专题16 光的折射、全反射—备战2022年高考物理母题题源解密（全国通用）（解析版）

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专题 16 光的折射、全反射
【母题来源一】2021 年高考浙江卷
【母题题文】（2021·浙江高考真题）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 ，则（　　）
A．光盘材料的折射率
B．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 的强度
【答案】 D
【解析】
A．如图所示由几何关系可得入射角为
折射角为
根据折射定律有
所以 A错误；
B．根据
所以 B错误；
C．光束在 b、c和d的强度之和小于光束 a的强度，因为在 Q处光还有反射光线，所以 C错误；
D．光束 c的强度与反射光线 PQ 强度之和等于折身光线 OP 的强度，所以 D正确；
故选 D。
【母题来源二】2021 年高考全国卷
【母题题文】（2021·全国高考真题）如图，单色光从折射率 n=1.5、厚度 d=10.0cm 的玻璃板上表面射入。
已知真空中的光速为 m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s；对于所有可能的入
射角，该单色光通过玻璃板所用时间 t的取值范围是___________s≤t<___________s（不考虑反射）。
【答案】
【解析】
该单色光在玻璃板内传播的速度为
当光垂直玻璃板射入时，光不发生偏折，该单色光通过玻璃板所用时间最短，最短时间
当光的入射角是 90°时，该单色光通过玻璃板所用时间最长。由折射定律可知
最长时间
【母题来源三】2021 年高考广东卷
【母题题文】（2021·山东高考真题）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 。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 ，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 和 。取 ， ， 。
（1）为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求 的取值范围；
（2）若 ，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 （保留 3位有效数字）。
【答案】 （1） （或 ）；（2）
【解析】
（1）由几何关系可得，光线在第一个三梭镜右侧斜面上的入射角等于 ，要使得两种频率的光都从左侧第
一个棱镜斜面射出，则 需要比两种频率光线的全反射角都小，设 C是全反射的临界角，根据折射定律得
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