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题型：解答题题类：难易度：普通

2024届湖北省武汉市黄陂区第一中学高三下学期二模物理试卷

如图所示，水池中装有某透明液体，深度为H，水池底部有足够大的平面镜MN，单色点光源S距离镜面 $\text{[math]}$ ，与竖直方向成30°角的光线入射到液面的O点，发现其反射光线和折射光线恰好相互垂直。求：

（1）液体的折射率；

（2）从液面上方看去，能被照亮的区域面积。

举一反三

导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置，其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图所示为某一导光柱的纵截面简化示意图，导光柱下端AEB为半球凹形输入端，半径为 R，O为圆心，导光柱横截面直径与半圆形直径相等，其高度为L（L>2R）。球心O 处有一点光源，能发出各个方向的单色光，该纵截面内光线超过一定的角度范围会在进入导光柱后被折射出AD或BC侧面，从而导致光传输的损耗。已知导光柱的折射率为 $\text{[math]}$ ，求：

（1）光源在该纵截面内出射光线进入导光柱后不被折射出AD 或BC 侧面的角度范围 $\text{[math]}$ ；

（2）点光源发射出的不被折射出AD 或BC 侧面的光线到达输出端CD的最长时间t。

如图是截面为扇形的柱体玻璃砖，扇形截面的圆心角为60°，平面NOO'N'经过特殊处理，可以将射到它上面的光线全部吸收。与平面OMN平行的平行光线照射在整个MOO'M'平面上，入射角为 $\text{[math]}$ ，这些光线只有一部分能从弧面MNN'M'射出，已知玻璃对该光的折射率为 $\text{[math]}$ ，则弧面MNN'M'上能射出光线的面积占它表面积的百分比为（）

为模拟光在光导纤维中的传播原理，取一圆柱形长直玻璃丝进行实验。如图所示，纸面内有一束激光由空气中以 $\text{[math]}$ 的入射角射向玻璃丝的AB端面圆心O，恰好在玻璃丝的内侧面发生全反射，此时内侧面入射角为θ。下列说法正确的是（　　）

如图所示， $\text{[math]}$ 为半圆柱体玻璃的横截面， $\text{[math]}$ 为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿 $\text{[math]}$ 方向从真空射入玻璃，两束光分别从 $\text{[math]}$ 两点射出。下列说法正确的是（　　）

在一平静的水面上，靠近水面但不与水面接触横跨一个宽为 $\text{[math]}$ 的模型桥，水深 $\text{[math]}$ 处有一个点光源水平向右以 $\text{[math]}$ 的速度做匀速直线运动，桥的横截面如图所示。开始时点光源在桥左端点正下方，桥的左、右两端点均有一个足够小的接收器，可接收由点光源发出的光，在点光源运动到桥右端点正下方的过程中，接收器共有 $\text{[math]}$ 的时间没有接收到点光源发出的光。已知水对该点光源发出的光的折射率为1.25。 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

如图甲所示，自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，研究发现尾灯内部是由折射率较大的实心透明材料制成，结构如图乙所示，当光由实心材料右侧面垂直入射时，自行车尾灯看起来特别明亮的原因是（　　）

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