第十四章 第1讲　光的折射　课时2　全反射 专项练习 -2027届高考物理一轮复习考点精讲

**基本信息** 聚焦全反射核心概念，通过生活现象与科技应用场景，系统考查临界角、折射率及传播特性，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念理解|3题（题2、4、9）|判断折射率、速度、临界角关系|从折射率定义（n=c/v）推导临界角公式（sinC=1/n）| |现象解释|3题（题1、5、11）|自然现象（路面倒影、气泡反光）|用全反射条件解释生活中的光现象| |应用计算|5题（题3、6、7、8、10）|棱镜、光导纤维、宝石切割等模型|结合几何关系分析全反射发生条件及光路|

[课时通关精练(三十五)]　课时2　全反射 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1.(自然现象融通题)夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一摊波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是(　　) A.该光线在传播过程中频率不断变化 B.该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C.该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D.若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射 解析：选B。该光线在传播过程中频率保持不变，A错误；由题意可知，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，则越下面的空气层温度越高，由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小，故该光线在温度越高的空气层的折射率越小；根据v＝可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大，B正确，C错误；由光路图可知，若增大该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射，D错误。 2.如图所示，在水中有一梯形透明介质P，一束激光从a点射入，入射角大小为θ，从b点射出，则激光(　　) A.在介质P中的频率比在水中的小 B.在介质P中的速度比在水中的小 C.在介质P中的波长比在水中的短 D.随角θ的增大，可能发生全反射 解析： 选D。激光在介质P中的频率与在水中的频率相等，A错误；由光路可知，激光在介质中的折射角大于在水中的入射角，可知介质相对水是光疏介质，则激光在介质P中的速度比在水中的大，根据λ＝可知在介质P中的波长比在水中的长，B、C错误；因介质相对水是光疏介质，可知随角θ的增大，可能发生全反射，D正确。 3.三棱镜底面镀有反射膜，其截面图如图所示，∠A＝15°。一束单色光由AC边上的K点射入棱镜，入射角为60°，光线折射后射向AB边，反射后垂直于AC射出。下列说法正确的是(　　) A.三棱镜对该光的折射率为 B.三棱镜对该光的折射率为 C.增大入射角，单色光可能在AC边发生全反射 D.单色光垂直入射AC后，可从AC边原路返回 解析：选B。作出相关的光路图， 根据已知条件和几何知识可得∠DKM＝60°，∠AEF＝75°，∠MEF＝∠MEK＝15°，又因为MK与EF平行，故有∠NKE＝30°，因此三棱镜对该光的折射率为n＝＝＝，B正确，A错误；根据光的折射可知，光在AC边的入射角小于∠NKE，所以单色光不会在AC边发生全反射，C错误；单色光垂直入射AC后，传播路径不变，从AC射出，D错误。 4.如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是(　　) A.折射率n1小于折射率n2 B.光在光纤中传播的速度为 C.光在内外层的临界角C满足sin C＝ D.光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为 解析：选B。欲使光在n1和n2的界面上发生全反射，需有n1＞n2，A错误；根据n1＝，可得光在光纤中传播的速度v＝，B正确；光在内外层的临界角C满足n1sin C＝n2sin 90°，可得sin C＝，C错误；光从它的一端射入经全反射后从另一端射出传播的最长路程为s＝＝，则所需的最长时间为t＝＝，D错误。 5.鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，此刻光射到水中气泡上的光路可能正确的是(　　) 解析：选A。光线由光密介质射入光疏介质，根据折射定律n＝可知，光线在气泡中与法线的夹角较大，入射角较大时，可能发生全反射，A正确。 6.“道威棱镜”是一种光学旋转器，如图所示，刻有镂空字母P的竖直挡板置于棱镜左侧面前，水平光束从挡板左侧入射，在棱镜底面发生一次全反射后从右侧面射出。则光在棱镜右侧竖直挡板abdc上形成的图样是(　　) 解析：选A。光透过镂空部分后，在棱镜底面发生一次全反射后从右侧面射出，一水平光束从挡板左侧入射，P的上半部分根据光路可以确定靠近cd，P下半部分靠近ab，A正确，B、C、D错误。 7.(2025·广西高考)如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧(圆)AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况(　　) A.1不全反射，2全反射 B.都不全反射 C.都全反射 D.1全反射，2不全反射 解析：选C。因n＞可得临界角sin C＝＜＝，即C＜45°，因射到B点的光线的入射角为α＝＝67.5°＞C，可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的光线的入射角为β＞45°＞C，可知光线2会发生全反射，故C正确。 8.光导纤维直径为d，绕半径为r的圆柱转弯，如图所示，若光导纤维介质折射率为n，入射光线与直光导纤维平行，能令光线在光导纤维中连续发生全反射的最小圆柱截面半径r为(　　) A. B. C. D. 解析：选B。 9.如图所示，桌面上放一枚硬币，一个透明圆柱体放在硬币上。从圆柱体侧面任意位置观察硬币，均未能看到，则圆柱体的折射率可能等于(　　) A.1.30 B.1.33 C.1.38 D.1.48 解析：选D。由题意，硬币发出的光进入圆柱体后，此时入射角最大近似为90°，折射角α近似为临界角，在侧面发生全反射，画出光路图如图所示， 则有α＝90°－C＞C，故C＜45°，由sin C＝得n＞，故D正确。 10.(2025·南京模拟)宝石切工决定价值，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图，一束复合光斜射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上，下列说法正确的是(　　) A.宝石对a光的折射率比b光的大 B.宝石中a光的传播速度比b光的大 C.b光从空气进入宝石，频率变低 D.逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中a光先消失 解析：选B。由题意知宝石对单色光a的偏折程度比对单色光b的偏折程度小，因此宝石对单色光a的折射率小，A错误；由n＝得v＝，可知单色光a在宝石中的传播速度比单色光b在宝石中的传播速度大，B正确；单色光b从空气进入宝石，频率不变，C错误；由sin C＝可知，单色光a的临界角大于单色光b的临界角，逐渐减小斜射到AB面上的入射光束的入射角，从CO面射出的光束中单色光b最先消失，D错误。 11.(生产生活融通题)冰雕展上有一种由冰块制作的装饰灯，冰块成立方体，在立方体的中心安装着一个很小的灯，灯向各个方向均匀发光。已知冰的折射率为，冰块在各侧面上有光射出的地方用空白表示，没有光射出的地方用斜线表示，下列四幅图能正确表示光从侧面射出情况的是(　　) 解析：选A。光从冰块射向空气发生全反射的临界角sin C＝＝，光从6个侧面射出的情况相同，以光射向底面为例，临界情况1当光垂直射向底边时如图甲所示，则有sin α＝＜sin C，不会全反射，有光射出；临界情况2当光刚好射到顶角时如图乙所示，则有sin β＝ ＞sin C，会全反射，没有光射出，A正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ [课时通关精练(三十五)]　课时2　全反射 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1.(自然现象融通题)夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一摊波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是(　　) A.该光线在传播过程中频率不断变化 B.该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C.该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D.若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射 2.如图所示，在水中有一梯形透明介质P，一束激光从a点射入，入射角大小为θ，从b点射出，则激光(　　) A.在介质P中的频率比在水中的小 B.在介质P中的速度比在水中的小 C.在介质P中的波长比在水中的短 D.随角θ的增大，可能发生全反射 3.三棱镜底面镀有反射膜，其截面图如图所示，∠A＝15°。一束单色光由AC边上的K点射入棱镜，入射角为60°，光线折射后射向AB边，反射后垂直于AC射出。下列说法正确的是(　　) A.三棱镜对该光的折射率为 B.三棱镜对该光的折射率为 C.增大入射角，单色光可能在AC边发生全反射 D.单色光垂直入射AC后，可从AC边原路返回 4.如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是(　　) A.折射率n1小于折射率n2 B.光在光纤中传播的速度为 C.光在内外层的临界角C满足sin C＝ D.光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为 5.鱼缸中上升的气泡亮晶晶的，此刻光射到水中气泡上的光路可能正确的是(　　) 6.“道威棱镜”是一种光学旋转器，如图所示，刻有镂空字母P的竖直挡板置于棱镜左侧面前，水平光束从挡板左侧入射，在棱镜底面发生一次全反射后从右侧面射出。则光在棱镜右侧竖直挡板abdc上形成的图样是(　　) 7.(2025·广西高考)如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧(圆)AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况(　　) A.1不全反射，2全反射 B.都不全反射 C.都全反射 D.1全反射，2不全反射 8.光导纤维直径为d，绕半径为r的圆柱转弯，如图所示，若光导纤维介质折射率为n，入射光线与直光导纤维平行，能令光线在光导纤维中连续发生全反射的最小圆柱截面半径r为(　　) A. B. C. D. 9.如图所示，桌面上放一枚硬币，一个透明圆柱体放在硬币上。从圆柱体侧面任意位置观察硬币，均未能看到，则圆柱体的折射率可能等于(　　) A.1.30 B.1.33 C.1.38 D.1.48 10.(2025·南京模拟)宝石切工决定价值，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图，一束复合光斜射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光照射在CO面上，下列说法正确的是(　　) A.宝石对a光的折射率比b光的大 B.宝石中a光的传播速度比b光的大 C.b光从空气进入宝石，频率变低 D.逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中a光先消失 11.(生产生活融通题)冰雕展上有一种由冰块制作的装饰灯，冰块成立方体，在立方体的中心安装着一个很小的灯，灯向各个方向均匀发光。已知冰的折射率为，冰块在各侧面上有光射出的地方用空白表示，没有光射出的地方用斜线表示，下列四幅图能正确表示光从侧面射出情况的是(　　) 学科网（北京）股份有限公司 $