专题16 光的折射、全反射—2023年高考物理母题题源解密（全国通用）

专题16 光的折射、全反射 【母题来源一】2022年高考山东卷 【母题题文】（2022·山东卷·T10）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝，的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（　　） A. 图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B. 遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C. 照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 【答案】ACD 【解析】 A．由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确； B．狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误； C．根据条纹间距公式可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确； D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确。 故选ACD。 【母题来源二】2022年高考山东卷 【母题题文】（2022·山东卷·T7）柱状光学器件横截面如图所示，右侧是以O为圆心、半径为R的圆，左则是直角梯形，长为R，与夹角，中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在面全反射后，从面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（ ） 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 【答案】A 【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。 当入射点为B点时，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到PM面的P点，此时光线在PM面上的入射角最大，设为，由几何关系得 根据全反射临界角公式得 两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为 故在入射光从A向B移动过程中，a光能在PM面全反射后，从OM面射出；b光不能在PM面发生全反射，故仅有a光。A正确，BCD错误。 故选A。 【母题来源三】2022年高考浙江卷 【母题题文】（2022·浙江6月卷·T8）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” 【答案】C 【解析】 当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象；还有一部分光折射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮。 故选C。 【母题来源四】2022年高考浙江卷 【母题题文】（2022·浙江6月卷·T4）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ） A. 用复色光投射就看不到条纹 B. 明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果 C. 把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹 D. 蓝光干涉条纹的间距比红光的大 【答案】B 【解析】 A．用复色光投射同样能看到条纹，A错误； B．双缝干涉实验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确； C．由条纹间知，把光屏前移或后移，改变了L，从而改变了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C错误； D．由条纹间知，且λ蓝 < λ红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。 故选B。 【母题来源五】2022年高考全国乙卷 【母题题文】（2022·全国乙卷·T34（2））一细束单色光在三棱镜的侧面上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至边的E点，如图所示，逐渐减小i，E点向B点移动，当时，恰好没有光线从边射出棱镜，且。求棱镜的折射率。 【答案】1.5 【解析】 因为当时，恰好没有光线从AB边射出，可知光线在E点发生全反射，设临界角为C，则 由几何关系可知，光线在D点的折射角为 则 联立可得 n=1.5 【母题来源六】2022年高考全国甲卷 【母题题文】（2022·全国甲卷·T34（2））如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在平的，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好