2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測（新高考）專題11 機(jī)械波及光的運(yùn)用（講義篇）（原卷版）

專題11機(jī)械波及光的運(yùn)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(diǎn)·以考定法04核心素養(yǎng)·難點(diǎn)突破05創(chuàng)新好題·輕松練習(xí)考點(diǎn)內(nèi)容考情預(yù)測簡諧運(yùn)動的圖像分析及函數(shù)表達(dá)式高考對于這部分知識點(diǎn)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(jìn)行命題設(shè)計，體現(xiàn)物理對光與機(jī)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(shí)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?？嫉闹仉y點(diǎn)，以及簡諧運(yùn)動與機(jī)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(jī)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(xí)目標(biāo)熟悉簡諧運(yùn)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(jī)械波的圖像分析，質(zhì)點(diǎn)振動的方向、波的傳播方向、波速、周期、頻率等求解，以及機(jī)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(yùn)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【典例2】（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(diǎn)。則（）

A．該波的波長為14mB．該波的周期為8sC．t＝0時質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向沿y軸負(fù)方向D．0~2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程有可能小于0.1m【典例3】（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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度最小，其強(qiáng)度為100個單位。已知聲波強(qiáng)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考向01簡諧運(yùn)動的圖像分析及函數(shù)表達(dá)式一、簡諧運(yùn)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(yùn)動學(xué)特征：簡諧運(yùn)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(yùn)動，遠(yuǎn)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(yùn)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(diǎn)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(yùn)動過程中，系統(tǒng)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．二、簡諧運(yùn)動的公式和圖象1．簡諧運(yùn)動的公式：(1)簡諧運(yùn)動中位移隨時間變化的表達(dá)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(dá)式為x＝Asinωt，從最大位移處開始計時，函數(shù)表達(dá)式為x＝Acosωt.2．對簡諧運(yùn)動圖象的認(rèn)識：(1)簡諧運(yùn)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(diǎn)運(yùn)動的軌跡．3．圖象信息：(1)由圖象可以得出質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振幅、周期和頻率．(2)可以確定某時刻質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移．(3)可以確定某時刻質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的速度方向就是遠(yuǎn)離t軸，下一時刻位移如減小，振動質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的動能、勢能的大?。枷?2機(jī)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(diǎn)(1)質(zhì)點(diǎn)振動nT(波傳播nλ)時，波形不變．(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)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(dāng)兩質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的起振方向決定了它后面的質(zhì)點(diǎn)的起振方向，各質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的位移．(2)確定某時刻各質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的振動方向或由各質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)向下振動，下坡時質(zhì)點(diǎn)向上振動，如圖甲所示．(2)同側(cè)法：波形圖上某點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)沿波傳播方向上的所有質(zhì)點(diǎn)圖象意義一質(zhì)點(diǎn)位移隨時間變化的規(guī)律某時刻所有質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移圖象特點(diǎn)圖象信息①振動周期、振幅②各時刻質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)此時刻的位移③任意一質(zhì)點(diǎn)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(biāo)一個周期一個波長三、機(jī)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(diǎn)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(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷某質(zhì)點(diǎn)的振動是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr.(1)當(dāng)兩波源振動步調(diào)一致時若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，則振動加強(qiáng)；若Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)，則振動減弱．(2)當(dāng)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(qiáng)；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(dāng)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(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率變大，當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率變?。枷?1簡諧運(yùn)動的圖像分析及函數(shù)表達(dá)式【針對練習(xí)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(diǎn)間做簡諧運(yùn)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(yùn)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【針對練習(xí)2】（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(yùn)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考向02機(jī)械波的形成及圖像分析【針對練習(xí)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(diǎn)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(diǎn)P的加速度最大且沿yC．質(zhì)點(diǎn)Q的振動方程為y=6D．該波的波速為10m/s【針對練習(xí)4】（多選）（2023·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)測）位置坐標(biāo)x=0的波源S在t=0時刻從平衡位置開始向下運(yùn)動，形成沿x軸正、負(fù)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(diǎn)，位置坐標(biāo)如圖所示。t=0時刻各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置，經(jīng)0.3秒x=1m處的質(zhì)點(diǎn)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考向03波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)【針對練習(xí)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(fù)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(diǎn)，a波的波速為2m/s，則（

）A．b波的周期為0.1sB．A質(zhì)點(diǎn)開始振動時沿y軸正方向運(yùn)動C．t=0.25s時，B質(zhì)點(diǎn)位于最大位移處D．當(dāng)兩列波都傳到A質(zhì)點(diǎn)后，A質(zhì)點(diǎn)的振動加強(qiáng)【針對練習(xí)6】（2023·吉林通化·梅河口市第五中學(xué)?？寄M預(yù)測）兩列機(jī)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(biāo)系，P、Q的坐標(biāo)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(diǎn)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(dāng)觀察者以2m/s的速度向Q點(diǎn)運(yùn)動時，觀察者接收到Q波的頻率小于2.5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(xiàng)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(diǎn)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(jìn)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(dāng)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(jìn)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(jìn)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(yùn)用幾何關(guān)系或三角函數(shù)關(guān)系以及反射定律等進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)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(diǎn)光源S到頂點(diǎn)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．【針對練習(xí)7】（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(diǎn)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(diǎn)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。【針對練習(xí)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?？枷?5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(qiáng)，出現(xiàn)亮紋，某些區(qū)域的光被減弱，出現(xiàn)暗紋，且加強(qiáng)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(diǎn)，P點(diǎn)為屏上一點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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(qiáng)，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(qiáng)，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(qiáng)弱.增透膜是削弱反射光，增反膜是增強(qiáng)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?yàn)檫@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(dāng)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(yuǎn)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(qiáng)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(qiáng)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(yàn)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(shí)驗(yàn)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(dāng)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(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，【針對練習(xí)9】（2023·山東濰坊·校考模擬預(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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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【針對練習(xí)10】（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(shí)驗(yàn)，圖丙為“用干涉法檢測工件表面平整度”實(shí)驗(yàn)，圖丁為“研究光的偏振現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)中，若只將光源由藍(lán)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(dāng)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°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(dāng)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2．如圖甲所示，一個單擺做小角度擺動，該運(yùn)動可看成簡諧運(yùn)動。從某次擺球到達(dá)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3．如圖所示，波源S從平衡位置y=0開始振動，運(yùn)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(jī)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(diǎn)開始振動，已知距離SP=1.4m、SQ=2.2m、SM=3.6m。若以M點(diǎn)開始振動的時刻作為計時的零點(diǎn)，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(diǎn)的振動圖像 B．乙為M點(diǎn)的振動圖像C．丙為P點(diǎn)的振動圖像 D．丁為Q點(diǎn)的振動圖像4．一水平彈簧振子做簡諧運(yùn)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(diǎn)對應(yīng)的時刻振子的速度方向指向x軸的負(fù)方向D．圖中A點(diǎn)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6．對如圖所示的圖樣、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置圖，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(dāng)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7．甲乙兩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做薄膜干涉實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中薄膜層厚度的變化率不隨坐標(biāo)x變化而變化D．乙實(shí)驗(yàn)中薄膜層厚度的變化率隨坐標(biāo)x增大而逐漸增大8．如圖所示為某物體沿一直線做簡諧運(yùn)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(shí)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(diǎn)連線上所有點(diǎn)均為振動加強(qiáng)點(diǎn)B．b、d兩點(diǎn)連線上所有點(diǎn)均為振動減弱點(diǎn)C．該時刻b點(diǎn)和d點(diǎn)的位移相同D．14周期后，c點(diǎn)的位移比d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(yùn)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(yùn)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(yùn)動的速度不恒定，則紙帶上描出的仍然是簡諧運(yùn)動的正弦函數(shù)圖像13．在坐標(biāo)原點(diǎn)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(diǎn)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(fù)方向運(yùn)動，則接收器接收到的波的頻率將變小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(diǎn)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(diǎn)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2m15．一列簡諧橫波在t=5A．波沿著x軸負(fù)方向傳播