2024-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)：全反射 （含解析）

2024—2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)全反射專練

一、單選題（本大題共6小題）

1.已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分別為1.33、1.55、1.60和1.63

,如果光按下面幾種方式傳播，可能發(fā)生全反射的是（）

A.從水晶射入玻璃B.從水射入二硫化碳

C.從玻璃射入水中D.從水射入水晶

2.如圖所示，某透明柱體的橫截面是半徑為A的半圓，圓心為。，46為水平直

徑。現(xiàn)有一單色細光束從C點垂直/夕界面射入，光束恰好在圓弧界面發(fā)生全反

射，0、。間的距離為走R,光在真空中傳播的速度為c,下列說法正確的是（

2

A.該透明柱體的折射率為6

B.光線在柱體內(nèi)共發(fā)生兩次全反射

C.最終出射光線與入射光線平行

D.光在柱體內(nèi)傳播的速度為1萬

3.如圖所示為一個透明均勻玻璃圓柱的橫截面，一束單色光從A點射入，在柱

內(nèi)經(jīng)一次反射后照射到柱面上的3點，已知光在A點入射角為60。，42與入射光

4.翡翠文化在我國源遠流長，翡翠手鐲一直以來都備受人們的喜愛。翡翠的折

射率是鑒定翡翠的重要依據(jù)之一，某位同學(xué)想親自鑒定一下家里的一塊環(huán)形翡翠

手鐲，他將手鐲平放在水平桌面上，過環(huán)心的橫截面如圖所示（俯視圖），內(nèi)圓

的半徑為人圖中U是過環(huán)心。的一條直線，該同學(xué)用激光筆發(fā)出一細光束平

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行于46射入手鐲，調(diào)整光束與力方的距離d,使光束折射后在內(nèi)環(huán)面上恰好發(fā)生

全反射（不考慮多次折射和反射）。則下列說法正確的是（）

A.光線由空氣進入翡翠手鐲后，傳播速度變大

B.光束與/6的距離d與內(nèi)圓的半徑為r大小相等

C.減小光束與的距離d,光束折射后在內(nèi)環(huán)面上仍能發(fā)生全反射

D.增大光束與4?的距離4光束折射后不經(jīng)過內(nèi)環(huán)面，直接照射到外環(huán)面，

則有可能在外環(huán)面發(fā)生全反射

5.如圖，一橫截面為正三角形的玻璃棱鏡，E點為3c邊中點，有一束單色光沿

與邊成30°角方向射到邊的中點。，經(jīng)棱鏡折射后射到E點，下列說法正

B.棱鏡對光的折射率為百

C.該單色光束有可能在入射點。處發(fā)生全反射

D.在E點會發(fā)生全反射

6.如圖所示，EFG/Z為柱狀玻璃枝的橫截面，E8G是以。為圓心的一段圓弧，

〃為圓弧的中點，圓弧EHG剛好與￡尸邊和尸G邊相切，圓弧的半徑為尺，/-EF

G=90°。一束單色光照射在￡尸邊的中點。，入射角為i=45°,進入玻璃磚

后，折射光線從圓弧上射出后剛好過圓弧的圓心。。光在真空中的傳播速度為c

,不考慮光在圓弧上的反射，下列說法正確的是（）

A.玻璃磚對光的折射率為年

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B.光在玻璃磚中的傳播速度為嚇c

C.光在玻璃磚中的傳播距離為呼一小

D.光在玻璃磚中傳播的時間為（5--2人）夫

4c

二、多選題（本大題共2小題）

7.如圖，為半圓柱體玻璃磚的橫截面，如為直徑，一束由a光和6光組成

的復(fù)色光沿/。方向由真空從力面射入玻璃，a光、6光分別從a6兩點射出。

A.在玻璃磚中6光的傳播速度大

B.玻璃對6光的折射率大

C.在玻璃磚中a光和6光傳播時間相等

D.用同一裝置做雙縫干涉實驗，6光條紋間距更寬

8.如圖所示，兩束平行單色光a、6斜射到置于空氣中的平行玻璃磚的上表面，

穿過玻璃后從下表面射出，變?yōu)橐皇鴱?fù)色光。關(guān)于a、右兩種單色光，下列說法

正確的是（）

A.玻璃對a、6兩種色光的折射率露

B.a、力兩種色光的頻率力＞力

C.a、6兩種色光在玻璃中的傳播速度均＜/

D.a、力兩種色光在空氣中的波長々＞4

三、實驗題（本大題共1小題）

9.某同學(xué)通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率。如圖所示，半圓形玻璃磚的直

徑邊界為E尸、半圓弧邊界為EC/，C。垂直所并過圓心。。某次實驗中，他沿

04畫一條直線，并在。/線上適當(dāng)位置豎直插上兩枚大頭針耳、心；放上玻璃磚

后，在另一側(cè)依次尋找合適位置豎直插上大頭針小、乙，移走玻璃磚和大頭針后

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,過月、q針孔作出直線03,05可看成沿/。入射的光透過玻璃磚后的折射光

線。

（1）測量相應(yīng)的角度后，計算玻璃磚折射率的表達式為；

（2）該同學(xué)認為，實驗中色可以取接近90。的任意值，請說明你的觀點及理由。

四、解答題（本大題共2小題）

10.如圖所示，一玻璃磚的截面由半圓和等邊三角形力方，組成，。點為圓心，半

圓的直徑6c長為2億半圓上的2點到6c的距離為"R。一束光射到〃點，入

2

射角為60°,折射光線與6C垂直。己知光在真空中的傳播速度為c。求：

（1）玻璃磚的折射率〃；

（2）光在玻璃磚中的傳播時間t=

11.一細束單色光在三棱鏡N8C的側(cè)面NC上以大角度由D點入射（入射面在棱

鏡的橫截面內(nèi)），入射角為i,經(jīng)折射后射至邊的￡點，如圖所示.逐漸減小z?萬點

1

向B點移動，當(dāng)sini==時，恰好沒有光線從N2邊射出棱鏡，且。求棱鏡的折

O

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參考答案

I.【答案】C

【詳解】光只有從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)才可能發(fā)生全反射.

A.光從水晶射入玻璃，是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，選項A

不合題意；

B.光從水射入二硫化碳，是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，選項

B不合題意；

C.光從玻璃射入水中，是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，有可能發(fā)生全反射，選項

C符合題意；

D光從水射入水晶，是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，選項D不

合題意.

2.【答案】C

【詳解】ABC.根據(jù)題意畫出光路圖如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得全反射臨界角滿足.「豆區(qū)6,可得C=60。，又sinC=，

sinC=———二——n

R2

，可得該透明柱體的折射率為〃='=拽，由光路圖可知光線在柱體內(nèi)共發(fā)

sinC3

生三次全反射，最終出射光線與入射光線平行，AB錯誤，C正確；

D.光線在柱體內(nèi)的傳播速度為v=￡=叵，D錯誤。選C。

n2

3.【答案】A

【詳解】如圖所示，為光線在玻璃圓柱內(nèi)的光路圖

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A,6為折射點，C為反射點，月夕垂直于入射光線，ZBAO=30°,由對稱性得：

N0C5C0垂直于，玻璃的折射率〃=sm>=。

sin30°

,選Ao

4.【答案】B

【詳解】A.光線由空氣進入翡翠手鐲后，傳播速度變小，選項A錯誤；

B.設(shè)外圓半徑為花光線在￡點的入射角為a,折射角為￡,光線在〃點發(fā)生

丫RsinOL

全反射，臨界角為G則在出中由正弦定理一,在￡點〃=—^

sinpsm(?-C)smp

,在〃點時sinC=L由幾何關(guān)系可知sina=g,聯(lián)立解得r=d,選項B正確；

C.減小光束與16的距離d,光線在E點的入射角減小，折射角也減小，則射到

內(nèi)環(huán)面的入射角減小，則光束折射后在內(nèi)環(huán)面上不能發(fā)生全反射，選項C錯誤；

D.增大光束與的距離d,光束折射后不經(jīng)過內(nèi)環(huán)面，直接照射到外環(huán)面，此

時光線在外環(huán)面上的入射角等于射入時在外環(huán)面的折射角，則光線不可能在外環(huán)

面發(fā)生全反射，選項D錯誤。選B。

5.【答案】B

【詳解】AB.光線在，點的入射角片60。，折射角為尸30°,則棱鏡對光的折

射率為〃=電幽=百，選項A錯誤，B正確；

sin30°

C.該單色光束在入射點。處是從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，

選項C錯誤；

D.在E點的入射角為30°,而臨界角sinC=心>工=sin30°,則在￡點不會發(fā)

n32

生全反射，選項D錯誤。選B。

6.【答案】B

【詳解】A.光路如圖所示.設(shè)折射角為廠，則si”=M=等，玻璃磚對光的

折射率n=—=^,A錯誤；

sinr2

B.光在玻璃磚中傳播的速度u=：=,B正確；

715

C.光在玻璃磚中傳播的距離s=*琬，c錯誤；

D.光在玻璃磚中傳播的時間t=：=6Zl二4竺"，D錯誤。選B。

v4c

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G

7.【答案】BC

【詳解】B.從圖中可以看出，a光和力光的入射角相等，6光的折射角較小，根

據(jù)〃==一^可知玻璃對8光的折射率大，B正確；

siny

C

A.根據(jù)〃=一可知在玻璃磚中8光的傳播速度小，A錯誤；

v

C.光在玻璃中的傳播時間為

_2Rsin/_27?sinx_2Rsiny_2Rsinysinz_2Rsinz

v￡ccsinyc，因為入射角相等，所以在

n

玻璃中己光和力光傳播時間相等，C正確；

D.8光的折射率大，則8光的頻率大，根據(jù)。=幾/可知力光的波長小，根據(jù)雙縫

干涉條紋間距=可知用同一裝置做雙縫干涉實驗，b光條紋間距更窄，D錯

a

誤；選BC。

8.【答案】BC

【詳解】A.兩平行光入射進入玻璃，入射角相同，根據(jù)折射定律篦=亞，由于

sinr

》光的折射角較小，則玻璃對己光的折射率較大，即%>%，A錯誤；

C.根據(jù)v=￡,由于a光的折射率較大，可知a、6兩種色光在玻璃中的傳播速度

n

C正確；

BD.由于a光的折射率較大，則a光的頻率較大，波長較小，即力>%，

,B正確，D錯誤。選BC?

9.【答案】當(dāng)§翳；該同學(xué)的觀點是不對的

smZAOC

【詳解】

(1)m折射率為

sin。

n=----

sina

其中，。是入射角，a是折射角，則測量相應(yīng)的角度后，計算玻璃磚折射率的表

達式為

sinZBOD

n=---------

sinZAOC

(2)[2]由于全反射現(xiàn)象，從空氣射入玻璃磚，當(dāng)。6與"重合時,

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/BOD=90。

sinZBOD1

n=------------->l

sinZAOC

可知

sinZAOC<sinZBOD=90°

實驗中2的取值應(yīng)小于90。。

9R

io.【答案】(1)V3;(2)—

2c

同V3

【詳解】(i)半圓上的〃點到灰的距離為火火，則有T