第63讲 光的折射 全反射（复习讲义）（北京专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第63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 折射定律和对折射率的理解及应用 知识点1 折射定律 知识点2 折射率 考向1 折射定律及折射率的定性分析 重 考向2 折射定律及折射率的定量计算 【思维建模】解决光的折射问题的三步骤一注意 考点二 全反射 光导纤维 知识点1 全反射 光导纤维 考向1 全反射的理解与应用 重 考向2 全反射与光导纤维 重 考点三 光路控制及光的色散现象 知识点1 光路控制 知识点2 光的色散现象 考向1 平行玻璃砖对光的色散 重 考向2 三棱镜对光的色散 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 折射定律和折射率 北京，T1，3分 北京，T14，3分 —— 全反射 光导纤维 —— —— —— 光路控制及光的色散现象 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型多以选择题形式出现，难度中等，常以三棱镜、光导纤维等光学器件为试题背景，考查对折射定律、折射率、全反射条件的理解辨析，同时结合光路几何关系、光的色散现象进行定性判断与简单计算，部分试题会设置光路作图、不同色光光学性质对比类设问。 情境与立意： 1.生活实践类：全反射棱镜、光导纤维。 2.学习探究类：折射定律、全反射、测量玻璃的折射率。 复习目标 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。 2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 折射定律和对折射率的理解及应用 知识点1 折射定律 知●识●解●构 1.折射定律 （1）内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在_________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_________比。 （2）表达式：=n12（n12为比例常数）。 2．光的折射现象的理解： （1）光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，但并非一定要变化（当光垂直界面入射时，光的传播方向就不变化）。 （2）光在同一种非均匀介质中传播时，也会发生折射现象。当光线向折射率变大的方向传播时，光线逐渐靠近法线，且光线不断发生折射；当光线向折射率变小的方向传播时，光线逐渐远离法线，同样光线也不断发生折射。 （3）在光的折射现象中，光路是可逆的。 知识点2 折射率 知●识●解●构 1.折射率 （1）定义式：n=_________。 （2）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_________。 说明：（1）关系式n=中的n是指介质相对于真空的折射率，即绝对折射率。 （2）折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。 无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。 2．折射率的理解： （1）在公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。 （2）折射率只由介质本身的光学性质和光的频率决定。由n＝定义和计算，与入射角θ1、折射角θ2无关。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）由n＝可计算光的折射率，n是光从真空射入某种介质的折射率。对两种介质来说，若n1>n2，则折射率为n1的称为光密介质，折射率为n2的称为光疏介质。 （4）光从一种介质进入另一种介质时频率不变，波长改变，光速改变，可以根据v＝λf和n＝判断。 3.光路的可逆性 在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。 4.解决光的折射问题的思路 （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、折射角均以法线为标准。 （3）利用折射定律、折射率公式求解。 （4）注意折射现象中光路的可逆性。 考●向●破●译 考向1 折射定律及折射率的定性分析 【重】 例1 （2026·北京朝阳·一模）一束单色光从某种均匀介质射入空气中时，入射角为θ1，折射角为θ2，折射光路如图所示。下列说法正确的是（　　） A．此介质的折射率为 B．光在介质中的速度与光在空气中速度的比值为 C．当入射角减小时，光在介质中的波长也随之减小 D．当入射角减小时，折射角也随之减小，但折射率不变 【变式训练1·变情境】(2025·北京海淀区)在如图所示的平面内，光束a从介质斜射向空气，出射光为b、c两束单色光。关于b、c两束单色光，下列说法正确的是（　　） A．介质对b光的折射率较大 B．在介质中，b光的传播速度较大 C．发生全反射时，b光的临界角较小 D．若两束光都能使某种金属发生光电效应，则b光产生光电子的最大初动能较大 【变式训练2·变载体】(2026·北京朝阳区)如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A．光束的频率小于光束的频率 B．玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率 C．在真空中光束的波长大于光束的波长 D．在玻璃砖中光束的传播速度大于光束的传播速度 考向2 折射定律及折射率的定量计算 例2 (2026·北京东城区)如图所示，在距离水面高为50 cm的观察点，看到与水面成45°角的方向有一条鱼，而鱼的实际位置在水面下方 cm处，已知水的折射率为。下列说法正确的是（ ） A．光从水中进入空气后波长变小 B．鱼与观察者的实际水平距离为70 cm C．从鱼发出并能射出水面的光线与竖直方向的夹角θ最大为37° D．看到的鱼的位置比实际位置更低 【变式训练1·变载体】如图所示，某透明介质的横截面为直角三角形，O是斜边AB上的一点，。一束单色光MO从真空沿平行AC的方向从O点射入介质，折射光恰好过C点。已知折射光线与AC边的夹角为16°，，该介质的折射率为（ ） A． B． C． D． 【变式训练2·变载体】某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16 cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案可知（　　） A.若h=4 cm，则n= B.若h=6 cm，则n= C.若n=，则h=10 cm D.若n=，则h=5 cm 思维建模 解决光的折射问题的三步骤一注意 1．三步骤 （1）根据题目情境画出光路图。 （2）画出介质分界面的法线，利用几何关系（往往寻找一个三角形）确定光路中的入射角、折射角。 （3）根据折射定律n＝、折射率公式n＝求解。若要求传播时间，还需计算出传播路程及速度。 2．一注意 注意折射定律n＝中θ1是空气中的角度，θ2是另一介质中的角度。 考点二 全反射 光导纤维 知识点1 全反射 光导纤维 知●识●解●构 1.光密介质与光疏介质 介质 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲>n乙，则甲相对乙是_________介质 若n甲<n乙，则甲相对乙是_________介质 2.全反射 （1）定义：光从_________介质射入_________介质时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全_________，只剩下反射光的现象。 （2）条件：①光从_________介质射入_________介质。②入射角_________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，由n=，得sin C=。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。 （4）能量：入射角增大的过程中，折射光的能量_________，反射光的能量_________，当发生全反射时，反射光的能量最强。 3.全反射的应用 （1）全反射棱镜 截面是等腰直角三角形的棱镜（通常是玻璃做成的）叫全反射棱镜。它的作用一般有如图所示的四种情况。 （2）光导纤维 光导纤维简称“光纤”，它是非常细的特制玻璃丝（直径在几微米到一百微米之间），由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大。光导纤维导光的原理是光的_________，如图所示。 ⚠特别提醒 内芯相对于外套为光密介质，内芯的折射率大于外套的折射率。 4．解答全反射问题的技巧 （1）解答全反射问题时，要抓住发生全反射的两个条件： ①光必须从光密介质射入光疏介质。 ②入射角大于或等于临界角。 （2）利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符。 5.全反射的四点提醒： （1）如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。 （2）光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的。 （3）全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱；当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射。 （4）不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、传播速度也不同，发生全反射现象的临界角也不同。 考●向●破●译 考向1 全反射的理解与应用 【重】 例1 （2026·北京西城·一模）声呐是海军舰艇、潜艇的“水下眼睛”，某一种声呐的工作原理是通过发射声波并接收目标反射的回波，根据声波传播的时间、方向和强度，计算目标的距离、方位和性质。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。当光经过非均匀介质时，由于折射，光线将发生弯曲，如图1所示。由于温度、压强等因素的影响，某处海洋中的声速与深度的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．由图1可知，光在区域1中的传播速度大于在区域2中的传播速度 B．由图1可知，调整光的入射方向，光由区域4射向区域3时可能发生全反射 C．由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域I传播的过程中波长变短 D．由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域Ⅲ传播的过程中可能发生全反射 【变式训练1·变考法】(2026·北京中国人民大学附属中学)（多选）下表是教材上给出的，在时、波长为的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是（　　） 表几种介质的折射率（） 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 氯化钠 1.54 二硫化碳 1.63 酒精 1.36 玻璃 1.5~1.8 水 1.33 水晶 1.55 空气 1.00028 A．光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B．同一种介质，对不同波长的光折射率可能不同 C．这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射 D．酒精相对于水是光密介质，玻璃相对于金刚石是光疏介质 【变式训练2·变角度】(2026·北京通州区)一束激光从介质1进入介质2（虚线为法线），方向如图所示，下列对于1、2两种介质的光学性质判断中正确的是（ ） A．介质2是光疏介质 B．光在介质1中反射角是 C．光在介质2中折射角是 D．光从介质2进入介质1会发生全反射 考向2 全反射与光导纤维 【重】 例2(2026·北京第三十五中学)如图所示，用折射率的材料制成一条长为的实心纤维。一细束激光从真空中由其左端的中心点以的入射角射入纤维内，经过一系列反射后从右端射出。已知真空中的光速，则（　　） A．该激光在纤维中传播速度的大小为 B．该激光由纤维左端射入时的折射角为 C．该激光在纤维中传播所经历的时间为 D．该激光在纤维侧壁上有可能不发生全反射 【变式训练1·变载体】（2025·北京石景山·一模）有一种光导纤维沿径向折射率的变化是连续的，称为连续型光导纤维。其折射率中心最大，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最小。关于光在连续型光导纤维中的传播，下列四个图中能正确表示其传播路径的是（　　） A． B． C． D． 【变式训练2·变情境】（2026·北京大兴第一中学）高锟是著名的华裔物理学家，因在光纤通信方面的研究获得诺贝尔物理学奖，被称为光纤之父。光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。如图所示，一束复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为、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．从空气射入光导纤维，、光的波长都变长 C．a、b光在内芯中传播时，光的传播速度更大 D．若、光分别作为同一双缝干涉装置光源时，光的干涉条纹间距更大 思维建模 解决全反射问题的一般步骤 （1）确定光是由光密介质进入光疏介质。 （2）应用sin C＝确定临界角。 （3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。 （4）如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。 （5）运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题。 考点三 光路控制及光的色散现象 知识点1 光路控制 知●识●解●构 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球）对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体（球） 结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形的三棱镜 横截面是圆 对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折 应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向 知识点2 光的色散现象 知●识●解●构 1.各种色光的比较与分析 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率 低→高 同一介质中的折射率 小→大 同一介质中的速度 大→小 同一介质中的波长 大→小 通过同一棱镜的偏折角 小→大 同一介质中的临界角 大→小 同一装置的双缝干涉条纹间距 大→小 2.光的折射率与光速、频率、波长关系的综合分析 先由折射光路判断光的折射角大小关系，进而得出光的频率关系，然后再根据n=和λ=判断出光速、波长的关系。 （1）折射率与光的频率的关系：在同一介质中，频率越大的光折射率越大，当各种色光通过同一介质时，紫光折射率最大，红光折射率最小。 （2）折射率与光速及波长的关系：当光从真空进入介质时，频率不变，速度减小，波长减小，=n==。 ⚠特别提醒 不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同。 考●向●破●译 考向1 平行玻璃砖对光的色散 例1(2025·北京密云区)如图所示，一束复色光从O点以入射角θ斜射入上、下表面平行的透明玻璃砖内，经折射后分成A、B两束光分别从下表面的a、b两点射出，关于A、B两束光，下列说法正确的是（　　） A．从a、b两点射出后，两束光可能平行也可能不平行 B．A光的波长一定大于B光的波长 C．若增大入射角θ，B光有可能在玻璃砖下表面发生全反射 D．A光在玻璃砖中的传播速度小于B光在玻璃砖中的传播速度 【变式训练1·变情境】如图所示，一束红、蓝复色光从AB面射入长方体玻璃砖，出射光线被分成a、b两束，以下说法正确的是（　　） A．a光折射率大于b光 B．a光为蓝光 C．a光在玻璃砖中的传播速度大于b光 D．若增大复色光的入射角，b光最先在CD面发生全反射 【变式训练2·变思维】如图所示，两束单色光a、b平行射入矩形玻璃砖上表面，不考虑光束在玻璃砖下表面反射后的情况，下列说法正确的是（　　） A．其中一束光在玻璃砖下表面可能发生全反射 B．穿过玻璃砖下表面后两束单色光分开可能不再平行 C．两束单色光穿过玻璃砖的时间可能相等 D．穿过玻璃砖下表面后若重合为一束光线，则a光的频率高 考向2 三棱镜对光的色散 例2(2025·北京石景山区)如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b两束单色光。比较a、b两束光，可知（　　） A．玻璃对光束a的折射率较大 B．光束a在玻璃中的传播速度较大 C．从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较小 D．光束a的频率较大 【变式训练1·变考法】(2025·北京西城区)如图，白光经过玻璃三棱镜后出现色散现象，其中、为其折射出的光线中的红光和紫光，比较两种色光，下列说法正确的是（　　） A．在玻璃中，红光的折射率比紫光的折射率大 B．在玻璃中，红光的波速比紫光的波速大 C．分别从玻璃射入空气发生全反射时，红光的临界角比紫光的小 D．紫光比红光更容易发生明显衍射现象 【变式训练2·变思维】（多选）一束白光从顶角为的一边以较大的入射角射入并通过三棱镜后，在屏上可得到彩色光带，如图所示，在入射角逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失。下列说法正确的是（　　） A．紫光在三棱镜中的速率比红光的小 B．紫光在三棱镜中的速率比红光的大 C．屏上最先消失的是红光，最后消失的是紫光 D．屏上最先消失的是紫光，最后消失的是红光 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·北京·高考）如图所示，插入水中的筷子看上去产生了侧移。这种现象属于（ ） A．光的全反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的衍射 2．（2025·黑龙江&吉林·高考）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 3．（2025·北京·真题）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（　　） A．从M点到N点声波波长变长 B．S点气温低于地面 C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 4．（2025·广东·高考）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（ ） A． B． C． D． 5．（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 6．（2026·云南·高考）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 7．（2025·湖南·高考）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A．入射角θ小于45° B．该介质折射率大于 C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 8．（2026·重庆·高考）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° 9．（2026·陕晋青宁·高考）（多选）玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图，一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖左表面，从右表面射出，出射光线相对入射光线侧移量为Δx。现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，下列说法正确的是（ ） A．若厚度d相同，侧移量变小 B．若厚度d相同，侧移量变大 C．若侧移量Δx相同，厚度变小 D．若侧移量Δx相同，厚度变大 10．（2026·浙江·选考）（多选）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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第63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 折射定律和对折射率的理解及应用 知识点1 折射定律 知识点2 折射率 考向1 折射定律及折射率的定性分析 重 考向2 折射定律及折射率的定量计算 【思维建模】解决光的折射问题的三步骤一注意 考点二 全反射 光导纤维 知识点1 全反射 光导纤维 考向1 全反射的理解与应用 重 考向2 全反射与光导纤维 重 考点三 光路控制及光的色散现象 知识点1 光路控制 知识点2 光的色散现象 考向1 平行玻璃砖对光的色散 重 考向2 三棱镜对光的色散 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 折射定律和折射率 北京，T1，3分 北京，T14，3分 —— 全反射 光导纤维 —— —— —— 光路控制及光的色散现象 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型多以选择题形式出现，难度中等，常以三棱镜、光导纤维等光学器件为试题背景，考查对折射定律、折射率、全反射条件的理解辨析，同时结合光路几何关系、光的色散现象进行定性判断与简单计算，部分试题会设置光路作图、不同色光光学性质对比类设问。 情境与立意： 1.生活实践类：全反射棱镜、光导纤维。 2.学习探究类：折射定律、全反射、测量玻璃的折射率。 复习目标 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。 2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 折射定律和对折射率的理解及应用 知识点1 折射定律 知●识●解●构 1.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）。 2．光的折射现象的理解： （1）光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，但并非一定要变化（当光垂直界面入射时，光的传播方向就不变化）。 （2）光在同一种非均匀介质中传播时，也会发生折射现象。当光线向折射率变大的方向传播时，光线逐渐靠近法线，且光线不断发生折射；当光线向折射率变小的方向传播时，光线逐渐远离法线，同样光线也不断发生折射。 （3）在光的折射现象中，光路是可逆的。 知识点2 折射率 知●识●解●构 1.折射率 （1）定义式：n=。 （2）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。 说明：（1）关系式n=中的n是指介质相对于真空的折射率，即绝对折射率。 （2）折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。 无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。 2．折射率的理解： （1）在公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。 （2）折射率只由介质本身的光学性质和光的频率决定。由n＝定义和计算，与入射角θ1、折射角θ2无关。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）由n＝可计算光的折射率，n是光从真空射入某种介质的折射率。对两种介质来说，若n1>n2，则折射率为n1的称为光密介质，折射率为n2的称为光疏介质。 （4）光从一种介质进入另一种介质时频率不变，波长改变，光速改变，可以根据v＝λf和n＝判断。 3.光路的可逆性 在光的折射现象中，光路是可逆的．如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。 4.解决光的折射问题的思路 （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、折射角均以法线为标准。 （3）利用折射定律、折射率公式求解。 （4）注意折射现象中光路的可逆性。 考●向●破●译 考向1 折射定律及折射率的定性分析 【重】 例1 （2026·北京朝阳·一模）一束单色光从某种均匀介质射入空气中时，入射角为θ1，折射角为θ2，折射光路如图所示。下列说法正确的是（　　） A．此介质的折射率为 B．光在介质中的速度与光在空气中速度的比值为 C．当入射角减小时，光在介质中的波长也随之减小 D．当入射角减小时，折射角也随之减小，但折射率不变 【答案】D 【解析】A．根据斯涅尔定律有，空气的折射率约等于1，则介质的折射率为，故A错误； B．根据折射率定义，则，故B错误； C．光在介质中的波长，显然为一定值，与入射角无关，故C错误； D．介质的折射率是其固有的物理属性，对于给定的介质和特定频率的光，它是一个恒定的值，不会因为入射角或折射角的变化而改变，由可知，当入射角减小时，折射角也随之减小，故D正确。故选D。 【变式训练1·变情境】(2025·北京海淀区)在如图所示的平面内，光束a从介质斜射向空气，出射光为b、c两束单色光。关于b、c两束单色光，下列说法正确的是（　　） A．介质对b光的折射率较大 B．在介质中，b光的传播速度较大 C．发生全反射时，b光的临界角较小 D．若两束光都能使某种金属发生光电效应，则b光产生光电子的最大初动能较大 【答案】B 【解析】A．根据光路图知，c光的偏折程度大于b光，则c光的折射率大于b光，故A错误； B．c光的折射率大，根据知，c光在介质中传播的速度较小，b光的传播速度较大，B正确； C．根据知，c光的折射率大，则c光全反射的临界角较小，故C错误； D．光电子的最大初动能 c光的折射率大，则c光的频率大，c光产生光电子的最大初动能较大，故D错误。故选B。 【变式训练2·变载体】(2026·北京朝阳区)如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A．光束的频率小于光束的频率 B．玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率 C．在真空中光束的波长大于光束的波长 D．在玻璃砖中光束的传播速度大于光束的传播速度 【答案】B 【解析】B．由图可知光束的折射角小于光束的折射角，入射角相同，根据折射定律可知玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率，故B正确； ACD．因为，光的频率与折射率正相关，则光束的频率大于光束的频率，根据可知在真空中光束的波长小于光束的波长，根据可知在玻璃砖中光束的传播速度小于光束的传播速度，故ACD错误。故选B。 考向2 折射定律及折射率的定量计算 例2 (2026·北京东城区)如图所示，在距离水面高为50 cm的观察点，看到与水面成45°角的方向有一条鱼，而鱼的实际位置在水面下方 cm处，已知水的折射率为。下列说法正确的是（ ） A．光从水中进入空气后波长变小 B．鱼与观察者的实际水平距离为70 cm C．从鱼发出并能射出水面的光线与竖直方向的夹角θ最大为37° D．看到的鱼的位置比实际位置更低 【答案】B 【解析】A．光从水中进入空气后频率不变，根据可知波速变大，根据可知波长变长，故A错误； B．水的折射率为，出射角为，根据折射定律有 可得入射角满足 可得，根据几何关系可得鱼与观察者的实际水平距离为70 cm，故B正确； C．从鱼发出并能射出水面的光线与竖直方向的夹角θ最大刚好发生全反射时，有 可得θ最大为45°，故C错误； D．将鱼作为光源，鱼发出的光经水面折射后，进入观察者的眼睛，由于此过程的入射角小于折射角，沿进入人眼的折射光的反向延长线看到鱼的虚像处于实际鱼的上方，即看到的鱼的位置比实际位置更高，故D错误。故选B。 【变式训练1·变载体】如图所示，某透明介质的横截面为直角三角形，O是斜边AB上的一点，。一束单色光MO从真空沿平行AC的方向从O点射入介质，折射光恰好过C点。已知折射光线与AC边的夹角为16°，，该介质的折射率为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由题意知，入射光线平行于，则入射光线与界面的夹角等于。法线垂直于，故入射角 折射光线与边的夹角为，即 在中，由内角和定理得 折射光线与界面的夹角为 则折射角 根据折射定律；故选A。 【变式训练2·变载体】某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16 cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案可知（　　） A.若h=4 cm，则n= B.若h=6 cm，则n= C.若n=，则h=10 cm D.若n=，则h=5 cm 【答案】B 【解析】根据几何关系画出光路图，如图所示， 标注入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律可得 n=== 若h=4 cm，则n=2，故A错误；若h=6 cm，则n=，故B正确；若n=，则h= cm，故C错误；若n=，则h= cm，故D错误。 思维建模 解决光的折射问题的三步骤一注意 1．三步骤 （1）根据题目情境画出光路图。 （2）画出介质分界面的法线，利用几何关系（往往寻找一个三角形）确定光路中的入射角、折射角。 （3）根据折射定律n＝、折射率公式n＝求解。若要求传播时间，还需计算出传播路程及速度。 2．一注意 注意折射定律n＝中θ1是空气中的角度，θ2是另一介质中的角度。 考点二 全反射 光导纤维 知识点1 全反射 光导纤维 知●识●解●构 1.光密介质与光疏介质 介质 光密介质 光疏介质 折射率 大 小 光速 小 大 相对性 若n甲>n乙，则甲相对乙是光密介质 若n甲<n乙，则甲相对乙是光疏介质 2.全反射 （1）定义：光从光密介质射入光疏介质时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光的现象。 （2）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，由n=，得sin C=。介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。 （4）能量：入射角增大的过程中，折射光的能量减少，反射光的能量增加，当发生全反射时，反射光的能量最强。 3.全反射的应用 （1）全反射棱镜 截面是等腰直角三角形的棱镜（通常是玻璃做成的）叫全反射棱镜。它的作用一般有如图所示的四种情况。 （2）光导纤维 光导纤维简称“光纤”，它是非常细的特制玻璃丝（直径在几微米到一百微米之间），由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大。光导纤维导光的原理是光的全反射，如图所示。 ⚠特别提醒 内芯相对于外套为光密介质，内芯的折射率大于外套的折射率。 4．解答全反射问题的技巧 （1）解答全反射问题时，要抓住发生全反射的两个条件： ①光必须从光密介质射入光疏介质。 ②入射角大于或等于临界角。 （2）利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符。 5.全反射的四点提醒： （1）如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。 （2）光的全反射现象遵循光的反射定律，光路是可逆的。 （3）全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱；当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射。 （4）不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、传播速度也不同，发生全反射现象的临界角也不同。 考●向●破●译 考向1 全反射的理解与应用 【重】 例1 （2026·北京西城·一模）声呐是海军舰艇、潜艇的“水下眼睛”，某一种声呐的工作原理是通过发射声波并接收目标反射的回波，根据声波传播的时间、方向和强度，计算目标的距离、方位和性质。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。当光经过非均匀介质时，由于折射，光线将发生弯曲，如图1所示。由于温度、压强等因素的影响，某处海洋中的声速与深度的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．由图1可知，光在区域1中的传播速度大于在区域2中的传播速度 B．由图1可知，调整光的入射方向，光由区域4射向区域3时可能发生全反射 C．由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域I传播的过程中波长变短 D．由图2可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域Ⅲ传播的过程中可能发生全反射 【答案】D 【解析】A．由图1可知，光由区域1射入区域2中入射角小于折射角，则区域1介质的折射率大于区域2介质的折射率，所以光在区域1中的传播速度小于在区域2中的传播速度，故A错误； B．同理，区域4介质的折射率小于区域3介质的折射率，即区域4为光疏介质，区域3为光密介质，所以光由区域4射向区域3时不可能发生全反射，故B错误； C．根据可知，声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域I传播的过程中，频率不变，波速变大，则波长变长，故C错误； D．声呐在区域Ⅱ发出的声波向区域Ⅲ传播的过程中，传播速度变大，则折射率减小，即光由光密介质射向光疏介质，可能发生全反射，故D正确。故选D。 【变式训练1·变考法】(2026·北京中国人民大学附属中学)（多选）下表是教材上给出的，在时、波长为的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是（　　） 表几种介质的折射率（） 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 氯化钠 1.54 二硫化碳 1.63 酒精 1.36 玻璃 1.5~1.8 水 1.33 水晶 1.55 空气 1.00028 A．光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B．同一种介质，对不同波长的光折射率可能不同 C．这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射 D．酒精相对于水是光密介质，玻璃相对于金刚石是光疏介质 【答案】BCD 【解析】A．根据公式，光在介质中的传播速度与折射率成反比。由表可知，因为，所以这种光在玻璃中的速度小于在水中的速度，故A错误； B．介质的折射率与光的频率有关，同一种介质，对不同波长（频率）的光折射率不同，这就是光的色散现象，故B正确； C．发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于或等于临界角。因为，所以玻璃相对于水是光密介质，光从玻璃射入水中可能发生全反射，故C正确； D．折射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光疏介质。酒精的折射率大于水的折射率，所以酒精相对于水是光密介质；玻璃的折射率小于金刚石的折射率，所以玻璃相对于金刚石是光疏介质，故D正确。故选BCD。 【变式训练2·变角度】(2026·北京通州区)一束激光从介质1进入介质2（虚线为法线），方向如图所示，下列对于1、2两种介质的光学性质判断中正确的是（ ） A．介质2是光疏介质 B．光在介质1中反射角是 C．光在介质2中折射角是 D．光从介质2进入介质1会发生全反射 【答案】A 【解析】A．图中入射光在介质1中与界面夹角为，入射角为 折射光在介质2中与界面夹角为，折射角为，折射角大于入射角，光从介质1进入介质2时偏离法线，说明介质2相对介质1为光疏介质，故A正确； B．反射角是反射光线与法线的夹角，等于入射角，为，故B错误； C．折射角是折射光线与法线的夹角，为，故C错误； D．全反射只能发生在光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角时，介质2为光疏介质，光从介质2进入介质1是由光疏介质射向光密介质，不会发生全反射，故D错误。故选A。 考向2 全反射与光导纤维 【重】 例2(2026·北京第三十五中学)如图所示，用折射率的材料制成一条长为的实心纤维。一细束激光从真空中由其左端的中心点以的入射角射入纤维内，经过一系列反射后从右端射出。已知真空中的光速，则（　　） A．该激光在纤维中传播速度的大小为 B．该激光由纤维左端射入时的折射角为 C．该激光在纤维中传播所经历的时间为 D．该激光在纤维侧壁上有可能不发生全反射 【答案】B 【解析】A．介质中光速，故A错误； B．由折射定律 解得 因此折射角，故B正确； C．光在光纤中沿锯齿形路径传播，实际路程 传播时间，故C错误； D．光在侧壁上的入射角 临界角满足 又，即，一定发生全反射，故D错误。故选B。 【变式训练1·变载体】（2025·北京石景山·一模）有一种光导纤维沿径向折射率的变化是连续的，称为连续型光导纤维。其折射率中心最大，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最小。关于光在连续型光导纤维中的传播，下列四个图中能正确表示其传播路径的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】BC．光从空气进入光导纤维左侧界面时，令入射角、折射角分别为、，根据 由于折射率n大于1，则有 图中空气中的入射角均小于光导纤维中的折射角，不满足要求，故BC错误； AD．结合上述，图中光从空气进入光导纤维的入射角均大于折射角，满足要求，由于折射率中心最大，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最小，可知，光在光导纤维中沿半径方向传播时，在每一个平行于中心轴线的界面均发生折射，当光沿半径方向向外侧传播时，光由光密介质进入光疏介质，对应的入射角小于折射角，导致光沿中心轴线偏折，最终发生全反射，当光沿半径方向向内侧传播时，光由光疏介质进入光密介质，对应的入射角大于折射角，导致光再次沿中心轴线偏折，可知，光在光导纤维内部传播的路径为一条曲线，即第一个选择项符合要求，故A正确，D错误。故选A。 【变式训练2·变情境】（2026·北京大兴第一中学）高锟是著名的华裔物理学家，因在光纤通信方面的研究获得诺贝尔物理学奖，被称为光纤之父。光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。如图所示，一束复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为、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．从空气射入光导纤维，、光的波长都变长 C．a、b光在内芯中传播时，光的传播速度更大 D．若、光分别作为同一双缝干涉装置光源时，光的干涉条纹间距更大 【答案】D 【解析】A．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，所以内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误； B．从空气射入光导纤维，频率不变，但是速度减小，根据可知，、光的波长都变短，故B错误； C．由图可知b光的折射角更小，由 可知 速度 则光的传播速度更小，故C错误； D．b光折射率大，则b光频率大，波长短，根据可知a光的条纹间距更大，故D正确。故选D。 思维建模 解决全反射问题的一般步骤 （1）确定光是由光密介质进入光疏介质。 （2）应用sin C＝确定临界角。 （3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射。 （4）如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。 （5）运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题。 考点三 光路控制及光的色散现象 知识点1 光路控制 知●识●解●构 平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球）对光路的控制特点 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体（球） 结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形的三棱镜 横截面是圆 对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底面偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折 应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向 知识点2 光的色散现象 知●识●解●构 1.各种色光的比较与分析 颜色 红橙黄绿蓝靛紫 频率 低→高 同一介质中的折射率 小→大 同一介质中的速度 大→小 同一介质中的波长 大→小 通过同一棱镜的偏折角 小→大 同一介质中的临界角 大→小 同一装置的双缝干涉条纹间距 大→小 2.光的折射率与光速、频率、波长关系的综合分析 先由折射光路判断光的折射角大小关系，进而得出光的频率关系，然后再根据n=和λ=判断出光速、波长的关系。 （1）折射率与光的频率的关系：在同一介质中，频率越大的光折射率越大，当各种色光通过同一介质时，紫光折射率最大，红光折射率最小。 （2）折射率与光速及波长的关系：当光从真空进入介质时，频率不变，速度减小，波长减小，=n==。 ⚠特别提醒 不同颜色的光的频率不同，在同一种介质中的折射率、光速也不同，发生全反射现象的临界角也不同。 考●向●破●译 考向1 平行玻璃砖对光的色散 例1(2025·北京密云区)如图所示，一束复色光从O点以入射角θ斜射入上、下表面平行的透明玻璃砖内，经折射后分成A、B两束光分别从下表面的a、b两点射出，关于A、B两束光，下列说法正确的是（　　） A．从a、b两点射出后，两束光可能平行也可能不平行 B．A光的波长一定大于B光的波长 C．若增大入射角θ，B光有可能在玻璃砖下表面发生全反射 D．A光在玻璃砖中的传播速度小于B光在玻璃砖中的传播速度 【答案】D 【解析】A．设某束光在玻璃砖中的折射角为，从下表面射出时的折射角为，空气的折射率近似为，根据折射定律分别有， 联立解得 由于玻璃砖上、下表面平行，因此两束出射光均与原入射光平行，故两束出射光一定相互平行，故A错误； B．设玻璃砖厚度为，两束光在玻璃砖中的折射角分别为、，由几何关系分别有， 由图可知，解得 根据折射定律分别有， 解得 玻璃对波长较短的光折射率较大，因此，故B错误； C．设光从玻璃射向空气时的临界角为，根据折射定律和临界角公式分别有， 由于，解得 因此，即使增大入射角，光在玻璃砖下表面也不会发生全反射，故C错误； D．由B选项的分析可知，光在玻璃中的传播速度为 解得，故D正确。故选D。 【变式训练1·变情境】如图所示，一束红、蓝复色光从AB面射入长方体玻璃砖，出射光线被分成a、b两束，以下说法正确的是（　　） A．a光折射率大于b光 B．a光为蓝光 C．a光在玻璃砖中的传播速度大于b光 D．若增大复色光的入射角，b光最先在CD面发生全反射 【答案】C 【解析】AB．画出完整的光路图，如图所示 由图可知，两条光线的入射角相同，但的折射角更大，根据光的折射定律 可得折射率，所以a为红光，故AB错误； C．在玻璃砖内，传播速度 故，故C正确。 D．根据对称性和光路的可逆性可知，两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于上表面入射的复色光，故增大复色光的入射角，红、蓝光都不可能在CD面中发生全反射，故D错误。故选C。 【变式训练2·变思维】如图所示，两束单色光a、b平行射入矩形玻璃砖上表面，不考虑光束在玻璃砖下表面反射后的情况，下列说法正确的是（　　） A．其中一束光在玻璃砖下表面可能发生全反射 B．穿过玻璃砖下表面后两束单色光分开可能不再平行 C．两束单色光穿过玻璃砖的时间可能相等 D．穿过玻璃砖下表面后若重合为一束光线，则a光的频率高 【答案】C 【解析】A．全反射发生的条件是：光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角。本题中玻璃砖上下表面平行，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据折射定律可推出：下表面的出射角等于上表面的入射角，一定小于90° ，因此下表面不可能发生全反射，故A错误； B．由于玻璃砖上下表面平行，出射光线一定与入射光线平行；入射的两束光原本平行，因此穿过下表面后出射光线仍然平行，故B错误； C．设玻璃砖竖直厚度为d，入射角为i，光的折射率为n，折射角为r： 光在玻璃中的传播路程 光在玻璃中速度 传播时间 结合折射定律 代入化简得 当满足时，有 此时 因此两束光穿过玻璃砖的时间可能相等，故C正确； D．若穿过玻璃砖下表面后重合为一束光线，说明 a 光的出射点向右移动的距离比 b 光大，即 a 光在玻璃砖内的水平位移大。水平位移 所以 tanra>tanrb，即 ra>rb 根据 可知 折射率越大，频率越高，所以 a 光的频率低，故D错误。故选C。 考向2 三棱镜对光的色散 例2(2025·北京石景山区)如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b两束单色光。比较a、b两束光，可知（　　） A．玻璃对光束a的折射率较大 B．光束a在玻璃中的传播速度较大 C．从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较小 D．光束a的频率较大 【答案】B 【解析】AD．由光路可知，光束b在玻璃中的偏折程度较大，则玻璃对光束b的折射率较大，光束b的频率较大，故AD错误； B．根据，可知光束a在玻璃中的传播速度较大，故B正确； C．根据，可知从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较大，故C错误。故选B。 【变式训练1·变考法】(2025·北京西城区)如图，白光经过玻璃三棱镜后出现色散现象，其中、为其折射出的光线中的红光和紫光，比较两种色光，下列说法正确的是（　　） A．在玻璃中，红光的折射率比紫光的折射率大 B．在玻璃中，红光的波速比紫光的波速大 C．分别从玻璃射入空气发生全反射时，红光的临界角比紫光的小 D．紫光比红光更容易发生明显衍射现象 【答案】B 【解析】A．根据题图可知紫光的偏折程度更大，则在玻璃中，紫光的折射率比红光的折射率大，故A错误； B．根据可知在玻璃中，红光的波速比紫光的波速大，故B正确； C．根据全反射发生的临界条件可知分别从玻璃射入空气发生全反射时，紫光的临界角比红光的小，故C错误； D．红光频率小，则波长大，红光比紫光更容易发生明显衍射现象，故D错误。故选B。 【变式训练2·变思维】（多选）一束白光从顶角为的一边以较大的入射角射入并通过三棱镜后，在屏上可得到彩色光带，如图所示，在入射角逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失。下列说法正确的是（　　） A．紫光在三棱镜中的速率比红光的小 B．紫光在三棱镜中的速率比红光的大 C．屏上最先消失的是红光，最后消失的是紫光 D．屏上最先消失的是紫光，最后消失的是红光 【答案】AD 【解析】AB．紫光的频率高于红光，因此紫光在三棱镜中的折射率大于红光，根据公式，紫光在三棱镜中的速率比红光小，故A正确，B错误； CD．由于紫光的折射率大，由知其全反射临界角较小。当入射角逐渐减小到零时，紫光首先达到全反射条件，因此屏上最先消失的是紫光，最后消失的是红光，故C错误，D正确。故选 AD。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·北京·高考）如图所示，插入水中的筷子看上去产生了侧移。这种现象属于（ ） A．光的全反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的衍射 【答案】B 【解析】插入水中的筷子，其水下部分反射的光线传播时，传播方向会发生偏折，是光的折射现象。 人眼逆着折射光线看去，会认为光线沿直线传播，因此感知到的筷子虚像位置和实际位置发生偏移，造成筷子看上去侧移的效果。故选B。 2．（2025·黑龙江&吉林·高考）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 【答案】D 【解析】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误； CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。故选D 。 3．（2025·北京·真题）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（　　） A．从M点到N点声波波长变长 B．S点气温低于地面 C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 【答案】D 【解析】声音的传播类比光线传播，即类比光线的折射率；若空气中的温度均匀，从S发出的光线应该向四周沿直线传播，题目中“声线”向地面传播的过程中，越来越靠近法线，即，因此越靠近地面空气对声音的折射率越大，类比光在介质中传播的速度可知折射率越大，光速越小，因此声音越靠近地面，声速越小，温度越低。 A．从M点到N点靠近地面，声音频率不变，声速减小，根据可知波长变短，A错误； B．声源S处在地面上方，温度高于地面，B错误； C．声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，声音强度会减弱，C错误； D．将声源移至N点，类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线，D正确。故选D。 4．（2025·广东·高考）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】光路图如图所示 则有折射定律可得；故选A。 5．（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 【答案】C 【解析】因可得临界角 即C<45° 因射到B点的光线的入射角为 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 可知光线2会发生全反射。故选C。 6．（2026·云南·高考）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 【解析】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。 7．（2025·湖南·高考）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A．入射角θ小于45° B．该介质折射率大于 C．增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D．减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 【答案】D 【解析】AB．根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有 则有， 解得 故AB错误； C．根据题意，由 可知 即 增大入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误； D．减小入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。故选D。 8．（2026·重庆·高考）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 【解析】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。 9．（2026·陕晋青宁·高考）（多选）玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图，一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖左表面，从右表面射出，出射光线相对入射光线侧移量为Δx。现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，下列说法正确的是（ ） A．若厚度d相同，侧移量变小 B．若厚度d相同，侧移量变大 C．若侧移量Δx相同，厚度变小 D．若侧移量Δx相同，厚度变大 【答案】BC 【解析】AB．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若厚度d相同，画出光路图（黄色），如图所示 由图可知，侧移量变大，故A错误，B正确； CD．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若侧移量Δx相同，画出光路图（黄色），如图所示 由图可知，厚度变小，故C正确，D错误。故选BC。 10．（2026·浙江·选考）（多选）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 【解析】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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $