2025年高考物理一轮总复习：光的折射、全反射专题（原卷版）

专题16光的折射、全反射专题

目录

近年真题对比

考向一光的折射

考向二光的全反射问题

命题规律解密

名校模拟探源

易错易混速记

U一_

真题考查解读

【命题意图】此专题以考查光的折射定律和全反射知识为主，注重对“应用数学知识解决物理问题的能力”

的考查，多以计算题的形式出现；当考查光的干涉、衍射和电磁波问题，一般以选择题形式出现。预测高

考将以新情境考查光的折射定律与全反射问题,同时兼顾光的干涉、衍射、电磁波谱、电磁波等知识点，将

这部分知识与生产、生活、现代科技联系考查的可能性较大。

2.命题热点：

【考查要点】主要考查光的折射定律和全反射规律的应用问题；光的干涉、衍射、偏振现象的理解问题；

电磁波谱在实际中的应用问题。

【课标链接】（1）光的折射与全反射规律的应用；（2）全反射的临界角问题时及与实际应用的联系问题；

光的波动性问题。

2。23年真题展现

考向一光的折射

1.（2023江苏卷）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（）

雄峭

2,（2023全国甲卷）等腰三角形AaA为一棱镜的横截面，ab=ac；一平行于6c边的细光束从他

边射入棱镜，在历边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，

如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（）

B.甲光的频率比乙光的高

C.在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大

D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率

E.在棱镜内如边反射时的入射角，甲光比乙光的大

3.（2023浙江1月卷）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图.一细黄光束从直角边A5以

角度。入射，依次经AC和3C两次反射，从直角边AC出射.出射光线相对于入射光线偏转了a角，则a

（）

4.（2023海南卷）用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏户平行放置，从另一侧用激光笔以一

定角度照射，此时在屏上的S处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S处，回答下列问题：

（1）请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图________;

（2）已经测出46=h,0A=12,S，=则折射率〃=（用1卜卜、人表示）；

（3）若改用宽更小的玻璃砖做实验，则SS间的距离会（填“变大”，“变小”或“不

变”）。

5.（2023全国乙卷）如图，一折射率为a的棱镜的横截面为等腰直角三角形AABC,AB=AC=l,

笈边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于8c方向经46边上的〃点射入棱镜，若这束光被8c边

反射后恰好射向顶点A,求〃点到/点的距离。

6。（2023山东卷）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。

两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N,相距为4直径均为2“，折射率为“（”〈行）。M、N下端横截面

平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射

至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。

（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为求。的正弦值；

（2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端

面到被测物体距离人的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。

7.（2023湖北卷）如图所示，楔形玻璃的横截面尸。0的顶角为30°,帆边上的点光源S到顶点。的距

离为4垂直于如边的光线映在。。边的折射角为45。。不考虑多次反射，。。边上有光射出部分的长度为

)

45]Q

c.dD.Od

8.（2023浙江6月卷）在水池底部水平放置三条细灯带构成等腰直角三角形发光体，直角边的长度

9.（2023湖南卷）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。，如图所示。他发现只有当。大于41。时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光

束，下列说法正确的是（）

A.水的折射率为------

sin41°

B.水的折射率为r二

sin49°

C.当他以a=60。向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60。

D.当他以a=60。向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60。

『近年真题对比』

考向一光的折射

1.（2022•湖北•T14）如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置,

2

海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d,A位置离水面的高度为耳/训练员将小球向左水

平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为1小球在A位置发出的一束光线

经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为以

4

已知水的折射率"=—,求：

3

（1）tant7的值；

（2）B位置到水面的距离也

考向二光的全反射问题

2.（2022•山东卷・T7）柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以。为圆心、半径为R的4圆，左则

4

是直角梯形，AP长为R,AC与CO夹角45。，AC中点为3。a、6两种频率的细激光束，垂直A3面入

射，器件介质对m匕光的折射率分别为142、1.40o保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，

能在面全反射后，从。W面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（）

A.仅有a光B.仅有6光C.a、b光都可以D.a、6光都不可以

3.（2022•浙江6月卷・T8）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水

球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（）

A.气泡表面有折射没有全反射

B.光射入气泡衍射形成“亮斑”

C.气泡表面有折射和全反射

D.光射入气泡干涉形成“亮斑”

4.(2022•广东卷•T16(2))一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截

面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当

光束与竖直方向成45。角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为

c,求液体的折射率”和激光在液体中的传播速度V。

6.(2022年高考全国甲卷2022•全国甲卷・T34(2))如图，边长为a的正方形A8C。为一棱镜的横截面，

M为边的中点。在截面所在平的，一光线自M点射入棱镜，入射角为60。，经折射后在边的N点恰

好发生全反射，反射光线从C。边的尸点射出棱镜，求棱镜的折射率以及尸、C两点之间的距离。

7.12022•河北•T16(2)】如图，一个半径为R的玻璃球，。点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束

光在A点射出，出射光线4B与球直径SC平行，9=30。。光在真空中的传播速度为c。求：

(1)玻璃的折射率；

(2)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。

8.(2022•湖南卷•T16(2))如图，某种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。的控制(可视角度。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〃=2,屏障间隙L=0.8mm。发光像素单元紧贴

屏下，位于相邻两屏障的正中间.不考虑光的衍射。

(1)若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度。控制为60。，求屏障的高度d；

(2)若屏障高度d=1.0mm,且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度尤最小为多少时，其可视

角度。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）。

透明介质

发光像素单元

命题规律解密

从近几年的高试看，这一专题高考将以新情境考查光的折射定律与全反射问题，同时兼顾光

的干涉、衍射、电磁波谱、电磁波等知识点，将这部分知识与生产、生活、现代科技联系

考查的可能性较大

名校模拟探源

1.（2023•江苏南京二模）下列光现象中属于衍射的是（）

A.水中的气泡看起来特别明亮

B.白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带

C.在阳光照射下肥皂泡上出现彩色条纹

D.某彩色光照射圆盘后，在适当的位置，影的中心出现一个亮斑

2.（2023•江苏南通三模）庄子与惠子游于濠梁之上。庄子曰：“脩鱼出游从容，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

3.（2023•重庆第七次联考）（多选）如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本，下列说法

正确的是（）

lllllllllllllllll

甲乙丙丁

A.图甲为双缝干涉示意图，若换成频率更高的单色光照射双缝，则实验得到的条纹间距应该更大

B.图乙为光照到圆盘上得到的衍射图样

C.图丙为劈尖干涉的示意图，两玻璃片间垫有一些纸片，若从两玻璃片之间抽出部分纸片，则从上往

下看可以观察到条纹间距变大

D.图丁所示为相机拍摄车前挡玻璃的照片，右图中能明显减弱汽车玻璃表面反射光是利用了薄膜干涉

原理

4.（2023•广东大湾区一模）（多选）美丽的彩虹是由于太阳光照射在众多微小的“水球”而发生的

反射和折射现象。如图所示是某一均匀介质球的截面图，AB.必是该介质球的两条直径，4。e60°,一

束激光以平行于4?的方向从C点射入介质球，经过一次折射打到6点。设光在空气中的传播速度为c,则

（）

A.该介质球的折射率为追

B.光在该球中的速度为

C.光线在8点离开介质球的方向与直线4?夹角为60°

D.光线经介质球反射和折射后，可能沿平行于的方向射出

5.（2023•广东广州天河一模）如图所示，圆心为。、半径为"的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光

线从尸点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角。=60°时，光线从玻璃砖圆形表

面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c,则（）

A.玻璃枝的折射率为1.5

B.O尸之间的距离为2R

2

c.光在玻璃砖内的传播速度为走C

3

D.光从玻璃到空气的临界角为30°

6.（2023•广东湛江一模）（多选）夜晚高速公路路标在灯光的照射下特别亮，主要是因为使用了由

大量均匀透明介质球组成的反光材料.如图所示，介质球的球心位于。点，半径为尼平行于直径A03的

单色光从空气射入介质球，其中一条光线沿CD射入球体，在球内表面经一次反射后，再次折射回空气中时

出射光线恰好与CD平行.已知CD与A8间的距离为走R,光在真空中的传播速度为。，则（）.

2

A.光线经过一次折射一定射到6点B.光线经过一次折射对应的折射角为45°

C.该介质球的折射率为石D.光在该介质球中的传播速度为gc

7.（2023•福建宁德5月检测）（多选）彩虹的形成可以简化为如图所示的模型。。点是空中球形雨

滴的球心，太阳光（复色光）从〃点射入，因光的折射率不同，从而形成彩虹，其中光束a和光束6是彩

虹最外侧的两束光。则（）

A.光束a的折射率比光束b的折射率小

B.光束a为紫光，光束6为红光

C.光束a的波长比光束力的波长长

D.经过相同的单缝衍射装置，光束6比光束a的衍射现象更明显

8.（2023•福建漳州三模）某种材料制成的透明砖的截面如图所示，在。。为直角三角形，ZC=60°,

OB=d.一细束单色光线从充的中点尸垂直于灰面入射后，在"面恰好发生全反射。已知光在真空中

的速度大小为c,则（）

c

光从空气射入透明砖频率变小

光从空气射入透明砖波长变长

透明砖对该光的折射率为2叵

3

光线从户点射到％面用时为色

9.（2023•湖南衡阳二模）（多选）如图所示，如切为半圆柱体玻璃的横截面，切为直径，一束由

蓝光和黄光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，分两束分别射到圆柱面的氏C两点。只考虑第一次

射向圆弧的光线，下列说法正确的是（）

A.从8C两点射出的光分别是黄光、蓝光

B.光从。传到方与光从。传到。的时间相等

C.若从圆弧面只有一处光线射出，则一定是从8点射出

D.若仅将复色光的入射点从。平移到〃的过程中，可能出现从圆弧射出的两束光线平行

10.（2023•江苏南京二模）如图所示，某同学用“插针法”测量两面平行玻璃砖的折射率，他先在

纸上紧贴玻璃砖画出参考线以'仍'，钉上大头针，、P2,然后继续实验。并画出光路图，则下列说法正确

A.入射角i尽量小一些，可以减小误差

B.耳、巴及鸟、舄之间的距离取的小一些，可以减小误差

C.若在钉大头针舄不小心使玻璃板平移到了虚线框位置，则最终测得的折射率偏大

D.若把。加误画在了其他操作均正确，则测得的折射率偏小

11.（2023•湖南教学联盟第一次联考）光程是光学中的概念，定义为光在介质中经过的几何路程与

该介质折射率的乘积。当两束相干光的光程差为波长的整数倍时，在屏幕上出现亮条纹。瑞利干涉仪就是

利用这个原理测量气体的折射率。如图甲所示，两束光的光程差为零时，屏幕上。点为零级干涉亮条纹。

将长度为/、装有待测气体的透明薄管放在S后面，如图乙所示，零级亮条纹移至屏幕上的9点，。点为第

上级干涉亮条纹。已知空气的折射率为人,所用光的波长为；I,待测气体的折射率为（）

甲乙

kAkA（左+1）2

B.—+nC./D.-------------

A.--Ho0

12.（2023•湖南张家界模拟考）日晕是一种常见的大气光学现象，如图甲所示。太阳光线经卷层云

中同一冰晶的两次折射，分散成单色光，形成日晕。冰晶截面可看作正六边形。如图乙所示为一束紫光在

冰晶上的折射光路，4为冰晶上的入射角，为为经过第一个界面的折射角，为为光线离开冰晶的折射角，％

为出射光相对入射光的偏转角。下列说法中正确的是（）

A.在冰晶内红光的传播速度比紫光的小

B.若仇=4=60°,则冰晶对紫光的折射率为百

C.保持入射角不变，将紫光改为红光，偏转角将增大

D.若红光和紫光均能使同一金属发生光电效应，紫光照射产生的光电子的最大初动能大

13.（2023•广东韶关一模）如图所示，半圆形玻璃砖半径为兄直径A5与荧光屏初V（足够大）

平行且相距为2R.频率相同的两束平行光a、6均以53°角同时射入玻璃成，a光从圆心。入射，恰好从半

圆弧的三等分点。射出，6光从半圆弧的中点C射出.不考虑光在半圆弧上的反射，sin5