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考点90光的折射、全反射的综合应用——提能力1.导光管采光系统是一套采集天然光，并经管道传输到室内的采光系统，如图为过装置中心轴线的截面．上面部分是收集阳光的半径为R的某种均匀透明材料的半球形采光球，O为球心，下面部分是

内侧涂有反光涂层的导光管，MN为两部分的分界面，M、N为球面两点．若一束平行MN且与MN相距h＝32R的细光束从空气入射到采光球表面时，经折射绿光恰好照射到N点．则（）A．绿光在采光球中的传播速度为32cB．

红光一定能从N点上方射出C．紫光有可能直接折射经过O点D．要使光束在导光管中发生全反射，涂层折射率应小于管壁折射率2.[2023·山东烟台市德州市高三下学期一模]单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上．对焦屏上的图像通过五棱镜的

反射进入人眼中．如图所示为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．下列说法正确的是（）A．∠BCD＝135°B．∠BAE和∠BCD

不相等C．该五棱镜折射率的最小值是1sin22.5°D．该五棱镜折射率的最小值是23.[2023·江苏盐城一模]（多选）一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、b两束光，下列说法正确的是（）A．在玻璃砖中a光的传播速度小于b

光的传播速度B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光的大C．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距Δxa＞ΔxbD．a、b两束光分别照射到同种金属上，相应的遏止电压分别为Ua和Ub，则Ua＞Ub4.[2022·辽宁卷]完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮.202

1年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球．如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球．下列说法正确的是（）A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小C．若光线1在M处发

生全反射，光线2在N处一定发生全反射D．若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射5.[2023·山东德州一模]由a和b两种频率的光组成的光束，经玻璃三棱镜折射后的光路如图所示．a光是氢原子由n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时发出的．下列说法中正确的是（）A

．该三棱镜对a光的折射率较大B．在该三棱镜中，a光的传播速度小于b光的传播速度C．用同一双缝干涉装置进行实验，a光干涉条纹的间距大于b光干涉条纹的间距D．b光可能是氢原子从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时发出的6.[2022·山东卷]柱状光学器件横截面

如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆，左侧是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45°，AC中点为B.a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a、b光的折射率分别为1.42、1.40.

保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面出射的光是（不考虑三次反射以后的光）（）A．仅有a光B．仅有b光C．a、b光都可以D．a、b光都不可以7.（多选）我们有时候可以观察到太阳周围的明亮

光晕圈，如图1所示．这种光学现象是由太阳光线在卷层云中的冰晶折射而产生的．为了理解光晕现象，我们将问题简化为二维．如图3为一束紫光在冰晶上H点入射后的折射光线，θ1表示冰晶上的入射角，θ2表示为经过第一界面的折射角，θ0表示为光线离开晶体的折射角，以及θD表示为入射和出

射光线之间的偏转角．假设冰晶可以在二维上看成一个正六边形且不考虑其他的反射、折射．则以下说法中正确的是（）A.在冰晶内红光的波长比紫光短B．若图3中紫光满足θ1＝θ0＝60°，则可知冰晶对该光折射率n＝3C．对于从H点以相同入射角入射的光线，红光的偏转角θD，比紫光的偏转角θD大D

．光晕内侧为蓝色，外侧为红色8.（多选）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（i≠0）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的折射率为n()n>2，真空中的光速为c

.下列说法正确的是（）A．在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大B．入射角i由0°逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失C．从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变长D．若入射角i＝θ时，a、b单色光在内芯和外套界面都发生

全反射，则a单色光在介质中传播的时间为Ln2cn2－sin2θ[答题区]题号12345678答案9.[2022·湖南卷，节选]如图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现

对像素单元可视角度θ的控制（可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）.透明介质的折射率n＝2，屏障间隙L＝0.8mm.发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间．不考虑光的衍射．（1）若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度θ控制为

60°，求屏障的高度d；（2）若屏障高度d＝1.0mm，且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度x最小为多少时，其可视角度θ刚好被扩为180°（只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元）.10.[2023·

上海闵行区二模]一直角梯形棱镜ABCD的横截面如图所示，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入．已知棱镜的折射率n＝1.25，AB＝BC＝6cm，OA＝1.5cm，∠OAB＝60°.（sin53°＝0.8）（1）求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向；（2）第一次的出射点距C的距

离．11.[2022·湖北卷]如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，海豚的眼睛在B位置，A位置和B位置的水平距离为d，A位置离水面的高度为23d.训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ

.小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为θ.已知水的折射率n＝43，求：（1）tanθ的值；（2）B位置到水面的距离H.