第71課時(shí)　光的折射　全反射　雙基落實(shí)課-2025版高中物理一輪 總復(fù)習(xí)

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（2023·湖南高考7題）一位潛水愛好者在水下活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設(shè)激光光束與水面的夾角為α，如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)α大于41°時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束。判斷下列說法的正誤：（1）救援人員收到潛水愛好者發(fā)出的激光光束，這是光的折射現(xiàn)

象。

（

√

）√（2）激光器向岸上救援人員發(fā)射的激光信號在水面處一定同時(shí)發(fā)生

反射和折射。

（

×

）（3）激光光束與水面發(fā)生全反射的臨界角C＝41°。

（

×

）（4）救援人員的眼睛是逆著射入眼睛的光線方向，通過至少兩條光

線的交點(diǎn)才能確定潛水愛好者的位置。

（

√

）××√02著眼“四翼”·探考點(diǎn)題型規(guī)律方法

2.應(yīng)用光的折射定律解題的一般思路（1）根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關(guān)系，作出比較完整的

光路圖。（2）充分利用光路圖中的幾何關(guān)系，確定各角之間的聯(lián)系，根據(jù)

折射定律求解相關(guān)的物理量：折射角、折射率等。（3）注意在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

1.【折射現(xiàn)象的分析】（2023·江蘇高考5題）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增

大，太陽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（

）解析：

地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光

斜射向地面過程中，某分界面上折射角小于入射角，光線隨高度降

低，越來越靠近法線，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2.【折射定律的應(yīng)用】（多選）如圖所示，兩束不同頻率的平行單色光a、b從水射入空氣

（空氣折射率為1）發(fā)生如圖所示的折射現(xiàn)象（α＜β），下列說法

正確的是（

）A.水對a的折射率比水對b的折射率小B.在水中的傳播速度va＞vbC.在空氣中的傳播速度va＞vbD.僅把空氣和水對調(diào)，其他條件不變，則仍有α＜β

考點(diǎn)二

光的折射和全反射的綜合問題

[互動(dòng)共研類]1.解答全反射問題的技巧（1）解答全反射問題時(shí)，要抓住發(fā)生全反射的兩個(gè)條件：①光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；②入射角大于或等于臨界角。（2）利用好光路圖中的臨界光線，準(zhǔn)確地判斷出恰好發(fā)生全反射

的光路圖是解題的關(guān)鍵，且在作光路圖時(shí)盡量與實(shí)際相符。2.求解光的折射、全反射問題的三點(diǎn)注意（1）明確哪種是光密介質(zhì)、哪種是光疏介質(zhì)。同一種介質(zhì)，相對

于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)。（2）如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，則無論入射角多大，都

不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象。（3）當(dāng)光照射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)發(fā)生光的折射和

反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射?！镜淅?】

（2023·湖北高考6題）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（

）C.d

【典例3】

（2022·全國甲卷34題）如圖，邊長為a的正方形

ABCD為一棱鏡的橫截面，M為AB邊的中點(diǎn)。在截面所在平面

內(nèi)，一光線自M點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°，經(jīng)折射后在BC邊

的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射光線從CD邊的P點(diǎn)射出棱鏡。求

棱鏡的折射率以及P、C兩點(diǎn)之間的距離。

1.【全反射條件的理解及應(yīng)用】（2022·遼寧高考5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O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（

）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M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M處一定發(fā)生全反射

A.β＝30°B.β＝37.5°C.若略微增大α，則光線可以從液面射出D.若略微減小i，則光線可以從液面射出

考點(diǎn)三

光路控制及光的色散現(xiàn)象

[素養(yǎng)自修類]1.【三棱鏡的色散】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

分別為λa、λb，該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb，則

（

）A.λa＜λb，na＞nbB.

λa＞λb，na＜nbC.λa＜λb，na＜nbD.

λa＞λb，na＞nb解析：

一束光經(jīng)過三棱鏡折射后，折射率小的光偏轉(zhuǎn)角較小，

而折射率小的光波長較長，所以λa＞λb，na＜nb，故B正確。2.【球體的色散】（多選）《夢溪筆談》是中國科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻(xiàn)，書中對彩

虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”。彩虹成因

的簡化示意圖如圖所示，設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球

心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b是兩種不同頻率的

單色光。下列說法正確的是（

）A.雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹B.水滴對a光的臨界角小于對b光的臨界角C.在水滴中，a光的波長大于b光的波長D.在水滴中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度

A.平行于AC邊的光線①B.平行于入射光線的光線②C.平行于CB邊的光線③D.平行于AB邊的光線④

4.【平行玻璃磚對光路的控制】（多選）如圖所示，兩細(xì)束平行的單色光a、b射向同一塊上、下表面平行的玻璃磚的上表面，最終都從玻璃磚的下表面射出。已知玻璃對單色光b的折射率較小，那么下列說法中正確的有（

）A.a光束在玻璃磚中傳播速度比b光小B.從玻璃磚下表面射出后，兩束光不一定平行C.從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離一定增大了D.從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離可能和射入前相同

1.平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體（球體）對光路的控制特點(diǎn)平行玻璃磚三棱鏡圓柱體（球體）結(jié)

構(gòu)玻璃磚上下表面是平

行的橫截面為三角形的

三棱鏡橫截面是圓平行玻璃磚三棱鏡圓柱體（球體）對

光

線

的

作

用

通過平行玻璃磚的光

線不改變傳播方向，

但要發(fā)生側(cè)移

通過三棱鏡的光線

經(jīng)兩次折射后，出

射光線向棱鏡底面

偏折

圓界面的法線是過圓

心的直線，光線經(jīng)過

兩次折射后向圓心偏

折平行玻璃磚三棱鏡圓柱體（球體）應(yīng)

用測定玻璃的折射率

全反射棱鏡，改變

光的傳播方向改變光的傳播方向2.各種色光的比較與分析顏色紅橙黃綠藍(lán)靛紫頻率ν低→高同一介質(zhì)中的折射率小→大同一介質(zhì)中的速度大→小同一介質(zhì)中的波長大→小通過同一棱鏡的偏折角小→大同一介質(zhì)中的臨界角大→小同一裝置的雙縫干涉條紋間距大→小03聚焦“素養(yǎng)”·提能力巧學(xué)妙解應(yīng)用考點(diǎn)一

光的折射定律

折射率1.莊子與惠子游于濠梁之上。莊子曰：“鯈魚出游從容，是魚之樂

也?！比嗽跇蛏嫌^魚（

）A.人能看到魚，魚不能看到人B.人看到的魚是經(jīng)反射所成的像C.魚看到的人的位置比人的實(shí)際位置低D.人看到的魚的位置比魚的實(shí)際位置高12345678910解析：

根據(jù)光的可逆性可知，若人能看到魚，則魚一定能看到

人，A錯(cuò)誤；人看到的魚是經(jīng)光的折射所成的像，B錯(cuò)誤；人在空

氣中，人作為等效光源，入射角大于折射角，魚沿折射光線的反向

延長線看人，魚看到的人的位置比人的實(shí)際位置高，C錯(cuò)誤；同理

可知D正確。12345678910

C.212345678910

12345678910

12345678910

123456789104.用玻璃做成的一塊棱鏡的截面圖如圖所示，其中ABOD是矩形，

OCD是半徑為R的四分之一圓弧，圓心為O。一條光線從AB面上的

某點(diǎn)入射，入射角θ1＝45°，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面

上的O點(diǎn)，光路圖如圖所示，則棱鏡的折射率（

）12345678910

12345678910

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12345678910考點(diǎn)三

光路控制及光的色散現(xiàn)象6.（多選）一束白光從頂角為θ的三棱鏡的一邊以較大的入射角i射入

并通過三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，如圖所示，在入射角i

逐漸減小到零的過程中，假如屏上的彩色光帶先后全部消失，則

（

）A.紅光最先消失，紫光最后消失B.紫光最先消失，紅光最后消失C.折射后的出射光線向底邊BC偏折D.折射后的出射光線向頂角A偏折12345678910

123456789107.（多選）如圖所示，一束復(fù)色光沿PO方向射向一上、下表面平行

的無限大的厚玻璃平面鏡的上表面，一共得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。則

（

）A.該復(fù)色光由三種顏色的光混合而成B.光束Ⅱ在玻璃平面鏡中的傳播速度比光束Ⅲ小C.光束Ⅱ、Ⅲ在玻璃平面鏡內(nèi)部傳播的時(shí)間不可能相同D.改變?chǔ)两乔姚粒?0°，光束Ⅱ、Ⅲ一定始終與光束Ⅰ平行12345678910

12345678910

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8.如圖甲所示，在平靜的水面下深h處有一個(gè)點(diǎn)光源S，它發(fā)出的a、b

兩種不同顏色的光，在水面上形成了一個(gè)有光線射出的圓形區(qū)域，

該區(qū)域的中