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）（原卷版）

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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

【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）。

【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）。

【命题意图】考查光的折射和全反射现象，需要考生正确做出光路图，然后根据光的传播规律和几何

关系解题，意在考查考生对光的折射和全反射现象的理解能力和运用几何知识解题的能力。

【考试方向】光的折射和全反射，一直是高考考查的重点，主要是以计算题的形式考查，需要考生具

备一定的作图能力和掌握基本的几何知识。

【得分要点】对光学计算题，一般要正确作出光路图，利用几何知识和光学相关公式解题。对于光的

折射和全反射，考生还需要理解以下方面：

1．各种色光性质比较：在可见光中，红光的折射率 n最小，频率 υ最小，在同种介质中（除真空外）

传播速度 v最大，波长 λ最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角 C最大，以相同入射角在介质

间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。

2．发生全反射的条件：（1）光从光密介质入射到光疏介质对于两种介质来说，光在其中传播速

度较小的介质，亦即绝对折射率较大的介质，叫光密介质；而光在其中传播速度较大的介质，亦即绝对折

射率较小的介质叫光疏介质。光密介质和光疏介质是相对的。

（2）入射角等于或者大于临界角临界角 C是指恰好发生全反射时入射角的大小，此时折射角等于

90°。

全反射和临界角是光学部分考查的重点内容，处理问题的关键是：依据发生全反射的条件，画出恰好

发生全反射的边界光线，利用几何关系和临界角公式求解。

一、单选题

1．（2021·浙江高三月考）佛教经典《仁王经》中提到:“一弹指六十刹那，一刹那九百生灭”。其实“刹

那”是微观物理学中的一种时间单位，一刹那等于 10-8s，下列说法正确的是（　　）

A．“一刹那”指的是某一时刻

B．“刹那”属于单位制中长度的单位

C．“一刹那”时间内光走过的路程为 1m

D．1s 所含的“刹那数”比1年所含的“秒数”多

2．（2021·重庆南开中学）下列说法正确的是（）

A．在“双缝干涉”实验中，双缝的作用是使白光变成单色光

B．增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度

C．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线

D．只要入射角足够大，就能发生全反射

3．（2021·湖北高三其他模拟）纸张中的纤维素晶体的折射率为 1.6 左右，而食用油的折射率为 1.5 左右，

水的折射率约为1.3，普通纸中纤维素晶体之间留有大量的孔隙，因而显得不透明，但是浸油的纸却会变

得很透明。下列关于这个现象的说法中，错误的是（　　）

A．这四种介质（纤维素晶体、食用油、水、空气）中，光在纤维素晶体中的速度最小

B．光线穿过普通纸时，会在纤维素晶体和空气的众多分界面上发生各种不同方向的反射和折射

C．普通纸浸油后，光在油和纤维素晶体分界面上折射时，不会发生较大的光路弯折

D．光线在浸水的纸中各分界面上的弯折程度，比光线在浸油的纸中各分界面上的弯折程度更小

4．（2021·山东高三三模）如图所示，a、b和c是三块平行玻璃砖，它们相互之间也平行，折射率大小

，厚度之比。一束单色光从空气以入射角 i射到 a的上表面，在中光线的侧移

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