2025届高考物理一轮复习：光的反射与折射基础训练（含解析）

2025届高考物理一轮复习一一光的反射与折射基础训练

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-、单选题（本大题共5小题）

1.如图所示是一玻璃球体，其半径为尼。为球心，为水平直径、〃点是玻璃

球的最高点，来自6点的光线曲从，点射出，出射光线平行于46,己知

NABD=3Q。，光在真空中的传播速度为c,则下列说法正确的是（

光线从6到，需用时郑

B.

C.光线在射入6点之前，应沿以方向

D.光线从，点射出后，频率会降低

2.有a、b、c、d四种单色光，在水中的折射率分别为〃、为、〃八a光和6

光从水中斜射向空气的折射光路如题图甲所示：6光和c光从空气斜射向水中的

折射光路如题图乙所示；c光和"光从水中斜射向空气,d光的折射光路如题图

丙所示（C光发生全反射）。则可判断（）

A.nd^nc^rib^naB.nc^nd^nb^na

C.Hd〈nb<ric<naD.!!人□人□〈4

3.两束单色光a、6从某介质射向真空，光的传播路径如图所示，MN为介质与

真空的分界面，两束单色光进入真空后合在一起。则可判断（）

A.单色光a在介质中的传播速度大B.单色光。在

介质中的传播速度大

C.单色光。在真空中的传播速度大D.单色光匕在

真空中的传播速度大

4.下列说法中正确的是（）

A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象

B.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象

C.用光导纤维传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象

D.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的

偏振现象

5.如图所示为一等腰梯形的特殊玻璃，其上表面长2m,下表面长6m,高2m,现

用两束对称光分别从48点射入，并于。点聚焦。若。到玻璃下表面的距离，

点为2.5m,48的距离为3m,则该玻璃的折射率取值范围是（）

55

D.（1,&）

二、多选题（本大题共3小题）

6.霓是大气中有时和虹一起出现的一种光的现象，也叫“副虹”。它的形成原

理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次

折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中。是两种不同

频率的单色光，则a、6两光相比较（）

A.b光的频率更低

B.在同一介质中，。光的传播速度更快

C.分别照射同一狭缝，“光通过狭缝时的衍射现象更明显

D.从水中射入空气时，b光发生全反射的临界角更大

7.如图所示，真空中有一直角三棱镜，/ASC为直角三棱镜的横截面，

ZA=30°,48=90。，"边长为人一束平行于AC边的单色光照射到46边的中点

E,折射光线照射到/C边上后，恰好垂直于6c边射出。已知光在真空中的传播

速度为c,下列说法正确的是（）

E

BC

A.棱镜对该单色光的折射率为石B.棱镜对该单色光的折射率为0

C.该单色光在棱镜中传播的时间为也D.该单色光在棱镜中传播的时间为

4c

楹

4c

8.如图所示，一束单色光从介质1射入介质2,在介质1、2中的速度分别为力、

以,频率分别为力、方，则（）

介质1

•质2

A.V1<V2B.V1>V2C.于［〈于2D.力=力

三、实验题（本大题共1小题）

9.某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：

（1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边

界

（2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的〃点水平入射，到达“面上的。点后反

射到“点射出。用大头针在白纸上标记。点、〃点和激光笔出光孔0的位置

②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作。〃连线的延长线

与ef面的边界交于尸点，如图所示

③用刻度尺测量尸〃的长度%为2.40cm,测量。〃的长度房为3.20cm

（3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式上；由测

得的数据可求得折射率〃为（结果保留3位有效数字）

测量值一直实值

（4）相对误差的计算式为6=伙」上、之x10。％。为了减小&、4测量的相

真实值

对误差，实验中激光在〃点入射时应尽量使入射角（填“稍小一些'

或“稍大一些”）。

四、解答题（本大题共2小题）

10.如图所示为半径为〃的半圆柱形玻璃砖的横截面，。为该横截面的圆心.光

线々沿着与成30°角的方向射入玻璃砖，入射点0到圆心。的距离为

同R,光线恰好从玻璃砖的中点£射出，已知光在真空中的传播速度为c.

3

P

（1）求玻璃砖的折射率及光线从0点传播到£点所用的时间；

（2）现使光线-0向左平移，求移动多大距离时恰不能使光线从圆弧面射出（不考

虑经半圆柱内表面反射后射出的光）.

11.如图，半径为〃的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面

与桌面相切于2点。一细束单色光经球心。从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸

面），入射角为45。，出射光线射在桌面上6点处。测得之间的距离为

现将入射光束在纸面内向左平移，平移到£点时，恰好在球面上〃点发生全反

射，（不考虑光线在玻璃体内的多次反射）求：

（1）玻璃体的折射率。

（2）的距离。

DAB

参考答案

1.【答案】B

【详解】根据题意补全光路图如图所示

A.由几何知识得入射角i=NABD=30,折射角rNNABD&O°,则此玻璃的折

射率为〃=学=6，A错误；

B.由几何知识得，如长度S=2Rcos30=百R,光在玻璃球内传播的速度v=上,

n

所以光线从8到〃的时间为/=ec=把3R，B正确；

vc

C.光线在射入6点之前，若沿历1方向，则不可能在玻璃球内发生折射，C错

误；

D.光在传播过程中频率不变，D错误。选B。

2.【答案】A

【详解】折射率等于光线在光疏介质中与法线的夹角的正弦值与光线在光密介质

中与法线夹角的正切值之比，根据图甲可知，a、人在水中与法线的夹角相同，

但a光在空气中与法线的夹角更大，因此可得根据图乙，3c在空气中

与法线的夹角相同，但b光在水中与法线的夹角更小，因此可得见＞外，根据图

丙可知，以d均从水中以相同的入射角射向空气，但c光发生了全反射，说明c

光全反射的临界角小于d光全反射的临界角，而根据sinC=L可得%＞为,综

n

上可得为＜小＜%＜露，选A。

3.【答案】B

【解析】光从介质射向真空后，传播方向发生偏折，从图中可看出单色光。较。

偏折的更厉害，说明介质对单色光a的折射率较大，则单色光。在介质中传播的

速度较小，单色光6在介质中传播速度较大。真空中光的传播速度相同。选项B

正确。

4.【答案】C

【详解】A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，A错误；

B.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的干涉现象，B错误；

C.用光导纤维传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象，C正确；

D.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍

射现象，D错误。选C。

5.【答案】A

【详解】依题意，作出如图所示光路图

：C

由折射定律可得〃=罂,由几何知识可得smi二言,=差,由题中提供数

据可得CG=0.5cm,AF=(1.5-FD)cm=(1.5-EG)cm,EF=2cm,为了便于计算,

x

设EG=x(cm),则可得〃二黑2,由于0<x<lcm,当x=lcm时，代入上

7(1.5-X)2+22

式，求得〃=灰，该玻璃的折射率取值范围是(1,其空)，选A。

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6.【答案】AD

【详解】A.由题图可知，在第一次折射时，a、b两光的入射角相同，6光的折

射角明显大于。光的折射角，由折射率公式"=回，可知b光折射率小，频率也

sinr

小，A正确；

B.在相同介质中传播时，由口=9可知，由于人光折射率小于〃光折射率，所以

n

在同一介质中，a光的传播速度更慢，B错误；

C.分别照射同一狭缝，由产生明显衍射现象的条件可知，a、6光相比，波长越

长衍射现象越明显，因为6光的频率小，波长大，所以6光的衍射现象更明显，

C错误；

D.从水中射入空气，满足从光密介质射入光疏介质的条件，会产生全反射，由

临界角公式sinC=!可知，由于b光折射率小于。光折射率，可知6光临界角更

n

大，D正确。

故选ADo

7.【答案】AC

【详解】AB.光在棱镜中的传播路径如图所示

由几何关系可知，光在46边上的入射角为

z=60°

折射角为

r=30°

故棱镜对光的折射率为

”=皿=6

sinr

A正确，B错误；

CD.由几何关系可知

AE=EB=ED=-

2

DF=EB-EDcos60°^-

4

光在棱镜中的传播速度

cA/3

v=—=——c

n3

光在棱镜中的传播距离为

3

s=ED+DF=-L

4

故单色光在棱镜中传播的时间为

s3®

t=—=-----

v4c

C正确，D错误。

故选ACo

8.【答案】BD

【详解】光从介质1进入介质2后,光的频率不变，即力=力,C错误,D正确;由光路

图可知，入射角大于折射角，则介质2的折射率较大，根据〃=£可知光在介质2中速

V

度较小，即也“2,A错误,B正确。故选B、Do

9.【答案】牛；1.33；稍小一些

【详解】（3）[1]做出光线在〃点的法线，标出入射角2,和折射角7,如图

N,

o玻璃砖

P

z3飞厂激光笔

由几何关系可得皿.=f7M,s.w=方fM,根据折射&率_的公式，可得〃=赤sinz?d?

[2]代入数据，解得"=胃胃=1.33

2.40

（4）[3]为了减小&、&测量的相对误差，实验中出、&要尽量稍大一些，即

激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。

10.【答案】⑴更⑵-HR

c3

【详解】（1）光线20入射到玻璃砖表面，入射角。=60。，设对应折射光线。£的

折射角为夕，如图所示：

6

丫—Dsincc

由几何关系得：，T若，即：月=30°,根据折射定律有：解