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题型：综合题题类：常考题难易度：普通

四川省资阳市2018-2019学年高二下学期物理期末考试试卷

如图所示，折射率 $\text{[math]}$ 的透明介质的横截面由等腰直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成。一束单色光从M点以α=45°入射角由真空射入透明介质中，已知M点与AB之间距离为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c。求：

（1）、这种透明介质对于真空的临界角C；

（2）、通过计算，画出光在透明介质中传播的光路图；

（3）、单色光在透明介质中的传播时间t（有光折射时，不考虑反射）。

举一反三

如图所示，在真空中有一个折射率为 $\text{[math]}$ 、半径为r的均质小球，频率为ν的细激光束在真空中沿直线BC传播，BC与小球球心O的距离 $\text{[math]}$ ，光束经C点折射进入小球，并于D点出射。已知普朗克常数为h， $\text{[math]}$ ，则在两次折射过程中一个光子对小球平均作用力大小为（　　）

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。

如图所示，一个边长为 $\text{[math]}$ 的正方形玻砖ABCD，从左边AB上挖去一个半径为 $\text{[math]}$ 的半圆形玻砖，圆心在AB边中点O，M、N、P分别为BC、CD、DA边的中点，其中AD、DC边均镀银，在距BC一定距离的EF直线上有一点光源S，从点光源S发射一束细光束SM射向BC边，与BC边夹角为 $\text{[math]}$ ，经BC边折射后光线直接射向N点，最后从左侧半圆形AKB面射出后，光线恰好射向S点。（已知 $\text{[math]}$ ）

(1)光在透明玻璃砖中传播的速度；

(2)画出光路图；

(3)光从光源S发出到回到光源S点所经历的时间。（考虑反射时不考虑折射，考虑折射时不考虑反射）

如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为 $\text{[math]}$ ，长为 $\text{[math]}$ 。一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的 $\text{[math]}$ 点，与玻璃圆柱体左端面距离 $\text{[math]}$ ，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为 $\text{[math]}$ 圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为 $\text{[math]}$ ；求：

（1）玻璃对该单色光的折射率；

（2）该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间。

光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，它使信息科学得以迅猛发展。一段由某种材料做成的圆柱状新型光导纤维，过其中心轴的纵截面如图所示。光导纤维横截面的半径为R，长度为 $\text{[math]}$ ，将一束光从底部中心P点以 $\text{[math]}$ 的入射角射入，已知光在真空中的传播速度为c，该种材料的折射率 $\text{[math]}$ ，求：

用薄玻璃制作的平面镜X挂在墙上，某同学站在镜前恰能看到自己的全身像，如图甲所示把X换成用厚玻璃制作的平面镜Y，如图乙所示。若该同学仍能看到自己的全身像，那么在竖直方向上，Y相对于X上边缘至少高△l₁ ，下边缘至少低△l₂ ，不计玻璃侧面透光和表面反射，则（　　）

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