《全反射》单元测试题含答案(3)

《全反射》单元测试题含答案(3)
一、全反射选择题
1．如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画
出）．已知该光线在玻璃砖中的传播速度为
2
2
c，c为光在真空中的传播速度，则（）
A．平行玻璃砖的折射率为2
B．入射点A与出射点B之间的距离为
23d
C．平行玻璃砖的全反射临界角为30°
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD长度至少2d 2．如图所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面,且AB∥CD.光线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是( )
A．不可能发生全反射
B．有可能发生全反射
C．只要入射角i足够大就能发生全反射
D．不知玻璃折射率，无法判断
3．水下一点光源，发出a、b两单色光。

人在水面上方向下看，水面中心I区域有a光、b 光射出，Ⅱ区域只有a光射出，如图所示。

下列判断不正确的是（）
A．a、b光从I区域某点倾斜射出时，a光的折射角小
B．在真空中，a光的波长大于b光的波长
C．水对a光的折射率大于对b光的折射率
D．水下a、b光能射到图中I区域以外区域
4．如图所示，EOFGC为某种透明介质的截面图，EC是半径为R的四分之一圆弧，OFGC是一个正方形AB为足够大的水平屏幕并紧贴介质的底面，由红光和紫光两种单色光组成的
复色光射向圆心O ，该介质对红光和紫光的折射率分别为1223
,23
n n ==，设光在真空中的速度为c ，则
A ．红光在介质中的传播速度为2红=
v c B ．随着角度α逐渐变大的过程中，紫光和红光依次发生全反射
C ．当53α︒=时，光在屏幕AF 上出现了两个亮斑，则这两个亮斑之间的距离为
3914
-R D ．红光在玻璃中的频率比空气中的频率大
5．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行的玻璃砖上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a 、b 两束单色光射出。

下列说法正确的是（ ）
A ．a 光的频率小于b 光的频率
B ．光束a 在空气中的波长较大
C ．出射光束a 、b 一定相互平行
D ．a 、b 两色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的临界角大
6．如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M 。

则下列说法中正确的是（ ）
A ．如果a 为蓝色光，则b 可能为红色光
B ．在该三棱镜中b 色光的传播速率比a 光的传播速率小
C ．棱镜射向空气中a 色光的临界角比b 色光的临界角大
D ．a 光的折射率小于b 光折射率
7．如图所示，扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°，一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 射入介质，经OA 折射的光线恰平行于OB ，以下对该介质的折射率值及折射光线中恰好射到M 点的光线能不能发生全反射的说法正确的是( )
A ．3，不能发生全反射
B ．3，能发生全反射
C ．
23
3 ，不能发生全反射 D ．
23
3
，能发生全反射 8．如图所示，圆心为O 、半径为R 的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P 点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角60θ
=︒时，光线从玻璃砖圆形表
面出射后恰好与入射光平行。

已知真空中的光速为c ，则（ ）
A ．玻璃砖的折射率为1.5
B ．OP 之间的距离为
22
R C 3 D ．光从玻璃到空气的临界角为30°
9．如图为一玻璃球过球心的横截面，玻璃球的半径为R ，O 为球心，AB 为直径，来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB 。

另一光线BN 恰好在N 点发生全反射，已知30ABM ∠=︒，则（ ）
A ．光在玻璃球中的传播速度3
v c =
，c 为光速 B ．发生全反射时的临界角60C =︒ C ．球心到BN 的距离为3d R = D ．球心到BN 的距离为3d R =
10．如图所示，将透明长方体放在空气中，矩形ABCD 是它的一个截面，将a 、b 两种单色细光束射入到P 点，入射角为45θ︒=，1
2
AP AD =，若a 光折射后恰好射至AD 面上，b 光从CD 面射出，则（ ）
A ．在介质中b 光比a 光速度大
B ．a 光在介质中的折射率5n =
C ．若要a 光束在A
D 面上发生全反射，角θ的范围应满足4
2
π
π
θ<≤
D ．改变入射角θ的大小，b 光一定可以从AD 面射出
11．如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d ，底面镀有反光膜CD ，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A 点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B 点射出（B 点图中未画出）。

已知该光线在玻璃砖中的传播速度为2
2
c ，c 为光在真空中的传播速度，则下列说法错误的是（ ）
A ．平行玻璃砖的折射率为2
B ．入射点A 与出射点B 之间的距离为
23d
C ．平行玻璃砖的全反射临界角为30°
D ．为了使从A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD 长度至少2d 12．黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面.若黄光恰好发生全反射，则( )
A ．红光一定能发生全反射
B ．绿光一定能发生全反射
C ．红光在介质中的波长比它在空气中的波长短
D ．三种单色光相比，绿光在该介质中传播的速率最大
13．如图所示，一个厚度cm 303d =的军事设施，观察孔宽度L =60cm 。

为了扩大向外的观察视野，将折射率3n =的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内（图中为观察孔的俯视图），
则（ ）
A ．在观察孔的中央观察，视野角比安装前增大60°
B ．在观察孔的中央观察，视野角比安装前增大90°
C ．若观察者在孔的边缘观察，可以观察到在中央观察所看不到的位置
D ．要使视野角接近180°，则需嵌入折射率至少为n =2的玻璃砖
14．如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a 表面射入,从b 表面射出,则以下说法中正确的是( )
A ．出射光线一定与入射光线平行
B ．随着θ角的增大,光可能在a 表面发生全反射
C ．随着θ角的增大,光可能在b 表面发生全反射(θ<90°)
D ．无论如何改变θ角,光线从a 表面射入,不可能在b 表面发生全反射
15．光纤是现代通信普遍使用的信息传递媒介，现有一根圆柱形光纤，光信号从光纤一端
的中心进入，并且沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端．下列说法正确的有( )
A ．光从空气进入光纤时传播速度变小
B ．光导纤维利用了光的全反射原理
C ．光纤材料的折射率可能为2
D ．光纤材料的折射率可能为1.2
16．如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC 为等腰直角三角形，∠A =90°，下半部是半径为R 的半圆，O 是圆心，P 、Q 是半圆弧BDC 上的两个点，AD 和BC 垂直相交于O 点。

现有一束平行于AD 方向的平行光射到AB 面上，从A 点射入玻璃的光射到P 点，已知圆弧BQ 与QD 的长度相等，圆弧CP 长度是DP 长度的2倍，光在真空中传播的速度为C ，若只考虑光从AB 界面一次折射到圆弧界面，则
A ．此玻璃工件的折射率为2
B ．射到Q 点的光一定发生全反射
C ．能从圆弧界面射出的圆弧长度为
3R
π D ．射到圆弧界面的最长时间为2sin15R
C ︒
17．如图所示，一束红光从空气射向折射率n =2种玻璃的表面，其中i 为入射角，则下列说法正确的是（ ）
A ．当i =45°时会发生全反射现象
B ．无论入射角i 为多大，折射角r 都不会超过45°
C ．当入射角的正切值tan i 2，反射光线与折射光线恰好相互垂直
D ．光从空气射入玻璃，速度减小
E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i 的情况下，折射角r 将变大
18．截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。

DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。

图乙为图甲中ABC面的正视图。

三棱镜对该单色光的折射率为2，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。

下列说法正确的是（）
A．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的1 2
B．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的2 3
C．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大
D．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小
19．如图中方框区域内有一个位置可以任意摆放的全反射棱镜，其横截面是等腰直角三角形，光线1、2、3、4表示的是入射光线，经过棱镜后，相应的出射光线是1'、2'、3'、4'下图4种情况中，哪些是可能实现的（）
A．B．
C．D．
20．2的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90o、半径为R 的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出的部分的弧长为（）
A．1
6
R
πB．
1
4
R
π
C．1
3
R
πD．
5
12
R
π
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、全反射选择题
1．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A．玻璃砖的折射率为
故A正确；
B．由折射定律得
可得
因此入射点与出射点之间的距离为
故B正确；
C．设临界角为，则有
可得
故C错误；
D．为
解析：ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A．玻璃砖的折射率为
c
n
v
===
故A正确；
B．由折射定律得
sinα
sinβ
n=
可得
30
β=︒
因此入射点A与出射点B之间的距离为
2anβ
3
AB
x dt
==
故B正确；
C．设临界角为C，则有
1
sinC
n
==
可得
45
C=︒
故C错误；
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，反射光线不能在顶面发生全反射，则底面反光膜CD至少为
2tanC2
CD
L d d
==
故D正确；
故选ABD。

2．A
【解析】
【分析】
【详解】
临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在AB 面上的折射角一定小于临界角，由题ABCD，折射光线射到CD表面时入射角与AB面上的折射角相等，
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在AB面上的折射角一定小于临界角，由题AB CD，折射光线射到CD表面时入射角与AB面上的折射角相等，所以入射角一定小于临界角，所以折射光线射到CD表面时一定不会发生全反射．故选A．
【点睛】
本题要紧扣全反射的条件：一、光线从光密介质射入光疏介质；二入射角大于临界角．也可以根据光路可逆原理分析．
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
AC．由题分析可知，b光在I区域边缘发生了全反射，a光Ⅱ区域边缘发生了全反射，则知a光的临界角比b光的临界角大，由知，水对a光的折射率小于对b光的折射率，由折射定律
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
AC．由题分析可知，b光在I区域边缘发生了全反射，a光Ⅱ区域边缘发生了全反射，则知
a光的临界角比b光的临界角大，由
1
sin C
n
知，水对a光的折射率小于对b光的折射
率，由折射定律知：a、b光从I区域某点倾斜射出时，a光折射角小，故A正确，不符合题意，C错误，符合题意；
B．水对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由c=λf知，在真空中，因光速c不变，则有a光的波长大于b光的波长。

故B正确，不符合题意；D．水下a、b光经水面反射后均能射到图中I区域以外区域，故D正确，不符合题意。

故选C。

4．C
【解析】
【详解】
A．红光在介质中传播的速度
选项A错误；
B．α不是入射角，由可知，红光的全反射角为60°，紫光的全反射角为45°，所以当α逐渐变大的过程中，入射角逐渐变小，红光和紫光均
解析：C
【解析】
A．红光在介质中传播的速度
1
3
红
==
c
v c
n
选项A错误；
B．α不是入射角，由
1
sin C
n
=可知，红光的全反射角为60°，紫光的全反射角为45°，所以当α逐渐变大的过程中，入射角逐渐变小，红光和紫光均不会发生全反射，B错误；C．当α=53°时，对应的入射角：i=37°，光在屏幕AF上出现了两个亮斑分别是红色光与紫色光的紫色光，所以在AM区域的亮斑P1为红色，在AN区域的亮斑P2为红色与紫色的混合色．画出如图光路图．
设折射角分别为r1和r2，两个光斑分别为P1、P2，根据折射定律：
sinr
n
sini
=
得：
1
2
5
3
sinr，
2
3
5
2
sinr=
由几何知识可得：
1
1
R
tanr
AP
=
解得：
1
13
23
FP R
=
同理解得：
2
7
32
FP R
=
所以：
1212
71339-14
6
3223
PP FP FP R R
=-==
（）
故C正确；
D．同一单色光在不同的介质中传播时频率不变，D错误．
【解析】
【分析】
【详解】
A．作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a 光的折射率较大，频率较大，故A错误；
B．a光的频率较大，则波长较小，故B错误；
C．因为a、
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A．作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A错误；
B．a光的频率较大，则波长较小，故B错误；
C．因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故C正确；
D．因为a光的折射率较大，由临界角公式
1
sin C
n
=，则知a光的临界角小，故D错误。

故选C。

6．A
【解析】
【分析】
【详解】
AD．由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a 光的折射率大于b光折射率，若a为蓝光，b可能为红光，A正确，D错误；B．a光的折射率大于b光
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AD．由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于b光折射率，若a为蓝光，b可能为红光，A正确，D错误；
B．a光的折射率大于b光折射率，根据
c
v
n
=
则在该三棱镜中a光的传播速率比b光的传播速率小，B错误；
C ．由临界角公式
1sin C n
=
分析知从棱镜射向空气中a 色光的临界角比b 色光的临界角小，C 错误。

故选A 。

7．A 【解析】 【分析】 【详解】
由光路图可知，光线在OA 面上的入射角为i=60°，折射角为r=30° 根据折射定律得折射率为
光线在M 点的入射角为=30°， 临界角的正弦为
即有，故折射光线中
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
由光路图可知，光线在OA 面上的入射角为i =60°，折射角为r =30° 根据折射定律得折射率为
sin sin 60
sin sin 30i n r ︒
=
==︒
光线在M 点的入射角为i '=30°，sin 0.5i '= 临界角的正弦为
1sin sin C i n =
=>' 即有i C '<，故折射光线中恰好射到M 点的光线不能发生全反射，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

【点睛】
本题关键掌握折射定律和全反射条件：光线从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角，并知道临界角公式sin C =
1
n
，并根据全反射条件进行判断。

8．C 【解析】 【分析】
【详解】
AB ．作出两种情况下的光路图，如图所示
设，在A 处发生全反射故有
由于出射光平行可知，在B 处射出，故 由于
联立可得，，故AB 错误； C ．由
可得，故C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．作出两种情况下的光路图，如图所示
设OP x =，在A 处发生全反射故有
1sin x C n R
=
= 由于出射光平行可知，在B 处射出，故
sin 60
sin n OBP
=
∠
由于
22
sin OBP x R ∠=
+
联立可得n =3
x R =
，故AB 错误； C ．由
c v n
=
可得v =，故C 正确； D ．由于
1sin C n =
=
所以临界角不为30°，故D 错误。

故选C 。

9．C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．已知，由几何关系知入射角，折射角 ，则玻璃的折射率为
光在玻璃中传播速度 A 错误；
B ．发生全反射的临界角 因为 B 错误；
CD ．因为光线BN 恰好在N 点
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．已知30ABM ∠=︒，由几何关系知入射角30α=︒，折射角 60β︒=，则玻璃的折射
率为
sin
sin n β
α
=
=光在玻璃中传播速度
3
c v c n =
= A 错误；
B ．发生全反射的临界角
1sin 3
C n =
=
因为
sin 602
︒=
B 错误；
CD ．因为光线BN 恰好在N 点发生全反射，球心到光线BN 的距离为
sin d R C R ==
D 错误C 正确。

故选C 。

10．C 【解析】 【详解】
A ．光的折射角大于光的折射角，由折射定律知光的折射率大于光的折射率，由：
分析知在介质中光比光速度小，故A 错误；
B ．光折射后恰好射至面上点，如图所示。

根据几何关系可知：
解析：C 【解析】 【详解】
A ．a 光的折射角大于b 光的折射角，由折射定律知b 光的折射率大于a 光的折射率，由：
c v n
=
分析知在介质中b 光比a 光速度小，故A 错误；
B ．a 光折射后恰好射至AD 面上D 点，如图所示。

根据几何关系可知：
2
2
2
2
5sin (2)AP AD
AP AP α=
=
++
a 光在介质中的折射率为：
sin
sin 10
4sin 5
n π
θ
α
=
==故B 错误；
C ．若要a 光束在A
D 面上发生全反射，则有：
1sin()2n
πα-> 得：10
cos α 215sin 1cos αα=->
由sin sin n θ
α
=
得： 62
sin θ>
>
可知：
4
2
π
π
θ
<
故C 正确；
D ．b 光的折射率大于a 光的折射率，由1
sin C n
=
知b 光的临界角小于a 光的临界角，但不确定b 光临界角的范围，因此，改变入射角θ的大小，b 光不一定可以从AD 面射出，故D 错误。

故选C ． 11．C
【解析】
【详解】
A.玻璃砖的折射率为：
选项A正确；
B.作出光的传播路径如图所示：
由折射定律有：
解得：
β=30°
因此入射点A与出射点B之间的距离为：
选项B正确；
C.设临
解析：C
【解析】
【详解】
A.玻璃砖的折射率为：
2
2
2
c
n
v
c
===
选项A正确；
B.作出光的传播路径如图所示：
由折射定律有：
45
2
sin sin
n
sin sin
α
ββ
︒
===
解得：
β=30°
因此入射点A与出射点B之间的距离为：
23
2
3
AB
d
x dtanβ
==
选项B正确；
C.设临界角为C，则有：
1 2
sinC n =
= 解得：
C =45°
选项C 错误；
D.为了使从A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD 至少为：
22CD L dtanC d ==
选项D 正确。

本题选错误的，故选C 。

12．BC 【解析】 【详解】
A 、
B 、根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，因此绿光一定发生光的全反射，红光一定没有发
解析：BC 【解析】 【详解】
A 、
B 、根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式1sin
C n
=
，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，因此绿光一定发生光的全反射，红光一定没有发生全反射；故A 错误，B 正确．
C 、由v λγ=与C
v n
=可得，同种光，介质折射率越大的，波长越小，所以红光在介质中的波长比它在空气中的波长短；故C 正确．
D 、由C
v n
=可知，折射率越大的传播速度越小，所以绿光在介质中的传播速率最小；故D 错误． 故选BC ． 【点睛】
本题考查光的折射定律以及全反射的性质，主要考查对不同色光特性的理解能力．对于光的全反射可结合折射定律和临界角公式理解记忆．
13．ACD 【解析】 【分析】 【详解】
AB.由知识知折射角为，根据折射定律
解得
则视野角比安装前增大，所以选项A正确，选项B错误；
C. 若观察者在孔的边缘观察，折射角变大，同样入射角变大，
解析：ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由知识知折射角为30，根据折射定律
i
sin
解得
i=
sin
2
i=
60
-=，所以选项A正确，选项B错误；
则视野角比安装前增大2(6030)60
C. 若观察者在孔的边缘观察，折射角变大，同样入射角变大，故可以观察到在中央观察所看不到的位置，所以选项C正确；
D.要使视野角接近180°，即入射角为90，而折射角30
r=不变，则折射率
sin90
2
n==
sin30
所以选项D正确。

故选ACD。

14．AD
【解析】
光线通过两面平行的玻璃板时，光的传播方向不变，只是发生了侧移，A正确；光线在a表面是由光疏介质射入光密介质，故不会发生全反射．当光线射到b表面时，入射角等于光在a表面时的折射角，由光
解析：AD
【解析】
光线通过两面平行的玻璃板时，光的传播方向不变，只是发生了侧移，A正确；光线在a 表面是由光疏介质射入光密介质，故不会发生全反射．当光线射到b表面时，入射角等于光在a表面时的折射角，由光路可逆知，它在b表面的折射角等于在a表面的入射角，故在b表面也不会发生全反射，故BC错误，D正确．
15．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
根据可知，光从空气进入光纤时传播速度变小，故A正确；光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的目的，故B
解析：ABC
【解析】
【分析】
【详解】
根据
c
v
n
=可知，光从空气进入光纤时传播速度变小，故A正确；光导纤维是一种非常细
的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的
目的，故B正确；由图可知，光的入射角为i，折射角为r，根据折射定律得：
sini
n
sinr =，
当i趋于90°时，r最大，此时光在侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生
全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射．即：()1
90
sin r
n
︒-=，联立以上两式，
并注意到90
i=︒，可解得：n=故C正确，D错误．故选ABC．
【点睛】
光导纤维通信是利用光的全反射，光从光密介质进入光疏介质，并根据折射定律和全反射条件求出可能的折射率．
16．ABC
【解析】
【详解】
A．如图所示：
过A点做AB面的法线，连接AP，连接OP，设从A点射入玻璃的光的入射角为i，折射角为r，则i=45°，设OP与OD夹角为θ1，由于圆弧CP长度是DP的2
解析：ABC
【解析】
【详解】
A．如图所示：
过A 点做AB 面的法线，连接AP ，连接OP ，设从A 点射入玻璃的光的入射角为i ，折射角为r ，则i =45°，设OP 与OD 夹角为θ1，由于圆弧CP 长度是DP 的2倍，则
11306θπ==，设AP 与AD 夹角为θ2，由于△ABC 为等腰直角三角形，则OA =OP =R ，所以△AOP 是等腰三角形，211152
θθ=
=，r =∠OAC -θ2=30°，由折射定律有：sin sin i n γ=，解得： 2n =故A 正确。

B ．设玻璃的临界角为
C ，1sin C n
=，解得： C =45°
作出射到圆弧上Q 点光线FQ ，连接OQ ，设FQ 与BC 的夹角为θ3，FQ 与OQ 的夹角θ4，因为圆弧BQ 与QD 的长度相等，所以∠BOQ =45°，因为所有入射光平行，所以所有折射光线平行，则θ3=90°-θ2=75° ，θ4=180°-θ3-∠BOQ =60°，由于θ4＞C ，所以射到Q 点的光一定发生全反射。

故B 正确。

C ．由上可知对应的圆心角是60°，可得圆能从圆弧界面射出的圆弧长度为
3R π。

故C 正确。

D ．当光线沿AP 射出时，所用时间最长，根据几何关系可得：2cos15s R =，速度为：2
v = 2cos15s R t v C == 故D 错误。

17．BCD
【解析】
【详解】
A ．光线从空气进入玻璃中时，由光疏射向光密介质，不可能会发生全反射现象，选项A 错误；
B ．根据当i=90°时r=45°，可知无论入射角i 为多大，折射角r 都不会超过45°，
解析：BCD
【解析】
【详解】
A ．光线从空气进入玻璃中时，由光疏射向光密介质，不可能会发生全反射现象，选项A 错误；
B ．根据sin sin i n r
=当i =90°时r =45°，可知无论入射角i 为多大，折射角r 都不会超过45°，选项B 正确；
C ．当反射光线与折射光线恰好相互垂直时，则 sin
sin(90)
i i =- 解得
tan i =选项C 正确；
D ．光从空气射入玻璃，由光疏射向光密介质，速度减小，选项D 正确；
E ．若将入射光换成紫光，则由于紫光的折射率大于红光，则在同样入射角i 的情况下，折射角r 将变小，选项E 错误。

故选BCD 。

18．AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．由题可知
可知临界角为45o ，因此从D 点发出的光，竖直向上从M 点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C 点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从M
解析：AC
【解析】
【分析】
【详解】 AB ．由题可知
sin
C = 可知临界角为45o ，因此从
D 点发出的光，竖直向上从M 点射出的光线恰好是出射光线的
边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC段射出，根据
''平面上有一半的面积有光线射出，A 几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在AA C C
正确，B错误；
C．由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误。

故选AC。

19．ABC
【解析】
【详解】
A.将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项A正确；
B. 将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项B正确；
C. 将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项C正确；
D.
解析：ABC
【解析】
【详解】
A.将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项A正确；
B. 将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项B正确；
C. 将全反射棱镜如图放置，可满足要求，选项C 正确；
D. 全反射棱镜对光路有两种控制作用：将光的传播方向改变90°，或是改变180°，而没有会聚光线的作用，选项D 选项错误。

20．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据折射定律有：
可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。

过O 的光线垂直入射到AB 界面上点C 射出，C 到B 之间没有光线射出；越接近A 的光线入射到AB 界面上时的
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】 根据折射定律有：
sin 45sin n r
︒= 可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。

过O 的光线垂直入射到AB 界面上点C 射出，C 到B 之间没有光线射出；越接近A 的光线入射到AB 界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大．根据临界角公式：
sin 2
C = 得临界角为45°，如果AB 界面上的临界点为
D ，此光线在AO 界面上点
E 入射，在三角形ODE 中可求得OD 与水平方向的夹角为：
180°-（120°+45°）=15°
所以A 到D 之间没有光线射出．由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为：
90°-（30°+15°）=45°。