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課時分層作業(十一)
1．A　[根據折射定律知n上sin θ上＝n下sin θ下，由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則n下 >n上，則θ下＜θ上，畫出光路圖如圖所示。則從高到低光線應逐漸趨于豎直方向，故選A。]
2．AC　[某種介質的折射率等于光在真空中的傳播速度c與光在介質中傳播速度v的比值，A、C正確；折射率與折射角和入射角的大小無關，B錯誤；由于光在真空中的傳播速度c大于任何其他介質中的傳播速度v，所以任何介質的折射率都大于1，D錯誤。]
3．C　[光在兩介質的界面上通常同時發生反射和折射，所以A錯誤；由反射定律知反射角為45°，根據折射定律n＝得θ1＞θ2，故B、D錯誤，C正確。]
4．B　[光路如圖所示，設入射角為θ，折射角為γ，則＝n，θ＋γ＝90°，θ＝60°，可得n＝，又根據n＝，可得v＝，故選項B正確。]
5．B　[水里的魚反射的光線射出水面時發生折射，折射角大于入射角，折射光線遠離法線，翠鳥逆著折射光線看過去會看到比實際位置高的魚的虛像，故魚的實際深度比翠鳥觀察到的要深，故A錯誤；翠鳥反射的光線射入水中時發生折射，折射角小于入射角，折射光線靠近法線，魚逆著折射光線看過去會看到比實際位置高的翠鳥的虛像，故B正確；魚的實際深度比翠鳥觀察到的要深，故翠鳥以與水面成37°的方向俯沖做直線運動不能捕獲魚，故C錯誤；光路如圖所示，其中A點為翠鳥所在位置，B點為魚所在位置，圖中i＝90°－37°＝53°，由n＝解得r＝37°，根據幾何關系有OD＝＝2 m，BC＝OC·tan r＝0.3 m，則魚距離翠鳥的實際水平距離x＝BC＋OD＝2.3 m，故D錯誤。]
6．D　[根據折射定律知n＝，由于a、b兩束單色光的入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，則a光的折射率大于b光的折射率，選項A、B錯誤；根據v＝，由于a光的折射率大于b光的折射率，則有va＜vb，選項C錯誤，D正確。]
7．C　[由于各種單色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，紅光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故C正確。]
8．C　[由題圖乙可以看到b光折射角小，故冰晶對b光的折射率大于對a光的折射率，故b光的頻率大于a光的頻率；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，由于光在介質中傳播的頻率不變，且a光的頻率小于b光的頻率，由波長λ＝可知，a光在冰晶中的波長大于b光在冰晶中的波長，A、B錯誤；由幾何關系可知，b光在冰晶中的折射角為30°，故冰晶對b光的折射率為nb＝＝，由上面的分析可知，a光的折射率要小于b光，不可能為2，故C正確，D錯誤。]
9．解析：根據題中光路圖可知，b光的折射角大于a光的折射角，可知b光的折射率較小，即na>nb。
由公式v＝可知，b光在水珠中傳播的速度較大，即va答案：＞　＜
10．BD　[光路圖如圖所示，入射角為α＝60°，則sin α＝，根據幾何關系可知折射角β滿足tan β＝，則sin β＝，根據折射定律可得n＝＝，A錯誤；∠FCM＝α＝60°，tan 60°＝，tan β＝，解得CF＝，B正確，C錯誤；由幾何關系可知CD＝，該單色光在玻璃磚中傳播速度為v＝，從D點入射時，光在玻璃磚中傳播的時間為t＝＝，D正確。]
11．D　[入射角i＝90°－30°＝60°，折射角r＝90°－45°＝45°，根據折射定律有n＝＝＝。光在液體中傳播的路程x＝＝ m，速度v＝＝×108 m/s，所以t＝＝×10-8 s，D正確。]
12．解析：工事內部的人從玻璃磚左側能最大范圍觀察右邊的目標，光路如圖所示。tan β＝＝，可得β＝30°。
(1)由折射定律有n＝＝，
得α＝60°，
則視野的張角最大為2α＝120°。
(2)要使視野的張角為180°，則在空氣中的入射角為90°，
由折射定律有＝n0，解得n0＝2，
應嵌入折射率最小為2的玻璃磚。
答案：(1)120°　(2)2
13．解析：當池中注水深度h為1.2 m時，光路圖如圖所示。
根據幾何關系知sin i＝＝
即i＝53°
根據折射定律可求得sin r＝＝
即r＝37°
根據幾何關系可知盲區寬度為
s＝(1.6－1.2)tan 53° m＋1.2×tan 37° m≈1.4 m。
答案：1.4 m
4 / 4課時分層作業(十一)　光的折射
說明：單選題每小題4分，雙選題每小題6分，本試卷總分74分
?題組一　光的折射定律　折射率
1．地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發生彎曲。下列光路圖中能描述該現象的是(　　)
A． B．
C． D．
2．(雙選)關于折射率，下列說法正確的是(　　)
A．某種介質的折射率等于光在真空中傳播速度c和光在介質中的傳播速度v的比值
B．折射角和入射角的大小決定著折射率的大小
C．兩種介質相比較，光在折射率較小的介質中傳播速度大
D．有些介質的折射率可能小于1
3．一束光線從空氣射向折射率為1.5 的玻璃內，入射角為45°，下面光路圖正確的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
4．一束光由空氣射入某介質，當入射光線和界面的夾角為30°時，折射光線恰好與反射光線垂直，則光在該介質中的傳播速度是(光在真空中的傳播速度為c)(　　)
A．　　　 B．　　 C．c　　 D．c
5．翠鳥的食物以魚類為主，翠鳥入水之后是憑借觸覺來抓捕獵物的，因此在入水之前，翠鳥會事先看清楚魚的位置，在時機成熟時會張開翅膀，以俯沖的姿勢，快速地沖入水中將獵物捕獲。若開始時翠鳥停在距離水面1.5 m高的葦稈上，看到與水面成37°的方向有一條魚，魚的實際位置在水面下方40 cm處。已知水對光線的折射率為，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，則下列說法正確的是(　　)
A．魚的實際深度比翠鳥觀察到的要淺
B．魚看到的翠鳥比實際位置要高
C．翠鳥以與水面成37°的方向俯沖做直線運動即可捕獲魚
D．魚距離翠鳥的實際水平距離為2.5 m
?題組二　光的色散
6．一束復色光由空氣射向玻璃，發生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則(　　)
A．na＝nb B．na＜nb
C．va＞vb D．va＜vb
7．如圖所示，一個小的光源S發出白光，經三棱鏡分光。若人沿著折射光線的反方向觀察，通過棱鏡可以看到(　　)
A．白光點
B．光點上部紅色，下部紫色
C．光點上部紫色，下部紅色
D．看不到光源的像
8．每年夏季，我國多地會出現日暈現象，日暈是日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖所示為一束太陽光照射到正六角形冰晶上時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，其中θ1＝θ2＝60°，下列說法正確的是(　　)
A．a光在冰晶中的波長小于b光在冰晶中的波長
B．a光光子的頻率大于b光光子的頻率
C．冰晶對b光的折射率為
D．冰晶對a光的折射率可能為2
9．在太陽光的照射下，充滿霧氣的瀑布上方常會出現美麗的彩虹，彩虹是太陽光射入球形水珠經折射、內反射、再折射后形成的，其光線傳播路徑如圖所示，圖中的圓面代表水珠過球心的截面，太陽光平行截面射入球形水珠后，最后出射光線a、b分別代表兩種不同顏色的光線，則水珠對a、b兩束光折射率的大小關系是na________nb；a、b兩束光在水珠內傳播速度大小關系是va________vb。(均選填“>”或“<”)
10．(源自魯科版教材改編)(雙選)如圖所示，半徑為R的半圓形玻璃磚AB面水平，O為圓心。一束單色光與水平面成30°角照射到AB上的D點，D為OA中點，折射光線剛好照射到圓弧最低點C，光線在C點折射后照射到地面上的M點(圖中未畫出)，將入射點從D點移到O點，保持入射方向不變，最終光線也照射到地面上的M點，已知光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在玻璃磚中的反射，則(　　)
A．玻璃磚對該單色光的折射率為
B．C點離地面的高度為
C．C點離地面的高度為
D．該單色光從D點入射時，在玻璃磚中傳播的時間為
11．如圖所示，某透明液體深1 m，一束與水平面成30°角的光線從空氣射向該液體，進入該液體的光線與水平面的夾角為45°。光在真空中的速率c＝3.0×108 m/s，則該液體的折射率和進入液體的光線射到底面的時間分別是(　　)
A．×10-8 s　　　 B．×10-8 s
C．×10-8 s D．×10-8 s
12．為了從軍事工事內部觀察外面的目標，工事壁上開有一長方形孔，設工事壁厚d＝20 cm，孔的寬度L＝20 cm，孔內嵌入折射率為n＝的玻璃磚，如圖所示。試問：
(1)嵌入玻璃磚后，工事內部人員觀察到外界的視野的最大張角為多少？
(2)要想使外界180°范圍內的景物全被觀察到，則應嵌入折射率最小為多大的玻璃磚？
13．(12分)如圖所示，救生員坐在游泳池旁邊凳子上，其眼睛到地面的高度h0為1.2 m，到池邊的水平距離L為1.6 m，池深H為1.6 m，池底有一盲區。設池水的折射率為。當池中注水深度h為1.2 m時，池底盲區的寬度是多少？(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
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