《全反射》测试题(含答案)

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《全反射》测试题(含答案)
一、全反射 选择题
1.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 2.如图所示,AOB 为扇形玻璃砖,一细光束照射到AO 面上的C 点,入射光线与AO 面的
夹角为30°,折射光线平行于BO 边,圆弧的半径为R ,C 点到BO 面的距离为
2
R ,AD ⊥BO ,∠DAO =30°,光在空气中的传播速度为c ,下列说法正确的是( )
A .玻璃砖的折射率2
B .光线在AB 圆弧面上出射时的折射角30°
C .光线会在AB 圆弧面上发生全反射
D .光在玻璃砖中传播的时间为
2R c
3.如图所示是一玻璃球体,其半径为R ,O 为球心,AB 为水平直径。

M 点是玻璃球的最高点,来自B 点的光线BD 从D 点射出,出射光线平行于AB ,已知∠ABD =30︒,光在真空中的传播速度为c ,则( )
A.此玻璃的折射率为2
B.光线从B传播到D的时间为3R c
C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象
D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线仍平行于AB
4.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
5.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
6.如图所示,一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光,则()
A.玻璃砖对a 光的折射率为1.5
B.玻璃砖对a 光的折射率为
2 2
C.b 光在玻璃中的传播速度比a 光大
D.b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a光小
7.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
8.如图所示,在等边三棱镜截面ABC 内,有一束单色光从空气射向其边界上的E 点,已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB 的夹角为θ=30º,该三棱镜对该单色光的折射率为
3,则下列说法中正确的是 ( )
A .该单色光在A
B 边界发生全反射 B .该单色光从空气进入棱镜,波长变长
C .该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC 平行
D .该单色光在AC 边界发生全反射
9.如图,一束白光沿半径方向从A 点射入半圆形玻璃砖,在O 点发生反射和折射,折射光照在光屏上,a 、b 为折射光的上下边界,c 为反射光,若入射点由A 向B 缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O 点,可以观察到各色光在光屏上陆续消失,在光带完全消失之前,下列说法正确的有( )
A.c光逐渐变暗
B.ab光带逐渐变亮
C.a光与b光相比,a光先消失
D.单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间
10.a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向平行玻璃砖,界面MN与PQ平行,光路如图所示.关于a、b两种单色光,下列说法正确的是( )
A.该玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度
B.a、b两种单色光从玻璃砖射向空气时,两单色光可能不平行
C.若增大从空气射入玻璃时的入射角,a、b两种单色光在PQ界面可能发生全反射D.该玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率
11.如图所示,空气中有一折射率为2的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90︒、半径为R的扇形OAB,一束光平行于横截面,以入射角θ照射到OA上,OB不透光.只考虑首次入射到圆弧AB上的光
θ=︒,则AB面上最大的入射角为45︒
A.若45
θ=︒,则AB面上最大的入射角大于45︒
B.若45
C.若增大θ,则AB上有光透出部分的强长不变
D.若增大θ,则AB上有光透出部分的弧长变长
12.白光是由多种单色光构成的,点光源S发出的一束白光由空气斜射到横截面为矩形acdb的玻璃砖上表面的O点,S、O和d三点位于同一直线上,θ为入射角,如图所
示.则下列关于入射光线和折射光线的说法正确的是( )
A .当θ增大时,光可能在ab 界面发生全反射
B .当θ增大时,光可能射到bd 界面,并可能在bd 界面发生全反射
C .射到cd 界面的光,一定不能在cd 界面发生全反射
D .射到cd 界面的光,并从cd 界面射出,射出的各种色光一定互相平行
13.如图,有一截面是直角三角形的棱镜ABC ,∠A =30º.它对红光的折射率为1n .对紫光的折射率为2n .在距AC 边d 处有一与AC 平行的光屏.现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB 边射入棱镜.1v 、2v 分别为红光、紫光在棱镜中的传播速度,则( )
A .两种光一定在AC 面发生全反射,不能从AC 面射出
B .1221::v v n n =
C .若两种光都能从AC 面射出,在光屏MN 上两光点间的距离为2
12
22122d n n ⎛⎫
⎪- ⎪--⎝⎭
D .若两种光都能从AC 面射出,在光屏MN 上两光点间的距离为2
1222144d n n ⎛⎫
⎪- ⎪--⎝⎭
14.如图所示,真空中一半径为R 、质量分布均匀的玻璃球,频率为v 的细激光束在真空中沿直线BC 传播,于玻璃球表面的C 点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空.已知∠COD =120°,玻璃球对该激光的折射率为3,则下列说法正确的是__________.
A .激光束在C 点的入射角α=60°
B .一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐减小
C .改变入射角α的大小,激光束可能在C 处发生全反射
D .改变入射角α的大小,激光束不可能在D 处发生全反射 E.此激光束在玻璃中穿越的时间为t =
3R
c
(其中c 为光在真空中的传播速度) 15.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
16.在光纤制造过程中,由于拉伸速度不均匀,会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体,而呈现圆台形状(如图所示).已知此光纤长度为L ,圆台对应底角为θ,折射率为n ,真空中光速为c .现光从下方垂直射入下台面,则( )
A .光从真空射入光纤,光子的频率不变
B .光通过此光纤到达小截面的最短时间为L c
C .从上方截面射出的光束一定是平行光
D .若满足1
sin n
θ>
,则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出 17.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向E 点,并偏折到
F 点,已知入射方向与边AB 的夹角30θ=︒,E 、F 分别为边AB 、BC 的中点,则下列说法正确的是( )
A .从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行
B .该棱镜的折射率为3
C .光在F 点发生全反射
D .光从空气进入棱镜,波速变小
18.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 ︒
19.如图为边长为L 的正三角形ABC 是某玻璃砖的截面图,一束光线从AB 边中点D 射
入玻璃砖内,折射光线恰好和底边BC 平行,玻璃砖对该束光的折射率为3,真空中光速为c .
A.光线射入玻璃砖后,光线的频率变小B.该光线的入射角为60
C.从D点射入玻璃砖的光束,在玻璃砖中不经过反射传播的最短路程为
3 4
L
D.从D点射入玻璃砖的光束,在玻璃砖中不经过反射传播的最长时间为3 2 L c
20.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
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一、全反射选择题
1.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 603sin 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
13sin 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。

2.D 【解析】 【分析】 【详解】
A .光路如图所示,由于折射光线CE 平行于BO ,因此光线在圆弧面上的入射点E 到BO 的距离也为,则光线在E 点的入射角α满足sinα=得 α=30°
由几何关系可知,∠
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
A .光路如图所示,由于折射光线CE 平行于BO ,因此光线在圆弧面上的入射点E 到BO 的距离也为
2
R
,则光线在E 点的入射角α满足sinα=12得
α=30°
由几何关系可知,∠COE=90°,因此光线在C 点的折射角为
r =30°
由折射定律知,玻璃砖的折射率为
sin sin60
sin sin30i n r ︒
=
==︒
选项A 错误;
BC .由于光线在E 点的入射角为30°,根据折射定律可知,光线在E 点的折射角为60°,光线不会在AB 圆弧面上发生全反射,选项BC 错误; D .由几何关系可知
cos303R CE =
=
︒光在玻璃砖中传播的速度为
c v n =
= 因此光在玻璃砖中传播的时间为
2CE R t v c
=
= 选项D 正确。

故选D 。

3.B 【解析】 【分析】 【详解】 A .如图
由几何知识可得入射角 折射角
则此玻璃的折射率为
故A 错误; B .BD 长度
光在玻璃球内传播的速度,故光线从B 传到D 的时间为
故B 正确; C .
【解析】
【分析】
【详解】
A .如图
由几何知识可得入射角
30i ABD ︒=∠= 折射角
260r ABD ︒=∠=
则此玻璃的折射率为
sin 3sin r n i
=
=故A 错误;
B .BD 长度 2cos303s R R ︒==
光在玻璃球内传播的速度c v n
=,故光线从B 传到D 的时间为 3s R t v c
== 故B 正确; C .由
132sin 32
C n =
=< 可知,临界角 45C ︒<
所以若增大∠ABD ,入射角可能大于临界角,所以光线可能在DM 段发生全反射现象,故C 错误;
D .要使出射光线平行于AB ,入射角必为30︒,若减小∠ABD ,入射角减小,则从AD 段射出的光线与AB 不平行,故D 错误。

故选B 。

【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.
5.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。

6.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .由折射定律可知,玻璃砖对光的折射率为
故AB 错误;
C .由题图可知玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率,根据
可知在玻璃中光的传播速度比光小,故C 错误;
D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .由折射定律可知,玻璃砖对a 光的折射率为
sin 45
sin 30n ︒=
=︒
故AB 错误; C .由题图可知玻璃砖对b 光的折射率大于对a 光的折射率,根据
c v n
= 可知在玻璃中b 光的传播速度比a 光小,故C 错误;
D .玻璃砖对b 光的折射率大于对a 光的折射率,根据
1sin C n
= 可知b 光在玻璃中发生全反射的临界角比a 光的小,故D 正确。

故选D 。

7.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】
【详解】
A .红光在介质中传播的速度
132
红=
=c v c n 选项A 错误; B .α不是入射角,由1sin 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P 1为红色,在AN 区域的亮斑P 2为红色与紫色的混合色.画出如图光路图.
设折射角分别为r 1和r 2,两个光斑分别为P 1、P 2,根据折射定律:sinr n sini
=
得: 1253sinr ,235
2sinr =由几何知识可得: 11R tanr AP =
解得:
11323
FP R =
同理解得: 2732FP R =
所以:
1212PP FP FP 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.
8.C
【解析】
【分析】
【详解】
A .在A
B 边界光由射入三棱镜,是由光疏介质射入到光密介质,不会发生全反射,故A 错误;
B .光从空气进入棱镜,频率不变,波速变小,波长变小,故B 错误;
C .由几何知识
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .在A
B 边界光由射入三棱镜,是由光疏介质射入到光密介质,不会发生全反射,故A 错误;
B .光从空气进入棱镜,频率不变,波速变小,波长变小,故B 错误;
C .由几何知识得:光线在AB 面上入射角为 i =60°,棱镜的折射率为
sin
sin i n r
==故折射角为 r =30°,折射光线与AB 面的夹角是60°,所以该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC 平行,故C 正确;
D .由几何关系可知,光线在AC 边界的入射角等于AB 面上的折射角,根据光路可逆性原理知,不可能发生全反射,故D 错误。

故选C 。

9.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .入射点从A 向B 缓慢移动时,光线射到直边的入射角增大,越来越多的光发生全反射,故c 光逐渐变亮,ab 光带逐渐变暗,故AB 错误;
CD .根据偏折程度可知,单色光a 的
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.入射点从A向B缓慢移动时,光线射到直边的入射角增大,越来越多的光发生全反射,故c光逐渐变亮,ab光带逐渐变暗,故AB错误;
CD.根据偏折程度可知,单色光a的折射率小于单色光b的折射率,光线从玻璃砖射入空气时,b光的折射角先达到90︒,先发生全反射,故a光与b光相比,b光先消失,又由c
n
v
=知,单色光a在玻璃中的速率比b的大,故通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间,故C错误,D正确。

故选D。

10.D
【解析】
【分析】
【详解】
AD.由图看出:b光的折射角小于a光的折射角,b光的偏折程度大,根据折射定律得知:玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率,由可知,在该玻璃中a 光的传播速度较大,故A错
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
AD.由图看出:b光的折射角小于a光的折射角,b光的偏折程度大,根据折射定律得
知:玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率,由
c
v
n
=可知,在该玻璃中a光的传播速
度较大,故A错误,D正确;
BC.光线通过玻璃砖发生了两次折射,第二次的入射角等于第一次的折射角,根据光路可逆性原理可知,光不可能在a、b的下表面发生全反射,一定能从下表面射出玻璃砖.根据光路的可逆性,出射光线与入射光线平行,所以a、b两束单色光互相平行,故BC错误。

故选D。

【点睛】
根据光的偏折程度比较出a、b两光的折射率大小,从而比较出光子的频率大小.光子的能量E与频率成正比.根据全反射的条件和光路可逆性原理分析光线能否在PQ面上发生全反射,最后依据光电效应发生条件,即可求解.
11.BC
【解析】
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A
B 界面上时的入射角越大,若AB
解析:BC
【解析】
根据折射定律有:45 2sin sinr
︒=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,若AB 面上的入射角等于45°,则由图可知,∠DOA=1800-450-1200=150,则设到AD 之间的光线的入射角大于450,即AB 面上最大的入射角大于45°,选项A 错误,B 正确;根据临界角公式:2
,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°,所以有光透出的部分的弧长为 4
R π. 增大θ,则折射角也增大,根据几何关系,设折射角为α,则有光线射出的部分对应的圆心角为90°-α-(180°-135°-α)=45°,知对应的弧长不变.故C 正确,D 错误.故选BC .
点睛:本题考查光的折射和全反射,做光路图运用几何关系进行分析是解题的基础;此题意在考查正确地作出光路图解决几何光学问题的能力和综合运用知识的能力.
12.BCD
【解析】
【详解】
A .根据发生全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角等于或大于临界角),知入射光不可能在ab 界面发生全反射,A 错误;
B .当θ增大时,折射角也增大,光可能射到bd 界
解析:BCD
【解析】
【详解】
A .根据发生全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角等于或大于临界角),知入射光不可能在ab 界面发生全反射,A 错误;
B .当θ增大时,折射角也增大,光可能射到bd 界面上,且在bd 界面可能发生全反射,B 正确;
C .由光路的可逆性知,射到cd 界面上的光,一定不能在cd 界面发生全反射,C 正确;
D .从cd 界面射出的光是各种色光,且一定互相平行,D 正确.
13.BD
【解析】
由于两种光的临界角未知,所以不确定光线在AC面上能否发生全反射,故A错误.根据,得:,故B正确;若两种光都能从AC面射出,作出的光路图,如图所示:
根据几何关系,光从AC面上折射时
解析:BD
【解析】
由于两种光的临界角未知,所以不确定光线在AC面上能否发生全反射,故A错误.根据c
v
n
=,得:
1221
::
v v n n
=,故B正确;若两种光都能从AC面射出,作出的光路图,如图所示:
根据几何关系,光从AC面上折射时的入射角为30
i=︒,根据折射定律有:
12
12
3030
sinr sinr
n n
sin sin

==
︒︒
,由数学知识得
2211
21
22
21
21
44
sinr sinr
tanr tanr
cosr cosr
n n
====
--
,联立得:
()21
2122
21
44
x d tanr tanr d
n n
⎛⎫
=-=
--
,故C错误,D正确;故选BD.
【点睛】根据
c
v
n
=求出红光和紫光在棱镜中的传播速度比.根据折射率大小分析临界角大小,分析全反射现象.两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜,在AB面上不发生偏折,到达AC面上,根据几何关系求出入射角的大小,根据折射定律求出折射角,再根据几何关系求出光屏MN上两光点间的距离
14.ADE
【解析】
【详解】
A.由几何知识得到激光束在在C点折射角r=30°,由得:
得入射角:α=60°.故A 正确.
B .一个光子在穿过玻璃球的过程中频率不变,则能量不变,选项B 错误; CD .
解析:ADE
【解析】
【详解】
A .由几何知识得到激光束在在C 点折射角 r=30°,由sin n sinr
α=得:
302sin nsinr sin α==︒=
得入射角:α=60°.故A 正确.
B .一个光子在穿过玻璃球的过程中频率不变,则能量不变,选项B 错误;
CD .激光在C 处入射时从光疏进入光密介质,则不可能在C 处发生全反射;激光束从C 点进入玻璃球时,无论怎样改变入射角,折射角都小于临界角,根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角,所以都不可能发生全反射,故C 错误,D 正确; E .此激光束在玻璃中的波速为:
c v n =
= CD 间的距离为:
260S Rsin =︒=
则光束在玻璃球中从C 到D 传播的时间为:
3S R t v c
=
= 故E 正确. 15.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
sin
sin30
i
解得
sin
2
i=
60
i=
则视野角比安装前增大2(6030)60
-=,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,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
sin30
n==
所以选项D正确。

故选ACD。

16.AD
【解析】
【分析】
【详解】
A、光子的频率由光源决定,与介质无关,所以光从真空射入光纤,光子的频率不变;故A正确.
B、光通过此光纤到达小截面的最短距离为L,光在光纤中的传播速度,则光通过此
解析:AD
【解析】
【分析】
【详解】
A、光子的频率由光源决定,与介质无关,所以光从真空射入光纤,光子的频率不变;故A 正确.
B、光通过此光纤到达小截面的最短距离为L,光在光纤中的传播速度
c
v
n
=,则光通过此
光纤到达小截面的最短时间为
L nL
t
v c
==;故B错误.
C 、通过光纤侧面全反射后再从上方截面射出的光束与垂直射出上方截面的光束不平行;故C 错误.
D 、设临界角为C ,则1sinC .n
=到达光纤侧面光线入射角等于θ,当θC >,即有1sin θn
>
,则光在第一次到达光纤侧面时发生全反射,不会从光纤侧面射出;故D 正确. 故选AD .
【点睛】 解决本题的关键是掌握全反射现象的条件和临界角公式,结合几何知识进行分析.要注意光的频率与介质无关,而光速与介质有关.
17.BD
【解析】
【分析】
【详解】
AC .由几何关系可以知道,光线在点的入射角等于面上的折射角,根据光路可逆性原理知,光在点不可能发生全反射,而且从点出射的光束与的夹角为,所以从点出射的光束与入射到
解析:BD
【解析】
【分析】
【详解】
AC .由几何关系可以知道,光线在F 点的入射角等于AB 面上的折射角,根据光路可逆性原理知,光在F 点不可能发生全反射,而且从F 点出射的光束与BC 的夹角为θ,所以从F 点出射的光束与入射到E 点的光束不平行,故AC 错误;
BD .由几何知识得,光线在AB 面上入射角为60i =︒,折射角为30r =︒,则折射率为
sin
sin i n r
==光从空气进入棱镜,频率不变,波速变小,故BD 正确。

故选BD 。

18.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。

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