第71课时　光的折射　全反射　双基落实课-2025版高中物理一轮 总复习

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（2023·湖南高考7题）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α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束。判断下列说法的正误：（1）救援人员收到潜水爱好者发出的激光光束，这是光的折射现

象。

（

√

）√（2）激光器向岸上救援人员发射的激光信号在水面处一定同时发生

反射和折射。

（

×

）（3）激光光束与水面发生全反射的临界角C＝41°。

（

×

）（4）救援人员的眼睛是逆着射入眼睛的光线方向，通过至少两条光

线的交点才能确定潜水爱好者的位置。

（

√

）××√02着眼“四翼”·探考点题型规律方法

2.应用光的折射定律解题的一般思路（1）根据入射角、折射角及反射角之间的关系，作出比较完整的

光路图。（2）充分利用光路图中的几何关系，确定各角之间的联系，根据

折射定律求解相关的物理量：折射角、折射率等。（3）注意在折射现象中，光路是可逆的。

1.【折射现象的分析】（2023·江苏高考5题）地球表面附近空气的折射率随高度降低而增

大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述

该现象的是（

）解析：

地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光

斜射向地面过程中，某分界面上折射角小于入射角，光线随高度降

低，越来越靠近法线，A正确，B、C、D错误。2.【折射定律的应用】（多选）如图所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气

（空气折射率为1）发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法

正确的是（

）A.水对a的折射率比水对b的折射率小B.在水中的传播速度va＞vbC.在空气中的传播速度va＞vbD.仅把空气和水对调，其他条件不变，则仍有α＜β

考点二

光的折射和全反射的综合问题

[互动共研类]1.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。2.求解光的折射、全反射问题的三点注意（1）明确哪种是光密介质、哪种是光疏介质。同一种介质，相对

于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。（2）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。（3）当光照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。【典例2】

（2023·湖北高考6题）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（

）C.d

【典例3】

（2022·全国甲卷34题）如图，边长为a的正方形

ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在平面

内，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，反射光线从CD边的P点射出棱镜。求

棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。

1.【全反射条件的理解及应用】（2022·辽宁高考5题）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将

不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实

验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图

所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照

射这一水球。下列说法正确的是（

）A.此单色光从空气进入水球，频率一定变大B.此单色光从空气进入水球，频率一定变小C.若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射D.若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射

A.β＝30°B.β＝37.5°C.若略微增大α，则光线可以从液面射出D.若略微减小i，则光线可以从液面射出

考点三

光路控制及光的色散现象

[素养自修类]1.【三棱镜的色散】如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长

分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则

（

）A.λa＜λb，na＞nbB.

λa＞λb，na＜nbC.λa＜λb，na＜nbD.

λa＞λb，na＞nb解析：

一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏转角较小，

而折射率小的光波长较长，所以λa＞λb，na＜nb，故B正确。2.【球体的色散】（多选）《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩

虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。彩虹成因

的简化示意图如图所示，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球

心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的

单色光。下列说法正确的是（

）A.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹B.水滴对a光的临界角小于对b光的临界角C.在水滴中，a光的波长大于b光的波长D.在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度

A.平行于AC边的光线①B.平行于入射光线的光线②C.平行于CB边的光线③D.平行于AB边的光线④

4.【平行玻璃砖对光路的控制】（多选）如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块上、下表面平行的玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出。已知玻璃对单色光b的折射率较小，那么下列说法中正确的有（

）A.a光束在玻璃砖中传播速度比b光小B.从玻璃砖下表面射出后，两束光不一定平行C.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定增大了D.从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同

1.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体（球体）对光路的控制特点平行玻璃砖三棱镜圆柱体（球体）结

构玻璃砖上下表面是平

行的横截面为三角形的

三棱镜横截面是圆平行玻璃砖三棱镜圆柱体（球体）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

折平行玻璃砖三棱镜圆柱体（球体）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2.各种色光的比较与分析颜色红橙黄绿蓝靛紫频率ν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03聚焦“素养”·提能力巧学妙解应用考点一

光的折射定律

折射率1.庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“鯈鱼出游从容，是鱼之乐

也。”人在桥上观鱼（

）A.人能看到鱼，鱼不能看到人B.人看到的鱼是经反射所成的像C.鱼看到的人的位置比人的实际位置低D.人看到的鱼的位置比鱼的实际位置高12345678910解析：

根据光的可逆性可知，若人能看到鱼，则鱼一定能看到

人，A错误；人看到的鱼是经光的折射所成的像，B错误；人在空

气中，人作为等效光源，入射角大于折射角，鱼沿折射光线的反向

延长线看人，鱼看到的人的位置比人的实际位置高，C错误；同理

可知D正确。12345678910

C.212345678910

12345678910

12345678910

123456789104.用玻璃做成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，

OCD是半径为R的四分之一圆弧，圆心为O。一条光线从AB面上的

某点入射，入射角θ1＝45°，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面

上的O点，光路图如图所示，则棱镜的折射率（

）12345678910

12345678910

12345678910

12345678910考点三

光路控制及光的色散现象6.（多选）一束白光从顶角为θ的三棱镜的一边以较大的入射角i射入

并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i

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，则

（

）A.红光最先消失，紫光最后消失B.紫光最先消失，红光最后消失C.折射后的出射光线向底边BC偏折D.折射后的出射光线向顶角A偏折12345678910

123456789107.（多选）如图所示，一束复色光沿PO方向射向一上、下表面平行

的无限大的厚玻璃平面镜的上表面，一共得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。则

（

）A.该复色光由三种颜色的光混合而成B.光束Ⅱ在玻璃平面镜中的传播速度比光束Ⅲ小C.光束Ⅱ、Ⅲ在玻璃平面镜内部传播的时间不可能相同D.改变α角且α＜90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定始终与光束Ⅰ平行12345678910

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8.如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源S，它发出的a、b

两种不同颜色的光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，

该区域的中