2015-2024高考物理試題分類匯編：光的反射和折射（解析版）

與題18%的反射和折射

十年考情-探規(guī)律1

考點(diǎn)十年考情(2015-2024)命題趨勢(shì)

2024?福建?高考真題、2024?山東?高考真題、2024?北京?高考真題、命題分析：光的

2024?甘肅?高考真題、2024?廣西?高考真題、2024?廣東?高考真題、折射定律、折射

2024,海南?高考真題、2024?重慶?高考真題、2024?浙江?高考真題、率、全反射現(xiàn)象

2024?江蘇?高考真題、2024?全國(guó)?高考真題、2024?浙江?高考真題、的考查常以計(jì)

2023?江蘇?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?福建?高考真題、算題形式出現(xiàn)，

2023?湖北?高考真題、2023?湖南?高考真題、2023?全國(guó)?高考真題、是命題熱點(diǎn)、常

2023?山東?高考真題、2022?海南?高考真題、2022?遼寧?高考真題、考點(diǎn)；光的干

2022?浙江?高考真題、2022?山東?高考真題、2022?江蘇?高考真題、涉、衍射和相對(duì)

2022?湖北?高考真題、2022?重慶?高考真題、2022?廣東?高考真題、論基本假設(shè)則

考點(diǎn)1光的反2022?河北?高考真題、2022?湖南?高考真題、2021?湖北?高考真題、常以選擇題形

射和折射2021?天津?高考真題、2021?北京?高考真題、2021?浙江?高考真題、式出現(xiàn).

2021?江蘇?高考真題、2021?海南?高考真題、2021?遼寧?高考真題、趨勢(shì)分析：預(yù)計(jì)

（10年10考）2021?廣東?高考真題、2021?重慶?高考真題、2021?山東?高考真題、以后高考對(duì)本

2021?河北?高考真題、2021?湖南?高考真題、2020,山東?高考真題、專題的考查仍

2020?浙江?高考真題、2020?全國(guó)?高考真題、2020?江蘇?高考真題、然以光的折射、

2019?天津?高考真題、2019?浙江?高考真題、2019?全國(guó)?高考真題、全反射等光的

2019?海南?高考真題、2018?全國(guó)?高考真題、2017?北京?高考真題、傳播規(guī)律作為

2017?海南?高考真題、2017?浙江?高考真題、2017?全國(guó)?高考真題、主要命題方向，

2017?江蘇?高考真題、2016?四川?高考真題、2016?上海?高考真題、但對(duì)于光的干

2016?全國(guó)?高考真題、2016?海南?高考真題、2015?安徽?高考真題、涉、衍射、偏振

2015?福建?高考真題、2015?四川?高考真題、2015?江蘇?高考真題、等內(nèi)容的重要

2015?山東?高考真題結(jié)論也需識(shí)記.

分考點(diǎn)?精準(zhǔn)練1

考點(diǎn)01光的反射和折射

一、單選題

1.（2024?重慶?高考真題）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)量液體折射率的方案。容器過中心軸線的剖面圖如圖所示,

其寬度為16cm,讓單色光在此剖面內(nèi)從空氣入射到液體表面的中心。調(diào)整入射角，當(dāng)反射光與折射光垂直

時(shí)，測(cè)出豎直器壁上的反射光點(diǎn)與液體表面的距離力，就能得到液體的折射率〃。忽略氣壁厚度，由該方案

可知（）

A.h=4cm,貝!J〃=gB.若/i=6cm,貝g=:

53

C.若〃=—,則/z=10cmD.若〃=5,貝!J/z=5cm

42

【答案】B

【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系畫出光路圖，如圖所示

標(biāo)注入射角/，折射角。2,根據(jù)折射定律可得

sin0,x8cm

n=———L=一二---

sin02hh

A.若%=4cm,則〃=2,故A錯(cuò)誤；

B.若/z=6cm,則九=*故B正確；

C.若〃=｝則無亮cm,故C錯(cuò)誤；

D.若〃=',貝！J/z=3cm,故D錯(cuò)誤。

23

故選Bo

2.（2024?浙江?高考真題）如圖為水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，則（）

A.激光在水和空氣中速度相同

B.激光在水流中有全反射現(xiàn)象

C.水在空中做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)

D.水在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【詳解】A.光在介質(zhì)中的速度為"=故激光在水中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度，故A錯(cuò)誤;

B.水流導(dǎo)光的原理為光在水中射到水與空氣分界面時(shí)入射角大于臨界角，發(fā)生了全反射，故B正確；

C.水在空中只受到重力作用，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度在增大，故C錯(cuò)誤；

D.水在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

3.（2024?江蘇?高考真題）現(xiàn)有一光線以相同的入射角3打在不同濃度NaCI的兩杯溶液中，折射光線如圖

A.甲折射率大

B.甲濃度小

C.甲速度大

D.甲臨界角大

【答案】A

【詳解】入射角相同，由于用〈鳳，根據(jù)折射定律可知恤〉生，故甲濃度大；根據(jù)"=?可知光線在甲中的

傳播速度較小，由sinC=工可知折射率越大臨界角越小，故甲臨界角小。

n

故選Ao

4.（2024?全國(guó)?高考真題）三位科學(xué)家由于在發(fā)現(xiàn)和合成量子點(diǎn)方面的突出貢獻(xiàn)，榮獲了2023年諾貝爾化

學(xué)獎(jiǎng)。不同尺寸的量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出不同顏色的光。現(xiàn)有兩種量子點(diǎn)分別發(fā)出藍(lán)光和紅光，下列說法正確的是

（）

A.藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量

B.藍(lán)光光子的動(dòng)量小于紅光光子的動(dòng)量

C.在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度大于紅光的速度

D.藍(lán)光在玻璃中傳播時(shí)的頻率小于它在空氣中傳播時(shí)的頻率

【答案】A

【詳解】AB.由于紅光的頻率小于藍(lán)光的頻率，則紅光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng)，根據(jù)

E=hv

可知藍(lán)光光子的能量大于紅光光子的能量；根據(jù)

h

p=—

A

可知藍(lán)光光子的動(dòng)量大于紅光光子的動(dòng)量，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.由于紅光的折射率小于藍(lán)光，根據(jù)

c

V=-n

可知在玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度小于紅光的速度，故c錯(cuò)誤；

D.光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)中頻率不變，故D錯(cuò)誤。

故選A。

5.（2024?浙江?高考真題）氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示，此四條譜線滿足巴耳末公式

==氏（±-3〕，”=3、4、5、6用4和匕光進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)研究，則（）

A.照射同一單縫衍射裝置，4光的中央明條紋寬度寬

B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃磚，上光的側(cè)移量小

C.以相同功率發(fā)射的細(xì)光束，真空中單位長(zhǎng)度上修光的平均光子數(shù)多

D.相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置，/光的飽和光電流小

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)巴耳末公式可知，/光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)。波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故照射同

一單縫衍射裝置，/光的中央明條紋寬度寬，故A錯(cuò)誤；

B.耳光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)

/=-

彳

可知名光的頻率較小，則/光的折射率較小，在平行玻璃磚的偏折較小，/光的側(cè)移量小，故B錯(cuò)誤；

C.修光的頻率較小，/光的光子能量較小，以相同功率發(fā)射的細(xì)光束，&光的光子數(shù)較多，真空中單位

長(zhǎng)度上乜光的平均光子數(shù)多，故c正確；

D.若打6、/光均能發(fā)生光電效應(yīng)，相同光強(qiáng)的光分別照射同一光電效應(yīng)裝置，耳光的頻率較小，/光

的光子能量較小，匕光的光子數(shù)較多，則修光的飽和光電流大，/光的飽和光電流小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

6.（2023?江蘇?高考真題）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽(yáng)光斜射向地面的過程中會(huì)發(fā)

生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（）

太陽(yáng)光線太陽(yáng)光線

A./B.

//地球表面）＜二地球表面

77777777777777777777777777777777777777777777

太陽(yáng)光線太陽(yáng)光線

【詳解】根據(jù)折射定律

n上sin。上=n^sin。下

由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則〃尸＞"上，則。逐漸減小，畫出光路圖如下

太陽(yáng)光線

X

/'1：地球表面

~7777777777777777777777

則從高到低e廣逐漸減小，則光線應(yīng)逐漸趨于豎直方向。

故選Ao

7.(2023?浙江?高考真題)如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊以角

度。入射，依次經(jīng)AC和3c兩次反射，從直角邊AC出射。出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)了a角，則a()

C.小于90。D.與棱鏡的折射率有關(guān)

【答案】A

【詳解】如圖所示

設(shè)光線在AB邊的折射角為根據(jù)折射定律可得

sin6*

n=---------

sin/3

設(shè)光線在2C邊的入射角為。，光線在AC邊的入射角為「，折射角為i；由反射定律和幾何知識(shí)可知

/+。=45°

尸+20+r=90°

聯(lián)立解得

r=B

根據(jù)折射定律可得

sinisini

———=—=n

sinrsind

可得

i=0

過。點(diǎn)做出射光的平行線，則該平行線與AB的夾角為。，由幾何知識(shí)可知，入射光與出射光的夾角為90。。

故選A。

8.（2022?海南?高考真題）如圖為一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半徑與球的半徑之比為

1:3。當(dāng)細(xì)光束以30。的入射角射入球中，其折射光線剛好與內(nèi)壁相切，則該透明材料的折射率為（）

C.D.

,1

sinr=—

3

根據(jù)折射定律可得該透明材料的折射率

sin3001匚

n=---------=1.5

sinr

故選B。

9.（2022?遼寧?高考真題）完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮。2021年12月，在中國(guó)空

間站"天宮課堂"的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣

泡與水球同心，在過球心。的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（）

2

A.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大

B.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小

C.若光線1在/處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射

D.若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在/處一定發(fā)生全反射

【答案】C

【詳解】AB.光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，AB錯(cuò)誤；

CD.如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射

后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為R、氣泡半徑為A光線經(jīng)過水球后的

折射角為服光線進(jìn)入氣泡的入射角為仇根據(jù)幾何關(guān)系有

sin（萬-6））_sina

Rr

則可得出光線2的。大于光線1的仇故若光線工在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射，C

正確、D錯(cuò)誤。

故選Co

10.（2022?浙江?高考真題）如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心。點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)有4、b、c、d四條細(xì)光

束，其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束。繞。點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過小角度時(shí)，b、c、1也會(huì)隨

之轉(zhuǎn)動(dòng)，貝U（）

A.光束6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A6

B.光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A6

C.光束d順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度大于A6

D.光束6、c之間的夾角減小了2A。

【答案】B

【詳解】A.設(shè)入射光線a的入射角為則反射角為a,光束c的折射角為夕，光束d的反射角也為夕,

入射光束。繞。點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過小角度A6時(shí)，入射角變?yōu)?/p>

a'=a

由反射定律可知反射角等于入射角，則光束6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度等于A。，故A錯(cuò)誤;

B.由折射定律有

sina.sin(a+A0),

=n>l,=n>\

sin(5---------sin(/+AO')

可得

即光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A，，故B正確；

C.光束d的反射角變化與光束c的折射角變化相等，則光束d順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A6,故C錯(cuò)誤；

D.光束b順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度等于A。，光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A。，則光速b、。之間的夾角減小的角度

小于2A。，故D錯(cuò)誤；

故選B。

11.（2021,湖北,高考真題）如圖所示，由波長(zhǎng)為力和后的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成

透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。。是兩單色光中央亮條紋的

中心位置，P/和尸2分別是波長(zhǎng)為力和后的光形成的距離。點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡

一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射，則（）

A.\\<h,M是波長(zhǎng)為力的光出射位置B.入Vb,N是波長(zhǎng)為力的光出射位置

C.入i>22,M是波長(zhǎng)為力的光出射位置D.入Ab,N是波長(zhǎng)為力的光出射位置

【答案】D

【分析】本題考查折射定律以及雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。

【詳解】由雙縫干涉條紋間距的公式

A,x=—女

d

可知，當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知

4>%

反射光經(jīng)過三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同時(shí)，折射

率越大的色光折射角越大，由于

4>4

則

所以N是波長(zhǎng)為力的光出射位置，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

12.（2021,天津?高考真題）光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片

上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和硅片之間充有液體。紫

外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比（）

A.波長(zhǎng)變短B.光子能量增加C.頻率降低D.傳播速度增大

【答案】A

【詳解】紫外線進(jìn)入液體后與真空相比，頻率不變，傳播速度減小，根據(jù)

可知波長(zhǎng)變短；根據(jù)

￡-hv

可知，光子能量不變。

故選A。

13.（2021?北京?高考真題）如圖所示的平面內(nèi)，光束a經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單

色光。下列說法正確的是（）

A.這是光的干涉現(xiàn)象

B.在真空中光束6的波長(zhǎng)大于光束c的波長(zhǎng)

C.玻璃磚對(duì)光束b的折射率大于對(duì)光束c的折射率

D.在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度

【答案】C

【詳解】A.光束。經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為6、c兩束單色光，這是光的色散現(xiàn)象，A錯(cuò)誤;

C.由題圖可知光束c的折射角大于光束6的折射角，根據(jù)折射定律可知

nc<nb

C正確；

B.由于光的折射率越大，其頻率越大，波長(zhǎng)越短，則6光在真空中的波長(zhǎng)較短，B錯(cuò)誤；

D.根據(jù)丫=￡知，c光束的折射率小，則c光在棱鏡中的傳播速度大，D錯(cuò)誤。

n

故選Co

14.（2021?浙江?高考真題）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時(shí)觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點(diǎn)。和

兩出射點(diǎn)P、。恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束。、反射光束6、

出射光束c和以已知光束a和b間的夾角為90。，貝U()

Qd

b

A.光盤材料的折射率〃=2

B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二

C.光束c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度

D.光束c的強(qiáng)度小于0點(diǎn)處折射光束OP的強(qiáng)度

【答案】D

z=45

折射角為

r=30

根據(jù)折射定律有

所以A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

cV2

v=—=----C

n2

所以B錯(cuò)誤；

C.光束在b、c和d的強(qiáng)度之和小于光束。的強(qiáng)度，因?yàn)樵赒處光還有反射光線，所以C錯(cuò)誤；

D.光束c的強(qiáng)度與反射光線PQ強(qiáng)度之和等于折身光線。P的強(qiáng)度，所以D正確；

故選D。

15.(2020?山東?高考真題)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到Si、S2的距離相等，。點(diǎn)為Si、

S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為％的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過玻璃片傳播到。點(diǎn)，經(jīng)S2

出射后直接傳播到。點(diǎn)，由S1到。點(diǎn)與由S2到。點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為山。玻璃片厚度為102,玻璃對(duì)

c,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是（）

日人10Z-A152

C.Ar=-D.Ar=--

【答案】A

【詳解】光在玻璃中的傳播速度為

c

v——

n

可知時(shí)間差

410210252

△t=——

vcc

故選Ao

16.（2020?浙江考真題）如圖所示,圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從尸點(diǎn)

垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角。=60。時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后

恰好與入射光平行。已知真空中的光速為。，則（）

B.OP之間的距離為正R

2

C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為無c

3

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°

【答案】C

【詳解】AB.作出兩種情況下的光路圖，如圖所示

設(shè)OP=X,在A處發(fā)生全反射故有

由于出射光平行可知，在5處射出，故

sin60°

n=------------

sinZOBP

由于

聯(lián)立可得W=6，X=BR,故AB錯(cuò)誤；

3

C.由

c

v=—

n

可得v=故C正確；

3

D.由于

1V3

sinC=-=—

n3

所以臨界角不為30。，故D錯(cuò)誤。

故選Co

17.（2019?天津?高考真題）如圖為。、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)的光電流和電壓的關(guān)系.由“、

6、。組成的復(fù)色光通過三棱鏡時(shí)，下述光路圖中正確的是（）

【答案】C

【詳解】由光電效應(yīng)的方程々=浜-卬，動(dòng)能定理eU=/，兩式聯(lián)立可得。=竺-*,故截止電壓越大說

ee

明光的頻率越大，則有三種光的頻率也>匕>均，則可知三種光的折射率的關(guān)系為%>4>%,因此光穿過

三棱鏡時(shí)b光偏折最大，c光次之，a光最小，故選C,ABD錯(cuò)誤.

18.（2015?安徽?高考真題）如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后

從AC面進(jìn)入空氣.當(dāng)出射角1和入射角i相等時(shí)，出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為6.已知棱鏡頂

角為a,則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為

sina

D.sin(a-1)

【答案】A

故由幾何關(guān)系可知

a+0

2

故折射率

a+0

sin

n=2

.a

sin—

2

A正確。

19.（2017?北京?高考真題）如圖所示,一束可見光穿過平行玻璃磚后,變?yōu)??！?兩束單色光。如果光束6

C.綠光D.紫光

【答案】D

【詳解】根據(jù)題意作出完整光路圖，如圖所示

。光進(jìn)入玻璃磚時(shí)光線偏折角較大，根據(jù)光的折射定律

sini

n=-----

sinr

可知玻璃磚對(duì)。光的折射率較大，因此a光的頻率應(yīng)高于6光。因?yàn)榧t光、黃光和綠光的頻率都小于藍(lán)光頻

率，而紫光頻率大于藍(lán)光頻率。

故選Do

20.（2015?福建?高考真題）如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長(zhǎng)分別為弱、

助，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為"。、nba則（）

B.入入b,na<nb

C.入〃<入Z?,na<nbD.入入/?，na>nb

【答案】B

【詳解】由圖可知，6光的偏折程度較大，根據(jù)折射定律可知三棱鏡對(duì)。光的折射率較大，又因?yàn)楣獾念l率

越大，介質(zhì)對(duì)光的折射率就越大，故6光的頻率大于。光的頻率，根據(jù)

C

A=—

可知b光的波長(zhǎng)小于a光的波長(zhǎng)。

故選Bo

21.（2016?四川?高考真題）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率”。如圖甲所示，。是圓心，MN是

法線，AO、8。分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角

「，做出sini-sinr圖像如圖乙所示。則（）

A.光由A經(jīng)。到8,n=1.5

B.光由2經(jīng)。到A,n=1.5

C.光由A經(jīng)。到8,n=0.67

D.光由2經(jīng)。到A,71=0.67

【答案】B

【詳解】由圖線可知

sini0.621

sinr0.93n

解得

n=1.5

因i是入射角，「是折射角，且折射角大于入射角，故光由8經(jīng)。到A。

故選B。

22.（2016?上海?高考真題）一束單色光由空氣進(jìn)入水中，則該光在空氣和水中傳播時(shí)（）

A.速度相同，波長(zhǎng)相同B.速度不同，波長(zhǎng)相同

C.速度相同，頻率相同D.速度不同，頻率相同

【答案】D

【詳解】不同的單色光頻率不相同，同一單色光在不同的介質(zhì)內(nèi)傳播過程中，光的頻率不會(huì)發(fā)生改變；由

公式

C

V——

n

可以判斷，水的折射率大于空氣的，所以該單色光進(jìn)入水中后傳播速度減小，波長(zhǎng)減小。

故選D。

【考點(diǎn)定位】光的傳播、光速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系

【方法技巧】本題分析時(shí)要抓住光在不同介質(zhì)中傳播頻率不變這個(gè)特征，應(yīng)用公式公式分析光進(jìn)入不

同介質(zhì)中的傳播速度。

23.（2015,四川?高考真題）直線P/P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束人6平行且關(guān)于P/P2對(duì)稱，由空氣射

入玻璃球的光路如圖。。、b光相比（）

A.玻璃對(duì)a光的折射率較大

B.玻璃對(duì)。光的臨界角較小

C.6光在玻璃中的傳播速度較小

D.b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短

【答案】C

【詳解】A.做。光和6光的光路圖的法線，如圖所示

由幾何關(guān)系可知，a>劣，根據(jù)折射率的公式，對(duì)。光有

sin。1

sin03

對(duì)。光有

sin^2

sin"

綜上所述，有%>%,即6光折射率大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.臨界角公式為

sinC=-

n

由上述公式可知，折射率大是其臨界角小。所以。光的臨界角較大。故B項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.光在介質(zhì)中的速度有

c

v=-

n

由上述公式可知，折射率大的，其在介質(zhì)中的速度小，所以6光在玻璃中的傳播速度較小，故c項(xiàng)正確;

D.光在玻璃中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

S

V

由光路圖可知，其6光在玻璃中的路程較大，且由之前的分析可知，b光在玻璃中的速度較小，綜上所述,

b光在玻璃中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選Co

【點(diǎn)睛】此題考查了光的折射定律及全反射知識(shí)；解決本題的關(guān)鍵要明確折射率越大，光的偏折角越大,

判斷出折射率關(guān)系，再分析其他量之間的關(guān)系。

24.（2024?海南?高考真題）一正三角形OPQ玻璃磚，某束光線垂直火0P射入，恰好在PQ界面發(fā)生全反

射，則玻璃磚的折射率（

Q

A.72B.73D.2

3

【答案】C

【詳解】如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可知光線在PQ界面的入射角為

C=60°

根據(jù)全反射的臨界條件可得

,c1

sinC=—

n

解得

2>/3

n=------

3

故選Co

25.（2024?廣東?高考真題）如圖所示，紅綠兩束單色光，同時(shí)從空氣中沿同一路徑以。角從面射入某長(zhǎng)

方體透明均勻介質(zhì)。折射光束在NP面發(fā)生全反射。反射光射向P。面。若夕逐漸增大。兩束光在N尸面上

的全反射現(xiàn)象會(huì)先后消失。已知在該介質(zhì)中紅光的折射率小于綠光的折射率。下列說法正確的是（）

A.在尸。面上，紅光比綠光更靠近P點(diǎn)

B.〃逐漸增大時(shí)，紅光的全反射現(xiàn)象先消失

C.6逐漸增大時(shí)，入射光可能在MN面發(fā)生全反射

D.。逐漸減小時(shí)，兩束光在面折射的折射角逐漸增大

【答案】B

【詳解】A.紅光的頻率比綠光的頻率小，則紅光的折射率小于綠光的折射率，在面，入射角相同，根

據(jù)折射定律

sin。

n=-----

sina

可知綠光在MN面的折射角較小，根據(jù)幾何關(guān)系可知綠光比紅光更靠近尸點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)全反射發(fā)生的條件sinC=’可知紅光發(fā)生全反射的臨界角較大，6逐漸增大時(shí)，折射光線與N尸面

的交點(diǎn)左移過程中，在NP面的入射角先小于紅光發(fā)生全反射的臨界角，所以紅光的全反射現(xiàn)象先消失，故

B正確；

C.在MN面，光是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，無論。多大，在跖V面都不可能發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)折射定律〃=里吆可知。逐漸減小時(shí)，兩束光在面折射的折射角逐漸減小，故D錯(cuò)誤。

sintz

故選Bo

26.（2023?福建?高考真題）如圖，一教師用側(cè)面開孔的透明塑料瓶和綠光激光器演示“液流導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)。瓶?jī)?nèi)

裝有適量清水.水從小孔中流出后形成了彎曲的液流。讓激光水平射向小孔，使光束與液流保持在同一豎

直平面內(nèi)，觀察到光束沿著彎曲的液流傳播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流傳播的是（）

B.提升瓶?jī)?nèi)液面高度

C.改用折射率更小的液體

D.增大激光器與小孔之間的水平距離

【答案】B

【詳解】若想使激光束完全被限制在液流內(nèi)，則應(yīng)使激光在液體內(nèi)發(fā)生全反射現(xiàn)象，根據(jù)全反射臨界角

1

n=slnC

可知應(yīng)該增大液體的折射率或則增大激光束的入射角。

A.減弱激光的強(qiáng)度，激光的臨界角，折射率均不會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；

B.提升瓶?jī)?nèi)液面的高度，會(huì)造成開口處壓強(qiáng)增大，水流的速度增大，水流的更遠(yuǎn)，進(jìn)而增大了激光束的入

射角，則會(huì)有大部分光在界面處發(fā)生全反射，有助于光速更好的沿液流傳播，故B正確；

C.若改用折射率更小的液體，臨界角變大，更不容易發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；

D.增大激光器與小孔之間的水平距離不能改變液體的折射率或激光束的入射角，現(xiàn)象不會(huì)改變,故D錯(cuò)誤。

故選B。

27.（2023?浙江?高考真題）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長(zhǎng)度

為0.9m,水的折射率細(xì)燈帶到水面的距離=則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（）

310

【答案】C

【詳解】燈帶發(fā)出的光從水面射出時(shí)發(fā)生全反射臨界角的正弦值

13

sinC=—

n4

則

3

tanC=—

燈帶上的一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光發(fā)生全反射的臨界角如圖所示

,^3

r=/itanC=——x—=m=0.3m

10幣

則一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光在水面上能看到的〃=0.3m的圓，光射出的水面形狀邊緣為弧形，如圖所示

等腰直角三角形發(fā)光體的內(nèi)切圓半徑r滿足

,2a-

r=----------

2

解得

故中間無空缺。

故選C。

28.（2023?湖北?高考真題）如圖所示，楔形玻璃的橫截面的頂角為30。，。尸邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)。

的距離為d,垂直于OP邊的光線SN在。。邊的折射角為45。。不考慮多次反射，。。邊上有光射出部分的

S

A.-dB.若dC.dD.&

【答案】C

【詳解】設(shè)光線在。。界面的入射角為。，折射角為夕，幾何關(guān)系可知￡=30。，則有折射定律

，「泣=西

sina

光線射出。。界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中O3LCS

光線在48兩點(diǎn)發(fā)生全反射，由全反射定律

即A8兩處全反射的臨界角為45。，A8之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知

AB=2AC=2CS=OS=d

故選C。

29.（2022?浙江?高考真題）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)，在失重環(huán)境下，往大水

球中央注入空氣，形成了一個(gè)空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B.光射入氣泡衍射形成"亮斑"

C.氣泡表面有折射和全反射

D.光射入氣泡干涉形成"亮紋"

【答案】C

【詳解】當(dāng)光從水中射到空氣泡的界面處時(shí)，一部分光的入射角大于或等于臨界角，發(fā)生了全反射現(xiàn)象；

還有一部分光折射到內(nèi)壁然后再折射出去，所以水中的空氣泡看起來比較亮。

故選Co

30.（2022?山東?高考真題）柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，OP右側(cè)是以。為圓心、半徑為R的;圓，左側(cè)

是直角梯形，AP長(zhǎng)為R,AC與CO夾角45。，AC中點(diǎn)為瓦a、b兩種頻率的細(xì)激光束，垂直A3面入射，

器件介質(zhì)對(duì)。，6光的折射率分別為1.42、1.400保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過程中，能

【詳解】當(dāng)兩種頻率的細(xì)激光束從A點(diǎn)垂直于面入射時(shí)，激光沿直線傳播到。點(diǎn)，經(jīng)第一次反射沿半徑

方向直線傳播出去。

保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向2移動(dòng)過程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到C。面經(jīng)反射向

面?zhèn)鞑?，根?jù)圖像可知，入射點(diǎn)從A向2移動(dòng)過程中，光線傳播到面的入射角逐漸增大。

當(dāng)入射點(diǎn)為8點(diǎn)時(shí)，根據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到面的P點(diǎn)，此時(shí)光線在面上的

入射角最大，設(shè)為a,由幾何關(guān)系得

01=45

根據(jù)全反射臨界角公式得

.「11/0

sinC〃=—=<——

na1.422

.11、④

sinC.=—=>——

bnh1.402

兩種頻率的細(xì)激光束的全反射的臨界角關(guān)系為

g<45<孰

故在入射光從A向5移動(dòng)過程中，〃光能在面全反射后，從OM面射出;b光不能在面發(fā)生全反射,

故僅有〃光。A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

3L（2021?江蘇?高考真題）某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上，將激光束垂直于AC面射入，可

以看到光束從圓弧面ABC出射，沿AC方向緩慢平移該磚，在如圖所示位置時(shí)，出射光束恰好消失，該材

料的折射率為（）

【答案】A

【詳解】畫出激光束從玻璃磚射出時(shí)恰好發(fā)生全反射的入射角如圖所示

全反射的條件

sin?！?/p>

n

由幾何關(guān)系知

sin0=-

6

聯(lián)立解得

n=1.2

故A正確，BCD錯(cuò)誤.

故選A.

32.（2021,海南?高考真題）如圖，長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形“NPQ,MN=2NP,其折射率為0。一

束單色光在紙面內(nèi)以a=45。的入射角從空氣射向邊的中點(diǎn)O,則該束單色光（）

A.在邊的折射角為60。

B.在MN邊的入射角為45。

C.不能從MN邊射出

D.不能從NP邊射出

【答案】C

【詳解】A.光線從。點(diǎn)入射，設(shè)折射角為由折射定律有

sina=nsinp

解得

6=30。

即該束單色光在邊的折射角為30。，故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)邊長(zhǎng)則MV=2/,作出光路圖如圖所示。

由幾何關(guān)系可知光在邊的入射角為60。，故B錯(cuò)誤；

C.設(shè)光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為C,有

.1V2

sinC=—=——

n2

即C=45。，而光在MN邊的入射角大于45。，所以光在MN邊發(fā)生全反射，不能從"N邊射出，故C正確；

D.根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)NP邊的8點(diǎn)時(shí)的入射角為30。，小于全反射臨界角，所

以光在8點(diǎn)折射出玻璃磚，故D錯(cuò)誤。

故選C。

33.（2021?遼寧?高考真題）一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較

內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）

A.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小

B.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小

C.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大

D.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大

【答案】C

【詳解】由光路圖可知a光的偏折程度沒有6光的大，因此。光的折射率小，頻率小，由全反射sinC=!可

n

知折射率越小發(fā)生全反射的臨界角越大。

故選Co

34.（2020?浙江?高考真題）如圖所示，一束光與某材料表面成45。角入射，每次反射的光能量為入射光能量

的七倍（0〈左＜1）。若這束光最終進(jìn)入材料的能量為入射光能量的（1-/）倍，則該材料折射率至少為（）

A.—B.J2