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第67 讲 光的折射 全反射
1．（2025·广东·高考真题）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入
顶角为
的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为
，该折射率为（ ）
A．
B．
C．
D．
2．（2025·甘肃·高考真题）已知一圆台容器，高
，上口径
，容器底部中
心有一质点，未装入水时，人眼从容器边缘无法观测到该质点，装入某种液体后，恰好可以
看到，此时液面高度
，人眼观测角度
满足
，人眼到入射处距离为
。
光在真空中的传播速度
，求：
(1)该液体的折射率；
(2)光从底部质点反射至人眼全过程的时间。
3．（2025·湖南·高考真题）如图，ABC 为半圆柱体透明介质的横截面，AC 为直径，B 为
ABC 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（ ）
A．入射角θ 小于45°
真题演练
1
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B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在BC 上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在AB 上可能发生全反射
4．（2025·云南·高考真题）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。
盖玻片底部中心位置O 点的样品等效为点光源，为避免O 点发出的光在盖玻片上方界面发生
全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射
率均为1.5，盖玻片厚度
，盖玻片与物镜的间距
，不考虑光在盖玻片
中的多次反射，取真空中光速
。
(1)求未滴油时，O 点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2 位有效数字）；
(2)滴油前后，光从O 点传播到物镜的最短时间分别为
，求
（结果保留2 位有效数
字）。
5．（2025·山东·高考真题）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧
以O 点为圆心，上表面圆弧以
点为圆心，两圆弧的半径及O、
两点间距离均为R，点
A、B、C 在下表面圆弧上。左界面AF 和右界面CH 与
平行，到
的距离均为
。
2
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(1)B 点与
的距离为
，单色光线从B 点平行于
射入介质，射出后恰好经过
点，
求介质对该单色光的折射率n；
(2)若该单色光线从G 点沿GE 方向垂直AF 射入介质，并垂直CH 射出，出射点在GE 的延长
线上，E 点在
上，
、E 两点间的距离为
，空气中的光速为c，求该光在介质中
的传播时间t。
6．（2025·湖南怀化·三模）如图所示，直角玻璃三棱镜
置于空气（视为真空）中，一
单色细光束从
的中点
垂直于
面入射，刚好在
面发生全反射，
，
，光在真空中的传播速度为
，则（ ）
A．棱镜的折射率为
B．光从
面射出的折射角为
C．光在棱镜中的传播速度为
D．光从射入棱镜到第一次射出所用时间为
7．（2025·江西·模拟预测）如图所示，由某种透明材料做成的三棱镜，其横截面是边长为a
的等边三角形，现用一束宽度为a 的单色平行光束，以垂直于BC 面的方向正好入射到该三棱
镜的AB 及AC 面上，结果所有从AB 面入射的光线进入后以平行于AC 的方向到达BC 面。这
些到达BC 面的光线从BC 面折射而出后，照射到一块平行于BC 面的屏上，叠加形成一块光
斑，已知屏到BC 面的距离
，则此叠加形成的光斑长度为（ ）
模拟冲关
3
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A．
B．
C．
D．
8．（2025·天津河西·三模）生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV 和EUV 两种。DUV
光刻机使用的是深紫外线，其在真空中的波长为
。EUV 光刻机使用的是极紫外线，
其在真空中的波长是
。下列说法正确的是（ ）
A．在同一种介质中，极紫外线的折射率大于深紫外线的折射率
B．深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量
C．极紫外线比深紫外线更容易发生衍射
D．深紫外线和极紫外线都不是可见光，无法发生偏振现象
9．（2025·陕西西安·三模）如图所示为一监控设备上取下的半径为R 的半球形透明材料，球
心为O 点，A 点为半球面的顶点，且满足AO 与底面垂直。一束单色光沿BO 方向射向半球面
的B 点，恰好在半球面的底面没有出射光线，已知光在真空中的传播速度为c，B 点到OA 连
线的距离为
。求：
(1)此材料的折射率；
(2)该单色光在半球形透明材料中的传播时间。
10．（2025·江苏南通·三模）如图所示，一束光线由空气射入半径为R 的半圆形玻璃砖，O 点
是玻璃砖的圆心。已知玻璃的折射率
，光在真空中的速度为c，求光线：
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(1)进入玻璃中的折射角θ；
(2)在玻璃砖中的传播时间t。
11．（2025·天津和平·三模）为了装点城市夜景，市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照
亮水面。如图甲所示，水中有一点光源
，同时发出两种不同颜色的
光和
光，在水面上
形成的圆形区域如图乙所示，中间小圆为复合光，环状区域只有
光射出，以下说法中正确
的是（ ）
A．水对
光的折射率大于对
光的折射率
B．用同一套装置做双缝干涉实验，
光条纹间距更小
C．在水中
光波速大于
光
D．从水面上观察光源
的位置比光源实际位置深一些
12．（2025·安徽合肥·三模）如图所示，由某种透明材料制成的半径
的球体置于空
中，在球内有一与球心O 距离为
且可向各个方向发出单色光的点光源S。光源S 沿
各个方向发出的光均能射出该球体，将球外视为真空。下列说法正确的是（ ）
A．光从球内折射出去后频率变大
B．光从球内折射出去后波长变小
C．光源S 发出的光从球内射出时最大入射角为
D．此种透明材料对该单色光的折射率小于2
13．（2025·天津·二模）蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘，而传
统DVD 光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说，蓝光光盘比传统
DVD 光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向
空气中，并分成
、
两束，则下列说法正确的是（ ）
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A．用
光可在光盘上记录更多的数据信息
B．
光在水中传播的速度较
光大
C．用同一装置做双缝干涉实验，
光的条纹间距比
光的大
D．增大水中复色光的入射角，则
光先发生全反射
14．（2025·天津·二模）一种光学传感器是通过接收器接收到红绿灯光信号而触发工作的。
如图所示，一细束黄色光沿AB 方向从汽车玻璃外侧（汽车玻璃可视为两表面平行的玻璃
砖）的B 点射入，入射角为i，折射光线刚好沿BC 方向在汽车玻璃内侧C 点触发光学传感器。
若入射光的颜色发生变化，且入射光的入射位置B 不变，仍要使折射光线沿BC 方向在汽车
玻璃内侧C 点触发光学传感器。下列说法正确的是 （ ）
A．若改用绿色光射入，需要入射角i 增大到某一合适的角度
B．若改用绿色光射入，绿光通过BC 的时间比黄光通过BC 的时间短
C．若改用红色光射入，需要入射角i 增大到某一合适的角度
D．若改用红色光射入，可能会在 C 点发生全反射
15．（2025·贵州贵阳·二模）水晶灯下方的吊坠可以提高灯体的稳定性，其多面棱角的形状
使光线在内部多次反射，减少眩光。如图是一种钻石型吊坠的剖面图，∠N=∠P=90º，
∠O=120º，N O 边和PO 边长为2L，在该剖面所在平面内有一束单色光从MN 边上的A 点射
入吊坠，经折射后恰好射到NO 中点，已知AN=
L，入射角i=45º，光在真空中传播速度为
c．求：
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(1)吊坠对该单色光的折射率；
(2)通过计算，判断该束光在NO 面是否会发生全反射；
(3)光在吊坠中传播的时间（当光在界面发生折射时，不考虑其反射光线）。
16．（2025·河北石家庄·三模）一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它可视为由半径为R 的
扇形OPQ 与直角三角形OPM 组成，∠QOP=90°，∠OPM=90°，∠OMP=45°。现有一束单色
光从OQ 边上的N 点垂直边界OQ 射入玻璃砖，在圆弧面PQ 刚好发生全反射。已知光在真空
中的速率为c，该单色光在玻璃砖中的折射率为
，则单色光在玻璃砖中的传播时间为（
）
A．
B．
C．
D．
17．（2025·辽宁沈阳·二模）如图所示，O 点为半圆形玻璃砖的圆心，PQ 和MN 是与玻璃砖
底面EF 平行的两个光屏。由a、b 两种单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径射到O 点，在两
个光屏上出现了A、B、D 三个光点，a 光在光屏MN 上形成的光点为A 点。已知入射光线与
竖直方向的夹角为θ，OB 连线与OD 连线垂直，下列说法正确的是（ ）
A．b 光在玻璃砖中的折射率小于a 光在玻璃砖中的折射率
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B．b 光在玻璃砖中的折射率为
C．a 光在真空中的传播速度大于b 光在真空中的传播速度
D．若将玻璃砖绕O 点在纸面内顺时针转动，光屏MN 上先消失的是a 光形成的光点
18．（2025·河北沧州·二模）如图所示为透明半圆柱体的横截面
，半圆截面的半径为
，
为圆心，
为圆弧上一点。一束与水平直径
垂直的光线从
点入射后，
经折射、反射后恰好从
点正上方
点射出。已知入射角
，光在真空中的传播速度为
，该柱体的
面是反光材料。
(1)画出光路图并求该透明材料的折射率
；
(2)求光从
点传播到
点需要的时间。（不考虑多次反射情况）
19．（2025·山西吕梁·三模）某实验小组在实验室研究光的折射规律的装置如图所示，把一
个截面为长方形的平行玻璃砖平放在水平桌面上，旁边放一个与平行玻璃砖平行的刻度尺。
用红色激光笔平行于桌面照射平行玻璃砖的一侧，会在刻度尺上看到红色的光点，保持激光
笔不动，拿掉玻璃砖之后刻度尺上光点的位置会发生变化。已知平行玻璃砖的宽度为
，当
激光的入射角为
时，刻度尺上两光点之间的距离为
，则玻璃砖的折射率为
（ ）
A．
B．
C．
D．
20．（2025·江西萍乡·三模）如图甲为由细小玻璃珠及反射层制成的玻璃微珠反光膜，它能
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将射向它的部分光逆向照回（反射光线和入射光线方向相反），常被用于无光源的道路标志
线、标志牌中，以增强反光效果。图乙为一光线照射到玻璃微珠后被逆向照回的光路图，已
知所用玻璃的折射率
，下列说法正确的是（ ）
A．光必须正对反光膜照射，才能被逆向照回
B．如图乙光路图中，入射光线入射角为
C．能被逆向照回的光线，入射角是唯一的
D．为了确保同等面积的反光膜有足够的光线被逆向照回，玻璃珠应该做得小一些，数量
多一些
21．（2025·海南·三模）某种透明材料做成的装置由一个半径为R 的半球体与一个半径为R
的圆柱体组成，过半球球心O 的纵截面如图所示。一束单色激光平行于纸面以与直径DA 夹
角α=60°的方向射向球心O、在AB 面恰好发生全反射，最后从BC 面射出（不考虑二次反
射）。
(1)作出光路图并求透明材料的折射率；
(2)求从BC 面射出时光线折射角的正弦值。
22．（2025·四川宜宾·三模）a 光、b 光分别是氢原子从
能级向
能级跃迁、从
能级向
能级跃迁时辐射的可见光。如图所示，a 光、b 光均垂直射向三棱镜的AB
边，已知a 光在AC 边折射时偏离入射方向的夹角为
，则（ ）
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A．三棱镜对a 光的折射率为
B．b 光在BC 边上会发生全反射
C．在三棱镜中，a 光的传播速度等于b 光的传播速度
D．在三棱镜中，a 光的波长小于b 光的波长
23．（2025·浙江金华·三模）一束与水平面MN 成θ 角的平行红色光束射到半圆柱形玻璃砖的
界面上，其横截面如图所示，经玻璃折射后，有部分光能从AC 弧线中射出，经测定MA、
AC、CN 三段弧线的长度比为5 6 1
∶∶，下列说法正确的是（ ）
A．红色光在这种玻璃中全反射的临界角是30°
B．红色光束与水平面MN 成60°角
C．红色光在空气中的传播速度是这种玻璃中传播速度的
倍
D．若改成绿色光束入射，相同条件下与出射弧线对应的角AOC 将增大
24．（2025·四川攀枝花·三模）如图所示，横截面为半圆的柱状透明玻璃，其平整的底面AB
镀银。一束单色光从半圆的最高点P 沿与AB 成30°角从空气射入玻璃，后从入射方向与半圆
的交点M 处沿垂直AB 面方向射出。已知半圆半径为R，该光束在真空中的速度为c，只计一
次反射，求：
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(1)请在图中画出完整的光路；
(2)该玻璃对这束光的折射率n；
(3)这束光在玻璃中传播的时间t。
25．（2025·浙江·三模）如图所示，图中阴影部分ABC 为一透明材料做成的柱形光学元件的
横截面，该种材料折射率n=2。AC 为一半径为R 的
圆弧，D 为圆弧的圆心，ABCD 构成正
方形，在D 处有一激光，激光在平面ABCD 内以角速度ω 匀速转动，P 为激光在AB、BC 两
边上的亮斑，已知光在真空中的传播速度为c。若只考虑首次从圆弧AC 直接射向AB、BC 的
光线。当激光从沿DA 方向顺时针转到DC 方向的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．AB 边上有激光射出的长度占AB 边的
B．激光在平面ABCD 内传播的最长时间为
C．P 点运动到AB 边中点时速度大小为
D．P 点在BC 边上做匀变速运动
26．（2025·湖北武汉·三模）如图所示是一根粗细均匀的玻璃丝截面图，玻璃丝的直径为d，
弯曲段AB 为半圆形，A、B 连线是半圆的直径。一细激光束射到A 点的方向与界面夹角
，之后在AB 段内发生了5 次全反射（不含A、B 两点），其中有3 次是恰好发生全
反射，并恰好能射到B 点。已知真空中光速为c，则该激光束从A 点传播到B 点的时间为（
）
11
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A．
B．
C．
D．
27．（2025·四川成都·三模）图示为某同学设计的一种测量液体折射率的方案。将一绿光点
光源置于足够大的容器内，光源距水面深度为h，水面被光源照亮的区域直径为d，已知光在
真空中的传播速度大小为c。下列说法正确的是（ ）
A．该液体的折射率为
B．光传播至液体上表面的最短时间为
C．若将绿光换为红光，水面照亮的区域变大
D．若将点光源换为平行水面的正方形面光源，水面照亮的区域为正方形
28．（2025·山东青岛·三模）如图所示，在折射率
的透明玻璃球内有一点光源S，玻璃
球的球心为O，半径为R，光源S 到球心O 的距离为
。下列说法正确的是（ ）
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A．玻璃球表面有一半区域有光射出
B．若折射率变大，则球面上有光射出的区域面积会增大
C．若折射率
，光源发出的光在玻璃球表面不会发生全反射现象
D．若折射率
，光源发出的光在玻璃球表面不会发生全反射现象
29．（2025·山东德州·三模）如图所示，某高分子材料内镶嵌有单色线光源，材料的上表面
水平且足够大；线光源与上表面平行，长度为
，到上表面的距离为
。
已知该线光源发出的光到材料上表面的最短时间为
，光在真空中的传播速度
为
。
(1)求线光源发出的光在材料中的折射率；
(2)求线光源发出的光在材料上表面的透光面积。
30．（2025·四川成都·模拟预测）明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成
一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，
MN 是其直径，P 是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P 点射入宝石，折射为
a、b 两束单色光。下列说法正确的是（ ）
A．宝石对a 光的折射率比对b 光的折射率小
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B．在宝石中a 光的传播速度比b 光的传播速度小
C．若仅增大光在P 点的入射角，a 光先在MN 上发生全反射
D．用同一双缝干涉装置做实验，a 光的干涉条纹间距比b 光的干涉条纹间距小
14
