第62讲 光的折射和全反射（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以折射定律和全反射为核心，通过7类题型系统覆盖不同介质（玻璃砖、光导纤维等）中的光传播问题，构建从基础概念到综合应用的递进训练体系，培养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| |----|-----------|----------|----------| |折射定律和折射率|5题|结合生活现象（筷子侧移）、实验情境（转盘旋转测折射率）考查公式应用|从折射现象引入，建立折射率与光速、波长的关联| |光的全反射|5题|通过复色光折射、冰棱镜色散等考查临界角计算与判断|深化全反射条件，关联折射率与频率的关系| |光导纤维|5题|以水流导光、光纤通信为背景考查全反射应用|将全反射原理迁移到实际技术场景| |玻璃砖（平行/三角/圆形）|各5题|针对不同几何形状玻璃砖分析光的折射路径与时间|通过几何模型建构，强化光传播的空间分析能力| |综合应用|5题|结合振动光源、棱镜反射等复杂情境考查多过程分析|整合折射、全反射规律，提升综合问题解决能力|

第62讲 光的折射和全反射 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 折射定律和折射率 1 题型02 光的全反射 3 题型03 光导纤维 5 题型04 光在玻璃砖中的折射和全反射 7 题型05 光在三角玻璃砖中的折射和全反射 8 题型06 光在圆形玻璃砖中的折射和全反射 10 题型07 光的折射、全反射的综合应用 12 重难·创新演练 14 真题·实战演练 16 模拟·基础演练 考查重点：光的折射定律、全反射及综合应用…… ⏳题型01 折射定律和折射率 1．（2026·吉林长春·模拟预测）将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中，从水平方向观察，发现浸在水中的部分发生了侧移，而且变粗了。关于这一现象，下列说法正确的是（    ） A．“侧移”是由于光从空气射入水中时发生了全反射 B．“变粗”是由于光在筷子边缘时发生了衍射 C．换成折射率不同的透明液体，侧移量会发生变化 D．从不同角度观察筷子的侧移量一定保持不变 2．（2026·辽宁丹东·一模）如图1所示，水平转盘上同轴固定一个半圆柱面观测屏，为观测屏的中线上的点，将半圆柱体透明待测材料同轴放置在转盘上，其截面与连线重合。在某次实验中，一束平行单色激光沿材料的水平半径方向从左侧入射，此时观测屏上有亮点。现将材料从图2（俯视图）所示位置开始随转盘一起逆时针匀速旋转，当转盘转动时，亮点突然消失，则下列说法中正确的是（　　） A．待测材料的折射率为2 B．观测屏上的亮点只出现在一侧观测屏上 C．激光穿过待测材料后进入空气的过程中，传播速度保持不变 D．若改用频率更高的单色激光，则亮点首次消失时转盘转过的角度小于 3．（25-26高二下·辽宁沈阳）在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A．若a光是黄光，则b光可能是红光 B．a光在冰晶中的传播速度大于b光的传播速度 C．b光比a光更容易发生明显的衍射现象 D．用同一双缝干涉装置做实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 4．（25-26高二下·辽宁营口）夜晚，景观水池中央底部的光源发出的光在水面形成一个发光圆，若水中点光源离水面的距离为1 m，在水面上观察到发光圆的半径为，已知真空中光速，下列说法正确的是（　　） A．景观水池中水的折射率为 B．光在该水中的传播速度为 C．该光从水面射出所用的最短时间为 D．降低水面的高度，水面上的透光面积会增大 5．（25-26高二下·辽宁营口）如图所示，一半径为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线沿与竖直方向夹角从截面顶点入射，随后从横截面另一位置（未画出）射出。已知出射光线与入射光线的夹角为，光在真空中的传播速度为，不考虑光线在圆柱内的反射，则下列说法正确的是（　　） A．该玻璃圆柱的折射率为 B．该玻璃圆柱的折射率为 C．光在玻璃圆柱中传播的时间为 D．光在玻璃圆柱中传播的时间为 ⏳题型02 光的全反射 6．（25-26高二下·辽宁大连）光频率小于光，则、组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光路图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（2026·辽宁·二模）在2026年哈尔滨冰雪大世界“极光幻境”展区，用一束白光从空气垂直射入一块冰制的直角三棱镜，在另一侧的白墙上投射出彩色光谱，光路如图所示，A、B为光谱的上、下边缘。已知红光在冰中的折射率略小于紫光（即），下列说法正确的是（　　） A．在冰中红光的传播速度小于紫光的传播速度 B．从该冰棱镜射向空气红光的临界角小于紫光的临界角 C．若只将入射光线向下平移少许，则白墙上A、B间距离将变大 D．白墙上的A处是红色，B处是紫色 8．（2026·辽宁鞍山·二模）如图，冰雕展上有一长方体冰块，O和分别为冰块上、下表面的中心点。在冰块内靠近处嵌入一点光源，能同时发出a、b两种单色光，a光在冰块上表面P点恰好发生全反射，b光则能在P点发生折射。不考虑二次反射，则（　　） A．a光的频率小于b光 B．冰块对a光的折射率小于b光 C．a光从到P的传播时间短于b光 D．b光可从OP连线上所有点射出冰块 9．（2026·辽宁沈阳·二模）如图，一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象，在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光（o光）和非常光（e光），两束光射出晶体（上下表面平行），通过偏振片后射到光屏上，则（　　） A．该现象体现了方解石晶体的各向同性 B．旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化同步 C．若已知偏振片的透振方向，可确定两束光的偏振方向 D．若增大入射角，o光有可能在晶体下表面发生全反射 10．（2026·陕西商洛·三模）如图甲所示，某景观池底部水平固定着由细灯带构成的圆形发光体，发出的单色光在水面上形成的圆环光斑俯视图如图乙所示。已知池底到水面的距离，发光体的半径，水对该光的折射率，不考虑光在水池中的反射，则该圆环光斑的面积为（　　） A． B． C． D． ⏳题型03 光导纤维 11．（25-26高二下·辽宁营口）下列说法中正确的是（　　） A．一列声波由空气传播到水中，频率变大 B．正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的波频率与该波源的频率相比变小 C．对于同一障碍物，波长越长的光越容易发生明显衍射现象 D．光导纤维是利用光的全反射原理，其内芯材料是光疏介质，外套材料是光密介质 12．（2025·河北·二模）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料相对于外套材料对a光的相对折射率为n（），真空中的光速为c。下列说法正确的是（    ） A．在同一双缝干涉装置中光产生的条纹间距小 B．入射角由逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 C．内芯相对外套是光疏介质 D．若入射角时，、单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则单色光在介质中传播的时间为 13．（25-26高三上·云南）某科技小组通过设计“水流导光”的实验演示光纤通信的原理。如图甲所示，瓶内装有适量清水，水从小孔中喷出后形成了弯曲的水流。分别将红色和绿色的激光水平射向小孔，使光束与水流保持在同一竖直平面内，经过调整水流喷出的速度后，只观察到一种色光沿着弯曲的水流传播。已知这两种色光从激光器射向点的路径一致，简化图如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．沿着弯曲的水流传播的是绿光 B．绿光比红光在水中的传播速度大 C．红光在点处发生了全反射 D．光纤通信的物理原理与佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理相同 14．（2026·黑龙江牡丹江·模拟预测）下列说法正确的是（     ） A．图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B．图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C．图3在同一介质中，光的传播速度比光小 D．图4泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 15．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）检查工件的平整度是利用光的干涉现象，其原理与下列现象相同的是（     ） A．光导纤维 B．彩色肥皂膜 C．泊松亮斑 D．3D眼镜观看立体电影 ⏳题型04 光在玻璃砖中的折射和全反射 16．（25-26高二上·黑龙江大庆）如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c，则下列说法中正确的是（　　） A．a光的折射率较大 B．在玻璃中a光的传播时间小于b光的传播时间 C．在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较小 D．增大a、b光入射角，b光在玻璃下表面可能会先发生全反射 17．（2025·吉林长春·模拟预测）如图所示，真空中一束激光从O点射入厚度为d的均匀介质，经下表面B点反射后，从上表面A点射出，照到与介质垂直的屏幕上，在O点反射的光也照到屏幕上，产生相距为L的两个光点。下列说法正确的是（　　） A．同真空相比，介质中光的频率发生了变化 B．由于不知道O点入射角大小，利用其余条件不能求得介质的折射率 C．屏幕上哪个光点先亮与介质的厚度有关 D．屏幕上哪个光点先亮与介质的厚度无关 18．（25-26高二下·湖北）如图所示，某次实验过程中将一束复合光以入射角从侧面射入一透明均匀长方体玻璃砖中，之后复合光色散成、两束光，光恰好在玻璃砖上表面发生全反射。则下列说法中正确的是（     ） A．光的波长比光短 B．玻璃中光的速度比光小 C．光在玻璃砖上表面未发生全反射 D．玻璃砖对光的折射率为 19．（2026·四川·模拟预测）如图所示，一束复色光斜射到上下表面平行的玻璃砖上表面，经折射后分为两束单色光a和b。下列说法正确的是（　　） A．玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度 B．真空中a光的波长大于b光的波长 C．两束光从玻璃砖下表面出射时，出射角大小相等 D．增大上表面的入射角，折射光在玻璃砖的下表面可能会发生全反射 20．（25-26高二下·湖南长沙）如图所示，一束复色光从空气斜射入平行玻璃砖的上表面PQ，在入射点O处发生折射，形成两条折射光线a和b。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率更大 B．光a和光b在玻璃砖中的传播速度满足va<vb C．光a和光b从玻璃砖下表面射出后，传播方向都与入射光平行 D．若增大入射角，则b光先在下表面MN界面发生全反射 ⏳题型05 光在三角玻璃砖中的折射和全反射 21．（2026·山西晋中·三模）如图所示为医用内窥镜的光学探头简化模型，其三棱镜横截面为等腰直角三角形ABC，。一束载有图像信号的单色光从左侧AC面垂直入射，已知棱镜材料对该单色光的折射率为，真空中光速为c。下列说法正确的是（　　） A．光在棱镜中的传播速度为 B．光在AB面上发生全反射 C．该单色光发生全反射的临界角为60° D．该单色光最后全部从AC面射出 22．（2026·河北沧州·三模）如图所示为由某种透明介质制成的器件，其截面图为直角三角形，为直角，，AB长度为l，现有一束细光从AB中点O垂直AB边射入该器件，该器件对这束细光的折射率为2，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光线垂直界面入射时的反射现象，下列说法正确的是（     ） A．没有光线从BC边射出 B．光线在AC边发生折射和反射现象 C．光线在介质中传播的时间为 D．光线在介质中传播的时间为 23．（25-26高二下·甘肃庆阳）如图所示，a、b两种单色光沿不同方向由空气射入玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列关于a光和b光的说法正确的是（　　） A．玻璃三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率 B．在玻璃三棱镜中，a光的传播速度比b光的传播速度小 C．a光和b光从空气射入玻璃时，频率发生变化 D．空气中a光的波长大于b光的波长 24．（25-26高二下·天津滨海新区）如图所示，直角三角形为一棱镜的横截面，，，点为边的中点。复色光k由a、b两种单色光混合而成，由点平行于底边射入棱镜。仅有a光从上的点射出，在下侧点（图中未画出）检测到光。，。则下列选项错误的是（     ） A．该棱镜对b光的折射率一定等于 B．在边下方射出的b光的右侧，可检测到a光 C．若光经点斜向下入射，则a光可能在界面上发生全反射 D．由点至点，a光所用的时间小于b光所用的时间 25．（2026·安徽·模拟预测）2026年央视春晚安徽合肥分会场“皖美之瞳”灯光秀惊艳亮相。某同学观看晚会后，设计了一个光学实验研究光的折射现象，如图所示，ABC为等腰直角三棱镜，斜面AB面长度为L，P为AC边的中点，BC面镀银构成反射面，激光笔发出的蓝光从P点以入射角射入三棱镜，经折射照射在BC边的中点，反射后从AB面射出。已知光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（     ） A．三棱镜对蓝光的折射率为 B．蓝光在三棱镜中传播经历的时间为 C．若AC面入射角变为，则蓝光可能会在AB面发生全反射 D．若仅将蓝光变成红光，则红光可能会在AB面发生全反射 ⏳题型06 光在圆形玻璃砖中的折射和全反射 26．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）如图，一束单色光垂直射入横截面为半圆形的玻璃砖，并在半圆面上恰好发生全反射，已知半圆面的半径为R，玻璃的折射率为，光速为c。则光在玻璃砖内传播的时间为（　　） A． B． C． D． 27．（2026·湖南怀化·一模）市面上常用光学玻璃的折射率一般在1.4~1.9之间，某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示，发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中，入射点为A点，光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上，感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移，测得光强几乎不变，在越过B点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R，，，光在真空中传播的速度为c，则（　　） A．玻璃砖的折射率为 B．光线在玻璃砖中的传播速度为 C．光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半 D．光线从A点传到感光仪所用时间为 28．（25-26高三上·湖北）某同学买了一个透明“水晶球”，其内部材料折射率相同。如图甲所示，他测出球的半径为r。现有一单色光从球上P点射向球内，折射光线与水平直径PQ夹角，出射光线恰好与PQ平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．水晶球的折射率为 B．光在水晶球中的传播时间为 C．入射角不变，换用波长更长的单色光，光在“水晶球”中传播的时间变短 D．若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角，光可能因发生全反射而无法射出水晶球 29．（多选）（2026·黑龙江大庆·三模）半球形透明玻璃砖的截面如图所示，O点为半圆的球心。a、b两束光从A点垂直底面入射，a光在B点恰好发生全反射，b光从B点上方射出。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率比b光的小 B．在真空中传播时，a光的波长比b光的小 C．由玻璃砖射向空气时，a光的全反射临界角比b光的大 D．在玻璃砖中传播时，a光的速度比b光的小 30．（多选）（25-26高二下·黑龙江哈尔滨）如图所示，为某玻璃球壳的竖直截面图，O为球壳中心，球壳内径和外径分别为R和2R，内外均为真空。AB和CD分别为竖直和水平直径。一细束激光从弧AC的中点M水平射入玻璃中，折射光线恰好与内壁相切，交外壁于N点，已知该激光在真空中速度为c，下列说法正确的是（　　） A．玻璃球壳对该激光的折射率为 B．该激光在N处可能发生全反射 C．减小激光的频率，可能在弧AD上发生全反射 D．若激光水平射入弧AC的三等分点P（P点在M点下方），则该激光在玻璃中传播的时间为（不考虑激光在分界面上的二次反射） ⏳题型07 光的折射、全反射的综合应用 31．（多选）（24-25高三下·黑龙江）如图是一半球形玻璃砖的横截面，玻璃砖的平面上镀银，可看作一个平面镜。半球的球心为，半径为，玻璃砖的折射率。一束单色光垂直玻璃砖平面射向球面上除顶点外的任一点时。下列说法正确的是（　　） A．若为某特殊值时，入射光线在点折射后可能恰好射向点 B．无论如何调整入射点的位置，入射光线不可能在点处发生全反射 C．入射光线射进玻璃后的速度小于真空中的速度 D．若为某特殊值时，入射光线经点进入玻璃砖再经过平面镜一次反射后射向球面时，可能发生全反射 32．（多选）（2025·黑龙江·二模）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 33．（多选）（2025·甘肃·模拟预测）投影仪中常用的图像翻转棱镜的横截面是底角为的等腰梯形，高为，上底边长为。一单色光沿如图所示的方向射入棱镜，且能到达边的中点，已知棱镜对该单色光的折射率，光在真空中传播的速度为，有折射时，不考虑反射。下列说法正确的是（　　） A．光在边发生全反射 B．光在边发生折射，折射角为 C．光在棱镜中的传播时间为 D．光在棱镜中的传播时间为 34．（多选）（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一点光源，点光源静止在点，其在水面上的投影位置为，m。现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，水的折射率为。下列说法中正确的是（　　） A．0.25s时，点光源处于失重状态 B．光斑边缘的振动周期为2s C．光斑的最大面积为m² D．光斑边缘上某点振动的振幅为1.5m 35．（多选）（2026·河北衡水·模拟预测）利用某种透明材料制成三棱镜，其截面为等腰三角形，如图所示，其中，，真空中一束单色激光平行BC边自AB边的中点射入三棱镜后，其折射光线恰好与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（     ） A．该透明材料的折射率为 B．光能从BC边射出棱镜 C．光从AC边射出时的折射角为 D．光在棱镜中传播的时间为 重难·创新演练 设题创新:结合科技考查(T3);新角度考查研究方法(T1); 1．（25-26高二下·河南新乡）如图（a）所示轻质弹簧下端固定在水池底部，上端固定一个小灯泡，其大小可忽略，点光源在水面上的投影位置为点，点光源静止不动时在点，距离水面深度为，现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图（b）所示振幅为，周期为2 s，光源向左照射的最远位置记为，当点光源距离水面最近时在点，点光源距离水面最远时在点。已知图（a）中，，水的折射率为，则下列错误的是（     ） A．在点时，光斑的移动速度最大 B．从到经过的时间可能为1 s C．光斑振幅 D．点光源在点时，有光射出水面的面积为 2．（2026·河北唐山·一模）如图，直角三角形ABC为某玻璃棱镜的截面图，，D点是AC边的中点。一束单色光从D点沿与AC边成角的方向射入棱镜，折射角为，在AB边上发生全反射后，垂直于BC边从F点图中未画出射出棱镜。已知AC边长为d，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)棱镜对该光的折射率n； (2)单色光在棱镜中传播所用的时间t。 3．（2026·江西·模拟预测）光纤通信技术利用光在光纤中的全反射传递信息，广泛应用于互联网、电话等现代通信领域。一段圆柱形光纤的截面如图所示。一束激光从光纤左端面中心，沿与端面夹角为（未知）的方向射入光纤，经折射后在光纤表面发生全反射。光纤对激光的折射率 (1)求激光在光纤表面发生全反射的临界角； (2)为保证激光在光纤内正常传输，求角的最小值的余弦值。 4．（25-26高三下·河北衡水）街道上的很多电子显示屏，其最重要的部件就是发光二极管。有一种发光二极管，它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体介质的球心O重合，如图所示，图中发光圆面发出的某条光线射向D点，入射角为30°，折射角为45°。 (1)求半球体介质对光的折射率n； (2)为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出，管芯发光区域面积最大值为多少？ 真题·实战演练 高频考点：折射、全反射的综合应用 1．（2026·云南·高考真题）在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是（     ） A．① B．② C．③ D．④ 2．（2026·湖南·高考真题）车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制，拍摄角度为。如图，将摄像头嵌入均匀透明介质，介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将实际拍摄角度扩大。 (1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头，即拍摄角度扩大为，求介质的折射率； (2)若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射角的正弦值。 3．（2025·河北·高考真题）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。 (1)若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。 (2)若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第62讲 光的折射和全反射 目 录 模拟·基础演练 1 题型01 折射定律和折射率 1 题型02 光的全反射 5 题型03 光导纤维 9 题型04 光在玻璃砖中的折射和全反射 12 题型05 光在三角玻璃砖中的折射和全反射 16 题型06 光在圆形玻璃砖中的折射和全反射 20 题型07 光的折射、全反射的综合应用 25 重难·创新演练 30 真题·实战演练 33 模拟·基础演练 考查重点：光的折射定律、全反射及综合应用…… ⏳题型01 折射定律和折射率 1．（2026·吉林长春·模拟预测）将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中，从水平方向观察，发现浸在水中的部分发生了侧移，而且变粗了。关于这一现象，下列说法正确的是（    ） A．“侧移”是由于光从空气射入水中时发生了全反射 B．“变粗”是由于光在筷子边缘时发生了衍射 C．换成折射率不同的透明液体，侧移量会发生变化 D．从不同角度观察筷子的侧移量一定保持不变 【答案】C 【详解】AB．图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图 A处为筷子，ABP表示由筷子发出的穿过玻璃杯B射向观察者P处的一条光线，ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气分界面的法线，光线在B处由水中射入空气，图中和分别为此光线的入射角和折射角，根据折射定律可知，应有，所以观察者在P点看到筷子A的像的位置不是A的实际位置，而是由实际位置偏离杯子中心向着杯壁靠近，因此看上去浸没在水中的这段筷子发生了侧移，而同时玻璃杯此时相当于一个凸透镜成像，而凸透镜所成虚像是放大的，相当于放大了筷子，所以筷子看起来变粗了，故AB错误； C．光的偏折程度和介质折射率有关，液体折射率不同时，折射角不同，光的偏折程度不同，因此侧移量会发生变化，故C正确； D．从不同角度观察时，入射光的入射角不同，折射后偏折程度不同，侧移量会发生变化，故D错误。 故选C。 2．（2026·辽宁丹东·一模）如图1所示，水平转盘上同轴固定一个半圆柱面观测屏，为观测屏的中线上的点，将半圆柱体透明待测材料同轴放置在转盘上，其截面与连线重合。在某次实验中，一束平行单色激光沿材料的水平半径方向从左侧入射，此时观测屏上有亮点。现将材料从图2（俯视图）所示位置开始随转盘一起逆时针匀速旋转，当转盘转动时，亮点突然消失，则下列说法中正确的是（　　） A．待测材料的折射率为2 B．观测屏上的亮点只出现在一侧观测屏上 C．激光穿过待测材料后进入空气的过程中，传播速度保持不变 D．若改用频率更高的单色激光，则亮点首次消失时转盘转过的角度小于 【答案】D 【详解】A．转盘转动时，亮点突然消失，可知全反射的临界角为，则待测材料的折射率为，故A错误； B．将材料从图2（俯视图）所示位置开始随转盘一起逆时针匀速旋转，当转盘转动角度小于时，入射光从材料的上半部分射入，从O点折射后观测屏上的亮点出现在一侧观测屏上，故B错误； C．激光穿过待测材料后进入空气的过程中，根据可知，传播速度变大，故C错误； D．若改用频率更高的单色激光，则折射率更大，根据全反射临界角公式可知，全反射临界角变小，则亮点首次消失时转盘转过的角度小于，故D正确。 故选D。 3．（25-26高二下·辽宁沈阳）在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A．若a光是黄光，则b光可能是红光 B．a光在冰晶中的传播速度大于b光的传播速度 C．b光比a光更容易发生明显的衍射现象 D．用同一双缝干涉装置做实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，光线进入冰晶后，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，根据折射定律可知冰晶对b光的折射率大于对a光的折射率，即。可见光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大。因为，所以b光的频率大于a光的频率。若a光是黄光，b光的频率应大于黄光，而红光的频率小于黄光，所以b光不可能是红光，故A错误； B．光在介质中的传播速度，因为，所以，即a光在冰晶中的传播速度大于b光的传播速度，故B正确； C．因为，所以b光的频率大于a光的频率，在真空中b光的波长小于a光的波长（）。波长越长，波动性越强，越容易发生明显的衍射现象，所以a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故C错误； D．双缝干涉条纹间距公式为，因为，所以在同一双缝干涉装置中，a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故D错误。 故选B。 4．（25-26高二下·辽宁营口）夜晚，景观水池中央底部的光源发出的光在水面形成一个发光圆，若水中点光源离水面的距离为1 m，在水面上观察到发光圆的半径为，已知真空中光速，下列说法正确的是（　　） A．景观水池中水的折射率为 B．光在该水中的传播速度为 C．该光从水面射出所用的最短时间为 D．降低水面的高度，水面上的透光面积会增大 【答案】C 【详解】A．根据题意可知点光源离水面的距离为1 m，水面发光圆的边缘是光刚好发生全反射的位置，此时入射角等于全反射临界角。由几何关系得 计算得 根据全反射临界角公式 得水的折射率，故A错误； B．光在水中的传播速度，故B错误； C．光竖直向上传播时路径最短，对应时间最短，最短时间，故C正确； D．透光圆半径，临界角为定值，降低水面高度即减小，减小，透光面积减小，故D错误。 故选C。 5．（25-26高二下·辽宁营口）如图所示，一半径为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线沿与竖直方向夹角从截面顶点入射，随后从横截面另一位置（未画出）射出。已知出射光线与入射光线的夹角为，光在真空中的传播速度为，不考虑光线在圆柱内的反射，则下列说法正确的是（　　） A．该玻璃圆柱的折射率为 B．该玻璃圆柱的折射率为 C．光在玻璃圆柱中传播的时间为 D．光在玻璃圆柱中传播的时间为 【答案】A 【详解】A B．根据几何关系第一次的折射角等于第二次的入射角，据光在折射时的可逆性和折射定律得第二次的出（折）射角等于第一次的入射角， 一共偏转了，如图所示 又 故折射角，据折射定律，有 故A正确，B错误； CD．由几何关系光在该玻璃圆柱中传播的路径为 光在该玻璃圆柱中传播速度为 光在玻璃圆柱中传播的时间为，故CD错误。 故选A。 ⏳题型02 光的全反射 6．（25-26高二下·辽宁大连）光频率小于光，则、组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光路图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．光频率小于光，所以a光的折射率小于b光，根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a光应在右侧，故AB错误； CD．由临界角公式 分析可知，a光的临界角较大。当光从棱镜射入空气中时，若发生全反射的话首先是b光，若b不发生全反射，能射出棱镜，则a光一定也不发生全反射从棱镜射出，故C错误，D正确。 故选D。 7．（2026·辽宁·二模）在2026年哈尔滨冰雪大世界“极光幻境”展区，用一束白光从空气垂直射入一块冰制的直角三棱镜，在另一侧的白墙上投射出彩色光谱，光路如图所示，A、B为光谱的上、下边缘。已知红光在冰中的折射率略小于紫光（即），下列说法正确的是（　　） A．在冰中红光的传播速度小于紫光的传播速度 B．从该冰棱镜射向空气红光的临界角小于紫光的临界角 C．若只将入射光线向下平移少许，则白墙上A、B间距离将变大 D．白墙上的A处是红色，B处是紫色 【答案】D 【详解】A．光在介质中速度，折射率越大，速度越小，故红光速度大于紫光，A项错误； B．临界角满足，n越大，越小，故紫光的临界角小于红光的临界角，B项错误； C．若只将入射光线向下平移少许，因各种色光在出射点的入射角和折射角都不变，但出射点距白墙的距离变小了，根据几何关系可得，白墙上A、B间距离将变小，C项错误； D．白光中各种色光在冰棱镜中斜面上的入射角都相同，根据折射定律，射出时红光折射角最小，射到A处，紫光折射角最大，射到B处，D项正确。 故选D。 8．（2026·辽宁鞍山·二模）如图，冰雕展上有一长方体冰块，O和分别为冰块上、下表面的中心点。在冰块内靠近处嵌入一点光源，能同时发出a、b两种单色光，a光在冰块上表面P点恰好发生全反射，b光则能在P点发生折射。不考虑二次反射，则（　　） A．a光的频率小于b光 B．冰块对a光的折射率小于b光 C．a光从到P的传播时间短于b光 D．b光可从OP连线上所有点射出冰块 【答案】D 【详解】AB．a光在P点恰好发生全反射，b光在P点发生折射，说明a光的临界角小于b光的临界角，即。根据可知，冰块对a光的折射率大于对b光的折射率，即。折射率越大，光的频率越高，所以a光的频率大于b光的频率，故AB错误； C．光在介质中的传播速度，因为，所以。两光从到的路程相等，根据可知，a光的传播时间长于b光，故C错误； D．b光在P点能发生折射，说明b光在P点的入射角小于其临界角。在OP连线上，从O到P，光线的入射角逐渐增大，P点入射角最大。既然最大入射角都小于临界角，那么OP连线上所有点的入射角都小于临界角，b光均可从OP连线上所有点射出冰块，故D正确。 故选D。 9．（2026·辽宁沈阳·二模）如图，一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象，在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光（o光）和非常光（e光），两束光射出晶体（上下表面平行），通过偏振片后射到光屏上，则（　　） A．该现象体现了方解石晶体的各向同性 B．旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化同步 C．若已知偏振片的透振方向，可确定两束光的偏振方向 D．若增大入射角，o光有可能在晶体下表面发生全反射 【答案】C 【详解】A．该现象体现了方解石晶体在不同方向的透光性质不同，即各向异性，A错误； B．因为寻常光（o光）和非常光（e光）振动方向相互垂直，可知旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化不同步，B错误； C．因当偏振片的透振方向与光束的偏振方向平行时透光强度最大，垂直时透光强度最小，可知若已知偏振片的透振方向，可确定两束光的偏振方向，C正确； D．因光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角，则若增大入射角，o光不可能在晶体下表面发生全反射，D错误。 故选C。 10．（2026·陕西商洛·三模）如图甲所示，某景观池底部水平固定着由细灯带构成的圆形发光体，发出的单色光在水面上形成的圆环光斑俯视图如图乙所示。已知池底到水面的距离，发光体的半径，水对该光的折射率，不考虑光在水池中的反射，则该圆环光斑的面积为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】如图所示 设水面上的B点在发光体A点的正上方，A点发出的光恰好在C点发生全反射，且，根据几何关系，可得 解得 A点发出的光在水面上形成的光斑是以B点为圆心、r为半径的圆，由此可知发光体发出的光在水面上形成的圆环光斑的面积 故选B。 ⏳题型03 光导纤维 11．（25-26高二下·辽宁营口）下列说法中正确的是（　　） A．一列声波由空气传播到水中，频率变大 B．正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到的波频率与该波源的频率相比变小 C．对于同一障碍物，波长越长的光越容易发生明显衍射现象 D．光导纤维是利用光的全反射原理，其内芯材料是光疏介质，外套材料是光密介质 【答案】C 【详解】A．波的频率由波源决定，声波从空气传入水中时波源不变，因此频率不变，故A错误； B．根据多普勒效应，当波源向观察者靠近时，观察者接收到的波的频率大于波源本身的频率，故B错误； C．发生明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相近或小于波长，同一障碍物尺寸固定，波长越长越容易满足衍射条件，因此越容易发生明显衍射现象，故C正确； D．光导纤维利用光的全反射原理，全反射的前提是光从光密介质射向光疏介质，因此内芯为光密介质，外套为光疏介质，故D错误。 故选C。 12．（2025·河北·二模）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料相对于外套材料对a光的相对折射率为n（），真空中的光速为c。下列说法正确的是（    ） A．在同一双缝干涉装置中光产生的条纹间距小 B．入射角由逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 C．内芯相对外套是光疏介质 D．若入射角时，、单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则单色光在介质中传播的时间为 【答案】D 【详解】A．由图可知b光的折射角更小，由 可知 则 根据 可知 根据 可知a光的条纹间距更大，故A错误； B．由上分析可知内芯材料中a的折射率比对b的折射率小，根据 所以a光的临界角大，所以入射角i由逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失，故B错误； C．光从光密介质进入光疏介质才会发生全反射，所以内芯相对外套是光密介质，故C错误； D．当入射角时，设a单色光的折射角为r，根据折射定律有 可得 根据数学知识可知 根据几何关系可知，a单色光的传播距离为 由 传播速度为 则a单色光在介质中传播的时间为 故D正确。 故选D。 13．（25-26高三上·云南）某科技小组通过设计“水流导光”的实验演示光纤通信的原理。如图甲所示，瓶内装有适量清水，水从小孔中喷出后形成了弯曲的水流。分别将红色和绿色的激光水平射向小孔，使光束与水流保持在同一竖直平面内，经过调整水流喷出的速度后，只观察到一种色光沿着弯曲的水流传播。已知这两种色光从激光器射向点的路径一致，简化图如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．沿着弯曲的水流传播的是绿光 B．绿光比红光在水中的传播速度大 C．红光在点处发生了全反射 D．光纤通信的物理原理与佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理相同 【答案】A 【详解】AC．水流导光的原理为光从水中射到水与空气分界面时的入射角大于临界角，发生了全反射，由于红光在水中的折射率比绿光小，根据，可知绿光的临界角比红光的小。由于红光和绿光的入射角相同，且只观察到一种色光发生全反射，可知是绿光发生了全反射，A项正确，C项错误； B．光在介质中的速度，故绿光在水中的传播速度小于红光在水中的传播速度，B项错误； D．光纤通信的物理原理是光的全反射，佩戴3D眼镜观看立体电影的物理原理是光的偏振，D项错误。 故选A。 14．（2026·黑龙江牡丹江·模拟预测）下列说法正确的是（     ） A．图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B．图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C．图3在同一介质中，光的传播速度比光小 D．图4泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 【答案】C 【详解】A．自然光经过第一个偏振片后，会变成仅沿第一个透振方向振动的偏振光；由于两个偏振片透振方向互相垂直，该偏振光无法通过第二个偏振片，光屏不会发亮，故A错误； B．光导纤维依靠光的全反射传输信号，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，因此内芯的折射率一定大于外套的折射率，故B错误； C．图中光的入射角更大，、光的折射角相同，根据折射定律，可得光在介质中的折射率 再由介质中光的传播速度，可得同一介质中光的传播速度比光小，故C正确； D．泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时，光发生衍射产生的现象，不是干涉，故D错误。 故选C。 15．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）检查工件的平整度是利用光的干涉现象，其原理与下列现象相同的是（     ） A．光导纤维 B．彩色肥皂膜 C．泊松亮斑 D．3D眼镜观看立体电影 【答案】B 【详解】A.光导纤维的内芯折射率要大于外套的折射率，因此光在内芯与外套界面上不断发生全反射，和光的干涉无关，A错误； B．肥皂膜是一层液体膜，白光照射到薄膜上时，膜前后表面反射的两列光发生干涉，不同颜色光波长不同，干涉条纹位置也不同，出现了彩色条纹，B正确； C．光照射到不透明的小圆盘上时，圆盘边缘会发生衍射现象，在圆盘阴影的中心出现亮斑，形成泊松亮斑，属于衍射现象，C错误； D．电影放映时，两个偏振方向的画面会投射到银幕上，眼镜的左右镜片是不同偏振方向的偏振片，只能够让对应的方向的光通过，从而产生立体感，是偏振现象，D错误。 故选B。 ⏳题型04 光在玻璃砖中的折射和全反射 16．（25-26高二上·黑龙江大庆）如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c，则下列说法中正确的是（　　） A．a光的折射率较大 B．在玻璃中a光的传播时间小于b光的传播时间 C．在通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹中心间距较小 D．增大a、b光入射角，b光在玻璃下表面可能会先发生全反射 【答案】B 【详解】A．两束光进入玻璃砖的折射角是相同，入射角度，折射率公式为 所以有，故A错误； B．光在介质中的传播速度为 所以有 在玻璃砖中两束光传播路程相同，所以，故B正确； C．根据双缝干涉原理，相邻亮条纹的中心间距为 在同一介质中，折射率越大的光频率越大，所以波长会越短，即 所以b光的相邻亮条纹中心间距较小，故C错误； D．由于玻璃砖是两边平行的，根据光路可逆原理，光线从下表面射出玻璃砖时的方向会与射入玻璃砖上表面时方向相同，光束a与b一定能射出玻璃砖，不会发生全反射，故D错误。 故选B。 17．（2025·吉林长春·模拟预测）如图所示，真空中一束激光从O点射入厚度为d的均匀介质，经下表面B点反射后，从上表面A点射出，照到与介质垂直的屏幕上，在O点反射的光也照到屏幕上，产生相距为L的两个光点。下列说法正确的是（　　） A．同真空相比，介质中光的频率发生了变化 B．由于不知道O点入射角大小，利用其余条件不能求得介质的折射率 C．屏幕上哪个光点先亮与介质的厚度有关 D．屏幕上哪个光点先亮与介质的厚度无关 【答案】D 【详解】A．光的频率由光源决定，与介质种类无关，故A错误； B．设光在介质上表面的入射角为，在介质中的折射角为，如图 则折射率 又，，解得 由数学知识可以求出折射率，故B错误； CD．由几何关系可知，从O点直接反射到屏幕的距离小于经OBA再到屏幕的距离，且光在真空中的速度大于在介质中的速度，所以从O点直接反射到屏幕的时间短，上面的光点先亮，所以屏幕上哪个光点先亮与介质的厚度无关，故D正确，C错误。 故选D。 18．（25-26高二下·湖北）如图所示，某次实验过程中将一束复合光以入射角从侧面射入一透明均匀长方体玻璃砖中，之后复合光色散成、两束光，光恰好在玻璃砖上表面发生全反射。则下列说法中正确的是（     ） A．光的波长比光短 B．玻璃中光的速度比光小 C．光在玻璃砖上表面未发生全反射 D．玻璃砖对光的折射率为 【答案】D 【详解】A．复合光从空气入射玻璃砖，入射角均为，由图可知a光折射角更大，根据折射定律，可得玻璃砖对a光的折射率满足 折射率越小，光的频率越小，真空中波长，频率越小波长越长，因此光的波长比光长，故A错误； B．光在介质中的传播速度满足 因为，因此玻璃中光的速度比光大，故B错误； C．全反射临界角满足，越小，临界角越大，因此 由几何关系：侧面法线水平、上表面法线竖直，因此光在上表面的入射角光大于光，光恰好在玻璃砖上表面发生全反射，则光在玻璃砖上表面的入射角一定大于，则会发生全反射，故C错误； D．对a光，由折射定律 得 a光恰好全反射，因此入射角等于临界角 结合几何关系 得 由三角关系，代入得 整理得，故D正确。 故选D。 19．（2026·四川·模拟预测）如图所示，一束复色光斜射到上下表面平行的玻璃砖上表面，经折射后分为两束单色光a和b。下列说法正确的是（　　） A．玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度 B．真空中a光的波长大于b光的波长 C．两束光从玻璃砖下表面出射时，出射角大小相等 D．增大上表面的入射角，折射光在玻璃砖的下表面可能会发生全反射 【答案】C 【详解】由图可知，a光折射角小于b光折射角，二者入射角相同，由折射定律可知，则 A．介质中光速，由得，故A错误； B．波长，由得，故B错误； C．光线从空气进入玻璃砖上表面再经下表面射回空气，因为两面平行，出射光线与入射光线方向平行，两束光入射角相等，因此两束光从玻璃砖下表面出射时，出射角大小相等，故C正确； D．全反射发生的条件是，光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角。 折射光在玻璃砖的下表面时，入射角，出射角，在上表面，入射角，由折射定律，为临界角，所以永远有，即下表面的入射角永远小于临界角，不可能全反射，故D错误； 故选C。 20．（25-26高二下·湖南长沙）如图所示，一束复色光从空气斜射入平行玻璃砖的上表面PQ，在入射点O处发生折射，形成两条折射光线a和b。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率更大 B．光a和光b在玻璃砖中的传播速度满足va<vb C．光a和光b从玻璃砖下表面射出后，传播方向都与入射光平行 D．若增大入射角，则b光先在下表面MN界面发生全反射 【答案】C 【详解】A．相同入射角下，折射角越小，玻璃对光的折射率越大。 由图可知，光更靠近法线，折射角更小，因此，即玻璃砖对光折射率更大，A错误； B．根据折射率与光速的关系​，折射率越大，光在介质中传播速度越小。 因为，所以，B错误； C．玻璃砖上下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角。 根据光路可逆，下表面的出射角等于上表面的入射角，因此出射光线一定与入射光线平行，C正确； D．在平行玻璃砖中，光在下表面的入射角等于上表面的折射角。 根据几何关系，这个入射角一定小于临界角，因此不会发生全反射，D错误。 故选 C。 ⏳题型05 光在三角玻璃砖中的折射和全反射 21．（2026·山西晋中·三模）如图所示为医用内窥镜的光学探头简化模型，其三棱镜横截面为等腰直角三角形ABC，。一束载有图像信号的单色光从左侧AC面垂直入射，已知棱镜材料对该单色光的折射率为，真空中光速为c。下列说法正确的是（　　） A．光在棱镜中的传播速度为 B．光在AB面上发生全反射 C．该单色光发生全反射的临界角为60° D．该单色光最后全部从AC面射出 【答案】B 【详解】A．根据 可得光在棱镜中的传播速度，A错误； C．全反射临界角 因此临界角，C错误； B．单色光从AC垂直入射后，方向不变到达AB面，等腰直角三角形中，光在AB面的入射角为 根据， 可得入射角大于临界角，因此光在AB面上发生全反射，B正确； D．光在AB面全反射后，反射角等于入射角，最终光线垂直入射到BC面，从BC面射出，不会从AC面射出，D错误。 故选B。 22．（2026·河北沧州·三模）如图所示为由某种透明介质制成的器件，其截面图为直角三角形，为直角，，AB长度为l，现有一束细光从AB中点O垂直AB边射入该器件，该器件对这束细光的折射率为2，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光线垂直界面入射时的反射现象，下列说法正确的是（     ） A．没有光线从BC边射出 B．光线在AC边发生折射和反射现象 C．光线在介质中传播的时间为 D．光线在介质中传播的时间为 【答案】C 【详解】AB．发生全反射的临界角满足 解得，画出光路图，如图所示 光在界面的入射角为，刚好发生全反射，有光线从边垂直射出，故AB错误； CD．由光路图可知，光线在介质中传播的路程为 其中，， 光线在介质中的传播速度为 可得光线在介质中传播的时间为，故C正确，D错误。 故选C。 23．（25-26高二下·甘肃庆阳）如图所示，a、b两种单色光沿不同方向由空气射入玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列关于a光和b光的说法正确的是（　　） A．玻璃三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率 B．在玻璃三棱镜中，a光的传播速度比b光的传播速度小 C．a光和b光从空气射入玻璃时，频率发生变化 D．空气中a光的波长大于b光的波长 【答案】D 【详解】A．出射光沿同一方向时，光的偏折程度比光大，说明玻璃三棱镜对光的折射率更大，即，故A错误； B．根据，可知折射率越小，光在介质中的传播速度越大。由，可知，故B错误； C．光从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化，因此、光从空气射入玻璃时频率不变，故C错误； D．光的折射率越小，频率越小，根据可知​，频率越小波长越大。因为，则有，故D正确。 故选D。 24．（25-26高二下·天津滨海新区）如图所示，直角三角形为一棱镜的横截面，，，点为边的中点。复色光k由a、b两种单色光混合而成，由点平行于底边射入棱镜。仅有a光从上的点射出，在下侧点（图中未画出）检测到光。，。则下列选项错误的是（     ） A．该棱镜对b光的折射率一定等于 B．在边下方射出的b光的右侧，可检测到a光 C．若光经点斜向下入射，则a光可能在界面上发生全反射 D．由点至点，a光所用的时间小于b光所用的时间 【答案】A 【详解】A．由题知b光在AC边上发生了全反射，且恰好发生全反射时AC边右侧亦无b光射出，根据全反射的临界条件有 根据几何关系，可得全反射临界角为 解得 故棱镜对b光的折射率大于等于，故A错误，符合题意； B．k光在AC边上发生反射，如图 因a光的折射率小于b光，两光以相同的入射角射到界面BC上同一点，故a光在b光的右侧，故B正确，不符合题意； C．若k光经M点斜向下入射，当a光射到AC上入射角大于等于其临界角时，将发生全反射，故C正确，不符合题意； D．由题知b光在AC边上发生了全反射，说明b光发生全反射的临界角较小，根据 可知b光的折射率大于a光折射率，根据 可知在棱镜中a光的速度大于b光，所以由M至N的过程中，a光的传播时间小于b光，故D正确，不符合题意。 故选A。 25．（2026·安徽·模拟预测）2026年央视春晚安徽合肥分会场“皖美之瞳”灯光秀惊艳亮相。某同学观看晚会后，设计了一个光学实验研究光的折射现象，如图所示，ABC为等腰直角三棱镜，斜面AB面长度为L，P为AC边的中点，BC面镀银构成反射面，激光笔发出的蓝光从P点以入射角射入三棱镜，经折射照射在BC边的中点，反射后从AB面射出。已知光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（     ） A．三棱镜对蓝光的折射率为 B．蓝光在三棱镜中传播经历的时间为 C．若AC面入射角变为，则蓝光可能会在AB面发生全反射 D．若仅将蓝光变成红光，则红光可能会在AB面发生全反射 【答案】B 【详解】A．光路如图 几何关系可知，光在P点的折射角为 则折射率，故A错误； B．光在三棱镜中传播距离 因为 蓝光在三棱镜中传播经历的时间 联立解得，故B正确； C．若AC面入射角变为，则蓝光在AB面的入射角为，因为 可知蓝光不可能会在AB面发生全反射，故C错误； D．红光折射率比蓝光的小，根据可知，红光发生全反射的临界角比蓝光的大，因此红光不可能会在AB面发生全反射，故D错误。 故选B。 ⏳题型06 光在圆形玻璃砖中的折射和全反射 26．（2026·黑龙江哈尔滨·三模）如图，一束单色光垂直射入横截面为半圆形的玻璃砖，并在半圆面上恰好发生全反射，已知半圆面的半径为R，玻璃的折射率为，光速为c。则光在玻璃砖内传播的时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据全反射临界角公式 解得临界角 光垂直直边入射，设垂直射入玻璃砖的位置为点，光路图所示 设，根据几何关系有 解得 根据几何关系，可得光在玻璃砖中走过的路程 设光在玻璃砖中的速度为，则 则光在玻璃砖中经历的时间 联立解得 故选A。 27．（2026·湖南怀化·一模）市面上常用光学玻璃的折射率一般在1.4~1.9之间，某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示，发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中，入射点为A点，光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上，感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移，测得光强几乎不变，在越过B点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R，，，光在真空中传播的速度为c，则（　　） A．玻璃砖的折射率为 B．光线在玻璃砖中的传播速度为 C．光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半 D．光线从A点传到感光仪所用时间为 【答案】B 【详解】依题意，根据已知条件作出光路图 根据题意可知，光线从B点入射时恰好发生全反射，由几何关系可得临界角为 A．根据知，，A错误； B．根据，可得，B正确； C．光线频率由光源决定，故光线在玻璃砖中的频率不变，C错误； D．由光路图可知光线在玻璃中传播的路程，根据，解得，D错误。 故选B。 28．（25-26高三上·湖北）某同学买了一个透明“水晶球”，其内部材料折射率相同。如图甲所示，他测出球的半径为r。现有一单色光从球上P点射向球内，折射光线与水平直径PQ夹角，出射光线恰好与PQ平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．水晶球的折射率为 B．光在水晶球中的传播时间为 C．入射角不变，换用波长更长的单色光，光在“水晶球”中传播的时间变短 D．若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角，光可能因发生全反射而无法射出水晶球 【答案】C 【详解】A．由题意，画出光路图如图所示。 由几何关系可知，光线射出时的折射角为，水晶球的折射率为，故A错误。 B．由几何关系可知，传播路程为 光在水晶球中的传播速度为 则光在水晶球中的传播时间为，故B错误。 C．当入射光的波长变长时，频率变小，光的折射率也变小，折射角变大，光在水晶球中的光程变短。由可知，光在“水晶球”中的传播速度变大，传播时间变短，故C正确。 D．根据 又根据全反射临界角C与介质折射率n的关系 因为，所以 则增大过P点光线的入射角，光线出射时一定不会在球内发生全反射，故D错误。 故选C。 29．（多选）（2026·黑龙江大庆·三模）半球形透明玻璃砖的截面如图所示，O点为半圆的球心。a、b两束光从A点垂直底面入射，a光在B点恰好发生全反射，b光从B点上方射出。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率比b光的小 B．在真空中传播时，a光的波长比b光的小 C．由玻璃砖射向空气时，a光的全反射临界角比b光的大 D．在玻璃砖中传播时，a光的速度比b光的小 【答案】BD 【详解】AC． a光在B点恰好全反射，说明a光在B点的入射角等于a光的临界角；b光从B点上方射出，没有发生全反射，说明b光在出射点的入射角小于自身临界角，又因为a、b两束光在B点的入射角相等，可得 根据全反射临界角公式 临界角越小折射率越大，可得 ，A错误； B．对于同一种介质，折射率越大的光频率越高，所以有 真空中光速不变，由波长公式 可知频率越大波长越小，故，B正确； D．光在介质中的传播速度 因为 所以，D正确。 故选BD。 30．（多选）（25-26高二下·黑龙江哈尔滨）如图所示，为某玻璃球壳的竖直截面图，O为球壳中心，球壳内径和外径分别为R和2R，内外均为真空。AB和CD分别为竖直和水平直径。一细束激光从弧AC的中点M水平射入玻璃中，折射光线恰好与内壁相切，交外壁于N点，已知该激光在真空中速度为c，下列说法正确的是（　　） A．玻璃球壳对该激光的折射率为 B．该激光在N处可能发生全反射 C．减小激光的频率，可能在弧AD上发生全反射 D．若激光水平射入弧AC的三等分点P（P点在M点下方），则该激光在玻璃中传播的时间为（不考虑激光在分界面上的二次反射） 【答案】AD 【详解】A．M是AC弧中点，入射光线水平向右，法线为OM（半径），可得入射角。折射光线与内壁相切，O到折射光线的垂直距离等于内径R，，由几何关系得 即折射角。 由折射定律，故A正确； B．N点在玻璃球壳外壁，光线从玻璃射向真空，法线为ON（半径）。由几何关系，为等腰三角形，N点入射角等于折射角。 玻璃临界角C满足 又因为有 所以入射角小于临界角，不会发生全反射，故B错误； C．全反射只能发生在从光密介质到光疏介质的界面且入射角要大于临界角，若光线射到外壁AD，由几何关系可知，出射点入射角始终等于入射点折射角r，满足 即入射角不可能大于临界角，因此外壁上不可能发生全反射，故C错误。 D．P 为弧 AC 的三等分点（M 下方），由几何关系有 ，所以入射角 由之前的分析可知该玻璃球壳的折射率，玻璃中光速 由折射定律有 解得 O到折射光线的距离为 折射光线与外圆的总弦长有 折射光线与内圆的总弦长有 光线在玻璃中传播的总长度为 所以其在玻璃中传播的时间为 ，故D正确。 故选 AD。 ⏳题型07 光的折射、全反射的综合应用 31．（多选）（24-25高三下·黑龙江）如图是一半球形玻璃砖的横截面，玻璃砖的平面上镀银，可看作一个平面镜。半球的球心为，半径为，玻璃砖的折射率。一束单色光垂直玻璃砖平面射向球面上除顶点外的任一点时。下列说法正确的是（　　） A．若为某特殊值时，入射光线在点折射后可能恰好射向点 B．无论如何调整入射点的位置，入射光线不可能在点处发生全反射 C．入射光线射进玻璃后的速度小于真空中的速度 D．若为某特殊值时，入射光线经点进入玻璃砖再经过平面镜一次反射后射向球面时，可能发生全反射 【答案】BC 【详解】A．方向为法线方向，根据折射定律可知，射向点的光线发生折射后折射角一定大于，因此折射光线不会直接射向点，A错误； B．玻璃相对空气是光密介质，因此光线由空气射入玻璃中不会发生全反射，B正确； C．根据可知，光线在玻璃中的速度小于在真空中的速度，正确； D．作出光线在玻璃砖内的光路图，再作出在平面镜中所成的像，如图所示 根据平面镜成像原理可知，三点共线，三点共线，因此 又因为 所以 反射光线一定不会发生全反射，D错误。 故选BC。 32．（多选）（2025·黑龙江·二模）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 【答案】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。 33．（多选）（2025·甘肃·模拟预测）投影仪中常用的图像翻转棱镜的横截面是底角为的等腰梯形，高为，上底边长为。一单色光沿如图所示的方向射入棱镜，且能到达边的中点，已知棱镜对该单色光的折射率，光在真空中传播的速度为，有折射时，不考虑反射。下列说法正确的是（　　） A．光在边发生全反射 B．光在边发生折射，折射角为 C．光在棱镜中的传播时间为 D．光在棱镜中的传播时间为 【答案】AD 【详解】AB．根据 可知，发生全反射的临界角为，故光在边发生全反射，并射到边的中点，再一次发生全反射，最终从边射出，选项A正确，B错误； CD．由几何关系可知，光在棱镜中通过的路程 该过程所需的时间 选项C错误，D正确。 故选AD。 34．（多选）（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一点光源，点光源静止在点，其在水面上的投影位置为，m。现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，水的折射率为。下列说法中正确的是（　　） A．0.25s时，点光源处于失重状态 B．光斑边缘的振动周期为2s C．光斑的最大面积为m² D．光斑边缘上某点振动的振幅为1.5m 【答案】BC 【详解】A．由图乙可得0.25s时，点光源加速度竖直向上处于超重状态，故A错误； B．光斑边缘即光刚好发生全反射的位置，当点光源在最低点时，光斑边缘距离最远，当点光源在最高点时，光斑边缘距离最近，故光斑边缘的振动周期与光源的振动周期相同，由图乙可知光源振动周期为2s，故光斑边缘的振动周期也为2s，故B正确； C．设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式 光源在最低点时，光斑的面积最大，此时 由几何关系 光斑的最大面积为，故C正确； D．根据几何关系可得光斑振幅满足 光斑边缘上某点振动的振幅为，故D错误。 故选BC 。 35．（多选）（2026·河北衡水·模拟预测）利用某种透明材料制成三棱镜，其截面为等腰三角形，如图所示，其中，，真空中一束单色激光平行BC边自AB边的中点射入三棱镜后，其折射光线恰好与AC边平行，忽略二次反射的光线，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（     ） A．该透明材料的折射率为 B．光能从BC边射出棱镜 C．光从AC边射出时的折射角为 D．光在棱镜中传播的时间为 【答案】ACD 【详解】A．光路图如图 结合几何关系则 代入数据可得 由几何关系 结合 代入数据可得，故A正确； B．全反射临界角C满足 代入数据可得 结合几何关系，光线到达BC边时入射角为大于临界角，发生全反射，无法射出，故B错误； C．结合光路的可逆性可知光从AB边入射时的入射角为，则光从AC边射出时的折射角为，故C正确； D．结合几何关系，光在棱镜中的传播路径以及边长的一半正好构成平行四边形，故总长度为L，光在介质中的速度 传播时间 解得，故D正确。 故选ACD。 重难·创新演练 设题创新:结合科技考查(T3);新角度考查研究方法(T1); 1．（25-26高二下·河南新乡）如图（a）所示轻质弹簧下端固定在水池底部，上端固定一个小灯泡，其大小可忽略，点光源在水面上的投影位置为点，点光源静止不动时在点，距离水面深度为，现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图（b）所示振幅为，周期为2 s，光源向左照射的最远位置记为，当点光源距离水面最近时在点，点光源距离水面最远时在点。已知图（a）中，，水的折射率为，则下列错误的是（     ） A．在点时，光斑的移动速度最大 B．从到经过的时间可能为1 s C．光斑振幅 D．点光源在点时，有光射出水面的面积为 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，在点时，光斑相当位于做简谐运动的平衡位置，则光斑的移动速度最大，故A正确； B．从到，可能是路径是，该过程经过的时间为周期的一半，即为1s，故B正确； C．设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式 根据几何关系可得光斑振幅满足 可知光斑的振幅为，故C正确； D．点光源在O点时，根据几何关系可得 解得 则有光射出水面的面积为，故D错误。 本题选择错误选项，故选D。 2．（2026·河北唐山·一模）如图，直角三角形ABC为某玻璃棱镜的截面图，，D点是AC边的中点。一束单色光从D点沿与AC边成角的方向射入棱镜，折射角为，在AB边上发生全反射后，垂直于BC边从F点图中未画出射出棱镜。已知AC边长为d，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)棱镜对该光的折射率n； (2)单色光在棱镜中传播所用的时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）作出光的折射光路图，如图所示 结合题意可知，入射角 折射角 根据光的折射规律可得，棱镜对该光的折射率为 （2）几何关系可知 根据光的反射规律可知 故 根据题意可知，折射角 故有，， 由几何知识可知 故光在棱镜中传播的路程 光在棱镜中的速度 光在棱镜中传播的时间 联立解得 3．（2026·江西·模拟预测）光纤通信技术利用光在光纤中的全反射传递信息，广泛应用于互联网、电话等现代通信领域。一段圆柱形光纤的截面如图所示。一束激光从光纤左端面中心，沿与端面夹角为（未知）的方向射入光纤，经折射后在光纤表面发生全反射。光纤对激光的折射率 (1)求激光在光纤表面发生全反射的临界角； (2)为保证激光在光纤内正常传输，求角的最小值的余弦值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）若激光在光纤表面恰好发生全反射，有   解得 （2）设激光在左端面发生折射的折射角为，为保证激光在光纤表面发生全反射，有   解得，当激光恰好在光纤表面发生全反射时，有，此时角最小，根据折射定律 有   解得 4．（25-26高三下·河北衡水）街道上的很多电子显示屏，其最重要的部件就是发光二极管。有一种发光二极管，它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体介质的球心O重合，如图所示，图中发光圆面发出的某条光线射向D点，入射角为30°，折射角为45°。 (1)求半球体介质对光的折射率n； (2)为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出，管芯发光区域面积最大值为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据折射定律可得半球体介质对光的折射率 解得 （2）如图所示 设从P到Q点垂直于圆面发出的光射到球面的入射角的最大值为a，则 设光发生全反射临界角为C，则 不发生全反射应满足 解得 管芯发光区域面积应满足 真题·实战演练 高频考点：折射、全反射的综合应用 1．（2026·云南·高考真题）在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是（     ） A．① B．② C．③ D．④ 【答案】B 【详解】光通过平行树脂砖，出射光线与入射光线平行； 由于由空气进入树脂为由光疏介质进入光密介质，折射角应小于入射角，则光线会向法线侧移，出射光线在入射光线延长线的左侧，符合条件的是②。 故选B。 2．（2026·湖南·高考真题）车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制，拍摄角度为。如图，将摄像头嵌入均匀透明介质，介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将实际拍摄角度扩大。 (1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头，即拍摄角度扩大为，求介质的折射率； (2)若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射角的正弦值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示 根据几何关系可知光线1的折射角为，入射角为90° 可得 （2）根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为 根据折射定律 其中 解得 3．（2025·河北·高考真题）光纤光谱仪的部分工作原理如图所示。待测光在光纤内经多次全反射从另一端射出，再经棱镜偏转，然后通过狭缝进入光电探测器。 (1)若将光纤简化为真空中的长玻璃丝，设玻璃丝的折射率为，求光在玻璃丝内发生全反射时的最小入射角。 (2)若探测器光阴极材料的逸出功为，求该材料的截止频率。（普朗克常量） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光在玻璃丝内发生全反射的最小入射角满足 可得 （2）根据爱因斯坦光电方程 可得 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第62讲 光的折射和全反射 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B C A D D D C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D A C B B D D C C 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 B C D A B A B C BD AD 题号 31 32 33 34 35 答案 BC AB AD BC ACD 重难·创新演练 1．【答案】D 2．【答案】(1) (2) 【详解】（1）作出光的折射光路图，如图所示 结合题意可知，入射角 折射角 根据光的折射规律可得，棱镜对该光的折射率为 （2）几何关系可知 根据光的反射规律可知 故 根据题意可知，折射角 故有，， 由几何知识可知 故光在棱镜中传播的路程 光在棱镜中的速度 光在棱镜中传播的时间 联立解得 3．【答案】(1) (2) 【详解】（1）若激光在光纤表面恰好发生全反射，有   解得 （2）设激光在左端面发生折射的折射角为，为保证激光在光纤表面发生全反射，有   解得，当激光恰好在光纤表面发生全反射时，有，此时角最小，根据折射定律 有   解得 4．【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据折射定律可得半球体介质对光的折射率 解得 （2）如图所示 设从P到Q点垂直于圆面发出的光射到球面的入射角的最大值为a，则 设光发生全反射临界角为C，则 不发生全反射应满足 解得 管芯发光区域面积应满足 真题·实战演练 1．【答案】B 2．【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示 根据几何关系可知光线1的折射角为，入射角为90° 可得 （2）根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为 根据折射定律 其中 解得 3．【答案】(1) (2) 【详解】（1）光在玻璃丝内发生全反射的最小入射角满足 可得 （2）根据爱因斯坦光电方程 可得 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $