间距离PQ＝AP＋AQ＝(3＋1)R答案：(1)45°(2)(3＋1)R10．解析：光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，表示光线第一次到达表面时发生全反射的区域不需要镀膜，发生非全反射的区域需要镀膜．考虑从玻璃立方体中心O点发出一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射，由折射定律可知n sin θ＝sin α①式中，n为折射率，θ为入射角，α为折射角．现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A点恰好发生全反射，故αA＝π2②。

光的折射、全反射练习题（一）1.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。

这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是( )A．15° B．30°C．45° D．60°2.三种介质I、II、III的折射率分别为n1、n2和n3，且n1＞n2＞n3，则（）A．光线由介质I入射II有可能发生全反射B．光线由介质I入射III有可能发生全反射C．光线由介质III入射I有可能发生全反射D．光线由介质II入射I有可能发生全反射3.一条光线在三种介质的平行界面上反射或折射的情况如图所示，若光在 I、II、III三种介质中的速度分别为v1、v2和v3，则( )A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3C．v1＞v3＞v2 D．v1＜v3＜v24．一束光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则 ( )A．介质1的折射率最大B．介质2是光密介质C．光在介质2中的速度最大D．当入射角由45°逐渐增大时，在1、2分界面上可能发生全反射5.如图，MN是一条通过透明球体球心的直线．一单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的3倍，且与MN所成的角α＝30°.求：透明球体的折射率．6. 一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为3的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为3R/2，求出射角θⅡⅢ7.折射率为3的玻璃球，被一束光照射.若入射角i为60°，则在入射点O处反射光和折射光的夹角为________.(如图甲所示)图甲图乙8.如图乙所示，一束波长为0.40 μm的紫光，从空气中垂直三棱镜的AB面入射，从AC面射出方向如图所示，则玻璃对紫光的折射率n=_______，紫光在玻璃中的传播速度v=_______m/s，紫光在玻璃中的波长λ=________ m.9. 半径为R的玻璃半圆柱体，横截面积如图所示，圆心为O，两条平行单色红光，沿截面积射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB=60°，已知该玻璃对红光折射率n。

第十四章 光 电磁波 相对论第1讲 光的折射 全反射一、非选择题1．(2021·广东卷，16(2))如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q 接收到光的强度变化而触发工作的。

光从挡风玻璃内侧P 点射向外侧M 点再折射到空气中，测得入射角为α，折射角为β；光从P 点射向外侧N 点，刚好发生全反射并被Q 接收，求光从玻璃射向空气时临界角θ的正弦值表达式。

[答案] sin αsin β[解析] 根据光的折射定律有n ＝sin βsin α， 根据光的全反射规律有sin θ＝1n， 联立解得sin θ＝sin αsin β。

2．(2021·重庆卷，16(2))将自然光引入室内进行照明是一种新型的绿色能源技术。

某科技兴趣小组设计了一种接收太阳光的实验装置，如图为过装置中心轴线的截面，上部的集光球是半径为R 的某种均匀透明材料的半球体，下部为导光管，两部分的交界面是PQ 。

若只有PQ 上方高度h ＝32R 范围内的光束平行于PQ 射入后，能直接通过PQ 面进入导光管(不考虑集光球内表面的反射)，求该材料的折射率。

[答案]3[解析]由于不考虑集光球内表面的反射，所以最上面的一束光线射入集光球后，恰好由Q 点射出，光路图如图所示由几何关系可知sin θ＝h R ＝32① 解得θ＝60°②又因为光束平行PQ ，由几何关系可知，入射角θ1＝θ＝60°③折射角θ2＝θ2＝30°④ 根据折射定律可知，材料的折射率n ＝sin θ1sin θ2＝3。

⑤ 3．(2021·重庆市育才中学)某透明物体的横截面如图所示，其中ABC 为等腰直角三角形，AB 为直角边，长度为L, ADC 为一圆弧，其圆心在AC 边的中点。

此透明物体的折射率为n ＝2.0。

若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入该透明物体，求：(1)光线从ADC 圆弧射出的区域弧长s 。

(2)光线从ADC 圆弧射出，在透明物体中的最长时间t 。

高考物理光的反射与折射练习题及答案1. 题目：光的反射题目描述：小明用一束激光束照射到光滑的玻璃板上，发现光线发生了什么变化？答案：光线在玻璃板上发生了反射。

2. 题目：平面镜的光线追踪题目描述：如图所示，光线从物体A射入平面镜M，经平面镜反射后到达屏幕上的物体F。

求物体F的位置。

答案：根据光线的反射定律可知，入射角等于出射角，物体F的位置与物体A的位置关于镜面对称。

3. 题目：光的折射题目描述：当光线由空气经某一介质A射入到介质B中时，发生了什么现象？答案：光线发生了折射，即改变了传播方向及传播速度。

4. 题目：折射定律的应用题目描述：光线由空气以一定角度射入水中，求光线的折射角。

答案：根据折射定律，空气中光线的入射角和水中光线的折射角满足正弦定律，即sin(入射角)/sin(折射角) = n（水的折射率）/n（空气的折射率）。

5. 题目：浸没法测定物体的折射率题目描述：用浸没法测定透明均匀介质的折射率，原理是什么？答案：浸没法是利用折射现象测定透明均匀介质的折射率。

根据折射定律，当平行光线从一种介质射入到另一种介质时，光线发生折射，折射角与入射角之间的关系可由折射率来表达。

6. 题目：全反射的条件题目描述：什么情况下会发生全反射现象？答案：当光线由折射率较大的介质射入折射率较小的介质且入射角大于临界角时，会发生全反射现象。

7. 题目：折射率与光速的关系题目描述：折射率与光速之间有什么关系？答案：折射率与光速呈反比关系，介质的折射率越大，光在介质中传播的速度越慢。

8. 题目：透镜的成像原理题目描述：用透镜成像原理解释人眼的视觉现象。

答案：人眼通过眼角膜、晶状体等透明介质将光线聚焦到视网膜上，形成倒立、缩小的实像，再通过神经传递到大脑，实现了视觉。

总结：本文通过题目形式给出了对于高考物理中光的反射与折射的练习题及答案。

通过解答这些练习题，我们可以加深对光的反射与折射规律的理解。

掌握这些规律对于理解光的传播、成像等现象具有重要意义。

答案：BD 1 10．如图是一个 圆柱体棱镜的截面图，图中 E、F、G、H 将半 4 径 OM 分成 5 等份，虚线 EE1、FF1、 GG1、HH1 平行于半径 ON，ON 5 边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率 n＝ ，若平行光 3 束垂直入射并覆盖 OM，则光线( ) A. 不能从圆弧 射出 B. 只能从圆弧 射出
光的折射和全反射
1．甲在岸上，乙潜入清澈的水中，二人互相对看，甲、乙看到对方的头部位置是( ) A．都比实际位置高 B．都比实际位置低 C．甲看乙低，乙看甲高(与实际位置比较) D．甲看乙高，乙看甲低(与实际位置比较) 解析 根据折射定律可知，他们看到的都比实际位置高． 答案 A 2．单色光在真空中的传播速度是 c，波长为 λ0，在水中的传播速度是 v，波长为 λ，水 对这种单色光的折射率为 n.当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为 θ1，折射角为 θ2， 下列说法中正确的是( ) c c A．v＝ ，λ＝λ0v n sinθ2 B．λ0＝nλ，v＝c sinθ1 v C．v＝cn，λ＝λ0 c λ sinθ1 D．λ0＝ ，v＝c n sinθ2 1 解析 光从真空进入另一种介质时，频率和周期不变，速度将变为原来的 ，所以波长 n v 1 c sinθ2 也将变为原来的 ，即 λ＝λ0 ，λ0＝nλ，v＝ ＝c ，选项 B 正确． n c n sinθ1 答案 B 3.甲、乙两束单色光同时射到两种介质的分界面 MN 上， 由于发生折射而合为一束，如下图所示(反射光未画出)，则下 列判断正确的是( ) A．甲光频率比乙光频率大 B．相同条件下，甲光比乙光容易发生衍射 C．对同种介质，甲光的折射率比乙光的折射率大 D．在同种介质中甲光光速比乙光光速小 解析 由折射情况示意图可以看出，介质对乙单色光的折射率更大，由此可知，乙单色 光频率较高，波长较短，在同种介质中光速较小，所以，选项 B 正确． 答案 B 4．如图①所示，在平静的水面下有一个点光源 S，它发出的两种不同颜色的 a 光和 b 光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为一圆形的由 ab 两种单色光所 构成的复色光区域，周边为一环状区域．且为 a 光的颜色(见图②)．则以下说法中正确的是 ( )

2023-2024两年高考物理分类解析光的折射和全反射2024高考题（2024年高考广东卷）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以0角从"V面射入某长方体透明均匀介质。

折射光束在7VP面发生全反射。

反射光射向PQ面。

若。

逐渐增大。

两束光在7VP面上的全反射现象会先后消失。

已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。

下列说法正确的A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点B.0逐渐增大时，红光的全反射现象先消失C.0逐渐增大时，入射光可能"V面发生全反射D.。

逐渐减小时，两束光在"V面折射的折射角逐渐增大【参考答案】B【名师解析】由于红光的频率比绿光小，根据频率小折射率小，可知红光的折射率小于绿光。

在面，入射光的入射角相同，根据折射定律，n=旦业，可知绿光在面的折射角较小，根据几何关系可知，绿光sma比红光更靠近P点，A错误;根据发生全反射的临界角公式sin1/n,可知红光发生全反射临界角较大。

逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，3正确；在"V面，光是从光疏介质到光密介质，无论入射角多大，在"V面，都不可能发生全反射，。

错误;根据折射定律产生条件，n=旦业，可知入射角。

逐渐减小sma时，两束光在"V面折射的折射角逐渐增小，D错误。

2（2024高考江苏卷）现有一光线以相同的入射角们打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示（用V%），已知折射率随浓度增大而变大。

则（）A.甲折射率大B.甲浓度小C.甲中光线的传播速度大D.甲临界角大【答案】A【解析】入射角相同，由于根据折射定律可知n甲>71乙,故甲浓度大;根据©=£，可知光线在甲中的传播速n度较小，由sinC=—可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小。

故选A。

n0（2024高考甘肃卷）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光q从空气沿半径方向入射到圆心O,当0=30°时,反射光b和折射光c刚好垂直。

光的反射、折射课后练习(1)1．在我国古代学者沉括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东。

”，其意是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；如鹞鹰的影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰就作相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移。

这描述的是光的什么现象( )A．直线传播现象 B.折射现象 C.干涉现象 D.衍射现象2．把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑．若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应该（）A．大于10cm B．小于10cm C．大于20cm D．在10cm和20cm之间3．以下说法正确的是（）A．利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系D．a射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波4．某高层建筑物外墙大量使用了幕墙玻璃，在白天时外面的人看不清室内的物体，而室内的人却能较清楚地看见外面的物体，其原因是（）A．在玻璃的外表面涂有大量吸收光的物质B．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜C．在玻璃的外表面涂有高反射膜D．在玻璃的外表面涂有增透膜5．保持入射光线方向不变,将平面镜绕着过入射点且垂直于入射光线和法线所决定的平面的轴旋转θ角,则（）A．反射光线也转过θ角 B.反射光线转过2θ角C．入射角增大2θ角 D.反射光线与入射光线的夹角增大θ角6．某汽车驾驶室外有一用平面镜作成的观后镜,当汽车以50km／h的速度在公路上.向前行驶时,司机从镜中看到车后的静止景物向镜后运动的速度应是（）A．50km／h B.25km／h C.100kin／h D.07．两平面镜镜耐相对、平行放置,中间有一发光点S.当其中一面镜子以速率v沿BD垂直于镜面的方向向光点S移动时,在离镜面最近的四个像中（）A．有两个像的速率为2v B.有二个像的速率为2vC．有两个像朝S运动 D.有三个像朝S运动8． 2002年4月21日上午9时30分左右,在武汉人们看到太阳的周围环绕着一道“美丽的光环”,这被称为太阳的“日晕”现象,这种现象属于（）A．太阳光的衍射 B.太阳光的干涉C．太阳光的折射 D.小孔成像9．关于红光和紫光，下列说法正确的是（）A．红光的频率大于紫光的频率B．同一种玻璃对红光的折射率比紫光的小C．红光在水中的传播速度比紫光的小D．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距比紫光的小10．一潜水员自水下目测站立于船头的观察者距水面高为h1,而观察者目测潜水员距水面深h2,则（）A．潜水员实际深度大于h2,观察者实际高度大于h1,B．潜水员实际深度小于h2,观察者实际高度小于h1,C．潜水员实际深度大于h2,观察者实际高度小于h1,D．潜水员实际深度小于h2,观察者实际高度大于h1.参考答案：1．答案： A解析：本题考查光的直线传播及形成的现象.前段鹞鹰的影子，是光沿直线传播形成的；后段所说的“影子”实际是鹞鹰经小孔所成的像，即小孔成像，这也是光直线传播形成的现象.故A正确.A2．答案： B解析：由题意可知焦距大于10cm，看图案时应该起放大功能，B对3．答案： C解析：红外线的波长长，容易发生衍射，A错误；增透膜是光的干涉现象，B错误；根据光速不变原理，C正确；a射线是高速粒子流、β射线是高速电子流，D错误。

第3讲光的折射全反射1.华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图9所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是( )．图1A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大解析光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对、B错；频率大的光波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错．答案 A2．有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图中正确的是( )解析本题中由于玻璃砖上、下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，上表面能够发生折射，则下表面一定能够发生折射，又因为有折射就有反射，故D正确．答案 D3．一个等腰直角三棱镜的截面如图2所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路)．如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线( )．图2A．仍从Q点射出，出射光线平行于ABB．仍从Q点射出，出射光线不平行于ABC．可能从Q′点射出，出射光线平行于ABD．可能从Q″点射出，出射光线平行于AB解析将蓝光换成绿光，其折射率变小，在AC面的折射角变大，光路如图所示，可能从Q″点射出且平行于AB，故D正确．答案 D4．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋Bλ2＋Cλ4，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图3所示，则( )．图3A．屏上c处是紫光 B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光解析可见光中红光波长最长，折射率最小，折射程度最小，所以a为红光，而紫光折射率最大，所以d为紫光．答案 D5．安庆市市民广场灯光音乐喷泉的水池中，有处于同一深度的若干彩灯，晚上在彩灯上方附近观察不同颜色彩灯的深度会有所不同，假设所有彩灯均视为点光源，现就红光灯和绿光灯比较，下列说法正确的是( ) A．红灯看起来较浅，因为红光折射率较大B．绿灯看起来较浅，因为绿光折射率较小C．绿灯看起来较深，因为绿光折射率较大D．红灯看起来较深，因为红光折射率较小解析红绿两种色光中，折射率n红<n绿，设灯的实际深度为H，则它们在水中视深h＝Hn，红光看起来较深，则正确答案为D.答案 D6.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图4所示．①玻璃的折射率计算式为n＝________(用图4中的θ1、θ2表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．图4解析 对于玻璃砖的测定要明确原理，明确图中哪个角是入射角，哪个角是折射角，因此n ＝cos θ1cos θ2；厚度不同的玻璃砖在入射角相同的情况下，厚度大的玻璃砖侧移量大，出射光线越容易找准，误差小． 答案cos θ1cos θ2大7. 一束光波以45°的入射角，从AB 面射入如图5所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n ＝ 2.试求光进入AB 面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．图5解析 sin r ＝sin i n ＝222＝12，r ＝30°，由sin C ＝1n ＝22，得C ＝45°，光在AC 面发生全反射，并垂直BC 面射出． 答案 r ＝30° 光路图如下8. 如图6所示，一透明球体置于空气中，球半径R ＝10 cm ，折射率n ＝ 2.MN 是一条通过球心的直线，单色细光束AB 平行于MN 射向球体，B 为入射点，AB 与MN 间距为5 2 cm ，CD 为出射光线．图6(1)补全光路并求出光从B 点传到C 点的时间； (2)求CD 与MN 所成的角α.(需写出求解过程)解析 (1)连接BC ，如图所示，在B 点光线的入射角、折射角分别标为i 、rsin i ＝5210＝22，得i ＝45°在B 点有：n ＝sin i sin r 得：sin r ＝12，故r ＝30°又有BC ＝2Rcos r t ＝BC v ＝nBC c ＝2nRcos rc得：t ＝63×10－9s. (2)由几何关系可知∠COP ＝15°，又∠ECP ＝i ＝45°，由几何知识得α＝30°. 答案 (1)63×10－9s (2)30° 9. 如图7所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n ＝2，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角θ＝45°射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h ＝2.0 cm 的光点A 和B(图中未画出A 、B)．图7(1)请在图中画出光路示意图． (2)求玻璃砖的厚度d. 解析 (1)光路图如图所示．(2)设第一次折射时折射角为r.则有： n ＝－θsin r，解得：r ＝30°，设第二次折射时折射角为α，则有： sin r sin α＝1n ，解得：α＝45°，由几何关系得：h ＝2dtan r ， d ＝h 2tan r ＝22tan 30°＝ 3 cm.答案 (1)见解析 (2) 3 cm10．一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，已知该玻璃的折射率为 2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值． 解析 如图，考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射．根据折射定律有nsin θ＝sin α①式中，n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角．现假设A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A 点刚好发生全反射，故αA ＝π2② 设线段OA 在立方体上表面的投影长为R A ，由几何关系有 sin θA ＝R AR 2A ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22③式中a 为玻璃立方体的边长．由①②③式得R A ＝a2 n 2－1④ 由题给数据得R A ＝a2⑤由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A 的圆．所求的镀膜面积S′与玻璃立方体的表面积S 之比为S′S ＝6πR 2A6a 2⑥由⑤⑥得S′S ＝π4.⑦答案 π4。

第1页（共11页）2025年高考物理总复习专题39光的折射和全反射
模型归纳
1．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球）对光路的控制特点
平行玻璃砖
三棱镜圆柱体（球）结构玻璃砖上下表面是平行
的
横截面为三角形的三棱镜横截面是圆
对
光
的作用通过平行玻璃砖的光线
不改变传播方向，
但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折应
用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播
方向改变光的传播方向
2．全反射棱镜改变光路的几种情况
入射方式
项目
方式一方式二方式三
光路图
入射面
AB AC AB 全反射面
AC AB 、BC AC 光线方向改变角度90°180°0°(发生侧移)。

考点1 光的折射和全反射1.（09·全国卷Ⅰ·15） 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m ，右镜8m ，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ B ）A ．24mB ．32mC ．40mD ．48m解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.2.（09·全国卷Ⅱ·21）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB 为直角边∠ABC=45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。

此玻璃的折射率为1.5。

P 为一贴近玻璃砖放置的、与AB 垂直的光屏。

若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入玻璃砖，则 （ BD ）A. 从BC 边折射出束宽度与BC 边长度相等的平行光B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB 边的长度C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC 边的长度D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB 的平行光进入到玻璃中直接射到BC 面,入射角为45o>临界角5.11arcsin=θ,所以在BC 面上发生全反射仍然以宽度大小为AB 长度的竖直向下的平行光射到AC 圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB 的长度,B 对.D 正确。

3.（09·广东物理·14）（1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。

彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。

光的折射发生在两种不同介质的 上，不同的单色光在同种均匀介质中 不同。

答案：（1）界面，传播速度4.（09·四川·21）如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r ，外圆半径为R ，R ＝2r 。

高考回归复习—光学选择之光的折射和全反射1．如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入，已知棱镜的折射率η=，AB=BC=8cm，OA=2cm，∠OAB=60°．则下列说法正确的是（）A．光线第一次入射到AB界面上时，既有反射又有折射B．光线第一次从棱镜折射进入空气，应发生在CD界面C．第一次的出射点距C cmD．光线第一次射出棱镜时，折射角为45°2．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ∠30°∠E∠F分别为边AB∠BC的中点，则()AB．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行3．如图所示，两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为n；沿竖直方向的两条直径BC、B′C′相互平行，一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖，知∠AOB=60°。

若不考虑光在各个界面的二次反射，下列说法正确的是（）A．减小∠AOB，光线可能在BC面发生全反射B．BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关C．如果BC、B′C′，光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出D．如果BC、B′C′间距等于，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15°34．一细光束以与界面成30°的角从空气照射到某种介质与空气的分界面上，折射光线与反射光线恰好垂直。

下列判断正确的是（）ABcC．光在该介质中的传播速度为2D．使光束以60°入射角从介质照射到分界面上，不会有折射光线射出E.使光束以30°入射角从介质照射到分界面上，折射光线与反射光线垂直5．光纤是现代通信普遍使用的信息传递媒介，现有一根圆柱形光纤，光信号从光纤一端的中心进入，并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端。

专题十光的折射、全反射重难点01 光的折射1．对折射率的理解(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v＝c n.(2)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．①同一种介质中，频率越大的光折射率越大，传播速度越小．②同一种光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同．2．光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射．3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)结构玻璃砖上下表面是平行的横截面为三角形的三棱镜横截面是圆对光线的作用通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折应用测定玻璃的折射率全反射棱镜，改变光的传播方向改变光的传播方向例速为8310m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是___________s≤t<___________s(不考虑反射)。

针对训练 1.(2021·湖南卷)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。

身高1.6m的人站在水平地面上，其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0cm、深度为1.4cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。

此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示。

现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。

(i)若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？(ii)若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？例2.(2021·全国乙卷)用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。

第3课时 光的折射 全反射折射定律与折射率的理解和应用1、如图所示，光线以入射角θ1从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面．(1)当入射角θ1＝45°时，求反射光线与折射光线间的夹角θ. (2)当入射角θ1为何值时，反射光线与折射光线间的夹角θ＝90°？答案 (1)105° (2)arctan 2解析 (1)设折射角为θ2，由折射定律sin θ1sin θ2＝n 得sin θ2＝sin θ1n＝sin 45°2＝12，所以，θ2＝30°. 因为θ1′＝θ1＝45°，所以θ＝180°－45°－30°＝105°.(2)因为θ1′＋θ2＝90°，所以，sin θ2＝sin (90°－θ1′)＝cos θ1′＝cos θ1 由折射定律得tan θ1＝2，θ1＝arctan 2. 2、已知介质对某单色光的临界角为θ，则( )A ．该介质对此单色光的折射率等于1sin θB ．此单色光在该介质中的传播速度等于c ·sin θ(c 为真空中的光速)C ．此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin θ倍D ．此单色光在该介质中的频率是真空中的1sin θ答案 ABC解析 介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率n ＝1sin θ，A 项正确；此单色光在介质中的传播速度和波长分别为v ＝c n ＝c sin θ，B 正确；λ＝v ν＝c ·sin θc /λ0＝λ0sin θ，所以λ∶λ0＝sin θ∶1，故C 项正确；而光的频率是由光源决定的，与介质无关，故D 项错误． 3、如图所示是一种折射率n ＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN 的方向射到棱镜的AB 界面上，入射角的正弦值为sin i ＝0.75.求： (1)光在棱镜中传播的速率；(2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB 面上的光线)． 答案 见解析解析 (1)由n ＝c v 得v ＝cn＝2×108 m/s(2)设光线进入棱镜后的折射角为r ，由sin i sin r ＝n ，得sin r ＝sin in ＝0.5，r ＝30°，光线射到BC 界面时的入射角i 1＝90°－45°＝45°由于sin 45°>1n ，所以光线在BC 边发生全反射，光线沿DE 方向射出棱镜后的方向与AC边垂直，光路图如图所示．4、 如图所示，ABCD 为一直角梯形棱镜的截面，∠C ＝60°，P 为垂直于直线BC 的光屏，现用一宽度等于AB 边的单色平行光束垂直射向AB 面，经棱镜折射后在屏P 上形成宽度等于23AB 的一条光带，求棱镜的折射率．解析 光路图如图所示，根据题意有 θ1＝θ2＝30°，FC ＝23AB则EF ＝13AB根据几何关系有DE ＝CE tan 30°＝AB tan 30°＝33AB 在△DEF 中，tan θ3＝EF DE＝33，解得θ3＝30° 由折射定律可得n ＝sin (θ2＋θ3)sin θ1，解得n ＝ 3答案35、如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ ，OP ＝OQ ＝R ，一束单色光垂直OP 面射入玻璃体，在OP 面上的入射点为A ，OA ＝R2，此单色光通过玻璃体后沿BD 方向射出，且与x 轴交于D 点，OD ＝3R ，求该玻璃的折射率．答案3解析 作光路图如图所示．在PQ 面上的入射角 sin θ1＝OA OB ＝12，θ1＝30° 由几何关系可得θ2＝60° 折射率n ＝sin θ2sin θ1＝ 36、如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD 为半径为R 的四分之一的圆周，圆心为O ，光线从AB 面上的某点入射，入射角θ1＝45°，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC 面上的O 点． (1)画出光线由AB 面进入棱镜且从CD 弧面射出的光路图； (2)求该棱镜的折射率n ；(3)求光线在该棱镜中传播的速度大小v (已知光在空气中的传播速度c ＝3.0×108 m/s)． 解析 (1)光路图如图所示．(2)光线在BC 面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C sin C ＝1n ，cos C ＝n 2－1n.光线在AB 界面上发生折射，折射角θ2＝90°－C ，由几何关系得sin θ2＝cos C ， 由折射定律得n ＝sin θ1sin θ2由以上几式联立解得n ＝62(3)光速v ＝cn ＝6×108 m/s答案 (1)见解析图 (2)62(3)6×108 m/s7、为测量一块等腰直角三棱镜ABD 的折射率，用一束激光沿平行于BD 边的方向射向直角边AB 边，如图8所示．激光束进入棱镜后射到另一直角边AD 边时，刚好能发生全反射．该棱镜的折射率为多少？图8答案62解析 作出法线如图所示n ＝sin 45°sin r ，n ＝1sin C ，C ＋r ＝90°即sin 45°cos C ＝1sin C解得tan C ＝2，sin C ＝63，n ＝62. 8、如图所示，MNPQ 是一块截面为正方形的玻璃砖，正方形的边长为30 cm ，有一束很强的细光束AB 射到玻璃砖的MQ 面上，入射点为B ，该光束从B 点进入玻璃砖后再经QP 面反射沿DC 方向射出．其中B 为MQ 的中点，∠ABM ＝30°，PD ＝7.5 cm ，∠CDN ＝30°.试在原图上准确画出该光束在玻璃砖内的光路图，并求出该玻璃砖的折射率．解析 找出B 点关于界面QP 的对称点E ，连接ED 交QP 于F 点，即光束在F 点发生反射，所以其光路图如图所示． 由几何关系得DE ＝302＋(15＋7.5)2 cm ＝37.5 cm sin θ2＝DP ＋QEDE＝0.6 由折射定律得n ＝sin θ1sin θ2＝1.44.答案 见解析图 1.44对全反射的考查9、 如图是透明圆柱介质的横截面，C 、D 为圆上两点．一束单色光沿BC 方向入射，从D点射出．已知∠COD ＝90°，∠BCO ＝120°.(1)求介质的折射率； (2)改变∠BCO 的大小，能否在介质的内表面发生全反射？答案 (1)62(2)不能解析 (1)作出光路图如图，由几何关系知α＝60°，β＝45°；折射率n ＝sin αsin β＝62.(2)由光路可逆可知，光不可能在介质内表面发生全反射．10、(2009·浙江理综·18)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E 点，并偏折到F 点．已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°， E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，则 ( )A ．该棱镜的折射率为 3B ．光在F 点发生全反射C ．光从空气进入棱镜，波长变小D ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行 答案 AC解析 由几何关系可得入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，由n ＝sin θ1sin θ2＝3，A 对；由sinC ＝1n ，临界角C >30°，故在F 点不发生全反射，B 错；由n ＝c v ＝λ0λ知光进入棱镜波长变小，C 对；F 点出射的光束与BC 边的夹角为30°，与入射光线不平行，D 错；故选A 、 C.11、 如图所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 射入介质，经OA 折射的光线恰平行于OB ，以下对介质的折射率值及折射光线中恰好射到M 点的光线能不能发生全反射的说法正确的是( ) A.3，不能发生全反射B.3，能发生全反射C.233，不能发生全反射D.233，能发生全反射答案 A解析 画出光路图，并根据几何关系标出角度，如图所示．由图可知，介质的折射率n ＝sin 60°sin 30°＝3；因为sin 30°＝12<33＝1n＝sin C ，所以折射光线中恰好射到M 点的光线不能发生全反射，选项A 正确． 12、如图所示，直角三角形ABC 为一三棱镜的横截面，∠A ＝30°.一束单色光从空气射向BC 上的E 点，并偏折到AB 上的F 点，光线EF 平行于底边AC .已知入射光与BC 边的夹角为θ＝30°.试通过计算判断光在F 点能否发生全反射． 答案 能解析 由几何关系知，光线在BC 界面的入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30° 根据折射定律得n ＝sin θ1sin θ2＝sin 60°sin 30°＝ 3由几何关系知，光线在AB 界面的入射角为θ3＝60°而棱镜对空气的临界角C 的正弦值sin C ＝1n ＝33<sin θ3，则光线在AB 界面的入射角θ3>C ，所以光线在F 点能发生全反射．。

母题16 光的折射、全反射【母题来源一】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【母题原题】用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后A. 干涉条纹消失B. 彩色条纹中的红色条纹消失C. 中央条纹变成暗条纹D. 中央条纹变成红色【答案】 D点睛：本题考查了光的干涉现象,注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像,同时要掌握哪些点是振动加强点,哪些点是振动减弱点。

【母题来源二】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【母题原题】如图,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？【答案】（1）δ=60°（2【解析】试题分析：（1）根据题意画出光路图,根据几何关系找到出射光线与入射光线之间的夹角；（2）要保证在E点发生全反射,则在E点的入射角要大于等于临界角C（ⅰ）光线在BC面上折射,由折射定律有式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。

光线在AC面上发生全反射,由反射定律有i2=r2②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,由折射定律有式中C是全反射临界角,满足由④⑦⑧式知,棱镜的折射率n的取值范围应为故本题答案是：（1）δ=60°（2）点睛：本题考查了几何光学,处理此类题的方法一般是正确画光路图利用几何关系求偏角,还要知道全发射的条件是什么。

【命题意图】考查光的折射和全反射现象,需要考生正确做出光路图,然后根据光的传播规律和几何关系解题,意在考查考生对光的折射和全反射现象的理解能力和运用几何知识解题的能力。

【考试方向】光的折射和全反射,一直是高考考查的重点,主要是以计算题的形式考查,需要考生具备一定的作图能力和掌握基本的几何知识。