深圳市 全反射单元测试题

深圳市 全反射单元测试题
一、全反射 选择题
1．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） 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．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123
23
n n ==中的速度为c ，则
A ．红光在介质中的传播速度为22
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
4．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
5．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
6．中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子．涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”，从物理学的角度看，虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，右图是彩虹成因的简化示意图，其中a 、b 时两种不同频率的单色光，则两光
A ．在同种玻璃种传播，a 光的传播速度一定大于b 光
B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光侧移量大
C ．分别照射同一光电管，若b 光能引起光电效应，a 光一定也能
D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气张只能看到一种光时，一定是a 光 7．如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色细光束由真空沿着径向与AB 成θ角射入，对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示．图丙是这种材料制成的透明体，左侧是半径为R 的半圆柱体，右侧是长为8R ,高为2R 的长方体，一束该单色光从左侧'A 点沿半径方向，且与长方体的长边成37︒角射入透明体．已知光在真空中的传播速度为c ,以下说法中正确的是（ ）
A ．该透明材料的临界角是 37︒
B ．该透明材料的临界角是 53︒
C ．光线在透明长方体中运动的总时间为252R
c
D ．该透明材料的折射率为
53
8．如图所示。

有一束平行于等边三棱镜横截面ABC 的红光从空气射向E 点，并偏折到F 点。

已知入射方向与边AB 的夹角45θ︒=，E ．F 分别为边AB ．BC 的中点，则（ ）
A 2
B ．光在F 点发生全反射
C ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30
D ．若改用紫光沿相同角度从
E 点入射，则出射点在
F 点左侧
9．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
10．如图所示，一束光从空气中射向折射率n =2的某种玻璃的表面，i 表示入射角，光在真空中的传播速度c =3×108m/s ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．当i ＞45°时会发生全反射现象
B ．无论入射角是多大，折射角r 都不会超过45°
C ．欲使折射角r =30°应以i =45°的角度入射
D ．当入射角2时，反射光线跟折射光线恰好垂直 E.光在该玻璃中的传播速度v =1.5×108m/s
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
233
d
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．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。

O 点为圆心，OO '为直径MN 的垂线。

足够大的光屏PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN 。

由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO '夹角θ较小时，光屏出现三个光斑。

逐渐增大θ角，当θα=时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当=θβ时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则________。

A ．玻璃砖对A 光的折射率比对
B 光的小 B ．A 光在玻璃砖中的传播速度比B 光速小
C ．光屏上出现三个光斑时，NQ 区域A 光的光斑离N 点更近
D ．αθβ<<时，光屏上只有1个光斑 E.2
π
βθ<<
时，光屏上只有1个光斑
13．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
14．如图所示，两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为n=2；沿竖直方向的两条直径BC、B′C′相互平行，一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖，知∠AOB=60°。

若不考虑光在各个界面的二次反射，下列说法正确的是（）
A．减小∠AOB，光线可能在BC面发生全反射
B．BC、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关
C．如果BC、B′C′间距大于3R
，光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出
D．如果BC、B′C′间距等于3
3
R
，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为15°
15．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 i2，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
16．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BC3，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
17．如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。

距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°,已知桅杆到P点的水平距离为7m.( )
A．水的折射率为4 3
B．水的折射率为5 4
C．调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为60°时，没有光从水面射出D．调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，则船应向左行驶（62－3）m
18．频率不同的两束单色光1和2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如右图所示，下列说法正确的是( )
A．单色光1的波长小于单色光2的波长
B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度
C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角19．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（）
A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B．小球所发的光能从水面任何区域射出
C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大
D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
20．如图所示为某透明均质圆柱形玻璃截面图，其中MN为过圆心O的水平直线。

现有两单色细光束a、b相对MN两侧对称，且平行MN照射玻璃柱体,经玻璃折射后两束光相交于P点，部分光路如图所示。

a、b两束光相比
A．玻璃对a光的折射率小
B．在玻璃中a光的传播速度小
C．在玻璃中a光的传播时间短
D．a、b光在P点都不能发生全反射
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一、全反射选择题
1．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：
302
sin 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．
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】 【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
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：
15
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：
2FP 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．
4．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 。

5．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．
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，光线a的折射率大于b根据可以确定a光在同种玻璃中速度小于光速，故A错误；
B．以相同的入射角度射入平行玻璃砖折射率越大侧移量越大，故B错误；C．根据
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图可知，光线a的折射率大于b根据
c
n
v
=可以确定a光在同种玻璃中速度小于光
速，故A错误；
B．以相同的入射角度射入平行玻璃砖折射率越大侧移量越大，故B错误；C．根据E hv
=光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应，C正确；
D．根据
1
sin C
n
=折射率越大，越容易发生全反射，在水外越不容易看到，D错误.
7．BC 【解析】
由图乙可知，时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角C ，即得：．故A 错误，B 正确．根据全反射临界角公式：，得该透明材料的折射率：，故D 错误．因为临界角是，光线
解析：BC 【解析】
由图乙可知，37θ=︒时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角C ，即得：903753C =︒-︒=︒．故A 错误，B 正确．根据全反射临界角公式：
1sinC n
=
，得该透明材料的折射率：5
4n =，故D 错误．因为临界角是53︒，光线在玻璃
砖中刚好发生3次全反射，光路图如图所示
则光程为：L=10R ，光在该透明材料中的传播速度为：c
v n
=，光线在透明长方体中运动的总时间：252L R t v c
=
=，故C 正确；故选BC ． 【点睛】由图象能读出此透明材料的临界角，根据全反射临界角公式1
sinC n
=求解折射率n ；根据光路图，结合光的全反射，确定光程，并根据c v n =与s
t v
=求解光线在透明长方体中运动的总时间．
8．AC 【解析】 【分析】 【详解】
A ．如图所示，作两界面法线相交于D 点，在A
B 界面，由几何知识知，入射角为，折射角为，所以
故A 正确；
B ．光在B
C 界面上人射角为，则 即临界角
则在BC 面上
解析：AC
【解析】 【分析】 【详解】
A ．如图所示，作两界面法线相交于D 点，在A
B 界面，由几何知识知，入射角为45︒，折射角为30︒，所以
sin 452sin 30
n ︒︒
== 故A 正确；
B ．光在B
C 界面上人射角为30︒，则
12
sin C n =
=
即临界角
45C ︒=
则在BC 面上不会发生全反射，故B 错误；
C ．分析知BC 面上折射角为45︒，入射光线与出射光线相交于G 点，60BEF ︒∠=，
45BEG ︒∠=，则
15GEF ︒∠=，60BFE ︒∠=，45BFG ︒∠=
则
15GFE ︒∠=
所以从F 点出射的光束与入射到E 点的光束的夹角为30︒，故C 正确；
D ．紫光频率比红光频率大，棱镜对紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度从
E 点人射，则出射点在
F 点右侧，D 错误。

故选AC 。

9．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 sin603sin 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
23cos303R R
CE =
=
︒光在玻璃砖中传播的速度为
3
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 。

10．BCD 【解析】 【详解】
A ．光从空气中射向玻璃表面时，不可能发生全反射，故A 错误。

B ．当入射角最大时，根据折射定律知，折射角也最大，而最大的入射角为90°，则由得
r=45°
所以最大的折射
解析：BCD 【解析】 【详解】
A ．光从空气中射向玻璃表面时，不可能发生全反射，故A 错误。

B ．当入射角最大时，根据折射定律sini
n sinr
=知，折射角也最大，而最大的入射角为90°，则由sini
n sinr
=
得
sini sinr n =
=
r =45°
所以最大的折射角为45°．故B 正确。

C ．当折射角r =30°时，由折射定律sini
n sinr
=
得入射角 i =45°
故C 正确。

D ．当反射光线跟折射光线恰好互相垂直时，设入射角为i ，折射角为β，有i+β=90°，
()
90sini sini
n tani sin sin i β=
==︒- 所以
．
故D 正确。

E ．光在该玻璃中的传播速度
810m/s 2
c v n =
= 故E 错误； 故选BCD 。

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
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：
12
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．BCE 【解析】 【详解】
A ．根据题干描述“当θ=α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ 区域
B 光的光斑消失”，说明A 光先发生了全反射，A 光的临界角小于B 光的临界角，而
解析：BCE 【解析】 【详解】
A ．根据题干描述“当θ=α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ 区域
B 光的光斑消失”，说明A 光先发生了全反射，A 光的临界角小于B 光的临界角，而发生全反射的临界角
C 满足：1
sin C n
=，可知玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大，故A 错误；
B ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大，由c
n v
=知，A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的小。

故B 正确；
C ．由玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大，即A 光偏折大，所以NQ 区域A 光的光斑离N 点更近，故C 正确；
D ．当α＜θ＜β 时，B 光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP 侧的反射光斑（A 、B 重合）以及NQ 一侧的B 光的折射光线形成的光斑。

故D 错误；
E ．当2
π
βθ<<
时，A 、B 两光均发生了全反射，故仅能看到NP 侧的反射光斑（A 、B 重
合）。

故E 正确。

故选BCE 。

13．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 3sin 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 。

14．AD 【解析】 【分析】 【详解】
A.玻璃砖的临界角为 解得 C=45°
所以减小∠AOB，光线可能在BC 面发生全反射，故A 正确； D.由折射定律可得∠O′OD=45°，则 OO′=O′D=，
解析：AD 【解析】 【分析】 【详解】
A.玻璃砖的临界角为
12
sin 2
C n =
=
解得
C =45°
所以减小∠AOB ，光线可能在BC 面发生全反射，故A 正确； D.由折射定律可得∠O′OD =45°，则
OO′=O′D=
3
，∠O′DE =120° 在△O′DE 中，由正弦定理可得
sin sin O D O E
O ED O DE
''=''∠∠ 又
sin 2
O DE '∠= 代入数据可得∠O′ED =30°，由折射定律可得∠FEG =45°，所以光线EF 相对于光线AO 偏折了15°，故D 正确；
BC.BC 、B′C′间距越大，从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大，可能超过临界角，所以BC 、B′C′间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关，且当入射角小于45°时均可从右侧面射出，故BC 错误。

故选BC 。

15．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 。

16．BD
【解析】
频率由光源决定，与介质无关，则入射光在空气中的频率与玻璃中的频率相等，故A 错误；作出入射光线在D 点折射的光路图，如图所示 由题知，折射光线恰好和底边平行，故折射角，根据折射定律：，
解析：BD 【解析】
频率由光源决定，与介质无关，则入射光在空气中的频率与玻璃中的频率相等，故A 错误；作出入射光线在D 点折射的光路图，如图所示
由题知，折射光线恰好和底边BC 平行，故折射角906030r =-=，根据折射定律：sini n sinr =，得：33sin 30sini nsinr ==⨯=，即60i =，故B 正确；假设从D 点入射光线与AC 面垂直交于点E 时，其光路图如图所示
由图可知，DE 为在玻璃砖中不经过反射传播的最短路程，根据几何关系得：
33sin 60224L L DE AD ==
⨯=，此时对应的折射角为60，根据全反射临界条件有：13sin C n ==33sin 60sin C =>=，说明不存在折射角为60的情况，故C 错误；由图可知，在玻璃砖中不经过反射传播的最长路程为D 到C ，即
3sin 602
s L L ==
，根据3c v n ==，得传播时间为32DE L t v c ==，故D 正确；故选BD ．
【点睛】对于光学问题，作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角，根据折射率公式求出折射率，利用全反射条件，判断能否发生全反射．根据c v n
=
求光在玻璃中的传播速度，从而求出传播时间． 17．ACD
【解析】
【详解】
AB ．设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P 点的水平距离为
x2．则：x=x1+x2=7m 桅杆的高度为h1=3m ，P 点处水深为h2=4m ．激光束在水中与竖直方向的
解析：ACD
【解析】
【详解】
AB ．设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1，到P 点的水平距离为x 2．则：x =x 1+x 2=7m 桅杆的高度为h 1=3m ，P 点处水深为h 2=4m ．激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。

由几何关系有：
x 1=h 1 tan53°
x 2=h 2 tanθ
由折射定律有：
53sin n sin θ
︒=
联立并代入数据解得： 43n =
选项A 正确，B 错误。

C ．激光由水射向空气的临界角为1sin 0.75sin 60C n ==<=，即调整由P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为60°时，光发生全反射，没有光从水面射出，选项C 正确；
D ．设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向的夹角为i ′。

由折射定律有：
45sini n sin '=︒
设船向左行驶的距离为x ′，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1′，到P 点的水平距离为x 2′，则
x 1′+x 2′=x ′+x。