2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第14章光第34讲光的折射与全反射考点2光的折射全反射的综合应用

这是一份2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第14章光第34讲光的折射与全反射考点2光的折射全反射的综合应用，共3页。试卷主要包含了全反射规律的应用，解决全反射问题的一般步骤等内容，欢迎下载使用。

1．全反射规律的应用
(1)全反射棱镜
截面是等腰直角三角形的棱镜(通常是玻璃做成的)叫全反射棱镜。它的特殊作用一般有如图所示的四种情况
(2)光导纤维
光导纤维简称“光纤”，它是非常细的特制玻璃丝(直径在几微米到一百微米之间)，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大。
2．解决全反射问题的一般步骤
(1)确定光是从光密介质进入光疏介质。
(2)应用sin C＝eq \f(1,n)确定临界角。
(3)根据题设条件，判断光在传播时是否发生全反射。
(4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图。
(5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题。
[解析] 设光线在OQ界面的入射角为α，折射角为β，由几何关系可知α＝30°，则有折射定律n＝eq \f(sin β,sin α)＝eq \r(2)，光线射出OQ界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中OB⊥CS，光线在AB两点发生全反射，有全反射定律sin C＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(2),2)，即AB两处全反射的临界角为45°，AB之间有光线射出，由几何关系可知AB＝2AC＝2CS＝OS＝d，故选C。
【跟踪训练】
(对全反射的理解)(多选)(2023·湖南卷)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是( BC )
A．水的折射率为eq \f(1,sin 41°)
B．水的折射率为eq \f(1,sin 49°)
C．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
[解析] 他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α＝41°时激光恰好发生全反射，则sin(90°－41°)＝eq \f(1,n)，则n＝eq \f(1,sin 49°)，A错误，B正确；当他以α＝60°向水面发射激光时，入射角i1＝30°，则根据折射定律有nsin i1＝sin i2，折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确，D错误。故选BC。
(光导纤维)(多选)一束光在光导纤维中传播的示意图如图所示，光导纤维对该束光的折射率为n，光导纤维的长度为L，图中该束光刚好在光导纤维与空气的交界面处发生全反射，已知空气对该束光的折射率为1，光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是( AC )
A．光导纤维对该束光的折射率n>1
B．光导纤维对该束光的折射率n<1
C．该束光在光导纤维中传播的时间为eq \f(n2L,c)
D．该束光在光导纤维中传播的时间为eq \f(L,nc)
[解析] 由于光发生全反射的条件之一是光由光密介质射入光疏介质，所以光导纤维的折射率比空气的折射率大，即n>1，故A正确，B错误；该束光在交界面处发生全反射的临界角C的正弦值为sin C＝eq \f(1,n)，该束光在光导纤维中的传播速度为v＝eq \f(c,n)，v在沿光导纤维方向的分量为v1＝vsin C＝eq \f(c,n2)，则该束光在光导纤维中传播的时间为t＝eq \f(L,v1)＝eq \f(n2L,c)，故C正确，D错误。
(全反射棱镜)自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光线反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角三棱镜(折射率n>eq \r(2))组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是( B )
A．平行于AC边的光线①
B．平行于入射光线的光线②
C．平行于CB边的光线③
D．平行于AB边的光线④
[解析] 因折射率n>eq \r(2)，则临界角C<45°，光线在尾灯内发生两次全反射后平行于入射光线射出，故选B。