2023年高考物理全国甲卷真题变式·分层精准练：第14题 （1）
试卷更新日期：2023-06-13 类型：二轮复习
一、原题
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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)、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。
二、基础
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2. 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3. 如图所示，波长为λa和λb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na＞nb B、射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距Δxa＞Δxb C、在水中的传播速度va＜vb D、在真空中波长λa＞λb4. 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5. 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6.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光的波长三、巩固
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7. 《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，、是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是（ ）
A、水滴对光发生全发射的临界角大于对光的临界角 B、光的频率大于光的频率 C、在同种介质中，光传播速度小于光传播速度 D、光和光照射相同的单缝发生行射现象，光的中央亮条纹更宽8. 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9. 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10. 如图所示，截面为等腰三角形ABC的玻璃砖，顶角 ， 由a，b两种光组成的复色光以射到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 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11. 如图所示，为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面， ， 由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于射入棱镜，经两次反射后光线垂直于射出，且在、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12. 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 ， 介质对a光的折射率 ， 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 B、在该介质中，光传播速度 C、光从该介质射向空气发生全反射时，临界角 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13. 如图所示，内径为R、外径为的环状透明体的圆心为O，一平行于水平轴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 ， 真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A、入射点A到水平轴的距离为R B、入射点A到水平轴的距离为 C、光线从A点传播到B点的时间为 D、光线从A点传播到B点的时间为四、提升
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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 C、从上台面射出的光束一定是平行光 D、若满足 sin θ> ，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出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 c B、光在工艺品中传播的速度为 c C、光在工艺品中传播的时间为 D、光在工艺品中传播的时间为17. 如图所示，某小区喷水池底部水平，在底部处装有红色和紫色的灯（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，灯距水面的深度为。已知水对红光和紫光的折射率分别为和 ， 且。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倍 C、红光在水面形成的光斑的面积大小是 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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