1、计算题  如图所示，在清澈平静的水底，抬头向上观察，看到一个十分有趣的景象：
（1）水面外的景物（蓝天、白云、树木、房屋），都呈现在顶角θ=97.6°的倒立圆锥底面的“洞”内；
（2）“洞”外是水底的镜像；
（3）“洞”边呈彩色，且七色的顺序内紫外红。
试分析上述水下观天的奇导现象。

参考答案：解：（1）水面外的景物射向水面的光线，凡入射角0≤i≤90°时，都能折射入水中被人观察。根据折射定律，在i=90°的临界条件下
因为水的临界角C=48.8°，所以，倒立圆锥的顶角为θ=2r=2C=97.6°
（2）水底发出的光线，通过水面反射成虚像，也可以在水下观察到，但是由于“洞”内有很强的折射光，所以只有在“洞”外才能看到反射光（尤其是全反射光）形成的水底镜像
（3）光线从空气中折射入水中时，要发生色散现象：红光的折射率最小，偏向角最小；紫光的折射率最大，偏向角最大。因为眼睛感觉光线是沿直线传播的，所以从水中看到的彩色“洞”边，是内紫外红（如图所示）

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  海域夏天常会出现海市蜃楼奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的（ ? ）
A．正立虚像
B．倒立虚像
C．正立实像
D．倒立实像

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行于直径AB射到介质球的C点，DC与AB的距离H=0.8R。
(1)试证明：DC光线进入介质球后，第一次再到达介质球的界面时，在界面上不会发生全反射。（要求说明理由）
(2)若DC光线进入介质球后，第二次再到达介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线平行，求介质的折射率.

参考答案：（1）一定不发生全反射?（2）1.79

本题解析：(1)如图(1)所示，DC光线进入介质球内，发生折射，有
折射角r一定小于介质的临界角，光线CE再到达球面时的入射角∠OEC=r，小于临界角，因此一定不发生全反射。
(2)光线第二次到达介质与空气的界面，入射角i′=r，由折射定律可得折射角r′=i。若折射出的光线PQ与入射光线DC平行，则∠POA=∠COA=i，DC光线进入介质球的光路如图（2）所示，折射角r=i/2，?
sini=0.8,sinr==0.447?
折射率n==1.79。?

本题难度：一般

4、选择题  光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是（　　）
A．光纤通信利用光作为载体来传播信息
B．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理
C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
D．光纤通信是先将传送信号转化为光信号再利用光的全反射原理进行传送

参考答案：AD

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  设水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（ ?）

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单