第4章 第2节 全反射（Word版）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步测试学生用书（人教版）

2　全 反 射 [教材知识——一遍过] 1.C　发生全反射时折射光线消失，所以选项A错误；发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，二者缺一不可，所以选项B、D错误，C正确。 2.D　激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故A、B错误；肥皂膜内出现亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。 3.B　由题图可知，c是入射光线，b是反射光线，a是折射光线，A错误；顺时针转动玻璃砖时，入射角r增大，故反射角也增大，光线b顺时针方向转动，B正确；光线b是反射光线，顺时针转动玻璃砖时，光线b亮度逐渐增强，C错误；频率小的光线折射率也小，由公式n＝可知，全反射临界角会变大，所以更不容易发生全反射，D错误。 4.BC　根据全反射临界角公式sin C＝，由题图中几何关系可得sin C＝，联立可得水的折射率为n＝，故A错误，B正确；如果点光源的深度h变大，由于折射率不变，发生全反射的临界角不变，根据tan C＝，可知有光线射出区域的半径变大，故C正确，D错误。 5.（1） 　（2）R 解析：（1）设折射角为β，在△DOB中 OD＝R OB＝R 由几何关系可得 DB＝＝R 则sin β＝＝ 即β＝30° 根据折射定律 n＝ 代入已知条件可得 n＝。 （2）设全反射临界角为C，由 sin C＝ 代入数据得 sin C＝ 因此C＝45° 设移动后的入射点为D'，折射光线在BC面上的入射点为E，则 ∠OED'＝C＝45° 如图所示 根据正弦定理可知 ＝ 则OD'＝R 所以移动的距离 Δx＝OD＋OD'＝R。 6.A　光垂直横截面是等腰三角形的棱镜的某直角边射入棱镜时，在直角边不发生折射，在斜边可能发生全反射，故A正确。 7.B　根据光导纤维原理可知，光从内芯向外套传播时发生全反射，则根据全反射的条件可知，内芯的折射率要比外套的大，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点，故C正确，不符合题意；医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体胃肠、气管等脏器，它利用了光的全反射原理，故D正确，不符合题意。 8.A　用C表示临界角，则有sin C＝，光在玻璃管中的传播速度为v＝。光在玻璃管中传播所用时间为t＝＝＝，故A正确。 求解光导纤维问题注意点 （1）全反射问题：要使光在光导纤维侧面发生全反射，光在光纤侧面的入射角必须大于或等于临界角。 （2）传播时间问题：光在光纤中传播时间等于光纤长度与光在光纤中传播速度在光纤轴线方向的分量的比值。 ｜易错警示｜ [高考趋向——全练通] 1.B　该光线在传播过程中频率保持不变，故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的空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面的空气层的折射率小，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，故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，故D错误。 2.C　远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了反射，但不是全反射，因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生，故A错误；光线由水射入空气，光的波速变大，频率不变，由波速公式v＝λf知波长变大，故B错误；远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，当入射角大于或等于临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，因而看不见，故C正确；近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光较弱而折射光较强，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中，故D错误。 3.D　由几何关系可知，底面对角线长为＝2a，玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，设临界角为C，由几何关系可得sin C＝＝，点光源O在侧面的出射情况为一个半圆，设其半径为r，则有sin C＝，联立解得r＝a，从外面看玻璃砖四个侧面被照亮的总面积为S＝4×πr2＝πa2，故选D。 4.AC　由全反射临界角与折射率的关系sin C＝＝可知，临界角为45°，即光线垂直BC方向射出在AC面恰好发生全反射，由几何知识可知光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的，A项正确，B项错误；若DE发出的单色光的频率减小，则折射率n随之减小，由sin C＝可知，其临界角增大，所以AA'C'C面有光出射的区域面积将增大，C项正确，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2　全 反 射 　 全反射 1.（2026·山东济南高二检测）关于全反射，下列叙述中正确的是（　　） 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.（2025·江苏高考）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（　　） A.波长等于亮环的周长 B.频率比在真空中的大 C.在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D.在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 3.（2025·浙江宁波高二质检）用激光笔照射光具盘上的半圆形玻璃砖，观察到的现象如图所示。以下说法正确的是（　　） A.光线a是入射光线 B.顺时针转动玻璃砖时，光线b也顺时针转动 C.顺时针转动玻璃砖时，光线b亮度逐渐减弱 D.现换用频率更小的光源，其他条件不变，一定只剩下两条光线 4.（多选）生活中处处有学问，很多生活现象都可以用物理知识来解释。如图所示，在平静水面的O点正下方，离O点h处有一点光源D，发现水面上有光线射出的区域为一以O点为圆心、半径为R的圆，下列说法正确的是（　　） A.水的折射率为 B.水的折射率为 C.如果点光源的深度h变大，则有光线射出区域的半径变大 D.如果点光源的深度h变大，则有光线射出区域的半径变小 5.（2026·浙江绍兴高二期中）如图所示，半圆ABC是半球形玻璃砖的截面，半圆的半径为R，O为圆心，AC为水平直径，一束单色光斜射到AC边上的D点，D到O点距离为R，入射角α＝45°，折射光线刚好射到半圆的最低点B，求： （1）玻璃砖对光的折射率； （2）保持入射光的方向不变，将入射点从D水平向右移动，当折射光线在BC面上刚好发生全反射时，入射点移动的距离为多少。 全反射棱镜 6.下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜，再由棱镜射入空气的光路图，可以发生的是（　　） 光导纤维 7.（链接教材P93图4.2－7）光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中错误的是（　　） A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C.光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面优点 D.医学上利用光纤制成内窥镜，用来检查人体胃肠、气管等脏器 8.（2026·广东汕头高二质检）光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以为客户提供大容量、高速度、高质量的通信服务，为了研究问题方便，我们将光导纤维简化为一根长直玻璃管，如图所示。设此玻璃管长为L，折射率为n。 已知从玻璃管左端面射入玻璃内的光线在玻璃管的侧面上恰好能发生全反射，最后从玻璃管的右端面射出。设光在真空中的传播速度为c，则光通过此段玻璃管所需的时间为（　　） A. B. C. D. 　 突出情境命题　彰显学科价值 1.（2025·浙江湖州高二检测）夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水，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.（2026·浙江嘉兴高二检测）如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的景物（石块、砂砾等）都看得很清楚，而远处只看到对岸山峰和天空的倒影，水面下的景物则根本看不到。下列说法中正确的是（　　） A.远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了全反射 B.光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小 C.远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了全反射，所以看不见 D.近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中 注重知识融通　倡导学以致用 3.如图所示，边长为2a的正方体玻璃砖，底面中心有一单色点光源O，从外面看玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，不考虑光的反射。从外面看玻璃砖四个侧面被照亮的总面积为（　　） A.2a2 B.a2 C.2πa2 D.πa2 4.（多选）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是（　　） A.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的 C.若DE发出的单色光的频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大 D.若DE发出的单色光的频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小 学科网（北京）股份有限公司 $