2025届高考物理：光的反射与折射 限时训练（含解析）

2025届高考物理：光的反射与折射限时训练

一、单选题（本大题共5小题）

1.如图所示的透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡，一细光束

垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、N。下列说法正确的

是（）

A.〃在液体中的传播速度较小

B.M在真空中的波长较长

C.两种色光通过同一双缝干涉装置，N的条纹间距较宽

D.两种色光通过同一小孔，N的衍射现象更明显

2.2024年3月20日，内蒙古扎兰屯市出现“幻日”景观。幻日是一种大气光学

现象，称为“双太阳”。图甲为太阳光穿过转动的六角形冰晶形成“幻日”的示

意图，图乙为a、。两种单色光穿过六角形冰晶的过程图，则在冰晶中

（）

乙

A.a的折射率比6的大B.a的频率比6的大

C.在冰晶a的传播速度比6的小D.真空中a的波长比6的大

3.如图甲所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现

象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以在液体球内部形成一个同心球形气

泡，如图乙所示。假设此液体球其内外半径之比为1:3,当由a、6、c三种颜色

的光组成的细光束在过球心的平面内，从4点以i=45。的入射角射入球中，其中

6光的折射光线刚好与液体球内壁相切，则下列说法正确的是（）

A.该液体材料对a光的折射率小于对。光的折射率

B.若继续增大入射角i,6光可能因发生全反射而无法射出液体球

C.该液体材料对匕光的折射率为速

2

D.。光在液体球中的传播速度最小

4.如图，两种颜色的光从真空中沿同一光路由圆心。点斜射入横截面为半圆形

的玻璃柱体，其透射光线分别为a和人已知入射角a=45。，a光束与玻璃砖左

B.a光在该玻璃柱体中传播的速度比6光大

C.玻璃对a光的折射率为如

2

D.用a光和6光分别照射同一狭缝，观察衍射现象，a光的中央亮条纹更窄

5.如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。关于a光方光

A.c光可能是红光

B.在玻璃三棱镜中c光的速度大于a光的速度

C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大

D.c光比a光更容易发生衍射

二、多选题（本大题共3小题）

6.如图所示，一单色光由介质【射入介质H,在界面上发生偏折.下列说法

A.该光在介质I中传播的速度大

B.该光在介质n中传播的速度大

c.该光在介质I中和介质II中传播的速度之比为指

D.该光在介质n中和介质I中传播的速度之比为G

7.一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、6两束

光，下列说法正确的是（）

A.在玻璃砖中a光的传播速度小于6光的传播速度

B.若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比6光的大

C.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距此

D.a、人两束光分别照射到同种金属上，相应的遏止电压分别为优和Ub,优＞

Ub

8.小明同学在测量玻璃折射率的实验中，用两种不同颜色的单色光a、b同时由

空气斜射向平行玻璃砖，经过玻璃砖折射后惊奇的发现合成一束复色光，下列说

A.a、6两光在玻璃砖中的传播速度%＞外

B.a、b两光从该玻璃砖射向空气时的临界角7＜品

C.a、万两光在玻璃胸中的折射率加＜沏

D.增大入射角，a、。两束光一定会从另一侧射出

三、实验题（本大题共2小题）

9.某实验小组的同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。

他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在

垂直于AB的方向上插上两枚大头针Pi和「2，在棱镜的左侧观察，当Pi的像恰

好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住Pl、P2像，再插上大头针

P4,使6挡住P3和匕、P2的像。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置

如图所示。

①将图中的光路图补充完整；

②根据图中所给数据，可得该玻璃的折射率n=;

③若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍

将△ABC作为实验中棱镜所处位置，由此得出该玻璃折射率的测量值真实值（选

填“大于”、“小于”或“等于”）。

10.手机防窥屏

如图，某手机防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏

幕平行排列可实现对像素单元可视角度e的控制（可视角度夕定义为某像素单元

发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。透明介质的折射率

n=2,屏障间隙L=0.8mm,屏障高度d=1.0mm。发光像素单元紧贴屏下，位于

相邻两屏障的正中间且发光像素单元的宽度不能忽略。不考虑光的衍射。

空气

防

窥

屏

屏

障

—LT丁发光像素单元

1.当光从介质射入介质时，可能会发生全反射现象。

2.若要增加防窥效果，则应

A.增大屏障间隙/B.减小透明介质折射率〃

C.减小屏障高度dD.增大发光像素的亮度

3.求像素单元宽度x最小为多少时，其可视角度6刚好被扩为180。（只要看到

像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元）。

四、解答题（本大题共2小题）

11.江门新会陈皮茶有消暑、理气健脾等功效。如图所示为一杯没有满的陈皮

茶，现用一束激光从2点发射，刚好从陈皮茶的上表面6点射入，激光射在杯子

底面最左端的C点，过8点做底边C£的垂线交于〃点。理的长度4=2.6cm,CD

的长度d2=2Ocm,A6与6c的长度相等都是s=3.0cm,求：

(1)陈皮茶的折射率n-,

(2)激光从8到，的时间与从/到方的时间比值。

12.半径为20cm的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，。为圆心，平行光从玻

璃砖的圆弧面射入，光与底边〃V夹角为45。，其中沿半径的光线从4处射入玻

璃砖后，恰好在。点发生全反射。求：

①该玻璃砖的折射率；

②阶边界上能够射出光线的区域的长度。

M0N

参考答案

1.【答案】B

【详解】A.由光路图可知，色光M的折射角小，由折射定律可知色光M的折射

率小，由公式

C

V=—

n

可知色光M在液体中的传播速度较大，故A错误；

B.由A选项分析可知M的频率小，又由公式

c=^f

可知M的波长较长，故B正确；

C.由公式

,双

Ax=——

d

当可知，两种色光通过同一双缝时，M的条纹间距较宽，故C错误；

D.波长越长，通过同一小孔时衍射现象越明显，则"的衍射现象更明显，故D

错误。

故选Bo

2.【答案】D

【详解】ABC.由图可知，太阳光射入冰晶时，a光的偏折程度比6光的偏折程

度小，则a的折射率比分的小，a的频率比6的小，a的波长比6的大；故ABC

错误；

D.根据v=£,可知a的传播速度比6的大，D错误。选D。

n

3.【答案】C

【详解】A.由图乙可知，a光在液体材料中的折射角比c光的小，由折射率

»=—,可知该液体材料对a光的折射率大于对c光的折射率，A错误；

sinr

B.若继续增大入射角1,6光的折射角增大，光线远离同心球形气泡，光线从液

体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等，根据光的可逆性可

知不会发生全反射，B错误；

C.由图乙可得，力光在液体材料中的折射角sin〃=:，由折射率〃=*,可得

3sin£

sin45°3A/2

该液体材料对6光的折射率为=丁，C正确；

3

D.由图乙可知，a、6、c三种颜色的光的入射角相同，。光的折射角最大，由折

射率公式〃=亚，可知c光的折射率最小；由〃=二可知。光在液体球中的传播

sinrv

速度最大，D错误。选C。

4.【答案】B

【详解】A.由光路图可知，a光、右光射入玻璃柱体时，入射角相同，a光的折

射角大于6光的折射角，根据折射定律”=电",可知a光的折射率小于6光的折

sinr

射率，则a光的频率小于6光的频率，若a光束为蓝光，6光束不可能是红光，A

错误；

B.根据v=£,由于a光的折射率小于6光的折射率，可知a光在该玻璃柱体中

n

传播的速度比6光大，B正确；

C.根据折射定律，玻璃对a光的折射率为%=吧黑=忘，C错误；

D.用a光和6光分别照射同一狭缝，观察衍射现象，由于a光的频率小于6光

的频率，a光的波长大于6光的波长，则a光的中央亮条纹更宽，D错误。选B。

5.【答案】C

【详解】A.对同一种介质，光的频率越大，其折射率就越大，折射时的偏折程

度就越大；红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中，由红到紫光的频率越来越

大、折射率依次越来越大，红光的频率和折射率最小，紫光的频率和折射率最

大。由光路图可知，偏折程度从大到小的顺序为c、爪a,则三种光的折射率及

频率从大到小的顺序为c、b、a,所以c光不可能是红光，A错误;

B.a光折射率小于c光折射率，根据v=£,知玻璃三棱镜中，c光的传播速度小

n

于a光的传播速度，B错误；

CD.6光及c光的频率均大于a光频率，根据c=知6光及c光的波长均小

于a光的波长，所以a光比c光更容易发生衍射，根据通过同一装置

d

发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距最大，C正确，D错误。选C。

6.【答案】BD

【详解】AB.由图知光在介质n中的折射角较大，则介质n为光疏介质，光在介

质n中传播的速度大，A错误，B正确；

CD.介质I相对介质II的折射率为嘤=若则该光在介质II中和介质I中传

sin30

播的速度之比为代，C错误，D正确。选BD。

7.【答案】AD

【详解】A.由公式—亚可知，a光的折射率大于6光的折射率，由公式v=£

sinrn

可知，在玻璃砖中a光的传播速度小于6光的传播速度，A正确；

B.由公式sinC=，可知，折射率越大，临界角越小，则从同一介质射入真空，发

n

生全反射时a光的临界角比6光的小，B错误；

C.由于a光的折射率大于6光的折射率，则a光的频率大于6光的频率，由公

式c=/可知，a光的波长小于6光的波长，由公式可知，通过同一双缝

d

干涉装置产生的干涉条纹间距此〈此，C错误；

D.由爱因斯坦光电效应方程舔皿*=/7-叽和纤二片，1K可得eU=加-网，则

Ua>Ub,D正确。选AD。

8.【答案】BD

【详解】。光偏折程度较大，由折射率的定义可知，折射率较大，即时〉现，C

错误；由u=£,可知，a光在玻璃中传播速度较小，A错误；由sinC=工，可

nn

知，a、b两光从该玻璃砖射向空气时的临界角Ca<金，B正确；光线射出玻璃

时的折射角等于光线射入玻璃时的入射角，由光路可逆的特点可知，增大入射

角，a、b光依然均会从另一侧射出，D正确。选B、Do

9.【答案】

【详解】

①如图所示

②根据几何关系可知光线在AC面的入射角为30。，根据折射定律可得几=

sin45°

=V2

sin30"

③若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，如图所示，

可知出射光线相对于玻璃砖不动时的出射光线向下平移，所以对折射角的测量无

影响，但测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，所以作出的面的反射

光线（图中红线）会比实际的反射光线（图中蓝线）向逆时针方向偏，由此造成

所测光线在AC面的入射角比实际值偏大，所以该玻璃折射率的测量值小于真实

10.【答案】光密；光疏；B；0.35mm

【详解】（1）[1][2]当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角达到或超过

临界角，将会发生全反射。

（2）要增加防窥效果，应该减小可视角度同时可以减小发光像束的亮度。

若减小可视角度，，根据光的折射定律，可以减小入射角夕，和光的折射率〃,

若减小入射角口，可以减小屏障间隙/或增大屏障高度&选B。

（3）若视角度。刚好被扩为180。，则光线的折射角恰好为90。，如图所示

可得入射角#=30°,因此=小tan/=,而

最,卜值x=lab-L=2xmm-0.8mm«0.35mm

3

11.【答案】(1)1.3；(2)13:10

a嚼士,折射角的正弦值为

【详解】（1）入射角的正弦值为sin

sin/7=gCD=：2,根据折射定律，陈皮茶的折射率为〃=1.3

nC3

（2）激光从夕到。的时间4=2B）C，激光在水中的传播速度为□=c激光从4到

vn

AD

6的时间/2=—，激光从8到。的时间与从/到6的时间比值％4=02=13:1。

c

12.【答案】①〃二后；②2cm

【详解】①因为光线恰好发生全反射，由sin45Q=L解得〃=0,②因为光线恰

n

好在。点发生全反射，则。点左侧的光线在腑边界上全部发生全反射。入射光

线与圆弧相切时，经玻璃砖折射后能够到达腑边界上的P点，则8即为光线射

出的区域，光路如图所示，

则有sin迫90"°=”，0=45。，解得/”=Rsin45o=2cm

sina

知识归纳总结

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2025届高考物理：光的反射与折射限时训练解析

一、单选题解析

题目概述：透明容器中装满液体，液体中有一圆形气泡，一细光束垂直左侧壁射入容器，分成两束

色光M、N。

选项A：错误。由光路图可知，M的折射角小，根据折射定律，M的折射率小，由公式v=cnv=

\frac{c}{n}v=nc可知，M在液体中的传播速度较大。

选项B：正确。M的折射率小,则M的频率小，由公式A=cf\lambda=\frac{c}{f}A=fc可知,M在

真空中的波长较长。

选项C：错误。双缝干涉条纹间距公式AxuLcIMDeltax=\frac{L}{d}\lambdaAx=dL入，M的波长较

长，条纹间距应更宽。

选项D：错误。波长越长，衍射现象越明显，则M的衍射现象更明显。

题目概述：“幻日”现象，太阳光穿过转动的六角形冰晶形成双太阳。

选项A、B、C：均错误。由图可知，a光的偏折程度小，则a的折射率比b的小，a的频率比b的

小，a的波长比b的大。由公式v=cnv=\f