2026年高考物理一轮复习(通用版)第59讲光的折射和全反射(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习(通用版)第59讲光的折射和全反射(专项训练)(学生版+解析)，共9页。
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 光的折射的理解和应用
\l "_Tc2717" 题型02 光的全反射的理 解和应用
\l "_Tc30632" 题型03 光折射和全反射的综合问题
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01光的折射的理解和应用
1.（2025·江苏宿迁·三模）抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】树脂的折射率比玻璃的小，则光由玻璃射向树脂时折射角大于入射角，从树脂的下表面射出到玻璃时，折射角小于入射角，且射入树脂时的入射光线与射出树脂时的折射光线平行。
故选B。
2.（2025·四川成都·三模）冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（ ）
A．光源到墙面的距离为B．光源到墙面的距离为
C．冰的折射率为D．冰的折射率为
【答案】D
【详解】如图所示
根据折射定律可得
其中 ，
联立可得
结合（b）图可得，斜率，截距
所以，
故选D。
3．（2025·江西·模拟预测）如图所示，由某种透明材料做成的三棱镜，其横截面是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB面入射的光线进入后以平行于AC的方向到达BC面。这些到达BC面的光线从BC面折射而出后，照射到一块平行于BC面的屏上，叠加形成一块光斑，已知屏到BC面的距离，则此叠加形成的光斑长度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】从面入射的光线折射后在棱镜中平行于面，由对称性可知，光线进入面时的入射角
折射角
由折射定律可得该材料的折射率
如图所示
为的中点，在点附近折射的光线从射出后与直线交于点，可看出只要光屏所放位置比点远，则光斑不会叠加，由几何关系可得
根据对称性可知此叠加形成的光斑长度为。
故选B。
4.（2025·海南·三模）某种透明材料做成的装置由一个半径为R的半球体与一个半径为R的圆柱体组成，过半球球心O的纵截面如图所示。一束单色激光平行于纸面以与直径DA夹角α=60°的方向射向球心O、在AB面恰好发生全反射，最后从BC面射出（不考虑二次反射）。
(1)作出光路图并求透明材料的折射率；
(2)求从BC面射出时光线折射角的正弦值。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）根据题意作出光路图
根据几何关系可知
根据全反射临界角公式有
解得
（2）由几何关系可知
所以光从BC射出，根据折射定律有
解得
5.（2025·河北沧州·二模）如图所示为透明半圆柱体的横截面，半圆截面的半径为，为圆心，为圆弧上一点。一束与水平直径垂直的光线从点入射后，经折射、反射后恰好从点正上方点射出。已知入射角，光在真空中的传播速度为，该柱体的面是反光材料。
(1)画出光路图并求该透明材料的折射率；
(2)求光从点传播到点需要的时间。（不考虑多次反射情况）
【答案】(1)，
(2)
【详解】（1）光路图如图所示
设折射角为，由光的折射定律有
由对称性和几何知识有
解得
该透明体的折射率
（2）设光在透明柱体中传播的距离为，根据几何关系有
光在透明柱体中的传播速度大小
光从点传播到点需要的时间
解得光从点传播到点需要的时间
02光的全反射的理解和应用
6.（2025·山西·三模）池塘的底部，沿同一水平深度安装有规格相同、颜色不同的灯泡，注入水后灯光打在水面上形成五颜六色的光斑煞是好看。已知水面上a色光的光斑面积明显小于旁边b色光的光斑面积，下列判断正确的是（ ）
A．在水中，a色光的波长大于b色光的波长
B．在水中，a色光的传播速度小于b色光的传播速度
C．水对a色光的折射率小于水对b色光的折射率
D．a色光光子的能量小于b色光光子的能量
【答案】B
【详解】C．水面上a色光的光斑面积小于b色光的光斑面积，a色光比b色光全反射的临界角小，由
水对a色光的折射率较大，故C错误；
A．折射率大则波长短，所以在水中，a色光的波长小于b色光的波长，故A错误；
B．根据
可知a色光的传播速度小于b色光的传播速度，故B正确；
D．对同一种介质，α色光的折射率较大，频率就较大，光子能量也较大，故D错误。
故选B。
7．（2025·重庆·三模）如图所示为陈列于韶山毛泽东同志纪念馆的龙钮大印。两块底面为等腰直角三角形的玻璃棱柱，组合成一个正方体基座，龙钮大印置于基座正上方，游客可从基座右侧水平方向清晰地欣赏印章。下列说法正确的有（ ）
A．此现象体现了光的折射原理B．此现象是光的偏振现象
C．光从玻璃进入空气，波速变小D．光从玻璃进入空气，波长变长
【答案】D
【详解】AB．从基座右侧水平方向清晰地欣赏印章，表明光上侧等腰直角三角形的玻璃棱柱的斜边发生了全反射，即此现象体现了光的全反射原理，故AB错误；
CD．根据折射率与光速的关系有，光从玻璃进入空气，频率不变，传播速度变大，由可知，波长变长，故C错误，D正确。
故选D。
8.（2025·重庆·三模）反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，玻璃微珠右侧是反光膜，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．此玻璃材料的折射率为
B．光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射
C．光在玻璃材料中的传播时间为
D．若仅使平行光照射角度发生变化，将没有光线能被反向射回
【答案】C
【详解】A．如图所示，由几何关系可得，折射角
根据光的折射定律可得，此玻璃材料的折射率为
A错误；
B．由于光从空气进入到玻璃材料中，光的频率不变，根据可知，传播速度减小，结合波长、频率、波速的关系可知，光的波长变小，更不易发生衍射现象了，B错误；
C．由几何关系可知
所以光在玻璃材料中传播的距离
光在玻璃材料中传播的速度
故光在玻璃材料中传播的时间
C正确；
D．仅使平行光照射角度发生变化时，只要入射角度合适，依然可以发生“回归反射”，即光线依然可能被反向射回，D错误。
故选C。
9．（2025·四川宜宾·三模）a光、b光分别是氢原子从能级向能级跃迁、从能级向能级跃迁时辐射的可见光。如图所示，a光、b光均垂直射向三棱镜的AB边，已知a光在AC边折射时偏离入射方向的夹角为，则（ ）
A．三棱镜对a光的折射率为
B．b光在BC边上会发生全反射
C．在三棱镜中，a光的传播速度等于b光的传播速度
D．在三棱镜中，a光的波长小于b光的波长
【答案】B
【详解】A．由图可知a光在AC面的入射角为30°，折射角为45°，可得三棱镜对a光的折射率为
故A错误；
BD．a光射到界面的临界角为
可知
因氢原子从能级向能级跃迁辐射光a的频率小于从能级向能级跃迁时辐射的光b的频率，可知a光的波长大于b光的波长，且，
b光在BC边上的入射角为45°，可知B光会在BC边上会发生全反射，故B正确，D错误；
C．根据
可知，在三棱镜中，可知a光的传播速度大于b光的传播速度，故C错误。
故选B。
10.（2025·福建莆田·三模）如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在A点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且。则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对光的折射率小于对光的折射率
B．光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度
C．两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光
D．增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射
【答案】BC
【详解】AB．根据光的折射定律及公式可知，玻璃对光的折射率大于对光的折射率，光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度，故A错误，B正确；
CD．根据对称性和光路的可逆性可知，两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光，增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面不可能发生全反射，故C正确，D错误。
故选BC。
选项C错误，D正确。
故选D。
11．（2025·辽宁·三模）小李到三亚旅游时跟随团队潜水。他把运动摄影相机安装在自己的头顶处，进行潜水。某次他为处在其正上方的朋友拍照时，发现照片中水面上的景象呈现在半径为的圆形区域内，水面上正在游泳的朋友从头到脚的长度（人体与水面平行），已知水的折射率，朋友实际身高，下列说法正确的是（ ）
A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜，利用了光的偏振
B．光在水中传播的速度约为1.25c
C．当小李距水面距离4m时，看到水面上景物的范围半径约为3m
D．小李潜水时距水面的距离为2.4m
【答案】D
【详解】A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜利用了光的干涉，使反射光干涉相消，故A错误；
B．根据公式
解得光在水中传播的速度为
故B错误；
CD．设照片对应的圆形区域的半径为R，小李潜水时距水面的距离为H，如图所示
水中照相机能拍摄到的景象是边界光线在水面恰好发生全反射，则
根据几何关系有，
联立解得，
当小李距水面距离时，根据
可知随着小李距水面的距离H增加，则看到水面上景物的范围半径R也增大，所以看到水面上景物的范围半径为
故C错误，D正确。
故选D。
12.（2025·福建漳州·模拟预测）光导纤维在现代通信网络中发挥着重要作用。如图所示，长为L的直光导纤维由内芯和外套两层介质组成，一束激光从端面AB以某一入射角α射向内芯，在内芯的内侧面入射角为θ，此时恰好发生全反射。设内芯的折射率为n，光在真空中的传播速度为c，则（ ）
A．sinα=ncsθ
B．激光在内芯中的传播路程为Lsinθ
C．若α=0，则激光在内芯中传播的时间为nLc
D．若增大α，激光在内芯中仍能发生全反射
【答案】AC
【详解】A．根据折射定律得n=sinαsin（90∘−θ）
可得sinα=ncsθ
故A正确；
B．由几何关系可知激光在内芯中的传播路程L0=L1sinθ+L2sinθ+⋯⋯=Lsinθ
故B错误；
C．由n=cv
解得激光在内芯中传播的速度v=cn
若α=0，则激光在内芯中传播的时间t=Lv=nLc
故C正确；
D．若增大α，则折射角增大，激光在内芯的内侧面入射角减小，小于临界角，则激光不会发生全反射，故D错误。
故选AC。
13.（2024·山西·模拟预测）光导纤维可简化为长玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，图甲所示为一段长直光纤，由内芯和外套构成。一束激光由光纤内芯左端的O点以α=45°的入射角射入置于真空中的直线光纤内芯，恰好在内芯的侧面（侧面与过O的法线平行）A点发生全反射，如图乙所示。已知内芯的长度为L，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．光纤的外套的折射率大于内芯的折射率
B．内芯对这种激光的折射率为2
C．图乙中该激光在内芯中传播的时间为3L2c
D．图乙中若内芯对某种光的折射率n=2，则该光不能在内芯中正常传播
【答案】C
【详解】A．光纤通信应用了光的全反射，所以外套的折射率小于内芯的折射率。故A错误；
B．若α=45°时，单色光刚好不从内芯射出，则光路图如图所示
根据折射定律
n=sin45°sinr
临界角为
sinC=1n
根据几何关系有
C+r=90°
则光导纤维的折射率为
n=62
故B错误；
C．由几何知识知激光在内芯中传播的距离为
s=LsinC=nL=62L激光在内芯中传播的速度为
v=cn=2c6该激光在内芯中传播的时间为
t=sv=3L2c
故C正确；
D．如图所示
光能在内芯中正常传播的临界条件是沿着90°方向从端面射入后，刚好在界面上能发生全反射，此时折射率
n=sin90°sin45°=20）中A点射入到达坐标原点，再从介质2（y