2025年高考物理一輪總復習：光的折射、全反射專題（解析版）

專題16光的折射、全反射專題

目錄

近年真題對比

考向一光的折射

考向二光的全反射問題

命題規(guī)律解密

名校模擬探源

易錯易混速記

U一_

真題考查解讀

【命題意圖】此專題以考查光的折射定律和全反射知識為主，注重對“應用數(shù)學知識解決物理問題的能力”

的考查，多以計算題的形式出現(xiàn)；當考查光的干涉、衍射和電磁波問題，一般以選擇題形式出現(xiàn)。預測高

考將以新情境考查光的折射定律與全反射問題,同時兼顧光的干涉、衍射、電磁波譜、電磁波等知識點，將

這部分知識與生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技聯(lián)系考查的可能性較大。

2.命題熱點：

【考查要點】主要考查光的折射定律和全反射規(guī)律的應用問題；光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象的理解問題；

電磁波譜在實際中的應用問題。

【課標鏈接】（1）光的折射與全反射規(guī)律的應用；（2）全反射的臨界角問題時及與實際應用的聯(lián)系問題；

光的波動性問題。

2。23年真題展現(xiàn)

考向一光的折射

1.（2023江蘇卷）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生

彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（）

雄峭

C.

【答案】A

【解析】根據(jù)折射定律。上sin。上=A下sin6下

由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則A下＞22上，則再逐漸減小，則從高到低f下逐

漸減小，則光線應逐漸趨于豎直方向。

故選A。

2,（2023全國甲卷）等腰三角形AaA為一棱鏡的橫截面，ab=ac；一平行于6c邊的細光束從劭

邊射入棱鏡，在歷邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點在乙光的下方,

如圖所示。不考慮多次反射。下列說法正確的是（）

A.甲光的波長比乙光的長

B.甲光的頻率比乙光的高

C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大

D.該棱鏡對甲光的折射率大于對乙光的折射率

E.在棱鏡內如邊反射時的入射角，甲光比乙光的大

【答案】ACE

【解析】ABD.根據(jù)折射定律和反射定律作出光路圖如圖所示

由圖可知，乙光的折射角較小，根據(jù)折射定律可知乙光的折射率大，則乙光的頻率大，根據(jù)c

可知，乙光的波長短，A正確、BD錯誤；

C.根據(jù)丫=§可知在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大，C正確；

n

E.根據(jù)幾何關系可知光在棱鏡內be邊反射時的入射角，甲光比乙光的大，E正確。

故選ACE。

3.（2023浙江1月卷）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖.一細黃光束從直角邊A5以

角度。入射，依次經(jīng)AC和3C兩次反射，從直角邊AC出射.出射光線相對于入射光線偏轉了a角，則a

A

出射光

入射光eL

/45°

B-

A.等于90°B.大于90°C.小于90°D.與棱鏡的折射率有關

【答案】A

【解析】在光路圖中標出相關角度，如圖所示。

csin6,

設光線在四邊的折射角為￡,根據(jù)折射定律可得"初

設光線在況邊的入射角為。，光線在/C邊的入射角為小折射角為i;由反射定律和幾何知識可知

，+夕=45。，〃+2e+r=90°,聯(lián)立解得

根據(jù)折射定律可得——=-7F="，可得，=6。過〃點做出射光的平行線，則該平行線與四的夾

sinrsinp

角為。，由幾何知識可知，入射光與出射光的夾角為90。。選項A正確。

4.(2023海南卷)用激光測玻璃磚折射率的實驗中，玻璃磚與屏戶平行放置，從另一側用激光筆以一

定角度照射，此時在屏上的&處有激光點，移走玻璃磚，光點移到$處，回答下列問題：

(1)請畫出激光束經(jīng)玻璃折射后完整的光路圖_________；

(2)已經(jīng)測出=h,OA=12,k,則折射率〃=(用h、h、八表示)；

(3)若改用寬更小的玻璃磚做實驗，則S5間的距離會(填“變大”，“變小”或“不

變”)。

S2s________________p

【答案】①."②.函一%一③.變小

,\Qi-熾T

b----------C

【解析】（D[1]根據(jù)題意畫出光路圖如下圖所示

S2sl_________________

a二

（2）設光線入射角為9、折射角為。，則在C點根據(jù)折射定律有nsin9=sina

由于射入玻璃磚的入射角是射出玻璃磚的折射角，則SS=CB

,

根據(jù)幾何關系可知sin9=sina=i

To?

聯(lián)立解得n=a5y°

（3）[3]若改用寬助更小的玻璃磚做實驗，則畫出光路圖如下

可看出SS間的距離變小。

5.（2023全國乙卷）如圖，一折射率為&的棱鏡的橫截面為等腰直角三角形AB=AC=l,

正邊所在底面上鍍有一層反射膜。一細光束沿垂直于6c方向經(jīng)4?邊上的〃點射入棱鏡，若這束光被6c邊

反射后恰好射向頂點A,求〃點到力點的距離。

A

光線垂直于比方向射入，根據(jù)幾何關系可知入射角為45°；由于棱鏡折射率為血，根據(jù)〃=之

sinr

4-1

有sinr=一

2

則折射角為30°；NBMO=60。，因為28=45°，所以光在BC面的入射角為

。=90。-（180。-60。-45。）=15。

根據(jù)反射定律可知ZMOA=2,=30°

根據(jù)幾何關系可知NR4O=30。，即AM4O為等腰三角形，則絲？=@

AO3

“E、，-,-BMMO

又因為與A。!。相似，故有===

ACAO

由題知AB=AC=/

聯(lián)立可得=—AC=—Z

33

所以〃到4點的距離為x=AM=/—5/=匕8/

3

6。（2023山東卷）一種反射式光纖位移傳感器可以實現(xiàn)微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。

兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲M、N,相距為4直徑均為2“，折射率為〃（“＜四）。M、N下端橫截面

平齊且與被測物體表面平行。激光在M內多次全反射后從下端面射向被測物體，經(jīng)被測物體表面鏡面反射

至N下端面，N下端面被照亮的面積與玻璃絲下端面到被測物體距離有關。

（1）從M下端面出射的光與豎直方向的最大偏角為求。的正弦值；

（2）被測物體自上而下微小移動，使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃絲下端

面到被測物體距離6的相應范圍（只考慮在被測物體表面反射一次的光線）。

【答案】⑴=⑵（空信

【解析】（D由題意可知當光在兩側剛好發(fā)生全反射時從M下端面出射的光與豎直方向夾角最大，設

光在M下端與豎直方向的偏角為a,此時sinC=^=cos（z

n

可得sina=

pesin8

又因n=-----

smar

所以sin6=〃sin1=y/rr-1

（2）根據(jù)題意要使N下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，光路圖如圖所示

則玻璃絲下端面到被測物體距離b的相應范圍應該為bx<b<b2

當距離最近時有tan”

d+2a

當距離最遠時有tane=2

"打

J2-1

根據(jù)（1）可知tan8=*n』

mt-y-jzrzH,d2—n2.d+2a12—n"

聯(lián)"可皿=大-12=二島

所以滿足條件的范圍為4、2二匚＜/,＜心￡土衛(wèi)

2vn2-l2vn2-l

考向二光的全反射問題

7.（2023湖北卷）如圖所示，楔形玻璃的橫截面加。的頂角為30°，8邊上的點光源S到頂點。的距

離為4垂直于年邊的光線映在。。邊的折射角為45°。不考慮多次反射，邊上有光射出部分的長度為

C.dD.y/2d

【答案】c

【解析】設光纖在。Q界面的入射角為a,折射角為尸，幾何關系可知。=30°,則有折射定律

sinbr

n=-------=72

sina

光纖射出OQ界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中QBLCS

即4B兩處全反射的臨界角為45。，AB之間有光線射出，由幾何關系可知AB=2AC=2CS=QS=d,C

正確。

8.（2023浙江6月卷）在水池底部水平放置三條細燈帶構成等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長度

4

為0.9m,水的折射率n=一,細燈帶到水面的距離h=—m，則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（）

【答案】C

13

【解析】燈帶發(fā)出的光從水面射出的時發(fā)生全反射臨界角的正弦值sinC=-=-

根據(jù)幾何關系可得r=htanC=—xm=0.3m

10a

則一個點發(fā)出的光在水面上能看到的廠=0.3m的圓，光射出的水面形狀邊緣為弧形，如圖所示

a=0.9

腰直角三角形發(fā)光體的內切圓半徑廠滿足萬/=53+。+缶）廠

解得'=2故中間無空缺。

故選C。

9.（2023湖南卷）一位潛水愛好者在水下活動時，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設激光

光束與水面的夾角為。，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當。大于41。時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光

束，下列說法正確的是（）

岸上救援人員

水面

潛水愛好者

1

A.水的折射率為

sin41°

B.水的折射率為------

sin49°

C.當他以。=60。向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60。

D.當他以。=60。向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60。

【答案】BC

【解析】AB.他發(fā)現(xiàn)只有當。大于41。時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明a=41。

時激光恰好發(fā)生全反射，則sin(90°-410)=-

n

則〃=丁1人錯誤、B正確；

sin49°

CD.當他以a=60°向水面發(fā)射激光時，入射角i、=30°,則根據(jù)折射定律有nsim；-sin72

折射角Zz大于30°,則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°,C正確、D錯誤。

故選BCo

『近年真題對比工

考向一光的折射

1.(2022?湖北?T14)如圖所示，水族館訓練員在訓練海豚時，將一發(fā)光小球高舉在水面上方的A位置，

2

海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距離為d,A位置離水面的高度為gd。訓練員將小球向左水

平拋出，入水點在B位置的正上方，入水前瞬間速度方向與水面夾角為瓦小球在A位置發(fā)出的一束光線

經(jīng)水面折射后到達B位置，折射光線與水平方向的夾角也為以

4

已知水的折射率"=一，求：

3

(1)tarn?的值；

(2)B位置到水面的距離”。

【解析】

(1)由平拋運動的規(guī)律可知

d=vot

2—2

—d=-gr

32

ta.nO=—

%

解得

4

tan0=—

3

4

(2)因tan6=—可知夕=53。，從A點射到水面的光線的入射角為a,折射角為90。一夕=37。，則由折射

3

定律可知

sina

n=--------

sin37°

解得

a=53°

由幾何關系可知

2

Htan370+—dtan53°=d

3

解得

H*

27

考向二光的全反射問題

2.(2。22?山東卷飛)柱狀光學器件橫截面如圖所示，右側是以。為圓心、半徑為R四圓，左則

是直角梯形，AP長為R,AC與CO夾角45。，AC中點為瓦a、6兩種頻率的細激光束，垂直A3面入

射，器件介質對a,b光的折射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變，入射點從A向B移動過程中，

能在面全反射后，從OM面射出的光是（不考慮三次反射以后的光）（）

A.僅有a光B.僅有6光C.a、b光都可以D.a、6光都不可以

【答案】A

【解析】

當兩種頻率的細激光束從A點垂直于A8面入射時，激光沿直線傳播到。點，經(jīng)第一次反射沿半徑方向直線

傳播出去。

保持光的入射方向不變，入射點從A向2移動過程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到C。面經(jīng)反射向PM

面?zhèn)鞑ィ鶕?jù)圖像可知，入射點從A向8移動過程中，光線傳播到尸河面的入射角逐漸增大。

當入射點為8點時，根據(jù)光的反射定律及幾何關系可知，光線傳播到面的尸點，此時光線在PM面上的

入射角最大，設為a,由幾何關系得

。=45°

根據(jù)全反射臨界角公式得

1V|

sing」

L42<^-

_1_1

r孰=/而

兩種頻率的細激光束的全反射的臨界角關系為

1<45。<6

故在入射光從A向2移動過程中，。光能在尸河面全反射后，從0M面射出；b光不能在尸加面發(fā)生全反射，

故僅有a光。A正確，BCD錯誤。

3.(2022?浙江6月卷?T8)如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學實驗，在失重環(huán)境下，往大水

球中央注入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是()

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B.光射入氣泡衍射形成“亮斑”

C.氣泡表面有折射和全反射

D.光射入氣泡干涉形成“亮斑”

【答案】C

【解析】

當光從水中射到空氣泡的界面處時，一部分光的入射角大于或等于臨界角，發(fā)生了全反射現(xiàn)象；還有一部

分光折射到內壁然后再折射出去，所以水中的空氣泡看起來比較亮。

故選C。

4.(2022?廣東卷?T16(2))一個水平放置的圓柱形罐體內裝了一半的透明液體，液體上方是空氣，其截

面如圖所示。一激光器從罐體底部P點沿著罐體的內壁向上移動，它所發(fā)出的光束始終指向圓心。點。當

光束與豎直方向成45。角時，恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳播速度為

c,求液體的折射率"和激光在液體中的傳播速度V。

P

【答案】、^，與C

【解析】

當入射角達到45。時，恰好到達臨界角C,根據(jù)

,「1

sinC=—

n

可得液體的折射率

n=—^―=―1■=V2

sinCsin45°

由于

C

n=一

v

可知激光在液體中的傳播速度

cV2

v=—=---C

n2

5.(2022?全國乙卷?T34(2))一細束單色光在三棱鏡ABC的側面AC上以大角度由。點入射(入射面

在棱鏡的橫截面內)，入射角為，，經(jīng)折射后射至邊的七點，如圖所示，逐漸減小i,E點向3點移動,

當sini=」時，恰好沒有光線從A5邊射出棱鏡，且。石=八4。求棱鏡的折射率。

【答案】1.5

【解析】

因為當sini=」時，恰好沒有光線從邊射出，可知光線在E點發(fā)生全反射，設臨界角為C,則

6

,「1

sinC=—

n

由幾何關系可知，光線在。點的折射角為

r=9Q°-2C

則

sinz

----------二n

sinr

聯(lián)立可得

n=1.5

6.(2022年高考全國甲卷2022?全國甲卷?T34(2))如圖，邊長為a的正方形為一棱鏡的橫截面，

M為邊的中點。在截面所在平的，一光線自/點射入棱鏡，入射角為60。，經(jīng)折射后在8c邊的N點恰

好發(fā)生全反射，反射光線從邊的尸點射出棱鏡，求棱鏡的折射率以及尸、C兩點之間的距離。

【解析】

光線在M點發(fā)生折射有

sin60°="sin。

由題知，光線經(jīng)折射后在3C邊的N點恰好發(fā)生全反射，則

,「1

smC=—

n

C=90°-3

聯(lián)立有

AV3

tan3=——

2

不

n=----

2

根據(jù)幾何關系有

八MBa

tan0——

BN2BN

解得

NC=a-BN=a-。

6

再由

八PC

tan0=----

NC

解得

G-1

PC=a

2

7.12022?河北?T16(2)】如圖，一個半徑為R的玻璃球，。點為球心。球面內側單色點光源S發(fā)出的一束

光在A點射出，出射光線AB與球直徑SC平行，9=30。。光在真空中的傳播速度為c。求：

(1)玻璃的折射率；

(2)從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到S點的最短時間。

【答案】(1)n=6；(2)t=

c

【解析】

(i)根據(jù)題意將光路圖補充完整，如下圖所示

/1=^=30°,/2=60°

根據(jù)折射定律有

nsin/i=sin/2

解得

n=A/3

(ii)設全反射的臨界角為C,則

sinC=i=^

n3

光在玻璃球內的傳播速度有

c

v=—

n

根據(jù)幾何關系可知當。=45。時，即光路為圓的內接正方形，從S發(fā)出的光線經(jīng)多次全反射回到5點的時間

最短，則正方形的邊長

x-y/2R

則最短時間為

_4x_4V67?

t———-------

vc

8.(2022?湖南卷?T16(2))如圖，某種防窺屏由透明介質和對光完全吸收的屏障構成，其中屏障垂直于

屏幕平行排列，可實現(xiàn)對像素單元可視角度。的控制(可視角度。定義為某像素單元發(fā)出的光在圖示平面內

折射到空氣后最大折射角的2倍)。透明介質的折射率〃=2,屏障間隙L=0.8mm。發(fā)光像素單元緊貼

屏下，位于相鄰兩屏障的正中間.不考慮光的衍射。

(1)若把發(fā)光像素單元視為點光源，要求可視角度?？刂茷?0。，求屏障的高度4；

(2)若屏障高度d=1.0mm,且發(fā)光像素單元的寬度不能忽略，求像素單元寬度尤最小為多少時，其可視

角度。剛好被擴為180。(只要看到像素單元的任意一點，即視為能看到該像素單元)。

防

>窺

屏

【解析】

(1)發(fā)光像素單元射到屏障上的光被完全吸收，考慮射到屏障頂端的光射到透明介質和空氣界面，折射后

從界面射向空氣，由題意可知0=60。，則

r=-=30°

2

在介質中的入射角為。則

sinr

----------二n

sinz

解得

..i

sinz=一

4

由幾何關系

L

sinz5

解得

d=J2.4mm?1.55mm

ion0

(2)若視角度。剛好被擴為180。，則比=90°,此時光線在界面發(fā)生全反射，此時光線在界面處的入射

2

角

sinC=-=-

n2

解得

C=30°

此時發(fā)光像素單元發(fā)光點距離屏障的距離為

6

玉=dtanC=——mm

3

像素單元寬度x最小為

-0.8)mm?0.35mm

命題規(guī)律解密

從近幾年的高試看，這一專題高考將以新情境考查光的折射定律與全反射問題，同時兼顧光

的干涉、衍射、電磁波譜、電磁波等知識點，將這部分知識與生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技聯(lián)系

考查的可能性較大

名校模擬探源

1.（2023?江蘇南京二模）下列光現(xiàn)象中屬于衍射的是（）

A.水中的氣泡看起來特別明亮

B.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色光帶

C.在陽光照射下肥皂泡上出現(xiàn)彩色條紋

D.某彩色光照射圓盤后，在適當?shù)奈恢茫暗闹行某霈F(xiàn)一個亮斑

【答案】D

【解析】A.水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射

和折射的緣故，故A錯誤；B.太陽光通過玻璃三棱鏡后形成彩色光帶，是光的折射現(xiàn)象，故B錯誤；C.肥

皂泡在陽光照耀下呈現(xiàn)彩色條紋，太陽光肥皂泡經(jīng)過內外膜的反射后疊加，從而出現(xiàn)彩色條紋，這是光的

干涉，故C錯誤；D.圓盤衍射出現(xiàn)泊松亮斑，故D正確。故選D。

2.（2023?江蘇南通三模）莊子與惠子游于濠梁之上。莊子曰：“脩魚出游從容，是魚之樂也?！比?/p>

在橋上觀魚（）

A.人能看到魚，魚不能看到人

B.人看到的魚是經(jīng)反射所成的像

C.魚看到的人的位置比人的實際位置低

D.人看到的魚的位置比魚的實際位置高

【答案】D

【解析】A.魚在水中，魚作為等效光源，是從光密介質進入光疏介質，能夠發(fā)生全反射，因此，人可

能看不到魚，而人在空氣中，人作為等效光源，是從光疏介質進入光密介質，不能夠發(fā)生全反射，因此，

魚能看到人，因此魚能看到人，人不能看到魚，A錯誤；

B.人看到的魚是經(jīng)光的折射所成的像，B錯誤；

CD.人在空氣中，人作為等效光源，入射角大于折射角，魚沿折射光線的反向延長線看人，魚看到的

人的位置比人的實際位置高，C錯誤，D正確。

故選D。

3.（2023?重慶第七次聯(lián)考）（多選）如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖均來自物理課本，下列說法

乙丙丁

A.圖甲為雙縫干涉示意圖，若換成頻率更高的單色光照射雙縫，則實驗得到的條紋間距應該更大

B.圖乙為光照到圓盤上得到的衍射圖樣

C.圖丙為劈尖干涉的示意圖，兩玻璃片間墊有一些紙片，若從兩玻璃片之間抽出部分紙片，則從上往

下看可以觀察到條紋間距變大

D.圖丁所示為相機拍攝車前擋玻璃的照片，右圖中能明顯減弱汽車玻璃表面反射光是利用了薄膜干涉

原理

【答案】BC

AL

【解析】A.根據(jù)與=,若改用頻率較高的單色光照射，則波長變小，其他條件保持不變，則得

~d

到的干涉條紋間距將變小，故A錯誤;

B.圖乙為光照到圓盤上得到的衍射圖樣，也叫泊松亮斑，故B正確；

C.抽去紙片后空氣層的傾角變小，相當于減小了d,故相鄰亮條紋（或暗條紋）之間的距離變大，干

涉條紋間距變大，故C正確；

D.相機拍攝時減弱了玻璃表面的反射光，是在照相機鏡頭前增加偏振片過濾掉了反射的光，應用了偏

振原理，故D錯誤；

故選BCo

4.（2023?廣東大灣區(qū)一模）（多選）美麗的彩虹是由于太陽光照射在眾多微小的“水球”而發(fā)生的

反射和折射現(xiàn)象。如圖所示是某一均勻介質球的截面圖，AB,必是該介質球的兩條直徑，俏60°,一

束激光以平行于應?的方向從。點射入介質球，經(jīng)過一次折射打到8點。設光在空氣中的傳播速度為c,則

（）

A.該介質球的折射率為6

B.光在該球中的速度為6c

C.光線在夕點離開介質球的方向與直線/夕夾角為60°

D.光線經(jīng)介質球反射和折射后，可能沿平行于/夕的方向射出

【答案】ACD

【解析】A.由幾何關系可得，該介質球的折射率為〃=生”=百故A正確；

sin30°

B.由〃=工可得光在該球中的速度為走c，故B錯誤；

v3

C.由光路可逆得，光線在8點離開介質球的方向與直線四夾角為60°,故C正確；

D.由光路可逆得，從8點平行于5方向入射，沿平行于血的方向射出，故D正確。

故選ACD。

5.（2023?廣東廣州天河一模）如圖所示，圓心為。、半徑為A的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光

線從戶點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當入射角。=60°時，光線從玻璃磚圓形表

面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c,則（）

B.OP之間的距離為

2

C.光在玻璃磚內的傳播速度為走c

3

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°

【答案】C

【解析】AB.作出兩種情況下的光路圖，如圖所示

1X

設。F=x,在Z處發(fā)生全反射故有sinC=—=—

nR

由于出射光平行可知，在5處射出，故":"3

sinZOBP

由于sinZOBP=—r—-

正+女

聯(lián)立可得〃x=^R，故AB錯誤；

3

C.由y=f可得y=Y3c，故C正確；

n3

D.由于sinC=L=X3所以臨界角不為30。，故D錯誤。

n3

故選C。

6.（2023?廣東湛江一模）（多選）夜晚高速公路路標在燈光的照射下特別亮，主要是因為使用了由

大量均勻透明介質球組成的反光材料.如圖所示，介質球的球心位于。點，半徑為尼平行于直徑A03的

單色光從空氣射入介質球，其中一條光線沿CZ）射入球體，在球內表面經(jīng)一次反射后，再次折射回空氣中時

出射光線恰好與CD平行.已知CD與間的距離為遮R,光在真空中的傳播速度為c,則（）.

2

A.光線經(jīng)過一次折射一定射到萬點B.光線經(jīng)過一次折射對應的折射角為45°

C.該介質球的折射率為6D.光在該介質球中的傳播速度為

【答案】AC

【解析】由題可知光路圖如圖所示，光線經(jīng)過一次折射一定射到8點，故A正確;

—R巧

由幾何關系可得解得sini=2—=—,解得，=60°,

R2

由幾何關系可知i=2R,解得r=30°,故B錯誤;

由折射定律可知介質球的折射率為〃=土=理蟲=百，故C正確;

sinrsin30°

光在該介質球中的傳播速度為v=9=走。，故D錯誤.

n3

7.（2023?福建寧德5月檢測）（多選）彩虹的形成可以簡化為如圖所示的模型。。點是空中球形雨

滴的球心，太陽光（復色光）從〃點射入，因光的折射率不同，從而形成彩虹，其中光束a和光束6是彩

虹最外側的兩束光。則（）

P

\Q

b

A.光束a的折射率比光束b的折射率小

B.光束a為紫光，光束6為紅光

C.光束a的波長比光束6的波長長

D.經(jīng)過相同的單縫衍射裝置，光束6比光束a的衍射現(xiàn)象更明顯

【答案】BD

【解析】AB.由圖可知，光束a和光束b的入射角相同，a的折射角小，由折射定律可知，光束a的

折射率比光束b的折射率大，可知光束a是紫光，光束6是紅光，A錯誤，B正確；

C.在同一介質中，波長越長的光折射率越小，因此光束a的波長比光束6的波長小，C錯誤；

D.由當單縫的尺寸與光的波長相差不多，或比波長更小時會產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象可知，因光束6的波

長比光束a的波長長，因此可知經(jīng)過相同的單縫衍射裝置，光束6比光束a的衍射現(xiàn)象更明顯，D正確。

故選BDo

8.（2023?福建漳州三模）某種材料制成的透明磚的截面如圖所示，ABOC為直角三角形，ZC=60°，

OB=d。一細束單色光線從6c的中點戶垂直于寬面入射后，在％面恰好發(fā)生全反射。已知光在真空中

的速度大小為c,則（）

光從空氣射入透明磚頻率變小

光從空氣射入透明磚波長變長

透明磚對該光的折射率為2回

3

光線從尸點射到。，面用時為夕

【答案】C

【解析】A.光從一種介質射入另一種介質，頻率不變，故A錯誤；

cV

B.由y=一可得，光從空氣射入透明磚塊，波速丫變小，由丸=”可得波長變短，故B錯誤;

nJ

C.光線在透明磚中的光路圖如圖所示

OB

則臨界角為Z1=60°其中SinZl=-

n

解得透明磚對該光的折射率〃=2叵故c正確；

3

D.光在透明磚中的速度大小為v=f

n

由幾何關系可得即

光線從p點射到OC面時間為r=￡2=畫故D錯誤。

v3c

故選C。

9.（2023?湖南衡陽二模）（多選）如圖所示，徽/為半圓柱體玻璃的橫截面，切為直徑，一束由

藍光和黃光組成的復色光沿/。方向從真空射入玻璃，分兩束分別射到圓柱面的8、C兩點。只考慮第一次

A.從6、。兩點射出的光分別是黃光、藍光

B.光從。傳到6與光從。傳到C的時間相等

C.若從圓弧面只有一處光線射出，則一定是從6點射出

D.若僅將復色光的入射點從。平移到〃的過程中，可能出現(xiàn)從圓弧射出的兩束光線平行

【答案】BD

【解析】A.同一介質對不同頻率的光具有不同的折射率，折射率隨頻率的增大而增大，即玻璃對藍光

的折射率大。由于光束陽的偏轉程度大于0G可知光束如為藍光，光束勿為黃光。從5、。兩點射出的

光分別是藍光、黃光。A錯誤；

B.設如長度為一，折射角分別為%、%，連接BD、CD,如下圖

sinicsm2c

--------=—%=---------——

sin%vBsin/vc

sin3sin0

解得一R--r

以為

dsin0dsinO

光在玻璃中傳播時間為h=---------R=------r^可解得灰=左故B正確；

VBVC

C.由5布。=!又〃黃＜外,黃光的臨界角大于藍光的臨界角。又藍光。3與法線的夾角大于黃光oc

n

與法線的夾角，若從圓弧面只有一處光線射出，則一定是從。點射出。C錯誤；

D.設復色光的入射點從0平移到〃的過程中，從圓弧射出的兩束光線入射角和折射角分別為：4、J、

sinLsinL

由數(shù)學關系可知,存在從圓弧射出兩束光線平行且滿足"藍"黃=赤口正確。

故選BD?

10.（2023?江蘇南京二模）如圖所示，某同學用“插針法”測量兩面平行玻璃磚的折射率，他先在

紙上緊貼玻璃磚畫出參考線的'仍'，釘上大頭針［、P2,然后繼續(xù)實驗。并畫出光路圖，則下列說法正確

B.片、鳥及鳥、舄之間的距離取的小一些，可以減小誤差

C.若在釘大頭針鳥不小心使玻璃板平移到了虛線框位置，則最終測得的折射率偏大

D.若把從/誤畫在了％’,其他操作均正確，則測得的折射率偏小

【答案】D

【解析】A.入射角如果盡量小一些小些，折射角也會小些，折射現(xiàn)象不明顯，角度的相對誤差會大些,

故A錯誤;

B.折射光線是通過隔著玻璃觀察成一條直線確定的，大頭針間的距離太小，引起的角度誤差會較大,

故《、￡及《、鳥之間的距離適當大些，可以提高精確度，故B錯誤;

C.不小心把玻璃磚移平移到了虛線框位置，則入射角和折