高考物理三年真题高频考点精选：考点54 光的反射和折射

1、考点54 光的反射和折射【考点知识方法解读】1.光的折射遵循光的折射定律，入射角的正弦与折射角的正弦的比值等于介质的折射率。在光的折射中，光路是可逆的。分析光的折射问题可画出光路图，利用折射定律和相关几何关系列方程解答。2.介质的折射率等于光在真空中的传播速度与介质中传播速度的比值，n=c/v。光的色散实验表明，同一介质对各种色光的折射率不同，频率越高的光，折射率越大。3.光从光密介质射向光疏介质，入射角大于等于临界角，才能发生全反射。光导纤维是根据全反射原理传导光的，光导纤维的内芯是光密介质，外套是光疏介质。【最新三年高考物理精选解析】1. （2012·北京理综）一束单色光经由空气

2、射入玻璃，这束光的A 速度变慢，波长变短B 速度不变，波长变短C 频率增高，波长变长D 频率不变，波长变长1.【答案】：A【解析】：一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短，频率不变，选项正确。【考点定位】此题考查光的传播及其相关知识。2（2010北京理综）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是【答案】C【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，选项B错误；由色散现象可知同一介质对频率大的光有较大的折射率，蓝光的折射率较大，选项A错误；频率大的光在真空中和介质中的波长都较小，蓝光的频率最大，波长最短，选项C正确。频率大，光子能量大，对于红、

3、黄、绿、蓝四种单色光，红光光子的能量最小，选项D错误。【点评】此题考查色散、折射率与频率的关系、频率与波长的关系、光子能量等知识点。3（2010重庆理综）如题图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧上的光，则 上有光透出的部分的弧长为ApR BpR CpR DpR对应的角度为=30°+15°=45°，弧长为s=R=pR ，所以选项B正确。【点评】此题考查光的折射和全反射，意在考查正确作出光路图解决几何光学问题的能力和综

4、合运用知识能力。4(2010全国新课标理综)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，_.(填入正确选项前的字母) A、 B、 C、 D、【答案】A【解析】根据折射率定义有，sin1=nsin2， sin3=1/n，已知1=45°，2+3=90°，解得：n=所以选项A正确。【点评】此题考查折射定律、全反射等知识点。对于光的折射问题画出光路图，容易找到几何关系，有助于问题解决。5（2011江苏物理）一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为_ .答案：60° c解析：设入射角和折射角分别为

5、i和r，则i+r=90°，n=，联立解得i=60°；由n=c/v解得v=c/n=c。6.（2012·山东理综）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B 点的光线BM在M点射出。出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知ABM=30°，求玻璃的折射率。球心O到BN的距离 。【答案】n= d=R【解析】7（9分）（2012·新课标理综）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。7

6、.【解析】如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。根据折射定律有nsin=sin 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角。 现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意，在A点刚好发生全发射，故 设线段OA在立方体上表面的投影长为RA，由几何关系有 式中a为玻璃立方体的边长。由式得 由题给数据得 由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆。所求的镀膜面积与玻璃立方体的表面积S之比为 由式得 来【考点定位】此题考查光的折射及其相关知识。8（2012·海南物理）一玻璃三棱镜，其截面为等腰三角形，顶角为锐角，折

7、射率为。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图)，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角可在什么范围内取值？【答案】0<<45°【解析】设入射光线经玻璃折射时，入射角为i，折射角为r，射至棱镜右侧面的入射角为。根据折射定律有 sini=nsinr，由几何关系得：=+r， 当i=0时，由式知r=0，有最大值m（如图），由式得，=m。同时应小于玻璃对空气的全反射临界角，即 sin m<1/n 由式和题给条件可得，棱镜顶角的取值范围为0<<45°。【考点定位】

8、此题考查折射定律、全反射及其相关知识。9（2010江苏物理）如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出已知入射角为i，A与O 相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d【解析】设折射角为r，由折射定律n=sini/sinr，几何关系l=2dtanr，联立解得d=【点评】此题考查光的折射定律和光路几何关系。10 (2010海南物理)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离。（q 很小时sinq=q，cosq =1）【解析】如图，设光线以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A点，折射角为r，从平板玻璃另一表面上的

9、B点射出。设AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行。过B点作BDAC，交AC于D点，则BD的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得n=sini/sinr，由几何关系得 BAD=i-r=d/cosr11（2011山东理综卷）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。求介质的折射率。折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”）发生全反射。解析：由几何知识可知，入射角i=60°，折射角r=30°根据折射定律得 n=sini/

10、sinr 代入数据解得n=。由图中几何关系可知，折射光线中恰好射到M点的光线，在M点的入射角仍为30°，小于临界角arcsin（/3），不能发生全反射。【答案】n= 不能。【点评】此题考查折射定律、折射率及其相关知识点。12（2010山东理综）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。求该玻璃棒的折射率。若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。【解析】根据一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发

11、生全反射可知临界角C=45°，由sinC=1/n，sin45°=/2可得该玻璃棒的折射率n=。若将入射光向N端平移，射到弧面EF上时，入射角增大，大于临界角，所以能发生全反射。【答案】n= 能【点评】此题考查全反射等知识点。解答时要领会恰好发生全反射的含义。13（2011新课标理综卷第34题）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB镀银，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点的入射角为30，角MOA=60，角NOB=30。求：(i)光线在M点的折射角；(ii)透明物体的折射率。解析：（i）如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相14（8分）（2011海南物理）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前