2025屆高考物理一輪復習：光的反射與折射基礎訓練（含解析）

2025屆高考物理一輪復習一一光的反射與折射基礎訓練

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-、單選題（本大題共5小題）

1.如圖所示是一玻璃球體，其半徑為尼。為球心，為水平直徑、〃點是玻璃

球的最高點，來自6點的光線曲從，點射出，出射光線平行于46,己知

NABD=3Q。，光在真空中的傳播速度為c,則下列說法正確的是（

光線從6到，需用時鄭

B.

C.光線在射入6點之前，應沿以方向

D.光線從，點射出后，頻率會降低

2.有a、b、c、d四種單色光，在水中的折射率分別為〃、為、〃八a光和6

光從水中斜射向空氣的折射光路如題圖甲所示：6光和c光從空氣斜射向水中的

折射光路如題圖乙所示；c光和"光從水中斜射向空氣,d光的折射光路如題圖

丙所示（C光發(fā)生全反射）。則可判斷（）

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

C.Hd〈nb<ric<naD.!!人□人□〈4

3.兩束單色光a、6從某介質射向真空，光的傳播路徑如圖所示，MN為介質與

真空的分界面，兩束單色光進入真空后合在一起。則可判斷（）

A.單色光a在介質中的傳播速度大B.單色光。在

介質中的傳播速度大

C.單色光。在真空中的傳播速度大D.單色光匕在

真空中的傳播速度大

4.下列說法中正確的是（）

A.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象

B.肥皂泡在陽光下出現(xiàn)彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象

C.用光導纖維傳送圖像信息，這其中應用到了光的全反射現(xiàn)象

D.通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發(fā)白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的

偏振現(xiàn)象

5.如圖所示為一等腰梯形的特殊玻璃，其上表面長2m,下表面長6m,高2m,現(xiàn)

用兩束對稱光分別從48點射入，并于。點聚焦。若。到玻璃下表面的距離，

點為2.5m,48的距離為3m,則該玻璃的折射率取值范圍是（）

55

D.（1,&）

二、多選題（本大題共3小題）

6.霓是大氣中有時和虹一起出現(xiàn)的一種光的現(xiàn)象，也叫“副虹”。它的形成原

理與彩虹大致相同，太陽光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是經過水珠的兩次

折射和兩次反射形成的，其成因的簡化示意圖如圖所示，其中。是兩種不同

頻率的單色光，則a、6兩光相比較（）

A.b光的頻率更低

B.在同一介質中，。光的傳播速度更快

C.分別照射同一狹縫，“光通過狹縫時的衍射現(xiàn)象更明顯

D.從水中射入空氣時，b光發(fā)生全反射的臨界角更大

7.如圖所示，真空中有一直角三棱鏡，/ASC為直角三棱鏡的橫截面，

ZA=30°,48=90。，"邊長為人一束平行于AC邊的單色光照射到46邊的中點

E,折射光線照射到/C邊上后，恰好垂直于6c邊射出。已知光在真空中的傳播

速度為c,下列說法正確的是（）

E

BC

A.棱鏡對該單色光的折射率為石B.棱鏡對該單色光的折射率為0

C.該單色光在棱鏡中傳播的時間為也D.該單色光在棱鏡中傳播的時間為

4c

楹

4c

8.如圖所示，一束單色光從介質1射入介質2,在介質1、2中的速度分別為力、

以,頻率分別為力、方，則（）

介質1

?質2

A.V1<V2B.V1>V2C.于［〈于2D.力=力

三、實驗題（本大題共1小題）

9.某同學用激光筆和透明長方體玻璃磚測量玻璃的折射率，實驗過程如下：

（1）將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標記玻璃磚的邊

界

（2）①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的〃點水平入射，到達“面上的。點后反

射到“點射出。用大頭針在白紙上標記。點、〃點和激光筆出光孔0的位置

②移走玻璃磚，在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作?！ㄟB線的延長線

與ef面的邊界交于尸點，如圖所示

③用刻度尺測量尸〃的長度%為2.40cm,測量?！ǖ拈L度房為3.20cm

（3）利用所測量的物理量，寫出玻璃磚折射率的表達式上；由測

得的數(shù)據可求得折射率〃為（結果保留3位有效數(shù)字）

測量值一直實值

（4）相對誤差的計算式為6=伙」上、之x10。％。為了減小&、4測量的相

真實值

對誤差，實驗中激光在〃點入射時應盡量使入射角（填“稍小一些'

或“稍大一些”）。

四、解答題（本大題共2小題）

10.如圖所示為半徑為〃的半圓柱形玻璃磚的橫截面，。為該橫截面的圓心.光

線々沿著與成30°角的方向射入玻璃磚，入射點0到圓心。的距離為

同R,光線恰好從玻璃磚的中點￡射出，已知光在真空中的傳播速度為c.

3

P

（1）求玻璃磚的折射率及光線從0點傳播到￡點所用的時間；

（2）現(xiàn)使光線-0向左平移，求移動多大距離時恰不能使光線從圓弧面射出（不考

慮經半圓柱內表面反射后射出的光）.

11.如圖，半徑為〃的半球形玻璃體置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面

與桌面相切于2點。一細束單色光經球心。從空氣中攝入玻璃體內（入射面即紙

面），入射角為45。，出射光線射在桌面上6點處。測得之間的距離為

現(xiàn)將入射光束在紙面內向左平移，平移到￡點時，恰好在球面上〃點發(fā)生全反

射，（不考慮光線在玻璃體內的多次反射）求：

（1）玻璃體的折射率。

（2）的距離。

DAB

參考答案

1.【答案】B

【詳解】根據題意補全光路圖如圖所示

A.由幾何知識得入射角i=NABD=30,折射角rNNABD&O°,則此玻璃的折

射率為〃=學=6，A錯誤；

B.由幾何知識得，如長度S=2Rcos30=百R,光在玻璃球內傳播的速度v=上,

n

所以光線從8到〃的時間為/=ec=把3R，B正確；

vc

C.光線在射入6點之前，若沿歷1方向，則不可能在玻璃球內發(fā)生折射，C錯

誤；

D.光在傳播過程中頻率不變，D錯誤。選B。

2.【答案】A

【詳解】折射率等于光線在光疏介質中與法線的夾角的正弦值與光線在光密介質

中與法線夾角的正切值之比，根據圖甲可知，a、人在水中與法線的夾角相同，

但a光在空氣中與法線的夾角更大，因此可得根據圖乙，3c在空氣中

與法線的夾角相同，但b光在水中與法線的夾角更小，因此可得見＞外，根據圖

丙可知，以d均從水中以相同的入射角射向空氣，但c光發(fā)生了全反射，說明c

光全反射的臨界角小于d光全反射的臨界角，而根據sinC=L可得%＞為,綜

n

上可得為＜?。?＜露，選A。

3.【答案】B

【解析】光從介質射向真空后，傳播方向發(fā)生偏折，從圖中可看出單色光。較。

偏折的更厲害，說明介質對單色光a的折射率較大，則單色光。在介質中傳播的

速度較小，單色光6在介質中傳播速度較大。真空中光的傳播速度相同。選項B

正確。

4.【答案】C

【詳解】A.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的色散現(xiàn)象，A錯誤；

B.肥皂泡在陽光下出現(xiàn)彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象，B錯誤；

C.用光導纖維傳送圖像信息，這其中應用到了光的全反射現(xiàn)象，C正確；

D.通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發(fā)白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的衍

射現(xiàn)象，D錯誤。選C。

5.【答案】A

【詳解】依題意，作出如圖所示光路圖

：C

由折射定律可得〃=罌,由幾何知識可得smi二言,=差,由題中提供數(shù)

據可得CG=0.5cm,AF=(1.5-FD)cm=(1.5-EG)cm,EF=2cm,為了便于計算,

x

設EG=x(cm),則可得〃二黑2,由于0<x<lcm,當x=lcm時，代入上

7(1.5-X)2+22

式，求得〃=灰，該玻璃的折射率取值范圍是(1,其空)，選A。

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6.【答案】AD

【詳解】A.由題圖可知，在第一次折射時，a、b兩光的入射角相同，6光的折

射角明顯大于。光的折射角，由折射率公式"=回，可知b光折射率小，頻率也

sinr

小，A正確；

B.在相同介質中傳播時，由口=9可知，由于人光折射率小于〃光折射率，所以

n

在同一介質中，a光的傳播速度更慢，B錯誤；

C.分別照射同一狹縫，由產生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，a、6光相比，波長越

長衍射現(xiàn)象越明顯，因為6光的頻率小，波長大，所以6光的衍射現(xiàn)象更明顯，

C錯誤；

D.從水中射入空氣，滿足從光密介質射入光疏介質的條件，會產生全反射，由

臨界角公式sinC=!可知，由于b光折射率小于。光折射率，可知6光臨界角更

n

大，D正確。

故選ADo

7.【答案】AC

【詳解】AB.光在棱鏡中的傳播路徑如圖所示

由幾何關系可知，光在46邊上的入射角為

z=60°

折射角為

r=30°

故棱鏡對光的折射率為

”=皿=6

sinr

A正確，B錯誤；

CD.由幾何關系可知

AE=EB=ED=-

2

DF=EB-EDcos60°^-

4

光在棱鏡中的傳播速度

cA/3

v=—=——c

n3

光在棱鏡中的傳播距離為

3

s=ED+DF=-L

4

故單色光在棱鏡中傳播的時間為

s3?

t=—=-----

v4c

C正確，D錯誤。

故選ACo

8.【答案】BD

【詳解】光從介質1進入介質2后,光的頻率不變，即力=力,C錯誤,D正確;由光路

圖可知，入射角大于折射角，則介質2的折射率較大，根據〃=￡可知光在介質2中速

V

度較小，即也“2,A錯誤,B正確。故選B、Do

9.【答案】牛；1.33；稍小一些

【詳解】（3）[1]做出光線在〃點的法線，標出入射角2,和折射角7,如圖

N,

o玻璃磚

P

z3飛廠激光筆

由幾何關系可得皿.=f7M,s.w=方fM,根據折射&率_的公式，可得〃=赤sinz?d?

[2]代入數(shù)據，解得"=胃胃=1.33

2.40

（4）[3]為了減小&、&測量的相對誤差，實驗中出、&要盡量稍大一些，即

激光在點入射時應盡量使入射角稍小一些。

10.【答案】⑴更⑵-HR

c3

【詳解】（1）光線20入射到玻璃磚表面，入射角。=60。，設對應折射光線?！甑?/p>

折射角為夕，如圖所示：

6

丫—Dsincc

由幾何關系得：，T若，即：月=30°,根據折射定律有：解