人教版选择性必修一 4.2 其它形状玻璃砖专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版选择性必修一 4.2 其它形状玻璃砖专题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 951.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-02 16:09:35 | ||
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文档简介
人教版选择性必修一第四章其它形状玻璃砖专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示，为某种宝石的截面图，，现使一束红光以入射角射到边上某点，在边中点发生全反射，并从边上点折射出，其中，，则( )
A. 该宝石的折射率
B. 红光从入射到点射出经历的时间为
C. 调整红光的入射角，可使光线在边上发生全反射
D. 换成蓝光进行鉴定，光线有可能在边上发生全反射
如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中、、、将半径分成等份，虚线、、、平行于半径，边可吸收到达其上的所有光线，已知该棱镜的折射率，若平行光束垂直入射并覆盖，则光线 ( )
A. 不能从圆弧射出 B. 能从圆弧射出 C. 能从圆弧射出 D. 只能从圆弧射出
某玻璃棱镜的截面如图所示，由半径为的四分之一圆和直角三角形构成，，玻璃折射率为，一平行细光束从边上的点射入该玻璃棱镜，，以下判断正确的是( )
A. 有光从边射 B. 有光从边水平射出 C. 有光从边射出 D. 有光从边射出
如图所示，和都是厚度均匀的平行玻璃板，和之间的夹角为，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角从点射入板，且光经折射后射出板的两束单色光射在地面上、两点，由此可知( )
A. 射出板后的两束单色光与入射光线不平行
B. 射到点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长
C. 若稍微增大入射角，光从板上表面射入到其下表面时，在该界面上有可能发生全反射
D. 若射到、两点的光分别通过相同双缝发生干涉现象，则射到点的光形成的干涉条纹的间距小，这束光为蓝光
某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏，让一复色光束射向玻璃砖的圆心后，有和两束单色光射向光屏，如图所示。他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是( )
A. 玻璃对单色光的折射率大于玻璃对单色光的折射率
B. 单色光的波长小于单色光的波长
C. 单色光通过玻璃砖所需的时间大于单色光通过玻璃砖所需的时间
D. 在光束绕圆心逆时针转动的过程中，在光屏上最早消失的是光
内径、外径的透明介质半球壳折射率，其截面示意图如图所示。现将点光源分别放在球心处和处，在点正上方内壳上，光射向外壳经过折射后射出球壳不考虑光的反射，已知光在真空的传播速度为。则下列说法正确的是( )
A. 光线从点射出球壳的时间为
B. 光线从点射出球壳的时间为
C. 若点光源放于点处，则介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长为
D. 若点光源放于点处，则介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长为
道威棱镜是一种像旋转器。光线经过此棱镜后，像被颠倒。如图所示，棱镜的橫截面是底角为的等腰梯形，与平行的三条光线从面射入棱镜，经面反射后，反射光直接射到面上。已知棱镜的折射率为，则( )
A. 光在玻璃中的波长比空气中的波长长
B. 只有光线在面上发生全反射
C. 三条光线在面上都发生全反射
D. 从面射出的光线跟入射光线平行，且距离点最近的为光线
单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图所示为单反照相机取景器的示意图，为五棱镜的一个截面，光线垂直射入，分别在和上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，最后光线垂直射出。下列说法正确的是( )
A. B. 和不相等
C. 该五棱镜折射率的最小值是 D. 该五棱镜折射率的最小值是
如图所示，扇形为透明玻璃砖截面示意图，圆心角，为的角平分线，平行于的单色光在空气中边射入玻璃砖，经面折射后的光线恰平行于面。则下列说法正确的是( )
A. 该玻璃砖的折射率为
B. 经面折射后的光线射到面都将发生全反射
C. 该入射光在空气中的波长与在玻璃砖中的波长相等
D. 面没有光线射出
如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是( )
A. 光的频率比光的频率大
B. 在冰晶中，光的传播速度较小
C. 用同一装置做单缝衍射实验，光中央亮条纹更宽
D. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
图中阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率，为一半径为的圆弧，为圆弧面圆心，为一正方形，在圆心处有一点光源，已知光在真空中速度为，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。求：
光在材料中传播速度；
点光源发出的光射到面上的最长时间；
若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出，求这部分光照射到圆弧面上的弧长。
如图所示，四边形是一块玻璃砖的横截面示意图，，垂直于，垂足为。一束单色光从点射入玻璃砖，入射角为，调节的大小，当时，面和面都恰好没有光线射出。求：
玻璃砖对该单色光的折射率；
四边形中的大小。
注意：作答时需要画出光路图
在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，是棱镜的横截面，是底角为的等腰梯形。现有与平行的三条光线射入，已知棱镜材料的折射率，请根据计算结果在原图上准确作出这三条光线从进入棱镜到射出棱镜的光路图，论证面是否有光线射出棱镜，并说明从射出的光线跟入射光线相比有什么特点。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题是一道几何光学的题，关键是根据几何知识求折射角和光在钻石中通过的路程，要灵活运用数学知识帮助解决物理问题。
先根据几何关系求出光线在边的折射角，再由折射定律求折射率。由几何关系求出光在钻石中走过的路程，由求出光钻石中传播速度，从而可以求得传播时间。
【解答】
A、做出光线传播光路如图所示，设光线在边的折射角为。由几何关系可知：，，所以，该宝石的折射率，故A错误；
B、根据光的传播规律，可得该单色光在钻石中传播的速度大小为：，
如图中光路所示，由几何关系可知，光在钻石中走过的路程为 ，可得光在钻石中的传播时间：，故B正确；
根据以上分析可知，因为在点的折射角等于在边上的入射角，根据光路可逆性原理可知，一定不会在边发生全反射，且在边折射角等于在边入射角，且与光的颜色无关，故CD错误。
2.【答案】
【解析】解：由临界角公式得：．
设圆弧的半径为，，则当光线从点入射到圆弧面点时，恰好发生全反射．当入射点在的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出．当入射点在的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出．
所以光线只能从圆弧射出．故D正确．
故选：．
由临界角公式求出临界角，确定光线射到圆弧的临界入射点，当入射光线在临界光路的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将从圆弧射出．当入射点在临界入射点左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出．
当光从介质射向界面时，要考虑光线在界面上是否发生全反射．本题比较容易．
3.【答案】
【解析】
【分析】先根据求出临界角，根据几何关系求出光线射到面时的入射角，与临界角比较，知道光线在面上发生了全反射，再用同样的方法判断光线在面上和面上能否发生全反射．
【解答】设临界角为，则，得，
根据几何关系得，得，
知，光线在面上恰好发生全反射，没有光从射出，故A错误；
B.由反射定律和几何关系知，光线射到面时入射角，则光线在面上发生全反射，没有光从射出，故B错误；
光线射到面上时入射角，所以有光从射出，故C错误，D正确．
故选：．
4.【答案】
【解析】解：、光线经过平行玻璃板时出射光线和入射光线平行，则最终从板射出的两束单色光与入射光仍然平行。故A错误。
B、射到点的光在玻璃板中偏折角较大，可知玻璃对该光的折射率较大，由可知，该光在玻璃中的传播速度较小，波长较短，B错误；
C、由于板是上下表面是平行的，所以光从板上表面射入到其下表面时，在该界面上不可能发生全反射。故C错误。
D、根据知，条纹间距较小的光波长小，则频率大，折射率大，偏折厉害，所以射到点的光为蓝光。故D正确。
故选：。
根据光的偏折程度比较光的折射率的大小，从而比较出波长的大小，根据双缝干涉条纹的间距公式比较间距的大小。
解决本题的关键知道折射率、频率、波长、在介质中的速度等于大小关系。
5.【答案】
【解析】
【分析】
根据光线的偏折程度，比较光的折射率大小，从而得出频率的大小关系；由比较光在玻璃砖中传播速度的大小，即可比较时间的长短；由比较临界角的大小，临界角小的光最先消失。
本题考查了光的折射定律。解决本题的突破口在于通过光的偏折程度比较出光的折射率的大小，还要知道折射率与频率、波速的关系。
【解答】
由图知，光的偏折程度小于光，所以光的折射率小于光的折射率，则光的波长大于光的波长，故AB错误；
C.由知，光在玻璃砖中传播速度较小，时间较长，故C错误；
D.由知光的临界角较大，光的临界角较小，则当光束绕圆心逆时针转动过程中，在光屏上最早消失的是光，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题画出临界情况的光路图是求解的关键，要学会借助数学知识来求解。光线从点沿直线传播出球壳，传播时间最短，求出在空气和玻璃中传播的时间，相加即可；画出临界情况的光路图，根据可求得临界角，在借助数学知识求得边角的关系，则球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长可求解。
【解答】
光线从点沿直线传播出球壳，光在空气中传播的时间，光在介质中传播的时间，光在介质中传播的速度满足，所以，故AB错误；
光由介质射向空气，临界角，解得：，如图，由正弦定理得：，解得：，，介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长：，故C正确，D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据折射定律分析光线在面上的折射角；根据求解全反射的临界角，根据几何知识分析光在面的入射角，以此判断光线在面上是否发生全反射；作出光路图，根据光路图判断出射光线与入射光线的特点，并判断三条光线的出射点到点的距离的大小关系。
解决该题需要正确作出光路图，能根据几何知识求解相关的角度，熟记折射定律的表达式以及全反射的临界角的表达式。
【解答】
A、光的频率不变，根据可知波长与波速成正比，又有，可知光在玻璃中的波长比在空气中的波长小，故A错误；
、如图所示，设光线在棱镜中发生全反射的临界角为，有：，解得：；
设折射角为，根据折射定律，解得，根据几何关系可得，且三条光线平行，所以三条光线在面上都发生全反射，故B错误，C正确；
D、根据几何知识可知，光在面的入射角为，根据光路可逆原理可知，光在面的出射光线和入射光线相互平行，但距离点最近的为光线，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了光的折射定律；解决该题的关键是能正确作出光路图，能根据几何知识求出临界角，要知道光线刚好在界面上发生全反射时，折射率最小。
作出光路图，根据几何知识求出光在面上的入射角，得出和的大小，当光线刚好在面和面上发生全反射时，折射率是最小的，根据临界角公式求解折射率最小值。
【解答】
由题意画出光路图如图所示：
；
根据光路图和反射定律可知：，即；
A.由几何关系可知：，故A错误；
B.由几何关系可知：，故B错误；
在和界面上恰好发生全反射时，对应着五棱镜折射率的最小值，则；
解得；即该五棱镜折射率的最小值是，故C正确，D错误。
9.【答案】
【解析】解：依题意作出光路图
由几何知识得入射角，折射角，由折射定律，
得，故A正确；
由可知，光在此介质中发生全反射的临界角大于，经面折射后照射到面这一范围的光线可能发生全反射，经面折射后照射到范围的光线不能发生全反射，故BD错误；
C.若光在真空中的传播速度为，则光在玻璃砖中传播速度为，由可知，该入射光在空气和在玻璃砖中的波长不同，故C错误。
故选A。
对于光学问题，作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角，根据折射率公式求出折射率，利用全反射条件，判断能否发生全反射。
几何光学常常用几何知识确定入射角、折射角。光的频率由光源决定，根据以及研究波长关系。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题可以用红光与紫光类比光和光，对于七种单色光的折射率、波长、频率等等之间的关系，是考试的热点，要牢固掌握。
由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，光的偏折角小于光的偏折角，由折射定律得出折射率关系，就知道波长关系；依据临界角公式比较临界角的大小；再根据单缝衍射进行分析。
【解答】
A.由题图可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根据棱镜色散规律可知光的波长比光的波长大，光的频率比光的频率小，故A错误；
B.易知冰晶对光的折射率比对光的折射率大，根据可知在冰晶中，光的传播速度较小，故B正确；
C.波长越小，衍射现象越不明显，单缝衍射的中央亮条纹越窄，用同一装置做单缝衍射实验，光中央亮条纹更窄，故C错误；
D.同种玻璃对光的折射率比对光的折射率小，根据可知从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大，故D错误。
故选B。
11.【答案】解：根据可得光在材料中的传播速度为：；
由题意可知，沿方向到达面上的光在材料中的传播距离最大，传播时间最长，作出光路如图所示：
由几何关系可知光从光源到面的传播距离为，在材料中的传播距离为
光在空中的传播时间为
光在材料中的传播时间为
则可知点光源发出光射到面的最长时间为：
；
光射到面或面上时，不射出时，应该在面或面产生全反射，设由点光源发出光直接到面上的点、到面上的点刚好产生全反射，则由点光源发出的光直接射到间与间均不能射出，作出临界光路图如图所示：
设临界角为，则有
可得临界角为
由几何关系可得，
所以
可得不能从面与面射出的光在圆弧面上的弧长为：
答：光在材料中传播速度为；
点光源发出的光射到面上的最长时间为；
若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出，这部分光照射到圆弧面上的弧长为。
【解析】本题考查了光的折射定律；对于几何光学问题的分析，能正确的画出光路图，结合几何关系进行分析是关键。
根据进行分析；
由题意可知，沿方向到达面上的光在材料中的传播距离最大，传播时间最长，由几何关系求出传送距离，即可得传播时间；
求出光在材料中的临界角，作出临界光路图，结合几何关系进行分析。
12.【答案】解：根据题意可知，当光线在面上点的入射角为时，恰好在面和面发生全反射，作出时的光路图如图所示，、分别为光线在、面上的入射点，过、两点的法线相交于点，设光线全反射的临界角为。
由几何关系可知
解得
折射率
解得。
设光线在点的折射角为，
根据，代入，解得，
根据几何关系可得，，
解得。
【解析】本题主要考查光的折射与全反射。分析好物理情景，画好光路图，灵活应用各相关公式是解决本题的关键。
多次全反射，使用折射角公式，通过作图分析得到折射率；
根据几何关系，运用折射角公式，可以求得所求角的大小。
13.【答案】答：光线不能从边射出，在边出射光线与入射光线平行。
【解析】见答案
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示，为某种宝石的截面图，，现使一束红光以入射角射到边上某点，在边中点发生全反射，并从边上点折射出，其中，，则( )
A. 该宝石的折射率
B. 红光从入射到点射出经历的时间为
C. 调整红光的入射角，可使光线在边上发生全反射
D. 换成蓝光进行鉴定，光线有可能在边上发生全反射
如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中、、、将半径分成等份，虚线、、、平行于半径，边可吸收到达其上的所有光线，已知该棱镜的折射率，若平行光束垂直入射并覆盖，则光线 ( )
A. 不能从圆弧射出 B. 能从圆弧射出 C. 能从圆弧射出 D. 只能从圆弧射出
某玻璃棱镜的截面如图所示，由半径为的四分之一圆和直角三角形构成，，玻璃折射率为，一平行细光束从边上的点射入该玻璃棱镜，，以下判断正确的是( )
A. 有光从边射 B. 有光从边水平射出 C. 有光从边射出 D. 有光从边射出
如图所示，和都是厚度均匀的平行玻璃板，和之间的夹角为，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角从点射入板，且光经折射后射出板的两束单色光射在地面上、两点，由此可知( )
A. 射出板后的两束单色光与入射光线不平行
B. 射到点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长
C. 若稍微增大入射角，光从板上表面射入到其下表面时，在该界面上有可能发生全反射
D. 若射到、两点的光分别通过相同双缝发生干涉现象，则射到点的光形成的干涉条纹的间距小，这束光为蓝光
某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏，让一复色光束射向玻璃砖的圆心后，有和两束单色光射向光屏，如图所示。他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是( )
A. 玻璃对单色光的折射率大于玻璃对单色光的折射率
B. 单色光的波长小于单色光的波长
C. 单色光通过玻璃砖所需的时间大于单色光通过玻璃砖所需的时间
D. 在光束绕圆心逆时针转动的过程中，在光屏上最早消失的是光
内径、外径的透明介质半球壳折射率，其截面示意图如图所示。现将点光源分别放在球心处和处，在点正上方内壳上，光射向外壳经过折射后射出球壳不考虑光的反射，已知光在真空的传播速度为。则下列说法正确的是( )
A. 光线从点射出球壳的时间为
B. 光线从点射出球壳的时间为
C. 若点光源放于点处，则介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长为
D. 若点光源放于点处，则介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长为
道威棱镜是一种像旋转器。光线经过此棱镜后，像被颠倒。如图所示，棱镜的橫截面是底角为的等腰梯形，与平行的三条光线从面射入棱镜，经面反射后，反射光直接射到面上。已知棱镜的折射率为，则( )
A. 光在玻璃中的波长比空气中的波长长
B. 只有光线在面上发生全反射
C. 三条光线在面上都发生全反射
D. 从面射出的光线跟入射光线平行，且距离点最近的为光线
单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图所示为单反照相机取景器的示意图，为五棱镜的一个截面，光线垂直射入，分别在和上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，最后光线垂直射出。下列说法正确的是( )
A. B. 和不相等
C. 该五棱镜折射率的最小值是 D. 该五棱镜折射率的最小值是
如图所示，扇形为透明玻璃砖截面示意图，圆心角，为的角平分线，平行于的单色光在空气中边射入玻璃砖，经面折射后的光线恰平行于面。则下列说法正确的是( )
A. 该玻璃砖的折射率为
B. 经面折射后的光线射到面都将发生全反射
C. 该入射光在空气中的波长与在玻璃砖中的波长相等
D. 面没有光线射出
如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是( )
A. 光的频率比光的频率大
B. 在冰晶中，光的传播速度较小
C. 用同一装置做单缝衍射实验，光中央亮条纹更宽
D. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
图中阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率，为一半径为的圆弧，为圆弧面圆心，为一正方形，在圆心处有一点光源，已知光在真空中速度为，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。求：
光在材料中传播速度；
点光源发出的光射到面上的最长时间；
若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出，求这部分光照射到圆弧面上的弧长。
如图所示，四边形是一块玻璃砖的横截面示意图，，垂直于，垂足为。一束单色光从点射入玻璃砖，入射角为，调节的大小，当时，面和面都恰好没有光线射出。求：
玻璃砖对该单色光的折射率；
四边形中的大小。
注意：作答时需要画出光路图
在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，是棱镜的横截面，是底角为的等腰梯形。现有与平行的三条光线射入，已知棱镜材料的折射率，请根据计算结果在原图上准确作出这三条光线从进入棱镜到射出棱镜的光路图，论证面是否有光线射出棱镜，并说明从射出的光线跟入射光线相比有什么特点。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题是一道几何光学的题，关键是根据几何知识求折射角和光在钻石中通过的路程，要灵活运用数学知识帮助解决物理问题。
先根据几何关系求出光线在边的折射角，再由折射定律求折射率。由几何关系求出光在钻石中走过的路程，由求出光钻石中传播速度，从而可以求得传播时间。
【解答】
A、做出光线传播光路如图所示，设光线在边的折射角为。由几何关系可知：，，所以，该宝石的折射率，故A错误；
B、根据光的传播规律，可得该单色光在钻石中传播的速度大小为：，
如图中光路所示，由几何关系可知，光在钻石中走过的路程为 ，可得光在钻石中的传播时间：，故B正确；
根据以上分析可知，因为在点的折射角等于在边上的入射角，根据光路可逆性原理可知，一定不会在边发生全反射，且在边折射角等于在边入射角，且与光的颜色无关，故CD错误。
2.【答案】
【解析】解：由临界角公式得：．
设圆弧的半径为，，则当光线从点入射到圆弧面点时，恰好发生全反射．当入射点在的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出．当入射点在的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出．
所以光线只能从圆弧射出．故D正确．
故选：．
由临界角公式求出临界角，确定光线射到圆弧的临界入射点，当入射光线在临界光路的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将从圆弧射出．当入射点在临界入射点左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出．
当光从介质射向界面时，要考虑光线在界面上是否发生全反射．本题比较容易．
3.【答案】
【解析】
【分析】先根据求出临界角，根据几何关系求出光线射到面时的入射角，与临界角比较，知道光线在面上发生了全反射，再用同样的方法判断光线在面上和面上能否发生全反射．
【解答】设临界角为，则，得，
根据几何关系得，得，
知，光线在面上恰好发生全反射，没有光从射出，故A错误；
B.由反射定律和几何关系知，光线射到面时入射角，则光线在面上发生全反射，没有光从射出，故B错误；
光线射到面上时入射角，所以有光从射出，故C错误，D正确．
故选：．
4.【答案】
【解析】解：、光线经过平行玻璃板时出射光线和入射光线平行，则最终从板射出的两束单色光与入射光仍然平行。故A错误。
B、射到点的光在玻璃板中偏折角较大，可知玻璃对该光的折射率较大，由可知，该光在玻璃中的传播速度较小，波长较短，B错误；
C、由于板是上下表面是平行的，所以光从板上表面射入到其下表面时，在该界面上不可能发生全反射。故C错误。
D、根据知，条纹间距较小的光波长小，则频率大，折射率大，偏折厉害，所以射到点的光为蓝光。故D正确。
故选：。
根据光的偏折程度比较光的折射率的大小，从而比较出波长的大小，根据双缝干涉条纹的间距公式比较间距的大小。
解决本题的关键知道折射率、频率、波长、在介质中的速度等于大小关系。
5.【答案】
【解析】
【分析】
根据光线的偏折程度，比较光的折射率大小，从而得出频率的大小关系；由比较光在玻璃砖中传播速度的大小，即可比较时间的长短；由比较临界角的大小，临界角小的光最先消失。
本题考查了光的折射定律。解决本题的突破口在于通过光的偏折程度比较出光的折射率的大小，还要知道折射率与频率、波速的关系。
【解答】
由图知，光的偏折程度小于光，所以光的折射率小于光的折射率，则光的波长大于光的波长，故AB错误；
C.由知，光在玻璃砖中传播速度较小，时间较长，故C错误；
D.由知光的临界角较大，光的临界角较小，则当光束绕圆心逆时针转动过程中，在光屏上最早消失的是光，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
本题画出临界情况的光路图是求解的关键，要学会借助数学知识来求解。光线从点沿直线传播出球壳，传播时间最短，求出在空气和玻璃中传播的时间，相加即可；画出临界情况的光路图，根据可求得临界角，在借助数学知识求得边角的关系，则球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长可求解。
【解答】
光线从点沿直线传播出球壳，光在空气中传播的时间，光在介质中传播的时间，光在介质中传播的速度满足，所以，故AB错误；
光由介质射向空气，临界角，解得：，如图，由正弦定理得：，解得：，，介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长：，故C正确，D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据折射定律分析光线在面上的折射角；根据求解全反射的临界角，根据几何知识分析光在面的入射角，以此判断光线在面上是否发生全反射；作出光路图，根据光路图判断出射光线与入射光线的特点，并判断三条光线的出射点到点的距离的大小关系。
解决该题需要正确作出光路图，能根据几何知识求解相关的角度，熟记折射定律的表达式以及全反射的临界角的表达式。
【解答】
A、光的频率不变，根据可知波长与波速成正比，又有，可知光在玻璃中的波长比在空气中的波长小，故A错误；
、如图所示，设光线在棱镜中发生全反射的临界角为，有：，解得：；
设折射角为，根据折射定律，解得，根据几何关系可得，且三条光线平行，所以三条光线在面上都发生全反射，故B错误，C正确；
D、根据几何知识可知，光在面的入射角为，根据光路可逆原理可知，光在面的出射光线和入射光线相互平行，但距离点最近的为光线，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了光的折射定律；解决该题的关键是能正确作出光路图，能根据几何知识求出临界角，要知道光线刚好在界面上发生全反射时，折射率最小。
作出光路图，根据几何知识求出光在面上的入射角，得出和的大小，当光线刚好在面和面上发生全反射时，折射率是最小的，根据临界角公式求解折射率最小值。
【解答】
由题意画出光路图如图所示：
；
根据光路图和反射定律可知：，即；
A.由几何关系可知：，故A错误；
B.由几何关系可知：，故B错误；
在和界面上恰好发生全反射时，对应着五棱镜折射率的最小值，则；
解得；即该五棱镜折射率的最小值是，故C正确，D错误。
9.【答案】
【解析】解：依题意作出光路图
由几何知识得入射角，折射角，由折射定律，
得，故A正确；
由可知，光在此介质中发生全反射的临界角大于，经面折射后照射到面这一范围的光线可能发生全反射，经面折射后照射到范围的光线不能发生全反射，故BD错误；
C.若光在真空中的传播速度为，则光在玻璃砖中传播速度为，由可知，该入射光在空气和在玻璃砖中的波长不同，故C错误。
故选A。
对于光学问题，作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角，根据折射率公式求出折射率，利用全反射条件，判断能否发生全反射。
几何光学常常用几何知识确定入射角、折射角。光的频率由光源决定，根据以及研究波长关系。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题可以用红光与紫光类比光和光，对于七种单色光的折射率、波长、频率等等之间的关系，是考试的热点，要牢固掌握。
由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，光的偏折角小于光的偏折角，由折射定律得出折射率关系，就知道波长关系；依据临界角公式比较临界角的大小；再根据单缝衍射进行分析。
【解答】
A.由题图可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根据棱镜色散规律可知光的波长比光的波长大，光的频率比光的频率小，故A错误；
B.易知冰晶对光的折射率比对光的折射率大，根据可知在冰晶中，光的传播速度较小，故B正确；
C.波长越小，衍射现象越不明显，单缝衍射的中央亮条纹越窄，用同一装置做单缝衍射实验，光中央亮条纹更窄，故C错误；
D.同种玻璃对光的折射率比对光的折射率小，根据可知从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大，故D错误。
故选B。
11.【答案】解：根据可得光在材料中的传播速度为：；
由题意可知，沿方向到达面上的光在材料中的传播距离最大，传播时间最长，作出光路如图所示：
由几何关系可知光从光源到面的传播距离为，在材料中的传播距离为
光在空中的传播时间为
光在材料中的传播时间为
则可知点光源发出光射到面的最长时间为：
；
光射到面或面上时，不射出时，应该在面或面产生全反射，设由点光源发出光直接到面上的点、到面上的点刚好产生全反射，则由点光源发出的光直接射到间与间均不能射出，作出临界光路图如图所示：
设临界角为，则有
可得临界角为
由几何关系可得，
所以
可得不能从面与面射出的光在圆弧面上的弧长为：
答：光在材料中传播速度为；
点光源发出的光射到面上的最长时间为；
若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出，这部分光照射到圆弧面上的弧长为。
【解析】本题考查了光的折射定律；对于几何光学问题的分析，能正确的画出光路图，结合几何关系进行分析是关键。
根据进行分析；
由题意可知，沿方向到达面上的光在材料中的传播距离最大，传播时间最长，由几何关系求出传送距离，即可得传播时间；
求出光在材料中的临界角，作出临界光路图，结合几何关系进行分析。
12.【答案】解：根据题意可知，当光线在面上点的入射角为时，恰好在面和面发生全反射，作出时的光路图如图所示，、分别为光线在、面上的入射点，过、两点的法线相交于点，设光线全反射的临界角为。
由几何关系可知
解得
折射率
解得。
设光线在点的折射角为，
根据，代入，解得，
根据几何关系可得，，
解得。
【解析】本题主要考查光的折射与全反射。分析好物理情景，画好光路图，灵活应用各相关公式是解决本题的关键。
多次全反射，使用折射角公式，通过作图分析得到折射率；
根据几何关系，运用折射角公式，可以求得所求角的大小。
13.【答案】答：光线不能从边射出，在边出射光线与入射光线平行。
【解析】见答案
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