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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省深圳市红岭中学2023-2024学年高二下学期第一学段考试物理试卷

2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象课后张同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是2R。假设一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角 $\text{[math]}$ ，经折射后恰好与内球面在B点相切，最后到达C点，已知光速为c，求：

（1）单色光在水球内的折射率n；

（2）单色光从A点到C点在水球内传播的时间t。

举一反三

单反就是指单镜头反光相机。相机在毛玻璃的上方安装了一个五棱镜。这种棱镜将光线多次反射改变光路，将其影像送至目镜，这时的影像就是上下正立且左右校正的了。图为单反相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面， $\text{[math]}$ 。某一束单色光光线经平面镜反射后从AB边的F点垂直AB入射，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，最后刚好在BC中点垂直BC出射，已知在CD与AE两个面上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，则下列说法正确的是（　　）（已知 $\text{[math]}$ ）

倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是由薄且均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶（如图甲所示）折射形成。光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳高度角 $\text{[math]}$ 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（　　）

如图甲，某水池中有一点光源S，点光源S仅发射出单色光a和b，在水面上形成一个被照亮的圆形区域（如图乙），小圆区域为复色光照亮区域，大圆环区域仅为单色光b照亮区域。已知水对单色光a的折射率为 $\text{[math]}$ ，对单色光b的折射率为 $\text{[math]}$ ，则单色光b照射到小圆区域边界处的折射角正弦值为（）

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：

一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成θ角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c，液体的折射率为 $\text{[math]}$ ，求：

如图，小红同学用一半圆柱形均匀透明材料研究光的全反射的横截面。他用一束复色光（两种单色光组成） $\text{[math]}$ 从空气沿半径方向入射到圆心O，当 $\text{[math]}$ 时，有 $\text{[math]}$ 两束折射光射出半圆柱体，当 $\text{[math]}$ 时，c光刚好消失，且 $\text{[math]}$ 光与反射光d刚好垂直，已知 $\text{[math]}$ ，则列说法正确的是（　　）

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