练案26 第四章 2. 全反射-【成才之路·练案】2026-2027学年高中物理选择性必修1同步新课程学习指导（人教版）

玻璃砖中的光路，如图所示。 fM (2)由折射定律可得n= sin r (3)装璃珍新射率的表达式：血亚州台代入敏 sin r fM PM= (3)为了保证能在弧面CD上有出射光线，实验过程中，光线 OM 在弧面AB上的入射角应适当小一些。 据可知n= 3.40 ≈1.51。 2.25 (4)图像的斜率k=s血i=,由题图乙可知斜率为1.5，即该 sin r (4相对误差的计算式为ò=测量值-真实值×100%，为了 玻璃的折射率为1.5。 真实值 4(1)cD(2)等于(3)AB.CD的长度号 减小d、d2测量的相对误差，实验中d,、d2要尽量稍大一些， 即激光在M点入射时应尽量使入射角稍小一些。 解析：(1)用插针法测量玻璃的折射率时，玻璃砖上、下表面不 一定要平行，故A错误：为了减小测量误差，选择的入射角不 练案[26] 能太小，也不能太大，故B错误；为了准确确定入射光线和折 基础巩固练 射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C正确：大头针P,和 1.C全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质且人射 P2及P3和P4之间的距离适当大些时，适当的距离引起的误 角大于或等于临界角，二者缺一不可；发生全反射时，折射光 差会减小，实验效果会好些，故D正确。 线全部消失，只剩下反射光线。选项C正确。 (2)如图所示，实线表示将玻璃砖向 下平移后实际的光路图，而虚线是作 2.C 图时所采用的光路图，通过比较发 根据折射定律：部食-品都=，反AB循误光从优 现，入射角和折射角没有变化，由折 介质射向真空中，当折射角等于90°时发生全反射，此时入射 射定律知，折射率的测量值等于准 角为C,则有n=厄=如8，解得C=45°，即人射角大于或等 确值。 于45时发生全反射现象，C正确，D错误。 (3)需要测量AB、CD的长度。根据折射定律得 3.B激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反 AB n=sin∠A0B-04_AB 射，就像光导纤维一样，A错误，B正确；仅改用折射率更大的 sin∠COD-CD-CD OC 液体，根据血C=,可知临界角更小，激光束仍可在液体流 5.(1)光路图见解析 (2)14-4)+ (3)变小 中发生全反射，能完全被限制在液体流内，C错误；根据“=。 (l1-l)√2+2 可知，激光在水中的传播速度小于其在空气中的传播速度，D 解析：(1)根据题意结合光的传播情况作出光路图 错误。 如图所示： 4D由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由mC= n 厂2，得C=45°<0=60°，故光在两介质的分界面上会发生全 反射，只有反射光线，没有折射光线，故选项D正确。 5.BC由题图乙的图线可知，当0小于等于30°时，人射角大于 等于60°，折射光线的强度为零，光线产生全反射现象，所以此 透明体的临界角为60°，故选项A错误，B正确；由临界角公式 (2)根据光的折射定律可得：n=s加 ，解得n=2, sin C=1 3,故选项C正确，D错误。 sin r 根据几何关系可得： 6.BC作出临界情况下的光路图，如图甲所示，激光发生全反 sin i=- AB 射的临界角为90°-41°=49，由n=C可得，水的折射率 AB2+OA√+2 1 AB -S S2 n= n490,A错误，B正确；当a=60°时，光路图如图乙所示， OC √(AB-S1S2)2+0A sin30°=sin49°可得，sin0=sin30° sin 0 由n 41-43 sin490,由于sin49°<1， √14-4)2+2 可知sin0>2,故0>30°，岸上救援人员接收激光光束的方 联立解得n=4√仙-4)+ 向与水面夹角小于60°，C正确，D错误。 (41-)+2 (3)若玻璃砖宽度变小，相当于把ad边下移，与两条光线的交 点距离变小，即BC变小，那么SS2也会变小。 6(2)2.25(3)学151（④）箱小-些 41° 60 49 解析：(2)③刻度尺的最小分度为0.1cm,由图可知，d1为 2.25cm。 甲 260 7.B由题意可知，光线在棱镜与空气界面发生全反射的临界角： 为90°，折射角为临界角C, 为C=arcsin↓<arcsin AC+h 4 2 <45°，根据几何关系可知光线在 则：n=sin90 sin C AC 3 AC面的入射角为45°，所以光线在AC面发生全反射，反射光 线平行于AB,进而在BC面的入射角也为45°，也会发生全反 解得AC=号万m 射，最终垂直于AB射出棱镜，所以出射光线是平行于人射光 线的光线②，B正确，A、C、D错误。 练案[27] 8.D光从光密介质射人光疏介质，才可能发生全反射，故n1> 基础巩固练 西：光在内芯传播的路程5=品。光在内芯的传播速度=1.A由题图知介质对6光的折射率大，所以6光先发生全反 ,所以光通过光统的时间1=产。>”故D正确。 射，A正确，C错误；由公式”=C知，折射率大的传播速度小， n =csin 0 所以在该介质中b光的传播速度小于a光的传播速度，B正 综合提升练 确：从空气进入玻璃是从光疏介质射入光密介质，不会发生全 9.BD光路图如图所示，在棱镜内bc边反射时的人射角，甲光 反射，D错误。 比乙光的大，D正确；根据折射定律可知nm<nz,由sinC= 2.ABC 知C>C2,A,C错误；根据n=二可知，m>2,B正确。 ①b光偏折程度大，n。<n。,A对。 由m=号知，>，C对。 ③增大入射角，入 光路 b之 甲 射光线绕O顺时针 旋转，折射光线绕 10.D如图所示，光线在右端界面上发生折射，入射角为90°- O顺时针旋转，b C,折射角为0，则折射率n= sin0一=sing。又因为 光先消失，D错。 sin(90°-C)=cosC ②a光偏折程度小，f。<f6 血C=,由以上两式联立解得n=个+sm0,选项D 由=入f知，入>入，B对。 正确。 3.ACD根据临界角公式血C=六得nC:故A正确：光 920 的频率由光源决定，与介质无关，则此单色光在该介质中的频 90°-C 率与在真空中的频率相等，故B错误：光在介质中的传播速度 11.AD光的频率由光源决定，与介质无关，所以光从真空射人 U=C =csin C,故C正确：设光在真空中与介质中的波长分别 光纤，光的频率不变，故A正确；光通过此光纤到达小截面的 n 最短距离为L,光在光纤中的传播速度”=￠，则光通过此光 n 为和入，由三c三入，联立可得n光则A国 纤到达小截面的最短时何为：=二-，放B错误：通过光 入osin C,故D正确。 4.C光线射到水面时一定发生反射，所以反射光中红光和蓝光 纤侧面发生全反射后再从上方小截面射出的光束与垂直上 都有，故D图不可能：由于红光的频率比蓝光的小，红光的折 方小截面射出的光束不平行，故C错误；设临界角为C,则 smG=。,到达光纤侧面的光线人射角为0，当0>C,即有 射率比蓝光的小，由临界角公式nC=。知，红光的临界角 比蓝光的大，所以在水面上若蓝光不发生全反射，则红光也一 血0>，则光在第一次到达光纤侧面时发生全反射，不会 定不会发生全反射，故B图不可能：当两种色光都能折射到空 从光纤侧面射出，故D正确。 中时，根据折射定律n二D公知，红光与蓝光的折射常不 12.()号(2)号万m 同，在入射角相等时，折射角一定不同，故A不可能；综上，只 解析：(1)如图所示，点光源S在距水面高3m处时，光能射到 有C可能。 B点。知n=s血8，图sin9=0.8,sin,=0.6,则水的折射 5.D棱镜对该光的折射率为1.5，设临界角为C,则sinC= sin 0, 几=了。光从空气垂直于棱镜的AB面射人棱镜，射到棱镜 12 4 率n=3 的斜面上时，人射角为i=60°>C,所以光在此处会发生全反 射。反射光线射到棱镜的底面时，入射角为B=30°<C,所以 3 m 光在此处既会发生反射也会发生折射，反射光线会垂直于AC 4m 面射出，折射光线从棱镜进人空气，折射角大于人射角。 a 4 m 综合提升练 6.C 设光线在OQ界面的入射角为α，折射角为B,几何关系可 知a=30°，则有折射定律n=血B=2,光线射出00界面的 (2)点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处 sin o 折射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC,此时，入射角 临界为发生全反射，光路图如下，其中OB⊥CS, —261练案[26] 第四章 基础巩固练 知识点一全反射的理解与计算 1.关于全反射，下列叙述正确的是 A.发生全反射时仍有折射光线，只是折射光 线非常弱 B.光从光密介质射向光疏介质时，一定会发 生全反射现象 C.光从光密介质射向光疏介质时，可能不发 生全反射现象 D.光从光疏介质射向光密介质时，可能发生 全反射现象 2.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光 路如图所示。下列说法中正确的是（ 459 真空 介质 30A A.此介质的折射率等于1.5 B.此介质的折射率等于3 C.当光从此介质射向真空中时，入射角大于 或等于45时可发生全反射现象 D.当光从介质射向真空中时，入射角小于30° 时可能发生全反射现象 3.(2025·山东潍坊高二期末)如图所示，将塑 料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从 小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔，观察 到激光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限 制在水流内。则下列说法正确的是（) 激光 水 201 全反射 A.激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界 面上发生折射 B.激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界 面上发生全反射 C.仅改用折射率更大的液体，激光束不能完 全被限制在液体流内 D.激光在水中的传播速度大于在空气中的传 播速度 4.某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介 质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正 确的是（图中I为空气，Ⅱ为介质）() :I 0的Ⅱ0的Ⅱ一0 5.(多选)一束细光束由真空沿着径向射入一块 半圆柱形透明体，如图甲所示，对其射出后的 折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强 度随着0的变化而变化，如图乙的图线所示， 则下列说法正确的是 () 折射光线的强度 30°60°方 乙 A.透明体的临界角为30° B.透明体的临界角为60° C.透明体的折射率为 3 D透明体的折射率为 6.（多选)(2023·湖南卷)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 ( 岸上救援人员 水面 a 潜水 爱好者之激光器 A.水的折射率为 1 in41° B.水的折射率为sin49° 1 C.当他以=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小 于60° D.当他以a=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° 知识点二全反射棱镜和光导纤维 7.自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间 骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光线反 射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整 齐排列的等腰直角棱镜（折射率n>√2）组成， 棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的 光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC 边和CB边反射后，从AB边的O'点射出，则出 射光线是 入射光线 出射光线 `③ —20 A.平行于AC边的光线① B.平行于入射光线的光线② C.平行于CB边的光线③ D.平行于AB边的光线④ 8.如图所示是两个城市间光缆中的一条光导纤 维的一段，光缆总长为L,它的玻璃芯的折射 率为n1,外层材料的折射率为n2。若光在空 气中的传播速度近似为c,则对于光由它的一 端射入经多次全反射后从另一端射出的过程， 下列判断中正确的是 0: A.八<，光通过光缆的时间等于 c B.,<n,光通过光缆的时间大于，凸 C.m>n,光通过光缆的时间等于， D.%>,光通过光缆的时间大于九 综合提升练 9.(多选)等腰三角形△abc为一棱镜的横截面， ab=ac;一平行于bc边的细光束从ab边射入 棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成 了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下 方，如图所示。不考虑多次反射，下列说法正 确的是 一甲 b A.在棱镜中甲光的临界角小于乙光的临界角 B.在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大 C.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折 射率 D.在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙 光的大 2