2026版创新设计高考一轮复习物理第1讲　光的折射　全反射

第1讲光的折射全反射第十三章光学1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。学习目标目

录CONTENTS夯实必备知识01研透核心考点02提升素养能力03夯实必备知识1同一平面1.法线正可逆光学性质2.大于1消失3.反射光密光疏大于90°

小全反射1.思考判断×√

√√√×B2.(人教版选择性必修第一册P89T3改编)一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，光路如图所示，则下列说法正确的是(

)

研透核心考点2考点二全反射考点一折射定律折射率考点三光的折射和全反射的综合问题考点一折射定律折射率

2.光路的可逆性

在光的折射现象中，光路是可逆的。如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。例1

(2025·陕西部分学校适应性考试)如图，厚度为d＝2.0cm的玻璃砖竖直固定在水平桌面上，其右表面镀有反光膜，刻度尺在玻璃砖的左侧与玻璃砖竖直平行放置，距玻璃砖左侧表面距离为l＝6.0cm。激光笔发出一束激光从刻度尺上的O点射向玻璃砖左表面，在刻度尺上观察到P、Q两个光点(光路未画出)，读出O、P间的距离为16cm、P、Q间的距离为3.0cm。已知光在真空中的速度c＝3.0×108m/s，求:(1)玻璃砖的折射率n;

答案

1.3(2)激光从O点传到P、Q两点的时间差Δt(以上结果均保留2位有效数字)。

解决光的折射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图。(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角均以法线为标准。(3)利用折射定律求解。(4)注意折射现象中光路的可逆性。跟踪训练1.(2025·山东潍坊模拟)水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球形物品。如图甲所示为一个质量分布均匀的透明水晶球，半径为a，过球心的截面如图乙所示，PQ为直径，一单色细光束从P点射入球内，折射光线与PQ夹角为37°，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则(

)B

光线在B点进入液体的折射角为30°。(2)因折射光经凹面镜反射后沿原路返回，可知折射光线垂直于凹面镜。如图所示，折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心O，由几何关系得∠ABC＝∠COB＝30°

考点二全反射1.解答全反射问题的技巧(1)解答全反射问题时，要抓住发生全反射的两个条件:①光必须从光密介质射入光疏介质。②入射角大于或等于临界角。(2)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符。2.全反射的应用 (1)全反射棱镜(2)光导纤维说明:内芯相对于外套为光密介质，内芯的折射率大于外套的折射率。例2

(2024·广东卷，6)如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角θ从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是(

)BA.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点B.θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失C.θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射D.θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大

3.(2025·广西河池市模拟)如图所示，一透明材料制成的圆柱形棒，长度为6m。一束光线从圆柱形棒的一个底面圆心垂直射入，经2.5×10－8s从另一底面圆心射出。保持入射点不变，调整光线的入射方向，使其在材料内部恰好发生全反射(光在真空中的速度为3×108m/s)，则光线通过透明材料的时间为(

)跟踪训练CA.2.5×10－8s

B.3.3×10－8sC.3.125×10－8s

D.4.95×10－8s

考点三光的折射和全反射的综合问题解析

根据题意可画出入射光线与AB边的距离为h时的光路图，如图所示。

求解光的折射和全反射问题的思路(1)确定研究的光线该光线一般是入射光线，还有可能是反射光线或折射光线;若研究的光线不明确，根据题意分析、寻找，如临界光线、边界光线等。(2)画光路图找入射点，确认界面，并画出法线，根据反射定律、折射定律作出光路图，结合几何关系，具体求解。(3)注意两点从光疏→光密:一定有反射、折射光线;从光密→光疏:如果入射角大于或等于临界角，一定发生全反射。跟踪训练4.(多选)(2024·甘肃卷，10)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ＝30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是(

)ABC

发生全反射，光线c消失，B正确;光在界面处发生反射时，不改变光的颜色，则入射光的颜色与反射光的颜色相同，C正确;若入射光a变为紫色，则折射角β增大，反射角不变，根据几何关系可知，光线b和c的夹角将小于90°，D错误。5.(2023·湖北卷，6)如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为(

)C

提升素养能力3A级基础对点练A对点练1

折射定律

折射率1.(2023·江苏卷，5)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲，下列光路图中能描述该现象的是(

)解析

光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，由题意知，地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，折射光线越来越靠近法线，则太阳光应向下弯曲，故A正确，B、C、D错误。D2.(2025·八省联考河南卷，4)如图，一棱镜的横截面为等腰三角形△PMN，其中边长PM与PN相等，∠PMN＝30°，PM边紧贴墙壁放置，现有一束单色光垂直于MN边入射，从PN边出射后恰好与墙面垂直(不考虑光线在棱镜内的多次反射)，则该棱镜的折射率为(

)

BD3.(多选)如图所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射入半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下列说法正确的是(

)A.P光束在玻璃砖中的折射率大

B.Q光束的频率比P光束的频率大C.P光束穿出玻璃砖后频率变大

D.Q光束穿过玻璃砖所需时间长

A对点练2

全反射4.如图所示，一束细白光从半圆形玻璃砖顶点垂直于PQ向圆心O射去。保持入射光不变，让玻璃砖绕圆心逆时针缓慢转动，当转过α角时，恰好没有任何光线从PQ边射出。由此可以判定(

)

A5.(2024·江苏卷，6)现有一束光以相同的入射角θ，打在两杯不同浓度的NaCl溶液甲、乙中，折射光线如图所示(β1<β2)，已知NaCl溶液的折射率随NaCl浓度的增大而增大。则(

)A.甲溶液折射率较大B.甲溶液的NaCl浓度较小C.光在甲溶液中的传播速度较大D.光在甲中发生全反射的临界角较大解析

C

BCD7.(多选)(2025·广东茂名市开学考)如图所示，截面为矩形的玻璃砖ABCD，一束单色光从AB边以入射角θ射入玻璃砖，光线恰好在AD边上发生全反射。已知光在真空中的传播速度大小为3.0×108m/s，玻璃的折射率n＝1.2。则(

)

C

A.光线射入水中频率减小B.摄影师看到的水上景物比实际位置偏低C.光进入水中速度变为v＝2.25×108m/sD.进入镜头的光线与竖直方向的夹角θ最大为37°

BC9.(多选)(2023·湖南卷，7)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是(

)

BD

B级

综合提升练A.β＝30°B.β＝37.5°C.若略微增大α，则光线可以从液面射出D.若略微减小i，则光线可以从液面射出

12.(2024·山东卷，15)某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R;直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且