第35讲 光的折射 全反射（专项训练）（安徽专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第35讲 光的折射 全反射（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 2 知识点1折射定律、折射率 2 知识点2全反射 3 模拟·基础演练 4 题型01 折射定律、折射率 4 题型02 全反射 7 题型03 光的折射与全反射综合应用 10 重难·创新演练 15 真题·实战演练 17 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 折射定律、折射率 北京·T1、福建·T9、海南·T5、广西·T9、四川·T9、河南·T3、云南·T3、浙江(1月)·T12、陕晋青宁·T8、湖南·T13、 江西·T13、广东·T4、 河南·T2、湖北·T13、 甘肃·T13、 贵州·T3、重庆·T5、 江苏·T6、福建·T10、 全反射 重庆·T5、 浙江(6月)·T12、 山东·T5、广东·T9、 湖南·T3、山东·T15、 黑吉蒙辽·T3、 山东·T15、海南·T4、 甘肃·T10、浙江(6月)·T3、广东·T6、 全国甲卷·T16、 考情分析 题型与考向： 以选择题为主，也常出计算小问：折射定律基础计算，折射率、光在介质中速度求解；全反射条件判断、临界角计算；经典模型：平行玻璃砖（侧移）、三棱镜（偏折）、光导纤维；光路结合几何关系，边角推导； 高频易错：光从光疏→光密介质不会发生全反射；看清界面，不要把界面当成法线。 情境与立意： 常见考查情境有：玻璃砖实验、三棱镜分光、光纤通信、水下光源、海市蜃楼、露珠、光学仪器。以光路模型为载体，考查模型建构、几何推理；联系光纤通信等现代技术；突出规律适用条件，重视证据与逻辑，不盲目套公式。 复习目标 1．知识：理解折射定律，掌握折射率定义与公式；知道折射率和光速、波长关系；掌握全反射条件、临界角公式，认识光导纤维原理。 2．能力：会画光路图，利用折射定律、临界角计算；能判断是否发生全反射；处理玻璃砖、三棱镜、光导纤维等模型光路。 3．应试：分清入射角、折射角（都是和法线夹角）；区分“发生全反射”的两个必要条件；注意光路可逆。 4．素养：建立光的波动与传播观念，借助几何光路锻炼几何推理能力。 巩固·知识解构 知识点1 折射定律、折射率 1．光的反射现象与折射现象 一般来说，光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会进入第2种介质，这个现象叫作光的折射(如图所示)。 2．折射定律 (1)内容：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，式中n12是比例常数。 3．折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。 (2)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光线以相同入射角从真空斜射入该介质时偏折的角度大，反之偏折的角度小。 (3)定义式：n＝。 (4)光在不同介质中的传播速度不同；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝。由于c>v，故任何介质的折射小于（填“大于”或“小于”)1。 ( ✨ 得分速记 1 ． 对折射率的理解 (1)公式 n ＝ 中，光不论是从真空射入介质，还是从介质射入真空， θ 1 都是指真空中的光线与法线间的夹角， θ 2 都是指介质中的光线与法线间的夹角。 (2)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小， v ＝ 。 (3)折射率由介质本身的性质和入射光的频率共同决定，与入射角和折射角的大小无关。 2 ． 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射出。 ) 知识点2 全反射 1．光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率较大的介质。 (2)光疏介质：折射率较小的介质。 (3)光密介质与光疏介质是相对的。某种介质相对其他不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质。 2．全反射 (1)条件：①光从光密介质射入光疏介质； ②入射角等于或大于临界角。 (2)现象：折射光完全消失，只剩下反射光。 (3)临界角：折射角等于90°时的入射角。光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC＝。 3．全反射的应用 (1)全反射棱镜：用来改变光的方向。 　 (2)光导纤维(简称光纤) ①结构：是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质。 ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内芯和外套的界面上时，入射角都大于临界角，从而发生全反射。 ( ✨ 得分速记 全反射的理解 (1)如果光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)光的全反射遵循光的反射定律，光路是可逆的。 (3)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。当折射角等于90°时，实际上已经没有折射光了。 (4)从能量角度理解全反射现象：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，折射光的能量减弱为零，这时就发生了全反射。 ) 模拟·基础演练 考查重点：光的折射、全反射 ⏳题型01 折射定律、折射率 1．（25-26高三上·安徽阜阳·期末）如图1所示，某同学做了一个小游戏。先在鱼缸中放入鱼模型，然后倒入透明液体，通过液面上方的空心管道看到鱼缸左侧拐角B处的鱼模型（空心管道、鱼模型在同一竖直平面内且该平面与鱼缸前表面平行），然后固定管道后沿管道用筷子当做小梭镖叉鱼，结果发现筷子击中了鱼缸侧壁A处，如图2。测得OP=PA=10cm，。若筷子在液体中的运动可视为直线运动，鱼模型可视为质点，则液体的折射率为（      ） A． B． C．1.5 D． 【答案】B 【详解】在图2中画出光路图，标出折射角α和入射角β，如图所示： 由光路图及几何知识可知，折射角的正弦值为 入射角的正弦值为 则由折射定律可得液体的折射率为 故选B。 2．（25-26高三下·安徽芜湖·阶段检测）“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，其截面为等腰梯形，底角为，对绿光的折射率为。一束绿光平行于棱镜的BC边射入，下列说法正确的是（      ） A．光在AB界面的折射角为15° B．光在AB界面的折射角为30° C．光在AB界面偏折了30° D．光在AB界面偏折了75° 【答案】B 【详解】光在AB界面发生折射，入射角为45°，根据折射定律 解得折射角为 所以光线偏折了 故选B。 3．▶新考法◀（2026·安徽芜湖·二模）如图所示，、、为三种均匀介质，界面相互平行，是一束单色光在介质中的光路，且光线与平行，该单色光在介质、、中的折射率分别为、、，光速分别为、、，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据折射定律有， 联立有 又光线与平行，则，又 故 又 故 故选A。 4．（2026·安徽阜阳·模拟预测）如图所示，实线为宽度为、长度足够大的长方体玻璃砖块的横截面图，其折射率为，玻璃砖右侧有一足够大的光屏。一束光线垂直左侧面从点射入砖块后从右侧面射出，在光屏上出现一亮点；现保持入射光线不变，将砖块绕点顺时针转过（图中虚线位置），光屏上亮点位置变为，，则、两点在屏上的距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】玻璃砖未转动时，光线垂直入射，沿直线传播，亮点在原入射水平轴线上。 玻璃砖绕顺时针转后，入射角，根据折射定律 代入、， 得 平行玻璃砖出射光线与入射光线平行，因此出射光线仍为水平方向，、的间距等于光线的侧移量， 平行玻璃砖侧移量为 利用三角恒等展开 即、间距为 故选C。 ⏳题型02 全反射 5．（25-26高三上·安徽铜陵·期末）如图为某均匀透明光学元件上断裂的一个角，，为断面，点位于边上。一束激光从点射入元件，当角度时，恰好没有光线从右侧面射出。不考虑光线射入断面的情况，该光学元件的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图所示 折射率 根据全反射原理 联立解得 故选C。 6．▶新考法◀（2026·安徽合肥·模拟预测）细线下拴接一小铁球（视为质点），细线从圆形薄软木塞（厚度不计）中心穿过。用手调节球浸没的深度，从液面上方软木塞外边缘以外区域看，恰好看不到小铁球时，球浸没在水面以下处。已知软木塞半径为，则该液体的折射率为（      ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】光线从小铁球到软木塞边缘，法线为竖直方向，临界角满足 根据折射率与临界角的关系 联立可得 故选C。 7．（26-27高三上·安徽·开学考试）如图所示，一横截面为半圆形的透明玻璃砖圆心为，半径为，为半圆的直径。一束宽为的平行光垂直下表面射入玻璃砖，玻璃砖对该光的折射率为2，这束光进入玻璃砖后，不考虑光在玻璃砖中的多次反射，圆弧部分有光射出区域与没有光射出区域的长度比值为（　　） A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．1: 【答案】B 【详解】光线垂直AB面射入，传播方向不变，直接射到圆弧面上。设玻璃砖的折射率为n，全反射临界角为C，则 所以临界角 光线在圆弧面上的入射角等于光线与半径的夹角。在圆弧面上，入射角小于临界角C的区域有光射出，入射角大于等于临界角C的区域发生全反射，无光射出。根据对称性，有光射出的区域对应的圆心角为2C，为，无光射出的区域对应的圆心角为，为。所以圆弧部分有光射出区域与没有光射出区域的长度比值等于对应的圆心角之比，为。 故选B。 8．▶新情境◀（2026·安徽合肥·三模）如图为某同学用激光照射一半圆形透明玻璃砖，研究光的传播规律，下面说法正确的是（      ） A．AO为入射光，OB为反射光，OC为折射光 B．若入射光绕O点逆时针转动，反射光和折射光也随之逆时针转动 C．若入射光绕O点逆时针转动，反射光越来越弱，折射光越来越强 D．若入射光与界面MON成θ角时，折射光恰好消失，则折射率 【答案】A 【详解】A．界面为直径，玻璃砖在左上侧，入射光从玻璃（光密介质）射向界面点，在玻璃中与入射光分居法线两侧，符合反射规律，是反射光；进入空气（光疏介质），符合折射规律，且折射角大于入射角，符合玻璃到空气的折射规律，故A正确； B．入射光绕逆时针转动时，入射角逐渐增大，反射角随入射角增大而增大，反射光顺时针转动；折射角随入射角增大而增大，折射光在空气侧远离法线，为逆时针转动，故B错误； C．入射光逆时针转动，入射角逐渐增大，越来越接近全反射临界角，全反射发生前，反射光能量越来越强，折射光能量越来越弱，故C错误； D．折射光恰好消失时，刚好发生全反射，入射角等于临界角。入射角是入射光与法线的夹角，入射光与界面成角，因此 由全反射临界角公式 得 即，故D错误。 故选A。 ⏳题型03 光的折射与全反射综合应用 9．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，由a、b两种单色光组成的一束复合光斜射向一小段光纤的左端面，入射角为、b单色光在光纤中各发生一次全反射后分别照射到右端面上的点和点，a、b两种单色光比较，下列说法正确的是（　　） A．单色光的频率高 B．单色光在光纤中传播速度小 C．单色光在光纤中全反射的临界角大 D．从光纤左端面传播到光纤右端面，单色光传播时间长 【答案】D 【详解】AB．根据光路可知，单色光的折射程度大，因此光纤对单色光的折射率大，单色光的频率高，传播速度小，故AB错误； C．由可知，单色光的全反射临界角小，故C错误； D．设光在左端面的入射角为，折射角为，光纤长为，则 光传播的速度 光传播的路程 传播时间 由此判断可知，在左端面折射角大的单色光传播时间短，即单色光传播时间长，故D正确。 故选D。 10．▶新考法◀（2026·安徽安庆·二模）光导纤维的导光原理基于光的全反射，其应用涉及通信、传感、照明、成像等多个领域。如图一段光导纤维弯成半圆形，外半径为，内半径为R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射。已知真空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　） A．光导纤维对该单色光的折射率为 B．光导纤维对所有色光的折射率均为 C．该单色光在光导纤维中传播的时间为 D．该单色光在光导纤维中传播的时间为 【答案】C 【详解】AB．画出光路如图所示。因恰好发生全反射，由几何关系易知临界角 根据公式及 解得光纤对该单色光的折射率 但是该光导纤维对不同色光的折射率不同，故AB错误； CD．该色光在光纤中的光速 由图易知该色光在光纤中的光程 该色光在光纤中传播用时，故C正确，D错误。 故选C。 11．（2026·黑龙江双鸭山·一模）宝石切工决定价值，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图，一束复合光斜射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光从CO面上射出，则下列说法正确的是（　　） A．宝石对a光的折射率比b光的小 B．宝石中a光的传播速度比b光的大 C．b光从空气进入宝石，频率变低 D．逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中a光先消失 【答案】D 【详解】A．由题意知，宝石对单色光a的偏折程度比对单色光b的偏折程度大，因此宝石对单色光a的折射率大，故A错误； B．由可知，单色光a在宝石中的传播速度比单色光b在宝石中的传播速度小，故B错误； C．单色光b从空气进入宝石，频率不变，故C错误； D．由可知，单色光a的临界角小于单色光b的临界角，逐渐减小斜射到AB面上的入射光束的入射角，从CO面射出的光束中单色光a最先消失，D正确。 故选D。 12．（2026·安徽合肥·模拟预测）如图所示，直角三角形为一棱镜的横截面，，，边长为。一束光线从边的中点垂直边射入棱镜，然后从边上的点射出，出射光线平行于底边。已知真空中光速为。求： (1)棱镜的折射率； (2)光在棱镜中的传播时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光路图如图 光束在边上发生折射，由折射定律得 式中n是棱镜的折射率。由几何关系和反射定律得 ，，   联立，得 （2）设光在边上的点发生反射，则 解得 光在棱镜中传播速度 则光在棱镜中传播的时间 13．（2026·安徽淮南·模拟预测）盐灯是一款时尚灯饰，其灯罩是由透光性良好的水晶盐制成。如图所示，某立方体盐灯截面是边长为的正方形，以立方体的中心为球心、半径为挖出一空腔（腔内可视为真空）。将点光源置于点，该点光源均匀发出波长为的单色光。已知光在水晶盐中的波长为，光在真空中的速度为，不考虑光的多次反射。求： (1)光从点射出盐灯的最短时间； (2)盐灯的外表面有光射出的总面积。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设光的频率为，光在水晶盐中的速度为，则有          光垂直盐灯表面射出时，时间最短     解得     （2）设水晶盐对光的折射率为，则     设全反射的临界角为，则     各侧面有光射出的面为圆面，其半径为，则有     则盐灯的外表面有光射出的总面积     解得     重难·创新演练 设题创新:光的折射定律（T1）、全反射（T2）、球形玻璃砖模型（T3） 1．（25-26高三下·安徽·阶段检测）如图1所示，从水面上看水下的物体，看起来比实际要浅，这段距离叫做视深度，当观察者的俯角（视线与水平面的夹角）接近时，折射率。如图2所示，在一个边长为21cm的正方形玻璃砖内有一个小气泡，在左侧垂直AB边往右直视气泡，小气泡的视深度为10cm；在右侧垂直CD边往左直视气泡，小气泡的视深度为4cm。则小气泡与AB边的实际距离近似为（　　） A．6cm B．9cm C．12cm D．15cm 【答案】D 【详解】根据题干给出的视深公式：（为实际深度，为视深度，为玻璃砖折射率，保持不变）。 设小气泡到边的实际距离为，已知正方形玻璃砖边长为，因此小气泡到边的实际距离为。 从左侧垂直向右看时，视深度，代入公式得： 从右侧垂直向左看时，视深度，代入公式得： 联立两式，折射率相等： 解得 因此小气泡与边的实际距离为，故选D。 2．（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。 3．（25-26高三下·安徽阜阳·开学考试）如图所示，一个用透明材料制成的空心球的内半径为R，外半径为2R，球心为O。两束相同的平行单色光a、b分别从空心球外表面上的P点和Q点射入。单色光a的折射光线恰好在球的内表面上发生全反射，单色光b的折射光线恰好与球的内表面相切。已知该材料的折射率，光在真空中传播的速率为c，仅考虑一次折射和一次全反射，求： (1)单色光b在球外表面上的入射角； (2)单色光a在透明材料中的传播时间。 【答案】(1)45° (2) 【详解】（1）设单色光b在球外表面上的入射角为α，折射角为r，由几何关系知 由折射定律得 解得α=45° （2）由题意，设单色光a的折射光线射到球内表面上的B点，且在内表面上刚好发生全反射根据sinC= 可得C=45° 在△PBO中，根据正弦定理可得 又θ=C-β，解得sinβ=， 因为v=，故单色光a在透明材料中的传播时间 真题·实战演练 高频考点：光的折射、全反射 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·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。 3．（2025·湖南·高考真题）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 【详解】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。 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 【详解】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 。 5．（2026·广西·高考真题）（多选）两块楔形电光材料置于两平行金属电极之间，通过图甲所示电路施加电压实现光束偏转，右视图如图乙。两电光材料的折射率与电极间的电压分别满足关系和，其中且在安全电压范围内，。空气中一束光从正前方沿垂直电光材料的界面入射，最终从电光材料的界面出射，出射光线相对于入射光线偏转的角度为。已知所有界面均不发生全反射，且只考虑折射。初始时刻，滑动变阻器的滑片置于端，闭合开关。则（      ） A．光线从区域出射 B．光线从区域射出 C．滑动变阻器的滑片从向移动时，逐渐增大 D．滑动变阻器的滑片从向移动时，逐渐减小 【答案】BD 【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错误，D正确。 故选BD。 6．（2026·广东·高考真题）（多选）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。 7．（2025·湖北·高考真题）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，，，三棱镜放在平面镜上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为，O点离A点足够近。已知三棱镜的折射率为。 (1)当时，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值； (2)若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的值 【答案】(1) (2) 【详解】（1）作出光路图，如图所示 由几何关系可知 所以在边的入射角为 由光的折射定律 解得光线从边射入棱镜时折射角的正弦值为 （2）根据 可得 则AB边的折射角为 根据折射定律可知AB边的入射角满足 解得 根据几何关系可知恰好发生全反射时的入射角为 8．（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 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第35讲光的折射 全反射（专项训练） 模拟•基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 1 8 9 10 答案 B B A C C B A D C 题号 11 12 13 答案 D 12.【答案】1)3 2 【详解】(1)光路图如图 A 0入D E sing 光束在 。边上发生折射，由折射定律得sinB =n AB 式中"是棱镜的折射率。由几何关系和反射定律得a=ad=∠B=30°，0=60°，B=a=30° 联立，得n=√5 (②)设光在BC边上的B点发生反射，则OB=aos30°=5。 a 2 ED a sin30°=sin60° 1 解得ED= 光在楼健中传接速度"-片后 则光在棱镜中传播的时间1=OE+D_5a 2c 13.【答案】)1=20 3a 115 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (2)S=2πa2 【详解】（山设光的颜率为了，光在水晶盐中的速度为，·则有2= f 2 J 光垂直盐灯表面射出时，时间最短(=元+2水 aa 解得4一 (②)设水晶盐对光的折射率为n,则n= 设全反射的临界角为C,则sinC= n 各侧面有光射出的面为圆面，其半径为，则有anC= a 则盐灯的外表面有光射出的总面积S=6π2 解得S=2ma2 水晶盐 重难·创新演练 题号 1 答案 D D 3.【答案】(1)459 e27-2r 【详解】(I)设单色光b在球外表面上的入射角为a,折射角为t,由几何关系知snr= 2R2 215 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 sina 由折射定律得n= sinr 解得=45° 1 (2)由题意，设单色光a的折射光线射到球内表面上的B点，且在内表面上刚好发生全反射根据sC n 可得C-45° 2R R PB 在△PB0中，根据正弦定理可得sin(元-C)sinp sin0 又C6,解得md9,m.压2R 2 因为=C, 故单色光a在透明材料中的传插时间1=2PB_(2v万-2R B 2R B b 真题•实战演练 题号 1 2 4 5 6 答案 ⊙ C D 0 BD AD 倍类1⑩号 7.1 (2)60° 【详解】(1)作出光路图，如图所示 3/5 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 由几何关系可知∠BAC=180°，∠C=750 2 ∠1=∠BAC-(90°-a)=30° 所以在AB边的入射角为∠2=90°-∠1=60° 由光的折射定律n=sn2 sin∠3 解得光线从4B边射入棱镜时折射角的正弦值为sm∠3=y6 (2)根据sinC=1-V2 n 2 可得C'=45° 则4B边的折射角为∠3'=90°-[180°-(75°+90°-45)]=30° 根据折射定律可知AB边的入射角满足n=s血∠2 sin∠3' 解得∠2'-45° 根据几何关系可知恰好发生全反射时的入射角为d=90°-[∠BAC-(90°-∠2]=60° 2W5 8.【答案】) 3 2)0.9 【详解】(1)如图所示 光线1 60° 307 120° 介质 Γ光线2 摄像头 根据几何关系可知光线1的折射角为60°，入射角为90° 可得n=sin90°-2V5 sin60°3 (2)根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为B=30° 根据折射定律W=sn2 sin B 其中N=1.8 解得sin0=0.9 415 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 5/5 第35讲 光的折射 全反射（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 2 知识点1折射定律、折射率 2 知识点2全反射 3 模拟·基础演练 4 题型01 折射定律、折射率 4 题型02 全反射 5 题型03 光的折射与全反射综合应用 7 重难·创新演练 9 真题·实战演练 10 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 折射定律、折射率 北京·T1、福建·T9、海南·T5、广西·T9、四川·T9、河南·T3、云南·T3、浙江(1月)·T12、陕晋青宁·T8、湖南·T13、 江西·T13、广东·T4、 河南·T2、湖北·T13、 甘肃·T13、 贵州·T3、重庆·T5、 江苏·T6、福建·T10、 全反射 重庆·T5、 浙江(6月)·T12、 山东·T5、广东·T9、 湖南·T3、山东·T15、 黑吉蒙辽·T3、 山东·T15、海南·T4、 甘肃·T10、浙江(6月)·T3、广东·T6、 全国甲卷·T16、 考情分析 题型与考向： 以选择题为主，也常出计算小问：折射定律基础计算，折射率、光在介质中速度求解；全反射条件判断、临界角计算；经典模型：平行玻璃砖（侧移）、三棱镜（偏折）、光导纤维；光路结合几何关系，边角推导； 高频易错：光从光疏→光密介质不会发生全反射；看清界面，不要把界面当成法线。 情境与立意： 常见考查情境有：玻璃砖实验、三棱镜分光、光纤通信、水下光源、海市蜃楼、露珠、光学仪器。以光路模型为载体，考查模型建构、几何推理；联系光纤通信等现代技术；突出规律适用条件，重视证据与逻辑，不盲目套公式。 复习目标 1．知识：理解折射定律，掌握折射率定义与公式；知道折射率和光速、波长关系；掌握全反射条件、临界角公式，认识光导纤维原理。 2．能力：会画光路图，利用折射定律、临界角计算；能判断是否发生全反射；处理玻璃砖、三棱镜、光导纤维等模型光路。 3．应试：分清入射角、折射角（都是和法线夹角）；区分“发生全反射”的两个必要条件；注意光路可逆。 4．素养：建立光的波动与传播观念，借助几何光路锻炼几何推理能力。 巩固·知识解构 知识点1 折射定律、折射率 1．光的反射现象与折射现象 一般来说，光从第1种介质射到该介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这个现象叫作光的反射；另一部分光会__________________，这个现象叫作光的折射(如图所示)。 2．折射定律 (1)内容：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_______；入射角的正弦与折射角的正弦_________。 (2)表达式：_________＝n12，式中n12是比例常数。 3．折射率 (1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，_________的正弦与_________的正弦之比，叫作这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。 (2)物理意义：折射率反映介质的________特性，折射率大，说明光线以相同入射角从真空斜射入该介质时偏折的角度大，反之偏折的角度小。 (3)定义式：n＝。 (4)光在不同介质中的传播速度不同；某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝。由于c>v，故任何介质的折射________（填“大于”或“小于”)1。 ( ✨ 得分速记 1 ． 对折射率的理解 (1)公式 n ＝ 中，光不论是从真空射入介质，还是从介质射入真空， θ 1 都是指真空中的光线与法线间的夹角， θ 2 都是指介质中的光线与法线间的夹角。 (2)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小， v ＝ 。 (3)折射率由介质本身的性质和入射光的频率共同决定，与入射角和折射角的大小无关。 2 ． 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射出。 ) 知识点2 全反射 1．光密介质与光疏介质 (1)光密介质：折射率_______的介质。 (2)光疏介质：折射率_______的介质。 (3)光密介质与光疏介质是_______的。某种介质相对其他不同介质可能是光密介质，也可能是光疏介质。 2．全反射 (1)条件：①光从光密介质射入____________； ②入射角______________临界角。 (2)现象：折射光完全消失，只剩下_______。 (3)临界角：折射角等于90°时的入射角。光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是sinC＝_______。 3．全反射的应用 (1)全反射棱镜：用来改变光的方向。 　 (2)光导纤维(简称光纤) ①结构：是一种透明的玻璃纤维丝，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_______外套的折射率，即内芯是_______介质，外套是_______介质。 ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内芯和外套的界面上时，入射角都_______临界角，从而发生全反射。 ( ✨ 得分速记 全反射的理解 (1)如果光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)光的全反射遵循光的反射定律，光路是可逆的。 (3)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射。当折射角等于90°时，实际上已经没有折射光了。 (4)从能量角度理解全反射现象：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，折射光的能量减弱为零，这时就发生了全反射。 ) 模拟·基础演练 考查重点：光的折射、全反射 ⏳题型01 折射定律、折射率 1．（25-26高三上·安徽阜阳·期末）如图1所示，某同学做了一个小游戏。先在鱼缸中放入鱼模型，然后倒入透明液体，通过液面上方的空心管道看到鱼缸左侧拐角B处的鱼模型（空心管道、鱼模型在同一竖直平面内且该平面与鱼缸前表面平行），然后固定管道后沿管道用筷子当做小梭镖叉鱼，结果发现筷子击中了鱼缸侧壁A处，如图2。测得OP=PA=10cm，。若筷子在液体中的运动可视为直线运动，鱼模型可视为质点，则液体的折射率为（      ） A． B． C．1.5 D． 2．（25-26高三下·安徽芜湖·阶段检测）“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，其截面为等腰梯形，底角为，对绿光的折射率为。一束绿光平行于棱镜的BC边射入，下列说法正确的是（      ） A．光在AB界面的折射角为15° B．光在AB界面的折射角为30° C．光在AB界面偏折了30° D．光在AB界面偏折了75° 3．▶新考法◀（2026·安徽芜湖·二模）如图所示，、、为三种均匀介质，界面相互平行，是一束单色光在介质中的光路，且光线与平行，该单色光在介质、、中的折射率分别为、、，光速分别为、、，则下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（2026·安徽阜阳·模拟预测）如图所示，实线为宽度为、长度足够大的长方体玻璃砖块的横截面图，其折射率为，玻璃砖右侧有一足够大的光屏。一束光线垂直左侧面从点射入砖块后从右侧面射出，在光屏上出现一亮点；现保持入射光线不变，将砖块绕点顺时针转过（图中虚线位置），光屏上亮点位置变为，，则、两点在屏上的距离为（　　） A． B． C． D． ⏳题型02 全反射 5．（25-26高三上·安徽铜陵·期末）如图为某均匀透明光学元件上断裂的一个角，，为断面，点位于边上。一束激光从点射入元件，当角度时，恰好没有光线从右侧面射出。不考虑光线射入断面的情况，该光学元件的折射率为（　　） A． B． C． D． 6．▶新考法◀（2026·安徽合肥·模拟预测）细线下拴接一小铁球（视为质点），细线从圆形薄软木塞（厚度不计）中心穿过。用手调节球浸没的深度，从液面上方软木塞外边缘以外区域看，恰好看不到小铁球时，球浸没在水面以下处。已知软木塞半径为，则该液体的折射率为（      ） A． B． C． D． 7．（26-27高三上·安徽·开学考试）如图所示，一横截面为半圆形的透明玻璃砖圆心为，半径为，为半圆的直径。一束宽为的平行光垂直下表面射入玻璃砖，玻璃砖对该光的折射率为2，这束光进入玻璃砖后，不考虑光在玻璃砖中的多次反射，圆弧部分有光射出区域与没有光射出区域的长度比值为（　　） A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．1: 8．▶新情境◀（2026·安徽合肥·三模）如图为某同学用激光照射一半圆形透明玻璃砖，研究光的传播规律，下面说法正确的是（      ） A．AO为入射光，OB为反射光，OC为折射光 B．若入射光绕O点逆时针转动，反射光和折射光也随之逆时针转动 C．若入射光绕O点逆时针转动，反射光越来越弱，折射光越来越强 D．若入射光与界面MON成θ角时，折射光恰好消失，则折射率 ⏳题型03 光的折射与全反射综合应用 9．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，由a、b两种单色光组成的一束复合光斜射向一小段光纤的左端面，入射角为、b单色光在光纤中各发生一次全反射后分别照射到右端面上的点和点，a、b两种单色光比较，下列说法正确的是（　　） A．单色光的频率高 B．单色光在光纤中传播速度小 C．单色光在光纤中全反射的临界角大 D．从光纤左端面传播到光纤右端面，单色光传播时间长 10．▶新考法◀（2026·安徽安庆·二模）光导纤维的导光原理基于光的全反射，其应用涉及通信、传感、照明、成像等多个领域。如图一段光导纤维弯成半圆形，外半径为，内半径为R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射。已知真空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　） A．光导纤维对该单色光的折射率为 B．光导纤维对所有色光的折射率均为 C．该单色光在光导纤维中传播的时间为 D．该单色光在光导纤维中传播的时间为 11．（2026·黑龙江双鸭山·一模）宝石切工决定价值，优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。某宝石的剖面简化如图，一束复合光斜射到宝石的AB面上，经折射后分成a、b两束单色光从CO面上射出，则下列说法正确的是（　　） A．宝石对a光的折射率比b光的小 B．宝石中a光的传播速度比b光的大 C．b光从空气进入宝石，频率变低 D．逐渐减小光斜射到AB面上的入射角，从CO面射出的光线中a光先消失 12．（2026·安徽合肥·模拟预测）如图所示，直角三角形为一棱镜的横截面，，，边长为。一束光线从边的中点垂直边射入棱镜，然后从边上的点射出，出射光线平行于底边。已知真空中光速为。求： (1)棱镜的折射率； (2)光在棱镜中的传播时间。 13．（2026·安徽淮南·模拟预测）盐灯是一款时尚灯饰，其灯罩是由透光性良好的水晶盐制成。如图所示，某立方体盐灯截面是边长为的正方形，以立方体的中心为球心、半径为挖出一空腔（腔内可视为真空）。将点光源置于点，该点光源均匀发出波长为的单色光。已知光在水晶盐中的波长为，光在真空中的速度为，不考虑光的多次反射。求： (1)光从点射出盐灯的最短时间； (2)盐灯的外表面有光射出的总面积。 重难·创新演练 设题创新:光的折射定律（T1）、全反射（T2）、球形玻璃砖模型（T3） 1．（25-26高三下·安徽·阶段检测）如图1所示，从水面上看水下的物体，看起来比实际要浅，这段距离叫做视深度，当观察者的俯角（视线与水平面的夹角）接近时，折射率。如图2所示，在一个边长为21cm的正方形玻璃砖内有一个小气泡，在左侧垂直AB边往右直视气泡，小气泡的视深度为10cm；在右侧垂直CD边往左直视气泡，小气泡的视深度为4cm。则小气泡与AB边的实际距离近似为（　　） A．6cm B．9cm C．12cm D．15cm 2．（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 3．（25-26高三下·安徽阜阳·开学考试）如图所示，一个用透明材料制成的空心球的内半径为R，外半径为2R，球心为O。两束相同的平行单色光a、b分别从空心球外表面上的P点和Q点射入。单色光a的折射光线恰好在球的内表面上发生全反射，单色光b的折射光线恰好与球的内表面相切。已知该材料的折射率，光在真空中传播的速率为c，仅考虑一次折射和一次全反射，求： (1)单色光b在球外表面上的入射角； (2)单色光a在透明材料中的传播时间。 真题·实战演练 高频考点：光的折射、全反射 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·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 3．（2025·湖南·高考真题）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 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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 5．（2026·广西·高考真题）（多选）两块楔形电光材料置于两平行金属电极之间，通过图甲所示电路施加电压实现光束偏转，右视图如图乙。两电光材料的折射率与电极间的电压分别满足关系和，其中且在安全电压范围内，。空气中一束光从正前方沿垂直电光材料的界面入射，最终从电光材料的界面出射，出射光线相对于入射光线偏转的角度为。已知所有界面均不发生全反射，且只考虑折射。初始时刻，滑动变阻器的滑片置于端，闭合开关。则（      ） A．光线从区域出射 B．光线从区域射出 C．滑动变阻器的滑片从向移动时，逐渐增大 D．滑动变阻器的滑片从向移动时，逐渐减小 6．（2026·广东·高考真题）（多选）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 7．（2025·湖北·高考真题）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，，，三棱镜放在平面镜上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为，O点离A点足够近。已知三棱镜的折射率为。 (1)当时，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值； (2)若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的值 8．（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。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $