2027届新高考物理热点精准复习 光

2027届新高考物理热点精准复习光波动性和粒子性是光的两面,理解和运用是学习的两面。用努力折射知识之光,以积累实现能力跃

迁,将所有的烦恼全反射!真题解码

(2021北京,2,3分)如图所示的平面内,光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖,出射光为b、c两束单色光。下

列说法正确的是

()A.这是光的干涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度C真题试练解析光从一种介质进入另一种介质,传播方向发生改变的现象是光的折射现象,A错误。光束b、c入

射角相同,b的折射角小,由折射定律可知,玻璃砖对光束b的折射率大,C正确。由折射率大的光波长短,

可知真空中光束b的波长小于光束c的波长,B错误。由v=

知,折射率大的光在介质中的传播速度小,故光束b传播速度小,D错误。

探究1拓展设问①设问1:常见的折射、干涉现象有哪些?②设问2:光在介质中的传播速度v、频率f、波长λ之间有什么关系?③设问3:单色光从一种介质进入另一种介质,哪些物理量不变?哪些物理量会发生变化?如何变化?④设问4:不同颜色的可见光,在同种介质中,频率、波长、折射率、波速、全反射临界角的大小关系分

别如何?⑤设问5:改变入射光a的入射角,b、c两束单色光会在玻璃砖圆形界面上发生全反射吗?⑥设问6:不同颜色的可见光,光子的能量相同吗?当发生光电效应时,光电子最大初动能和光子频率有

什么关系?⑦设问7:用b、c两束单色光照射同一金属材料,若c光能使金属材料发生光电效应,则b光也一定能使该思维探秘金属材料发生光电效应吗?答案①折射现象:海市蜃楼、沙漠蜃景、雨后彩虹、筷子在水中“折断”的现象等。干涉现象:肥皂泡上的彩色条纹、水面上的彩色油膜、杨氏双缝干涉实验条纹、牛顿环。②v=λf。③光的频率由光本身决定,所以光从一种介质进入另一种介质,频率不变,即周期不变。根据v=

,若光从光疏介质进入光密介质,光的传播速度变小,波长变短;反之,光的传播速度变大,波长变长。④颜色红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫频率低

高同种介质中的波长大

小同种介质中的折射率小

大同种介质中的波速大

小同种介质中的全反射临界角大

小⑤不会。b、c两束单色光只会沿径向射出玻璃砖,从玻璃砖射入空气的入射角始终为0°。⑥不同颜色的可见光,光子的能量不同,光的频率越大,光子的能量越大。发生光电效应时,光电子最大

初动能与光子频率之间的关系满足爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,W0为发生光电效应材料对应的逸

出功,W0=hν0,ν0为发生光电效应材料对应的截止频率。⑦玻璃砖对b光的折射率较大,则b光的频率较大,b光对应的光子能量较大,若c光能使该金属材料发生

光电效应,则b光也一定能使该金属材料发生光电效应。探究2举一反三一题多问深挖透,考点拿捏快准稳!一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体,液体上方是空气,其横截面如图所示。一激光器从

罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动,它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°

角时,恰好观察不到射向空气的折射光束。已知光在真空中的传播速度为c。求:

(1)液体的折射率n。(2)激光在液体中的传播速度v。(3)激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动过程中(发生全反射之前),对应空气中折射角如何

变化?折射光的强度如何变化?稳基础

(4)若换成波长更长的激光,当光束与竖直方向成45°角时,会有光束折射向空气中吗?(5)若换成折射率更大的液体,其他条件不变,当光束与竖直方向成45°角时,会有光束折射向空气中吗?(6)此情境中,若恰好观察不到射向空气的折射光束时,光束与竖直方向夹角未知,能利用测量长度的工

具测出液体的折射率吗?

叠能进阶解析(1)当入射角达到45°时,恰好等于全反射临界角C,根据sinC=

,可得液体的折射率n=

=

=

。(2)根据n=

,可得激光在液体中的传播速度v=

=

c。(3)激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动过程中,光从液体射入空气中的入射角增大,对应空

气中折射角也增大,反射光的强度增大,而入射光的能量不变,所以折射光的强度减小。(4)若换成波长更长的光,在该液体中的折射率更小,对应的全反射临界角更大,当光束与竖直方向成45°

角时,并未发生全反射,所以会有光束折射向空气中。(5)若换成折射率更大的液体,光对应的全反射临界角更小,当光束与竖直方向成45°角时,已经发生全反

射,所以不会有光束折射向空气中。(6)标记出恰好发生全反射时激光器的位置,设为Q。测出圆柱形罐体的直径D以及Q点与水平液面的距

离h,则sinC=

,n=

=

=

,代入测量数据即可求出液体的折射率。通过上述“真题解码”,我们初步熟悉了本单元的部分核心知识。本单元专题1主要包括几何光

学和波动光学两大部分。几何光学中,光的折射是基础,光的全反射是难点,全反射临界角是核心,准确

地画出光路图然后利用几何知识解决问题是关键;波动光学中,光的干涉、衍射是重点,光的干涉条

件、发生明显衍射的条件、光的干涉现象中明暗条纹的判断及间距计算是基础,光的干涉现象的应用

是难点。本单元专题2为近代物理初步,高考对这部分内容的考查主要集中在爱因斯坦光电效应方程

的理解及应用、原子核的衰变、半衰期、核反应方程、核能的计算等方面,对于氢原子的能级图、能

级跃迁公式的应用也有涉及,题型多为选择题。本单元设立的几个“真题试练”可以帮助大家在备考

复习中清晰梳理和融会贯通相关的知识和方法。素能进阶专题20光目录(2022湖北,14,9分)如图所示,水族馆训练员在训练海豚时,将一发光小球高举在水面上方的A位置,海豚

的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距离为d,A位置离水面的高度为

d。训练员将小球向左水平抛出,入水点在B位置的正上方,入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水

面折射后到达B位置,折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率n=

,求:(1)tanθ的值;(2)B位置到水面的距离H。解法探秘真题试练1:光的折射解析(1)小球做平抛运动,设初速度为v0、在空中飞行时间为t,则水平方向上有d=v0t,竖直方向上有

=

t再由速度的分解有tanθ=

,解得tanθ=

。(2)设光线在水面的入射角为θ1,由折射定律有n=

再由图中几何关系有d=

+

tanθ1联立解得H=

d。答案(1)

(2)

d

探究1拓展设问①设问1:保持小球入水瞬间速度方向及折射光线与水平方向的夹角不变,且小球入水点仍在B位置的正

上方,若A位置离水面的高度变为d,A位置和B位置的水平距离应为多少?B位置到水面的距离应为多少?②设问2:假设光在空气中的传播速度近似为c,求小球在A位置发出的某束光,传播到B位置所需的时

间。解法重构答案①保持小球入水瞬间速度方向不变,且小球入水点仍在B位置的正上方,由tanθ=

可知,若A位置离水面的高度hA变为d,即变为原来的

倍,则A位置和B位置的水平距离xAB也变为原来的

倍,即

d,又因为折射光线与水平方向的夹角θ不变,则入射角θ1也不变,由xAB=

+hAtanθ1可知,H也变为原来的

倍,即变为

d。②光从A传播到水面的距离s1=

,时间t1=

;光从水面传播到B点的距离s2=

,时间t2=

,n=

,联立可得t=t1+t2=

。1.条件变异·临界点[2021湖南,16(2),8分]我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实

验,认识到光沿直线传播。身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆

柱形孔洞,直径为1.0cm、深度为1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时,由于孔洞深度

过大,使得成像不完整,如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透

明介质中的反射。

(ⅰ)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?探究2同类竞探(ⅱ)若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?解析(ⅰ)填充透明介质后,人通过小孔恰能成完整的像的光路图如图所示

sinθ=

=0.8sinα=

答案(ⅰ)1.4(ⅱ)1.7由折射定律得n=

=

因此透明介质的最小折射率nmin=

≈1.4。(ⅱ)因掠射是光从光疏介质到光密介质,入射角接近90°,光路如图所示,故由折射定律得

sinC=

nmin=

=

≈1.7。2.情境变异·运动过程[2019课标Ⅰ,34(2),10分]如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅

杆顶端高出水面3m。距水面4m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射

光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为

。(ⅰ)求桅杆到P点的水平距离;(ⅱ)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时,从水面射

出后仍照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。解析(ⅰ)如图1,设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2;桅杆高度为h1,P

点处水深为h2;激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有

=tan53°

①

=tanθ

②由折射定律有sin53°=nsinθ

③设桅杆到P点的水平距离为x,则x=x1+x2

④联立①②③④式并代入题给数据得x=7m⑤答案(ⅰ)7m(ⅱ)5.5m

(ⅱ)如图2,设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i',由折射

定律有sini'=nsin45°

⑥设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1',到P点的水平距离为x2',则x1'+x2'=x'+x

⑦

=tani'

⑧

=tan45°

⑨联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'=(6

-3)m≈5.5m⑩(2022山东,7,3分)柱状光学器件横截面如图所示,OP右侧是以O为圆心、半径为R的

圆,左侧是直角梯形,AP长为R,AC与CO夹角45°,AC中点为B。a、b两种频率的细激光束,垂直AB面入射,器件介质对a、b

光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程中,能在PM面全反射

后,从OM面出射的光是(不考虑三次反射以后的光)

()

A真题试练2:光的全反射A.仅有a光B.仅有b光C.a、b光都可以D.a、b光都不可以解析当细激光束从A点垂直于AB面入射时,激光沿直线传播到O点,经第一次反射后沿半径方向射出

光学器件,如图1所示。

依题意,保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动,如图2所示,激光沿直线传播到CO面,经反射后射向

PM面,入射点从A向B移动过程中,光线在PM面的入射角逐渐增大。当入射点为B点时,根据光的反射定律及几何关系可知,光线刚好传播到PM面的P点,此时光线在PM面

上的入射角最大,设为α,如图3所示,

由几何关系知α=45°。根据全反射临界角公式得sinCa=

=

<

,sinCb=

=

>

,两种频率的细激光束的全反射临界角的关系为Ca<45°<Cb。故在入射光从A向B移动过程中,a光能在PM面全反射后,从OM面射出;b光不能在PM面发生全反射,A正

确。

探究1拓展设问①设问1:入射点从B向C移动过程中,能从CM面射出的光是哪种光?②设问2:若光不能从CO段射出(只能在CO段发生反射),入射点从A向B移动过程中,在AC面上有一段距

离对应PM面只有一种频率的光射出,尝试求出此段距离。解法重构答案①画出光路图如图4所示,光束在CM面的入射角为45°,a光在CM面发生了全反射,无法从CM面射出,所以能从CM面射出的只有b

光。

图4

图5②b光在PM全段上射出,a光在PM部分区段上射出。设当入射点为B点时,光线射在CM面上的N点;当入

射点为Q时,a光恰好能在PM面发生全反射,光线射在CM面上的H点,对应在PM面的入射角为Ca,如图5所

示。根据正弦定理有

=

,则有OH=

,所需求出的距离QB=NHsin45°=(R-OH)sin45°=R(sin45°-sinCa)=R

=

。1.条件变异·极值[2022河北,16(2),8分]如图,一个半径为R的玻璃球,O点为球心。球面内侧

单色点光源S发出的一束光在A点射出,出射光线AB与球直径SC平行,θ=30°。光在真空中的传播速度为

c。求:(ⅰ)玻璃的折射率;(ⅱ)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。

探究2同类竞探解析(ⅰ)光路图如图所示

在A点发生折射时,θ=30°由几何关系有α=2θ=60°则折射率n=

=

。(ⅱ)设全反射的临界角为C,则有sinC=

=

<

,即C<45°,光线经过n次全反射回到S点时,光路图为圆答案(ⅰ)

(ⅱ)

的内接正n边形,则当θ=45°时,光路为圆的内接正方形,从S发出的光线经3次全反射后回到S点所用时间

最短,光通过的路程s=4

R,光速v=

最短时间t=

,联立解得t=

。2.情境变异·取值范围

(2021山东,15,7分)超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖,其

中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜,顶角为θ。

一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射,经过前两个棱镜后分为平行的光束,再经过后两个棱镜重

新合成为一束,此时不同频率的光前后分开,完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离d=100.0

mm,脉冲激光中包含两种频率的光,它们在棱镜中的折射率分别为n1=

和n2=

。取sin37°=

,cos37°=

,

=1.890。(1)为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出,求θ的取值范围;(2)若θ=37°,求两种频率的光通过整个展宽器的过程中,在空气中的路程差ΔL(保留3位有效数字)。解析(1)设C是全反射的临界角,光线在左侧第一个三棱镜斜面上恰好发生全反射时,根据折射定律得

sinC=

,代入较大的折射率得C=45°,所以顶角θ的范围为0<θ<45°(或θ<45°)。(2)脉冲激光从左侧第一个三棱镜斜面射出时发生折射,设折射角分别为α1和α2。由折射定律得n1=

,n2=

。设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L1和L2,则L1=

,L2=

,ΔL=2(L1-L2)。联立解得ΔL=14.4mm。答案(1)0<θ<45°(或θ<45°)(2)14.4mm(2021湖北,5,4分)如图所示,由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和

反射光,透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中

心位置,P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜

一侧面上,从另一侧面M和N位置出射,则

()D真题试练3:光的干涉和衍射A.λ1<λ2,M是波长为λ1的光出射位置B.λ1<λ2,N是波长为λ1的光出射位置C.λ1>λ2,M是波长为λ1的光出射位置D.λ1>λ2,N是波长为λ1的光出射位置解析据Δx=

λ知P1对应的光的波长较长,即λ1>λ2,A、B错误。从M射出的光的偏折程度大于从N射出的光的偏折程度,所以三棱镜对从M射出的光的折射率大于对从N射出的光的折射率,从M射出的光的

波长小于从N射出的光的波长,则N是波长为λ1的光出射位置,C错误,D正确。

探究1关联探究解法重构1.衍射与干涉相关图像甲、乙两图是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时,利

用光传感器得到的条纹光强随水平位置x的分布图像。有关光的衍射和干涉现象,下列说法正确的是

()

A.甲对应的是干涉现象B.乙对应的是衍射现象C.发生甲、乙对应的现象,说明光具有波动性D.当所用光源由红光变成蓝光时,乙对应的现象条纹间距不变C解析单缝衍射实验中,中央条纹宽度最大且最亮,可知中间光强最大,而在杨氏双缝干涉实验中,形成

的明暗条纹间距相等,根据波的叠加原理可知,明条纹中心处光强最大,暗条纹中心处光强最小,即题图

甲对应的是衍射现象,题图乙对应的是干涉现象,A、B错误。光的干涉和衍射是光的波动性的体现,C

正确。由双缝干涉条纹间距公式Δx=

λ可知,当所用光源由红光变成蓝光时,波长变短,题图乙对应的现象条纹间距变小,D错误。2.声波与光波的类比

(2025北京,14,3分)“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”除了夜深

人静的原因,从波传播的角度分析,特定的空气温度分布也可能使声波传播得更远。声波传播规律与光

波在介质中传播规律类似。类比光线,用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有

一个声源,发出的声波在空气中向周围传播,声线示意如图(不考虑地面的反射)。已知气温越高的地方,

声波传播速度越大。下列说法正确的是

()

A.从M点到N点声波波长变长B.S点气温低于地面DC.忽略传播过程中空气对声波的吸收,则从M点到N点声音不减弱D.若将同一声源移至N点,发出的声波传播到S点一定沿图中声线NMS解析声音的传播类比光的传播;若空气中的温度均匀,从S发出的声线应该向四周沿直线传播,题目中

“声线”向地面传播的过程中,越来越靠近法线,可类比为声波发生折射,满足θ1>θ2(如图所示),因此越

靠近地面空气对声音的折射率n越大,类比光在介质中传播的速度v=

,可知折射率越大,光速越小,所以声音越靠近地面,声速越小,说明温度越低。

从M点到N点,声波的频率f不变,声速减小,根据v=λf可知声波的波长变短,A错误。从S→M→N,声波的传

播速度变小,说明温度降低,即S点气温高于地面附近的气温,B错误。声波在传播过程中受到介质的阻碍向四周分散,声音会减弱,C错误。将声源移至N点,类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定

沿题图中声线NMS,D正确。1.情境变异·薄膜干涉

(2024山东,4,3分)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示,将标

准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间,用单色平行光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示

的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,下列说法正确的是()

A.滚珠b、c均合格B.滚珠b、c均不合格C.滚珠b合格,滚珠c不合格D.滚珠b不合格,滚珠c合格C探究2同类竞探解析两块平板玻璃之间的薄膜干涉条纹相互平行,滚珠a、b在同一条纹上,说明两滚珠位置薄膜厚度

相同,即a、b直径相同;滚珠c在另一条纹上,说明滚珠c所在位置处薄膜厚度与滚珠a处不同,即滚珠a、c

直径不同,C正确。2.问题表征变异·文本→图像

(2021山东,7,3分)用平行单色光垂直照射一层透明薄膜,观察到

如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像,可能正确的是

()

A

B

C

DD解析从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光,其光程差Δd=2d,即光程差为薄膜厚度的2倍,当

光程差Δd=nλ(n=1,2,3,…)时表现为亮条纹,即当薄膜的厚度d=n

(n=1,2,3,…)时对应的条纹为亮条纹,故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为

λ,即厚度差为定值,由题图可知,相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离随坐标x的增大而增大,则d-x图线的斜率应变小,D正确。

考查形式

高考对折射、全反射部分的考查主要以对角度、折射率、速度、距离等的比较及求解为主,选择题和

计算题的形式都有可能,选择题中还可能考查对相关光学现象的判断。对干涉、衍射部分的考查相对

较少,内容也相对单一,多以选择题为主。常见情境

命题常以“三层结构”呈现。①生活载体:水中的折射、薄膜干涉(相机镜头镀膜)等。②实验:杨氏双

缝干涉实验、单缝衍射实验(波动特征)。③工程材料:光纤通信、全反射棱镜(全反射应用)。思维核心

(1)对于几何光学,画好光路图是基础,把握好临界状态(全反射临界角)是要点,用好几何关系(三角函数

关系、边角关系等)是关键。解法密钥考向探秘(2)对于波动光学,需认真审题,了解干涉和衍射的基本概念,掌握干涉与衍射的异、同是要点,把握条纹

间距的影响因素(双缝干涉条纹间距公式)是核心。1.(2021浙江6月,12,3分)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和

两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光

束b、出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°,则

()

A.光盘材料的折射率n=2B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度D解法特训解析根据题意,画出光路如图

由几何关系得∠1=45°、∠2=30°,n=

=

=

,A错误;由于n=

,则光在光盘内的速度v=

=

=

c,B错误;光束a的强度大于光束b、c和d的强度之和,光束OP的强度大于光束c的强度,C错误,D正确。2.(2025湖南,3,4分)如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为

的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是

()DA.入射角θ小于45°B.该介质折射率大于

C.增大入射角,该单色光在

上可能发生全反射D.减小入射角,该单色光在

上可能发生全反射审题指导全反射发生的两个条件:1.光从光密介质射入光疏介质;2.介质中的入射角大于等于临界角。解析如图所示,由题意知在A点处折射角为45°,则入射角θ大于45°,在B点没有发生全反射,说明发生全

反射的临界角C>45°,由sinC=

,得n<

,A、B错误;增大入射角θ,光在A点的折射角也增大,折射光线与圆弧面的交点将移动到

之间并向C点靠近,在圆弧面上的入射角越来越小,不可能发生全反射,C错误;减小入射角θ,光在A点处的折射角也减小,在圆弧面上的入射角增大,当大于等于临界角时,会发生全

反射,D正确。

3.(2023山东,5,3分)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是

()A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动AC.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动解析当温度升高时,由于C的膨胀系数小于G的膨胀系数,故待测柱状样品C的上表面与上方标准平面

石英板之间的劈形空气层厚度变大,如图所示。

故新空气层厚度为d的位置在原位置左侧,原空气层厚度为d处出现的条纹随之向左移动,A正确。4.(2025四川,9,6分)(多选)某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示,模组内置一块

上下表面平行(θ<45°)的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射,经过三次全反射后平行于入射光射出。

则

()

A.可以选用折射率为1.4的光学玻璃B.若选用折射率为1.6的光学玻璃,θ可以设定为30°C.若选用折射率为2的光学玻璃,第二次全反射入射角可能为70°D.若入射光线向左移动,则出射光线也向左移动CD解析如图甲所示,入射光在左下斜面发生全反射,θ≥C,A选项中n=1.4,有sinθ≥sinC=

=

>

=sin45°,θ>45°,与题干矛盾,A错误;根据B选项中sinC=

=

>

=sin30°,θ≥C>30°,θ不可设为30°,B错误;若第二次全反射入射角为70°,则θ=35°,根据C选项则有sinC=

=

=sin30°,θ>C=30°,C正确;将入射光线左移,如图乙所示,出射光线也左移,D正确。

5.(2020浙江1月,12,3分)如图所示,一束光与某材料表面成45°角入射,每次反射的光能量为入射光能量

的k倍(0<k<1)。若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的(1-k2)倍,则该材料折射率至少为

()

A.

B.

C.1.5D.2A解析设入射光能量为E,如果光能够折射进入某材料,则一部分能量发生反射(kE),一部分能量进入该

材料。根据题意,最终进入材料的能量为(1-k2)E,说明光只经过两次界面的反射与折射,第三次发生全反

射,部分光路图如图所示,当n最小时,第三次恰好发生全反射,则n=

,n=

=

,联立得sinα=

cosα,解得sinα=

,则n=

=

,A正确。

6.(多选)某些为屏蔽电磁波设计的人工材料,其折射率为负值(n<0),称为负折射率材料。电磁波从空气

射入这类材料时,仍然遵循折射定律和电磁波传播规律,但是折射波与入射波位于法线的同一侧(此时

折射角取负值)。如图所示,波源S发出的一束电磁波的入射角i=45°,经负折射率n=-

的平板介质材料后,从另一侧面射出(图中未画出),已知平板介质的厚度为d,电磁波在真空中