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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省深圳市高级中学高中园2023-2024学年高二上学期期中物理试题

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。

举一反三

如图所示的等腰三角形ABC为某棱镜的横截面，其中角A=120°，AB=L。一细光束在截面内由AB的中点垂直AB边射入棱镜，细光束第一次由BC边射出棱镜时相对AB边的入射光的偏角为15°，光在真空中传播的速度为c。

（1）求光在棱镜中的传播速度；

（2）先将入射光束沿逆时针旋转，入射角为45°时，求光从射入棱镜到第一次从棱镜中射出经历的时间。

一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由半圆 $\text{[math]}$ 和等腰三角形 $\text{[math]}$ 组成，其中 $\text{[math]}$ 为圆心， $\text{[math]}$ 。一束单色光从光源 $\text{[math]}$ 射到圆面上的 $\text{[math]}$ 点，入射角 $\text{[math]}$ ，光束折射后与 $\text{[math]}$ 平行且恰好经过 $\text{[math]}$ 中点。已知圆的半径为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的速度大小为 $\text{[math]}$ ，则（　　）

如图，一束红绿复色光，从空气中沿半径方向射入一透明均匀的半球体，光线与AB界面法线的夹角为 $\text{[math]}$ 且在底面AB发生全反射，反射光射向PQ面，形成一个光斑。若 $\text{[math]}$ 角逐渐减小至零，红绿光在AB面上的全反射现象会先后消失，并在MN面上先后出现光斑。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，MN和PQ面足够大。仅考虑光线在AB面发生的反射和折射，下列说法正确的是（）

如图甲所示，三棱镜的横截面 $\text{[math]}$ 为直角三角形， $\text{[math]}$ ，一单色光从 $\text{[math]}$ 边的中点 $\text{[math]}$ 射入三棱镜，在 $\text{[math]}$ 边的中点 $\text{[math]}$ 发生全反射。已知入射光线与 $\text{[math]}$ 边的夹角 $\text{[math]}$ ，光在真空中传播速度大小为 $\text{[math]}$ ，求：

（1）透明介质的折射率 $\text{[math]}$ ；

（2）若用上述透明介质制成圆柱体如图乙所示，底部中心 $\text{[math]}$ 点处有一束光以 $\text{[math]}$ 射入，已知圆柱体的底面半径为 $\text{[math]}$ ，高度为 $\text{[math]}$ ，求光线从圆柱体底部传播到顶部的时间。

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：

如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，一束单色光从 $\text{[math]}$ 边的 $\text{[math]}$ 点射入三棱镜，入射角为 $\text{[math]}$ 、折射角为 $\text{[math]}$ ，折射光线经过 $\text{[math]}$ 边的 $\text{[math]}$ 点，反射光线 $\text{[math]}$ 正好与 $\text{[math]}$ 边平行，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

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