课时分层作业(十一)
1．A [根据折射定律知n上sin θ上＝n下sin θ下，由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下 >n上，则θ下＜θ上，画出光路图如图所示。则从高到低光线应逐渐趋于竖直方向，故选A。]
2．AC [某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中传播速度v的比值，A、C正确；折射率与折射角和入射角的大小无关，B错误；由于光在真空中的传播速度c大于任何其他介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率都大于1，D错误。]
3．C [光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以A错误；由反射定律知反射角为45°，根据折射定律n＝得θ1＞θ2，故B、D错误，C正确。]
4．B [光路如图所示，设入射角为θ，折射角为γ，则＝n，θ＋γ＝90°，θ＝60°，可得n＝，又根据n＝，可得v＝，故选项B正确。]
5．B [水里的鱼反射的光线射出水面时发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，翠鸟逆着折射光线看过去会看到比实际位置高的鱼的虚像，故鱼的实际深度比翠鸟观察到的要深，故A错误；翠鸟反射的光线射入水中时发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，鱼逆着折射光线看过去会看到比实际位置高的翠鸟的虚像，故B正确；鱼的实际深度比翠鸟观察到的要深，故翠鸟以与水面成37°的方向俯冲做直线运动不能捕获鱼，故C错误；光路如图所示，其中A点为翠鸟所在位置，B点为鱼所在位置，图中i＝90°－37°＝53°，由n＝解得r＝37°，根据几何关系有OD＝＝2 m，BC＝OC·tan r＝0.3 m，则鱼距离翠鸟的实际水平距离x＝BC＋OD＝2.3 m，故D错误。]
6．D [根据折射定律知n＝，由于a、b两束单色光的入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，则a光的折射率大于b光的折射率，选项A、B错误；根据v＝，由于a光的折射率大于b光的折射率，则有va＜vb，选项C错误，D正确。]
7．C [由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，红光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故C正确。]
8．C [由题图乙可以看到b光折射角小，故冰晶对b光的折射率大于对a光的折射率，故b光的频率大于a光的频率；由折射率n＝可知，a光在冰晶中的速度大于b光在冰晶中的速度，由于光在介质中传播的频率不变，且a光的频率小于b光的频率，由波长λ＝可知，a光在冰晶中的波长大于b光在冰晶中的波长，A、B错误；由几何关系可知，b光在冰晶中的折射角为30°，故冰晶对b光的折射率为nb＝＝，由上面的分析可知，a光的折射率要小于b光，不可能为2，故C正确，D错误。]
9．解析：根据题中光路图可知，b光的折射角大于a光的折射角，可知b光的折射率较小，即na>nb。
由公式v＝可知，b光在水珠中传播的速度较大，即va答案：＞ ＜
10．BD [光路图如图所示，入射角为α＝60°，则sin α＝，根据几何关系可知折射角β满足tan β＝，则sin β＝，根据折射定律可得n＝＝，A错误；∠FCM＝α＝60°，tan 60°＝，tan β＝，解得CF＝，B正确，C错误；由几何关系可知CD＝，该单色光在玻璃砖中传播速度为v＝，从D点入射时，光在玻璃砖中传播的时间为t＝＝，D正确。]
11．D [入射角i＝90°－30°＝60°，折射角r＝90°－45°＝45°，根据折射定律有n＝＝＝。光在液体中传播的路程x＝＝ m，速度v＝＝×108 m/s，所以t＝＝×10-8 s，D正确。]
12．解析：工事内部的人从玻璃砖左侧能最大范围观察右边的目标，光路如图所示。tan β＝＝，可得β＝30°。
(1)由折射定律有n＝＝，
得α＝60°，
则视野的张角最大为2α＝120°。
(2)要使视野的张角为180°，则在空气中的入射角为90°，
由折射定律有＝n0，解得n0＝2，
应嵌入折射率最小为2的玻璃砖。
答案：(1)120° (2)2
13．解析：当池中注水深度h为1.2 m时，光路图如图所示。
根据几何关系知sin i＝＝
即i＝53°
根据折射定律可求得sin r＝＝
即r＝37°
根据几何关系可知盲区宽度为
s＝(1.6－1.2)tan 53° m＋1.2×tan 37° m≈1.4 m。
答案：1.4 m
4 / 4课时分层作业(十一) 光的折射
说明：单选题每小题4分，双选题每小题6分，本试卷总分74分
?题组一 光的折射定律 折射率
1．地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是( )
A． B．
C． D．
2．(双选)关于折射率，下列说法正确的是( )
A．某种介质的折射率等于光在真空中传播速度c和光在介质中的传播速度v的比值
B．折射角和入射角的大小决定着折射率的大小
C．两种介质相比较，光在折射率较小的介质中传播速度大
D．有些介质的折射率可能小于1
3．一束光线从空气射向折射率为1.5 的玻璃内，入射角为45°，下面光路图正确的是( )
A B C D
4．一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30°时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是(光在真空中的传播速度为c)( )
A． B． C．c D．c
5．翠鸟的食物以鱼类为主，翠鸟入水之后是凭借触觉来抓捕猎物的，因此在入水之前，翠鸟会事先看清楚鱼的位置，在时机成熟时会张开翅膀，以俯冲的姿势，快速地冲入水中将猎物捕获。若开始时翠鸟停在距离水面1.5 m高的苇秆上，看到与水面成37°的方向有一条鱼，鱼的实际位置在水面下方40 cm处。已知水对光线的折射率为，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列说法正确的是( )
A．鱼的实际深度比翠鸟观察到的要浅
B．鱼看到的翠鸟比实际位置要高
C．翠鸟以与水面成37°的方向俯冲做直线运动即可捕获鱼
D．鱼距离翠鸟的实际水平距离为2.5 m
?题组二 光的色散
6．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb，则( )
A．na＝nb B．na＜nb
C．va＞vb D．va＜vb
7．如图所示，一个小的光源S发出白光，经三棱镜分光。若人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到( )
A．白光点
B．光点上部红色，下部紫色
C．光点上部紫色，下部红色
D．看不到光源的像
8．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。如图所示为一束太阳光照射到正六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，其中θ1＝θ2＝60°，下列说法正确的是( )
A．a光在冰晶中的波长小于b光在冰晶中的波长
B．a光光子的频率大于b光光子的频率
C．冰晶对b光的折射率为
D．冰晶对a光的折射率可能为2
9．在太阳光的照射下，充满雾气的瀑布上方常会出现美丽的彩虹，彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射、再折射后形成的，其光线传播路径如图所示，图中的圆面代表水珠过球心的截面，太阳光平行截面射入球形水珠后，最后出射光线a、b分别代表两种不同颜色的光线，则水珠对a、b两束光折射率的大小关系是na________nb；a、b两束光在水珠内传播速度大小关系是va________vb。(均选填“>”或“<”)
10．(源自鲁科版教材改编)(双选)如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖AB面水平，O为圆心。一束单色光与水平面成30°角照射到AB上的D点，D为OA中点，折射光线刚好照射到圆弧最低点C，光线在C点折射后照射到地面上的M点(图中未画出)，将入射点从D点移到O点，保持入射方向不变，最终光线也照射到地面上的M点，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在玻璃砖中的反射，则( )
A．玻璃砖对该单色光的折射率为
B．C点离地面的高度为
C．C点离地面的高度为
D．该单色光从D点入射时，在玻璃砖中传播的时间为
11．如图所示，某透明液体深1 m，一束与水平面成30°角的光线从空气射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°。光在真空中的速率c＝3.0×108 m/s，则该液体的折射率和进入液体的光线射到底面的时间分别是( )
A．×10-8 s B．×10-8 s
C．×10-8 s D．×10-8 s
12．为了从军事工事内部观察外面的目标，工事壁上开有一长方形孔，设工事壁厚d＝20 cm，孔的宽度L＝20 cm，孔内嵌入折射率为n＝的玻璃砖，如图所示。试问：
(1)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？
(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到，则应嵌入折射率最小为多大的玻璃砖？
13．(12分)如图所示，救生员坐在游泳池旁边凳子上，其眼睛到地面的高度h0为1.2 m，到池边的水平距离L为1.6 m，池深H为1.6 m，池底有一盲区。设池水的折射率为。当池中注水深度h为1.2 m时，池底盲区的宽度是多少？(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
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