题目内容

16．阅读短文，回答问题：
光导纤维    光导纤维简称光纤，它用不导电、透明度高的材料制成，应用非常广泛．甲图是常见的玻璃光纤．
    乙图是光从光纤的一端传到另一端的情景，它不会“溜”出光纤．这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，入射角再增大时折射光完全消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全射，此时的入射角叫作这种物质的临界角．图丙是甲乙两地埋设的光纤，当光以θ0=53°从光纤的一端射入时，折射角θ1=37°，此时折射光线恰好在光纤中进行全反射并传到另一端，光在该光纤内传播的速度为V=2.25×108m/s，传播的时间为1×10-5s．

     光纤不仅能传光，也能传图象，将多根光纤捆成一束用于传光，就成为传光束，传光束中各根光纤可任意组合或分开．传图象的光纤束称传像束，传输时每根光纤单独传递一个信息元，合起来便将图象从一端传到另一端．
（1）光从空气中进入到玻璃时不可能（可能/不可能）发生光的全反射现象．
（2）关于光纤，下列说法正确的是D
A．光纤的材料只能用玻璃制成
B．光纤传输信息时必须让它弯曲
C．光以任意角度射入光纤，光不会溜出
D．将光纤置于磁场中不会发生电磁感应现象
（3）甲乙两地埋设的光纤临界角为53°
（4）光纤通信时，既要传光又要传图象，下列说法正确的是C
A．传光束与传像束中的光纤在两端端面上的位置都必须严格对应
B．传光束与传像束中的光纤在两端端面上的位置都不需严格对应
C．传光束中的光纤在两端端面上的位置不需要严格独立，传像束中的光纤在两端端面上的位置都必须严格对应
D．传光束中的光纤在两端端面上的位置必须严格独立，传像束中的光纤在两端端面上的位置都不需严格对应．

分析 （1）光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射全反射；空气是光疏介质，玻璃是光密介质，所以光从空气进入玻璃时不可能发生全反射；
（2）①根据“光导纤维简称光纤，它用不导电、透明度高的材料制成”；
②光纤通信中使用激光传递信息．光从光纤的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出．
③根据“光从光纤的一端传到另一端的情景，它不会“溜”出光纤．这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，入射角再增大时折射光完全消失，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全射”分析；
④闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流；光纤通信中传输信号的激光在光纤中传播，激光是传输光信号的载体；
（3）根据材料中全反射和临界角的定义可作出解答；
（4）传光束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应．

解答 解：（1）空气是光疏介质，玻璃是光密介质，所以光从空气进入玻璃时不可能发生全反射；
（2）A、由材料“光导纤维简称光纤，它用不导电、透明度高的材料制成”，可知光纤的材料不仅仅是用玻璃制成，故A错误；
B、光纤通信中使用激光传递信息．光从光纤的一端射入，在内壁上经多次反射，从另一端射出，不一定必须让它弯曲，故B错误；
C、由材料可知，当“光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，”光不会溜出，它只有在折射时折射角是大于入射角的现象中才可能发生，故C错误；
D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流；光纤通信不受外界磁场的干扰，所以将光纤置于磁场中不会发生电磁感应现象，故D正确．
（3）由临界角的定义和材料中“图丙是甲乙两地埋设的光纤，当光以θ0=53°从光纤的一端射入时，折射角θ1=37°，”可知，甲乙两地埋设的光纤临界角为53°；
（4）传光束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应．故选C；
故答案为：（1）不可能；（2）D；（3）53°；（4）C．

点评 本题主要考查了光的折射现象以及光的全反射现象的实验；光纤通信的特点的了解和掌握，是中招的热点．

练习册系列答案
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