11.如图所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是()A.光的反射B.光的折射C.光的直线传播D.小孔成像答案:B解析:太阳光线进入大气层发生折射,使传播方向改变,而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。2.在水中的潜水员斜看岸边的物体时,看到的物体()A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能答案:A解析:根据光的折射定律可知A项正确。3.关于折射率,下列说法中正确的是()A.根据sinθ1sinθ2=n可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比B.根据sinθ1sinθ2=n可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比C.根据n=cv可知,介质的折射率与介质中的光速成反比2D.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成反比答案:CD解析:介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量,由介质本身决定,与入射角、折射角无关。由于真空中光速是个定值,故n与v成反比正确,这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的,由v=λf,当f一定时,v正比于λ。n与v成反比,故折射率与波长λ也成反比。4.(2012·大连质检)一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,入射角为45°,下面光路图中正确的是()答案:C解析: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;由反射定律和反射角为45°,根据折射定律n=sinθ1sinθ2得θ1θ2,故B错误;C正确,D错误。5.如图所示,S为点光源,MN为平面镜。(1)用作图法画出通过P点的反射光线所对应的入射光线;(2)确定其成像的观察范围。3解析:这是一道关于平面镜成像问题的题目,主要考查对平面镜成像规律的认识,平面镜成像的特点是:等大正立的虚像。方法是先确定像点的位置,然后再画符合要求的光线以及与之对应的入射光线。(1)先确定S对应的像S′,连接PS′与MN交于Q点,Q点即是过P点的反射点。连接SQ即得对应的入射光线,如图甲所示。(2)由对称性确定S′后,过S′连接MN两端点的边界光线S′M和S′N,此区域即为像点S′的观察范围,如图乙所示。6.光在某种介质中的传播速度是1.73×108m/s,要使光由这种介质射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角,求入射角。答案:30°解析:依题意作光路图如图所示,则折射角θ2=90°-θ1,其中,θ1为入射角。这种介质的折射率n=cv=3×1081.73×108=3,由折射定律知n=sinθ2sinθ1,即nsinθ1=cosθ1,故入射角为30°。47.为从军事工事内部观察到外面的目标,在工事壁上开一长方形孔。设工事壁厚d=34.64cm,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率n=3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°范围内景物全被观察到,应嵌入多大折射率的玻璃砖?答案:(1)120°(2)2解析:当人眼处于底端呈对角线向外看时,视野最大,光路如图所示,又d=34.64cm,L=20cm,则tanβ=2034.64=13,所以β=30°(1)折射定律sinαsinβ=3,所以α=60°,所以视野最大张角为120°5(2)要使视野的张角为180°,即α′=90°,由折射定律得sin90°sinβ=n,所以n=2能力提升1.一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.nanbB.nanbC.vavbD.vavb答案:AD解析:根据折射定律n=sinisinr和n=cv可判A、D正确。2.把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b,分别放在报纸上,且让半球的凸面向上。从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字,下面的观察记录中正确的是()A.a中的字比b中的字高B.b中的字比a中的字高C.一样高D.a中的字较没有玻璃时的高,b中的字和没有玻璃时的一样答案:AD6解析:如图所示,放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时,传播方向不变,故人看到字的位置是字的真实位置。而放在a中的字经折射,人看到的位置比真实位置要高.3.(2010·河北衡水中学高二检测)现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,如图所示,反光膜内均匀分布着直径为10μm的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为3,为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射的入射角应是()A.15°B.30°C.45°D.60°答案:D解析:7作光路图如图所示,设入射角为θ,折射角为α,则θ=2α,n=sinθsinα=2sinαcosαsinα,cosα=n2=32,α=30°所以,θ=60°。故选项D正确。4.河中有条小鱼,某时刻小鱼的实际深度为H,一人从水面正上方往水中看,他感觉到的小鱼的深度为多大?(设水的折射率为n。)答案:Hn解析:如图所示,设小鱼在S处,从鱼反射出的光线SO垂直水面射出,光线SO1与SO间的夹角很小。因一般人的瞳孔的线度为2~3mm,θ1、θ2为一组对应的折射角和入射角,可知θ1、θ2均很小。由数学知识知:8sinθ1≈tanθ1=OO1h,sinθ2≈tanθ2=OO1H由折射定律得:n=sinθ1sinθ2=OO1/hOO1/H=Hh,得h=Hn即他感觉到的小鱼的深度为实际深度的1n,即变浅。5.一个圆柱形筒,直径为12cm,高16cm,人眼在筒侧上方某处观察,所见筒侧的深度为9cm。当筒中盛满液体时,则人眼又恰能看到筒侧的最低点,求:(1)此液体的折射率;(2)光在此液体中的传播速度。答案:(1)43(2)2.25×108m/s解析:先画出一圆柱形筒,筒高为H=16cm,直径d=12cm。人眼在A处,筒侧底部“最低点”为B,筒内无液体时,人眼能见深度h=9cm。筒内盛满液体时,人眼看到B点。根据光的折射画出光路如图所示。(1)sinθ1=dd2+h2sinθ2=dd2+H29此液体的折射率n=sinθ1sinθ2=d2+H2d2+h2=43(2)光在此液体中的传播速度v=cn=2.25×108m/s6.(2012·寿光模拟)下图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,相机的镜头竖直向上。照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r=11cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚的长度l=10cm。若已知水的折射率n=43,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h。(结果保留两位有效数字)答案:2.1m解析:设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L,由折射定律nsinα=sin90°10由几何关系sinα=RR2+h2,Rr=Ll得h=n2-1·Llr取L=2.2m,解得h=2.1m(1.6~2.6m都算对)