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2025人教版新教材物理高考第一轮
第十四章 光学 电磁波 相对论
第 1 讲光的折射 全反射
基础对点练
题组一 折射定律 折射率
1.(2023江苏卷)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( )
2.(2024广东惠州统考一模)2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站为青少年带来
了一场精彩纷呈的太空科普课,她在水膜里注水,得到了一个晶莹剔透的水球,如图所示,
MN是通过该水球球心O的一条直线,与球右表面交于C点,一束单色光AB平行于MN从
√3
B点射入球体时,光线从C点射出,已知水球半径为R,光线AB距MN的距离为 R,光在真
2
空中的速度为c。求:
(1)水对此单色光的折射率;
(2)此单色光在水球内传播所用的时间。题组二 全反射的应用
3.(2023安徽校联考模拟)光纤通信有传输容量大、抗干扰性及保密性强等多方面的优点,
我国的光纤通信起步较早,现已成为技术先进的几个国家之一,光纤的示意图如图甲所示,
光纤简化示意图如图乙所示(内芯简化为长直玻璃丝,外套简化为真空),玻璃丝长为AC=L,
折射率为n,AB、CD代表端面,光从AB端面以某一入射角θ进入玻璃丝,在玻璃丝内部恰
好发生全反射,知光在真空中传播速度为c,下列说法正确的是( )
A.内芯相对于外套是光疏介质
1
B.sin θ=
n
C.光在玻璃丝中传播的速度为csin θ
n2
D.光在玻璃丝中从AB端面传播到CD端面所用的时间为 L
c
4.(多选)为了研究某种透明新材料的光学性质,将其压制成半圆柱形,如图甲所示。一束激
光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入。CD为光学传感器,可以探
测光的强度,从AB面反射回来的光的强度随角 θ变化的情况如图乙所示。现将这种新材
料制成的一根光导纤维束暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同),用同种激光从
光导纤维束端面EF射入,且光线与EF夹角为β,如图丙所示。则( )
A.图甲中若减小入射角θ,则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
B.该新材料的折射率为√2
√2
C.若该激光在真空中波长为λ,则射入该新材料后波长变为 λ
2
D.若该束激光不从光导纤维束侧面外泄,则β需满足0°<β<180°题组三 光的折射 全反射的综合应用
5.一用透明材料做成的中心是空腔的球如图所示,其中空心部分半径与球的半径之比为
1∶2,当有红光、绿光、紫光组成的细光束以i=45°的入射角射入球中,其中b光线为绿光,
其折射光线刚好与内壁相切,则下列说法正确的是( )
A.a光线是红光
B.增大入射角i,b光线在空腔外表面可能发生全反射
C.该透明材料对绿光的折射率为√2
D.c光线在该透明材料中传播速度最小
6.(多选)(2024湖南怀化一模)在生产玻璃的过程中,有时会有空气进入玻璃,形成空气泡。
如图所示,一边长为4R的方形玻璃元件的中心处有一个半径为 R的圆形空气泡。用一束
与AB边夹角为45°的光从E点射入玻璃。AE=d,玻璃折射率n=√2,光在空气中传播速率
为c,下列说法正确的是( )
A.若0
