2025年高考物理復(fù)習(xí)考點解密追蹤與預(yù)測（新高考）專題11 機械波及光的運用（分層練）（解析版）

專題11機械波及光的運用A·?？碱}不丟分命題點01簡諧運動的圖像分析及函數(shù)表達式命題點02機械波的形成及圖像分析命題點03波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)命題點04光的折射定律及全反射命題點05光的干涉、衍射及偏振現(xiàn)象B·拓展培優(yōu)拿高分C·挑戰(zhàn)真題爭滿分【命題點01簡諧運動的圖像分析及函數(shù)表達式】【針對練習(xí)1】（2023·山東德州·德州市第一中學(xué)統(tǒng)考三模）一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，t=2.5s時的波形圖如圖所示，此時x=2m處的質(zhì)點a恰好位于平衡位置。已知該列波的波速為2m/s

A．y=8sinπt+C．y=8sinπ2【答案】A【詳解】由圖可知λ=4A=8cm根據(jù)v=可得振動周期T=2.0則ω=t=2.5s時，質(zhì)點a3質(zhì)點a位于正向最大位移處，則φ=質(zhì)點a的振動方程為y=8故選A?！踞槍毩?xí)2】（2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖1所示為一單擺，M、N為單擺偏移的最大位置，O點為最低點，圖2為該單擺的振動圖像，以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向，重力加速度g取9.8m/s

A．該單擺的擺長約為1.5B．?dāng)[球運動到O點時的速度大小為0C．單擺從圖2中t1=0.5sD．t=7.5s時，擺球運動到N【答案】C【詳解】A．由公式T=2π解得L=0.98m故A錯誤；B．O點為最低點，擺球運動到O點時的速度最大，故B錯誤；C．由圖像可知從t=0.5s到t=1.0s的過程中，擺球靠近平衡位置，受到的回復(fù)力減??；從t=1.0s到t=1.5s的過程中，擺球遠(yuǎn)離平衡位置，受到的回復(fù)力增大；故C正確；D．t=7.5s與t=1.5s時擺球所處位置相同，為M故選C?！踞槍毩?xí)3】（2023·安徽宿州·統(tǒng)考一模）如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在光滑水平面上的A、B兩點之間做簡諧運動。取水平正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，則（）A．在t=0.2sB．在t=0.6sC．在t=0.4s和t=0.8D．從t=0.2s到t=0.4【答案】A【詳解】A．由圖象乙知，t=0.2s時位移正向最大，根據(jù)F=?kxB．由圖象乙知，在t=0.6sC．x?t圖像的斜率表示速度，由圖像得，t=0.4s和t=0.8D．從t=0.2s到t=0.4故選A?！久}點02機械波的形成及圖像分析】【針對練習(xí)4】（多選）（2023·陜西咸陽·?？寄M預(yù)測）如圖所示為一列橫波在不同時刻的波形，1~19為介質(zhì)中間隔相等的質(zhì)點，下列說法錯誤的是（）

A．機械波在均勻介質(zhì)中沿傳播方向不一定勻速傳播，其傳播速度即波速可能增大B．質(zhì)點3與質(zhì)點15的振動情況有時一致，有時不一致C．周期和波長分別描述了機械波在時間和空間上的周期性D．在一列波中，如果兩個質(zhì)點的振動情況總是相同的，則這兩個質(zhì)點平衡位置間的距離為半個波長的整數(shù)倍E．在一列波中，如果兩個質(zhì)點的振動情況總是相同的，則這兩個質(zhì)點平衡位置間的距離為一個波長的整數(shù)倍【答案】ABD【詳解】A．機械波在同一均勻介質(zhì)中沿傳播方向一定勻速傳播，其傳播速度即波速是定值，故A錯誤；B．質(zhì)點3與質(zhì)點15之間的距離正好等于一個波長，振動情況始終完全一致，故B錯誤；C．周期和波長分別描述了機械波在時間和空間上的周期性，故C正確；DE．在一列波中，如果兩個質(zhì)點的振動情況總是相同的，則這兩個質(zhì)點平衡位置間的距離為一個波長的整數(shù)倍，故D錯誤，E正確。由于本題選擇錯誤的，故選ABD。【針對練習(xí)5】一條繩子可以分成一個個小段，每小段都可以看做一個質(zhì)點，這些質(zhì)點之間存在著相互作用。如圖所示，1、2、3、4……為繩上的一系列等間距的質(zhì)點，繩處于水平方向。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，會帶動2、3、4……各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳回右端。質(zhì)點1的振動周期為T。t=0時質(zhì)點1開始豎直向上運動，經(jīng)過四分之一周期，質(zhì)點5開始運動。下列判斷正確的是（

）A．質(zhì)點1與質(zhì)點20間相距一個波長 B．質(zhì)點20開始振動時運動方向向下C．t=T2時質(zhì)點5的加速度方向向上 D．【答案】D【詳解】A．由題意可知，第1到第5個質(zhì)點之間為14B．因為質(zhì)點1開始起振的方向向上，則質(zhì)點20開始振動時運動方向也向上，選項B錯誤；C．在t=T4時刻質(zhì)點5開始向上振動，在D．t=3T4時質(zhì)點13剛開始起振，此時質(zhì)點12已經(jīng)振動了故選D?！踞槍毩?xí)6】（多選）（2023·四川眉山·統(tǒng)考一模）圖（a）和圖（b）分別是一列簡諧橫波在傳播方向上相距8m的兩個質(zhì)點a、b的振動圖像。下列說法正確的是（）A．波的振幅為5cmB．波的周期為5sC．波的波速可能為0.8m/sD．t=3s時刻，a質(zhì)點的振動方向沿yE．t=3s時刻，a、b【答案】ACD【詳解】AB．由圖可知，波的振幅為5cm，波的周期為4s，故A正確，B錯誤；C．質(zhì)點a在t=0時刻處于正向最大位移處，質(zhì)點b在t=0時刻處于負(fù)向最大位移處，故Δx=(nλ+12則波的波速為v=λT當(dāng)n=2時，v=0.8m/sD．t=3s時刻，a質(zhì)點處于平衡位置，下一秒位移增大，即向y軸正方向運動，故t=3s時刻，a質(zhì)點的振動方向沿E．由于ab質(zhì)點的位置不確定，假設(shè)a在左，b在右，如圖t=3s時刻，a、b兩質(zhì)點處于平衡位置，若a、b兩質(zhì)點間只有一個波峰，則二者距離為12λ，則若波從a向b傳播，則根據(jù)“上下坡”規(guī)律，可得a、b連線中點處的質(zhì)點處于波谷；則若質(zhì)點從b點向a點傳播，則根據(jù)“上下坡”規(guī)律，可得a故選ACD。【命題點03波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)】【針對練習(xí)7】（2024·江西贛州·贛州中學(xué)?？寄M預(yù)測）某均勻介質(zhì)中兩持續(xù)振動的振源P、Q分別位于x軸上x1=?3cm和x2=9cm處，A．振源P的振動方程為yB．振源Q起振方向沿y軸正方向C．兩列波在x=2.5D．兩列波在x=1【答案】C【詳解】A．周期T=可得ω=由圖可知，振源P起振方向沿y軸正方向，則振源為P的振動方程為y故A錯誤；B．因振源Q產(chǎn)生的波在t=3s時刻傳到x=6cm的位置，x=6cm的位置此時向y軸負(fù)方向，則振源Q起振方向沿yCD．兩列波振動步調(diào)相反，所以當(dāng)波程差為半波長的奇數(shù)倍時，振動相互加強。在x=2.5cm9?2.5?波長為2cm，x=2.5cm而波程差為半波長的偶數(shù)倍時，振動相互減弱，在x=1cm9?1?x=1cm故選C?！踞槍毩?xí)8】（2023·安徽·模擬預(yù)測）坐標(biāo)原點O處有一波源，t=0時刻，波源開始振動。在t=0.6s，x>0的區(qū)域波形如圖所示，質(zhì)點P位于x

A．波源的振動周期是0.6sB．在0~0.6s的時間內(nèi)質(zhì)點P通過的路程為C．質(zhì)點P在t=0.8s時以最大速度平行于yD．一觀察者在x>0的位置沿x軸向波源運動，觀測到該波的頻率將大于2.5Hz【答案】D【詳解】A．根據(jù)題意，結(jié)合圖可得t=0.6解得T=0.4故A錯誤；B．根據(jù)題意，由圖可知，該波的波長為8mv=t=0時刻，波源開始振動，傳播到P點的時間為Δ則在0~0.6s的時間內(nèi)質(zhì)點Pt則在0~0.6s的時間內(nèi)質(zhì)點Ps=4A=40故B錯誤；C．根據(jù)題意，由同側(cè)法可知，t=0.6s質(zhì)點P以最大速度平行于y軸向上運動，t=0.8s時，即經(jīng)過了半個周期，質(zhì)點P以最大速度平行于D．由上述分析可知，波源的頻率為f=當(dāng)觀察者靠近波源時，由多普勒效應(yīng)可知，觀測到該波的頻率將大于2.5Hz，故D正確。故選D?！踞槍毩?xí)9】（多選）（2024·湖南·湖南師大附中校聯(lián)考一模）多個點波源在空間也可以形成干涉圖樣，如圖甲是利用軟件模擬出某時刻三個完全相同的橫波波源產(chǎn)生的干涉圖樣。圖乙是三個完全相同的橫波波源在均勻介質(zhì)中位置，波源S1，S2，S3分別位于等邊三角形的三個頂點上，且邊長為2m。三個波源t=0時刻同時開始振動，振動方向垂直紙面，振動圖像均如圖丙所示。已知波的傳播速度為0.25m/s，O處質(zhì)點位于三角形中心，C處質(zhì)點位于S2與S3連線中點。下列說法正確的是（）A．位于O處的質(zhì)點的振幅為6cmB．其中一列波遇到尺寸為0.8m的障礙物時，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．t=4.5s時，C處質(zhì)點與平衡位置之間的距離是2D．由于三列波在同一種介質(zhì)中傳播，所以三列波的頻率不同時也能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】AC【詳解】A．O處質(zhì)點位于三角形中心，該點到三個波源的間距相等，可知，該點為振動加強點，則該點振幅為3A=3×2故A正確；B．根據(jù)圖丙可知，周期為4s，根據(jù)波速表達式有v=解得λ=1根據(jù)發(fā)生明顯衍射的條件可知，其中一列波遇到尺寸為0.8m的障礙物時，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知S則波源S1的振動傳播到C所需要時間t表明t=4.5s時，波源S1的振動還沒有傳播到C點。由于C處質(zhì)點位于S2與S3連線中點，則波源S2與S3的振動傳播到C所需要時間均為t表明t=4.5s時，波源S2與S3的振動傳播到了C點，由于S2C=C點為振動加強點，表明C點4.5s時刻的位移為波源S2與S3在T8y=2當(dāng)時間為T8y則t=4.5s時，C處質(zhì)點與平衡位置之間的距離是2故C正確；D．根據(jù)干涉的條件可知，機械波要發(fā)生干涉，波的頻率必須相等，即三列波的頻率不同時不能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象，故D錯誤。故選AC。【命題點04光的折射定律及全反射】【針對練習(xí)10】（2023·江蘇南京·校聯(lián)考一模）如圖，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實驗，在失重環(huán)境下，往水球中央注入空氣，形成了一個明亮的氣泡。若入射光在氣泡表面的p點恰好發(fā)生全反射，反射角為θ，光在真空中傳播速度為c，則（）A．水的折射率n=sinθB．光在水球中的傳播速度v=C．光從空氣進入水球，波長變短D．光從空氣進入水球，頻率變大【答案】C【詳解】A．入射光在氣泡表面的p點恰好發(fā)生全反射，則臨界角為θ，水的折射率為n=A錯誤；B．根據(jù)n=光在水球中的傳播速度為v=cB錯誤；CD．光從空氣進入水球，波速減小，頻率不變，根據(jù)ν=波長變短，C正確，D錯誤。故選C。【針對練習(xí)11】（2023·陜西咸陽·?？寄M預(yù)測）如圖所示，三棱鏡的截面為直角三角形，其中∠B=90°，某種顏色的細(xì)光束PD與AC邊平行，從AB的中點D點射入三棱鏡，折射光線到達AC邊的E點，B、C兩點之間的距離為L，A、E兩點之間的距離為1.5L，∠A=∠DEA，光在真空中的傳播速度為c，求：（1）三棱鏡對此單色光的折射率；（2）光線從D點傳播到E點需要的時間?！敬鸢浮浚?）3；（2）t=【詳解】（1）作光路圖如圖所示由幾何關(guān)系得i=∠C，r=90°?2∠A，∠A+∠C=90°tan∠C=AB綜合解得入射角為i=60°，折射角為r=30°，可得三棱鏡對此單色光的折射率為n=（2）由折射率的定義可得n=光線從D點傳播E點需要的時間為t=其中DE=AD=綜合解得t=【針對練習(xí)12】（2023·四川眉山·統(tǒng)考一模）如圖，邊長為a的等邊三角形△ABC是一中空玻璃棱鏡的橫截面，中空部分是圓心在三角形垂心O處、半徑為6a12的圓。讓一束激光從AB邊的D點以45°的入射角射入棱鏡，光線恰能沿平行于BC邊的直線，經(jīng)O（1）求玻璃的折射率n；（2）若保持入射角45°不變，使入射點沿AB邊向A點緩慢移動，當(dāng)入射點移至E點（圖中未畫出）時，恰好沒有光線進入中空部分，求A、E兩點間的距離x

【答案】（1）2；（2）a【詳解】（1）根據(jù)幾何關(guān)系可得折射角為θ=根據(jù)折射定律，玻璃的折射率為n=（2）當(dāng)入射點移至E點，發(fā)生全反射，恰好沒有光線進入中空部分，做出光路圖如圖所示，臨界角為sin解得C=O為等邊三角形的垂心，則OA=根據(jù)幾何關(guān)系有∠GOH=C=則OH=rAH=OA?OH=A、E兩點間的距離x=【命題點05光的干涉、衍射及偏振現(xiàn)象】【針對練習(xí)13】（2023·天津南開·南開中學(xué)?？寄M預(yù)測）關(guān)于甲、乙、丙、丁四個實驗，以下說法正確的是（）

A．四個實驗產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋B．甲、乙兩實驗產(chǎn)生的條紋均為等距條紋C．丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的頻率越大D．丁實驗中，適當(dāng)減小單縫的寬度，中央條紋會變寬【答案】D【詳解】A．甲、乙、丙實驗產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋，而丁實驗是光的衍射條紋，故A錯誤；B．甲實驗產(chǎn)生的條紋為等距條紋，而乙是牛頓環(huán)，空氣薄層不均勻變化，則干涉條紋間距不相等，故B錯誤；C．根據(jù)干涉條紋間距公式Δ丙實驗中，產(chǎn)生的條紋間距越大，則波長越長，頻率越短，故C錯誤；D．丁實驗中，產(chǎn)生的明暗條紋間距不相等，若減小單縫的寬度，中央條紋會變寬，故D正確。故選D。【針對練習(xí)14】以下四幅圖片是來自課本的插圖，結(jié)合圖片分析下列說法中正確的是（

）

A．圖甲是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角θ1逐漸增大到某一值后會在aB．圖乙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離ΔxC．圖丙是針尖在燈光下發(fā)生的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象反映了光的干涉現(xiàn)象D．圖丁是自然光通過偏振片P、Q的實驗結(jié)果，右邊是光屏。當(dāng)P固定不動緩慢轉(zhuǎn)動Q時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是縱波【答案】B【詳解】A．圖甲中，根據(jù)幾何關(guān)系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根據(jù)光路的可逆性，無論怎么增大入射角θ1，下表面的入射角不會達到臨界角，光線都會從aB．圖乙中，根據(jù)雙縫干涉相鄰條紋間距公式Δ可知只減小屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離ΔxC．圖丙是針尖在燈光下發(fā)生的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象反映了光的衍現(xiàn)象，故C錯誤；D．只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，所以光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，故D錯誤。故選B?！踞槍毩?xí)15】（多選）（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）利用光的干涉規(guī)律可以測量細(xì)鐵絲的直徑，此種方法的好處是使得測量精度更加精準(zhǔn)。現(xiàn)將粗細(xì)均勻的細(xì)鐵絲夾在精度很高的標(biāo)準(zhǔn)玻璃板之間，如圖甲所示，用平行單色光照射時，得到如圖乙所示的干涉條紋，該干涉條紋自玻璃板右側(cè)至左側(cè)共有7條。已知所用單色光的波長為λ。鐵絲位置恰好對應(yīng)第七條亮條紋的中心位置。下列說法正確的是（）A．干涉條紋是上側(cè)玻璃板的上下兩個表面的反射光干涉形成的B．當(dāng)稍向右移動圖甲中的鐵絲時，條紋間距會變小C．當(dāng)稍向右移動圖甲中的鐵絲時，條紋間距會變大D．當(dāng)換用介質(zhì)中光速更小的某單色光照射時會使條紋間距變小【答案】BD【詳解】A．干涉條紋是中間空氣薄膜的上下表面的反射光干涉形成的，故A錯誤；BC．如下圖所示，當(dāng)稍向右移動圖甲中的細(xì)鐵絲時，兩板間夾角θ增大，根據(jù)Δ兩極間夾角θ增大,條紋間距ΔxD．根據(jù)n=cΔ當(dāng)換用波長短的單色光照射時，條紋間距Δx故選BD。一、單選題1．如圖所示，ABCD是底角為45°的等腰梯形棱鏡的橫截面，與底邊BC平行的兩束單色光a、b（間距及位置均可調(diào)）從AB邊射入，經(jīng)BC邊一次反射后直接從CD邊射出（圖中未畫出）。已知棱鏡對a、b兩束光的折射率滿足naA．AB邊入射光線與CD邊的出射光線不平行B．a(chǎn)、b兩束光不可能從CD邊同一位置射出C．a(chǎn)光在棱鏡中傳播的時間更長D．從CD邊射出的位置b光一定在a光上面【答案】C【詳解】作出光路圖根據(jù)圖像及題意有A．根據(jù)光路圖，由幾何關(guān)系和折射定律以及反射定律可知，AB邊入射光線與CD邊的出射光線平行，故A錯誤；B．由圖可知，由于a、b光束的間距可調(diào)，故a光束上移，b光束下移，a、b光束就有可能從CD邊同一位置射出，故B錯誤；D．由圖可知，a光束從CD邊射出可能離底邊BC更遠(yuǎn)，從CD邊射出的位置b光不一定在a光上面，故D錯誤；C．根據(jù)圖中b光束的光路圖，根據(jù)正弦定理有EF可知EF=同理可得EG=b光束在玻璃中的路程為sb光束在玻璃運動的速度vb光束在玻璃運動的時間t同理可得t由于n可知sin可知t故C正確。故選C。2．在同一地點有兩個靜止的聲源，發(fā)出聲波1和聲波2在同一空間的空氣中沿同一方向傳播，圖為某時刻這兩列波的圖像，下列說法正確的是（）A．波1的傳播速度比波2的傳播速度大B．相對于同一障礙物，波2比波1的衍射現(xiàn)象更明顯C．在兩列波傳播的方向上，不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D．在兩列波傳播方向上運動的觀察者，聽到這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出的頻率相同【答案】C【詳解】A．兩列聲波在同一空間的空氣中沿同一方向傳播，波速相同。故A錯誤；B．由圖讀出聲波1比聲波2波長長，波長越長，波動性越強，所以相對于同一障礙物，波1比波2更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。故B錯誤；C．由v=λf得到兩波頻率之比為f1：f2=1：2兩列波發(fā)生干涉的必要條件是頻率相同，所以在這兩列波傳播的方向上，不會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。故C正確；D．由于觀察者在兩列波傳播方向上運動，會發(fā)生多普勒效應(yīng)，則聽到這兩列波的頻率均與從聲源發(fā)出的頻率不相同。故D錯誤。故選C。3．2023年9月23日杭州亞運會的開幕式驚艷全世界，其中大蓮花“復(fù)現(xiàn)錢塘江”，地屏上交叉潮、一線潮、回頭潮、魚鱗潮……如圖，用兩個繩波來模擬潮水相遇，一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，振動的固有頻率為2Hz，現(xiàn)在長繩兩端分別有一振源P、Q同時開始以相同振幅上下振動了一段時間，某時刻兩個振源在長繩上形成波形如圖所示，兩列波先后間隔一段時間經(jīng)過彈簧振子所在位置，觀察到小球先后出現(xiàn)了兩次振動，小球第一次振動時起振方向向上，且振動并不顯著，而小球第二次的振幅明顯較大，則（）

A．由Q振源產(chǎn)生的波先到達彈簧振子處B．兩列繩波可在繩上形成穩(wěn)定的干涉圖樣C．由Q振源產(chǎn)生的波的波速較接近4m/sD．錢江潮潮水交叉分開后，其振動周期發(fā)生改變【答案】C【詳解】A．由P、Q激發(fā)的機械波的波形圖及傳播方向可知，P波源產(chǎn)生的波起振方向向上，Q波源產(chǎn)生的波起振方向向下，所以先到達彈簧振子處的是由P波源產(chǎn)生的波，故A錯誤；B．同種介質(zhì)中的波速是相等的，圖中兩列波的波長不同，由v=λf可知兩列波頻率不同，所以不會形成干涉，故B錯誤；C．波源Q激發(fā)的機械波使小球產(chǎn)生了較強的振動，即共振，說明Q的振動頻率接近2Hz，即周期接近0.5s，所以波速接近于v=故C正確；D．機械波的疊加其實就是運動的合成，各個分運動是獨立的、互不影響的，所以錢江潮潮水交叉分開后，其振動周期不變，故D錯誤。故選C。4．如圖所示，因波源S周期性振動產(chǎn)生向右傳播的機械波，振幅呈現(xiàn)A、2A交替變化，當(dāng)t=0時刻恰好傳到x=7d位置處，P、Q分別是x=2d和x=4d位置處的兩個質(zhì)點，下列說法正確的是（）A．波源S的起振方向為y正方向B．機械波的波速在不斷變化C．當(dāng)機械波剛好傳到x=1ld位置處時，P點和Q點經(jīng)過的路程相等D．當(dāng)機械波剛好傳到x=8d位置處時，P、Q均在平衡位置且速度方向相同【答案】C【詳解】A．因恰好傳到x=7d位置處的質(zhì)點起振方向沿y軸負(fù)方向，則波源S的起振方向為y負(fù)方向，選項A錯誤；B．同一介質(zhì)中波速一定，選項B錯誤；C．當(dāng)機械波向右傳過11d后，P點路程是s1Q點路程s因振幅比為2：1，P點和Q點的路程相等，選項C正確；D．當(dāng)機械波剛好傳到x=8d位置處時，P在平衡位置，速度方向豎直向下，Q在平衡位置，速度方向豎直向上，不相同，選項D錯誤；故選C。5．圖甲是以O(shè)點為平衡位置，在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子，圖乙為該彈簧振子的振動圖象，由圖可知下列說法正確的是（）

A．在t=0.2s時，彈簧振子可能運動到O位置B．在t=0.1s與t=0.3s兩個時刻，彈簧振子的速度相同C．從t=0到t=0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子的動能持續(xù)地減小D．在t=0.2s與t=0.6s兩個時刻，彈簧振子的加速度相同【答案】C【詳解】A．t=0.2s時，振子的位移為正向最大值，但由于沒有規(guī)定正方向，所以此時振子的位置可能在A點也可能在B點，故A錯誤；B．t=0.1s時速度為正，t=0.3s時速度為負(fù)，兩者方向相反，故B錯誤；C．從t=0到t=0.2s的時間內(nèi)，彈簧振子遠(yuǎn)離平衡位置，速度減小，動能減小，故C正確；D．t=0.2s與t=0.6s兩個時刻，位移的大小相等，方向相反，故加速度的大小相等，方向相反，故D錯誤；故選C。6．如圖甲所示，質(zhì)量為m的物體B放在水平面上，通過輕彈簧與質(zhì)量為2m的物體A連接，現(xiàn)在豎直方向給物體A一初速度，當(dāng)物體A運動到最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零。從某時刻開始計時，物體A的位移隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（

）

A．t1+0.25sB．物體A在任意一個1.25s內(nèi)通過的路程均為C．物體A的振動方程為y=0.1D．物體B對水平面的最大壓力為6mg【答案】D【詳解】A.t1+0.25s～t1+0.5B.物體A由特殊位置（平衡位置或最大位移處）開始計時，在任意一個1.25s=11C.由圖乙可知振幅為A=10周期為T=1.0角速度為ω=規(guī)定向上為正方向，t=0時刻位移為0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05φ則振子的振動方程為y=A單位錯誤，故C錯誤；D.由物體A在最高點時，物體B與水平面間的作用力剛好為零，此時彈簧的拉力為F=mg對于物體A有2mg+F=2ma解得a=1.5當(dāng)物體A運動到最低點時，物體B對水平面的壓力最大，由簡諧運動的對稱性可知，物體A在最低點時加速度向上，且大小等于1.5g，由牛頓第二定律得F解得F由物體B的受力可知，物體B對水平面的最大壓力為F故D正確。故選D。7．如圖所示，半徑為R的特殊圓柱形透光材料圓柱體部分高度為R2，頂部恰好是一半球體，底部中心有一光源S向頂部發(fā)射一束由a、b兩種不同頻率的光組成的復(fù)色光，當(dāng)光線與豎直方向夾角θ變大時，出射點P的高度也隨之降低，只考慮第一次折射，發(fā)現(xiàn)當(dāng)P點高度h降低為1+22R時只剩下A．在此透光材料中a光的傳播速度小于b光的傳播速度B．此透光材料對b光的折射率為10+4C．a(chǎn)光從P點射出時，a光經(jīng)過SP路程所需的時間為5+2D．同一裝置用a、b光做單縫衍射實驗，b光的衍射現(xiàn)象更加明顯【答案】B【詳解】A．由題意可知，只剩下a光從頂部射出時，b光發(fā)生全反射，而a光沒發(fā)生全反射，可知b光臨界角比a光小，根據(jù)sin可知b光的折射率比a光的大，根據(jù)v=可知在此透光材料中b光的傳播速度小于a光的傳播速度，故A錯誤；B．只剩下a光從頂部射出時，如圖所示，由題意可知PB=可得PA=則∠POA=PS=在△OPS中，由正弦定理得PSb光發(fā)生全反射有sin此透光材料對b光的折射率為n故B正確；C．a(chǎn)光從P點射出時，a光經(jīng)過SP路程所需的時間為t=故C錯誤；D．b光的折射率比a光的大，b光的頻率比a光的大，則b光的波長比a光的小，波長越長，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則同一裝置用a、b光做單縫衍射實驗，a光的衍射現(xiàn)象更加明顯，故D錯誤。故選B。8．某一質(zhì)檢部門利用干涉原理測定礦泉水的折射率。如圖所示，單縫S0、屏上的P0點位于雙縫S1和S2的中垂線上，當(dāng)雙縫與屏之間的介質(zhì)為空氣或礦泉水時，屏上的干涉條紋間距分別為?x1與?x2.，當(dāng)介質(zhì)為礦泉水時，屏上P點處是P0上方的第4條亮條紋（不包括P0點處的亮條紋）的中心。已知入射光在真空中的波長為λ，真空中的光速為c，則（）A．?x2大于?x1B．該礦泉水的折射率為ΔC．當(dāng)介質(zhì)為礦泉水時，來自S1和S2的光傳播到P點處的時間差為3λD．僅將S0水平向左移動的過程中，P點仍能觀察到亮條紋【答案】D【詳解】A．根據(jù)楊氏雙縫干涉相鄰條紋間距的公式有Δ當(dāng)雙縫與屏之間的介質(zhì)為礦泉水時，波長會變小，而雙縫間距d與雙縫與屏之間的距離L相同，所以?x2小于?x1，故A錯誤；B．設(shè)光在真空中的波長為λ、在介質(zhì)中的波長為λ′ΔΔλ則可知Δ故B錯誤；C．P點處是P0上方的第4條亮條紋的中心，則光到雙縫的光程差為光在礦泉水波長的4倍，則來自S1和S2的光傳播到P點處的時間差為t=故C錯誤；D．將S0水平向左移動的過程中，P點與雙縫光程差不會改變，據(jù)題仍是光在介質(zhì)中波長的四倍，所以仍能觀察到亮條紋，故D正確。故選D。二、多選題9．位于坐標(biāo)原點O的波源，從t=0s時刻開始沿y軸負(fù)方向振動，形成一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。某時刻在0≤x≤12m之間第一次出現(xiàn)如圖所示的波形，此時質(zhì)點P、Q的位移大小相等，方向相反，且從該時刻起，質(zhì)點P第一次回到平衡位置和質(zhì)點Q第一次回到平衡位置所用時間之比為1:5。已知t=1.0s

A．圖示時刻P、Q兩質(zhì)點的加速度大小相等、方向相反B．若能發(fā)生穩(wěn)定干涉，該波所遇到的波的頻率為53C．從t=0s時刻開始，當(dāng)質(zhì)點P第二次到達波峰時，x=7D．若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為80m的障礙物，這列波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象【答案】ABC【詳解】A．圖示時刻P、Q兩質(zhì)點位移等大、反向，則加速度大小相等、方向相反，故A正確；B．設(shè)質(zhì)點P的平衡位置到坐標(biāo)原點的距離為x，波的傳播速度為v，則從該時刻起，質(zhì)點P第一次回到平衡位置的時間t質(zhì)點Q第一次回到平衡位置的時間t由題意知t聯(lián)立可得x=1因為t=1.0s時質(zhì)點Qt=T=可得v=20m/s，其頻率f=發(fā)生干涉時，兩列波的頻率相同，故B正確；C．質(zhì)點P從開始振動到第二次出現(xiàn)波峰所用的時間為t波從P點傳到x=7mt則x=7mΔ即54T，質(zhì)點在一個周期內(nèi)的路程為8cm，所以x=7D．衍射現(xiàn)象是波的特性，衍射一定能發(fā)生，障礙物尺寸80m大于該波的波長12m，不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選ABC。10．一列周期為T=4s沿x軸方向傳播的簡諧橫波在某時刻的部分波形如圖所示，P、Q、M為波上三個質(zhì)點，已知該時刻質(zhì)點P、Q坐標(biāo)分別為6m,2cm、10mA．該時刻質(zhì)點M向左運動 B．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．質(zhì)點P和質(zhì)點M的振動方向總相反 D．該波的波速為6m/s【答案】BD【詳解】AB．由于該時刻質(zhì)點P正沿y軸負(fù)方向振動，根據(jù)波形平移法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，該時刻質(zhì)點M向上運動，故A錯誤，B正確；C．由于質(zhì)點P、M不是相距半波長奇數(shù)倍的點，故振動方向并不是總相反，故C錯誤；D．設(shè)該時刻簡諧波的波動方程為y=4將質(zhì)點P、Q的坐標(biāo)分別代入波動方程可得44由于此時質(zhì)點P、Q均向下振動，則有12π20π聯(lián)立兩式解得λ=24波速v=故D正確。故選BD。11．以下光學(xué)現(xiàn)象正確的是（）

A．如圖甲光導(dǎo)纖維中內(nèi)芯的折射率大于外套B．如圖乙抽去一張紙片，劈尖干涉的條紋間距變小C．如圖丙太陽的反射光中振動方向垂直紙面的光較強D．如圖丁，用兩根鉛筆之間的縫隙觀察衍射條紋，縫隙越窄，觀察到的中央衍射條紋越寬【答案】ACD【詳解】A．甲光導(dǎo)纖維利用全反射原理，所以內(nèi)芯的折射率大于外套，故A正確；B．如圖乙抽去一張紙片，即空氣膜的夾角減小，根據(jù)薄膜干涉的原理可知，劈尖干涉的條紋間距變大，故B錯誤；C．太陽的反射光中振動方向垂直紙面的光較強，故C正確；D．根據(jù)單縫衍射原理可知，用兩根鉛筆之間的縫隙觀察衍射條紋，縫隙越窄，觀察到的中央衍射條紋越寬，故D正確。故選ACD。12．如圖所示，固定斜面的傾角為30°，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，下端固定在斜面底端，上端與質(zhì)量為m的小球甲相連，彈簧與斜面平行。一條不可伸長的輕繩繞過斜面頂端的輕質(zhì)定滑輪，一端連接小球甲，另一端連接一輕質(zhì)掛鉤。開始時各段繩子都處于伸直狀態(tài)，小球甲靜止在A點?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量也為m的小球乙，并從靜止釋放小球乙，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時小球甲運動到B點，一段時間后，小球甲到達最高點C。不計一切摩擦，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，甲不會和定滑輪相碰，乙不會和地面相碰，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）

A．BC=2ABB．小球甲從A點第一次運動到C點，所用時間為πC．小球甲從A點運動到C點的過程中，最大速度為mD．小球甲從A點運動到C點，彈簧彈性勢能的變化量為m【答案】BC【詳解】A．輕質(zhì)彈簧，不計摩擦，甲、乙與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒，可知，甲乙小球的運動是簡諧運動，沒有懸掛小球乙時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對小球甲分析有mg解得x根據(jù)簡諧運動的特征，小球甲運動到平衡位置O點，所受合力為零，此時有mg=mg解得x此時彈簧處于拉伸狀態(tài)，可知該平衡位置O點在原長B位置的上側(cè)，根據(jù)簡諧運動的對稱性規(guī)律可知AO=AB+BO=則有BC=BO+OC=A錯誤；B．根據(jù)彈簧振子的周期公式有T=2π則小球甲從A點第一次運動到C點，所用時間為t=B正確；C．根據(jù)上述，小球甲運動到平衡位置O點時速度最大，由于甲開始運動與O點彈簧的形變量相等，彈性勢能相等，則有有mg解得vC正確；D．小球甲從A點運動到C點，根據(jù)能量守恒定律有Δ解得ΔD錯誤。故選BC。三、解答題13．折射率為2的某種透明材料制成的空心球體，內(nèi)徑是R，外徑為2R，其過球心的某截面（紙面內(nèi)）如圖所示，一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點射入。求：I．當(dāng)入射角為多少時從A點射入的光線經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切；Ⅱ．當(dāng)入射角滿足什么條件時從A點射入的光線經(jīng)折射后能進入空腔內(nèi)。

【答案】I．i=45?！驹斀狻浚?）光線經(jīng)折射后到達內(nèi)球面上得B點時恰好與球面相切，設(shè)此時的入射角為i，光路圖如下。根據(jù)幾何關(guān)系得∠BAO=根據(jù)折射定律n=得sin所以入射角為i=（2）入射角為i′時光束經(jīng)折射到達內(nèi)球面上的M所以sin即∠AMD=由正弦定理得sin又AO=2MO由折射定律得n=綜上可得i因此入射角滿足i<30一、單選題1．（2023·浙江·高考真題）如圖甲所示，一導(dǎo)體桿用兩條等長細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸OO′，接入電阻R構(gòu)成回路．導(dǎo)體桿處于豎直向上的勻強磁場中，將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放，導(dǎo)體桿開始下擺。當(dāng)R=RA． B．C． D．【答案】B【詳解】導(dǎo)體桿切割磁感線時，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可得，導(dǎo)體桿受到的安培力總是阻礙導(dǎo)體棒的運動。當(dāng)R從R0變?yōu)?故選B。2．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，兩彈簧自由端相距x。套在桿上的小球從中點以初速度v向右運動，小球?qū)⒆鲋芷跒門的往復(fù)運動，則（）A．小球做簡諧運動B．小球動能的變化周期為TC．兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為TD．小球的初速度為v2時，其運動周期為【答案】B【詳解】A．物體做簡諧運動的條件是它在運動中所受回復(fù)力與位移成正比，且方向總是指向平衡位置，可知小球在桿中點到接觸彈簧過程，所受合力為零，此過程做勻速直線運動，故小球不是做簡諧運動，A錯誤；BC．假設(shè)桿中點為O，小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為A，小球向左壓縮彈簧至最大壓縮量時的位置為B，可知小球做周期為T的往復(fù)運動過程為O→A→O→B→O根據(jù)對稱性可知小球從O→A→O與O→B→O，這兩個過程的動能變化完全一致，兩根彈簧的總彈性勢能的變化完全一致，故小球動能的變化周期為T2，兩根彈簧的總彈性勢能的變化周期為TD．小球的初速度為v2時，可知小球在勻速階段的時間變?yōu)樵瓉淼?T可知接觸彈簧過程所用時間與速度無關(guān)，即接觸彈簧過程時間保持不變，故小球的初速度為v2時，其運動周期應(yīng)小于2T故選B。3．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）圖甲中的裝置水平放置，將小球從平衡位置O拉到A后釋放，小球在O點附近來回振動；圖乙中被細(xì)繩拴著的小球由靜止釋放后可繞固定點來回擺動。若將上述裝置安裝在太空中的我國空間站內(nèi)進行同樣操作，下列說法正確的是（）A．甲圖中的小球?qū)⒈３朱o止B．甲圖中的小球仍將來回振動C．乙圖中的小球仍將來回擺動D．乙圖中的小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運動【答案】B【詳解】AB．空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，甲圖中的小球所受的彈力不受失重的影響，則小球仍將在彈力的作用下來回振動，A錯誤，B正確；CD．圖乙中的小球在地面上由靜止釋放時，所受的回復(fù)力是重力的分量，而在空間站中處于完全失重時，回復(fù)力為零，則小球由靜止釋放時，小球仍靜止不動，不會來回擺動；也不會做勻速圓周運動，若給小球一定的初速度，則小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，C、D錯誤。故選B。4．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）漁船常用回聲探測器發(fā)射的聲波探測水下魚群與障礙物．聲波在水中傳播速度為1500m/s，若探測器發(fā)出頻率為1.5×A．兩列聲波相遇時一定會發(fā)生干涉B．聲波由水中傳播到空氣中，波長會改變C．該聲波遇到尺寸約為1mD．探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度無關(guān)【答案】B【詳解】AD．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，探測器接收到的回聲頻率與被探測物相對探測器運動的速度有關(guān)，而兩列聲波發(fā)生干涉的條件是頻率相等，所以兩列聲波相遇時不一定發(fā)生干涉，故AD錯誤；B．聲波由水中傳播到空氣中時，聲波的波速發(fā)生變化，所以波長會發(fā)生改變，故B正確；C．根據(jù)波長的計算公式可得λ=當(dāng)遇到尺寸約1m的被探測物時不會發(fā)生明顯衍射，故C錯誤；故選B。5．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）位于坐標(biāo)原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動，其位移y隨時間t變化的關(guān)系式為y=Asin(2πTt)，則t=A．

B．

C．

D．

【答案】D【詳解】由于t=0時波源從平衡位置開始振動，由振動方程可知，波源起振方向沿y軸正方向，且t=T時波的圖像應(yīng)和t=0時的相同，根據(jù)“上坡下，下坡上”可知t=T時的波形圖為選項D圖。故選D。6．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波長為100cm，振幅為8cm。介質(zhì)中有a和b兩個質(zhì)點，其平衡位置分別位于x=?403cm和x=120cm處。某時刻b質(zhì)點的位移為y=4cmA．

B．

C．

D．【答案】A【詳解】ab之間的距離為Δ此時b點的位移4cm且向y軸正方向運動，令此時b點的相位為φ，則有4=8解得φ=π6或由ab之間的距離關(guān)系可知φ則φa=5y=8且向下振動，即此時的波形圖為

故選A。7．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下面上下兩圖分別是一列機械波在傳播方向上相距6m的兩個質(zhì)點P、Q的振動圖像，下列說法正確的是（

）

A．該波的周期是5s B．該波的波速是3m/sC．4s時P質(zhì)點向上振動 D．4s時Q質(zhì)點向上振動【答案】C【詳解】A．由振動圖像可看出該波的周期是4s，A錯誤；B．由于Q、P兩個質(zhì)點振動反相，則可知兩者間距離等于(n+12)λ=6m，根據(jù)v=λT=32n+1B錯誤；C．由P質(zhì)點的振動圖像可看出，在4s時P質(zhì)點在平衡位置向上振動，C正確；D．由Q質(zhì)點的振動圖像可看出，在4s時Q質(zhì)點在平衡位置向下振動，D錯誤。故選C。8．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖（a），在均勻介質(zhì)中有A、B、C和D四點，其中A、B、C三點位于同一直線上，AC=BC=4m,DC=3m,DC垂直AB．t=0時，位于A、B、C處的三個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面ABD垂直，已知波長為

A．這三列波的波速均為2B．t=2s時，DC．t=4.5s時，D處的質(zhì)點向yD．t=6s時，D處的質(zhì)點與平衡位置的距離是【答案】C【詳解】A．由圖（b）的振動圖像可知，振動的周期為4s，故三列波的波速為v=A錯誤；B．由圖（a）可知，D處距離波源最近的距離為3m，故開始振動后波源C處的橫波傳播到D處所需的時間為t故t=2s時，DC．由幾何關(guān)系可知AD=BD=5m，波源A、B產(chǎn)生的橫波傳播到Dt故t=4.5s時，僅波源C處的橫波傳播到D處，此時Dt由振動圖像可知此時D處的質(zhì)點向y軸負(fù)方向運動，C正確；D．t=6s時，波源C處的橫波傳播到Dt由振動圖像可知此時D處為波源C處傳播橫波的波谷；t=6s時，波源A、B處的橫波傳播到Dt由振動圖像可知此時D處為波源A、B處傳播橫波的波峰。根據(jù)波的疊加原理可知此時D處質(zhì)點的位移為y=2A?A=2故t=6s時，D故選C。9．（2023·浙江·高考真題）主動降噪耳機能收集周圍環(huán)境中的噪聲信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波，某一噪聲信號傳到耳膜的振動圖像如圖所示，取得最好降噪效果的抵消聲波（聲音在空氣中的傳播速度為340mA．振幅為2AB．頻率為100C．波長應(yīng)為1.7mD．在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動同相【答案】B【詳解】主動降噪耳機是根據(jù)波的干涉條件，抵消聲波與噪聲的振幅、頻率相同，相位相反，疊加后才能相互抵消來實現(xiàn)降噪的。A．抵消聲波與噪聲的振幅相同，也為A，A錯誤；B．抵消聲波與噪聲的頻率相同，由f=B正確；C．抵消聲波與噪聲的波速、頻率相同，則波長也相同，為λ=vT=340×0.01C錯誤；D．抵消聲波在耳膜中產(chǎn)生的振動與圖中所示的振動反相，D錯誤。故選B10．（2022·天津·高考真題）在同一均勻介質(zhì)中，分別位于坐標(biāo)原點和x=7m處的兩個波源O和P，沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，某時刻a和b分別傳播到x=3m和x=5mA．a(chǎn)與b的頻率之比為2:1 B．O與P開始振動的時刻相同C．a(chǎn)與b相遇后會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 D．O開始振動時沿y軸正方向運動【答案】A【詳解】A．由同一均勻介質(zhì)條件可得a和b兩列波在介質(zhì)中傳播速度v相同，由圖可知，a和b兩列波的波長之比為λ根據(jù)f=可得a與b的頻率之比為f故A正確；B．因a和b兩列波的波速相同，由a和b兩列波分別傳播到x=3m和x=5m處的時刻相同，可知O與C．因a與b的頻率不同，a與b相遇后不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤；D．a(chǎn)波剛傳到3m處，由波形平移法可知，3m處的質(zhì)點開始振動方向沿y軸負(fù)方向，而所有質(zhì)點的開始振動方向都相同，所以O(shè)點開始振動的方向也沿故選A。11．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（

）A．

B．

C．

D．

【答案】A【詳解】根據(jù)折射定律n上sinθ上=n下sinθ下由于地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，則n下>n上，則θ下逐漸減小，畫出光路圖如下

則從高到低θ下逐漸減小，則光線應(yīng)逐漸趨于豎直方向。故選A。12．（2023·浙江·高考真題）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直角邊AB以角度θ入射，依次經(jīng)AC和BC兩次反射，從直角邊AC出射。出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)了α角，則α（）A．等于90° B．大于90°C．小于90° D．與棱鏡的折射率有關(guān)【答案】A【詳解】如圖所示設(shè)光線在AB邊的折射角為β，根據(jù)折射定律可得n=設(shè)光線在BC邊的入射角為φ，光線在AC邊的入射角為r，折射角為i；由反射定律和幾何知識可知β+φ=45°β+2φ+r=90°聯(lián)立解得r=β根據(jù)折射定律可得sin可得i=θ過D點做出射光的平行線，則該平行線與AB的夾角為θ，由幾何知識可知，入射光與出射光的夾角為90°。故選A。13．（2023·福建·統(tǒng)考高考真題）如圖，一教師用側(cè)面開孔的透明塑料瓶和綠光激光器演示“液流導(dǎo)光”實驗。瓶內(nèi)裝有適量清水．水從小孔中流出后形成了彎曲的液流。讓激光水平射向小孔，使光束與液流保持在同一豎直平面內(nèi)，觀察到光束沿著彎曲的液流傳播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流傳播的是（）A．減弱激光強度B．提升瓶內(nèi)液面高度C．改用折射率更小的液體D．增大激光器與小孔之間的水平距離【答案】B【詳解】若想使激光束完全被限制在液流內(nèi)，則應(yīng)使激光在液體內(nèi)發(fā)生全反射現(xiàn)象，根據(jù)全反射臨界角n=可知應(yīng)該增大液體的折射率或則增大激光束的入射角。A．減弱激光的強度，激光的臨界角，折射率均不會改變，故A錯誤；B．提升瓶內(nèi)液面的高度，會造成開口處壓強增大，水流的速度增大，水流的更遠(yuǎn)，進而增大了激光束的入射角，則會有大部分光在界面處發(fā)生全反射，有助于光速更好的沿液流傳播，故B正確；C．若改用折射率更小的液體，臨界角變大，更不容易發(fā)生全反射，故C錯誤；D．增大激光器與小孔之間的水平距離不能改變液體的折射率或激光束的入射角，現(xiàn)象不會改變，故D錯誤。故選B。14．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長度為0.9m，水的折射率n=43，細(xì)燈帶到水面的距離?=7A．

B．

C．

D．

【答案】C【詳解】燈帶發(fā)出的光從水面射出時發(fā)生全反射臨界角的正弦值sin則tan燈帶上的一個點發(fā)出的光發(fā)生全反射的臨界角如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得r=?則一個點發(fā)出的光在水面上能看到的r=0.3m

等腰直角三角形發(fā)光體的內(nèi)切圓半徑r'r解得r故中間無空缺。故選C。15．（2023·河北·高考真題）制造某型芯片所使用的銀灰色硅片覆上一層厚度均勻的無色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈現(xiàn)深紫色。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面發(fā)生了全反射C．薄膜上下表面的反射光發(fā)生了干涉 D．薄膜厚度發(fā)生變化，硅片總呈現(xiàn)深紫色【答案】C【詳解】A．上述現(xiàn)象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要為光的折射，上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理不相同，故A錯誤；BC．硅片呈現(xiàn)深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，振動加強，故B錯誤，C正確；D．根據(jù)光的干涉中相互加強的條件，可知當(dāng)薄膜的厚度發(fā)生變化時，滿足加強條件的波長也會發(fā)生改變，導(dǎo)致硅片呈現(xiàn)不同的顏色，故D錯誤。故選C。16．（2023·重慶·統(tǒng)考高考真題）某實驗小組利用雙縫干涉實驗裝置分別觀察a、b兩單色光的干涉條紋，發(fā)現(xiàn)在相同的條件下光屏上a光相鄰兩亮條紋的間距比b光的小。他們又將a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，發(fā)現(xiàn)a光的折射角比b光的大，則（）A．在空氣中傳播時，a光的波長比b光的大B．在水中傳播時，a光的速度比b光的大C．在水中傳播時，a光的頻率比b光的小D．由水射向空氣時，a光的全反射臨界角比b光的小【答案】D【詳解】A．根據(jù)相鄰兩條亮條紋的間距計算公式Δ由此可知λ故A錯誤；B．根據(jù)折射定律n=a、b光以相同的入射角由水斜射入空氣，a光的折射角比b光的大，則n根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度與折射率的關(guān)系n=可得在水中傳播時，a光的速度比b光的小，故B錯誤；C．在水中傳播時，a光的折射率比b光的大，所以a光的頻率比b光的大，故C錯誤；D．根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系n=可得在水中傳播時，a光的折射率比b光的大，a光的全反射臨界角比b光的小，故D正確。故選D。17．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（

）A．偏振現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．干涉現(xiàn)象 D．全反射現(xiàn)象【答案】C【詳解】陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象。故選C。18．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是（

）

A．劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動 B．劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動C．劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動 D．劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動【答案】A【詳解】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，G增長的高度大于C增長的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動，則條紋向左移動。故選A。19．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）用某種單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模?/p>

）

A．13倍 B．12倍 C．2倍【答案】B【詳解】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距與波長關(guān)系有Δ由題圖知x乙=2x甲則d故選B。20．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）能說明光是橫波的是（）A．全反射 B．干涉 C．偏振 D．衍射【答案】C【詳解】A．根據(jù)光的全反射現(xiàn)象，說明光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)會有不同的現(xiàn)象，不能因此確定是橫波還是縱波，故A錯誤；BD．干涉和衍射是所有波的特性，不能因此確定是橫波還是縱波；根據(jù)光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，說明光是一種鋒返波，具有波動性，故BD錯誤；C．光的偏振現(xiàn)象說明振動方向與光的傳播方向垂直，即說明光是橫波，故C正確；故選C。21．（2022·北京·高考真題）下列現(xiàn)象能說明光是橫波的是（

）A．光的衍射現(xiàn)象 B．光的折射現(xiàn)象C．光的偏振現(xiàn)象 D．光的干涉現(xiàn)象【答案】C【詳解】光的偏振現(xiàn)象能說明光是橫波。故選C。22．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，由波長為λ1和λ2的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長為λ1和λ2的光形成的距離O點最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射，則（）A．λ1<λ2，M是波長為λ1的光出射位置 B．λ1<λ2，N是波長為λ1的光出射位置C．λ1>λ2，M是波長為λ1的光出射位置 D．λ1>λ2，N是波長為λ1的光出射位置【答案】D【分析】本題考查折射定律以及雙縫干涉實驗。【詳解】由雙縫干涉條紋間距的公式Δx=可知，當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時，波長越長條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知λ反射光經(jīng)過三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同時，折射率越大的色光折射角越大，由于λ則n所以N是波長為λ1的光出射位置，故D正確，ABC錯誤。故選D。23．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（

）A．用復(fù)色光投射就看不到條紋B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D．藍光干涉條紋的間距比紅光的大【答案】B【詳解】A．用復(fù)色光投射同樣能看到條紋，A錯誤；B．雙縫干涉實驗中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，B正確；C．由條紋間Δx=LdD．由條紋間Δx=Ldλ知，且λ藍故選B。二、多選題24．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點，依次通過相距L的A、B兩點。已知質(zhì)點在A點的位移大小為振幅的一半，B點位移大小是A點的3倍，質(zhì)點經(jīng)過A點時開始計時，t時刻第二次經(jīng)過B點，該振動的振幅和周期可能是（

）

A．2L3?1,3t B．2L3?1,4t【答案】BC【詳解】AB．當(dāng)AB兩點在平衡位置的同側(cè)時有1可得φa=π6因此可知第二次經(jīng)過B點時φb2解得T=4t此時位移關(guān)系為3解得A