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

專題11機械波及光的運用01專題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖02考情分析·解密高考03高頻考點·以考定法04核心素養(yǎng)·難點突破05創(chuàng)新好題·輕松練習考點內(nèi)容考情預(yù)測簡諧運動的圖像分析及函數(shù)表達式高考對于這部分知識點的考查，主要通過單擺、橫波、縱波以及波的干涉衍射及多普勒效應(yīng)，光的折射率及全反射、干涉衍射及偏振現(xiàn)象進行命題設(shè)計，體現(xiàn)物理對光與機械波的科學(xué)技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的指導(dǎo)、創(chuàng)新等作用。在解決此類問題時要分析題意中的情境，抓住問題實質(zhì)，具備一定的圖像理解能力和數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力。2024年備考建議光的全反射是各省市常考的重難點，以及簡諧運動與機械波的圖像分析，利用光的干涉衍射及偏振解釋生活現(xiàn)象等。機械波的形成及圖像分析波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)光的折射定律及全反射光的干涉、衍射及偏振現(xiàn)象學(xué)習目標熟悉簡諧運動的圖像分析，比較不同時刻的回復(fù)力、加速度、速度、位移等物理量的變化情況，以及單擺的周期公式。2.熟練機械波的圖像分析，質(zhì)點振動的方向、波的傳播方向、波速、周期、頻率等求解，以及機械波的干涉衍射及多普勒效應(yīng)。3.掌握光的折射定律，熟悉光路圖作圖，利用幾何關(guān)系求解全反射的條件，利用光的干涉衍射及偏振解析生活現(xiàn)象?！镜淅?】（2022·海南·高考真題）在同一地方，甲、乙兩個單擺做振幅不同的簡諧運動，其振動圖像如圖所示，可知甲、乙兩個單擺的擺長之比為（

）A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4【答案】C【詳解】由振動圖像可知甲乙兩個單擺周期之比為T甲：T乙=0.8：1.2=2：3根據(jù)單擺周期公式T=2π可得L=則甲、乙兩個單擺的擺長之比為L甲：L乙=T甲2：T乙2=4：9故選C?！镜淅?】（多選）（2023·重慶·統(tǒng)考高考真題）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，波速為2m/s，t=0時的波形圖如圖所示，P為該介質(zhì)中的一質(zhì)點。則（）

A．該波的波長為14mB．該波的周期為8sC．t＝0時質(zhì)點P的加速度方向沿y軸負方向D．0~2s內(nèi)質(zhì)點P運動的路程有可能小于0.1m【答案】BD【詳解】A．由圖可知3解得λ=16A錯誤；B．由v=得T=B正確；C．簡諧運動的加速度總指向平衡位置，P點位于y軸負半軸，加速度方向沿y軸正方向，C錯誤；D．P點位于y軸的負半軸，經(jīng)過2若波向x軸負方向傳播，P向遠離平衡位置方向振動，在0~2s內(nèi)質(zhì)點P運動的路程有可能小于0.1m，D正確；故選BD?！镜淅?】（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，置于管口T前的聲源發(fā)出一列單一頻率聲波，分成兩列強度不同的聲波分別沿A、B兩管傳播到出口O。先調(diào)節(jié)A、B兩管等長，O處探測到聲波強度為400個單位，然后將A管拉長d=15cm，在O處第一次探測到聲波強度最小，其強度為100個單位。已知聲波強度與聲波振幅平方成正比，不計聲波在管道中傳播的能量損失，則（

A．聲波的波長λ=15cm B．聲波的波長C．兩聲波的振幅之比為3:1 D．兩聲波的振幅之比為2:1【答案】C【詳解】CD．分析可知A、B兩管等長時，聲波的振動加強，將A管拉長d=15cm后，兩聲波在OAA可得兩聲波的振幅之比A故C正確，D錯誤；AB．根據(jù)振動減弱的條件可得λ解得λ=6故AB錯誤。故選C?？枷?1簡諧運動的圖像分析及函數(shù)表達式一、簡諧運動的特征1．動力學(xué)特征：F＝－kx，“－”表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，k是比例系數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)．2．運動學(xué)特征：簡諧運動的加速度與物體偏離平衡位置的位移成正比，而方向相反，為變加速運動，遠離平衡位置時，x、F、a、Ep均增大，v、Ek均減小，靠近平衡位置時則相反．3．運動的周期性特征：相隔T或nT的兩個時刻振子處于同一位置且振動狀態(tài)相同．4．對稱性特征：(1)相隔eq\f(T,2)或eq\f(2n＋1T,2)(n為正整數(shù))的兩個時刻，振子位置關(guān)于平衡位置對稱，位移、速度、加速度大小相等，方向相反．(2)如圖所示，振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置O對稱的兩點P、P′(OP＝OP′)時，速度的大小、動能、勢能相等，相對于平衡位置的位移大小相等．(3)振子由P到O所用時間等于由O到P′所用時間，即tPO＝tOP′.(4)振子往復(fù)過程中通過同一段路程(如OP段)所用時間相等，即tOP＝tPO.5．能量特征：振動的能量包括動能Ek和勢能Ep，簡諧運動過程中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能守恒．二、簡諧運動的公式和圖象1．簡諧運動的公式：(1)簡諧運動中位移隨時間變化的表達式叫振動方程，一般表示為x＝Asin(ωt＋φ)．(2)從平衡位置開始計時，函數(shù)表達式為x＝Asinωt，從最大位移處開始計時，函數(shù)表達式為x＝Acosωt.2．對簡諧運動圖象的認識：(1)簡諧運動的圖象是一條正弦或余弦曲線，如圖所示．(2)圖象反映的是位移隨時間的變化規(guī)律，隨時間的增加而延伸，圖象不代表質(zhì)點運動的軌跡．3．圖象信息：(1)由圖象可以得出質(zhì)點做簡諧運動的振幅、周期和頻率．(2)可以確定某時刻質(zhì)點離開平衡位置的位移．(3)可以確定某時刻質(zhì)點回復(fù)力、加速度的方向：因回復(fù)力總是指向平衡位置，故回復(fù)力和加速度在圖象上總是指向t軸．(4)確定某時刻質(zhì)點速度的方向：速度的方向可以通過下一時刻位移的變化來判定，下一時刻位移如增加，振動質(zhì)點的速度方向就是遠離t軸，下一時刻位移如減小，振動質(zhì)點的速度方向就是指向t軸．(5)比較不同時刻回復(fù)力、加速度的大?。?6)比較不同時刻質(zhì)點的動能、勢能的大?。枷?2機械波的形成及圖像分析一、波的圖象及波速公式的應(yīng)用1．波動圖象的特點(1)質(zhì)點振動nT(波傳播nλ)時，波形不變．(2)在波的傳播方向上，當兩質(zhì)點平衡位置間的距離為nλ時(n＝1,2,3…)，它們的振動步調(diào)總相同；當兩質(zhì)點平衡位置間的距離為(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3…)時，它們的振動步調(diào)總相反．(3)波源質(zhì)點的起振方向決定了它后面的質(zhì)點的起振方向，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同．2．波動圖象的信息(1)直接讀取振幅A和波長λ，以及該時刻各質(zhì)點的位移．(2)確定某時刻各質(zhì)點加速度的方向，并能比較其大?。?3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點的振動方向或由各質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向．3．波速與波長、周期、頻率的關(guān)系為：v＝eq\f(λ,T)＝λf.判斷波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向的三種常見方法(1)上下坡法：沿波的傳播方向，上坡時質(zhì)點向下振動，下坡時質(zhì)點向上振動，如圖甲所示．(2)同側(cè)法：波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側(cè)，如圖乙所示．(3)微平移法：將波形圖沿傳播方向平移Δx(Δx≤eq\f(λ,4))，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點來判定，如圖丙所示．二、波動圖象和振動圖象的比較兩種圖象比較內(nèi)容振動圖象波動圖象研究對象一振動質(zhì)點沿波傳播方向上的所有質(zhì)點圖象意義一質(zhì)點位移隨時間變化的規(guī)律某時刻所有質(zhì)點相對平衡位置的位移圖象特點圖象信息①振動周期、振幅②各時刻質(zhì)點的位移、速度、加速度(包括大小、方向)①波長、振幅②任意一質(zhì)點此時刻的位移③任意一質(zhì)點在此時刻加速度方向圖象變化隨時間推移圖象延續(xù)，但原有形狀不變隨時間推移，圖象沿傳播方向平移一完整曲線對應(yīng)橫坐標一個周期一個波長三、機械波的多解問題1．造成波動問題多解的主要因素有(1)周期性：①時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確；②空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確．(2)雙向性：①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定；②振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定．2．解決波的多解問題的思路一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系Δt或Δx，若此關(guān)系為時間，則t＝nT＋Δt(n＝0,1,2…)；若此關(guān)系為距離，則x＝nλ＋Δx(n＝0,1,2…)．3．求解波的多解問題的一般步驟(1)根據(jù)初、末兩時刻的波形圖確定傳播距離與波長的關(guān)系通式．(2)根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解．(3)根據(jù)波速公式v＝eq\f(Δx,Δt)或v＝eq\f(λ,T)＝λf求波速．考向03波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)1．波的干涉中振動加強點和減弱點的判斷某質(zhì)點的振動是加強還是減弱，取決于該點到兩相干波源的距離之差Δr.(1)當兩波源振動步調(diào)一致時若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動加強；若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動減弱．(2)當兩波源振動步調(diào)相反時若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動加強；若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動減弱．2．波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不大或者小于波長．3．多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率：觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)．當波以速度v通過觀察者時，時間t內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為N＝eq\f(vt,λ)，因而單位時間內(nèi)通過觀察者的完全波的個數(shù)，即接收頻率．(2)當波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當波源與觀察者相互遠離時，觀察者接收到的頻率變小．考向01簡諧運動的圖像分析及函數(shù)表達式【針對練習1】（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，在光滑桿下面鋪一張白紙，一帶有鉛筆的彈簧振子在A、B兩點間做簡諧運動，白紙沿垂直桿方向以0.4m/s的速度移動，鉛筆在白紙上留下的痕跡如圖所示。已知彈簧的勁度系數(shù)k=10N/m，振子（小球與鉛筆）的質(zhì)量為

A．圖線為鉛筆的運動軌跡B．彈簧振子的周期為0.25C．鉛筆在x=5cm的位置留下痕跡時，振子的加速度為D．鉛筆在x=10cm的位置留下痕跡時，振子的動能為【答案】C【詳解】A．鉛筆在一條直線上往復(fù)運動，圖線不是鉛筆的運動軌跡，故A錯誤；B．一個周期內(nèi)白紙移動距離l=20白紙移動速度為v=0.4該彈簧振子的周期為T=故B錯誤；C．振幅A=8cm，鉛筆在x=5cmF=?kA=?0.振子的加速度為a=故C正確；D．根據(jù)能量守恒，鉛筆在x=10cmE故D錯誤。故選C?！踞槍毩?】（多選）（2024·四川成都·成都七中?？家荒＃﹫D示為地球表面上甲、乙單擺的振動圖像。以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向，地球上的自由落體加速度為10m/s2，月球上的自由落體加速度為1.6m/s2，下列說法正確的是（）

A．甲、乙兩個單擺的擺長之比為4:1B．甲擺在月球上做簡諧運動的周期為5sC．甲擺振動的振幅4cmD．甲單擺的擺長約為4mE．乙單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x=2【答案】BCE【詳解】A,．如圖可知，在地球上甲單擺的周期為2s，乙單擺的周期為4s，甲乙兩單擺的周期比為1:2，根據(jù)單擺的周期公式T=2π可得L=甲乙兩單擺的擺長比為1:4，A錯誤；B．在地球上甲單擺的周期為2s，根據(jù)單擺的周期公式T=2π可知T可得TB正確；C．振幅為偏離平衡位置的最大距離，如圖可知甲擺振動的振幅為4cm，C正確；D．甲單擺的周期為2s，根據(jù)單擺的周期公式T=2π可得擺長為L≈1D錯誤；E．如圖可知乙單擺的振幅為2cm，周期為4s，可得ω=t=0時，位移為正向最大，所以初相位為φ根據(jù)簡諧運動位移隨時間變化的關(guān)系x=A可得，乙單擺位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x=2E正確。故選BCE?？枷?2機械波的形成及圖像分析【針對練習3】（2023·貴州·清華中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖甲所示是一列簡諧橫波在t=0.2s時刻的波形圖，質(zhì)點P的平衡位置位于x=7A．波沿x軸正方向傳播B．再經(jīng)過0.2s質(zhì)點P的加速度最大且沿yC．質(zhì)點Q的振動方程為y=6D．該波的波速為10m/s【答案】C【詳解】A．由圖乙可知t=0.2s時刻，質(zhì)點P向下振動，根據(jù)上下坡法，波沿xB．由圖乙可知，再經(jīng)過0.2s質(zhì)點P的位于波谷，加速度最大且沿yC．質(zhì)點P、Q的相位差φ由圖乙可知質(zhì)點P的振動方程為y=A質(zhì)點Q的振動方程為y=A故C正確；D．該波的波長為8m，周期為1.6v=故D錯誤。故選C?！踞槍毩?】（多選）（2023·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測）位置坐標x=0的波源S在t=0時刻從平衡位置開始向下運動，形成沿x軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，沿波傳播方向上有間距均為1m的9個質(zhì)點，位置坐標如圖所示。t=0時刻各質(zhì)點均處于平衡位置，經(jīng)0.3秒x=1m處的質(zhì)點第一次具有正向最大速度，同時

A．波速為10B．x=?3m和x=3C．t=0.6s時，x=4D．t=0.5s時，x=?2.5【答案】AB【詳解】A．設(shè)該波的波速為v，周期為T，根據(jù)題意可得xx其中x1=1聯(lián)立解得v=10m/s，故A正確；B．由于該波源形成沿x軸正、負兩個方向傳播的簡諧橫波，則關(guān)于該波源對稱的點的振動步調(diào)一致，故B正確；C．該波從波源傳播到x=4mt=則可知0.4s時x=40.2則可知t=0.6s時，x=4D．波傳播到x=?2.5mt則再經(jīng)過0.25s，x=?2.5故選AB?？枷?3波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)【針對練習5】（2023·吉林長春·統(tǒng)考一模）同一均勻介質(zhì)中，位于x=0和x=1.2m處的兩個波源沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，a波沿x軸正方向傳播，b波沿x軸負方向傳播。在t=0時兩波源間的波形如圖所示，A、B為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，a波的波速為2m/s，則（

）A．b波的周期為0.1sB．A質(zhì)點開始振動時沿y軸正方向運動C．t=0.25s時，B質(zhì)點位于最大位移處D．當兩列波都傳到A質(zhì)點后，A質(zhì)點的振動加強【答案】C【詳解】A．由題知，簡諧橫波a和b在同一均勻介質(zhì)中，則va=vb=2m/s再由題圖可知λa=λb=0.4m則根據(jù)v=λTa=Tb=0.2s故A錯誤；B．由于va=vb，且由題圖可看出t=0時A質(zhì)點距a波最近，則a波先傳播到質(zhì)點A，則A質(zhì)點開始振動時沿y軸負方向運動，故B錯誤；C．由于質(zhì)點B距離a波和b波均為0.2m，則經(jīng)過0.1s質(zhì)點B開始振動，則t=0.25s時，質(zhì)點B振動了0.15s即34T，由于B質(zhì)點的起振方向向下，則3D．由題圖可知t=0時A質(zhì)點距a波波源0.5m，距b波波源0.7m，則A質(zhì)點到兩波源的波程差為x=0.2m=1×0.5λ則A質(zhì)點的振動減弱，故D錯誤。故選C?！踞槍毩?】（2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)?？寄M預(yù)測）兩列機械波在同種介質(zhì)中相向而行，P、Q為兩列波的波源，以P、Q的連線和中垂線為軸建立坐標系，P、Q的坐標如圖所示。某時刻的波形如圖所示。已知P波的傳播速度為10m/s，O點有一個觀察者，下列判斷正確的是（）

A．兩波源P、Q的起振方向相同B．經(jīng)過足夠長的時間，O的振幅為45C．波源Q產(chǎn)生的波比波源P產(chǎn)生的波更容易發(fā)生衍射D．當觀察者以2m/s的速度向Q點運動時，觀察者接收到Q波的頻率小于2.5【答案】B【詳解】A．兩波源P、Q的起振方向與波最前頭質(zhì)點的起振方向相同，由波形平移法可知，波源P的起振方向沿y軸負方向，波源Q的起振方向沿y軸正方向，即兩波源P、Q的起振方向相反，故A錯誤；B．根據(jù)對稱性可知，兩波的波峰與波峰或波谷與波谷同時到達O點，所以兩波在O點相遇后，O點振動加強，振幅等于兩波振幅之和，為45cm，故B正確；C．兩波的波長相等，波源Q產(chǎn)生的波與波源P產(chǎn)生的波發(fā)生衍射現(xiàn)象的難易程度相同，故C錯誤；D．當觀察者以2m/s的速度向Q點運動時，相當于觀察者不動，Q波向左傳播的速度v=觀察者接收到Q波的頻率為f=故D錯誤。故選B。考向04光的折射定律及全反射一、光的折射率和折射定律1．對折射率的理解(1)折射率大小不僅反映了介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)，也反映了光在介質(zhì)中傳播速度的大小v＝eq\f(c,n).(2)折射率的大小不僅與介質(zhì)本身有關(guān)，還與光的頻率有關(guān)．同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越?。?3)同一種色光，在不同介質(zhì)中雖然波速、波長不同，但頻率相同．2．幾種常見折射模型類別項目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)光的折射圖通過平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移通過三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折圓界面的法線是過圓心的直線，經(jīng)過兩次折射后向圓心偏折應(yīng)用測定玻璃的折射率全反射棱鏡，改變光的傳播方向改變光的傳播方向3．光路的可逆性在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的．如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會逆著原來的入射光線發(fā)生折射．二、光的全反射的理解及應(yīng)用1．求解光的折射、全反射問題的四點提醒(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對而言的．同一種介質(zhì)，相對于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)．(2)如果光線從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，則無論入射角多大，都不會發(fā)生全反射現(xiàn)象．(3)在光的反射和全反射現(xiàn)象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的．(4)當光射到兩種介質(zhì)的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射．2．求解全反射現(xiàn)象中光的傳播時間的一般思路(1)全反射現(xiàn)象中，光在同種均勻介質(zhì)中的傳播速度不發(fā)生變化，即v＝eq\f(c,n).(2)全反射現(xiàn)象中，光的傳播路程應(yīng)結(jié)合光路圖與幾何關(guān)系進行確定．(3)利用t＝eq\f(l,v)求解光的傳播時間．3．解決全反射問題的一般方法(1)確定光是從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)．(2)應(yīng)用sinC＝eq\f(1,n)確定臨界角．(3)根據(jù)題設(shè)條件，判定光在傳播時是否發(fā)生全反射．(4)如發(fā)生全反射，畫出入射角等于臨界角時的臨界光路圖．(5)運用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進行分析、判斷、運算，解決問題．【典例4】（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°，OP邊上的點光源S到頂點O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（

）

A．12d B．22d C．【答案】C【詳解】設(shè)光線在OQ界面的入射角為α，折射角為β，幾何關(guān)系可知α=30°，則有折射定律n=光線射出OQ界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中OB⊥CS

光線在AB兩點發(fā)生全反射，有全反射定律sin即AB兩處全反射的臨界角為45°，AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知AB=2AC=2CS=OS=d故選C?！踞槍毩?】（2023·四川成都·統(tǒng)考一模）如圖，一玻璃磚的截面由等腰三角形PMQ和半徑為R的半圓組成，∠PMQ=120°，O為圓心，其右側(cè)放置足夠長的豎直平面鏡，鏡面與PQ平行，A處的光源發(fā)射一束光從MP中點B射入玻璃磚，光束與MP夾角θ=30°，經(jīng)折射后光線與PQ垂直。A、M、O三點共線，光在真空中的傳播速度為c，不考慮光束在玻璃磚內(nèi)的反射。（i）求玻璃磚的折射率n；（ii）若光束從光源A發(fā)射經(jīng)平面鏡一次反射后恰能回到光源A處，求光束在全過程中的傳播時間t?！敬鸢浮浚╥）3；（ii）8R【詳解】（1）光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射角i=90°?θ=60°折射角r=30°由折射定律n=解得n=（2）光路圖如圖所示由對稱性可得AB=2BMBC=CD=R又v=所以光束在全過程中的傳播時間為t=2×【針對練習8】（2024·全國·校聯(lián)考一模）如圖所示，ABCD為一透鏡的截面圖，圓弧BD是一個以O(shè)為圓心的半圓面，AB邊垂直于AC邊，AB邊與CD邊平行且相等，一束平行單色光垂直于AC邊射向透鏡。已知光在真空中的傳播速度為c，光在該透鏡中的傳播速度為33（1）該透鏡的折射率n；（2）圓弧BD上有光射出的區(qū)域?qū)?yīng)圓心角的正弦值?！敬鸢浮浚?）3；（2）2【詳解】（1）根據(jù)折射率與光傳播速度的關(guān)系n=得n=（2）如圖所示，恰好發(fā)生全反射時sin得sinC=3則圓心角的正弦值sin得sin考向05光的干涉、衍射及偏振現(xiàn)象一、光的干涉1．定義在兩列光波的疊加區(qū)域，某些區(qū)域的光被加強，出現(xiàn)亮紋，某些區(qū)域的光被減弱，出現(xiàn)暗紋，且加強和減弱互相間隔的現(xiàn)象叫做光的干涉現(xiàn)象．決定條紋亮暗的條件類比波的干涉可得，時出現(xiàn)亮條紋，，時出現(xiàn)暗條紋，如圖所示，S1和S2是兩個狹縫，S1S2=d，縫到屏的距離為l，l?d，O是S1S2的中垂線與屏的交點，P點為屏上一點，光的波長為λ.(1)出現(xiàn)亮條紋的條件：兩個光源與屏上某點P的距離差正好是波長的整數(shù)倍或半波長的偶數(shù)倍，即(2)出現(xiàn)暗條紋的條件：兩個光源與屏上某點P的距離差正好是半波長的奇數(shù)倍，即2．條件兩列光的頻率相等，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象．3．雙縫干涉由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后形成兩束振動情況總是相同的相干光波，屏上某點到雙縫的路程差是波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋；路程差是半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋．相鄰的明條紋(或暗條紋)之間距離Δx與波長λ、雙縫間距d及屏到雙縫距離l的關(guān)系為Δx＝eq\f(l,d)λ.4．薄膜干涉利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的．圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對應(yīng)薄膜厚度相同．薄膜干涉的應(yīng)用①利用光的干涉檢查平整度如圖甲所示，在被檢查平面上放一個透明的樣板，在樣板的一端墊一個薄片，使樣板的標準平面與被檢查平面之間形成一個劈形空氣薄膜.用單色平行光從上面照射，空氣層的上、下兩個表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，空氣層厚度相同的地方，兩列波的路程差相同，兩列波疊加時相互加強或相互削弱的情況也相同.如果被檢測表面是平整的，干涉條紋就是一組平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢測表面某處凹下，即此處厚度與右面某處厚度相同，則本來靠右的厚度所對應(yīng)的條紋提前出現(xiàn)(如圖乙所示).若某處凸起，即此處厚度與左面某處厚度相同，則本來靠左的厚度所對應(yīng)的條紋延后出現(xiàn)(如圖丙所示).這里的“提前""延后”不是指時間，而是指由左向右的順序位置(1)用力壓工件，導(dǎo)致空氣層更薄，此前所對應(yīng)的厚度右移，則條紋整體右移；同時相鄰條紋對應(yīng)的兩個厚度之間的水平間距變大，則條紋間距變大(2)墊厚薄片，空氣層變厚，此前所對應(yīng)的厚度左移，則條紋整體左移，相鄰條紋對應(yīng)的兩個厚度之間的水平間距變小，則條紋間距變小.(3)頂天立地走法：假想條紋是一個人保持頭頂上表面，腳踩下表面走的路徑(同一路徑同一身高),則如圖乙所示，人往薄處走，要保持頂天立地，說明該處凹陷；反之，往厚處走，要保持頂天立地，說明該處凸出.②光學(xué)儀器上的增透膜、增反膜(1)在增透膜的前、后表面反射的兩列光波形成相干波，路程差為nλ+λ/2(n=0,1,2,3,…)時(厚度為路程差的一半),兩光波相互削弱，反射光的能量幾乎等于零.由于能量守恒，則透過增透膜的光的能量最強，起到了增透的作用.(2)在增反膜的前、后表面反射的兩列光波形成相干波，路程差為nλ(n=1,2,3,…)時，兩列波疊加增強，反射光的能量最大，起到了增反的作用.(1)增透膜和增反膜都是改變反射光的強弱.增透膜是削弱反射光，增反膜是增強反射光(2)增透膜的光學(xué)鏡頭顯淡紫色：入射光一般是白光，增透膜不可能使所有的單色光都干涉抵消.由于人眼對綠光最敏感，所以一般增透膜的厚度做到使綠光垂直入射時完全抵消，這時紅光和紫光沒有顯著削弱，因為這兩種色光混合，所以增透膜的光學(xué)鏡頭顯淡紫色二、光的衍射1．光的衍射現(xiàn)象光在遇到障礙物時，偏離直線傳播方向而照射到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射．2．光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當孔或障礙物的尺寸比光波波長小，或者跟光波波長相差不多時，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．衍射圖樣(1)單縫衍射：中央為亮條紋，向兩側(cè)有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同．白光衍射時，中央仍為白光，最靠近中央的是紫光，最遠離中央的是紅光．(2)圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)．(3)泊松亮斑：光照射到一個半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一．三、光的偏振1．偏振光：在跟光傳播方向垂直的平面內(nèi)，光振動在某一方向較強而在另一些方向較弱的光即為偏振光．光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波(填“橫波”或“縱波”)．2．自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿各個方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫做自然光．3．偏振光的產(chǎn)生通過兩個共軸的偏振片觀察自然光，第一個偏振片的作用是把自然光變成偏振光，叫做起偏器．第二個偏振片的作用是檢驗光是否是偏振光，叫做檢偏器．【典例5】（多選）（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1，S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射B．遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C．照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．照射兩條狹縫時，若光從狹縫S1、S2到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，【答案】ACD【詳解】A．由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，同時也發(fā)生衍射，故A正確；B．狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯誤；C．根據(jù)條紋間距公式Δx=LdD．照射兩條狹縫時，若光從狹縫S1、S2到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍，故選ACD?！踞槍毩?】（2023·山東濰坊·?？寄M預(yù)測）圖甲是用光的干涉法來檢查物體平面平整程度的裝置，其中A為標準平板，B為被檢查其平面的物體，C為入射光，圖乙和圖丙分別為兩次觀察到的干涉條紋，下列說法正確的是（??）A．圖示條紋是由A的下表面反射光和A的上表面反射光發(fā)生干涉形成的B．當A、B之間某處距離為入射光的半波長奇數(shù)倍時，對應(yīng)條紋是暗條紋C．若所觀察的條紋是圖乙，被檢查表面上有洞狀凹陷D．若所觀察的條紋是圖丙，被檢查表面上有溝狀凹陷【答案】D【詳解】A．根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生條件可知，圖示條紋是由A的下表面反射光和B的上表面反射光發(fā)生干涉形成的，而不是A的上表面反射光，故A錯誤；B．空氣層厚度相同的地方，兩列光波的光程差相同，當A、B之間某處距離的兩倍為入射光的半波長奇數(shù)倍時，根據(jù)疊加原理可知對應(yīng)條紋是暗條紋，故B錯誤；C．空氣層干涉是等厚干涉，即同一條紋處空氣膜的厚度相同；從圖乙中彎曲的條紋可知，檢查平面彎曲處的空氣膜厚度與右面的空氣膜厚度相同，彎曲處是凸的，故C錯誤；D．由圖丙可知，檢查平面的條紋位置偏左，即左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，所以該條紋處是凹的，該條紋與其他的條紋平行，可知被檢查表面上有溝狀凹陷，故D正確；故選D?！踞槍毩?0】（2023·廣東梅州·統(tǒng)考三模）以下四幅圖中，圖甲為“共振曲線”，圖乙為“雙縫干涉”實驗，圖丙為“用干涉法檢測工件表面平整度”實驗，圖丁為“研究光的偏振現(xiàn)象”實驗，針對這四幅圖，下列說法中正確的是（）

A．由圖甲可知，驅(qū)動力頻率越大，能量越大，受迫振動的振動幅度越大B．圖乙實驗中，若只將光源由藍色光改為綠色光，則兩相鄰亮條紋間距離ΔxC．圖丙中，若將薄片向右移動，條紋間距將變小D．圖丁中，當M固定不動，將N從圖示位置開始繞水平軸在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動90°【答案】BC【詳解】A．對于受迫振動，當驅(qū)動力頻率等于振動系統(tǒng)固有頻率時，振幅最大，故A錯誤；B．圖乙中，根據(jù)Δ若只將光源由藍色光改為綠色光，波長增大，則兩相鄰亮條紋間距離增大，故B正確；C．圖丙中，當將薄片向右移動時，同級的光程差的間距變小，則干涉條紋間距會變小，故C正確；D．圖丁中，當M固定不動，將N緩慢轉(zhuǎn)動90°故選BC。一、單選題1．每年夏季，我國多地會出現(xiàn)如圖甲所示日暈現(xiàn)象。日暈是當日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法正確的是（

）

A．a(chǎn)光的頻率較大B．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，b光的相鄰亮條紋間距大C．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小D．在冰晶中，b光的傳播速度比a光小【答案】D【詳解】A．由圖看出，太陽光射入六角形冰晶時，b光的偏折角大于a光的偏折角，則六角形冰晶對b光的折射率大于對a光的折射率，故b光的頻率較大，故A錯誤；B．由于a光的頻率比b光小，則a光波長大于b光波長，根據(jù)Δx=Lλd可知，通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，C．根據(jù)sinC=1n，六角形冰晶對b光的折射率大于對aD．六角形冰晶對a光的折射率小于對b光的折射率，根據(jù)v=cn可知在冰晶中，b光的傳播速度比故選D。2．如圖甲所示，一個單擺做小角度擺動，該運動可看成簡諧運動。從某次擺球到達右側(cè)最大位移處開始計時，擺球相對平衡位置的位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示，取重力加速度大小g=10m/s

A．單擺的擺長約為0.16mB．單擺的位移x隨時間t變化的關(guān)系式為x=4C．單擺的擺長約為1mD．從t＝0.4s到t＝0.6s的過程中，擺球的加速度逐漸增大，速度逐漸減小【答案】A【詳解】AC．由公式T=2π解得L＝0.16m故A正確，C錯誤；B．由振動圖像讀出周期T＝0.8s，振幅A＝2cm，又根據(jù)ω=2πT，則單擺的位移x隨時間x=A代入數(shù)據(jù)得x=2故B錯誤；D．從t＝0.4s到t＝0.6s的過程中，擺球靠近平衡位置，則加速度逐漸減小，速度逐漸增大，故D錯誤。故選A。3．如圖所示，波源S從平衡位置y=0開始振動，運動方向豎直向上（y軸的正方向），振動周期T=0.01s，產(chǎn)生的機械波向左、右兩個方向傳播，波速均為v=80m/s，經(jīng)過一段時間后，P、Q、M三點開始振動，已知距離SP=1.4m、SQ=2.2m、SM=3.6m。若以M點開始振動的時刻作為計時的零點，則在下圖所示的四幅振動圖像中，能正確描述S

A．甲為振源S點的振動圖像 B．乙為M點的振動圖像C．丙為P點的振動圖像 D．丁為Q點的振動圖像【答案】D【詳解】波從S點傳到P點、Q點和M點所用的時間分別為tttA．以M點開始振動的時刻作為計時的零點，此時振源S點已經(jīng)振動了4.5T，S點處于平衡位置向y軸負方向振動，故甲不是振源S點的振動圖像，故A錯誤；B．以M點開始振動的時刻作為計時的零點，此時M點由平衡位置開始向y軸正方向振動，故乙不是M點的振動圖像，故B錯誤；C．以M點開始振動的時刻作為計時的零點，此時P點已經(jīng)振動了2.75T，P點處于波谷位置，故丙不是P點的振動圖像，故C錯誤；D．以M點開始振動的時刻作為計時的零點，此時Q點已經(jīng)振動了1.75T，Q點處于波谷位置，故丁為Q點的振動圖像，故D正確。故選D。4．一水平彈簧振子做簡諧運動的振動圖像如圖所示，已知該彈簧的勁度系數(shù)為20N/cm，則（）A．在0~4s內(nèi)振子做了1.75次全振動B．在0~4s內(nèi)振子通過的路程為4cmC．圖中A點對應(yīng)的時刻振子的速度方向指向x軸的負方向D．圖中A點對應(yīng)的時刻振子所受的回復(fù)力大小為5N，方向指向x軸的正方向【答案】B【詳解】A．由圖可知，周期為2s，所以0~4s內(nèi)振子做了2次全振動，故A錯誤；B．振子的周期為2s，所以在0~4s內(nèi)振子振動了2個周期，走過的路程為8A，即4cm，故B正確；C．根據(jù)振動圖像可知質(zhì)點A的速度方向指向x軸的正方向，故C錯誤；D．質(zhì)點A對應(yīng)時刻振子的位移為0.25cm，所受的回復(fù)力大小為F=kx=20×0.25方向指向x軸負方向，故D錯誤。故選B。5．光導(dǎo)纖維是利用光的全反射來傳輸光信號的。光導(dǎo)纖維由內(nèi)、外兩種材料制成，內(nèi)芯材料的折射率為n1，外層材料的折射率為nA．nB．nC．彎曲的光導(dǎo)纖維不能導(dǎo)光D．光導(dǎo)纖維能夠傳輸圖像，但不能傳輸聲音【答案】B【詳解】AB．光在內(nèi)芯和外層的界面上發(fā)生全反射，則內(nèi)芯的折射率n1大于外層的折射率nC．光在光纖中傳播主要是依據(jù)全反射原理。光線垂直光線端面射入，并與光纖軸心線重合時，光線沿軸心線向前傳播；若彎曲度過大，就會造成部分光無法正常通過，其他光線還是可以正常通過，故C錯誤；D．光導(dǎo)纖維可以傳輸聲音、圖像和文字等信息，故D錯誤。故選B。6．對如圖所示的圖樣、示意圖或?qū)嶒炑b置圖，下列判斷正確的是（）A．甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”B．乙圖是利用薄膜干涉來檢測玻璃板的平整程度，它是光在被檢測厚玻璃板的上下表面反射后疊加的結(jié)果C．丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的路程差是半波長的奇數(shù)倍，則D．圖丁中的M、N是偏振片，P是光屏，當M固定不動，繞水平轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動N順時針90°后，P上的光亮度不變【答案】C【詳解】A．甲圖是小孔衍射的圖樣，“泊松亮斑”是圓板衍射，故A錯誤；B．入射光經(jīng)空氣膜上表面反射后得到第一束光，折射光經(jīng)空氣膜下表面反射，又經(jīng)上表面折射后得到第二束光，并不是被檢測玻璃板的上下表面反射后的光，故B錯誤；C．丙圖是雙縫干涉原理圖，若P到S1、S2的路程差是半波長的奇數(shù)倍，則D．當M固定不動，緩慢轉(zhuǎn)動N時，從圖示位置開始轉(zhuǎn)動90°的過程時，則M、N的振動方向垂直，此時光屏P故選C。7．甲乙兩同學(xué)在實驗室做薄膜干涉實驗。甲將有肥皂膜鐵絲圈豎直放置，形成如圖甲所示的肥皂膜側(cè)視圖，用黃色光從左側(cè)照射薄膜，會觀察到明暗相間的干涉條紋。乙用平行單色光垂直照射透明薄膜，觀察到如圖乙所示明暗相間的干涉條紋。關(guān)于甲乙兩實驗下列說法正確的是（

）A．甲應(yīng)該從薄膜右側(cè)觀察干涉圖樣B．任意兩相鄰亮條紋處對應(yīng)的薄膜厚度之差相同C．乙實驗中薄膜層厚度的變化率不隨坐標x變化而變化D．乙實驗中薄膜層厚度的變化率隨坐標x增大而逐漸增大【答案】B【詳解】A．薄膜干涉是薄膜前、后兩個面的反射光疊加產(chǎn)生的，故甲應(yīng)該從薄膜左側(cè)觀察干涉圖樣，故A錯誤；B．任意兩相鄰亮條紋處對應(yīng)的薄膜厚度之差是黃色光波長的一半，故B正確；CD．從薄膜的上、下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為Δ即光程差為薄膜厚度的2倍，當光程差Δ時，表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的薄膜的厚度差為λ2，在乙圖中相鄰亮條紋(或暗條紋)之間的距離變大，可知薄膜厚度變化λ2所用的距離逐漸變大，即乙實驗中薄膜層厚度的變化率隨坐標故選B。8．如圖所示為某物體沿一直線做簡諧運動的v?t圖像，則下列說法中正確的是（）A．0～T4和B．T4～TC．0～T4和D．0～T2和【答案】B【詳解】A．設(shè)最大速度大小為v0，則0～T4內(nèi)動能的變化量為12mv02，動量變化量為B．T21動量變化量為?mv0，結(jié)合上述和C．3T40?動量變化量為0?結(jié)合上述和0～TD．結(jié)合上述可知0～T2和故選B。9．劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示。將單色紅光從上方射入，俯視可以看到圖乙的條紋，利用此裝置可以檢查工件的平整度，下列說法中正確的是（）

A．圖乙中條紋彎曲處表明被檢查的平面在此處是凹的B．若用單色紫光從上方射入，條紋變疏C．若裝置中抽去一張紙片，條紋變密D．若裝置中抽去一張紙片，條紋向左移動【答案】A【詳解】A．圖乙中條紋彎曲處表明左側(cè)空氣膜厚度與右側(cè)一致，說明此處是凹的，故A正確；B．從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為Δ即光程差為空氣層厚度的2倍，當光程差為Δ則此處表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差12CD．抽去一張紙片后空氣層的傾角變小，故相鄰亮條紋（或暗條紋）之間的距離變大，干涉條紋條紋間距變大，條紋變疏，條紋向右移動，故CD錯誤。故選A。10．如圖所示，一束復(fù)色光以45°的入射角照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面，經(jīng)下表面反射后從玻璃磚上表面折射出兩條平行光線a、b，關(guān)于a、b兩束單色光，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率較小B．a(chǎn)光在玻璃磚中的速度比b光快C．b光在玻璃磚中的波長比a光短D．b光先從玻璃磚上表面射出【答案】D【詳解】根據(jù)題意，由折射定律和反射定律做出完整的光路圖，如圖所示A．由折射定律可知，兩束單色光的折射率分別為na=由圖可知α>θ則有n即玻璃磚對a光的折射率比b光的折射率大，由于折射率越大，光的頻率越大，則a光的頻率較大，故A錯誤；B．根據(jù)n=可得v=可知，折射率越大，光在介質(zhì)中傳播的速度越小，即a光在玻璃磚中的速度比b光慢，故B錯誤；C．根據(jù)v=λf可得λ=由于a光的速度慢，頻率大，則a光的波長短，故C錯誤；D．設(shè)玻璃磚的厚度為d、光線進入玻璃磚后的折射角為β，則光在玻璃磚中傳播的速度為v=傳播距離為L=2×則傳播時間為t=根據(jù)上述光路圖可知0<β<45°則有0<2θ<2α<90°則有sin可得t即b光先從玻璃磚上表面射出，故D正確。故選D。11．如圖表示同一種均勻介質(zhì)中兩列頻率相同、振幅不同的波在某時刻疊加的情況，圖中實線表示波峰，虛線表示波谷，則下列說法正確的是（）

A．a(chǎn)、c兩點連線上所有點均為振動加強點B．b、d兩點連線上所有點均為振動減弱點C．該時刻b點和d點的位移相同D．14周期后，c點的位移比d【答案】A【詳解】A．由圖可知，a、c兩點到S1和S2的距離相等為振動加強點，二者連線上所有點到S1B．由圖可知，b、d兩點到S1和S2的距離差均為半個波長的奇數(shù)倍，b、Δx=2n+1?可知，振動減弱點是分布在一簇簇雙曲線上的，但b、d二者連線是一條直線，該直線上的點到S1和SC．由于兩列波的振幅不同，振動減弱點疊加后的振幅不為零，該時刻b、d兩點一個在疊加后的波峰，一個在疊加后的波谷，二者的位移等大反向，并不相同，故C錯誤；D．根據(jù)圖像可知，14周期后，c點和d故選A。二、多選題12．如圖所示為獲取彈簧振子的位移—時間圖像的一種方法，改變紙帶運動的速度，下列說法正確的是（

）A．圖示時刻，振子正經(jīng)過平衡位置向右運動B．如果紙帶不動，作出的振動圖像是一段線段C．如果紙帶不動，作出的振動圖像仍然是正弦函數(shù)曲線D．若紙帶運動的速度不恒定，則紙帶上描出的仍然是簡諧運動的正弦函數(shù)圖像【答案】AB【詳解】A．由振動圖像可以看出，圖示時刻振子正由平衡位置向右運動，故A正確；B．當紙帶不動時，描出的只是振子在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運動的軌跡，即一段線段，故B正確；CD．只有當紙帶勻速運動時，運動時間才與紙帶運動的位移成正比，振動圖像才是正弦或余弦函數(shù)曲線，故CD錯誤。故選AB。13．在坐標原點的波源S產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速v=400m/s，已知t=0時，波剛好傳播到x=40m處，如圖所示。在x=400m處有一接收器（圖中未畫出），則下列說法正確的是（??）A．波源S開始振動時方向沿y軸正方向B．x=40m的質(zhì)點在t=0.5s時位移最小C．接收器t=1s時才能接收到此波D．若波源S向x軸負方向運動，則接收器接收到的波的頻率將變小【答案】BD【詳解】A．簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖示時刻x=40m處質(zhì)點的振動方向沿y軸負方向，則波源S開始振動時方向沿y軸負方向。故A錯誤；B．由圖讀出波長λ=20m，則周期T=因為t=0.5s=10Tx=40m的質(zhì)點在t=0.5s時位移為零。故B正確；C．接收器到x=40m處質(zhì)點的距離為s=360m，波傳到接收器的時間為t=故C錯誤；D．若波源S向x軸負方向運動，波源與接收器的距離增大，根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，接收器接收到的波的頻率將變小。故D正確。故選BD。14．如圖所示，圖甲為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0.5s時刻的波動圖像，圖乙為參與波動質(zhì)點P

A．該波的傳播速率為4m/sB．該波的傳播方向沿x軸正方向C．經(jīng)過0.5s時間，質(zhì)點P沿波的傳播方向移動了D．該波在傳播過程中若遇到大小為2m【答案】ABD【詳解】A．由圖甲可知，波長為4m，由圖乙可知，周期為1sv=故A正確；B．由圖乙可知，t=0.5s時刻，質(zhì)點P沿y軸正方向振動，結(jié)合圖甲，由同側(cè)法可知，該波的傳播方向沿xC．簡諧橫波沿x軸傳播，質(zhì)點只在自己的平衡位置附近上下振動，并不沿波的傳播方向向前傳播，故C錯誤；D．由于波長為λ=4則該波在傳播過程中若遇到大小為2m故選ABD。15．一列簡諧橫波在t=5A．波沿著x軸負方向傳播B．波速為3m/sC．質(zhì)點Q的平衡位置坐標xD．t=2s時，質(zhì)點Q的位移為【答案】AC【詳解】A．由圖乙可知在t=53s時，質(zhì)點P沿yB．由圖甲可得該列波的波長為λ=2×12由圖乙可得該列波的周期為T=4sv=故B錯誤；C．由圖乙可得P質(zhì)點的振動方程為y當t=5y設(shè)質(zhì)點Q的振動方程為y當t=53sφ=由圖甲可知P、Q兩質(zhì)點的相位差為φ=πx故C正確；D．由選項C分析，可得質(zhì)點Q的振動方程y=A當t=2sy故D錯誤。故選AC。16．圖（a）為某一簡諧橫波在t=0時刻的圖像，x=2mA．該波沿x軸負方向傳播B．x=2m處質(zhì)點的振動方程為C．該波的波速為2m/sD．0~2.5s內(nèi)，x=2m處的質(zhì)點經(jīng)過的路程為【答案】BCD【詳解】A．由圖像可知，在t=0時刻x=2m處的質(zhì)點在平衡位置沿y軸正向運動，結(jié)合波形圖可知，該波沿xB．因T=4s，則ω=則x=2my=A選項B正確；C．該波的波速為v=選項C正確；D．0~2.5s內(nèi)，經(jīng)過T2+Ts=2A+選項D正確。故選BCD。17．一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，O和A是介質(zhì)中平衡位置分別為x1=0和x2A．該波的波長可能為0.6m B．該波的周期一定為6sC．該波的波速可能為18m/ D．質(zhì)點O的振動方程為y=0.2【答案】AB【詳解】AB．由簡諧運動的對稱性結(jié)合題圖知3解得T=6O、A兩質(zhì)點的振動情況始終相反，則Δ由題意可知Δ則λ=若波長為0.6m，可得n=1符合題意，故AB正確；C．由波速公式v=λv=若波速為18n=0.7不合題意，故C錯誤；D．設(shè)O的振動方程為y=A其中ω=當t=0時，有y=A當t=2sy=A兩式聯(lián)立，解得A=φ=則O的振動方程為y=故D錯誤。故選AB。18．如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止?，F(xiàn)將小球向下拉動距離A后由靜止釋放（不計空氣阻力），并開始計時，小球在豎直方向做簡諧運動，周期為T。則（

）A．整個過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．經(jīng)T8時間，小球從最低點向上運動的距離小于C．在T4D．在T時刻，彈簧彈性勢能最小【答案】AB【詳解】A．彈簧、小球組成的系統(tǒng)，只有重力、彈力做功，故系統(tǒng)機械能守恒。故A正確；B．小球越靠近平衡位置，速度越大，故最低點開始，前18T運動的路程小于C．由圖像可知14D．由圖像可知T時刻質(zhì)點位于負向位移最大處（最低點），此時彈性勢能最大。故D錯誤。故選AB。19．a(chǎn)、b兩種單色光以相同的入射角從空氣斜射向同一玻璃中，光路如圖所示，關(guān)于a、b兩種單色光，下列說法中正確的是（）A．若用單色光a、b分別通過同一單縫發(fā)生衍射時，單色光a的中央亮紋更寬B．b光在該玻璃中傳播的速度較大C．增大從空氣斜射向玻璃的入射角，b光先發(fā)生全反射D．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，a