Question

在新世纪来临之际，我国天文工作者通过计算机确定了我国新世纪第一道曙光的到达地——浙江温岭的石塘镇(天文学上规定：太阳边缘上发出的光线与地球相切于A点的时刻，就是A点日出时刻，如图所示)．但由于地球大气层的存在，光线会发生折射，因此，地球上真实看到日出的时刻与天文学上规定的日出时刻有所不同．已知地球平均半径为6371km，且日地之间的距离约为，假设A点为石塘镇，地球大气层的厚度约为20km．若认为大气层是均匀的，且折射率为1.00028，则由于大气层的存在，石塘镇看到真实日出的时刻比天文学上规定的第一道曙光的时刻约(　　)到达．

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A．提前5s

B．提前50s

C．推迟5s

D．推迟50s

Answer 1

答案：B
解析：

解析：根据题意作出示意图如图所示，小圆表示地球，大圆表示大气外层，A点表示石塘镇，DF、BG为太阳的第一道曙光，由图可知，如果没有大气层，那么，A点只有等到地球转到B点时才能看到第一道曙光，然而，由于大气层的折射，在A点就可以看到曙光．由此可见，石塘镇的第一道曙光会提前出现． 在直角三角形OAD中，，所以θ=85.49°． 根据折射定律有，则sinβ=nsinθ，得β=85.70°． 又由图示可知，FD∥GB，∠BCO=β，∠BOC=90°－β，∠AOD=90°－θ，则α=∠AOD－∠BOC=β－θ=0.21°， 因此，提前时间为 ． 点评：这是一道光学知识应用能力题，要求用光的折射定律解释地球上真正看到日出的时刻与天文学上规定的日出时刻有所不同的物理现象．