专题136 光的折射 全反射（基础版）专项训练 -2026届高考物理一轮复习

专题136 光的折射 全反射（基础版） 一、单选题 1．将一根黄色筷子竖直插入装有水的圆柱形玻璃杯中心轴的右侧，观察到筷子在水中的像向右发生了侧移，如图所示。若保持观察位置不变，下列判断正确的是（　　） A．将筷子竖直插入玻璃杯的中心轴，也能看到筷子的像向右侧移 B．将筷子竖直插入玻璃杯中心轴的左侧，也能看到筷子的像向右侧移 C．若换成红色筷子，仍在原位置竖直插入，筷子在水中的像会向玻璃杯中心靠近一点 D．若将水换成折射率更大的液体，仍在原位置竖直插入，筷子在水中的像会向玻璃杯中心靠近一点 2．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． B． C． D． 3．如图所示，长为L的光导纤维位于真空中，AB代表光的入射端面。某种颜色的光以任何角度从AB端面进入光导纤维后，均能无损耗地从AB端面传播到另一端面。则下列说法正确的是（   ） A．相对于该光，光导纤维的折射率最小为 B．相对于该光，光导纤维的折射率最小为 C．若光导纤维相对该光的折射率为，则光从一端传播到另一端的最长时间为 D．若光导纤维相对该光的折射率为2，则光从一端传播到另一端的最长时间为 4．如图所示， 楔形玻璃的横截面AOB的顶角为45°， OA边上的点光源S到顶点O的距离为L，光在玻璃中的折射率为 光线射向OB边，不考虑多次反射， OB边上有光射出部分的长度为（　　）    A． B． C． D． 5．如图所示，用折射率为n的玻璃制成顶角很小的棱镜，称为光楔。一束平行光垂直光楔左侧射入，不考虑多次反射，光线从光楔右侧出射时与入射时相比（　　） A．向上偏折了 B．向下偏折了 C．向上偏折了 D．向下偏折了 6．如图所示为一横截面为直角三角形的透明三棱柱，其中ac边长为L，∠abc＝30°。一细束激光从ab边中点垂直ab边射入三棱柱。若只考虑一次反射，进入三棱柱中的光线，在三棱柱中传播的最长时间与最短时间之差为。已知光在真空中的速度为c，则该三棱柱的折射率为（　　）    A． B． C． D． 7．现有一光线以相同的入射角，打在不同浓度的两杯溶液中，折射光线如图所示，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．甲速度大 D．甲临界角大 8．如图所示的圆面是一透明的圆柱形物体的截面，圆心为，半径为为边界上的三点，为水平直径，一束平行于的光线从点射入圆柱体，从点射出，光在真空中的传播速度为，则光线从点传播到点用的时间为（    ） A． B． C． D． 9．一椭球形玻璃置于真空中，其中心截面的椭圆长轴和短轴长度分别为10cm和6cm。一束从左焦点射向最高点P的激光，恰好在P点发生全反射。已知光在真空中的速度为c，则该光线在玻璃中传播的速度为（    ） A． B． C． D． 10．某透明均匀介质的截面图如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形的直径重合，，半圆形的半径为R，一束光线从E点射入介质，其延长线过半圆形的圆心O，且E、O两点距离为R。已知光线在E点的折射角为，真空中的光速为c，则光线在该透明均匀介质中运动的时间为（　　） A． B． C． D． 11．如图是一个用折射率 n=2.4 的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中∠A=∠C=90°，∠B=60°，现有一束光垂直入射到棱镜的 AB 面上， 则（    ） A．光在介质中的传播速度为0.8×108m/s B．光在介质内会发生三次全反射 C．与入射时相比，光从介质中射出时可能偏转了60° D．若将入射光沿AB面平行下移，光可能垂直AD面射出 12．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 13．夏天，海面上下层空气的温度比上层空气的温度低。可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的。景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向、人们逆着光线看去就出现了蜃景。如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像 B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大 C．A是蜃楼，B是景物 D．B是蜃景，A是景物 14．自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯由透明介质制成，其外形如图甲所示，下列说法正确的是（　　） A．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 B．汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 C．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 D．汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 15．一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（　　） A．水的折射率为 B．水的折射率为 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等于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° 16．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1.5 B．之间的距离为 C．光在玻璃砖内的传播速度为 D．光从玻璃到空气的临界角为30° 17．如图为一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以的入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切，则该透明材料的折射率为（　　） A． B．1.5 C． D．2 18．如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到正六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，其中，下列说法正确的是（　　）    A．a光在冰晶中的波长小于b光在冰晶中的波长 B．a光光子的能量大于b光光子的能量 C．冰晶对b光的折射率为 D．冰晶对a光的折射率可能为2 19．如图为一用透明材料做成的中心是空腔的球，其中空心部分半径与球的半径之比为，当有红光、绿光、紫光组成的细光束以的入射角射入球中，其中b光线为绿光，其折射光线刚好与内壁相切，则下列说法正确的是（　　） A．a光线是红光 B．增大入射角i，b光线在空腔外表面可能发生全反射 C．该透明材料对绿光的折射率为 D．c光在该透明材料中传播速度最小 20．如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若逐渐增大。两束光在NP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。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 21．如图，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往水球中央注入空气，形成了一个明亮的气泡。若入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，反射角为，光在真空中传播速度为，则（　　） A．光从空气进入水球，波长变短 B．光从空气进入水球，频率变大 C．水的折射率 D．光在水球中的传播速度 22．春节期间，为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装彩灯照亮水面。如图甲所示，水下有一点光源S，同时发出红、绿两种颜色的光，在水面上形成了一块被照亮圆形区域，俯视图如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．光线从水中射入空气，红色光的临界角小于绿色光的临界角 B．环状区域为绿色光，中间小圆为红色光 C．环状区域为红色光，中间小圆为绿色光 D．环状区域为红色光，中间小圆为复合光 23．发出白光的细线光源，长度为，竖直放置，上端恰好在水面以下，如图。现考虑线光源发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光成的像的长度，表示蓝光成的像的长度，则（　　） A． B． C． D． 24．如图1所示，将一圆形线状光源水平放置在足够大的平静水面下，线状光源可以发出红光。通过支架（图中未画出）可以调节光源到水面的距离h，随着h变化，在水面上会看到不同形状的发光区域。已知圆形线状光源的半径为，水对红光的折射率为，下列说法正确的是（    ） A．h越大，水面上的发光区域面积越小 B．时，水面上的发光区域会呈现类似图2所示的圆环形状 C．当时，水面上的发光区域面积为 D．当时，水面上亮环与暗圆的面积之比为4:1 二、多选题 25．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按以下几种方式传播，可能发生全反射的是（　　） A．从玻璃射入水晶 B．从水射入二硫化碳 C．从玻璃射入水中 D．从水晶射入水 26．关于全反射，下列叙述正确的是（　　） A．发生全反射时，入射角与反射角一定相等 B．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱 C．光从空气射向水时，可能发生全反射现象 D．光从水射向空气时，可能不发生全反射现象 27．如图，一束复色光以入射角i（）从空气射入由内芯和外套组成的光导纤维后分成了a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　） A．内芯的折射率小于外套的折射率 B．通过相同的单缝，a光衍射现象更明显 C．在光导纤维内，a光的传播速度小于b光的传播速度 D．在发生全反射的条件下，i越小，a、b光在内芯中的传播时间越短 28．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的夹角为30°，已知光在真空中的速度为c，则（　　） A．玻璃的折射率为 B．玻璃的折射率为 C．光在三棱镜中的传播路程为0.5L D．光在三棱镜中的传播时间为 29．一束垂直于半圆柱形玻璃砖AC平面的蓝光，从OA的中点射入玻璃砖中，在ABC界面上恰好发生全反射，则（　　） A．玻璃砖对该蓝光的折射率为2 B．玻璃砖对该蓝光的折射率为 C．若换红光沿同一路径入射，在ABC界面上仍能发生全反射 D．若换红光沿同一路径入射，在ABC界面上不能发生全反射 30．如图所示是一透明圆柱的横截面，其半径为R，AB是一条直径．今有一束平行单色光沿与AB平行的方向射向圆柱体，若一条入射光线经折射后恰好经过B点，且这条光线到AB间的距离是R．光在真空中传播速度为c．则下列说法正确的是（　　） A．从B点射出的光在圆柱中传播时间为 B．从B点射出的光在圆柱中传播时间为 C．该透明圆柱体的折射率为 D．该透明圆柱体的折射率为 31．如图所示为材料的同心圆弧横截面，O为圆心，。一束光垂直AB从D点入射，进入材料后在BC界面恰好发生全反射后从C点射出，已知这种材料对该种光的折射率为，光速为c，则（　　） A．光在这种材料的临界角为60° B．入射点D距离O的长度为 C．光在这种材料中传播的路程为2R D．光在这种材料中传播的时间为 32．如图为一半圆形玻璃砖，圆心为O，半径为R，直线OO'垂直于竖直放置的屏幕。现将一束绿光由空气从P点垂直AB射入玻璃砖，在Q点发生折射后恰好在屏幕上O'点出现光斑。已知，，光在空气中的速度为c、下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对绿光的折射率为 B．玻璃砖对绿光的临界角为60° C．绿光从P传至Q经历的时间为 D．将绿光换为红光射入玻璃砖时，光斑出现在O'点的上方 33．如图所示，水平面上放置有长方形水槽，其底面镀有反射银镜，槽内装有一定高度的水，水槽上方平行水面放置一白色光屏，一束白光以一定角度射向液面，从液面折射出来的光打到光屏上形成一彩色光带，最左端的为a光，最右端为b光。已知在水中紫光的折射率大于红光的折射率，以下说法正确的是（　　） A．a光是紫光，b光是红光 B．在水中传播时，a光的速度比b光快 C．从液面折射出来的a光和b光平行射向光屏 D．若增加水的深度，彩色光带的宽度变窄 34．如图所示，PQ是半圆柱体玻璃截面的直径，一束由两种单色光组成的复色光从真空中经P点斜射入玻璃，两单色光分别从A、B两点射出玻璃。设从A、B点射出的光线波长分别为λA和λB，从P点传播到A、B点的时间分别为tA和tB，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 35．如图所示为某种透明介质制成的半径为R的圆柱体的截面图，其中半径OA水平，两条相同颜色的平行细光束甲、乙垂直OA射入介质，甲、乙的入射点到O点的距离分别为、。已知光束甲在弧面AB恰好发生全反射，两细光束均可从OB面射出。光在真空中传播速度为c。则下列说法正确的是（　　） A．该透明介质的折射率为 B．光束乙在弧面AB也发生了全反射 C．光束乙从OB面射出的折射光线与OB的夹角为45° D．光束甲从射入到第一次从OB面射出的时间为 36．如图，是光学仪器中一种常用的半圆形玻璃砖。现有一束单色平行光与界面成角从其直径界面AO段入射。已知单色光在玻璃中的折射率为，玻璃砖的半径为，真空中的光速为。下列说法中正确的是（　　） A．从A点入射的光其折射角为 B．从A点入射的光在玻璃中的传播时间为 C．从O点入射的光在玻璃砖中传播的时间最长 D．从O点发出的光达弧面时会发生全反射 37．一圆柱形透明塑料瓶装满水，瓶壁厚度忽略不计，横截面如图所示。其中为圆心，阳光可视为平行光射入水中，其中一条光线从空气射入水中时，入射角为，折射角为，光波在空气和水中的频率、波长、传播速度分别用和、和、和表示。下列关于它们的关系正确的是（　　）    A． B． C． D． 38．如图所示，一束复色光沿半圆柱形玻璃砖的半径方向从A点射入，在O点经折射后分为a、b两束单色光照在光屏上，则（　　） A．在真空中a光的波长小于b光的波长 B．玻璃砖对光束a的折射率大于对光束b的折射率 C．在玻璃砖中光束a的传播速度大于光束b的传播速度 D．若入射光线绕O点逆时针缓慢旋转，光束b先在光屏上消失 39．截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是（　　） A．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 B．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 C．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大 D．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小 40．图甲是半圆柱形玻璃体的横截面，一束紫光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过O点的法线成角，CD为足够大的光学传感器，可以探测从AB面反射光的强度。若反射光强度随变化规律如图乙所示，取，，则下列说法正确的是（　　） A．减小到时，光将全部从AB界面透射出去 B．减小时，反射光线和折射光线夹角随之减小 C．该紫光在半圆柱体中的折射率为 D．改用红光入射时，CD上探测到反射光强度最大值对应的 三、解答题 41．如图所示，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。 42．如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距求： (1)油的折射率； (2)光在油中传播的速度大小； (3)在桶正上方看到的油在桶中的深度h。 甲  没有油时刚好看到B点    乙 有油时沿同一方向看去可以看到C点 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题136 光的折射 全反射（基础版）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A C B A A B D A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D C B B C B C C B 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 A D D C ACD AD CD ACD AD BD 题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 答案 AB CD AC AD AC AB AB CD AC CD 1．C 【详解】A．将筷子竖直插入玻璃杯的中心轴，光线射出玻璃杯后传播方向不变，看到筷子的像和筷子重合，不会向右侧移，A错误； B．将筷子竖直插入玻璃杯中心轴的左侧，看到筷子的像向左侧移，如图所示，B错误； C．若换成红色筷子，水对红光的折射率比黄光小，红像和筷子的距离变小，红像向筷子靠近，仍在原位置竖直插入，筷子在水中的红像会向玻璃杯中心靠近一点，C正确； D．若将水换成折射率更大的液体，像和筷子的距离变大，像远离筷子，仍在原位置竖直插入，筷子在水中的像会向玻璃杯中心远离一点，D错误。 故选C。 2．C 【详解】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，设临界角为C，则光的传播方向与光导纤维的方向之间的夹角为90°-C，光通过长度为L的光导纤维时的路程为 光导纤维的折射率为n，则光在光导纤维中的传播速度 又由于 所以光的传播的时间 故C正确，ABD错误。 故选C。 3．A 【详解】AB．由于光以任何角度从AB端面进入光导纤维后，均能无损耗地从AB端面传播到另一端面，此时AB面的折射角为，水平面的入射角为且恰好发生全反射， 时，根据几何关系可知 此时临界角为 根据 解得光导纤维的折射率最小为 故A正确，B错误； C．令光在光导纤AB面的入射角为时为最长时间，则AB面折射角，侧面的入射角为，有 ， 此时最长时间为 故C错误；， D．令光在光导纤AB面的入射角为时为最长时间，则AB面折射角，侧面的入射角为，有 ， 此时最长时间为 故D错误。 故选A。 4．C 【详解】根据全反射临界角公式有 临界角为60°，所以光线可以从O点射出，根据几何关系及正弦定理可知 解得 故选C。 5．B 【详解】光线在法线两侧，光线从光楔右侧出射时向下偏折，光路图如图 设光线从光楔右侧出射时与入射时相比的偏转角为，根据折射定律 由于角很小，所以也很小，所以原式约等于 解得 故选B。 6．A 【详解】画出光路如图    由bc边射出的光线传播时间最短，从a点射出的光线传播时间最长，由几何关系可得，最长时间 最短时间为 则 又因为，代入得 故选A。 7．A 【详解】入射角相同，由于折射角，根据折射定律可知，故甲浓度大； 根据 可知光线在甲中的传播速度较小； 根据 可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小。 故选A。 8．B 【详解】因为，且三角形MOQ为等腰三角形，根据几何关系可知，入射角 折射角为30°，所以折射率 光在介质中传播速度 传播距离 光线从点传播到点用的时间为 故选B。 9．D 【详解】如图所示 由题意可知∠C为单色光发生全反射的临界角，设椭圆的半长轴为a，半短轴为b，则离心率 由几何关系得 由折射定律可知透明柱体对单色光的折射率为 所以单色光在柱形物体中传播的速度为 故选D。 10．A 【详解】由几何关系可得，光线在E点的入射角为 由题意知，光线在E点的折射角为 由折射定律可得 光的传播路径如图 由几何关系可得，E点的折射光线EM和BC垂直。由几何关系可得，光在M点的入射角为30°，由折射定律可得，光线在M点的折射角为60°。光线在该透明均匀介质中的传播速度 光线在该透明均匀介质中运动的路程为 所以光线在该透明均匀介质中运动的时间为 故选A。 11．C 【详解】A．光在介质中的传播速度为 故A错误； C．根据全反射临界角公式得 所以 根据几何知识，光线在CD边的入射角为30°，发生全反射，在AB边的入射角为60°，发生全反射，然后垂直BC边射出。光路如图    与入射时相比，光从介质中射出时偏转了60°，故C正确； BD．若将入射光沿AB面平行下移，如图所示，光线在和面上均发生全反射，由几何关系可判断光线最终从面垂直射出，故入射光线和最终出射光线夹角为      故光在介质内不会发生三次全反射。故B错误；若将入射光沿AB面平行下移，光不可能垂直AD面射出。故D错误； 故选C。 12．D 【详解】AB．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 i1=-θθ越小，i1越大，发生全反射的可能性越大，根据题意，要在OP边上发生全反射，应满足 θ＜θ2 故AB错误。 CD．若光线在OP上发生全反射后到达OQ边，入射角 i2=3θ-θ越大，i2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 故C错误，D正确。 故选D。 13．C 【详解】ACD．由于光在大气层中不停地发生全反射，蜃景是景物由于光在大气层中全反射，人们逆着光线看去就出现了蜃景，所以A是蜃景，B是景物,故AD错误，C正确； B．光在大气层中发生全反射，知下层空气的折射率大于上层空气的折射率，故B错误。 故选C。 14．B 【详解】汽车灯光应从左面射向自行车尾灯，光在尾灯内部右表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生。 故选B。 15．B 【详解】AB．他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α = 41°时激光恰好发生全反射，则 则 故A错误，B正确； CD．当他以α = 60°向水面发射激光时，入射角i1 = 30°，则根据折射定律有 折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，故CD错误。故选B。 16．C 【详解】AB．作出两种情况下的光路图，如图所示 设，在A处发生全反射故有 由于出射光平行可知，在B处射出，故 由于 联立可得，，故AB错误； C．由 可得，故C正确； D．由于 所以临界角不为30°，故D错误。 故选C。 17．B 【详解】如图 折射角的正弦值 根据折射定律可得该透明材料的折射率 故选B。 18．C 【详解】AB．由乙可以看到b光经冰晶折射后偏转的角度大，故冰晶对b光的折射率大于对a光的折射率，故b光的频率大于a光的频率，由光子的能量知，b光光子的能量大于a光光子的能量；由折射率 可知a光在冰晶中的速度大于b光在冰晶中的速度，由于光在介质中传播的频率不变，且a光的频率小于b光的频率，由波长 可知，a光在冰晶中的波长大于b光在冰晶中的波长，AB错误； CD．由几何关系可知，b光在冰晶中的折射角为，故冰晶对b光的折射率为 由上面的分析可知，a光的折射率要小于b，不可能为2，故C正确，D错误。 故选C。 19．C 【详解】A．紫光的频率大于绿光的频率大于红光的频率，可知紫光的折射率大于绿光的折射大于红光的折射，根据折射定律结合题图可知光的折射率最大，光的折射率最小，可知a光线是紫光，故A错误； B．增大入射角i，则b的折射光线向下偏移，不可能在空腔外表面发生全反射，故B错误； C．如图所示 根据几何知识可知，光线折射角的正弦值 根据折射定律可得该透明材料对绿光的折射率 故C正确； D．根据 结合A选项分析可知c光在该透明材料中传播速度最大，故D错误。 故选C。 20．B 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在面，入射角相同，根据折射定律 可知绿光在面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A错误； B．根据全反射发生的条件可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与面的交点左移过程中，在面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故B正确； C．在面，光是从光疏介质到光密介质，无论多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误； D．根据折射定律可知逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。 故选B。 21．A 【详解】AB．光从空气进入水球，频率不变，波速减小，则波长变短，选项A正确，B错误； C．入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，则水的折射率 选项C错误； D．光在水球中的传播速度 选项D错误。 故选A。 22．D 【详解】A．设红色光的折射率为，绿色光的折射率为，已知，根据，可知红色光的临界角大于绿色光的临界角，即，故A错误； BCD．做出光路图，如图所示 在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于红色光的临界角大，红色光照亮的面积较大，故外围环状区域为红色光，中间小圆为红色光和绿色光组成的复合光，故BC错误，D正确。 故选D。 23．D 【详解】作出光路图如图所示 由于蓝光折射率比红光折射率大，则同一点发出的光在水面发生折射，蓝光比红光偏折角大，则沿反向延长线所成虚像的长度比较小，则，故D正确，ABC错误。 故选D。 24．C 【详解】A．设亮环最外圈的半径为，暗圆的半径为，其光路图如图所示 发光面积为 临界角为 根据几何关系可知， 联立，解得 所以，h越大，水面上的发光区域面积越大，故A错误； B．当时， 即此时中心区域全部被照亮，不存在暗圆，故B错误； C．当时， 所以，中心不存在暗圆，其中 水面上的发光区域面积为 故C正确； D．当时，    暗圆面积 亮环面积 水面上亮环与暗圆的面积之比为 故D错误。 故选C。 25．ACD 【详解】发生全反射的条件之一是光从光密介质射入光疏介质，光密介质折射率较大，光疏介质折射率较小。 故选ACD。 26．AD 【详解】AB．发生全反射时，没有折射光线，只有反射光线，且入射角与反射角一定相等，故A正确，B错误； C．光从光密介质射出光疏介质才有可能发生全反射，则光从空气射向水时，不可能发生全反射现象，故C错误； D．光从水射向空气时，如果入射角小于发生全反射的临界角，则不发生全反射现象，故D正确。 故选AD。 27．CD 【详解】A．光导纤维中的光在内芯与外套界面发生了全反射，即相对于外套，内芯是光密介质，可知，内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误； B．根据图示可知，单色光a在内芯中偏折程度大一些，可知，单色光a的折射率大于单色光b的折射率，折射率越大的光，波长越短，则单色光a的波长小于单色光b的波长，即通过相同的单缝，b光衍射现象更明显，故B错误； C．根据折射率与光速的关系有 结合上述可知 则有 故C正确； D．令空气进入内芯的折射角为，光导纤维长为L，则有 ， 结合上述有 在发生全反射的条件下，i越小，折射角角越小，则a、b光在内芯中的传播时间越短，故D正确。 故选CD。 28．ACD 【详解】AB．由题意，作出光路图如图所示。 光束在AB面的入射角为 i1＝90°－30°＝60° 光束在BC面的折射角为 r2＝90°－30°＝60°＝i1 根据折射定律有 由上式和几何关系可得 r1＝i2＝30° 解得玻璃的折射率为 故A正确，B错误； C．根据几何关系可得光在三棱镜中的传播路程为 故C正确； D．光在三棱镜中的传播速度为 光在三棱镜中的传播时间为 故D正确。 故选ACD。 29．AD 【详解】AB．根据几何关系可知，入射角为30°，恰好发生全反射，入射角为临界角，所以 故A正确B错误； CD．红光波长长，频率小，折射率小，则临界角大，所以若换红光沿同一路径入射，在ABC界面上不能发生全反射，故C错误D正确。 故选AD。 30．BD 【详解】设光线P经C折射后过B点，光路如图所示． 在△ODBC中，由几何关系得：，得 α=60°；在△OBC中，由几何关系得：α=2β ，可得：β=30°；则圆柱体的折射率为 ；CB=2Rcos30°=R；光在圆柱中传播的速度 ；故从B点射出的光在圆柱中传播时间 ，故选BD． 31．AB 【详解】A．光路图如图所示， 设光在BC界面的全反射点为E，根据全反射定律 可知临界角 故A正确； B．入射点D到O的距离 故B正确； C．光在这种材料传播的路程 故C错误； D．光在这种材料中的速度为 传播时间为 故D错误。 故选AB。 32．CD 【详解】A．根据几何关系，有 可得 又因，根据几何关系可得 可得折射角为 根据折射率公式 故A错误； B．根据临界角公式 可得临界角为 故B错误； C．绿光在介质中的速度为 传播的距离为 绿光从P传至Q经历的时间为 联立可得 故C正确； D．红光的折射率小于绿光的折射率，那么红光从玻璃砖折射后的折射角比绿光的小，所以光斑出现在O'点的上方，故D正确。 故选CD。 33．AC 【详解】A．根据题意，作出光路图，如图所示 由图可知，a光在水面O点发生折射时折射角较小，根据折射定律可知，a光的折射率较大，所以a光是紫光，b光是红光，故A正确； B．根据可知，a光的折射率较大，则在水中传播时，a光的速度比b光慢，故B错误； C．根据光路的可逆性可知，从液面折射出来的a光和b光平行射向光屏，故C正确； D．如图所示 由图可知，若增加水的深度，彩色光带的宽度变宽，故D错误。 故选AC。 34．AD 【详解】AB．做出入射点P的法线，如图 根据 从A点射出的单色光折射角较小，折射率较大，其波长较小。故A正确；B错误； CD．由几何关系，可得 又 可得 故C错误；D正确。 故选AD。 35．AC 【详解】根据题意，由反射定律和折射定律，画出光路图，如图所示 A．由几何关系可知，光束甲在面的入射角为，则有 解得 故A正确； B．由几何关系可知，光束乙在面的入射角为小于临界角，则光束乙在弧面AB不发生全反射，故B错误； C．由几何关系可知，光束乙在面的入射角为，设在面的折射角为，则有 解得 则折射光线与OB的夹角为45°，故C正确； D．由几何关系可知，光束甲从射入到第一次从OB面射出通过路程为 由公式可得，光束甲在透明介质中的传播速度为 则传播时间为 故D错误。 故选AC。 36．AB 【详解】A．根据折射定律 其中， 代入数据解得从A点入射的光其折射角为 A正确； B．画出光路图如图所示 根据几何关系可 由于 所以光在、会发生全反射，根据几何关系可得光在玻璃砖中传播的路程为 光在玻璃砖中的速度 从A点入射的光在玻璃中的传播时间为 B正确； CD．根据光的折射可知从O点入射的光在玻璃砖的折射光沿着半径方向，相当于从玻璃砖到空气中的入射角为0，不可能发生全反射，根据几何关系可知从O点入射的光在玻璃砖中传播的路程最短，则传播的时间最短，CD错误。 故选AB。 37．AB 【详解】A．光从空气射入水中时，频率不变，即 故A正确； BC．根据折射率 则 故B正确，C错误； D．根据折射率 则 故D错误。 故选AB。 38．CD 【详解】B．由图可知光束b的偏折程度比光束a的偏折程度大，所以玻璃砖对光束a的折射率小于对光束b的折射率，故B错误； A．因为，所以，根据可知在真空中a光的波长大于b光的波长，故A错误； C．根据可知在玻璃砖中光束a的传播速度大于光束b的传播速度，故C正确； D．根据可知光束a在O点发生全反射的临界角比光束b在O点发生全反射的临界角大，所以若入射光线绕O点逆时针缓慢旋转，光束b先发生全反射，并在光屏上消失，故D正确。 故选CD。 39．AC 【详解】AB．由题可知 可知临界角为45o，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC段射出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在 平面上有一半的面积有光线射出，A正确，B错误； C．由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误。 故选AC。 40．CD 【详解】C．由图乙可知，反射光强度在之后达到最大且不再增大，则说明时发生全反射，可得 解得折射率为 C正确； A．入射角减小到时，仍存在反射光线，只是反射角为零，光线不会全部从界面透射出去，A错误； B．入射角减小是，反射角和折射角也逐渐减小，由几何关系可知，反射光线和折射光线夹角随之增大，B错误； D．改用红光入射时，折射率减小，所以光学传感器探测到反射强度达到最大时大于，D正确。 故选CD。 41．150° 【详解】光线的光路图如下图所示，设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，光线在M点的入射角为i、折射角为，在N点的入射角为，反射角为，玻璃折射率为n。 由于底面的半径是球半径的倍，因此 解得 故，因此△OAM为等边三角形，因此 i＝60° 由折射定律有 sin i＝n 代入题给条件n＝得 ＝30° 作底面在N点的法线NE，由于NE∥AM，有 ＝30° 根据反射定律，有 ＝30° 连接ON，由几何关系知△MAN≌△MON，故有 ∠MNO＝60°           因此 ∠ENO＝30° 因此∠ENO就为反射角，ON就为反射光线，该反射光线经过球心，在球面再次折射后不改变方向。所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为 ＝180°－∠ENO＝150° 42．(1)；(2)；(3)或 【详解】(1)因为底面直径与桶高相等，所以 由可知 折射率 (2)因为 所以光在油中的传播速度是 (3)由光的折射定律可知 解得 或，或。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $