请你根据上述材料，解答下面的问题：

                                         光纤的奥秘

    光纤电缆是本世纪最重要的发明之一．发明光纤电缆的，就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者﹣﹣高锟．光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号．光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，这是为什么呢？

原来，光从玻璃射入空气时，折射角 入射角（如图甲）．当入射角增大时，折射角也 （如图乙），到某一角度，使折射角达到90°，入射角再增大时，折射光完全消失，只剩下反射光（如图丙），这样光就在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤（如图丁），这种现象叫做全反射，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．如图1是光从玻璃射入空气时，折射角随入射角变化而变化的图象．

所以，一般弯曲的光学纤维（简称光纤），只要它的玻璃芯的透明度高、均匀，并且芯与外皮层之间的分界面光滑，就是一根好的光导管．一根头发般细小的光纤，其传输的信息量相等于一条饭桌般粗大的铜“线”，为目前的信息高速公路奠定了基础，数以万计的光学纤维构成的光学纤维束（如图2），它不仅能传导光能，也能将图象从一端传到另一端．传光能的纤维束称传光束，同时能传图象的纤维束称传像束．

（1）完成上文中的空格．

（2）光从空气进入玻璃时 （填“有可能”或“不可能”）发生全反射．

（3）光从玻璃进入空气时入射角必须 才会发生全反射．

A．大于42°   B．小于42°   C．大于45°   D．小于45°

（4）下列关于传光束与传像束的说法正确的是 

A．传光束中的光学纤维在两端端面上的位置必须严格对应，传像束中的光学纤维在两端端面上的位置不需严格对应．

B．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．

C．传光束与传像束中的光学纤维在两端端面上的位置都必须严格对应．

D．传光束与传像束中的光学纤维在两端端面上的位置都不需严格对应．

2015年3月30日，搭载首颗新一代北斗导航卫星的长征三号丙运载火箭（如图18）在西昌卫星发射中心点火发射，成功地将北斗卫星导航系统第17颗卫星送入工作轨道，标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施．预计到2020年我国将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，其定位精度10m，测速精度0.2m/s，授时精度10ns．

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，北斗卫星导航系统的空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成．5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°，离地面的高度约为3.60×10⁴km；30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道离地面高度约为2.15×10⁴km．

（1）北斗卫星导航系统由空间段、 段和用户段三部分组成．

（2）北斗卫星导航系统的空间段由 卫星和30颗非静止轨道卫星组成．

（3）卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段．第17颗北斗导航卫星点火发射时，相对长征三号丙运载火箭是 的（选填“运动”或“静止”）；

（4）第17颗北斗导航卫星加速升空过程中，卫星的动能将 （选填“增大”或“减小”）；卫星的重力势能将 （选填“增大”或“减小”）；卫星的机械能将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．

（5）若从地面向静止轨道卫星发送电磁波信号，至少需要 s可返回地面．

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具．前香港中文大学校长高锟和George A．Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖．

光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的（如图26甲所示），粗细大致与人的头发相当，有的直径只有几微米．光纤通信的原理是利用光的全反射现象．当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象．表面上看，光好像在玻璃中弯曲前进（如图26乙）．

一根光纤的潜在带宽可达20THz．采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕．诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球．”

按照题目要求作图：

（1）如图甲所示是光纤传输的原理图，画出光信号从一端传播到另一端的路径图．

（2）根据图乙中给出的已知条件，画出螺线管的绕法．

（3）小明想自己制作一个楼梯门铃，准备的器材有：电池组、一个电铃、一个电动机、开关导线若干．要求：当楼下有人按开关时时，楼上的门铃响，他可以通过室内的开关来控制开门的电动机、请你在图丙方框内画出小明设计的电路图．