2022版高考物理一輪復(fù)習(xí)演練：專題十四第1講機(jī)械振動振動圖像

專題十四第1講機(jī)械振動'振動圖像

課后提能演練

知識鞏固練

1.（2020年濰坊期末）某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振幅為A,周期為T,則質(zhì)點(diǎn)在（時(shí)間內(nèi)的最

大路程是（）

A.1.5AB.A

C.0.5AD.0.24

【答案】B【解析】由簡諧運(yùn)動的特點(diǎn)可知，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)各運(yùn)動營時(shí)間時(shí)，

在（時(shí)間內(nèi)的路程最大.設(shè)簡諧運(yùn)動的振動方程為x=Asin其中口=爺，若以平衡位置

TTTiAT

為起點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)在方時(shí)間內(nèi)的位移為x=Asinaq5=Asin7=5，則質(zhì)點(diǎn)在7時(shí)間內(nèi)通過的最大路

X乙JL4Vz乙U

程為A,故B正確，A、C、D錯誤.

2.（2020年潮州一模改編）（多選）下列說法正確的是（）

A.在同一地點(diǎn)，單擺做簡諧振動的周期與其擺長成正比

B.彈簧振子做簡諧振動時(shí)，振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變

C.彈簧振子做簡諧振動時(shí)，彈簧的勁度系數(shù)越大，單擺做簡諧振動的周期越大

D.系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時(shí)，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率

【答案】BD

3.（2020年南陽名校模擬）一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，其位移x與時(shí)間，的關(guān)系曲線如圖

所示，由圖可知（）

A.質(zhì)點(diǎn)的振動頻率是4Hz

B.f=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度最大

C.質(zhì)點(diǎn)的振幅為5cm

D./=3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)所受合力為正向最大

【答案】C【解析】由圖讀出質(zhì)點(diǎn)的振動周期7=4s,則振動頻率六*=0.25Hz,

故A錯誤；f=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零，由。=一署知，質(zhì)點(diǎn)的加速度最小，故B錯誤；振

子的振幅等于振子位移的最大值，由圖讀出振幅為5cm,C正確；/=3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為

正向最大，由尸=一區(qū)知，質(zhì)點(diǎn)所受合力為負(fù)向最大，故D錯誤.

4.（2020上海期末）在上海走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘，隨考察隊(duì)帶到北極黃河站（北緯78。55"）,

則這個(gè)擺鐘（）

A.變慢了，重新校準(zhǔn)應(yīng)減小擺長

B.變慢了，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長

C.變快了，重新校準(zhǔn)應(yīng)減小擺長

D.變快了，重新校準(zhǔn)應(yīng)增大擺長

【答案】D

5.（2020年上海名校一模改編）（多選）一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為4s,以下描述正

確的是（）

A.若從平衡位置開始計(jì)時(shí)，則在1s時(shí)刻和3s時(shí)刻彈簧長度一定相等

B.若從平衡位置開始計(jì)時(shí)，則在1s時(shí)刻和5s時(shí)刻振子運(yùn)動的加速度一定相等

C.若，和。+△。時(shí)刻振子運(yùn)動速度大小相等，方向相反，則加一定等于刎整數(shù)倍

D.若，和（/+△。時(shí)刻振子運(yùn)動位移大小相等，方向相反，則△/一定不等于T的整數(shù)倍

【答案】BD【解析】在1s時(shí)刻彈簧伸長，在3s時(shí)刻彈簧可能壓縮，所以彈簧長度

可能不相等，故A錯誤；在1s時(shí)刻和5s時(shí)刻振子的位移相同，所以運(yùn)動的加速度一定相

等，故B正確；一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為7,若f和《+△。時(shí)刻振子運(yùn)動速度大小相

等，方向相反，則f和（f+加）時(shí)刻振子的位移有可能相同或相反，所以。有可能不等于彳的

整數(shù)倍，故C錯誤；一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，周期為T,若「和。+加）時(shí)刻振子運(yùn)動位移大

小相等，方向相反，則加一定不等于T的整數(shù)倍，故D正確.

綜合提升練

6.（2019年湖南師大附中模擬）如圖所示，一小球用細(xì)線懸掛于。點(diǎn)，細(xì)線長為乙O

點(diǎn)正下方處有一鐵釘.將小球拉至A處無初速度釋放（擺角很小），這個(gè)擺的周期是（）

\\\\\\\?\\\\\\\

;（）

■

【答案】D【解析】小球再次回到A點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間為一個(gè)周期，其中包括了以L為

擺長的簡諧運(yùn)動半個(gè)周期和以;L為擺長的簡諧運(yùn)動的半個(gè)周期.以L為擺長的運(yùn)動時(shí)間h

12L

X2

為擺長的運(yùn)動的時(shí)間f2—27f則這個(gè)擺的周期T—t\+t2=(^l

B、C錯誤，D正確.

7.彈簧振子以。點(diǎn)為平衡位置，在8、C兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動，在f=0時(shí)刻，振子從0、

8間的尸點(diǎn)以速度。向8點(diǎn)運(yùn)動；在f=0.2s時(shí)，振子速度第一次變?yōu)橐弧?；?=0.5s時(shí)，

振子速度第二次變?yōu)橐?.

(1)求彈簧振子振動周期T；

(2)若8、C之間的距離為25cm,求振子在4。s內(nèi)通過的路程；

(3)若從C之間的距離為25cm.從振子處在平衡位置且向正方向振動開始計(jì)時(shí)，寫出彈

簧振子位移表達(dá)式，并畫出彈簧振子的振動圖像.

CPB

??--?，?

O

解：(1)彈簧振子簡諧運(yùn)動示意圖

如圖所示.

由對稱性可得7=0.5X2s=1.0s.

(2)若3、C之間距離為25cm則振幅

A=^X25cm=12.5cm,振子4.0s內(nèi)通過的路程s=4X4X12.5cm=200cm.

(3)根據(jù)x=Asincot,

27r

A=12.5cm,a)=下=2n,

得x=12.5sin(2兀。cm.

振動圖像如圖所示.

x/cm

12.5

0

1.()"s

-12.5

專題十四第2講機(jī)械波及其圖像

課后提能演練

知識鞏固練

1.一列橫波沿水平放置的彈性繩向右傳播，繩上兩質(zhì)點(diǎn)A、3的平衡位置相距1個(gè)波長,

B位于A右方.，時(shí)刻A位于平衡位置上方且向上運(yùn)動，再經(jīng)過;個(gè)周期，8位于平衡位置

()

A.上方且向上運(yùn)動B.上方且向下運(yùn)動

C.下方且向上運(yùn)動D.下方且向下運(yùn)動

【答案】D

2.（多選）下列說法正確的是（）

A.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率變化了

B.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，觀察者觀察到的頻率發(fā)生了變化

C.多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的

D.多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)的

【答案】BCD

3.如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在z=0時(shí)的波形圖，當(dāng)Q點(diǎn)在r=0時(shí)的

振動狀態(tài)傳到P點(diǎn)時(shí)，則（）

ylem

A.lcm<x<3cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向），軸的負(fù)方向運(yùn)動

B.。處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向

C.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置

D.。處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動到戶處

【答案】B

4.（2021年昆明名校聯(lián)考）（多選）如圖所示，A、8為振幅均為。的相干波源，產(chǎn)生的兩

列波相遇后，在重疊的區(qū)域形成如圖所示的圖樣：圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，且向

外傳播過程中振幅衰減不計(jì)，則下列敘述正確的是（）

A.。點(diǎn)始終處于波峰

B.R、S兩點(diǎn)始終靜止

C.P、。的振幅均為2。

D.僅增大4的振幅，兩列波依然相干

【答案】BCD

5.（2020年巴蜀中學(xué)月考）（多選）一列簡諧橫波在某均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，從x=3m

處的質(zhì)點(diǎn)。開始振動時(shí)計(jì)時(shí)，圖甲為A）時(shí)刻的波形圖且質(zhì)點(diǎn)。正沿），軸正方向運(yùn)動，圖乙為

質(zhì)點(diǎn)”的振動圖像，則下列說法正確的是（）

A.該波的頻率為2.5Hz

B.該波是沿x軸正方向傳播的

C.甲圖中力點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動

D.從而時(shí)刻起，a、b、c三質(zhì)點(diǎn)中c最后回到平衡位置

【答案】BCD【解析】由乙圖可知該波的周期為0.04s,則頻率/=4=25Hz,A錯

誤；圖甲中質(zhì)點(diǎn)〃正沿），軸正方向運(yùn)動，由其振動跟隨前一質(zhì)點(diǎn)的規(guī)律可知該波是沿x軸正

方向傳播的，B正確；波是沿x軸正方向傳播的，則甲圖中匕點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動，C

正確；質(zhì)點(diǎn)〃正沿y軸正方向運(yùn)動，波是沿x軸正方向傳播的，則甲圖中6點(diǎn)正在向y軸正

方向運(yùn)動，c點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動，且c點(diǎn)離平衡位置最近，所以從fo時(shí)刻起，“、氏

c三質(zhì)點(diǎn)中c最后回到平衡位置，D正確.

綜合提升練

6.（2021年西安名校二模）（多選）如圖，a、b、c、4是均勻介質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)，

相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m.一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正方向傳播，

在r=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)。處，質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動，1=3s時(shí)a第一次到達(dá)最

高點(diǎn).下列說法正確的是（）

A.在t=6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處

B.在t=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)

C.質(zhì)點(diǎn)6開始振動后，其振動周期為4s

D.在4s<t<6s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c,向上運(yùn)動

【答案】ACD【解析】,以間距離為尤=12m,波在同一介質(zhì)中勻速傳播，則波從a

X12

傳到d的時(shí)間為s=6s,即在f=6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處，故A正確；設(shè)該

3rx2+4

波的周期為T,由題可得，i~=3s,得T=4s.波從a傳到c的時(shí)間為/1=￡==廠s=3s,

則在f=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c已振動了2s,而c起振方向向下，故在，=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好經(jīng)過

平衡位置向上運(yùn)動，故B錯誤；質(zhì)點(diǎn)b的振動周期等于a的振動周期，即為4s,故C正確；

在4s<r<6s的時(shí)間間隔內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)c已振動了1s,質(zhì)點(diǎn)c正從波谷向波峰運(yùn)動，即向上運(yùn)動，

故D正確.

7.（2020年墨江縣民族中學(xué)期末）（多選）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在r=0和t

=0.20s時(shí)的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示.已知該波的周期D0.20s.下列說法正確的

是（）

A.波速為0.40m/s

B.波長為0.08m

C.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在Z=0.70s時(shí)位于波谷

D.x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在f=0.12s時(shí)位于波谷

【答案】AC【解析】波沿X軸正方傳播，根據(jù)波形圖可知(〃+gr=o.2s,該波的周

期TAOZOs,〃只能等于0,故T=0.4s,波長4=16cm=0.16m,所以波速。=彳=牛與m/s

=0.4m/s,故A正確，B錯誤；x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在r=0時(shí)位于平衡位置向上振動，f=0.70

073

s=^^T=qT,所以0.7s時(shí)x=0.08m處的質(zhì)點(diǎn)位于波谷，故C正確；x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在

，=0時(shí)位于平衡位置向上振動，r=0.12s=^r,即:T〈懸T,所以0.12s時(shí)x=0.08m處的

質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置上方正在向下振動，故D錯誤.

8.(2021屆銀川名校模擬)一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，f=0時(shí)的圖像如圖所示，此

時(shí)刻后介質(zhì)中P質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為0.2s,Q質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為1

s,已知f=0時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移相同，求：

(1)波的傳播周期；

(2)波的傳播速度；

(3)從，=0時(shí)刻算起質(zhì)點(diǎn)。第二次回到平衡位置的時(shí)間.

解：(1)由題意簡諧橫波沿x軸正向傳播，分析得知，此時(shí)P點(diǎn)向下運(yùn)動，Q點(diǎn)向上,

它們周期相同，則

7=2義(0.2+1)s=2.4s.

(2)根據(jù)圖像可知，2=12m,則波速

A12，…

0=亍=刀m/s=5m/s.

(3)根據(jù)題意可知，。質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過1s第一次回到平衡位置，再經(jīng)過半個(gè)周期第二次回到平

衡位置，則/=l+J=l+1.2s=2.2s,即經(jīng)過2.2s質(zhì)點(diǎn)。第二次回到平衡位置.

專題十四第3講光的折射和全反射

課后提能演練

知識鞏固練

1.光射到兩種不同介質(zhì)的分界面，分析其后的傳播情形可知（）

A.折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說明光是縱波

B.光總會分為反射光和折射光

C.折射光與入射光的傳播方向總是不同的

D.發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同

【答案】D

2.（2021年山東模擬）一束單色光由某種介質(zhì)射向真空時(shí)的光路如圖所示，I和II為相

互垂直的平面，AO、BO、CO均為光線，各光線與I的夾角滿足a=y=60。，萬=45。，光在

真空中的傳播速度為c,下列說法正確的是（）

A.法線所在平面為I

B.入射光線為BO

c.該種介質(zhì)的折射率"=坐

D.光在該介質(zhì)中的傳播速度。=坐。

【答案】D

3.（2021年黃山一模）（多選）如圖所示，一橫截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡，兩種

顏色不同的可見光細(xì)光束。、b,垂直于斜邊從空氣射向玻璃，光路如圖所示，則下列說法

正確的是（）

A.玻璃對a光的折射率小于對h光的折射率

B.〃光和b光由空氣進(jìn)入玻璃棱鏡后頻率都變小

C.〃光和b光在玻璃中傳播時(shí)a光的波長小于〃光的波長

D.在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，“光的條紋間距比b光小

【答案】CD【解析】由圖可知，經(jīng)過玻璃棱鏡后。光的偏折程度比匕光大，所以玻

晡對“光的折射率大于對％光的折射率，即%>4，A錯誤；光的頻率由光源決定，與介質(zhì)

無關(guān)，所以〃光和〃光由空氣進(jìn)入玻璃棱鏡后頻率都不變，B錯誤：設(shè)光在真空中的波長為

Ao,在介質(zhì)中波長為九由"=^=縱=勺得2=§,由于在真空中a光的波長較短，而a光

VAjA,n

的折射率較大，則知在玻璃中傳播時(shí)a光的波長小于〃光的波長，C正確；雙縫干涉的條紋

間距與波長成正比，所以在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)臉，。光的條紋間距比6光小，D正

確.

4.（2020年南昌模擬）（多選）如圖所示是一玻璃球體，其半徑為R,。為球心，AB為水

平直徑.M點(diǎn)是玻璃球的最高點(diǎn)，來自8點(diǎn)的光線BO從。點(diǎn)射出，出射光線平行于42,

己知/A8O=30。，光在真空中的傳播速度為c,則（）

A.此玻璃的折射率為小

B.光線從B到。需用時(shí)蓑

C.該玻璃球的臨界角小于45°

D.若增大NABD,光線不可能在OM段發(fā)生全反射現(xiàn)象

【答案】ABC【解析】由題圖可知光線在。點(diǎn)的入射南/=30°,折射角r=60°,由

折射率的定義得〃=芋知〃=小，A正確；光線在玻璃中的傳播速度。=￡=坐,，由題圖

sinIA7J

RDQD

知80=小R,所以光線從B到。需用時(shí)，=丁="，B正確；若增大NABO,則光線射向

0M段時(shí)入射角增大，射向M點(diǎn)時(shí)為45。，而臨界角滿足sinC=：=拿坐=sin45。，即光

線可以在。M段發(fā)生全反射現(xiàn)象，C正確，D錯誤.

5.（2021年武漢名校月考）（多選）直線P1P2過均勻玻璃球球心。，細(xì)光束。、6平行且關(guān)

于PP2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖所示.。、人光相比（）

A.玻璃對a光的折射率較小

B.玻璃對〃光的臨界角較大

C.6光在玻璃中的傳播速度較小

D.〃光在玻璃中的傳播時(shí)間較短

【答案】ABC

綜合提升練

6.（2020年浙江卷）如圖所示，圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，

光線從尸點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角0=60。時(shí)，光

線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行.已知真空中的光速為c,則（）

°P聯(lián)

A.玻璃磚的折射率為1.5

B.0P之間的距離為用

C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為半c

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30。

【答案】C【解析】作出兩種情況下的光路圖，如圖所示.設(shè)OP=x,在A處發(fā)生全

]X

反射，故有sin。=^=齊當(dāng)入射角9=60。時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平

行可知，在8處射出，故幾=由于sinN聯(lián)立可得〃=小，當(dāng)

sinZOBPylx^+R13

R,故A、B錯誤；由。=:可得。=坐。，故C正確：由于sinC=（=￥，所以臨界角不

為30°,故D錯誤.

7.（2021年太原模擬）現(xiàn)行高速公路的標(biāo)志牌常貼有“逆反射膜”，采用高折射率玻璃

微珠后半表面鍍鋁作為后向反射器，具有極強(qiáng)的逆向回歸反射性能，能將大部分光線直接

“反射”回來，造成反光亮度.如圖甲為該反光膜的結(jié)構(gòu)示意圖，鑲嵌于膜內(nèi)的玻璃微珠由

均勻透明的介質(zhì)組成，球體直徑極小，約為10微米.如圖乙所示，玻璃微珠的球心位于O

點(diǎn)，半徑為R,有一平行于中心軸AO的光線射入，該光線與AO之間的距離為最后從

球面射出的光線恰好與入射光線平行（不考慮多次反射）.

（1）若玻璃微珠折射率〃=小，則入射光離4。的距離H為多大，才能使入射光經(jīng)玻璃

珠折射后到達(dá)B點(diǎn)？

（2）要使射向玻璃珠的光線總有部分光線能平行“反射”出玻璃珠，求制作“逆反射

膜”所用的玻璃珠折射率〃'至少為多少？

玻璃微珠

金

屬

反

光

涂

層

甲乙

解：（1）設(shè)入射光射入玻璃珠時(shí)的入射角為i,折射角為r,由折射定律一$口]廣

由圖可知，=/4。。，i=2r,

則有sin且已知〃=小，

解得r=30。，H=^R.

（2）由（1）可得〃=*,

sin2

由三角函數(shù)，得n=2cos^,

當(dāng)i=90°時(shí)，〃取最小值〃'=小.

專題十四第4講光的波動性'電磁波'相對論

課后提能演練

知識鞏固練

1.屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中（）

A.真空中光速不變

B.時(shí)間間隔具有相對性

C.物體的質(zhì)量不變

D.物體的能量與質(zhì)量成正比

【答案】A

2.如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和。，A點(diǎn)位于P、。之間，B點(diǎn)

位于Q右側(cè).旋轉(zhuǎn)偏振片P,則A、2兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是（）

A.A、B均不變

B.A、B均有變化

C.A不變，8有變化

D.A有變化，8不變

【答案】C

3.如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在光屏尸上觀察到干涉條紋.要

得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣,可以（）

署叁SSi

p

光H52

單縫屏雙縫屏光屏

A.增大&與S2的間距

B.減小雙縫屏到光屏的距離

C.將綠光換為紅光

D.將綠光換為紫光

【答案】C

4.（2021年黃山模擬）（多選）關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收，下列說法正確的是（）

A.為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，電路必須是閉合的

B.音頻電流的頻率比較低，不能直接用來發(fā)射電磁波

C.當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最

強(qiáng)

D.要使電視機(jī)的屏幕上有圖像，必須要有檢波過程

【答案】BCD

5.（2020年重慶名校月考）（多選）下列說法中正確的是（）

A.著名的泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象

B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到彩色條紋

C.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

D.發(fā)生日環(huán)食時(shí)月球距地球比發(fā)生日全食時(shí)月球距地球遠(yuǎn)一些

【答案】ABD

6.（2021年江蘇四市期末）（多選）下列說法正確的有（）

A.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波

B.紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射

C.白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因?yàn)楣獍l(fā)生了衍射

D.交警可以利用多普勒效應(yīng)對行駛的汽車進(jìn)行測速

【答案】BD【解析】光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故A錯誤；當(dāng)波長與障礙物

的尺寸差不多或大于障礙物的尺寸，可以發(fā)生明顯的衍射，故對同一障礙物，波長越長越容

易發(fā)生明顯的衍射；根據(jù)電磁波譜可知紅外線比紫外線的波長更長，則紅外線更容易出現(xiàn)明

顯衍射，故B正確；白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因?yàn)殓R片的前后表面的反射光相遇

后發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，且只有一定波長（一定顏色）的光干涉時(shí)，才會相互加強(qiáng)，所以看起來

有顏色，故C錯誤；交警借助測速儀根據(jù)微波發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，反射波的頻率與發(fā)射波

的頻率有微小差異，對差異進(jìn)行精確測定，再比對與速度的關(guān)系，就能用電腦自動換算成汽

車的速度，故D正確.

7.（2020年廈門名校測試）（多選）如圖所示為用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到的甲、乙兩

種單色光的干涉條紋，下列有關(guān)兩種單色光的說法正確的是（）

甲乙

A.甲光的波長大于乙光的波長

B.甲光在真空中的傳播速率大于乙光在真空中的傳播速率

C.若甲光是黃光，乙光可能是紅光

D.若兩種單色光以相同的入射角進(jìn)入同種介質(zhì)，甲光的折射角較大

【答案】AD

綜合提升練

8.（2021屆天津聯(lián)考）（多選）某一質(zhì)檢部門為檢測一批礦泉水的質(zhì)量，利用干涉原理測

定礦泉水的折射率.方法是將待測礦泉水填充到特制容器中，放置在雙縫與熒光屏之間（之

前為空氣），如圖所示，特制容器未畫出，通過比對填充后的干涉條紋間距X2和填充前的干

涉條紋間距M就可以計(jì)算出該礦泉水的折射率.則下列說法正確的是（設(shè)空氣的折射率為

1）（）

A.X2<X1

B.X2>X]

C.該礦泉水的折射率為自

X2

D.該礦泉水的折射率為孑

【答案】AC【解析】把空氣換成礦泉水后，根據(jù)。=，，可知入射光的頻率/不變，

光在介質(zhì)中的傳播速度減小，波長減小.根據(jù)干涉的條紋間距公式醺=，，可知對同一個(gè)

裝置來說，波長減小，條紋間距減小，即X2<X],因"=，=勺，易得該礦泉水的折射率為2,

VZ2%2

A、C正確.

9.（2020年浙江名校模擬）（多選）在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲信息的一種

重要媒體，光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的，若激光束不是垂直入射到盤面上，則

光線在通過透明介質(zhì)層時(shí)會發(fā)生偏折而改變行進(jìn)的方向.如圖所示為一束激光（黃、綠混合）

入射到光盤面上后的折射情況.則下列說法中正確的是（）

入射激光：

<：盤面

/咨明介質(zhì)層

、②d載有信息

的基層

光盤截面示意圖

A.圖中光束①是黃光，光束②是綠光

B.光束①的光子動量比光束②的光子動量大

C.若光束①、②先后通過同一雙縫干涉裝置，光束①條紋寬度比光束②的寬

D.若光束①、②都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光束①照射下逸出的光電子的最大

初動能較大

【答案】BD【解析】①光的偏折程度較大，則折射率較大，綠光的折射率大于黃光

的折射率，所以①光是綠光，②是黃光，故A錯誤；綠光的折射率大于黃光的折射率，綠

光的波長小于黃光的波長，則由可知光束①的光子動量比光束②的光子動量大，故B

正確；綠光的折射率大于黃光的折射率，而綠光的波長小于黃光的波長，干涉條紋的間距與

波長成正比，則若①光、②光先后通過同一雙縫干涉裝置，①光得到的條紋比后者的窄，故

C錯誤；光束①的頻率大，則由Ekm=〃y一胸知光束①照射下逸出的光電子的最大初動能較

大，故D正確.

專題十四實(shí)驗(yàn)十四用單擺測定重力加速度

課后提能演練

知識鞏固練

1.(多選)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，其中對

提高測量結(jié)果精確度有利的是()

A.適當(dāng)加長擺線

B.質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的

C.單擺偏離平衡位置的角度不能太大

D.當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過一次全振動后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為

單擺振動的周期

【答案】AC

2.某同學(xué)在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長78.50cm,擺球直

徑2.0cm.然后將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上，實(shí)驗(yàn)中測量快速變化的力，懸線上拉力尸

的大小隨時(shí)間f的變化曲線如圖所示.

(1)該擺擺長為cm.

(2)該擺擺動周期為s.

(3)測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值為m/s2.

(4)如果測得g值偏小，可能原因是()

A.測擺線長時(shí)擺線拉得過緊

B.擺線上端懸點(diǎn)未固定好，擺動中出現(xiàn)松動

C.計(jì)算擺長時(shí)，忘記了加小球半徑

D.讀單擺周期時(shí)，讀數(shù)偏大

【答案】(1)79.50(2)1.8(3)9.68(4)BCD

【解析】(1)擺長=擺線長+小球半徑=78.50cm+1.0cm=79.50cm.

(2)由尸一f變化圖線，可知7=1.8s.

4n2/4X3.142X79.50

⑶g=了=cm/s2?=9.68m/s2.

4兀2/

(4)由8=齊，可知g值偏小的可能原因是/的測量值偏小，也可能是丁值偏大，A錯

誤，B、C、D正確.

3.在利用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，由單擺做簡諧運(yùn)動的周期公式得到且=47筆r，

只要測出多組單擺的擺長/和運(yùn)動周期T,作出T2—/圖像，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?理

論上產(chǎn)一/圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖所示.

4.0-

-1099"cm

(1)造成圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是；

(2)由圖像求出的重力加速度g=m/s2(取TI2=9.87).

【答案】(1)漏加小球半徑(2)9.87

4.(2021屆唐山模擬)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn).

(1)實(shí)驗(yàn)前他們根據(jù)單擺周期公式導(dǎo)出了重力加速度的表達(dá)式8=曙，其中L表示擺長,

T表示周期.對于此式的理解，四位同學(xué)說出了自己的觀點(diǎn)：

同學(xué)甲：T一定時(shí)，g與乙成正比.

同學(xué)乙：L一定時(shí)，g與T2成反比.

同學(xué)丙：L變化時(shí)，T2是不變的.

同學(xué)?。篖變化時(shí)，L與V的比值是定值.

其中觀點(diǎn)正確的是同學(xué)(填“甲”“乙”“丙”或“丁”).

(2)實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用：

A.長約1m的細(xì)線B.長約1m的橡皮繩

C.直徑約2cm的均勻鐵球D.直徑約5cm的均勻木球

E.秒表F.時(shí)鐘

G.最小刻度為毫米的米尺

實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)選用了最小刻度為毫米的米尺，他們還需要從上述器材中選擇:

(填寫器材前面的字母).

(3)他們將符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺懸掛在鐵架臺上，將其上端固定，下端自由下垂(如圖所

示).用刻度尺測量懸點(diǎn)到之間的距離記為單擺的擺長L.

(4)在小球平穩(wěn)擺動后，他們記錄小球完成n次全振動的總時(shí)間t,則單擺的周期T=

(5)如果實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是g=10.09m/s2,比當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎荡螅治隹赡苁悄男?/p>

不當(dāng)?shù)膶?shí)際操作造成這種結(jié)果，寫出其中一種：

【答案】(1)丁(2)ACE(3)小球球心(4)；(5)可能是振動次數(shù)〃計(jì)多了；可能是測

量擺長時(shí)從懸點(diǎn)量到了小球底部；可能在計(jì)時(shí)的時(shí)候秒表開表晚了(合理即可)

【解析】(1)因?yàn)間是定值，則心變化時(shí)，L與P的比值是定值，丁同學(xué)觀點(diǎn)正確.

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及要求易知，他們還需要從上述器材中選擇：A.長約1m的細(xì)線；C.

直徑約2cm的均勻鐵球；E.秒表.

(3)用刻度尺測量懸點(diǎn)到小球球心之間的距離記為單擺的擺長L.

(4)單擺的周期T=*

(5)可能是振動次數(shù)〃計(jì)多了；可能是測量擺長時(shí)從懸點(diǎn)量到了小球底部；可能在計(jì)時(shí)

的時(shí)候秒表開表晚了.

綜合提升練

5.某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素.

(1)他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架

臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示.這樣做的目的是(填字母代號).

A.保證擺動過程中擺長不變

B.可使周期測量得更加準(zhǔn)確

C.需要改變擺長時(shí)便于調(diào)節(jié)

D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動

(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球最低端的

長度1=0.9990m,再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為

mm,單擺擺長為m.

12主尺cm

°游標(biāo)尺io

(3)下列振動圖像真實(shí)地描述了對擺長約為1m的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程，

圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動的圖像，已知$吊5。=0.087,sin

x/cmx/cm

CD

【答案】(1)AC(2)12.00.9930⑶A

【解析】(1)橡皮的作用是使擺線擺動過程中懸點(diǎn)位置不變，從而保障擺長一定，同時(shí)

又便于調(diào)節(jié)擺長，A、C說法正確.

(2)根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可得擺球直徑4=12mm+0.1mmX0=12.0mm,則單擺擺長

=0.9930m(注意統(tǒng)一單位).

(3)單擺擺角不超過5。，且計(jì)時(shí)位置應(yīng)從最低點(diǎn)(即速度最大位置)開始，故A的操作符

合要求.

專題十四實(shí)驗(yàn)十五測定玻璃的折射率

課后提能演練

知識鞏固練

1.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定半圓形玻璃磚的折射率〃.如圖甲所示，。是圓心，MN是法線,

AO,80分別表示某次測量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑.該同學(xué)測得多組入射角i

和折射角r,作出sini—sinr圖像如圖乙所示.貝(1()

甲乙

A.光由A經(jīng)。到B,H=1.5

B.光由B經(jīng)。到A,”=1.5

C.光由A經(jīng)O到8,〃=0.67

D.光由B經(jīng)。到A,“=0.67

【答案】B

2.（2020年福州名校質(zhì)檢）（多選）如圖所示，半圓形玻璃磚按圖中實(shí)線位置放置，直徑

與BD重合.一束白光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點(diǎn)上.使玻璃

磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過角度0（0°<0<90°）,觀察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移

動.在玻璃磚轉(zhuǎn)動過程中，以下說法正確的是（）

A.在弧形屏上可以觀察到反射光的色散現(xiàn)象

B.在弧形屏上可以觀察到折射光的色散現(xiàn)象

C.紅光在玻璃磚中傳播速度最小

D.折射光斑在弧形屏上沿順時(shí)針方向移動

【答案】BD【解析】根據(jù)反射定律和折射定律及幾何知識知，在玻璃磚轉(zhuǎn)動過程中，

折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，反射光線與半圓形玻璃磚垂直，不會發(fā)生色

散現(xiàn)象，折射光會發(fā)生色散現(xiàn)象，故A錯誤，B正確；根據(jù)光在玻璃中的傳播速度。=泉

可知紅光頻率最小，折射率最小，紅光在玻璃磚中傳播速度最大，故C錯誤；玻璃磚繞。

點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過角度夕的過程中，入射角增大，由折射定律〃=*可知折射角也隨之

增大，而且法線也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，所以折射光斑在弧形屏上沿C一。方向移動，故D正確.

3.某校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組根據(jù)光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個(gè)測液體折射率的儀器.如

圖所示，在一個(gè)圓盤上，過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF.在半徑OA上，垂直

盤面插上兩枚大頭針P、P2并保持位置不變.每次測量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體

中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，然后在圖中右上方區(qū)域觀察P、

P2,在圓弧EC部分插上鼻，使尸3擋住B、尸2的像.同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓弧EC部

分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)23所插的位置，就可以直接讀出液體折射率的值.

⑴若NAOF=30。，。尸3與OC之間的夾角為30°,則P3處所對應(yīng)的折射率的值為

（2）圖中心、R（兩處，對應(yīng)折射率大的是.

（3）做AO的延長線交圓周于K,K處對應(yīng)的折射率為.

【答案】（1）1.73（或S）⑵2（3）1

【解析】（1）根據(jù)折射定律”=篇-關(guān)，題中仇=60。，f）2—■^-AOF=30°,所以〃=sin3（）。=

小F.73.

(2)在折射角相同的情況下，圖中尸4對應(yīng)的入射角大于尸3所對應(yīng)的入射角，所以R對

應(yīng)的折射率大.

(3)因4、0、K在一條直線上，入射角等于折射角，所以K處對應(yīng)的折射率應(yīng)為1.

4.如圖所示是用某種透光物質(zhì)制成的直角三棱鏡A8C；在垂直AC面的直線上插

兩枚大頭針Q、乃，在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察大頭針Q、P2的像，調(diào)整視線方向，直

到Pi的像，再在觀察的這一側(cè)先后插入兩枚大頭針P3,P4，使

P3,P4____________，記下心、24的位置，移去大頭針和三棱鏡，過心、P4

作直線與AB面相交于。，量出該直線與AB面的夾角為45。，則該透光物質(zhì)的折射率〃=

,并在圖中正確地畫出完整的光路圖.

P”M

【答案】被P2的像擋住擋住尸|、尸2的像擋住尸3和Pl、Pl的像啦光路圖見解

析圖

［解析】折射率的測定原理是依據(jù)折射定律〃=平粵，利用插針法將光在介質(zhì)中的傳播

sin(72

路線確定，從而測出相應(yīng)的入射角仇和折射角仇，求解出〃值.而插針便是利用它擋住物

體(大頭針)的像，用心擋住「I、P2的像是為了確定入射光線，用R擋住P3和8、P2的像

是為了確定出射光線.

由題給條件可畫出如圖所示的完整光路圖，且a=45°,優(yōu)=30°,所以"=黑名=嗤噌

sin(72sin

_2

=V2.

T

2

B

綜合提升練

5.某同學(xué)為了測量截面為正三角形的玻璃三棱鏡的折射率，先在白紙上放好三棱鏡，

在棱鏡的左側(cè)插上兩枚大頭針Pi和Pz，然后在棱鏡的右側(cè)觀察到Pi和Pi的像，當(dāng)P\的像

恰好被尸2的像擋住時(shí)，插上大頭針P3和打，使P3擋住外、P2的像,A也擋住尸卜P2的像,

在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示.

(1)在圖上畫出對應(yīng)的光路.

⑵為了測出三棱鏡玻璃材料的折射率，若以AB為分界面，需要測量的量是

在圖上標(biāo)出它們.

(3)三棱鏡玻璃材料折射率的計(jì)算公式是片.

(4)若在描繪三棱鏡輪廓的過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移(移至圖中的虛

線位置，底邊仍重合)，若仍以AB為分界面，則三棱鏡玻璃材料折射率的測量值_______(填

“大于”“小于”或“等于")真實(shí)值.

【答案】(1)見解析圖

(2)入射角81、折射角02

(4)大于

【解析】(1)光路圖如圖所示.

(2)若以A8為分界面，需要測量的量為入射角仇、折射角見

(3)該三棱鏡玻璃材料的折射率的計(jì)算公式為〃=慧奈.

(4)若在描繪三棱鏡輪廓的過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移，仍以為分

界面，將入射光線與AB的交點(diǎn)和出射光線與BC的交點(diǎn)連接起來，從而可知該連接線發(fā)生

偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致折射角變小，所以測量值比真實(shí)值大.

專題十四實(shí)驗(yàn)十六用雙縫干涉測光的波長

課后提能演練

知識鞏固練

1.(多選)利用如圖所示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，下列說法正確的是()

白熾燈濾光片單縫雙縫遮光筒屏