2023年高考物理全国甲卷真题变式·分层精准练：第14题（...

更新时间：2023-06-13 浏览次数：122 类型：二轮复习

一、原题

1. (2023·全国甲卷)
1. （1）等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab=ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反时。下列说法正确的是。
  
  A . 甲光的波长比乙光的长 B . 甲光的频率比乙光的高 C . 在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大 D . 该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率 E . 在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
2. （2）分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同，振幅均为5 cm，波长均为8m，波速均为4 m/s。t=0时刻，P波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向下振动；Q波刚好传到x=10m处，该处的质点将自平衡置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。
  (i)在给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在t=2.5s时刻的波形图(P波用虚线，Q波用实线)；
  
  (ii)求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
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二、基础

2. (2021高二下·武汉期中) 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则（）

A . 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B . 在真空中，a光的波长小于b光的波长 C . 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D . 若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失

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3. (2020高二下·温州期中) 如图所示，波长为λ_a和λ_b的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色光a和b，则这两束光（）

A . 三棱镜对光的折射率n_a＞n_b B . 射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距Δx_a＞Δx_b C . 在水中的传播速度v_a＜v_b D . 在真空中波长λ_a＞λ_b

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4. (2019高二下·金华期末) 如图甲所示，在平静的水面下有一点光源S，它发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为b光的颜色（见图乙）．则以下说法正确的是（　　）

A . a光在水中的传播速度比b光小 B . 水对a光的折射率比b光大 C . 在同一装置的杨氏双雄干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽 D . 若a光和b光是分别由处于不同激发态的氢原子直接跃迁到基态辐射产生，则辐射出b光的激发态能级较高

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5. (2019·河西模拟) 如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）

A . 反射光的强度减弱 B . 反射光的强度增强 C . 光屏上最先消失的光是紫光 D . 光屏上最先消失的光是红光

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6. (2017高二下·抚州期中)
a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是（）

A . a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角 B . 通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的宽 C . 在该介质中a光的传播速度大于b光的传播速度 D . 在该介质中a光的波长小于b光的波长

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三、巩固

7. (2023高二下·鞍山月考) 《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是（　　）

A . 水滴对 $\text{[math]}$ 光发生全发射的临界角大于对 $\text{[math]}$ 光的临界角 B . $\text{[math]}$ 光的频率大于 $\text{[math]}$ 光的频率 C . 在同种介质中， $\text{[math]}$ 光传播速度小于 $\text{[math]}$ 光传播速度 D . $\text{[math]}$ 光和 $\text{[math]}$ 光照射相同的单缝发生行射现象， $\text{[math]}$ 光的中央亮条纹更宽

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8. (2023高二下·电白期中) 如图所示，两束不同的单色光P和Q。射向半圆形玻璃砖。其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知（）

A . Q光束穿过玻璃砖所需的时间比P光束短 B . P在玻璃中的折射率比Q在玻璃中的折射率小 C . P、Q以相同的入射角从水中射向空气，若P光能发生全反射，Q光也一定能发生全反射 D . P、Q两束光在真空中的传播速率一定相等

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9. (2023高二下·余姚月考) 半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示：则a、b两束光（）

A . 在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大 B . 以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大 C . a光的频率比b光小 D . 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

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10. (2023高三上·邯郸期末) 如图所示，截面为等腰三角形ABC的玻璃砖，顶角 $\text{[math]}$ ，由a，b两种光组成的复色光以 $\text{[math]}$ 射到AB侧面的中点D，其中a光以最小的光程射到AC面，b光平行于BC边射到AC面。已知AB长度为2L，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（）

A . a光的折射率小于b光的折射率 B . a光的折射率为 $\text{[math]}$ C . b光在AC面可能发生全反射 D . 使a、b光分别通过同一双缝干涉装置，b光条纹间距更大

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11. (2023高二上·菏泽期末) 如图所示， $\text{[math]}$ 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面， $\text{[math]}$ ，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于 $\text{[math]}$ 射入棱镜，经两次反射后光线垂直于 $\text{[math]}$ 射出，且在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 边只有a光射出，下列说法正确的是（　　）

A . b光的折射率比a光的折射率小 B . 做双缝干涉实验时相同条件下用b光比a光形成的条纹宽度小 C . 在五棱镜中，b光的传播速度比a光的传播速度大 D . 将a、b光以相同的入射角从空气斜射入水中，a光的折射角较大

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12. (2022高三上·浙江月考) 在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入空气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为 $\text{[math]}$ ，介质对a光的折射率 $\text{[math]}$ ，下列判断正确的是（　　）

A . a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为 $\text{[math]}$ B . 在该介质中，光传播速度 $\text{[math]}$ C . 光从该介质射向空气发生全反射时，临界角 $\text{[math]}$ D . a、b光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上相邻两干涉条纹的间距 $\text{[math]}$

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13. (2022高三上·河北月考) 如图所示，内径为R、外径为 $\text{[math]}$ 的环状透明体的圆心为O，一平行于水平轴 $\text{[math]}$ 的光线从外圆周上的A点射入透明体，光线到达内圆周表面上的B点（图中未画出）时恰好发生全反射。已知透明体对该光线的折射率 $\text{[math]}$ ，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A . 入射点A到水平轴 $\text{[math]}$ 的距离为R B . 入射点A到水平轴 $\text{[math]}$ 的距离为 $\text{[math]}$ C . 光线从A点传播到B点的时间为 $\text{[math]}$ D . 光线从A点传播到B点的时间为 $\text{[math]}$

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四、提升

14. 如图所示，S为位于泳池底部的一点光源，当泳池注入部分水时，从泳池上方观察发现，被光源照亮的水面为一直径等于d的圆形区域，若想让被照亮区域的面积增大，可采取的方法是（）

A . 继续向泳池注水，增加水深 B . 放出部分池水，减小水深 C . 将水换成折射率比水大的某种液体 D . 将水换成折射率比水小的某种液体

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15. 在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤不是均匀的圆柱体，而呈现圆台形状(如图所示)。已知此光纤长度为L，圆台对应底角为θ，折射率为n，真空中的光速为c。现光从下方垂直射入下台面，则（）

A . 光从真空射入光纤，光的频率不变 B . 光通过此光纤到达小截面的最短时间为 $\text{[math]}$ C . 从上台面射出的光束一定是平行光 D . 若满足 sin θ> $\text{[math]}$ ，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出

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16. 现有由同一种材料制成的一个透明工艺品，其切面形状如图所示。其中，顶部A为矩形，宽CM=L，长CD=d，底部B为等边三角形。现让一束单色光从B部分表面MH边的中点O₁处沿竖直方向射入，光线进入B后，发现折射光线恰好与B部分的HM'平行且经过MM'，最后从A部分的CD边上某点O处射出。光在真空中的传播速度为c。则（）

A . 光在工艺品中传播的速度为 $\text{[math]}$ c B . 光在工艺品中传播的速度为 $\text{[math]}$ c C . 光在工艺品中传播的时间为 $\text{[math]}$ D . 光在工艺品中传播的时间为 $\text{[math]}$

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17. (2022高二下·湖南月考) 如图所示，某小区喷水池底部水平，在底部 $\text{[math]}$ 处装有红色和紫色的 $\text{[math]}$ 灯（视为点光源），可在水面形成红色和紫色的光斑。水面较宽且平静， $\text{[math]}$ 灯距水面的深度为 $\text{[math]}$ 。已知水对红光和紫光的折射率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 红光在水中的传播速度是紫光在水中传播速度的 $\text{[math]}$ 倍 B . 红光在水中发生全反射的临界角是紫光在水中发生全反射临界角的 $\text{[math]}$ 倍 C . 红光在水面形成的光斑的面积大小是 $\text{[math]}$ D . 红光在水面形成的光斑面积小于紫光在水面形成的光斑面积

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