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第十四章光学考点89光的折射全反射——练基础1.光导纤维内芯材料的折射率为n1，外套的折射率为n2，一束光信号由内芯射向外套，要此界面发生全反射，必须满足的条件是（）A．n1>n2，α大于某一值B．n1<n2，α大于某一值C．n1>n2，α小于某一值D．

n1<n2，α小于某一值2.[2023·河南郑州模拟]（多选）透明圆柱形玻璃杯中装有适量食用油和水，食用油浮于水之上．现将一根筷子竖直插入到玻璃杯左侧中，如图所示，则（）A．光从水进入食用油中，频率变大B．光从食用油进入水中时可能会发生全反射C．光在食用油中的传播速度小于在水中的传播速度D．筷子从

玻璃杯右侧竖直插入，筷子在食用油中的像向中轴线方向偏移3.[2023·山东潍坊二模]如图甲所示，倒挂的彩虹被叫做“天空的微笑”，实际上它不是彩虹，而是日晕，专业名称叫“环天顶弧”，是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成，因为大量六角片状冰晶的随机

旋转而形成“环天顶弧”．光线从冰晶的上底面进入，经折射从侧面射出，当太阳高度角α增大到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见．简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（）A.光线从空气进入冰晶后传播速度变大B．红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度小C．若太阳高

度角α等于30°时恰好发生全反射，可求得冰晶的折射率为233D．若太阳高度角α等于30°时恰好发生全反射，可求得冰晶的折射率为724.[2023·山东淄博一模]如图所示，一透明半圆柱体折射率为n＝2，半径为

R、长为L．一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，有光线从部分柱面射出．则该部分柱面的面积为（）A．πRL3B．πRL6C．2πRL3D．πRL25.[2023·上海嘉定区二模]自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光

照反射回去．某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角三棱镜（折射率n＞2）组成，棱镜的横截面如图所示．一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是（）A．平行于AC边的光线①B．平行于入射光线的光线②C．平行于CB

边的光线③D．平行于AB边的光线④6.[2023·湖北武汉汉阳区5月模拟]（多选）如图所示，等边三角形ABC为某透明玻璃三棱镜的截面图，边长等于L，在截面上一束足够强的细光束从AB边中点与AB边成30°角由真空射入三棱镜，从BC边射出的光线

与BC边的夹角为30°.光在真空中的速度为c，则（）A．玻璃的折射率为3B．玻璃的折射率为2C．光在三棱镜中的传播路程0.5LD．光在三棱镜中的传播时间为3L2c7.[2022·浙江1月]如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖

圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的．当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d也会随之转动，则（）A．光束b顺时针旋转角度小于ΔθB．光束c逆时针旋转角度小于ΔθC．光束d顺时针旋转角度大于ΔθD．光束b

、c之间的夹角减小了2Δθ8.[2023·山东莱州一中5月模拟]光导纤维可简化为长玻璃丝，只有几微米到一百微米，由于很细，一定程度上可以弯折．如图所示将一半径为r的圆柱形光导纤维，做成外半径为R的半圆形，一细光束由空气中从纤维的左端面圆心O1点射入，入射角

α＝53°，已知光导纤维对该光的折射率为43，sin53°＝0.8，sin37°＝0.6.要使从左端面射入的光能够不损失的传送到半圆形光导纤维的另一端，外半径R需满足的条件为（）A．R≥4rB．R≥16r

C．R≤16rD．R≤4r[答题区]题号12345678答案9.[2023·广东汕头三模]在天宫课堂第二课“光学水球”实验中，王亚平老师在水球中注入少量气体，在水球内会形成一个气泡．在另一侧，我们可以观察到王老师一正一反两个像，如图（甲）

所示．这是因为有一部分光线会进入水球中的气泡，形成了正立的人像，而另一部分无法进入气泡的光线，形成了倒立的人像．为了方便研究，我们简化为如图（乙）所示．已知：水球半径为R1，气泡半径为R2，两球为同心球．有两束平行光射入水球，其中a光沿半径方向射入，b光恰好在气泡表面发生全反射，水的折

射率为n.求：ab两束平行光之间的距离x为多少？10.[2022·全国乙卷，节选]一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示．逐渐减小i，E点向B点移动，当sini＝16时，恰好没有光线

从AB边射出棱镜，且DE＝DA.求棱镜的折射率．11.[2022·全国甲卷，节选]如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点．在截面所在平面内，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N

点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜．求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离．12.[2022·河北卷]如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心．球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ＝30°.光在

真空中的传播速度为c.求：（1）玻璃的折射率；（2）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间．