4.2 全反射常见五种题型 过关卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

4.2 全反射常见五种题型（过关卷）

题型一　全反射的条件与临界角

题型二　折射率与色散、全反射综合辨析

题型三　棱镜与玻璃砖中的全反射光路

题型四　全反射的应用与光导纤维

题型五　全反射综合计算

 

 

 

 

题型一　全反射的条件与临界角

【解题技巧】（提高类判断题常把临界角与光路变化结合：入射角增大到临界角时折射光消失、反射光增强；超过后只剩反射。由临界角比较折射率，再推波速与波长。注意光路可逆：光沿原反射路径逆向入射必沿原折射方向射出。缓慢转动入射光时，逐个界面跟踪入射角的变化再下结论。）

1．如图，正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，棱镜的折射率为（　　）

A． B．2 C． D．

2．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．

3．（多选）光从甲介质射入乙介质，由图可知（     ）

A．甲介质是光疏介质，乙是光密介质 B．入射角大于折射角

C．光在甲介质中的传播速度较小 D．若乙为空气，则甲的折射率为

题型二　折射率与色散、全反射综合辨析

【解题技巧】（综合辨析题以折射率差异贯穿：由光路偏折定两束光折射率大小后，波速按反比、临界角按倒数正弦、波长按真空中波长除以折射率逐项比较。平行玻璃砖不发生全反射的论证要抓住上下表面平行、入射角等于折射角的逆过程。多选题逐项写出关系式再判断，不凭直觉。）

1．人们在看见彩虹时常常还能看见一组相对“虹”颜色较淡的彩色圆弧，被称为“霓”。虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，光路图如图所示，以下说法正确的是（     ）

A．MN为形成虹的光带，N端为紫色

B．PQ为形成霓的光带，Q端为红色

C．在PQ段，从左到右光在水珠中传播速度变小

D．在MN段，从左到右光在水珠中全反射的临界角减小

2．高温下，柏油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

3．如图所示，A、B两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心O点射出后重合，则下列说法正确的是（　　）

A．该玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率

B．在该玻璃砖中，A光的速度大于B光的速度

C．A光穿过玻璃砖所需时间大于B光穿过玻璃砖所需时间

D．从该玻璃砖射向空气，A光的临界角大于B光的临界角

4．如图所示，、两种单色光组成的一束复色光沿截面为半圆形的玻璃砖半径方向射到圆心，直径界面上出射光线为，反射光线为，检测到出射光中只含单色光，复色光的入射角为，出射光线与玻璃砖平面夹角为，则下列说法正确的是（     ）

A．反射光线中只含有单色光

B．玻璃砖对单色光的折射率一定为

C．在玻璃砖中，单色光比单色光传播速度快

D．仅将入射角增大到，直径界面上仍有出射光线存在

题型三　棱镜与玻璃砖中的全反射光路

【解题技巧】（复杂截面光路题逐面推进：先定第一界面的折射角，再对每个后续界面计算入射角并与临界角比较；发生全反射的界面按反射定律画对称光路，恰好不射出对应临界条件。圆弧面法线过圆心，沿半径方向入射不偏折。多个光学面组合时画好辅助线，分段计算路程与时间。）

1．如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为、半径为的扇形 一束平行光平行于横截面，以入射角照射到上，不透光。若只考虑首次入射到圆弧上的光，则（     ）

A．圆弧上有光透出部分的弧长为

B．圆弧上有光透出部分的弧长为

C．增加边上的入射角，圆弧上透光的弧长增加

D．增加边上的入射角，圆弧上透光的弧长变小