高考物理第一轮复习必做练习题：全反射

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4 2 全反射(同步训练)(附答案)—高中物理选择性必修1(人教版(2019))

4.2 全反射（同步训练）一、选择题1.如图所示，一束光从介质a斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是()A.光的入射角必须等于临界角B.光的入射角必须小于临界角C.a是光疏介质，b是光密介质D.b是光疏介质，a 是光密介质2．a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示．则关于a、b两束光，下列说法正确的是()A.介质对a光的折射率小于b光B.a光在介质中的速度小于b光C.a光在真空中的波长小于b光D.光从介质射向空气时，a光的临界角小于b光3.如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为()A.62 B.2 C.32 D.34.(多选)一束光从空气射向折射率n＝ 2 的某种玻璃的表面，如图所示，i代表入射角，则()A．当i>45°时会发生全反射现象B．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°C．欲使折射角r＝30°，应以i＝45°的角度入射D．当入射角i＝arctan2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直5.(多选)下列说法正确的是( )A.因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B.因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C.同一束光，在光密介质中的传播速度较大D.同一束光，在光密介质中的传播速度较小6.如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物(石块、沙砾等)都看得很清楚，而远处只看到对岸山峰和天空的倒影，水面下的景物则根本看不到．下列说法中正确的是( )A.远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射B.光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小C.远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了全反射，所以看不见D.近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中7.用激光笔照射光具盘上的半圆形玻璃砖，观察到的现象如图所示．以下说法正确的是( )A.光线a 是入射光线B.玻璃砖的折射率n ＝sin 40°sin 80°C.顺时针转动玻璃砖时，光线b 也顺时针方向转D.逆时针转动玻璃砖时，光线a 逐渐减弱最后消失8.如图所示为长方形玻璃砖一横截面ABQD ，BQ 边长为L ，一束单色光从AB 边上的P 点进入玻璃砖，在AD 边上的某点恰好发生全反射后从Q 点射出．已知玻璃砖对这种单色光的折射率为n ，光在真空中的传播速度为c ，则单色光在玻璃砖中通过的时间为( )A.n 2L cB.n 2L 2cC.nL cD.nL 2c9.光导纤维由很细的内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯和外套的界面发生全反射，如图所示．为了研究简单，现设外套为空气，内芯的折射率为n ，一束光线由空气射入内芯，在内芯与空气的界面恰好发生全反射．若光速为c ，则光线通过边长为L 的光导纤维所用的时间为( ) A.L c B.nL c C.n 2L c D.L nc10.如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形ABCDE 为五棱镜的一个截面，AB ⊥BC.光线垂直AB 射入，分别在CD 和EA 上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC 射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是(计算结果可用三角函数表示)( )A.n ＝1sin 22.5°B.n ＝1sin 45°C.n ＝1cos 22.5°D.n ＝1cos 45°11.(多选)已知水、水晶、玻璃的折射率分别为1.33、1.55和1.60，则由此可知( )A.水是光疏介质B.玻璃为光密介质C.水对于水晶或玻璃是光疏介质D.水晶对玻璃是光疏介质12.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )13.一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是( )A.该介质的折射率是33B.该介质的折射率是3C.该介质相对真空发生全反射的临界角是45°D.光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向，都不可能发生全反射现象二、非选择题14.为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮？15.如图所示，AB为空气与某种介质的界面，直线MN垂直于界面AB，光由空气射入折射率n＝ 2 的这种介质．已知光在空气中的传播速度约为3×108 m/s.求：(1)当入射角i＝45°时，折射角r；(2)光在这种介质中的传播速度大小v；(3)若光由这种介质射向空气，发生全反射的临界角的正弦值．16.由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多少？参考答案及解析：一、选择题1.D 解析：对照全反射的条件知，光的入射角必须大于或等于临界角，故A 、B 错误；光从介质a 射向介质b ，在a 、b 介质的分界面上发生了全反射，则a 是光密介质，b 是光疏介质，故C 错误，D 正确．2.A 解析：根据折射率的定义n ＝sin i sin r ，得知入射角相等，a 光的折射角较大，则a 光的折射率较小，A 正确；由公式v ＝c n分析可知，a 光在介质中的速度较大，B 错误；光的折射率越大，其频率越大，波长越短，因此a 光在真空中的波长更长，C 错误；根据临界角公式sin C ＝1n分析可知，a 光的折射率小，临界角大，D 错误．3.A 解析：在AB 面上，设入射角为i ，i ＝45°，折射角为θ，则n ＝sin i sin θ ①，在AC 面上，由几何知识可知，此时入射角i ′＝90°－θ ②，则n ＝1sin i ′③，由①②③解得n ＝62，故A 正确．4.BCD 解析：因为光是从空气进入玻璃，所以不可能发生全反射，A 错误；当入射角是90°时，折射角最大，根据n ＝sin 90°sin r，则折射角最大值为r ＝45°，所以无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过45°，B 正确；当折射角r ＝30°，由n ＝sin i sin 30°＝2，解得i ＝45°，C 正确；当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，设入射角为i ，折射角为r ，有i ＋r ＝90°，n ＝sin i sin r ＝sin i sin (90°－i )＝tan i ，所以i ＝arctan 2，D 正确． 5.BD 6.C 7.C 8.A 9.C 10.A11.CD 解析：光疏介质、光密介质是相对而言的，单独一种物质不能说是光疏还是光密介质，A 、B 不正确；水对水晶或玻璃折射率小，为光疏介质，C 正确；水晶对玻璃折射率小，为光疏介质，D 正确。

高考物理一轮复习：光的折射全反射

(2)三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散．
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1. 判断下列说法是否正确． (1)光的传播方向发生改变的现象叫光的折射．( × ) (2)折射率跟折射角的正弦成正比. ( × ) (3)入射角足够大，也不一定能发生全反射. ( √ ) (4)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定增大 ( × ) (5)已知介质对某单色光的临界角为 C，则该介质的折射率等于sin1 C. ( √ )
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5. (2018·全国Ⅰ卷)如图，△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直 AB 边射入，从 AC 边上的 D 点射出，其折射角为 60°，则玻璃对红光的折射率为____3____，若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在 D 点射出时的折射角__大__于____(填“小于”“等于”或“大于”)60°.
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四、光的色散、棱镜 1. 色散现象：白光经过三棱镜后，透射光线在屏上形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的__彩__色__光__谱____．
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2. 三棱镜
(1)含义：截面是_三__角__形___的玻璃仪器，可以使光发生色散，如图所示．白光的色散表明各色光在同一介质中的_折__射__率___不同．
2. 折射定律(如图所示)
(1)内容：折射光线跟入射光线和法线__在__同__一__平___面__内__；折射光线、入射光线分居法线__两__侧____；入射角的正弦值与折射角的正弦值成__正__比____． (2)表达式：_ss_ii_nn_θθ_12_＝__n_1_2___，

2021届《金版教程》高考物理大一轮总复习配套限时规范特训选3-4-2-1 Word版含答案

题组一双基练1. [2021·福州高三期末]如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是 ( )解析：本题考查全反射条件．光从玻璃射向空气，是从光密介质射向光疏介质，由于玻璃的折射率n ＝1.5，因此发生全反射的临界角sin C ＝1n ＝23<22，所以C <45°，因此图中的光会发生全反射，A 项正确．答案：A2. [2022·福建高三仿真模拟]如图所示，有一束光投射到放在空气中的平行玻璃砖的表面Ⅰ上，下列说法中正确的是 ( )A. 假如在界面Ⅰ上入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖B. 光从界面Ⅱ射出时出射光线可能与最初的入射光线不平行C. 光进入界面Ⅰ后可能不从界面Ⅱ射出D. 不论光从什么角度入射，都能从界面Ⅱ射出解析：发生全反射的必要条件有两个，即光从光密介质射入光疏介质和入射角不小于临界角，本题中光从空气射入界面Ⅰ上时，光是从光疏介质射入光密介质，所以即使入射角大于临界角，光也不会发生全反射现象，光会进入玻璃砖，选项A 错误；由于光的上、下两个界面平行，光从界面Ⅱ射出时出射光线确定会与最初的入射光线平行，选项B 错误；光进入界面Ⅰ后，从玻璃射向界面Ⅱ时的入射角确定小于临界角，光确定会从界面Ⅱ射出，选项C 错误；不论光从什么角度入射，都能从界面Ⅱ射出，选项D 正确．答案：D3. 夜间行车光照在警示标志上后反射回来特殊醒目，主要是由于警示标志是由球形的反射物制成，如图，假设反射物为分布均匀的球形，其折射率为 3.某次灯光照射在该标志上后，经球形物一系列的折射和反射后，出射光线恰与入射光线平行，则第一次的入射角( )A. 30°B. 45°C. 60°D. 15°解析：设入射角为i ，折射角为θ，作出光路图，由于出射光线恰好和入射光线平行，所以i ＝2θ，依据折射定律sin i sin θ＝sin2θsin θ＝3，所以θ＝30°，i ＝2θ＝60°.答案：C4. [2022·江苏南京]如图甲所示，在安静的湖面下有一个点光源S ，它发出的是两种不同颜色的a 光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab 两种单色光构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a 光的颜色(图乙为俯视图)．则以下说法中正确的是 ( )A. 水对a 光的折射率比b 光的大B. a 光在水中的传播速度比b 光的大C. a 光的频率比b 光的大D. 在同一装置的杨氏双缝干涉试验中，a 光的干涉条纹比b 光窄解析：依据“周边为环状区域，且为a 光的颜色”知，点光源射向水面的单色光b 在环形区域内边界处发生全反射，而单色光a 在外边界处发生全反射，即水对单色光b 的临界角C 较小，由sin C ＝1n 可确定水对单色光a 的折射率比b 光的小，A 项错误；由折射率公式n ＝cv 知，a 光在水中的传播速度比b 光的大，B 项正确；a 光的频率比b 光的小，C 项错误；a 光的波长比b 光的大，干涉条纹间距与波长成正比，所以在同一装置的杨氏双缝干涉试验中，a 光的干涉条纹比b 光的宽，D 项错误．答案：B5. 如图所示的长直光纤，柱芯为玻璃，外层以折射率较玻璃低的介质包覆．若光线自光纤左端进入，与中心轴的夹角为θ，则下列有关此光线传播方式的叙述正确的是( )A. 不论θ为何值，光线都不会发生全反射B. 不论θ为何值，光线都会发生全反射C. θ够小时，光线才会发生全反射D. θ够大时，光线才会发生全反射解析：发生全反射的条件之一是入射角i 要大于等于临界角C ，即光线传播到光纤侧面时的入射角i 应满。

高考物理专题复习：光的全反射

高考物理专题复习：光的全反射一、单选题1．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球，则（）A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气不会发生全反射D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大2．如图所示的长玻璃体，AB面平行于CD面，端面AC与CD面的夹角为45°，玻璃的折射率n A C面进入玻璃并向另一端无损失地传输，则图中α角的范围应是（）A．0°<α≤30°B．0°<α≤90°C．0°<α≤60°D．0°<α≤45°3．一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n ，其横截面如图所示，O表示半圆柱形横截面的圆心。

一束极窄的光束从AOB边上的A点以与竖直方向成60°角入射，已知真空中的光速为c，则光从进入透明体到第一次离开透明体所经历的时间为（）A．RcB．nRcC．3RcD．3nRc4．自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去，某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率n组成，棱镜的横截面如图所示，一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是（）A ．平行于AC 边的光线①B ．平行于入射光线的光线②C ．平行于CB 边的光线③D ．沿AB 边的光线④5．下列现象中，能用光的直线传播规律解释的是（） A ．雨后彩虹B ．水中“月亮”C ．墙上手影D ．海市蜃楼6．如图所示，一个玻璃是由半径为2m 、弧度为210°的优弧AB 构成，其折射率为2。

该玻璃有一特殊功能：在弧AB 上不能射出玻璃的光线将自动被玻璃吸收，能射出的光线一部分从玻璃射出，另一部分发生反射；在线段AO 上，若光线接触AO 端，将立即被全部吸收。

光学专题(折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用)(解析版)25年高考物理一轮复习(新高考

光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。

A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。

2014届高考物理一轮复习第51讲光的折射全反射配套练习

2014届高考物理一轮复习第51讲光的折射全反射配套练习1．（2013四川3）光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播形式可知（）A．折射现象的出现表明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同2．(2012·北京高考)一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的( )A．速度变慢，波长变短B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D．频率不变，波长变长3．(2011·福建理综·14)如图所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光4．如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是（）( )A ．光是从真空射向介质B ．介质的折射率为1.73C ．光在介质中的传播速度为1.73×108 m/sD ．反射光线与折射光线成60°角5．(2013·盐城模拟)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( )A ．v ＝c n λ＝λ0cvB ．λ0＝λn v ＝c sin θ2sin θ1[来源:z_zs_]C ．v ＝cn λ＝λ0vcD ．λ0＝λn v ＝c sin θ1sin θ26．(2012·安庆模考)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7．(2012·杭州质检)如图所示，匀质透明球体的球心为O ，半径为R ，置于真空中．一条光线CD 平行于直径AOB 射向球体，若CD 与AOB 的距离H ＝32R ，光线从D 射入球体经一次反射后由E (图中未标出)再次折射回真空中，此时的出射光线刚好与入射光线平行，已知光在真空中的速度为c ，则( )A ．球体的折射率为n ＝2B ．球体的折射率为n ＝2 3C ．光线从D 点射入到从E 点射出球体的总时间为6RcD ．适当改变入射点的位置，光线进入球体后，可在球体内发生全反射8．(2012·济南名校模考)光纤维通信是一种现代化的通信手段，它可以为客户提供大容量、高速度、高质量的通信服务，为了研究问题方便，我们将光导纤维简化为一根长直玻璃管，如图所示．设此玻璃管长为L ，折射率为n .已知从玻璃管左端面射入玻璃内的光线在玻璃管的侧面上恰好能发生全反射，最后从玻璃管的右端面射出．设光在真空中的传播速度为c ，则光通过此段玻璃管所需的时间为( )A ．n 2L cB ．n 2L c 2C ．nL cD ．nL c29．(2012·高考江苏卷)“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A 、B ，在另一侧再竖直插两个大头针C 、D ，在插入第四个大头针D 时，要使它________．图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a 、a ′是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n ＝________.(计算结果保留两位有效数字)10．（2013江苏12B）题12B-3图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB BC。

2021届(人教版)新高三高考物理一轮复习题型练习卷：光的折射全反射

光的折射全反射题型一光的折射对折射率的理解 (1)公式n=12sin sin θθ中,不论是光从真空射入介质,还是从介质射入真空,θ1总是真空中的光线与法线间的夹角,θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。

(2)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。

(3)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质。

(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。

同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。

(5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。

[典例1] 甲、乙两束单色光同时射到两种介质的分界面MN 上,由于发生折射后合为一束,如图所示(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.在同种介质中甲光传播速度比乙光传播速度小变式1:“B 超”可用于探测人体内脏的病变状况。

如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图。

超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为12sin sin θθ=12v v (式中θ1是入射角, θ2是折射角,v 1,v 2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。

已知v 2=0.9v 1,入射点与出射点之间的距离是d,入射角是i,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h 为( )题型二光的全反射1.对全反射现象的理解和应用(1)光线射向两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射现象,不发生折射现象。

折射角等于90°时,实际上就已经没有折射光线了。

(2)光导纤维:简称“光纤”,它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间),由内芯和外套两层组成。

内芯的折射率比外套大,光在内芯中传播时,在内芯与外套的界面上发生了全反射。

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题107全反射(解析版)

3．（2022年6月浙江选考）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是
A．气泡表面有折射没有全反射
B．光射入气泡衍射形成“亮斑”
C．气泡表面有折射和全反射D．光射入气泡干涉形成“亮斑”
【参考答案】C
【命题意图】本题考查光的折射和全反射。
【参考答案】 a
【命题意图】本题考查折射定律、全反射。
【解题思路】由折射定律，n=sin60°/sinr，sinC=1/n，r+C=90°，
联立解得n= ，sinr= ，sinC=
设BN=b，PC=c，则有sinr= ，
sinC= ，
联立解得c= a。
5（2022·高考广东物理）（6分）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图16所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v。
A. 仅有a光B. 仅有b光
C.a、b光都可以D.a、b光都不可以
【参考答案】A
【命题意图】本题考查光的折射定律、反射定律及其相关知识点。
【名师解析】
当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时，激光沿直线传播到O点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去。
保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播，根据图像可知，入射点从A向B移动过程中，光线传播到PM面的入射角逐渐增大。
【命题意图】本题考查折射定律、光速。

高三物理一轮复习第十二章波与相对论第3节光的折射全反射课时跟踪检测(选修34)

光的折射全反射对点训练：折射定律1．如图1所示，一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB 上，棱镜材料的折射率为1.414，这条光线从BC 边射出棱镜后的光线与界面BC 的夹角为( )图1A ．90°B ．60°C ．30°D ．45°解析：选D 由sin C ＝1n ＝12得：光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角为：C＝45°。

由几何关系可求得在BC 面的入射角为30°，由折射定律知：n ＝sin rsin i得sin r ＝n sin i ＝2·sin 30°＝22，所以r ＝45°，则射出棱镜后的光线与界面BC 的夹角为45°，故D 正确。

2．如图2所示，玻璃球的半径为R ，折射率n ＝3，今有一束平行直径AB 方向的光照射在玻璃球上，经B 点最终能沿原方向相反方向射出的光线离AB 的距离为( )图2A ．3RB ．33R C ．32R D ．R2解析：选C 由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出光路图，由光路图知：θ1＝2θ2，又由折射定律得n ＝sin θ1sin θ2，解以上两式得：cos θ2＝32，即θ2＝30°，θ1＝60°，则d ＝R sin θ1，所以d ＝32R ，C 正确。

3．(多选)一束光从空气射向折射率n ＝2的某种玻璃的表面，如图3所示。

i 代表入射角，则( )图3A ．当入射角i ＝0°时不会发生折射现象B ．无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过45°C ．欲使折射角r ＝30°，应以i ＝60°的角度入射D ．当入射角i ＝arctan 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直解析：选BD 当入射角i ＝0°时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，A 错误；当入射角是90°时，根据折射定律n ＝sin isin r ，解得：r ＝45°，所以无论入射角i 是多大，折射角r 都不会超过45°，B 正确；欲使折射角r ＝30°，根据折射定律n ＝sin isin r ，解得：i ＝45°，故C 错误；当i ＝arctan 2，有tan i ＝2，设入射角为i ，折射角为r ，根据折射定律n ＝sin isin r ＝tan i ，解得sin r ＝cos i ，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直，故D 正确。

高中物理(新人教版)选择性必修一同步习题：全反射(同步习题)【含答案及解析】

第四章光2 全反射基础过关练题组一对光的全反射的理解1.(多选)关于全反射,下列说法正确的是( )A.光只有从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射现象B.光只有从光疏介质射向光密介质时才可能发生全反射现象C.光只有从折射率大的介质射向折射率小的介质时才可能发生全反射现象D.光只有从折射率小的介质射向折射率大的介质时才可能发生全反射现象2.酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离处,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影。

但当你靠近“水面”时,它却随你靠近而后退。

对此现象,下列解释正确的是(深度解析)A.出现的是“海市蜃楼”,是光的折射造成的B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C.太阳光辐射到地面,使地表温度升高,折射率变大,发生全反射D.太阳光辐射到地面,使地表温度升高,折射率变小,发生全反射3.(多选)下列说法正确的是( )A.在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体的像比物体所处的实际位置高B.光纤通信是一种现代通信手段,它是利用光的全反射原理来传递信息的C.在光的照射下,玻璃杯裂缝处看上去比周围明显亮,是由于光的全反射D.海市蜃楼产生的原因是海面上方上层空气的折射率比下层空气的折射率大E.小孔成像是由于光的全反射4.(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。

下列说法中正确的是( )A.光从真空射入介质后,频率不变B.此介质的折射率等于√2C.入射角大于45°时可能发生全反射现象D.入射角小于30°时可能发生全反射现象5.(多选)已知某单色光在某介质中发生全反射的临界角为C,则( )A.该介质对此单色光的折射率等于1sinCB.此单色光在该介质中的速度等于c·sin C(c是光在真空中的传播速度)C.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin C 倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中的1倍sinC6.(多选)光在某种介质中的传播速度是1.5×108 m/s,光从该介质射向空气时( )A.发生全反射的临界角是30°B.大于或等于30°的所有角都是临界角C.入射角大于或等于30°时都能发生全反射D.临界角可能是60°7.(多选)如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面是玻璃和空气的界面,分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ。

高考物理全反射试题经典

高考物理全反射试题经典一、全反射选择题1．如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入，对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示．图丙是这种材料制成的透明体，左侧是半径为R的半圆柱体，右侧是长为8R,高为2R的长方体，一束该单色光从左侧'A点沿半径方向，且与长方体的长边成37︒角射入透明体．已知光在真空中的传播速度为c,以下说法中正确的是（）A．该透明材料的临界角是37︒B．该透明材料的临界角是53︒C．光线在透明长方体中运动的总时间为25 2 R cD．该透明材料的折射率为5 32．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出。

则（）A．OA为黄光，OB为紫光B．OA为紫光，OA为黄光C．OA为黄光，OB为复色光D．OA为紫光，OB为复色光3．如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为θ=30º，该三棱镜对该单色光的折射率为3，则下列说法中正确的是（）A．该单色光在AB边界发生全反射B．该单色光从空气进入棱镜，波长变长C．该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行D．该单色光在AC边界发生全反射4．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强,红光5．a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向平行玻璃砖，界面MN与PQ平行，光路如图所示．关于a、b两种单色光，下列说法正确的是( )A．该玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度B．a、b两种单色光从玻璃砖射向空气时，两单色光可能不平行C．若增大从空气射入玻璃时的入射角，a、b两种单色光在PQ界面可能发生全反射D．该玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率6．一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则A．红光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，红光最后消失C．紫光最先消失，黄光最后消失D．红光最先消失，黄光最后消失7．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，以下对该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．23，不能发生全反射D．23，能发生全反射8．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（）A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大9．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则（）A．玻璃砖对a 光的折射率为1.5B．玻璃砖对a 光的折射率为2 2C．b 光在玻璃中的传播速度比a 光大D．b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小10．如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体。

高三第一轮复习-光的折射全反射

光的折射全反射1、理解和掌屋射定律及应用。

2、理解和掌握全反射定律及应用。

考点一折射定律的理解与应用1．折射定律(1)内容：如图所示，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 . (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2．折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量．(2)定义式：n＝sinθ1 sinθ2.(3)计算公式：n＝cv，因为v<c，所以任何介质的折射率都大于1.(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角．3．折射率的理解(1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．(2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质．(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小．(4)公式n＝sinθ1sinθ2中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．[例题1]（2024•广东模拟）图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六角形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路，则在冰晶中（）A．a的折射率比b的大B．a的频率比b的大C．a的传播速度比b的小D．a的波长比b的大[例题2]（2024•柳州模拟）如图所示为一圆柱形玻璃砖的截面，O为圆心，AB为一条直径，光线a、b均从C点射入，光线a平行于AB，光线b与光线a的夹角α＝15°，两条光线的折射光线均经过B点，θ＝60°，则光线a、b在玻璃砖中传播的时间之比为（）A ．√63B ．√62C ．√22D ．√32[例题3] （2024•绍兴二模）如图所示一束宽度为a 的平行单色光，从折射率为n 的介质1进入到折射率为n 2的介质2中，单色光宽度变为b （b ＞a ），已知单色光入射点A 、B 两点距离为c ，下列说法正确的是（）A ．n 1n 2=baB ．n 1n 2=√c 2−b 2c 2−a 2C ．单色光在介质1的频率小于在介质2的频率D ．单色光在介质1的波长小于在介质2的波长考点二全反射现象的理解与应用1．定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线将消失，只剩下反射光线的现象．2．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．3．临界角：折射角等于90°时的入射角，若光从光密介质(折射率为n )射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1n .介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小．[例题4] （2024•广东二模）如图所示，正方形ABCD 为一个立方体冰块的截面，一束从Q 点射出的单色光经M 点射入该冰面内，入射角为θ，但具体角度值无法测量，光线在AB 边上的N 点射出，QM 连线的延长线与AB 边交于P 点，已知MP 和MN 的长度，根据以上信息（）A ．不能求得冰块折射率B ．光线进入冰块中传播时频率变小C ．减少θ角，光线在AB 边可能会发生全反射D ．无论怎么改变θ角，光线在AB 边都不可能会发生全反射[例题5] （2024•新泰市校级一模）如图所示，半圆形玻璃砖OEFG 的半径为R ，O 为圆心，M 为直径上的一点，F 为半圆的顶点，让一细激光束从M 点沿纸面射入，当θ＝0°时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点F 射出，且射出的光线与从M 点入射的光线平行。

2025高考物理总复习光的折射全反射

sin49 °
C.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援
人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援
人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
解析如图甲所示,其临界角C=90°-α,n=
1
1
=
,A错误,B正确;当
sin sin49°
α=60°时,入射角i=30°,如图乙所示,根据折射定律,光从光密介质到光疏
的水平距离为L=3.5 m。一个小孩站在池边观察,他的眼睛到地面的高度
为h=1.5 m,点光源发出的光经水面上离池边距离l=2.0 m的Q点折射后恰
好射入小孩的眼睛。
(1)若小孩从点光源的正上方向下观察,他看到的
点光源与水面的距离为多少?
(2)若点光源以速度v=0.5 m/s向上运动,试写出
水面上光斑的面积随时间的变化关系式。
光射向玻璃与空气的界面时,入射角大于等于临界角,发生全反射
。
4.光导纤维
当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的入射角大于临
界角,光会发生全反射
,于是光在有机玻璃棒内沿着锯齿
形路线
传播。这就是光导纤维导光的原理。
√
×
√
研考点•精准突破
1.求解光的折射、全反射问题的四点提醒
(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质,相对于其他不同的介
质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。
(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全
反射现象。
(3)光的反射和全反射现象,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。
(4)当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但

2023高考物理光学专题冲刺训练--光的折射、全反射问题

光的折射、全反射一、折射定律和折射率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。

同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(3)同一种色光，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.解决光的折射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图。

(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。

(3)利用折射定律、折射率公式求解。

(4)注意折射现象中光路是可逆的。

二、针对练习1、(多选)如图所示，等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L，在截面上一束足够强的细光束从AB边中点与AB边成30°角由真空射入三棱镜，从BC边射出的光线与BC边的夹角为30°。

光在真空中的速度为c，则()A．玻璃的折射率为3B．玻璃的折射率为2C．光在三棱镜中的传播路程0.5LD．光在三棱镜中的传播时间为3L 2c2、（多选）一小球掉入一水池中，小球所受重力恰与其所受阻力和浮力的合力相等，使小球匀速下落，若从水面到池底深h＝1.5 m，小球3 s到达水底，那么，在下落处正上方观察时()A．小球的位移等于1.5 m B．小球的位移小于1.5 mC．小球的运动速度小于0.5 m/s D．小球的运动速度仍等于0.5 m/s3、（多选）把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是（）A．a中的字的位置比b中的字高B．b中的字的位置比a中的字高C．a、b中的字一样高D．a中的字的位置较没有玻璃时的高，b中的字的位置和没有玻璃时的一样4、（多选）由于覆盖着地球表面的大气，越接近地表面越稠密，折射率也越大，远处的星光经过大气层斜射向地面时要发生偏折，使我们看到的星星的位置，与实际位置间存在差距，这种效应叫作蒙气差。

2025届高中物理(人教版)一轮复习课时分层精练六十六：光的折射全反射(含解析)

课时分层精练(六十六)光的折射全反射基础落实练1.[2024·江苏南通三模]庄子与惠子游于濠梁之上．庄子曰：“鯈鱼出游从容，是鱼之乐也．”人在桥上观鱼()A．人能看到鱼，鱼不能看到人B．人看到的鱼是经反射所成的像C．鱼看到的人的位置比人的实际位置低D．人看到的鱼的位置比鱼的实际位置高2.一工件由某种透明材料制作而成，其横截面如图所示．圆弧CD所对应的圆心角为60°，圆心在AB边的中点，若将C、D用直线连接，则ABCD为矩形，AB长度和圆弧的半径均为d，一水平向左的光线射到圆弧面上的C点，折射后恰好射到A点，则该透明材料的折射率为()A．7B．72C．1.5D．33.[2024·河北临考信息卷]唐代诗人韩愈的《原道》里“坐井而观天，曰天小者，非天小也．”说的是青蛙在井底所能看到的天空是有限的．若深8 m、半径为0.5 m的井中被灌满水，水的折射率n＝43，如图所示，处在井底正中央A处的青蛙沿其正上方上浮，若青蛙想要把井外景物全部尽收眼底，则所处位置与井口水面的竖直距离最远为()A ．76 m B ．23m C ．7 m D ．5 m 4．由于大气层的存在，太阳光线在大气中折射，使得太阳“落山”后我们仍然能看见它．某同学为研究这一现象，建立了一个简化模型．将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为2 的均匀大气，并将大气层的厚度等效为地球半径R .根据此模型，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是(地球自转时间为24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光)( )A.3小时 B ．2小时 C ．1.5小时 D ．1小时 5.[2023·湖北卷]如图所示，楔形玻璃的横截面POQ 的顶角为30°，OP 边上的点光源S 到顶点O 的距离为d ，垂直于OP 边的光线SN 在OQ 边的折射角为45°.不考虑多次反射，OQ 边上有光射出部分的长度为( )A ．12 dB ．22d C ．d D ．2 d6．到2023年9月21日为止我国宇航员已进行了四次太空授课，在天宫课堂上我们看到宇航员们演示物理、化学实验，从中获取知识．如图甲所示，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，俯视图如图乙所示．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设为x ，已知玻璃砖内圆半径为R ，外圆半径为2R ，折射率为2 ，光在真空中的速度为c ，不考虑光的多次反射．下列关于光线b 的说法正确的是( )A ．当x >2 R 时，光可能经过内圆B ．当x ＝2 R 时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为30°C ．当x ＝2 R 时，光线在玻璃砖中的传播时间为23RcD ．此状态下的太空水球处于完全失重状态，不受重力 7.[2023·浙江1月]如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图．一细黄光束从直角边AB 以角度θ入射，依次经AC 和BC 两次反射，从直角边AC 出射．出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α( )A ．等于90°B ．大于90°C ．小于90°D ．与棱镜的折射率有关8.[2024·广东韶关一模]如图所示，半圆形玻璃砖半径为R ，直径AB 与荧光屏MN (足够大)平行且相距为2R .频率相同的两束平行光a 、b 均以53°角同时射入玻璃砖，a 光从圆心O 入射，恰好从半圆弧的三等分点D 射出，b 光从半圆弧的中点C 射出．不考虑光在半圆弧上的反射，sin 53°＝0.8，求：(1)玻璃砖的折射率；(2)荧光屏上两光点之间的距离．(结果可用根号表示)9．[2024·广东汕头模拟]为保证泳池夜间安全，需要在泳池铺设池底灯提供光照．如图所示，足够大的泳池中央有一直径为d 的圆形池底灯，灯面与池底相平．已知水的折射率为n ，水深为h ，水面平静，求：(1)灯光在水中发生全反射的临界角C的正切值；(2)在水面上形成的光斑面积S.素养提升练10．[2024·山东潍坊高三联考]在如图所示平面坐标系的第四象限内，紧贴xy轴放置了一块长方体的玻璃砖(图中未画出)，有一束入射光通过A点并平行于纸面照射到玻璃砖上，在与x轴平行的两个玻璃砖表面上都发生了反射和折射，我们在4 根较亮的光线上各标注了一个点，坐标分别为A(0，3)、B(14，4)、C(18，4)、D(10，－5)，ABCD四个点皆在玻璃砖外部，光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，求：(1)玻璃砖沿y轴方向上的厚度d；(2)该玻璃砖的折射率n；(3)光在玻璃砖内运动的时间t.1．解析：鱼在水中，鱼作为等效光源，是从光密介质进入光疏介质，能够发生全反射，因此，人可能看不到鱼，而人在空气中，人作为等效光源，是从光疏介质进入光密介质，不能够发生全反射，因此，鱼能看到人，人可能看不到鱼，A错误；人看到的鱼是经光的折射所成的像，B错误；人在空气中，人作为等效光源，入射角大于折射角，鱼沿折射光线的反向延长线看人，鱼看到的人的位置比人的实际位置高，C错误，D正确．故选D.答案：D2．解析：光路如图所示，由几何关系可知，入射角为60°，由正弦定理有sin r AO＝sin ∠CAO OC ，由光的折射定律有n ＝sin 60°sin r，解得n ＝7 ，故选A.答案：A3．解析：如图所示，几乎贴着水面射入水里的光线，在青蛙看来是从折射角为C 的方向射来的，根据折射定律sin C ＝1n，设青蛙所处位置最远与井口水面距离为h ，根据几何关系可知h ＝r tan C ，解得h ＝76 m ．A 正确．答案：A4．解析：太阳光是平行光，临界光路图如图所示由几何关系可得临界光线的折射角为sin r ＝R 2R ＝12可知临界光线的折射角为30°；根据折射定律n ＝sin isin r＝2可得i ＝45°由几何关系可知，地球多转α 角度便看不见太阳了，有α＝60°－45°＝15°一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为t ＝15°360° ×24 h ＝1 h ，故选D.答案：D5．解析：设光线在OQ 界面的入射角为α，折射角为β，由几何关系可知α＝30°，则由折射定律得n ＝sin βsin α＝2 光线射出OQ 面的临界条件为发生全反射，光路图如下，其中OB ⊥CS光线在AB 两点发生全反射，由全反射定律得sin C ＝1n ＝22即AB 两处全反射的临界角为45°，AB 之间有光线射出，由几何关系可知 AB ＝2AC ＝2CS ＝OS ＝d 故选C. 答案：C6．解析：如图所示，当折射光线恰好和内圆相切时，光恰好不会通过内圆，根据几何关系得sin i ＝x 2R ，sin r ＝R2R根据折射率公式n ＝sin isin r解得x ＝2 R因此当x >2 R 时光不会经过内圆，故A 错误；由A 项分析解得i ＝45°，r ＝30°由几何分析可知，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为30°，故B 正确；光线在玻璃砖中通过的路程为23 R ，则传播时间t ＝x v ＝26Rc，故C 错误；此状态下的太空水球处于完全失重状态，受重力即万有引力，故D 错误．故选B. 答案：B7．解析：如图所示，由几何关系有∠2＝180°－45°－（90°－∠1）＝45°＋∠1 ↓∠3＝90°－∠2＝45°－∠1 ↓∠4＝180°－135°－∠3＝∠1由折射定律有n ＝sin θsin ∠1 ＝sin ∠5sin ∠4，故sin θ＝sin ∠5结合几何知识可知α＝90°，A 正确．答案：A8．解析：（1）根据题设条件作出光路图，如图所示，研究a 光，入射角为θ1＝53°折射角为θ2＝30°根据折射定律可得n ＝sin θ1sin θ2 ＝85＝1.6（2）根据光路图可知，a 、b 两束光打到荧光屏上的点P 1、P 2的距离为d ＝P 1P 2＝R tan53°－2R tan 30°＝4－233R答案：（1）1.6 （2）4－233R9．解析：（1）根据全反射的临界角C 与折射率的关系得sin C ＝1n①取正视图如图所示，由几何关系得tan C ＝1n 2－1②（2）如图所示，假设P 端发出的光在水面M 点发生全反射，则形成的光斑是以点O为圆心、OM 为半径的圆，设P ′M 为x ，则有tan C ＝xh③光斑半径为r ，有r ＝x ＋d2④光斑面积为S ，有S ＝πr 2 ⑤联立解得S ＝π（h n 2－1 ＋d2）2 ⑥答案：见解析10．解析：光路图如图所示（1）由几何知识可知△AOE 与△BEF 相似 AO OE ＝BFEF且OE ＋EF ＝14 cm解得OE ＝6 cm. 设玻璃砖厚为d△AOE 与△DMH 相似 AO OE ＝5－d HM ，解得：d ＝4 cm （2）入射角的正弦：sin i ＝OEOE 2＋AO 2＝255折射角的正弦：sin r ＝ENEN 2＋NH 2＝55 折射率：n ＝sin i sin r＝2（3）光在玻璃砖内的传播速度v ＝cn ＝1.5×108 m/s经过的路程： s ＝2EN 2＋d 2 ＝25 cm所用的时间：t ＝s v ＝853×10－10 s答案：（1）4 cm （2）2 （3）853×10－10 s知识归纳总结（本页为知识归纳总结页，用户使用此文档时可删除本页内容）2025届高中物理（人教版）一轮复习课时分层精练六十六：光的折射与全反射使用说明一、学习目标通过本次复习，学生应能够熟练掌握光的折射与全反射的基本概念、定律及其应用，能够解决涉及光的折射与全反射的实际问题，包括但不限于折射率的计算、临界角的求解、光路图的绘制以及利用折射和全反射解释自然现象等。

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题：51 光的折射全反射

2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题：51 光的折射全反射一、单选题1．（2分）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θ=60°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1.5B．OP之间的距离为√22RC．光在玻璃砖内的传播速度为√33cD．光从玻璃到空气的临界角为30°2．（2分）如图所示，国家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色亮点，他们被称为镀点，北京奥运会举行时正值盛夏，镀点能改变光线方向，将光线挡在场馆外，镀点对外界阳光的主要作用是（）A．反射太阳光线，遵循光的反射定律B．反射太阳光线，不遵循光的反射定律C．折射太阳光线，遵循光的折射定律D．折射太阳光线，不遵循光的折射定律3．（2分）一束光线从空气射向折射率为√2的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）A．B．C．D．4．（2分）如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于（）A．sin50°sin55°B．sin55°sin50°C．sin40°sin35°D．sin35°sin40°5．（2分）如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（）A．为了提高实验精度，必须选用两光学表面平行的玻璃砖B．在白纸上放好玻璃砖后，首先要用铅笔贴着玻璃砖的光学面画出边界C．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部D．大头针P1与P2、P3与P4的间距适当远一些，可以减小实验误差6．（2分）如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法中正确的是（）A．在水中，a光的频率大于b光的频率B．在水中，a光的光速大于b光的光速C．在水中，a光的波长大于b光的波长D．若从水中向空气射出时，a光能发生全发射，则b光也一定能发生全反射7．（2分）如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏ab间形成一条彩色光带．在光带的a、b两侧，下面的说法中正确的是（）A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长大于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率8．（2分）一束复色光沿半径方向射向一半球形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。

2021版高考物理一轮复习考点集训(五十五)第3节光的折射全反射(含解析)

考点集训(五十五) 第3节光的折射全反射A 组1．在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a 、b 、c 三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像最深，c 照亮水面的面积比a 的大．关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c 光的频率最大 ②a 光的传播速度最小 ③b 光的折射率最大 ④a 光的波长比b 光的短根据老师的假定，以上回答正确的是( ) A ．①② B ．①③ C ．②④ D ．③④[解析] 根据视深公式h′＝hn 说明频率最小的光，水对它的折射率最小，在水下的像最深，所以b 的折射率最小，频率最小，波长最大，传播速度最大，③错误，④正确；照亮水面的圆的半径R 与临界角C 满足tan C ＝R h ，又sin C ＝1n ，c 照亮水面的面积比a 的大，则c的临界角大，水对c 的折射率小，所以a 的折射率最大，a 的频率最大，a 的传播速度最小，①错误，②正确，故选C .[答案] C2．如图所示，a 、b 两束不同频率的单色光以45°的入射角射到玻璃砖的上表面上，入射点分别为A 、B.直线OO′垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于E 点，A 、B 到E 的距离相等．a 、b 两束光与直线OO′在同一平面内(图中纸面内)，经过玻璃砖后，a 、b 两束光相交于图中的P 点．则下列判断中正确的是( )A ．在真空中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度B ．在玻璃中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度C ．玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率D ．a 光的频率大于b 光的频率[解析] 在真空中，所有色光的传播速度都相同，则真空中a 光的传播速度等于b 光的传播速度，故A 项错误．由图看出，经过玻璃砖后，a 、b 两束光相交于图中的P 点，说明a 光通过玻璃砖后的侧移小于b 光通过玻璃砖后的侧移，则玻璃砖对a 光的折射率小于b 光的折射率；由v ＝cn 知，在玻璃中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度，故B 项正确，C 项错误．a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频率小于b 光的频率，故D 项错误．[答案] B3．如图，一束单色光从一等边三棱镜AB 边上的D 点垂直射入三棱镜，已知BD ＝14AB ，三棱镜对该单色光的折射率n ＝2，则该束光经过三棱镜后( )A ．一定从BC 边射出B ．可能从BC 边射出 C ．一定从AC 边射出D ．不可能从AC 边射出[解析] 设三棱镜的临界角为C ，由sin C ＝1n ＝22，得C ＝45°，光线射到BC 边中点上时入射角为60°，大于临界角C ，则光线在BC 边上发生全反射，不能从BC 边射出，根据反射定律和几何知识可知，光线射到AC 边上时入射角为0°，则光线垂直AC 边射出，故C 正确．[答案] C4．如图所示为一块建筑用幕墙玻璃的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy ，设该玻璃的折射率沿y 轴正方向均匀发生变化．现有一单色光a ，从原点O 以某一入射角θ由空气射入该玻璃内部，且单色光a 在该材料内部的传播路径如图中实线所示．则玻璃的折射率沿y 轴正方向发生变化的情况是( )A ．折射率沿y 轴正方向均匀减小B ．折射率沿y 轴正方向均匀增大C ．折射率沿y 轴正方向先均匀减小后均匀增大D ．折射率沿y 轴正方向先均匀增大后均匀减小[解析] 由于光线从空气射入玻璃，折射光线逐渐向x 轴方向偏折，说明入射角小于折射角，后来发生全反射，故该光学材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小，A 正确．[答案] A 5．如图所示为长直光纤的纵切面，内层折射率为n 1，外层折射率为n 2，OO ′为中轴线．光线自光纤左端进入，与中轴线夹角为θ，要使该光线总是发生全反射，应满足的条件是( )A ．n 1<n 2，θ角足够小B ．n 1<n 2，θ角足够大C ．n 1>n 2，θ角足够小D ．n 1>n 2，θ角足够大[解析] 当光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角才会发生全反射现象，故n 1＞n 2，光线射到界面上的入射角足够大，即θ角足够小，故C 正确．[答案] C6．(多选)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AB 的夹角为θ＝30°，E 、F 分别为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[解析] 研究光线射入玻璃路径的左半部分，由几何知识可知三角形EBF 为等边三角形后，故从E 点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可知n ＝sin 60°sin 30°＝3，A 正确；光射在F 点时，入射角为30°，故不发生全反射，折射角为60°，B 、D 错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C 正确．[答案] AC7．(多选)在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状(如图所示)．已知此光纤长度为L ，圆台对应底角为θ，折射率为n ，真空中光速为c.现光从下方垂直射入下台面，则( )A ．光从真空射入光纤，光子的频率不变B ．光通过此光纤到达小截面的最短时间为L cC ．从上方截面射出的光束一定是平行光D ．若满足sin θ>1n，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出[解析] 光子的频率由光源决定，与介质无关，所以光从真空射入光纤，光子的频率不变；故A 正确；光通过此光纤到达小截面的最短距离为L ，光在光纤中的传播速度v ＝cn ，则光通过此光纤到达小截面的最短时间为t ＝L v ＝nLc ；故B 错误；通过光纤侧面全反射后再从上方截面射出的光束与垂直射出上方截面的光束不平行；故C 错误；设临界角为C ，则sin C ＝1n .到达光纤侧面光线入射角等于θ，当θ>C，即有sin θ>1n ，则光在第一次到达光纤侧面时发生全反射，不会从光纤侧面射出；故D 正确． [答案] AD8．(多选)如图所示是一玻璃球体，其半径为R ，O 为球心，AB 为水平直径．M 点是玻璃球的最高点，来自B 点的光线BD 从D 点射出，出射光线平行于AB ，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c ，则( )A ．此玻璃的折射率为 3B ．光线从B 到D 需用时3R cC ．若增大∠ABD，光线不可能在DM 段发生全反射现象D ．若减小∠ABD，从AD 段射出的光线均平行于AB[解析] 如图，由几何知识可得入射角i ＝∠ABD＝30°，折射角r ＝2∠ABD ＝60°，则此玻璃的折射率为n ＝sin r sin i ＝sin 60°sin 30°＝3，故A 正确；BD 长度s ＝2R cos 30°＝3R ，光在玻璃球内传播的速度v ＝c n ，故光线从B 传到D 的时间为t ＝s v ＝3Rc ，故B 正确；由sin C＝1n ＝33＜22，则临界角C ＜45°，所以若增大∠ABD，入射角可能大于临界角，所以光线可能在DM 段发生全反射现象，故C 错误；要使出射光线平行于AB ，入射角必为30°，若减小∠ABD，入射角减小，则从AD 段射出的光线与AB 不平行，故D 错误．[答案] ABB 组9．如图，一个透明玻璃砖竖直放置在水平地面上，其截面图为等腰三角形ABC ，已知∠ABC＝120°，AC ＝43L ，BO ⊥AC.两束较细的蓝光垂直AC 从P 1、P 2两点射入玻璃砖，OP 1＝OP 2＝3L.(1)若玻璃砖对蓝光的折射率为3，求两束光的交点到O 点的距离； (2)若玻璃砖对蓝光的折射率为2.2，求两束光的交点到O 点的距离．[解析] (1)若玻璃砖对蓝光的折射率为3，全反射的临界角为C 1，sin C 1＝13，C 1＞30°光路如图：由几何关系可知α＝30°，sin βsin α＝3，则β＝60° DQ ＝O 1D tan 60°＝3L ，所以OQ ＝OD ＋DQ ＝4L(2)若玻璃砖对蓝光的折射率为2.2，全反射的临界角为C 2sin C 2＝12.2，C 2＜30°，所以，蓝光在AB 面发生全反射光路如图：DM ＝O 1D tan 30°＝L 所以，OM ＝010．如图所示，折射率为n ＝3的透明介质的横截面由14圆弧和直角三角形AOB 组成，圆弧的圆心为O ，半径为R ，OB ⊥OA ，∠BAO ＝30°，C 为圆弧上一点，C 到OB 的距离为d ＝12R.有一细光束从C 点平行OA 射入介质，第一次从E 点射出介质(E 点未画出)．光在真空中的传播速度为c ，求：(1)光在E 点射出介质的折射角；(2)光从射入到从E 点射出介质所需的时间．[解析] (1)由题意可知光从空气射入介质的入射角i ＝60°，从空气射入介质的折射角设为r ，应用折射定律有n ＝sin isin r解得r ＝30°CD 为光由C 射入介质的折射光线，由数学知识可知α＝θ＝30°，β＝60°，EF 垂直OA ，光在介质中的临界角C′满足sin C ′＝1n ，可知30°<C ′<60°，故光在D 点发生全反射光从E 点第一次射出介质，画出光路图如图所示，在E 点由介质射向空气，折射角设为γ，应用折射定律有n ＝sin γsin θ解得γ＝60° (2)由数学知识可知CH ＝32R ，CD ＝3R ，HD ＝32R ，DF ＝OA －OD 2＝3－12R DE ＝DF sin 60°＝3－33R根据n ＝c v 可知光在介质中的传播速率v ＝c3光在介质中的传播时间t ＝CD ＋DE v ，解得t ＝（2＋3）Rc11．如图所示，一边长a ＝3 m 的正方体浮箱ABCD 漂浮在水面上，恰好露出水面一半体积，AB 边左侧水面上有不透明物体覆盖，但E 处有一小孔，在E 的左侧F 处有一潜水员(视为质点)竖直向下潜水，当潜水员下潜到P 处时恰好能从E 处小孔看到浮箱上的A 点．现测得E 、F 间距离s ＝3 m ．P 、F 间距离h ＝4 m ，已知水的折射率n ＝43.(1)求E 点到AB 的距离；(2)若浮箱向左移动s 1＝1 m ，求潜水员能从E 处小孔看到浮箱的A 点潜水的深度．(结果可保留根式)[解析] (1)从水中P 点到A 点的光路如图所示：设E 点到AB 的距离为x ，从P 点看到A 点时入射角的正弦值sin i ＝x x 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22折射角的正弦值sin r ＝EFEF 2＋h 2＝35由折射定律可知n ＝sin isin r解得x ＝2 m(2)浮箱向左移动s 1＝1 m 时，A 点移动到A′位置，则有入射角的正弦值sin i ′＝x －s 1（x －s 1）2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22折射角的正弦值sin r ′＝EF EF 2＋h ′2由折射定律可知n ＝sin i ′sin r ′解得h′＝43m12．如图所示，用折射率n ＝2的玻璃做成一个外径为R 的半球形空心球壳．一束与O′O 平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为22R 的圆形遮光板的圆心在O ′O 轴上，并且垂直该轴放置．则球壳内部恰好没有光线射入．试求：(1)临界光线射入球壳时的折射角θ2； (2)球壳的内径R′.[解析] (1)由题图和几何知识得：sin θ1＝22R R ＝22，θ1＝45°由折射率的定义式为：n ＝sin θ1sin θ2联立解得：θ2＝30°(2)对临界光线有：sin C ＝1n ，得C ＝45°在图△Oab 中，由正弦定理得：R sin （180°－C ）＝R′sin θ2联立解得：R′＝22R.。

光的折射全反射 (一轮复习)

光的折射全反射（一轮复习）学习目标：1.理解光的折射，全反射的现象和规律2.能抓住临界条件，画出临界光路图，再结合几何知识求解，培养用数学知识解决物理问题的水平1.一束单色光由空气射入折射率为2的介质中，入射角为45°，折射角为________°2.一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光．其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为n a和n b，a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则A．n a = n bB．n a < n bC．v a = v bD．v a < v b3.一半径为R的1/4球体放置在水平面上，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3R。

求出射角。

直表面射出，如图所示。

已知入射光线与桌面的距离为2/拓展训练：当前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功.如图甲所示，某空间站位于地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应将激光器( )A.沿视线对着空间站瞄高一些B.沿视线对着空间站瞄低一些C.沿视线对准空间站直接瞄准D.条件不足，无法判断活动二：通过完成下面的问题，回忆全反射的相关知识4下列叙述中不准确的是 ( )A.背对阳光看玻璃球觉得比较明亮,主要原因是光在球中发生全反射B.雨过天晴时,空中出现的彩虹是因为阳光在水滴的表面上反射而形成的C.水中上升的气泡很亮的原因是因为光的全反射D.海市蜃楼与沙漠蜃景的出现都是因为光的全反射5.图表示两底面平行的玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线.光线a在玻璃砖中的光路已给出.画出光线b从玻璃砖再次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数.6.一台激光器，它的功率为P，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ.(1)它在时间t内辐射的光能为__________，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为__________．(2)因为激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？拓展训练：折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出，如图13－1－11所示，求：(1)光在A面上入射角的最大值．(2)若光在纤维中恰能发生全反射，由A端射入到从B端射出经历的时间是多少？课堂反馈：1.如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A 点射出。