第40讲 光的折射 全反射(复习讲义)(山东专用)2027年高考物理一轮复习讲练测

2026-09-09
| 2份
| 52页
| 18人阅读
| 0人下载
精品

摘要:

该高中物理讲义聚焦光的折射与全反射高考核心考点,按命题透视、思维建模、考点精讲(含折射定律、全反射等知识点及求折射率、临界范围计算考向)、真题溯源的逻辑架构,通过考点梳理、解题范式归纳(如画光路图、几何关系分析)、真题训练环节,帮助学生系统构建知识框架,突破重点难点。 资料以科学思维培养为核心,如考向突破中引导学生按“画光路图-找边角关系-用折射定律”步骤解题,结合2024-2026年各省真题及分层练习(单选、解答题),精准对接高考趋势。情境化设计(水杯、玻璃砖等)提升科学探究能力,助力教师高效把控复习节奏,提升学生应考实战能力。

内容正文:

40讲 光的折射 全反射 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 光的折射重 知识点1光的反射 知识点2光的折射定律重 考向1光的折射,求折射率。(考察做光路图能力)。重 考点二 全反射重 知识点1全反射 考向1利用全反射计算临界范围, 求折射率重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 光的折射 全反射 广西卷T9四川卷T9 河南卷T3广东卷T9 黑吉辽蒙T11 江西卷T13 山东卷T5 广东卷T4湖南卷T3 山东卷T15河南卷T2 福建卷T12湖北T13 贵州卷T3重庆卷T5 北京卷T15山东卷T15 江苏卷T6 考情分析 题型与考向:山东此部分属于必考内容。今年光学在选择题中考察,之前都是在计算体重考察。对学生画光路图的能力比较高。能计算折射率,但是解题思路比较单一,公式较少,是要拿到分的知识点,多加练习,大部分同学都可以拿到分。其他省份对光的考察以选择,实验,计算为主。难度也不大。 情境与立意:给光学材料,需要自己根据情景画出光路图,找到入射角和反射角。或利用全反射求折射率大小。 复习目标 目标一:画光路图。。 目标二.光的折射定律求折射率。 目标三.:全反射。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 光的折射 知●识●解●构 知识点1 光的反射 1. 定义:光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质的现象。 2. 图示: 3. 反射定律: 反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧。反射角等于入射角。 知识点2 光的折射定律 重 1. 定义:光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。 2. 图示: 3. 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:=n12(n12为比例常数)。 (3)折射率与速度的关系式:n=。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)斜射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质斜射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。 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,还反映了光在介质中传播速度的大小,光在介质中传播速度与真空中光速满足v=。 (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,虽然在不同介质中波速、波长不同,但频率相同。 4. 光路可逆性 在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的。如果让光线逆着出射光线射到界面上,光线就会逆着原来的入射光线出射。 解决光的折射问题的一般思路 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、折射角均为光线与法线的夹角。 3.利用折射定律求解。 4.注意折射现象中光路的可逆性。 考●向●破●译 考向1 光的折射,求折射率。(考察做光路图能力)重 一、单选题 1.(25-26高三上·四川自贡·期末)冬日上午的暖阳透过窗户照射到桌面水杯的水面上,阳光呈现了它绚丽的彩色,如图(1)、(2)所示,不同波长的两单色光a、b沿同一方向从空气射向圆柱形水杯直径的竖直截面,其部分光路可以简化为图(3)所示。则(  ) A.a单色光的频率比b单色光的频率小 B.在水中a单色光的传播时间等于b单色光的传播时间 C.当a、b两束光由玻璃射向空气中,a光临界角比b光临界角小 D.用a、b两束光在相同条件下做双缝干涉实验,a光产生的干涉条纹间距比b光小 【答案】A 【详解】A.从图中光路可知,入射角相同时a光的折射角比b光的折射角大,由 因a光的折射角大,可知a光的折射率较小,可知a光的频率较小、波长较长,A正确; B.由,知a光在水中传播速度快,又由图知a光在水中的传播路径短 由得在水中a单色光的传播时间小于b单色光的传播时间,故B错误; C.由,当a、b两束光由玻璃射向空气中,a光临界角比b光临界角大,故C错误; D.由,得当用a、b两束光在相同条件下做双缝干涉实验,a光产生的干涉条纹间距比b光大,故D错误。 故选A。 2.(24-25高二下·四川泸州·阶段检测)一个长方体玻璃砖截面如图所示,,一束黄光从的中点射入玻璃砖,方向与边成角,恰好射到点。已知光在真空中的传播速度为,不考虑光在玻璃砖内的反射,下列说法正确的是(  ) A.玻璃砖对黄光的折射率为 B.用红光替代黄光,其他条件不变,红光从边射出玻璃砖 C.黄光在玻璃砖中的传播时间为 D.用红光替代黄光,其他条件不变,红光在玻璃砖中的传播时间变长 【答案】C 【详解】A.作出光路图如图所示: 已知,,是中点,故 入射光线与的夹角成,入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角 折射光线从射到,直角中,,因此可得折射角 由折射定律可知,玻璃砖对黄光的折射率为,故A错误; B.同一种介质中,红光频率更低,折射率更小,由可知​,入射角相同时,若折射率减小则折射角增大,所以当用红光代替黄光时,折射光线向下偏移,与玻璃砖的交点落在边上,不会到达边,因此红光不会从边射出,故B错误; C.黄光在玻璃砖中传播的路程为 黄光在玻璃砖中的速度为 所以黄光在玻璃砖中的传播时间为,故C正确; D.红光从BC边射出玻璃砖,则红光在玻璃砖中的传播距离减小。由可知红光在玻璃砖中的传播速度更大,所以红光在玻璃砖中的传播时间变短,故D错误。 故选C。 3.(25-26高三上·河北邢台·期末)在校园冬季运动会上,高三某班获得了接力比赛的冠军,获得的水晶奖杯的底座的竖直截面是个矩形,如图所示,底座的厚度为,某同学用激光笔以的入射角照射到底座上的点,经折射后,光从点射出。已知光的折射率为,光在真空中传播的速度为,则光从点传播到点的时间为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】折射率 在介质中传播速度 传播路程 传播时间 故选B。 二、解答题 4.(24-25高二下·四川眉山·阶段检测)在直角坐标系的第一象限内有一截面为四分之一圆的柱状玻璃体如图所示放置,其半径为R,圆心在O点。一光源发出的单色光始终垂直于y轴射入玻璃体,已知玻璃体的折射率n=。该光源从与P点(四分之一圆的柱状玻璃体最高点)等高处自由下落,当单色光源在R>y>0范围内运动时,则: (1)经过多长时间单色光可以从圆弧面射出? (2)在x轴上的玻璃体外部,单色光不能照射的范围有哪些?(不考虑经过玻璃体全反射后的情况) 【答案】(1) (2)和 【详解】(1)如图,当单色光射到圆弧面上的入射角等于临界角时,此后单色光可从圆弧面射出,此时入射角满足 解得 单色光下移的距离为 根据自由落体得 解得单色光移动的时间 (2)如图所示,当单色光射到圆弧面上的入射角时,单色光可从圆弧面射出,能照射在x轴上的玻璃体外部。 根据折射定律可得 在中,根据正弦定理得 解得 由三角函数和折射率得 化简得 该式在0到45°的范围内是减函数,当(临界角)时, 当时, 所以,玻璃体外部的x轴上不能照射到的范围为  和   。 5.(25-26高二上·江西抚州·期末)如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°,求: (1)玻璃的折射率; (2)光沿BM在玻璃球体内传播的时间; (3)球心O到BN的距离。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)设光线BM在M点的入射角为i,折射角为r,由几何知识可知,,,根据折射定律得 解得 (2)光在玻璃球体内传播的速度 光沿BM在玻璃球体内传播的距离 故光沿BM在玻璃球体内传播的时间 (3)光线恰好在点发生全反射,则 为临界角,根据 设球心到的距离为,由几何知识可知 联立解得 6.(25-26高二上·山东德州·期末)如图所示,直角三角形为某棱镜的截面,其中,边长为,将棱镜固定在水平地面上,面平行于地面。一细束单色光从边的中点垂直于面射入棱镜,不考虑光线在棱镜内的反射,单色光在边射出的光线在水平地面上的光斑为点,。光在真空中的传播速度为,求: (1)棱镜对单色光的折射率; (2)单色光从点射到点所用的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】(1)光路分析如图所示 由几何关系可得, 可知 所以 则,又因为, 解得 (2)由几何关系可得, 根据 解得 时间, 解得, 总时间 解得 7.(2026·四川巴中·模拟预测)在一次家庭物理自主探究活动中,某同学从冰箱冷冻室里取出一块用正方形冰格制成的冰块。该冰块呈规则的正方体,其横截面为正方形,边长为。如图所示,他让一束激光从冰块上表面的中点处入射,入射角为。激光折射入冰块后,照射到右侧面的点,且在点恰好发生全反射,随后反射光线从下表面上的点射出。求: (1)该冰块的折射率; (2)、两点之间的距离. 【答案】(1) (2) 【详解】(1)光线在点发生折射有 由题知,光线经折射后在边的点恰好发生全反射,则 且满足 联立有 解得 (2)根据几何关系有 解得 再由 解得 8.(25-26高二上·江苏南京·期末)有一个半径为R的半圆柱形透明体,其俯视图如图所示,某同学进行了如下实验:用激光笔从右侧沿垂直于直径AB方向朝透明体射入,保持入射方向不变,入射点由圆心O处缓慢向A处移动,观察到从圆弧面上射出的光逐渐减弱。当入射点到达C处时,恰好看不到光从圆弧面上D处射出,已知透明体材料的折射率,真空中光速为c。 (1)求OC的长度; (2)从C处垂直入射的光线经D点反射后恰好到达B点,求该光线在透明体中从C传播到B的时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】(1)当D点恰好没有光线射出时,说明光线在点恰好发生全反射,入射角等于临界角。 光路图如图所示 根据全反射临界角公式 代入解得,即临界角 由几何关系得 (2)光在透明介质中的传播速度 段长度 由几何关系,中,,由余弦定理得 总路程 传播时间 考点二 全反射 知●识●解●构 知识点1 全反射重 1.全反射:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光完全消失,只剩下反射光的现象叫作全反射。 2.全反射的条件 (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=。介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。 4.光导纤维 光导纤维的原理是光的全反射,如图所示。 考●向●破●译 考向1 利用全反射计算临界范围, 求折射率重 一、解答题 1.(26-27高三上·湖南益阳·阶段检测)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为2.7 m,折射率为,代表端面。已知光在真空中的传播速度为。 (1)为使光线能从玻璃丝的端面传播到另一端面,求光线在端面上的入射角应满足的条件; (2)当光线在玻璃丝侧面恰好发生全反射时,光线从端面传播到另一端面所需的时间。 【答案】(1) (2)1.6×10-8 s 【详解】(1)设光线在端面AB上C点(见下图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有 设光线射向玻璃丝内壁入射角为α,为了使光线可在光导纤维中传播,应有 式中,是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足 由几何关系得 联立求得 (2)光在玻璃丝中传播速度的大小为 光速在玻璃丝轴线方向的分量为 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为 光线在玻璃丝中传播,刚好发生全反射时 联立以上式子得 2.(26-27高二上·重庆沙坪坝·开学考试)夜间平静的湖面上静止漂浮着一发光“浮漂”(可视为点光源),“浮漂”下方通过竖直绷紧的一小段钓鱼线连着鱼钩。某时刻开始,鱼拉着鱼钩竖直向下游动,“浮漂”也开始竖直向下沉入水中,经过时间时,水面上有光透出的圆形区域的半径为。已知水对“浮漂”发出的光的折射率,光在真空中的速度为,求: (1)时间内,鱼向下游动的平均速度大小; (2)半径为的圆形区域内,能射出水面的光在水中传播的最长时间。 【答案】(1) (2) 【详解】(1)水面上有光透出的圆形区域边缘,对应光刚好发生全反射的位置,此时入射角等于全反射临界角,如图所示 满足全反射公式 设时刻点光源(浮漂)的深度为,由几何关系 结合三角函数关系推导 因此点光源深度 由于钓鱼线绷紧,鱼向下的位移等于浮漂向下的位移,根据平均速度定义 代入得 (2)光在水中的传播速度为 能射出水面的光里,沿全反射临界角方向传播的光路径最长,路径长度 其中 代入的表达式得最长路径 因此最长传播时间 3.(25-26高二上·山东威海·期末)如图所示,一透明球的半径为,为球心,为直径,球面内侧点有一单色点光源,可向球内任意方向发射光线,透明球的折射率为,光在真空中的速度为。 (1)求出射光线平行于的光在球内的传播时间; (2)若透明球不超过一半的面积有光射出,求的取值范围。 【答案】(1) (2) 【详解】(1) 设满足条件的光线从A点出发,在球面上P点出射,出射光线平行AB。对出射点P,法线沿半径OP,设球内光线AP与法线OP的夹角(入射角)为​,出射光线与法线OP的夹角(折射角)为。 几何关系:,为等腰三角形,可得 根据折射定律: 代入 约去​得 光在球内传播的路程 光在介质中速度 因此传播时间: (2)光线在球面发生全反射的临界角满足 设光线入射到球面点,圆心角,同理得入射角​: 能出射的区域对应的圆心角范围为。 出射区域对应的面积为球冠面积: 整个球面面积为,题目要求不超过一半面积出射,即 代入得: 解得:​ 结合 得: 即: 4.(25-26高二上·江苏常州·期末)同心玻璃球壳外半径R,折射率为,圆柱形平行光束半径为R,光束正好射向左侧球壳进入其中,所有光线正好都到达内腔的表面。已知光的频率为f,真空中光速为c,求: (1)光在玻璃中的速度和波长以及内腔的半径r。 (2)入射光束中某区域的光能够进入内腔中,求此区域在入射光束总区域中的占比。 【答案】(1),, (2) 【详解】(1)由题可知,光在玻璃中的波速为 波长为 作出光的折射光路图,如图所示 由图及光的折射规律可知 解得 (2)由图可知 解得 根据光的折射规律可得 由几何知识可得 解得 故占比为 5.(26-27高三上·福建泉州·阶段检测)图为一均匀透明介质制作的球形光学元件,半径为,元件内有一单色点光源可向各个方向发出光线,其中与连线垂直的光线恰好可以在元件表面点发生全反射,元件表面存在一点,与竖直方向夹角为(且大小未知),点出射光线的反向延长线与所在直线的交点为。已知光源与圆心的距离为,求: (1)元件对该单色光的折射率; (2)点与圆心的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】(1)恰好可以在元件表面点发生全反射,光路图如图所示 由折射定律,得 解得 (2)光路图如图所示 由折射定律得 在中,由正弦定理得 联立可得 由相似三角形知识可得 所以 解得 6.(25-26高三上·湖南长沙·期末)如图所示,透明玻璃体的下半部分是圆柱体,上半部分是半球体,圆柱体的底面半径和高均为,半球体的半径也为,为半球体的球心,为圆柱体底面圆心,半球体上有一点,点距半球体底面的距离为。现有一束光从沿方向射入玻璃体,逐渐增加入射光与的夹角,如图所示,当光线从半球体点射出时,射出方向与平行,已知光在真空中传播速度为。求: (1)透明玻璃体的折射率; (2)逐渐增大的过程中,通过计算判断是否有光从圆柱体侧面出射; (3)逐渐增大的过程中,求光在玻璃体里面的最短传播时间。 【答案】(1) (2)光不会入射到圆柱体侧面,从而没有光从圆柱体侧面出射。 (3) 【详解】(1)因为射出方向与平行,入射角为,出射角为,由几何关系可知 过点作半球体底面的垂线,垂足为点B, 因 故出射角, 在等腰三角形中,入射角为 根据折射率定义有 解得 (2)发生全反射的临界角为,有 得出 而从圆柱体的底面的入射光线要折射到圆柱体侧面,折射角至少为 故光不会入射到圆柱体侧面,从而没有光从圆柱体侧面出射 (3)当光刚好从半球体表面出射时,即在球面刚好发生全反射的光有最短传播时间。则光在玻璃体里面的最短传播路程为 玻璃中传播速度 最短传播时间为 7.(25-26高二上·河北秦皇岛·阶段检测)如图所示,三棱镜的横截面为直角三角形,,边镀有反射膜,,是与三棱镜边紧贴且垂直的接收屏。一束平行于边的光线从边上的点射入三棱镜,经过边反射后,恰好经过边上的点,并最终打在接收屏上的点(图中未标出)。已知,,光在真空中的速度为,不考虑多次反射和折射。求: (1)三棱镜的折射率; (2)的长度; (3)光线自点到点的时间。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1) 过点作的垂线交于点,设光线在边上的反射点为,根据光的反射定律,反射角等于入射角,得 根据几何关系可得,,,,, 在和中,两三角形相似,因此 解得, 可知为的中点,在中, 故 根据几何关系可得入射角,折射角,由折射定律得 (2)光线在点从边射出,入射角 由折射定律可得折射角满足 解得折射角 光线从点折射出三棱镜,折射光线与边的夹角为 折射光线打在接收屏上的点, (3)光在介质中的传播速度为 根据几何关系可得 介质内运动时间为 真空内运动时间为 光线自点到点的总时间为: 8.(25-26高二下·辽宁大连·期末)为制作墙面造型的装饰艺术效果,将一块半径为R的圆柱形玻璃砖平行于轴线切割,其横截面如图所示。O为圆心,直径AB与竖直切面交于点M,。一束光从左侧弧面的P点斜射入玻璃中,折射后光线恰好经过M点,已知入射光线与PD夹角,,,取,,光在真空中的速度为c,求: (1)玻璃对该光的折射率 (2)该光束在玻璃中从射入到第一次射出的传播时间 【答案】(1) (2) 【详解】(1)由几何关系可得 光的入射角 由折射定律可得玻璃对该光的折射率 (2)该光在玻璃内的临界角满足 可知该光在M点发生全反射,设光从Q射出,由对称性可知,,,光路如图 过P点作,由几何关系可得, 光在玻璃内的速度 该光束在玻璃中从射入到第一次射出的传播时间 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 一、单选题 1.(2026·河南·高考真题)如图,一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合,半圆直径与三角形底边重合,等腰三角形的顶角为。在横截面所在平面内,一束光从点垂直于三角形底边入射,从点射出。已知、到三角形底边距离均为,出射光线与入射光线平行,则棱镜的折射率为(     ) A. B. C. D.2 【答案】C 【详解】根据题意一束光从点垂直于三角形底边入射,从点射出。已知、到三角形底边距离均为,画出光路图如图所示 根据几何关系有,, 根据反射定律可得 综上可得, 根据折射定律有 代入数据可得 故选C。 2.(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。 3.(2026·重庆·高考真题)某种特殊眼镜通过三棱镜改变光路给人们视物带来方便。如图所示,三棱镜的MN面为镜面,光从空气经MK面射入棱镜,最终从NK面射出,进入眼睛。若,某单色光从MK面P点与MK成45°角射入后,垂直射到镜面MN上,则(     ) A.三棱镜对该光的折射率为1.5 B.三棱镜对该光的折射率为 C.该光从三棱镜射入空气发生全反射的临界角为45° D.该光从三棱镜射入空气发生全反射的临界角为60° 【答案】C 【详解】AB.入射光线与MK界面成45°角射入,入射角是入射光线与界面法线的夹角,因此空气中的入射角: 已知光进入棱镜后垂直射到镜面MN上,可得棱镜内的折射角: 根据折射定律 代入数值: ,故AB错误; CD.全反射临界角满足,代入得: ,故C正确,D错误。 故选C。 4.(2026·山东·高考真题)半径为的半圆形玻璃砖横截面如图所示,底部等腰梯形区域充满不反射、不透光的吸光性材料。梯形下底中点与圆心重合,下底为,上底为,高为。单色光线从左侧入射,方向始终平行于直径。当入射点从点逐渐向上移动至点时,光线恰能从玻璃砖另一侧射出,点与的距离为,该玻璃的折射率为(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据题意作出光线进入玻璃砖过程的法线,标出入射角和折射角,如图所示 由几何关系有 可得 则 由几何关系可得 则 则该玻璃的折射率为 故选C。 二、多选题 5.(2026·广西·高考真题)现有两个截面形状是直角三角形、折射率可随材料两端电压变化的不同材料,左下半部分折射率,右上半部分折射率,;把它们拼成长方体,截面如图甲所示,连接如图乙所示的电路,调节滑动变阻器,改变它们的折射率,一光束从左侧中点水平射入,从边射出,光在两材料界面发生折射后,和水平面的夹角为。当滑动变阻器的滑片向左移动时(     ) A.折射光从射出 B.折射光从射出 C.变小 D.变大 【答案】BC 【详解】AB.由于,始终有 设界面与PQ边夹角为,光束在两材料界面折射时,折射角为,则入射角 根据折射定律有 由于,可知 法线垂直于界面,由几何关系可知,入射光线水平向右,折射光线向下偏折(点拨:光由光密介质射入光疏介质,折射角大于入射角,光线向界面靠拢,即向下偏),作出光路图如图所示 故折射光从O下方的区域射出,故A错误,B正确; CD.由电路图可知,两种材料并联在滑动变阻器滑片左侧部分,则当滑动变阻器的滑片向左移动时,材料两端电压U减小,根据题意可知减小、增大,所以减小,折射角r减小,折射光线与水平面的夹角,所以θ变小,故C正确,D错误。 故选BC。 6.(2026·四川·高考真题)如图所示,在折射率为、厚度为的长方体玻璃砖上加工一V形凹槽,将其制成左右对称的工件,凹槽边长、。将工件放置在水平面上,用单色平行于光沿竖直方向照射工件,观测到工件底部有多个亮度不同的区域、各区域分界线用a、b、c、d、e、f表示。不考虑光的反射和干涉,所有表面均视为平面。则(     ) A.c、d间亮度最高 B.a、b间和e、f间亮度最高 C.c、d间距为 D.a、b间距和e、f间距均为 【答案】BC 【详解】设折射角为,根据折射定律 可得 根据几何关系可知从V形凹槽左侧进入的光,折射光线平行于V形凹槽右侧的边,同理从V形凹槽右侧进入的光,折射光线平行于V形凹槽左侧的边,如图所示 AB.可知c、d区域无光线进入,a、b和e、f区域除了从上射入的光线还有折射光线进入,亮度最高,b、c和d、e区域只有折射光线进入,故A错误,B正确; C.根据几何关系可得 c、d间距为,故C正确; D.根据几何关系可得a、b间距和e、f间距均为,故D错误。 故选BC。 7.(2026·广东·高考真题)图中底端为锥形且顶角为的直光纤,可用于检测流动液体中的空气泡,某单色光从光纤顶端左部入射,平行于轴线方向传播,探测器在光纤顶端右部探测锥面反射光的光强,已知锥面外为空气时,该单色光在锥面恰好发生全反射,空气折射率取1,被测液体折射率大于此光纤折射率。下列说法正确的有(     ) A.此光纤对该单色光的折射率为 B.该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的 C.锥面浸入液体过程中,探测到的光强相对于浸入液体前变强 D.锥面完全浸入液体后,若探测到的光强在变强,说明检测到气泡 【答案】AD 【详解】A.画出光路图如图所示 根据几何关系可知,该单色光在锥面发生全反射的临界角 根据临界角公式 可得此光纤对该单色光的折射率为,故A正确; B.根据 可得该单色光在此光纤中的传播速度为 可知该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的,故B错误; C.光从折射率大的介质到折射率小的介质中,才可能发生全反射,被测液体折射率大于此光纤折射率,则锥面浸入液体部分,光不会发生全反射,即锥面浸入液体过程中,探测到的光强相对于浸入液体前变弱,故C错误; D.锥面完全浸入液体后,若探测到的光强在变强,说明光在某些地方发生了全反射,发生全反射的地方即有空气,说明检测到气泡,故D正确。 故选AD。 8.(2026·浙江·高考真题)如图1所示,三块同质有机玻璃板甲、乙、丙,拼接形成两层同心圆弧空气膜。现让一束激光从P点射入,并在空气膜Q处注入一滴油,呈现图2所示的光路(其中、为相应光线的入射角)。已知空气折射率为1,光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是(   ) A.有机玻璃的折射率 B.光在有机玻璃中的传播速度 C.有机玻璃的折射率可能大于油的折射率 D.若在R处注入同种油滴,光线不会从R处进入乙 【答案】AC 【详解】A.光线在外层空气膜发生全反射,则,即有机玻璃的折射率,A正确; B.光线在内层空气膜发生全反射,则,,可得光在有机玻璃中的传播速度,B错误; CD.在空气膜Q处注入一滴油后,光线能通过油膜界面,不再发生全反射,则此时临界角,则此时有机玻璃的折射率可能大于油的折射率,若在R处注入同种油滴,光线同样可沿直线通过油膜界面,光线会从R处进入乙,C正确,D错误。 故选AC。 9.(2026·浙江·高考真题)光射入方解石晶体发生双折射,产生寻常光(光)和非常光(光)。现将一方解石晶体沿特定方向切割成相同的两块,把切割面磨成平整的光学面、用均匀等厚的薄透明树脂胶粘合在一起,形成晶体—树脂胶—晶体AC界面,制作成如图所示的光学器件ABCD(俯视图),其中,BC和AD面涂黑吸收光线。已知黄光在树脂胶中折射率;在方解石晶体中,光折射率,光折射率。一束黄光以入射角从AB面射入该器件,折射光均能到达AC面。下列说法正确的是(     )(光从折射率为的介质射入折射率为的介质,入射角为,折射角为,有) A.光和光的光子能量不相等 B.图中光线1是光,光线2是光 C.从CD面不可能射出平行的两束光 D.当时,只有一束光从CD面射出 【答案】BD 【详解】A.o光和e光是同一束黄光分解得到的,二者频率相同,光子能量,因此光子能量相等,故A错误; B.在左侧方解石中,o光折射率大于e光折射率,根据折射定律,相同入射角下,折射率越大折射角越小,因此光线1是e光,光线2是o光,故B正确; C. 两束光穿过树脂胶进入右侧方解石后,传播方向均平行于原入射树脂胶方向,最终从CD面出射进入空气时,可以得到两束平行的出射光(也可看作通过两个平行玻璃砖模型),故C错误; D.e光从方解石射入树脂胶是从光疏介质进入光密介质,不会发生全反射,一定能穿过树脂胶;而o光从方解石射入树脂胶是光密到光疏,存在全反射临界角。 入射光从空气以入射角射入AB面,设进入左方解石后,o光的折射角为,根据折射关系: 整理得: 由于,AB面的法线与AC面恰好平行,因此o光入射到AC界面时,光线与AC面法线的夹角满足几何关系: o光从方解石射入树脂胶,发生全反射的临界角满足全反射条件: 要让o光发生全反射,需要入射角 整理得到: o光在AC面发生全反射,被涂黑的面吸收,最终只有e光从CD面射出,故D正确。 故选 BD。 三、实验题 10.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)如图(a),某同学利用激光测距仪分别在①、②位置测量玻璃砖厚度时,发现两次示数差异较大。他猜想这可能与玻璃砖的折射率有关,于是设计了如下验证实验。 如图(b),在白纸上描出玻璃砖的两个边和,使激光沿纸面以某一角度入射到玻璃砖侧面,在光束1上靠近光源处标记点,在光束1与的交点处标记点,在光束2与的交点处标记点。 移走测距仪和玻璃砖。如图(c),过点作的垂线,连接和,以为圆心、为半径作圆弧,与交于点。分别测量、到的距离,记为和。 改变入射角多次测量,记录多组数据,计算玻璃砖折射率及其平均值。结果表明,测距仪在①、②位置测量时的示数比值与此平均值近似相等。 回答下列问题: (1)上述实验过程中,下列说法正确的是__________(单选)。 A.点只能标记在光束1上靠近光源处 B.点只能标记在光束2与的交点处 C.只能以为半径作圆弧 (2)处理数据时,__________(用、表示)。 (3)该同学推测,测距仪是通过测量激光的传播时间来计算距离的,则该测距仪示数是通过__________(选填“”或“”,和分别是激光在真空和介质中的速度)计算的。 (4)该同学将深度为的不锈钢杯装满水(折射率为1.33)后,测量此杯深度,若测距仪的示数接近__________(保留至小数点后1位),则符合他的推测。 【答案】(1)B (2) (3) (4)21.3 【详解】(1)AB.实验中标记点和点是为了确定入射光线和折射光线的方向,点的位置可以选取入射光线上的任意位置,光线在玻璃砖中发生折射,玻璃砖上不能标记,只能标记光从玻璃砖中射出的点,故A错误,B正确; C.作圆弧时,半径的长度可以任意选择,再用几何关系得出入射角和折射角的正弦值的表达式即可,故C错误。 故选B。 (2)根据题图可得入射角正弦值的表达式为,折射角的表示为,则折射率为 (3)测距仪默认激光在真空中的速度c计算距离,激光往返,因此示数按计算。 (4)设实际深度为 水的折射率 激光往返时间 其中 测距仪示数 联立可得 即测距仪的示数接近,则符合他的推测。 四、解答题 11.(2025·江西·高考真题)如图所示,将一透明空心圆形容器置于水平桌面,倒入液体,使液面与过圆心O的水平刻线齐平,忽略容器对光线的影响。 (1)若一束激光沿与法线NN'成45°角的 AO方向从空气入射至液面,折射光线OB与法线成30°角,则该液体折射率为多少? (2)若将激光从液体沿半径方向经圆心O射向空气,要在液面上方任何位置都观测不到出射光,则最小入射角为多少? 【答案】(1) (2)45° 【详解】(1)根据折射定律,有 代入数据解得 (2)要在液面上方任何位置都观测不到出射光,说明发生了全反射。设临界角为C,则有 解得最小入射角为 24 / 25 学科网(北京)股份有限公司 $ 40讲 光的折射 全反射 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 光的折射重 知识点1光的反射 知识点2光的折射定律重 考向1光的折射,求折射率。(考察做光路图能力)。重 考点二 全反射重 知识点1全反射 考向1利用全反射计算临界范围, 求折射率重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 光的折射 全反射 广西卷T9四川卷T9 河南卷T3广东卷T9 黑吉辽蒙T11 江西卷T13 山东卷T5 广东卷T4湖南卷T3 山东卷T15河南卷T2 福建卷T12湖北T13 贵州卷T3重庆卷T5 北京卷T15山东卷T15 江苏卷T6 考情分析 题型与考向:山东此部分属于必考内容。今年光学在选择题中考察,之前都是在计算体重考察。对学生画光路图的能力比较高。能计算折射率,但是解题思路比较单一,公式较少,是要拿到分的知识点,多加练习,大部分同学都可以拿到分。其他省份对光的考察以选择,实验,计算为主。难度也不大。 情境与立意:给光学材料,需要自己根据情景画出光路图,找到入射角和反射角。或利用全反射求折射率大小。 复习目标 目标一:画光路图。。 目标二.光的折射定律求折射率。 目标三.:全反射。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 考点一 光的折射 知●识●解●构 知识点1 光的反射 1. 定义:光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质的现象。 2. 图示: 3. 反射定律: 反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧。反射角等于入射角。 知识点2 光的折射定律 重 1. 定义:光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。 2. 图示: 3. 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:=n12(n12为比例常数)。 (3)折射率与速度的关系式:n=。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)斜射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质斜射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。 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,还反映了光在介质中传播速度的大小,光在介质中传播速度与真空中光速满足v=。 (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,虽然在不同介质中波速、波长不同,但频率相同。 4. 光路可逆性 在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的。如果让光线逆着出射光线射到界面上,光线就会逆着原来的入射光线出射。 解决光的折射问题的一般思路 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、折射角均为光线与法线的夹角。 3.利用折射定律求解。 4.注意折射现象中光路的可逆性。 考●向●破●译 考向1 光的折射,求折射率。(考察做光路图能力)重 一、单选题 1.(25-26高三上·四川自贡·期末)冬日上午的暖阳透过窗户照射到桌面水杯的水面上,阳光呈现了它绚丽的彩色,如图(1)、(2)所示,不同波长的两单色光a、b沿同一方向从空气射向圆柱形水杯直径的竖直截面,其部分光路可以简化为图(3)所示。则(  ) A.a单色光的频率比b单色光的频率小 B.在水中a单色光的传播时间等于b单色光的传播时间 C.当a、b两束光由玻璃射向空气中,a光临界角比b光临界角小 D.用a、b两束光在相同条件下做双缝干涉实验,a光产生的干涉条纹间距比b光小 2.(24-25高二下·四川泸州·阶段检测)一个长方体玻璃砖截面如图所示,,一束黄光从的中点射入玻璃砖,方向与边成角,恰好射到点。已知光在真空中的传播速度为,不考虑光在玻璃砖内的反射,下列说法正确的是(  ) A.玻璃砖对黄光的折射率为 B.用红光替代黄光,其他条件不变,红光从边射出玻璃砖 C.黄光在玻璃砖中的传播时间为 D.用红光替代黄光,其他条件不变,红光在玻璃砖中的传播时间变长 3.(25-26高三上·河北邢台·期末)在校园冬季运动会上,高三某班获得了接力比赛的冠军,获得的水晶奖杯的底座的竖直截面是个矩形,如图所示,底座的厚度为,某同学用激光笔以的入射角照射到底座上的点,经折射后,光从点射出。已知光的折射率为,光在真空中传播的速度为,则光从点传播到点的时间为(  ) A. B. C. D. 二、解答题 4.(24-25高二下·四川眉山·阶段检测)在直角坐标系的第一象限内有一截面为四分之一圆的柱状玻璃体如图所示放置,其半径为R,圆心在O点。一光源发出的单色光始终垂直于y轴射入玻璃体,已知玻璃体的折射率n=。该光源从与P点(四分之一圆的柱状玻璃体最高点)等高处自由下落,当单色光源在R>y>0范围内运动时,则: (1)经过多长时间单色光可以从圆弧面射出? (2)在x轴上的玻璃体外部,单色光不能照射的范围有哪些?(不考虑经过玻璃体全反射后的情况) 5.(25-26高二上·江西抚州·期末)如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°,求: (1)玻璃的折射率; (2)光沿BM在玻璃球体内传播的时间; (3)球心O到BN的距离。 6.(25-26高二上·山东德州·期末)如图所示,直角三角形为某棱镜的截面,其中,边长为,将棱镜固定在水平地面上,面平行于地面。一细束单色光从边的中点垂直于面射入棱镜,不考虑光线在棱镜内的反射,单色光在边射出的光线在水平地面上的光斑为点,。光在真空中的传播速度为,求: (1)棱镜对单色光的折射率; (2)单色光从点射到点所用的时间。 7.(2026·四川巴中·模拟预测)在一次家庭物理自主探究活动中,某同学从冰箱冷冻室里取出一块用正方形冰格制成的冰块。该冰块呈规则的正方体,其横截面为正方形,边长为。如图所示,他让一束激光从冰块上表面的中点处入射,入射角为。激光折射入冰块后,照射到右侧面的点,且在点恰好发生全反射,随后反射光线从下表面上的点射出。求: (1)该冰块的折射率; (2)、两点之间的距离. 8.(25-26高二上·江苏南京·期末)有一个半径为R的半圆柱形透明体,其俯视图如图所示,某同学进行了如下实验:用激光笔从右侧沿垂直于直径AB方向朝透明体射入,保持入射方向不变,入射点由圆心O处缓慢向A处移动,观察到从圆弧面上射出的光逐渐减弱。当入射点到达C处时,恰好看不到光从圆弧面上D处射出,已知透明体材料的折射率,真空中光速为c。 (1)求OC的长度; (2)从C处垂直入射的光线经D点反射后恰好到达B点,求该光线在透明体中从C传播到B的时间t。 考点二 全反射 知●识●解●构 知识点1 全反射重 1.全反射:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光完全消失,只剩下反射光的现象叫作全反射。 2.全反射的条件 (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=。介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小。 4.光导纤维 光导纤维的原理是光的全反射,如图所示。 考●向●破●译 考向1 利用全反射计算临界范围, 求折射率重 一、解答题 1.(26-27高三上·湖南益阳·阶段检测)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为2.7 m,折射率为,代表端面。已知光在真空中的传播速度为。 (1)为使光线能从玻璃丝的端面传播到另一端面,求光线在端面上的入射角应满足的条件; (2)当光线在玻璃丝侧面恰好发生全反射时,光线从端面传播到另一端面所需的时间。 2.(26-27高二上·重庆沙坪坝·开学考试)夜间平静的湖面上静止漂浮着一发光“浮漂”(可视为点光源),“浮漂”下方通过竖直绷紧的一小段钓鱼线连着鱼钩。某时刻开始,鱼拉着鱼钩竖直向下游动,“浮漂”也开始竖直向下沉入水中,经过时间时,水面上有光透出的圆形区域的半径为。已知水对“浮漂”发出的光的折射率,光在真空中的速度为,求: (1)时间内,鱼向下游动的平均速度大小; (2)半径为的圆形区域内,能射出水面的光在水中传播的最长时间。 3.(25-26高二上·山东威海·期末)如图所示,一透明球的半径为,为球心,为直径,球面内侧点有一单色点光源,可向球内任意方向发射光线,透明球的折射率为,光在真空中的速度为。 (1)求出射光线平行于的光在球内的传播时间; (2)若透明球不超过一半的面积有光射出,求的取值范围。 4.(25-26高二上·江苏常州·期末)同心玻璃球壳外半径R,折射率为,圆柱形平行光束半径为R,光束正好射向左侧球壳进入其中,所有光线正好都到达内腔的表面。已知光的频率为f,真空中光速为c,求: (1)光在玻璃中的速度和波长以及内腔的半径r。 (2)入射光束中某区域的光能够进入内腔中,求此区域在入射光束总区域中的占比。 5.(26-27高三上·福建泉州·阶段检测)图为一均匀透明介质制作的球形光学元件,半径为,元件内有一单色点光源可向各个方向发出光线,其中与连线垂直的光线恰好可以在元件表面点发生全反射,元件表面存在一点,与竖直方向夹角为(且大小未知),点出射光线的反向延长线与所在直线的交点为。已知光源与圆心的距离为,求: (1)元件对该单色光的折射率; (2)点与圆心的距离。 6.(25-26高三上·湖南长沙·期末)如图所示,透明玻璃体的下半部分是圆柱体,上半部分是半球体,圆柱体的底面半径和高均为,半球体的半径也为,为半球体的球心,为圆柱体底面圆心,半球体上有一点,点距半球体底面的距离为。现有一束光从沿方向射入玻璃体,逐渐增加入射光与的夹角,如图所示,当光线从半球体点射出时,射出方向与平行,已知光在真空中传播速度为。求: (1)透明玻璃体的折射率; (2)逐渐增大的过程中,通过计算判断是否有光从圆柱体侧面出射; (3)逐渐增大的过程中,求光在玻璃体里面的最短传播时间。 7.(25-26高二上·河北秦皇岛·阶段检测)如图所示,三棱镜的横截面为直角三角形,,边镀有反射膜,,是与三棱镜边紧贴且垂直的接收屏。一束平行于边的光线从边上的点射入三棱镜,经过边反射后,恰好经过边上的点,并最终打在接收屏上的点(图中未标出)。已知,,光在真空中的速度为,不考虑多次反射和折射。求: (1)三棱镜的折射率; (2)的长度; (3)光线自点到点的时间。 8.(25-26高二下·辽宁大连·期末)为制作墙面造型的装饰艺术效果,将一块半径为R的圆柱形玻璃砖平行于轴线切割,其横截面如图所示。O为圆心,直径AB与竖直切面交于点M,。一束光从左侧弧面的P点斜射入玻璃中,折射后光线恰好经过M点,已知入射光线与PD夹角,,,取,,光在真空中的速度为c,求: (1)玻璃对该光的折射率 (2)该光束在玻璃中从射入到第一次射出的传播时间 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 一、单选题 1.(2026·河南·高考真题)如图,一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合,半圆直径与三角形底边重合,等腰三角形的顶角为。在横截面所在平面内,一束光从点垂直于三角形底边入射,从点射出。已知、到三角形底边距离均为,出射光线与入射光线平行,则棱镜的折射率为(     ) A. B. C. D.2 2.(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 3.(2026·重庆·高考真题)某种特殊眼镜通过三棱镜改变光路给人们视物带来方便。如图所示,三棱镜的MN面为镜面,光从空气经MK面射入棱镜,最终从NK面射出,进入眼睛。若,某单色光从MK面P点与MK成45°角射入后,垂直射到镜面MN上,则(     ) A.三棱镜对该光的折射率为1.5 B.三棱镜对该光的折射率为 C.该光从三棱镜射入空气发生全反射的临界角为45° D.该光从三棱镜射入空气发生全反射的临界角为60° 4.(2026·山东·高考真题)半径为的半圆形玻璃砖横截面如图所示,底部等腰梯形区域充满不反射、不透光的吸光性材料。梯形下底中点与圆心重合,下底为,上底为,高为。单色光线从左侧入射,方向始终平行于直径。当入射点从点逐渐向上移动至点时,光线恰能从玻璃砖另一侧射出,点与的距离为,该玻璃的折射率为(     ) A. B. C. D. 二、多选题 5.(2026·广西·高考真题)现有两个截面形状是直角三角形、折射率可随材料两端电压变化的不同材料,左下半部分折射率,右上半部分折射率,;把它们拼成长方体,截面如图甲所示,连接如图乙所示的电路,调节滑动变阻器,改变它们的折射率,一光束从左侧中点水平射入,从边射出,光在两材料界面发生折射后,和水平面的夹角为。当滑动变阻器的滑片向左移动时(     ) A.折射光从射出 B.折射光从射出 C.变小 D.变大 6.(2026·四川·高考真题)如图所示,在折射率为、厚度为的长方体玻璃砖上加工一V形凹槽,将其制成左右对称的工件,凹槽边长、。将工件放置在水平面上,用单色平行于光沿竖直方向照射工件,观测到工件底部有多个亮度不同的区域、各区域分界线用a、b、c、d、e、f表示。不考虑光的反射和干涉,所有表面均视为平面。则(     ) A.c、d间亮度最高 B.a、b间和e、f间亮度最高 C.c、d间距为 D.a、b间距和e、f间距均为 7.(2026·广东·高考真题)图中底端为锥形且顶角为的直光纤,可用于检测流动液体中的空气泡,某单色光从光纤顶端左部入射,平行于轴线方向传播,探测器在光纤顶端右部探测锥面反射光的光强,已知锥面外为空气时,该单色光在锥面恰好发生全反射,空气折射率取1,被测液体折射率大于此光纤折射率。下列说法正确的有(     ) A.此光纤对该单色光的折射率为 B.该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的 C.锥面浸入液体过程中,探测到的光强相对于浸入液体前变强 D.锥面完全浸入液体后,若探测到的光强在变强,说明检测到气泡 8.(2026·浙江·高考真题)如图1所示,三块同质有机玻璃板甲、乙、丙,拼接形成两层同心圆弧空气膜。现让一束激光从P点射入,并在空气膜Q处注入一滴油,呈现图2所示的光路(其中、为相应光线的入射角)。已知空气折射率为1,光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是(   ) A.有机玻璃的折射率 B.光在有机玻璃中的传播速度 C.有机玻璃的折射率可能大于油的折射率 D.若在R处注入同种油滴,光线不会从R处进入乙 9.(2026·浙江·高考真题)光射入方解石晶体发生双折射,产生寻常光(光)和非常光(光)。现将一方解石晶体沿特定方向切割成相同的两块,把切割面磨成平整的光学面、用均匀等厚的薄透明树脂胶粘合在一起,形成晶体—树脂胶—晶体AC界面,制作成如图所示的光学器件ABCD(俯视图),其中,BC和AD面涂黑吸收光线。已知黄光在树脂胶中折射率;在方解石晶体中,光折射率,光折射率。一束黄光以入射角从AB面射入该器件,折射光均能到达AC面。下列说法正确的是(     )(光从折射率为的介质射入折射率为的介质,入射角为,折射角为,有) A.光和光的光子能量不相等 B.图中光线1是光,光线2是光 C.从CD面不可能射出平行的两束光 D.当时,只有一束光从CD面射出 三、实验题 10.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)如图(a),某同学利用激光测距仪分别在①、②位置测量玻璃砖厚度时,发现两次示数差异较大。他猜想这可能与玻璃砖的折射率有关,于是设计了如下验证实验。 如图(b),在白纸上描出玻璃砖的两个边和,使激光沿纸面以某一角度入射到玻璃砖侧面,在光束1上靠近光源处标记点,在光束1与的交点处标记点,在光束2与的交点处标记点。 移走测距仪和玻璃砖。如图(c),过点作的垂线,连接和,以为圆心、为半径作圆弧,与交于点。分别测量、到的距离,记为和。 改变入射角多次测量,记录多组数据,计算玻璃砖折射率及其平均值。结果表明,测距仪在①、②位置测量时的示数比值与此平均值近似相等。 回答下列问题: (1)上述实验过程中,下列说法正确的是__________(单选)。 A.点只能标记在光束1上靠近光源处 B.点只能标记在光束2与的交点处 C.只能以为半径作圆弧 (2)处理数据时,__________(用、表示)。 (3)该同学推测,测距仪是通过测量激光的传播时间来计算距离的,则该测距仪示数是通过__________(选填“”或“”,和分别是激光在真空和介质中的速度)计算的。 (4)该同学将深度为的不锈钢杯装满水(折射率为1.33)后,测量此杯深度,若测距仪的示数接近__________(保留至小数点后1位),则符合他的推测。 四、解答题 11.(2025·江西·高考真题)如图所示,将一透明空心圆形容器置于水平桌面,倒入液体,使液面与过圆心O的水平刻线齐平,忽略容器对光线的影响。 (1)若一束激光沿与法线NN'成45°角的 AO方向从空气入射至液面,折射光线OB与法线成30°角,则该液体折射率为多少? (2)若将激光从液体沿半径方向经圆心O射向空气,要在液面上方任何位置都观测不到出射光,则最小入射角为多少? 24 / 25 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

第40讲 光的折射 全反射(复习讲义)(山东专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
1
第40讲 光的折射 全反射(复习讲义)(山东专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
2
第40讲 光的折射 全反射(复习讲义)(山东专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。