《全反射》单元测试题含答案(1)

《全反射》单元测试题含答案(1)
一、全反射选择题
1．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tani=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
2．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
3．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
4．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带．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，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）
A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强,红光
5．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
6．如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝75°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为( )
A3
B2
C
6
D5
7．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面
垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（ ）
A ．r
B ．1.5r
C ．2r
D ．2.5r
8．如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，ABC ∆为其截面，其中72A B ∠=∠=，一束由a 、b 单色光组成的复色光从水中以角度i 入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则（ ）
A ．该材质相对水是光密介质
B ．a 单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度
C ．增大入射角i ，AC 界面出射时a 光先消失
D ．减小入射角i ，AC 界面出射时b 光先消失 9．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是 ( )
A ．
B ．
C ．
D ．
10．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 ．该三棱镜对红光的折射率为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
11．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
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°3__________．
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） 14．如图所示为投影仪的镜头，是一个半球形的玻璃体。

光源产生的单色平行光投射到玻璃体的平面上，经半球形镜头折射后在光屏MN 上形成一个圆形光斑。

已知镜头半径为R ，光屏MN 到球心O 的距离为d （d >3R ），玻璃对该单色光的折射率为n （n >1.5），则（）
A ．平行光从玻璃体左侧平面入射时没有反射
B ．进入玻璃体的光线可能在右侧球面发生全反射
C ．光屏上被照亮的圆形半径为21d n nR --
D ．若继续增大d ，则光屏上的光斑可能先减小后增大
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．如图，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD 重合．一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD 射到圆心O 点上．使玻璃砖绕O 点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动．在玻璃砖转动过程中，以下说
法正确的是
A．折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动
B．折射光斑的亮度逐渐变亮
C．折射光线消失前，折射角一定大于反射角
D．反射光线转过的角度为θ
E.当玻璃砖转至θ=45°时，恰好折射光线消失，则此玻璃砖的折射率n=2
17．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2D．光纤材料的折射率可能为1.2
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，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
20．如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中．某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出．若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射，则此介质的折射率为（）
A1sin2θ
+B1cos2θ
+C2
1cosθ
+D2
1sinθ
+
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一、全反射选择题
1．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 。

2．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：B
【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
1sin 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 。

3．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 。

4．C
【解析】
【分析】
【详解】
光线从光密介质到光疏介质，入射角增大则反射光的强度增强；因紫色光的折射率最大，发生全反射的临界角最小，故紫光最先发生全反射，在光屏上最先消失，C正确。

故选C。

解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
光线从光密介质到光疏介质，入射角增大则反射光的强度增强；因紫色光的折射率最大，发生全反射的临界角最小，故紫光最先发生全反射，在光屏上最先消失，C正确。

故选C。

5．D
【解析】
【详解】
A．小球发出的光先从水中传播，然后再射入空气中，故我们从侧面就可以看到小球，选项A错误；
B．由于光从水中射入空气中，故当入射角大于临界角时，光会发生全反射，故球所发的光不是
解析：D
【解析】
【详解】
A．小球发出的光先从水中传播，然后再射入空气中，故我们从侧面就可以看到小球，选项A错误；
B．由于光从水中射入空气中，故当入射角大于临界角时，光会发生全反射，故球所发的光不是从水面任何区域都能够射出的，选项B错误；
CD．光从水中进入空气后频率不变，由于折射率变小，故光的传播速度变大，选项C错误，D正确．
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
如图所示
因E点为OA的中点，所以入射角
α＝30°①
β＝θ＝75°②
临界角C＝180°－2α－β＝45°③OB面恰好发生全反射，则
sin C＝④
解得
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
如图所示
因E点为OA的中点，所以入射角
α＝30°①
β＝θ＝75°②
临界角C＝180°－2α－β＝45°③
OB面恰好发生全反射，则
sin C＝1
n
④
解得n2
故选B
7．C
【解析】
试题分析：如图所示，
玻璃的折射率为1.5，可得临界角小于45°，经过第一次折射时，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折．当第二次折射时，由于入射角等于60°．
解析：C
【解析】
试题分析：如图所示，
玻璃的折射率为1.5，可得临界角小于45°，经过第一次折射时，由于入射角等于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折．当第二次折射时，由于入射角等于60°．所以会发生光的全反射，反射光线却恰好垂直射出．因为ON等于r，则OA等于2r，由于
∠MOA=∠AMO=30°，所以AM等于2r．
故选C
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由光路图可知，光线在水中的入射角小于在介质中的折射角，可知该材质相对水是光疏介质，选项A错误；
B．因水相对该材料是光密介质，则a单色光在该材质中传播速度大于在
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由光路图可知，光线在水中的入射角小于在介质中的折射角，可知该材质相对水是光疏介质，选项A错误；
B．因水相对该材料是光密介质，则a单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，选项B错误；
CD．a光在界面AB上的折射角大于b光，可知a光的折射率较大，根据sin C=1/n可知，a 光的临界角较小，则增大入射角i，AC界面出射时a光先消失，选项C正确，D错误；
故选C。

9．C
【解析】
【分析】
【详解】
蓝光折射率大于红光，故入射角首先达到蓝光的临界角，如果等于或大于这个临界角，蓝光发生全反射，出射光只剩红光，如果小于蓝光的临界角两束光都
出射，但蓝光折射角将大于红光
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
蓝光折射率大于红光，故入射角首先达到蓝光的临界角，如果等于或大于这个临界角，蓝光发生全反射，出射光只剩红光，如果小于蓝光的临界角两束光都出射，但蓝光折射角将大于红光；因此AB 图错误，D 图错误的原因是红光也有反射光；只有C 图正确，故选C 。

10．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 45
sin 30
n ︒
︒==故A 正确；
B ．光在B
C 界面上人射角为30︒，则
1sin 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，60
∠=，
BEF︒
BEG︒
∠=，则
45
∠=，60
GEF︒
15
∠=
BFG︒
BFE︒
∠=，45
则
∠=
GFE︒
15
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。

11．AD
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：由折射光路可知，单色光1的折射率大于单色光2，则单色光1的频率大于单色光2，单色光1的周期小于单色光2，根据，所以单色光1的波长小于单色光2的波长，选
解析：AD
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：由折射光路可知，单色光1的折射率大于单色光2，则单色光1的频率大于单色光2，单色光1的周期小于单色光2，根据，所以单色光1的波长小于单色光2的波长，选项A正确；根据在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，选项B错误；根据，所以单色光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，选项D正确；设光线由空气射向玻璃时的入射角是а折射角为θ，则，设玻璃的厚度为d，则光线在玻璃中的路程为，穿
过玻璃的时间为，联立以上各式可得：，特殊的，当а=00时，n越大则t越大，所以单色光1通过玻璃板所需的时间大于单色光2通过玻璃板
所需的时间，选项C错误．
考点：此题考查了光的折射定律、全反射现象及光在介质中的传播规律．
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．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：
3
3 30
2
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：
3
c v n =
= CD 间的距离为： 2603S Rsin R =︒=
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． 14．BC
【解析】
【详解】
A.平行光从玻璃体左侧平面垂直入射，有反射也有折射，入射角为零，折射角、反射角也为零，故A 错误；
BC.如图所示：
假设光线入射到D 点时恰好发生全反射，则有：
根据几何
解析：BC
【解析】
【详解】
A.平行光从玻璃体左侧平面垂直入射，有反射也有折射，入射角为零，折射角、反射角也为零，故A 错误；
BC.如图所示：
假设光线入射到D 点时恰好发生全反射，则有：
1sinC n
=
根据几何关系有：
cos R OF C =
=
又因为： r
O F tanC '=，O F d OF '=- 联立解得：
r nR =
故BC 正确；
D.如图所示，继续增大d ，则光屏上的光斑会增大，故D 错误。

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
sin 30i 解得
sin i =
60i =
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
n==
2
sin30
所以选项D正确。

故选ACD。

16．ACE
【解析】
A、玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ的过程中，入射角增大，由折射定律可知折射角也随之增大，而且法线也逆时针旋转，所以折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动，故A正确．
B、随着入射角增
解析：ACE
【解析】
A、玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ的过程中，入射角增大，由折射定律可知折射角也随之增大，而且法线也逆时针旋转，所以折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动，故A 正确．
B、随着入射角增大，反射光增强，而折射光减弱，故折射光斑的亮度逐渐变暗，故B错误．
C、根据0°<θ<90°及折射定律可知，在玻璃砖转动过程中，折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，则折射角一定大于反射角，故C正确．
D、根据反射定律和几何知识知，玻璃砖转过θ角，则反射光线转过2θ角，故D错误．
E、当玻璃砖转至θ=45°时，恰好看不到折射光线，恰好发生了全反射，则临界角C=45°，由临界角公式1
=，解得折射率n=E正确．故选ACE．
sin C
n
【点睛】本题考查对折射定律、反射定律的理解能力．要知道当光从光密介质进入光疏介质折射时，入射角小于折射角，随着入射角的增大，反射光增强，折射光减弱，折射光线与入射光线同向旋转．
17．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．
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，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在AA C C
''平面上有一半的面积有光线射出，A 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．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13sin 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
11
x tani h '=' 22
45x tan h '=︒ 联立并代入数据解得：
x ′=（-3）m
选项D 正确。

20．D
【解析】
【分析】
【详解】
设射出时的入射角为，根据折射定律：
由几何关系可得，发生全反射时入射角为：
根据以上几式，解得：
故D 选项正确，ABC 错误．
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
设射出时的入射角为α，根据折射定律：
sin sin n θα
= 由几何关系可得，发生全反射时入射角为：
2C π
α=-。