全反射试题(含答案)

全反射试题(含答案)
一、全反射 选择题
1．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a 、b 两束光线．则( )
A ．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度
B ．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长
C ．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率
D ．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a 首先消失
2．已知介质对某单色光的临界角为C ，则
A ．此单色光在该介质中的传播速度等于在真空中的传播速度的
1sinC 倍 B ．该介质对单色光的折射率等于1sinC
C ．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的
1sinC 倍 D ．此单色光在该介质中的频率是在真空中的1sinC
倍 3．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 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
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．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，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
7．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
8．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（）
A．1sin2θ
+C．2
+B．1cos2θ
+
1sinθ
+D．2
1cosθ
9．如图所示是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的镜截面图。

其中
∠A=∠C=90°，∠B=60°。

现有一条光线从图中所示的位置垂直入射到棱镜的AB面，A、B、C、D四个图中完整表示光线行进的过程是
A．B．
C．D．
10．如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线.则
A ．分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距
B ．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长
C ．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率
D ．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a 首先消失
11．如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中，已知120COD ︒∠=，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（ ）
A ．出射光线的频率变小
B ．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
C ．此激光束在玻璃中穿越的时间为3t R c
=
（c 为真空中的光速） D ．激光束的入射角为α=45°
12．虹和霓是太阳光在水柱内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明，两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN 和PQ 两条彩色光带，光路如图所示，下列说法中正确的是
A ．M 、N 点的颜色分别为紫、红
B ．M 、N 点的颜色分别为红、紫
C ．P 、Q 点的颜色分别为紫、红
D ．P 、Q 点的颜色分别为红、紫
13．图示为一直角棱镜的横截面，90,60bac abc ∠=∠=。

一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜。

已知棱镜材料的折射率n =2，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线（ ）
A ．从ab 面射出
B ．从ac 面射出
C ．从bc 面射出，且与bc 面斜交
D ．从bc 面射出，且与bc 面垂直
14．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
15．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 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 ︒ 16．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
17．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
12 B ．光从AA'C'C 面出射的区域占该侧面总面积的23
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D
E 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
18．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
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25 2 R c
D．该透明材料的折射率为5 3
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一、全反射选择题
1．ABD
【解析】
光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，θ是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式，知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；a光的折射率大，说明a光的频率高，根据
解析：ABD
【解析】
光线a的偏折程度大，根据折射定律公式
sinr
n
sinθ
=，θ是入射角，r是折射角，可知a
光的折射率大；再根据公式
c
v
n
=，知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；a
光的折射率大，说明a光的频率高，根据c=λf，a光在真空中的波长较短，故B正确；a
光的折射率大，则根据
1
sin C
n
=可知，a光的临界角较小，若改变光束的入射方向使θ
角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故先发生全反射，折射光线先消失，故D正确；故选ABD.
点睛：本题综合考查了光的折射、全反射等知识，注意偏折程度大的折射率较大，频率较高，波长较小，在介质中的传播速度较小，全反射的临界角较小.
2．B
【解析】
【详解】
B．根据临界角公式得
故B正确。

A．光在介质中传播速度
（c是光在真空中的传播速度），故A错误。

C．设光在真空中与介质中波长分别为λ0和λ．由
v=λf
c=λ0f
解析：B
【解析】
【详解】
B ．根据临界角公式1sin
C n
=得 1sin n C
= 故B 正确。

A ．光在介质中传播速度
c v c sinC n
==⋅ （c 是光在真空中的传播速度），故A 错误。

C ．设光在真空中与介质中波长分别为λ0和λ．由
c v n
= v =λf
c=λ0f
得：
0n λλ
=
则得 λ=λ0sinC
故C 错误。

D ．光的频率由光源决定，与介质无关，则此单色光在该介质中的频率与在真空中频率相等。

故D 错误。

3．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
3cos303
R R CE ==︒ 光在玻璃砖中传播的速度为 3c 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 。

4．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．
5．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、
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．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。

7．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.
8．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 πα=
- 1sin n C
=
根据以上几式，解得：
n =
故D 选项正确，ABC 错误．
9．D
【解析】
试题分析：垂直射入棱镜时方向不变．光从棱镜射入空气，若入射角大于临界角会产生全反射．光在透明介质的分界面上，一定有反射．
光线从左侧垂直AB 射入棱镜时，有反射也透射，透射方向不变．光线 解析：D
【解析】
试题分析：垂直射入棱镜时方向不变．光从棱镜射入空气，若入射角大于临界角会产生全反射．光在透明介质的分界面上，一定有反射．
光线从左侧垂直AB 射入棱镜时，有反射也透射，透射方向不变．光线射到CD 时，由几何知识得；入射角为30i =︒．该棱镜的临界角为C ，则11sin 2.42
C =<，故有30C <︒，所以光线在DC 面上发生了全反射．由几何知识分析得到，光线射到AB 面上时入射角为30i '=°，发生全反射，反射光线与BC 面垂直，所以既有光线垂直射出BC 面，又有光线从BC 反射，根据光路的可逆性可知，这个反射光线沿原路返回，故
D 正确．
10．BD
【解析】
从图中可知光线a 的偏折程度大，根据折射定律公式，是入射角，r 是折射角，可知a 光的折射率大，故a 光的频率大，波长小，根据公式可知用同一装置做双缝干涉实验时a 光的干涉条纹小于b 光的干涉条
解析：BD
【解析】
从图中可知光线a 的偏折程度大，根据折射定律公式1sin sin n r
θ=，θ是入射角，r 是折射角，可知a 光的折射率大，故a 光的频率大，波长小，根据公式L x d λ∆=
可知用同一装置做双缝干涉实验时a 光的干涉条纹小于b 光的干涉条件间距，AC 错误；在真空中，根据公
式c f λ=可得a 光的波长小于b 光的波长，B 正确；根据全反射定律1sin C n
=可知折射率越大，全反射角越小，最先消失，D 正确．
【点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式sin sin i n r =、光速公式c v n
=、双缝干涉条纹间距公式L x d λ∆=．要注意公式sin sin i n r =的条件条件是光从真空射入介质折射．
11．C
【解析】
【详解】
A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A 错误；
B. 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
解析：C
【解析】
【详解】
A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A 错误；
B. 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B 错误；
C. 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C 正确； D. 由几何知识得到激光束在在C 点折射角30r =︒，由
sin n sinr
α=
可得入射角60α=︒，故D 错误。

12．AD
【解析】
七色光中白光中红光的折射率最小；紫光的折射率最大；故经玻璃球折射后红
光的折射角较大；由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；根据光路图可知说明M 、Q 点为紫光；N 、P 点为红光
解析：AD
【解析】
七色光中白光中红光的折射率最小；紫光的折射率最大；故经玻璃球折射后红光的折射角较大；由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；根据光路图可知说明M 、Q 点为紫光；N 、P 点为红光；故选AD ．
点睛：本题考查折射定律的应用，只需明确一个点的入射角和折射角即可以明确两光线的光路图，从而确定各点的颜色．
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
当入射光线垂直射入时，入射光线没有发生偏折，由于棱镜材料的折射率n=，所以由折射定律
可得临界角C 等于45°。

当光线射到ab 面时，入射角等于60°，所以发生光
解析：BD
【解析】
【分析】
【详解】
当入射光线垂直射入时，入射光线没有发生偏折，由于棱镜材料的折射率n =2，所以由折射定律
12sin 2
C n =
= 可得临界角C 等于45°。

当光线射到ab 面时，入射角等于60°，所以发生光的全反射，当反射光线射到另一直角边ac 时，由几何关系可得，入射角等于30°，因此既发生了折射也发生反射，由折射定律得折射角等于60°，正好平行于棱镜的底边。

而反射光线对应的反射角是30°，导致光线到达bc 面时垂直bc 面，所以会垂直射出。

如图所示
综上分析可知BD 正确，AC 错误。

故选BD 。

14．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 。

15．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。

16．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 。

17．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 。

18．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 602
C 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。

19．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．
20．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。