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2025年高考物理分类解析
专题21 光的折射和全反射
1．（2025高考江苏卷）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
【答案】D
【解析】激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误；一束激光打进一个肥皂泡（图中未画出入射光线），发现在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。
2. （2025高考黑吉辽蒙卷）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A. 激光在甲中的频率大
B. 激光在乙中的频率大
C. 用甲时全反射临界角大
D. 用乙时全反射临界角大
【答案】D
【解析】激光在不同介质中传播时，其频率不变，AB错误；根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。
3. （2025年1月浙江选考）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经后亮点消失。已知转盘转动角速度为，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率为（ ）（光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，有）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知当屏上无光点时，光线从隔板射到空气上时发生了全发射，出现亮点时，光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失，容器旋转满足
光线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线的在空气中的入射角为θ时，光线在隔板和空气界面发生全反射,在隔板和液体界面，有
在隔板和空气界面，解得，A正确。
4. （2025高考四川卷）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A. 可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B. 若选用折射率为1.6的光学玻璃，可以设定为
C. 若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为
D. 若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
【答案】CD
【解析】由sinC=1/n可知当折射率为时，全反射临界角为45°。因为1.4＜，当选用折射率为1.4的光学玻璃时，全反射临界角C＞45°，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，第一次发生全反射的入射角θ＜45°＜C，选用折射率为1.4的光学玻璃，垂直于玻璃上表面入射，不会发生全反射，A错误；设定为时，入射角为30°，选用折射率为1.6的光学玻璃，此时临界角正弦值sinC=1/1.6=0.625＞0.5=sin30°，C大于30°，不会发生全反射，B错误；
若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为sinC=1/2,即C=30°，即第一次发生全反射的入射光线和反射光线的夹角大于60°，根据几何关系可知第一次发生全反射的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射的反射角，即第二次全反射入射角可能为，C正确；
若入射光线向左移动，第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线也向左移动，D正确。
5．（2025高考广东卷）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．
【答案】A
【解析】光路图如图所示
则有折射定律可得，故选A。
6．（2025高考广西卷）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B．光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
A．1不全反射，2全反射
B．都不全反射
C．都全反射
D．1全反射，2不全反射
【答案】C
【解析】因可得临界角，即C<45°。
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为
可知光线2会发生全反射。C正确。
7．（2025年高考湖南卷）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°
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
【答案】D
【解析】根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有
则有，
解得，故AB错误；
根据题意，由
可知，即
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
8．（2025年高考云南卷）（10分）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）。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）由折射定律可知，全反射的临界角满足
设未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆的半径为r，由几何关系
代入数据解得
根据
所以未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为（5分）
（2）当光从O点垂直于盖玻片的上表面入射时，传播的时间最短，则未滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为
滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为
故（5分）
9．（2025高考安徽卷）（10分）如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。
(1)求玻璃砖的折射率；
(2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
【答案】(1) (2)或
【解析】（1）根据题意得出光路图如图所示
根据几何关系可得，，
可得，
根据折射定律（5分）
（2）发生全反射的临界角满足
可得
要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向点射入，如图所示
只要入射角大于，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围。由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为。（5分）
10． （2025高考甘肃卷）（8分） 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。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）在光路图中标出入射角和折射角，入射角正弦值sini=cosα=4/5
折射角正弦值
由折射定律可得。（4分）
（2）光在空气中传播距离为s1=AB=10cm，
光在液体中传播距离为s2=OB==15cm
光在液体中传播速度v=c/n=3c/4
光从底部质点反射至人眼全过程的时间t=。（4分）
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专题21 光的折射和全反射
1．（2025高考江苏卷）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
【答案】D
【解析】激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误；一束激光打进一个肥皂泡（图中未画出入射光线），发现在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。
2. （2025高考黑吉辽蒙卷）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A. 激光在甲中的频率大
B. 激光在乙中的频率大
C. 用甲时全反射临界角大
D. 用乙时全反射临界角大
【答案】D
【解析】激光在不同介质中传播时，其频率不变，AB错误；根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。
3. （2025年1月浙江选考）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经后亮点消失。已知转盘转动角速度为，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率为（ ）（光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，有）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知当屏上无光点时，光线从隔板射到空气上时发生了全发射，出现亮点时，光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失，容器旋转满足
光线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线的在空气中的入射角为θ时，光线在隔板和空气界面发生全反射,在隔板和液体界面，有
在隔板和空气界面，解得，A正确。
4. （2025高考四川卷）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A. 可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B. 若选用折射率为1.6的光学玻璃，可以设定为
C. 若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为
D. 若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
【答案】CD
【解析】由sinC=1/n可知当折射率为时，全反射临界角为45°。因为1.4＜，当选用折射率为1.4的光学玻璃时，全反射临界角C＞45°，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，第一次发生全反射的入射角θ＜45°＜C，选用折射率为1.4的光学玻璃，垂直于玻璃上表面入射，不会发生全反射，A错误；设定为时，入射角为30°，选用折射率为1.6的光学玻璃，此时临界角正弦值sinC=1/1.6=0.625＞0.5=sin30°，C大于30°，不会发生全反射，B错误；
若选用折射率为2的光学玻璃，此时临界角为sinC=1/2,即C=30°，即第一次发生全反射的入射光线和反射光线的夹角大于60°，根据几何关系可知第一次发生全反射的入射光线和反射光线的夹角等于第二次全反射的反射角，即第二次全反射入射角可能为，C正确；
若入射光线向左移动，第一次全反射时的反射光线向左移动，第二次全反射时的反射光线向左移动，同理，第三次全反射时的反射光线向左移动，即出射光线也向左移动，D正确。
5．（2025高考广东卷）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．
【答案】A
【解析】光路图如图所示
则有折射定律可得，故选A。
6．（2025高考广西卷）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B．光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
A．1不全反射，2全反射
B．都不全反射
C．都全反射
D．1全反射，2不全反射
【答案】C
【解析】因可得临界角，即C<45°。
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为
可知光线2会发生全反射。C正确。
7．（2025年高考湖南卷）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°
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
【答案】D
【解析】根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有
则有，
解得，故AB错误；
根据题意，由
可知，即
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
8．（2025年高考云南卷）（10分）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）。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）由折射定律可知，全反射的临界角满足
设未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆的半径为r，由几何关系
代入数据解得
根据
所以未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为（5分）
（2）当光从O点垂直于盖玻片的上表面入射时，传播的时间最短，则未滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为
滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为
故（5分）
9．（2025高考安徽卷）（10分）如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。
(1)求玻璃砖的折射率；
(2)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
【答案】(1) (2)或
【解析】（1）根据题意得出光路图如图所示
根据几何关系可得，，
可得，
根据折射定律（5分）
（2）发生全反射的临界角满足
可得
要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向点射入，如图所示
只要入射角大于，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围。由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为。（5分）
10． （2025高考甘肃卷）（8分） 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。
【答案】（1）
（2）
【解析】（1）在光路图中标出入射角和折射角，入射角正弦值sini=cosα=4/5
折射角正弦值
由折射定律可得。（4分）
（2）光在空气中传播距离为s1=AB=10cm，
光在液体中传播距离为s2=OB==15cm
光在液体中传播速度v=c/n=3c/4
光从底部质点反射至人眼全过程的时间t=。（4分）
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