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4. (2024·广东广州中考)如图，光导纤维在传递信息时，光从内芯的一端传输到另一端，其原理是光的(
A.折射
B.反射
C.色散
D.直线传播
B
)A.折射
B.反射
C.色散
D.直线传播
答案
4. B
解析
【分析】要解答本题，需明确光导纤维传递信息的原理：光导纤维由内芯和外套构成，内芯的折射率大于外套的折射率，光在光导纤维内传播时，会在内外芯的界面上发生反射（全反射），从而让光信号沿着光纤持续传输，不会外泄。据此分析各选项即可得出答案。
【解析】光导纤维传递信息的原理是光的反射（全反射）：内芯的折射率比外套大，光在传播过程中，在光导纤维的内芯与外套的分界面上发生反射，使光信号能够沿着弯曲的光纤不断向前传输，不会从侧面泄漏。因此该原理对应光的反射，选项B正确；A选项折射是光从一种介质进入另一种介质时的偏折，不符合；C选项色散是光分解为七色光的现象，与本题无关；D选项直线传播是光在同种均匀介质中沿直线传播，而光导纤维中光的传播是靠反射，不是直线传播，故A、C、D错误。
【答案】B
【知识点】光的反射；光导纤维
【点评】本题考查光导纤维的工作原理，属于光学基础应用题，难度不大，主要考查学生对光学应用知识点的识记与理解。
【难度系数】0.7
【解析】光导纤维传递信息的原理是光的反射（全反射）：内芯的折射率比外套大，光在传播过程中，在光导纤维的内芯与外套的分界面上发生反射，使光信号能够沿着弯曲的光纤不断向前传输，不会从侧面泄漏。因此该原理对应光的反射，选项B正确；A选项折射是光从一种介质进入另一种介质时的偏折，不符合；C选项色散是光分解为七色光的现象，与本题无关；D选项直线传播是光在同种均匀介质中沿直线传播，而光导纤维中光的传播是靠反射，不是直线传播，故A、C、D错误。
【答案】B
【知识点】光的反射；光导纤维
【点评】本题考查光导纤维的工作原理，属于光学基础应用题，难度不大，主要考查学生对光学应用知识点的识记与理解。
【难度系数】0.7
5. 物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动作用。光纤的发明使通信技术飞速发展，光纤具有传输距离长、高抗干扰等特性，携带信息的光从光纤一端入射后，在光纤的内壁上不断
反射
，直至从另一端射出，把它携带的信息传到远方，这就是光纤通信的原理。答案
5. 反射
解析
【分析】
要解答本题，需回忆光纤通信的核心原理。光纤通信利用光传递信息，光在光纤内传播时，因光纤的结构特性，不会直接穿出光纤，而是在光纤内壁上持续发生特定的光学现象，结合该现象的作用即可确定空格内容。
【解析】
光纤通信的原理基于光的反射（全反射）：当携带信息的光从光纤一端入射后，由于光纤内芯的折射率大于包层的折射率，光会在光纤的内壁上不断发生反射，不会泄漏出光纤，直至从另一端射出，从而将携带的信息传递到远方。
【答案】
反射
【知识点】
光的反射；光纤通信
【点评】
本题考查光纤通信的基础原理，属于物理光学部分的识记类知识点，难度较低，主要考查学生对光纤通信核心光学现象的理解。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需回忆光纤通信的核心原理。光纤通信利用光传递信息，光在光纤内传播时，因光纤的结构特性，不会直接穿出光纤，而是在光纤内壁上持续发生特定的光学现象，结合该现象的作用即可确定空格内容。
【解析】
光纤通信的原理基于光的反射（全反射）：当携带信息的光从光纤一端入射后，由于光纤内芯的折射率大于包层的折射率，光会在光纤的内壁上不断发生反射，不会泄漏出光纤，直至从另一端射出，从而将携带的信息传递到远方。
【答案】
反射
【知识点】
光的反射；光纤通信
【点评】
本题考查光纤通信的基础原理，属于物理光学部分的识记类知识点，难度较低，主要考查学生对光纤通信核心光学现象的理解。
【难度系数】
0.8
6. 我国独立自主建立的北斗卫星导航系统，可提供全天候的即时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波的说法正确的是(
A.所有电磁波的波长相等
B.电磁波不能在玻璃中传播
C.在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度
D.作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多
D
)A.所有电磁波的波长相等
B.电磁波不能在玻璃中传播
C.在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度
D.作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多
答案
6. D
解析
【分析】本题考查电磁波的相关性质，需结合电磁波的波长、传播、速度及频率与信息传输的关系，逐一分析选项判断正误。首先明确电磁波的核心特性：不同频率的电磁波波长不同；电磁波可在真空中和介质中传播；真空中所有电磁波的传播速度均等于光速；电磁波作为信息载体时，频率越高相同时间传输信息越多，据此排查选项。
【解析】A选项：电磁波波长公式为λ=c/f（c为光速，f为频率），不同频率的电磁波波长不同，故A错误；B选项：电磁波既能在真空中传播，也能在玻璃等介质中传播，故B错误；C选项：真空中所有电磁波的传播速度都等于光速，无线电波属于电磁波，其传播速度与光的传播速度相等，故C错误；D选项：电磁波作为信息传输载体，频率越高单位时间内可承载的信息量越大，因此相同时间可传输更多信息，故D正确。
【答案】D
【知识点】电磁波的性质、电磁波的应用
【点评】本题为电磁波基础知识点的考查，侧重核心概念的理解，难度较低，学生掌握电磁波基本特性即可正确作答。
【难度系数】0.7
【解析】A选项：电磁波波长公式为λ=c/f（c为光速，f为频率），不同频率的电磁波波长不同，故A错误；B选项：电磁波既能在真空中传播，也能在玻璃等介质中传播，故B错误；C选项：真空中所有电磁波的传播速度都等于光速，无线电波属于电磁波，其传播速度与光的传播速度相等，故C错误；D选项：电磁波作为信息传输载体，频率越高单位时间内可承载的信息量越大，因此相同时间可传输更多信息，故D正确。
【答案】D
【知识点】电磁波的性质、电磁波的应用
【点评】本题为电磁波基础知识点的考查，侧重核心概念的理解，难度较低，学生掌握电磁波基本特性即可正确作答。
【难度系数】0.7
7.第五代移动通信技术(简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。据专家预计，到2030年5G网络将被完全建立和开发，它将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施。5G技术是利用
电磁波
来传递信息的，光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射
将信息传到远方的。答案
7. 电磁波 反射
解析
【分析】首先明确5G属于移动通信技术，移动通信传递信息依靠的是能在空间中传播的电磁波；再回忆光纤通信的原理，光在光导纤维中通过多次反射实现信息的远距离传输，据此可确定两个空的答案。
【解析】5G技术是移动通信技术，移动通信利用电磁波传递信息；光纤通信利用光在光导纤维中多次反射来传递信息。
【答案】电磁波 反射
【知识点】电磁波的应用；光纤通信原理
【点评】本题考查现代通信技术的基础常识，属于识记类题目，难度较低，是对通信领域核心基础知识的直接考查。
【难度系数】0.9
【解析】5G技术是移动通信技术，移动通信利用电磁波传递信息；光纤通信利用光在光导纤维中多次反射来传递信息。
【答案】电磁波 反射
【知识点】电磁波的应用；光纤通信原理
【点评】本题考查现代通信技术的基础常识，属于识记类题目，难度较低，是对通信领域核心基础知识的直接考查。
【难度系数】0.9
8.光导纤维由内芯和外套组成(如图甲所示)。若光在内芯中的传播速度为真空中传播速度的三分之二,则光信号在光导纤维内芯中沿直线传播100 km,需要
5×10⁻⁴
s。如图乙所示,若一束光与水平方向成$45°$角,从A点射到一段水平放置的长为0.850 mm、内径为50 μm的直光导纤维的边缘,则这束光进入此光导纤维内部(两端的边缘除外)后反射了16
次。答案
8. 5×10⁻⁴ 16
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问需利用光在介质中的速度与真空中光速的关系，结合速度公式计算传播时间；第二问需结合光的反射定律和几何关系，分析光在光导纤维内的反射次数，注意单位换算和排除两端边缘的条件。
【解析】
1. 计算光传播的时间：
真空中光速$ c=3×10^8\ \mathrm{m/s} $，光在内芯中的速度$ v=\frac{2}{3}c=\frac{2}{3}×3×10^8\ \mathrm{m/s}=2×10^8\ \mathrm{m/s} $。
传播距离$ s=100\ \mathrm{km}=1×10^5\ \mathrm{m} $，根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $，可得时间$ t=\frac{s}{v}=\frac{1×10^5\ \mathrm{m}}{2×10^8\ \mathrm{m/s}}=5×10^{-4}\ \mathrm{s} $。
2. 计算反射次数：
光导纤维内径$ d=50\ μ\mathrm{m}=50×10^{-6}\ \mathrm{m} $，直光导纤维的水平长度$ L=0.850\ \mathrm{mm}=850×10^{-6}\ \mathrm{m} $。
由于光入射角度为$ 45° $，根据几何关系，光每水平移动距离$ d $（内径长度）就会发生一次反射；需排除两端边缘，因此反射次数为$ n=\frac{L}{d}-1=\frac{850×10^{-6}\ \mathrm{m}}{50×10^{-6}\ \mathrm{m}}-1=17-1=16 $次。
【答案】
$ 5×10^{-4} $；16
【知识点】
光的传播速度、光的反射定律
【点评】
本题结合光导纤维的实际应用，综合考查速度公式和光反射的几何分析，需注意单位换算和题目中“两端边缘除外”的条件，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
本题分为两小问，第一问需利用光在介质中的速度与真空中光速的关系，结合速度公式计算传播时间；第二问需结合光的反射定律和几何关系，分析光在光导纤维内的反射次数，注意单位换算和排除两端边缘的条件。
【解析】
1. 计算光传播的时间：
真空中光速$ c=3×10^8\ \mathrm{m/s} $，光在内芯中的速度$ v=\frac{2}{3}c=\frac{2}{3}×3×10^8\ \mathrm{m/s}=2×10^8\ \mathrm{m/s} $。
传播距离$ s=100\ \mathrm{km}=1×10^5\ \mathrm{m} $，根据速度公式$ v=\frac{s}{t} $，可得时间$ t=\frac{s}{v}=\frac{1×10^5\ \mathrm{m}}{2×10^8\ \mathrm{m/s}}=5×10^{-4}\ \mathrm{s} $。
2. 计算反射次数：
光导纤维内径$ d=50\ μ\mathrm{m}=50×10^{-6}\ \mathrm{m} $，直光导纤维的水平长度$ L=0.850\ \mathrm{mm}=850×10^{-6}\ \mathrm{m} $。
由于光入射角度为$ 45° $，根据几何关系，光每水平移动距离$ d $（内径长度）就会发生一次反射；需排除两端边缘，因此反射次数为$ n=\frac{L}{d}-1=\frac{850×10^{-6}\ \mathrm{m}}{50×10^{-6}\ \mathrm{m}}-1=17-1=16 $次。
【答案】
$ 5×10^{-4} $；16
【知识点】
光的传播速度、光的反射定律
【点评】
本题结合光导纤维的实际应用，综合考查速度公式和光反射的几何分析，需注意单位换算和题目中“两端边缘除外”的条件，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.5
