2025年高考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)：機(jī)械波及光的運(yùn)用（分層練）（解析版）

專題11機(jī)械波及光的運(yùn)用

A??？碱}不丟分

命題點(diǎn)01簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像分析及函數(shù)表達(dá)式

命題點(diǎn)02機(jī)械波的形成及圖像分析

命題點(diǎn)03波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)

命題點(diǎn)04光的折射定律及全反射

命題點(diǎn)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(zhēng)滿分

%風(fēng)?？碱}不番解

【命題點(diǎn)01簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像分析及函數(shù)表達(dá)式】

【針對(duì)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(jiǎn)諧橫波沿尤軸負(fù)方向傳播，t=2.5s時(shí)的

波形圖如圖所示，此時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)a恰好位于平衡位置。已知該列波的波速為2m/s,則質(zhì)點(diǎn)。的振動(dòng)

方程為（）

A.y=8sin(irt+；)cmB.y—8sin(ut+cm

C.y=8sin(]+cmD.y=8sin(itt+TT)cm

【答案】A

【詳解】由圖可知

A=4m

A=8cm

根據(jù)

2

V=-

T

可得振動(dòng)周期

T=2.0s

則

2TT

3=亍=TT

t=2.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)。恰好位于平衡位置，再過(guò)

3

-T=1.5s

4

質(zhì)點(diǎn)a位于正向最大位移處，則

1

0=27r

質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為

y8sin(lit+cm

故選Ao

【針對(duì)練習(xí)2】（2023.海南.統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖1所示為一單擺，M、N為單擺偏移的最大位置，。點(diǎn)為最

低點(diǎn)，圖2為該單擺的振動(dòng)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/s2,7T2=10,下列說(shuō)法正確的是（）

O

圖1

A.該單擺的擺長(zhǎng)約為1.5m

B.擺球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)的速度大小為0

C.單擺從圖2中亢=0.5s至股2=1.5s時(shí)間內(nèi)所受的回復(fù)力先減小后增大

D.t=7.5s時(shí)，擺球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)

【答案】C

【詳解】A.由公式

L

7=2兀-=2s

解得

L=0.98m

故A錯(cuò)誤；

B.。點(diǎn)為最低點(diǎn)，擺球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)的速度最大，故B錯(cuò)誤；

C.由圖像可知從Z=0.5s到Z=L0s的過(guò)程中，擺球靠近平衡位置，受到的回復(fù)力減??；從Z=L0s到ul.5s的

過(guò)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HL5s時(shí)擺球所處位置相同，為M點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。

故選Co

【針對(duì)練習(xí)3】（2023?安徽宿州?統(tǒng)考一模）如圖甲所示，彈簧振子以。點(diǎn)為平衡位置，在光滑水平面上的4

B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取水平正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，則（）

A.在t=0.2s時(shí)，振子的加速度為負(fù)向最大

B.在t=0.6s時(shí)，彈簧振子的彈性勢(shì)能最小

C.在t=0.4s和t=0.8s兩個(gè)時(shí)刻，振子的速度都為零

D.從t=0.2s到t=0.4s時(shí)間內(nèi)，振子做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)

【答案】A

【詳解】A.由圖象乙知，t=0.2s時(shí)位移正向最大，根據(jù)F=-日知回復(fù)力負(fù)向最大，所以振子的加速度

為負(fù)向最大，故A正確；

B.由圖象乙知，在t=0.6s時(shí)，彈簧振子的位移最大，則彈簧的彈性勢(shì)能最大，故B錯(cuò)誤；

C.x-t圖像的斜率表示速度，由圖像得，t=0.4s和t=0.8s時(shí)圖像的斜率最大，速度最大，故C錯(cuò)誤；

D.從t=0,2s到t=0.4s時(shí)間內(nèi)，振子的位移減小，回復(fù)力減小，則加速度減小，加速度方向與速度方向相

同，則速度增加，振子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選A。

【命題點(diǎn)02機(jī)械波的形成及圖像分析】

【針對(duì)練習(xí)4】（多選）（2023?陜西咸陽(yáng)??？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示為一列橫波在不同時(shí)刻的波形，1~19為介

質(zhì)中間隔相等的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

波的傳播方向

A.機(jī)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(diǎn)3與質(zhì)點(diǎn)15的振動(dòng)情況有時(shí)一致，有時(shí)不一致

C.周期和波長(zhǎng)分別描述了機(jī)械波在時(shí)間和空間上的周期性

D.在一列波中，如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的，則這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)的

整數(shù)倍

E.在一列波中，如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的，則這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)的

整數(shù)倍

【答案】ABD

【詳解】A.機(jī)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(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)3與質(zhì)點(diǎn)15之間的距離正好等于一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況始終完全一致，故B錯(cuò)誤；

C.周期和波長(zhǎng)分別描述了機(jī)械波在時(shí)間和空間上的周期性，故C正確；

DE.在一列波中，如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況總是相同的，則這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)的整

數(shù)倍，故D錯(cuò)誤，E正確。

由于本題選擇錯(cuò)誤的，故選ABD。

【針對(duì)練習(xí)5】一條繩子可以分成一個(gè)個(gè)小段,每小段都可以看做一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，這些質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)，繩處于水平方向。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直

方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，會(huì)帶動(dòng)2、3、4……各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳回右端。質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)

周期為兀t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是（）

1234567891011121314151617181920

A.質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)20間相距一個(gè)波長(zhǎng)B.質(zhì)點(diǎn)20開(kāi)始振動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向向下

C.t=§時(shí)質(zhì)點(diǎn)5的加速度方向向上D.t=?時(shí)質(zhì)點(diǎn)12的速度方向向上

【答案】D

【詳解】A.由題意可知，第1到第5個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間為〃，則質(zhì)點(diǎn)1與質(zhì)點(diǎn)17間相距一個(gè)波長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始起振的方向向上，則質(zhì)點(diǎn)20開(kāi)始振動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)方向也向上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.在t=J時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始向上振動(dòng)，在t=g時(shí)質(zhì)點(diǎn)5到達(dá)最高點(diǎn)，其加速度方向向下，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.1=?時(shí)質(zhì)點(diǎn)13剛開(kāi)始起振，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)12已經(jīng)振動(dòng)了則運(yùn)動(dòng)方向向上，選項(xiàng)D正確。

故選D。

【針對(duì)練習(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(jiǎn)諧橫波在傳播方向上相

距8m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)0、》的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是（）

圖（a）圖（b）

A.波的振幅為5cm

B.波的周期為5s

C.波的波速可能為0.8m/s

D.t=3s時(shí)刻，a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向

E.t=3s時(shí)刻，八萬(wàn)兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置連線中點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)一定在波峰

【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(cuò)誤；

C.質(zhì)點(diǎn)〃在t=0時(shí)刻處于正向最大位移處，質(zhì)點(diǎn)。在七=0時(shí)刻處于負(fù)向最大位移處，故

1

△%=(nA+-A)=8m(n=0,1,2,3…)

則波的波速為

"＞七缶=0,123…)

當(dāng)九=2時(shí)，v—0.8m/s,故C正確；

D.t=3s時(shí)刻，〃質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，下一秒位移增大，即向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故t=3s時(shí)刻，〃質(zhì)點(diǎn)的振

動(dòng)方向沿y軸正方向，故D正確；

E.由于"質(zhì)點(diǎn)的位置不確定，假設(shè)〃在左，。在右，如圖

ab

t=3s時(shí)刻，a、6兩質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，若。、b兩質(zhì)點(diǎn)間只有一個(gè)波峰，則二者距離為:九則若波從a向

b傳播，則根據(jù)“上下坡”規(guī)律，可得。、6連線中點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷；則若質(zhì)點(diǎn)從6點(diǎn)向。點(diǎn)傳播，則根

據(jù)“上下坡”規(guī)律，可得。、6連線中點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰，故E錯(cuò)誤。

故選ACDo

【命題點(diǎn)03波的干涉、衍射及多普勒效應(yīng)】

【針對(duì)練習(xí)7】(2024.江西贛州.贛州中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè))某均勻介質(zhì)中兩持續(xù)振動(dòng)的振源尸、。分別位于x

軸上%1=-3cm和汽2=9cm處，t=0時(shí)刻兩振源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，t=3s時(shí)刻在x軸上第一次形成如圖所示的

波形。則下列說(shuō)法正確的是()

A.振源P的振動(dòng)方程為y=-4sin(irt)cm

B.振源。起振方向沿y軸正方向

C.兩列波在x=2.5cm處相遇后，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)

D.兩列波在x=lcm處相遇后，該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)

【答案】C

【詳解】A.周期

A

T=-=2s

v

可得

27r

a)=—=7rrad/s

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(dòng)方程為

y=4sin(nt)cm

故A錯(cuò)誤；

B.因振源Q產(chǎn)生的波在t=3s時(shí)刻傳到x=6cm的位置，x=6cm的位置此時(shí)向y軸負(fù)方向，則振源Q起振方

向沿y軸負(fù)方向，故B錯(cuò)誤；

CD.兩列波振動(dòng)步調(diào)相反，所以當(dāng)波程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)相互加強(qiáng)。在x=2.5cm處，波程差為

9-2.5-(2.5+3)=1cm

波長(zhǎng)為2cm,x=2.5cm處為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。

而波程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，振動(dòng)相互減弱，在x=1cm處，波程差為

9—1—(1+3)=4cmx=1cm

x=1cm處為振動(dòng)減弱點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選Co

【針對(duì)練習(xí)8】(2023?安徽?模擬預(yù)測(cè))坐標(biāo)原點(diǎn)。處有一波源，t=0時(shí)刻，波源開(kāi)始振動(dòng)。在1=0.6s,%>0

的區(qū)域波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)尸位于沖=4m處。下列說(shuō)法正確的是()

A.波源的振動(dòng)周期是0.6s

B.在0?0.6s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為60cm

C.質(zhì)點(diǎn)尸在t=0.8s時(shí)以最大速度平行于y軸向上運(yùn)動(dòng)

D.一觀察者在久>0的位置沿x軸向波源運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)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

3T

t=0.6s=—

解得

T=0.4s

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)題意，由圖可知，該波的波長(zhǎng)為8m,則波速為

A,

v=—=20m/s

1=0時(shí)刻，波源開(kāi)始振動(dòng)，傳播到尸點(diǎn)的時(shí)間為

x

△t=—=0.2s

v

則在0?0.6s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)尸振動(dòng)的時(shí)間為

t]=0.4s=T

則在0?0.6s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)尸通過(guò)的路程為

s=4/=40cm

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)題意，由同側(cè)法可知，t=0.6s質(zhì)點(diǎn)P以最大速度平行于y軸向上運(yùn)動(dòng)，t=0,8s時(shí)，即經(jīng)過(guò)了半個(gè)

周期，質(zhì)點(diǎn)P以最大速度平行于y軸向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D.由上述分析可知，波源的頻率為

1

f=亍=2.5Hz

當(dāng)觀察者靠近波源時(shí)，由多普勒效應(yīng)可知，觀測(cè)到該波的頻率將大于2.5Hz,故D正確。

故選D。

【針對(duì)練習(xí)9】（多選）（2024?湖南?湖南師大附中校聯(lián)考一模）多個(gè)點(diǎn)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(shí)刻三個(gè)完全相同的橫波波源產(chǎn)生的干涉圖樣。圖乙是三個(gè)完全相同的橫波波源

在均勻介質(zhì)中位置，波源5,S2,S3分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，且邊長(zhǎng)為2m。三個(gè)波源t=0時(shí)

刻同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)方向垂直紙面，振動(dòng)圖像均如圖丙所示。已知波的傳播速度為0.25m/s,。處質(zhì)點(diǎn)位

于三角形中心，C處質(zhì)點(diǎn)位于當(dāng)與力連線中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）

B.其中一列波遇到尺寸為0.8m的障礙物時(shí)，不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

C.?=4.5s時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)與平衡位置之間的距離是2&cm

D.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(shí)也能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象

【答案】AC

【詳解】A.。處質(zhì)點(diǎn)位于三角形中心，該點(diǎn)到三個(gè)波源的間距相等，可知，該點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則該點(diǎn)振

幅為

34=3x2cm=6cm

故A正確；

B.根據(jù)圖丙可知，周期為4s,根據(jù)波速表達(dá)式有

A

V=-

T

解得

A=lm>0.8m

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(shí)，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故B

錯(cuò)誤；

C.根據(jù)幾何關(guān)系可知

S]C=SiS2Sin600=V3m

則波源Si的振動(dòng)傳播到。所需要時(shí)間

S]CL

=-----=4v3s>4.5s

v

表明占4.5s時(shí)，波源S’的振動(dòng)還沒(méi)有傳播到。點(diǎn)。由于。處質(zhì)點(diǎn)位于S2與S3連線中點(diǎn)，則波源S2與03的

振動(dòng)傳播到C所需要時(shí)間均為

1

t=——s=4s<4,5s

20.25

表明H4.5s時(shí)，波源8與N的振動(dòng)傳播到了C點(diǎn)，由于

S2c=S3c=lm—2,4.5s=T+?

C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，表明C點(diǎn)4.5s時(shí)刻的位移為波源&與S3在!時(shí)刻振動(dòng)形式的疊加，圖丙的振動(dòng)方程為

O

2717T

y—2sin—t(cm)=2sin—t(cm)

當(dāng)時(shí)間為5時(shí)，解得

O

y0=V2cm

則Z=4.5s時(shí)，C處質(zhì)點(diǎn)與平衡位置之間的距離是

2yo=2V2cm

故C正確；

D.根據(jù)干涉的條件可知，機(jī)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(shí)不能夠發(fā)生干涉

現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

【命題點(diǎn)04光的折射定律及全反射】

【針對(duì)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(shí)驗(yàn)，在失重環(huán)

境下，往水球中央注入空氣，形成了一個(gè)明亮的氣泡。若入射光在氣泡表面的p點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射

角為光在真空中傳播速度為c,則()

A.水的折射率n=sm0

B.光在水球中的傳播速度

C.光從空氣進(jìn)入水球，波長(zhǎng)變短

D.光從空氣進(jìn)入水球，頻率變大

【答案】C

【詳解】A.入射光在氣泡表面的p點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，則臨界角為0,水的折射率為

1

n=--

sint/

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)

C

n=—

v

光在水球中的傳播速度為

v=csin0

B錯(cuò)誤；

CD.光從空氣進(jìn)入水球，波速減小，頻率不變，根據(jù)

cv

V—————

A/

波長(zhǎng)變短，C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

【針對(duì)練習(xí)11］（2023?陜西咸陽(yáng)??？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，三棱鏡的截面為直角三角形，其中/2=90。，某

種顏色的細(xì)光束與AC邊平行，從48的中點(diǎn)。點(diǎn)射入三棱鏡，折射光線到達(dá)AC邊的E點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)

之間的距離為L(zhǎng)A,E兩點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)5LZA=ZDEA,光在真空中的傳播速度為c,求：

（1）三棱鏡對(duì)此單色光的折射率；

（2）光線從。點(diǎn)傳播到E點(diǎn)需要的時(shí)間。

【答案】⑴V3；（2）t=g

【詳解】（1）作光路圖如圖所示

p

由幾何關(guān)系得

i=ZC,r=90°-2Zy4,+乙。=90。

1.A5RL--

tan"=—,AB=2AD=2x」一

Lcosyl

綜合解得入射角為i=60°,折射角為丁=30°，可得三棱鏡對(duì)此單色光的折射率為

sinir-

n=---=V3

sinr

（2）由折射率的定義可得

c

n=—

v

光線從D點(diǎn)傳播E點(diǎn)需要的時(shí)間為

DE

t=—

v

其中

1.5L

DE=AD=―^―-

cos30

綜合解得

3L

t=2c

【針對(duì)練習(xí)12］（2023?四川眉山?統(tǒng)考一模）如圖，邊長(zhǎng)為。的等邊三角形△48C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。處、半徑為等的圓。讓一束激光從邊的。點(diǎn)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)。點(diǎn)后從AC邊射出。

（1）求玻璃的折射率"；

（2）若保持入射角45。不變，使入射點(diǎn)沿48邊向A點(diǎn)緩慢移動(dòng)，當(dāng)入射點(diǎn)移至E點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)，恰

好沒(méi)有光線進(jìn)入中空部分，求A、E兩點(diǎn)間的距離X。

A

【詳解】（1）根據(jù)幾何關(guān)系可得折射角為

6>=90°-60°=30°

根據(jù)折射定律，玻璃的折射率為

（2）當(dāng)入射點(diǎn)移至E點(diǎn)，發(fā)生全反射，恰好沒(méi)有光線進(jìn)入中空部分，做出光路圖如圖所示，臨界角為

1

sinf=—

n

解得

C=45°

。為等邊三角形的垂心，則

V3

OA="-—CL

3

根據(jù)幾何關(guān)系有

乙GOH=C=45°

則

V3

OH-rsinC=-a

V3

AH=OA-OH=-a

4

A、￡兩點(diǎn)間的距離

AHa

X=cos30°=2

A

【命題點(diǎn)05光的干涉、衍射及偏振現(xiàn)象】

【針對(duì)練習(xí)13]（2023?天津南開(kāi)?南開(kāi)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）關(guān)于甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的

是（）

甲：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)劈尖乙:單色光能通過(guò)牛頓

產(chǎn)生明暗條紋環(huán)產(chǎn)生明暗條紋

millIIIIIII

丙：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)雙縫?。?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)單縫

產(chǎn)生明暗條紋產(chǎn)生明暗條紋

A.四個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋

B.甲、乙兩實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為等距條紋

C.丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的頻率越大

D.丁實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)減小單縫的寬度，中央條紋會(huì)變寬

【答案】D

【詳解】A.甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋，而丁實(shí)驗(yàn)是光的衍射條紋，故A錯(cuò)誤；

B.甲實(shí)驗(yàn)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(cuò)

誤;

C.根據(jù)干涉條紋間距公式

L

△%=—A

a

丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，則波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越短，故C錯(cuò)誤；

D.丁實(shí)驗(yàn)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(huì)變寬，故D正確。

故選D。

【針對(duì)練習(xí)14］以下四幅圖片是來(lái)自課本的插圖，結(jié)合圖片分析下列說(shuō)法中正確的是（）

A.圖甲是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角外逐漸增大到某一值后會(huì)在。界面發(fā)

生全反射

B.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Ax將減小

C.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(guò)偏振片P、Q的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，右邊是光屏。當(dāng)P固定不動(dòng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q時(shí)，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(wú)論怎

么增大入射角。1，下表面的入射角不會(huì)達(dá)到臨界角，光線都會(huì)從a面射出，故A錯(cuò)誤；

B.圖乙中，根據(jù)雙縫干涉相鄰條紋間距公式

IX

——

a

可知只減小屏到擋板間距離，兩相鄰亮條紋間距離Ax將減小，故B正確；

C.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(cuò)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(cuò)誤。

故選B。

【針對(duì)練習(xí)15】（多選）（2023?河北?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）利用光的干涉規(guī)律可以測(cè)量細(xì)鐵絲的直徑，此種方法

的好處是使得測(cè)量精度更加精準(zhǔn)?，F(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(shí)，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(zhǎng)為九鐵絲位置恰好對(duì)應(yīng)第七條亮條紋的中心位置。下列說(shuō)法正確的是（）

A.干涉條紋是上側(cè)玻璃板的上下兩個(gè)表面的反射光干涉形成的

B.當(dāng)稍向右移動(dòng)圖甲中的鐵絲時(shí)，條紋間距會(huì)變小

C.當(dāng)稍向右移動(dòng)圖甲中的鐵絲時(shí)，條紋間距會(huì)變大

D.當(dāng)換用介質(zhì)中光速更小的某單色光照射時(shí)會(huì)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(cuò)誤;

BC.如下圖所示，當(dāng)稍向右移動(dòng)圖甲中的細(xì)鐵絲時(shí)，兩板間夾角。增大，根據(jù)

△%=-----

2sin0

兩極間夾角。增大，條紋間距Ax變小，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)九=￡可知，介質(zhì)中光速小，折射率大，對(duì)應(yīng)單色光的波長(zhǎng)短，根據(jù)

V

A

△x=-----

2sin9

當(dāng)換用波長(zhǎng)短的單色光照射時(shí)，條紋間距△刀變小，故D正確。

故選BD。

巨;那日.柘展培俺重高交

一、單選題

1.如圖所示，ABC。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)）從邊射入，經(jīng)邊一次反射后直接從邊射出（圖中未畫出）。已知棱鏡對(duì)。、6兩束

光的折射率滿足%＞傳＞魚。下列說(shuō)法正確的是（）

A.AB邊入射光線與CD邊的出射光線不平行

B.a、6兩束光不可能從CD邊同一位置射出

C.a光在棱鏡中傳播的時(shí)間更長(zhǎng)

D.從8邊射出的位置6光一定在。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，邊入射光線與C。邊的出射光線平行，故A

錯(cuò)誤;

B.由圖可知，由于"、。光束的間距可調(diào)，故。光束上移，b光束下移，a、。光束就有可能從邊同一位

置射出，故B錯(cuò)誤;

D.由圖可知，。光束從C￡＞邊射出可能離底邊8c更遠(yuǎn)，從邊射出的位置。光不一定在。光上面，故D

錯(cuò)誤;

C.根據(jù)圖中6光束的光路圖，根據(jù)正弦定理有

EFBEBE

sin45°sin(90°+￡)cos/?

可知

sin45°

EF=———BE

cosp

同理可得

sin45°

EG=———CE

cosp

b光束在玻璃中的路程為

1

Sh=EF+EG=—=-----BC

企cos/?

b光束在玻璃運(yùn)動(dòng)的速度

Vb=^==伍"no

sin￡

b光束在玻璃運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

sbBC

環(huán)vbcsin2s

同理可得

_BC

csin2a

由于

sin45°sin45°「

n=-......>n=.>V2

asmabsinp

可知

1

sina<sin/?<-=>a<<30°=>2a<20<60°=>sin2a<sin2s

可知

>比

故c正確。

故選c。

2.在同一地點(diǎn)有兩個(gè)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(shí)刻

這兩列波的圖像，下列說(shuō)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(duì)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(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

D.在兩列波傳播方向上運(yùn)動(dòng)的觀察者，聽(tīng)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(cuò)誤；

B.由圖讀出聲波1比聲波2波長(zhǎng)長(zhǎng)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越強(qiáng)，所以相對(duì)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(cuò)誤；

c.由尸沙■得到兩波頻率之比為

力：力二1：2

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(huì)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(yùn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)，則聽(tīng)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(cuò)誤。

故選Co

3.2023年9月23日杭州亞運(yùn)會(huì)的開(kāi)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(gè)繩波來(lái)模擬潮水相遇，一水平長(zhǎng)繩上系著一個(gè)彈簧和小球組成的振動(dòng)系

統(tǒng)，振動(dòng)的固有頻率為2Hz,現(xiàn)在長(zhǎng)繩兩端分別有一振源P、。同時(shí)開(kāi)始以相同振幅上下振動(dòng)了一段時(shí)間,

某時(shí)刻兩個(gè)振源在長(zhǎng)繩上形成波形如圖所示，兩列波先后間隔一段時(shí)間經(jīng)過(guò)彈簧振子所在位置，觀察到小

球先后出現(xiàn)了兩次振動(dòng)，小球第一次振動(dòng)時(shí)起振方向向上，且振動(dòng)并不顯著，而小球第二次的振幅明顯較

A.由。振源產(chǎn)生的波先到達(dá)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。振源產(chǎn)生的波的波速較接近4m/s

D.錢江潮潮水交叉分開(kāi)后，其振動(dòng)周期發(fā)生改變

【答案】C

【詳解】A.由尸、。激發(fā)的機(jī)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，。波源產(chǎn)生

的波起振方向向下，所以先到達(dá)彈簧振子處的是由尸波源產(chǎn)生的波，故A錯(cuò)誤;

B.同種介質(zhì)中的波速是相等的，圖中兩列波的波長(zhǎng)不同，由u=可知兩列波頻率不同，所以不會(huì)形成干

涉，故B錯(cuò)誤;

C.波源。激發(fā)的機(jī)械波使小球產(chǎn)生了較強(qiáng)的振動(dòng)，即共振，說(shuō)明。的振動(dòng)頻率接近2Hz,即周期接近0.5s,

所以波速接近于

A2m

v=—=――=4m/s

T0.5s/

故c正確;

D.機(jī)械波的疊加其實(shí)就是運(yùn)動(dòng)的合成，各個(gè)分運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的、互不影響的，所以錢江潮潮水交叉分開(kāi)后，

其振動(dòng)周期不變，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.如圖所示，因波源S周期性振動(dòng)產(chǎn)生向右傳播的機(jī)械波，振幅呈現(xiàn)A、2A交替變化，當(dāng)仁0時(shí)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(gè)質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.波源S的起振方向?yàn)閥正方向

B.機(jī)械波的波速在不斷變化

C.當(dāng)機(jī)械波剛好傳到x=lld位置處時(shí)，P點(diǎn)和。點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程相等

D.當(dāng)機(jī)械波剛好傳到x=8d位置處時(shí)，P、。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(diǎn)起振方向沿y軸負(fù)方向，則波源S的起振方向?yàn)閥負(fù)方向，選

項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.同一介質(zhì)中波速一定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)機(jī)械波向右傳過(guò)lid后，P點(diǎn)路程是

S[=44+8人2

Q點(diǎn)路程

S[=6At+442

因振幅比為2：1,尸點(diǎn)和。點(diǎn)的路程相等，選項(xiàng)C正確；

D.當(dāng)機(jī)械波剛好傳到x=8d位置處時(shí)，P在平衡位置，速度方向豎直向下，。在平衡位置，速度方向豎直向

上，不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

故選C。

5.圖甲是以。點(diǎn)為平衡位置，在A、8兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖乙為該彈簧振子的振動(dòng)圖象，由

圖可知下列說(shuō)法正確的是（）

A.在u0.2s時(shí)，彈簧振子可能運(yùn)動(dòng)到。位置

B.在U0.1S與UO.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度相同

C.從f=0到Z=0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的動(dòng)能持續(xù)地減小

D.在r=0.2s與Z=0.6s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的加速度相同

【答案】C

【詳解】A.UO.2s時(shí)，振子的位移為正向最大值，但由于沒(méi)有規(guī)定正方向，所以此時(shí)振子的位置可能在A

點(diǎn)也可能在B點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；

B.Z=0.1s時(shí)速度為正，Z=0.3s時(shí)速度為負(fù)，兩者方向相反，故B錯(cuò)誤；

C.從仁0到f=0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子遠(yuǎn)離平衡位置，速度減小，動(dòng)能減小，故C正確；

D.r=0.2s與/=0.6s兩個(gè)時(shí)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(cuò)誤；

故選C。

6.如圖甲所示，質(zhì)量為巾的物體B放在水平面上，通過(guò)輕彈簧與質(zhì)量為26的物體A連接，現(xiàn)在豎直方向給

物體A—初速度，當(dāng)物體A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，物體B與水平面間的作用力剛好為零。從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，物體

A的位移隨時(shí)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(shuō)法正確的是()

A.(tx+0.25)s?(ti+0.5)s時(shí)間內(nèi)，物體A的速度與加速度方向相反

B.物體A在任意一個(gè)1.25s內(nèi)通過(guò)的路程均為50cm

C.物體4的振動(dòng)方程為y=O.lsin卜兀1+%)cm

D.物體B對(duì)水平面的最大壓力為6mg

【答案】D

【詳解】A.（ti+0.25）s?（4+0.5）s的時(shí)間內(nèi)，物體A由負(fù)的最大位移向平衡位置運(yùn)動(dòng)，回復(fù)力指向平衡位

置，即物體A的速度與加速度方向均沿y軸正方向，故A錯(cuò)誤；

物體由特殊位置（平衡位置或最大位移處）開(kāi)始計(jì)時(shí)，在任意一個(gè)內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程等

B.21.25s=4

于振幅的5倍，除此外在1.25s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程不等于振幅的5倍，故B錯(cuò)誤；

C.由圖乙可知振幅為

A=10cm

周期為

T=1.0s

角速度為

27r

co=—=27rrad/s

規(guī)定向上為正方向，t=0時(shí)刻位移為0.05m,表示振子由平衡位置上方0.05m處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，所以初相為

71

Wo6

則振子的振動(dòng)方程為

y=Asin(a)t+%)=O.lsin(2nt+

單位錯(cuò)誤，故C錯(cuò)誤;

D.由物體A在最高點(diǎn)時(shí)，物體B與水平面間的作用力剛好為零，此時(shí)彈簧的拉力為

F=mg

對(duì)于物體A有

2mg+F=2ma

解得

a=1,5g

當(dāng)物體A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，物體B對(duì)水平面的壓力最大，由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，物體A在最低點(diǎn)時(shí)加速度

向上，且大小等于1.5g,由牛頓第二定律得

F'—2mg=2ma

解得

F'=Smg

由物體B的受力可知，物體B對(duì)水平面的最大壓力為

f

FN=F+mg=6mg

故D正確。

故選Do

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%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“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。變大時(shí)，出射點(diǎn)尸

的高度也隨之降低，只考慮第一次折射，發(fā)現(xiàn)當(dāng)P點(diǎn)高度〃降低為萼R時(shí)只剩下a光從頂部射出，（光速為

A.在此透光材料中。光的傳播速度小于6光的傳播速度

B.此透光材料對(duì)b光的折射率為J為+4a

C.a光從尸點(diǎn)射出時(shí)，a光經(jīng)過(guò)SP路程所需的時(shí)間為叵逆R

2c

D.同一裝置用a、。光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，。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。光從頂部射出時(shí)，b光發(fā)生全反射，而。光沒(méi)發(fā)生全反射，可知b光臨

界角比a光小，根據(jù)

1

sinC=—

n

可知。光的折射率比〃光的大，根據(jù)

C

V——

n

可知在此透光材料中b光的傳播速度小于〃光的傳播速度，故A錯(cuò)誤;

B.只剩下〃光從頂部射出時(shí)，如圖所示，由題意可知

1+V2

PBR

2

可得

PAR

瀉2

則

/.POA=45°

1+V2oV2o75+2V2

PS=+（亍R）2=--

在△OPS中，由正弦定理得

PS_OS

sinZ135°sinZ.OPS

。光發(fā)生全反射有

1

sinC=sinZ-OPS=—

nb

此透光材料對(duì)b光的折射率為

nb=J10+4V2

故B正確；

C.。光從尸點(diǎn)射出時(shí)，a光經(jīng)過(guò)SP路程所需的時(shí)間為

75+2V2

PS2V5+2V2

t=—=c

%

藐

故C錯(cuò)誤;

D.6光的折射率比a光的大，6光的頻率比a光的大，則b光的波長(zhǎng)比。光的小，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生明

顯的衍射現(xiàn)象，則同一裝置用。、匕光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，“光的衍射現(xiàn)象更加明顯，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

8.某一質(zhì)檢部門利用干涉原理測(cè)定礦泉水的折射率。如圖所示，單縫So、屏上的Po點(diǎn)位于雙縫Si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(shí)，屏上的干涉條紋間距分別為Ax/與-2,當(dāng)介質(zhì)為礦

泉水時(shí)，屏上尸點(diǎn)處是Po上方的第4條亮條紋（不包括Po點(diǎn)處的亮條紋）的中心。已知入射光在真空中的

波長(zhǎng)為力,真空中的光速為c,則（）

p

s。，卜

A.A%2大于Ax/

B.該礦泉水的折射率為箸

C.當(dāng)介質(zhì)為礦泉水時(shí)，來(lái)自由和S2的光傳播到尸點(diǎn)處的時(shí)間差緩

D.僅將So水平向左移動(dòng)的過(guò)程中，P點(diǎn)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

L

△%=—A

a

當(dāng)雙縫與屏之間的介質(zhì)為礦泉水時(shí)，波長(zhǎng)會(huì)變小，而雙縫間距d與雙縫與屏之間的距離L相同，所以以2小

于故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)光在真空中的波長(zhǎng)為人在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為T,依題意有

L

5中

5="

r=-

n

則可知

--=n

A%2

故B錯(cuò)誤；

C.P點(diǎn)處是尸。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(zhǎng)的4倍，則來(lái)自Si和

S2的光傳播到P點(diǎn)處的時(shí)間差為

4Z_4-_42

=丁=丁="

nn

故c錯(cuò)誤；

D.將So水平向左移動(dòng)的過(guò)程中，P點(diǎn)與雙縫光程差不會(huì)改變，據(jù)題仍是光在介質(zhì)中波長(zhǎng)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(diǎn)。的波源，從1=0s時(shí)刻開(kāi)始沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，形成一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。

某時(shí)刻在04久2m之間第一次出現(xiàn)如圖所示的波形，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)尸、。的位移大小相等，方向相反，且從

該時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)尸第一次回到平衡位置和質(zhì)點(diǎn)。第一次回到平衡位置所用時(shí)間之比為1：5。己知t=1.0s時(shí)

質(zhì)點(diǎn)。恰好第一次到達(dá)波峰處，則以下說(shuō)法正確的是（）

A.圖示時(shí)刻尸、。兩質(zhì)點(diǎn)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|Hz

C.從t=0s時(shí)刻開(kāi)始，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波峰時(shí)，久=7m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為10cm

D.若該波在傳播過(guò)程中遇到一個(gè)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(shí)刻P、。兩質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)P的平衡位置到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為尤，波的傳播速度為V,則從該時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)尸第一次回到平

衡位置的時(shí)間

x

一

h=V

質(zhì)點(diǎn)。第一次回到平衡位置的時(shí)間

6—x

由題意知

h_1

否一耳

聯(lián)立可得

x=1m

因?yàn)?1.0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)。恰好第一次到達(dá)波峰處，所以

113

t=——+-T

v4

12

T=—

v

可得

v—20m/s,T=0,6s

其頻率

15

/=-="Hz

JT3

發(fā)生干涉時(shí)，兩列波的頻率相同，故B正確；

C.質(zhì)點(diǎn)尸從開(kāi)始振動(dòng)到第二次出現(xiàn)波峰所用的時(shí)間為

7

t=-T=1.05s

34

波從尸點(diǎn)傳到久=7m處所需時(shí)間為

6

t=—=0.3s

4v

則％=7m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為

=0.75s

即質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)的路程為8cm,所以x=7m處的質(zhì)點(diǎn)路程為10cm,故C正確；

D.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(zhǎng)12m,不能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)

象，故D錯(cuò)誤。

故選ABCo

10.一列周期為T=4s沿?zé)o軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的部分波形如圖所示，P、Q、”為波上三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，

已知該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P、Q坐標(biāo)分別為(6m,2cm)、(10m,-2cm),質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，則()

A.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)M向左運(yùn)動(dòng)B.該波沿x軸負(fù)方向傳播

C.質(zhì)點(diǎn)P和質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向總相反D.該波的波速為6m/s

【答案】BD

【詳解】AB.由于該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，該時(shí)刻

質(zhì)點(diǎn)M向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確;

C.由于質(zhì)點(diǎn)P、M不是相距半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的點(diǎn)，故振動(dòng)方向并不是總相反，故C錯(cuò)誤;

D.設(shè)該時(shí)刻簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程為

27r\

y=4sin-%+(pojcm

將質(zhì)點(diǎn)P、Q的坐標(biāo)分別代入波動(dòng)方程可得

12TT

4sin~T+(Po=2cm

/207r\

4sin(<―+<Po)=-2cm

由于此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P、Q均向下振動(dòng)，則有

127r57r

+(Po~~6

207r771

"T+(Po~~6~

聯(lián)立兩式解得

A=24m

波速

A

v=—=6m/s

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(yáng)的反射光中振動(dòng)方向垂直紙面的光較強(qiáng)

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(cuò)誤；

C.太陽(yáng)的反射光中振動(dòng)方向垂直紙面的光較強(qiáng)，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)為左的輕質(zhì)彈簧，下端固定在斜面底端，上端與質(zhì)量為

加的小球甲相連，彈簧與斜面平行。一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)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(kāi)始時(shí)各段繩子都處于伸直狀態(tài)，小球甲靜止在A點(diǎn)?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量也為相

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(zhǎng)時(shí)小球甲運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，一段時(shí)間后，小球甲到達(dá)

最高點(diǎn)C。不計(jì)一切摩擦，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，甲不會(huì)和定滑輪相碰，乙不會(huì)和地面相碰，重力加速度

大小為g,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.BC=2AB

B.小球甲從A點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所用時(shí)間為兀后

C.小球甲從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，最大速度為座

72k

22

D.小球甲從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，彈簧彈性勢(shì)能的變化量為小

4k

【答案】BC

【詳解】A.輕質(zhì)彈簧，不計(jì)摩擦，甲、乙與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可知，甲乙小球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)

動(dòng)，沒(méi)有懸掛小球乙時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)小球甲分析有

7ngsin30°=kx-y

解得

mg

4二元

根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征，小球甲運(yùn)動(dòng)到平衡位置。點(diǎn)，所受合力為零，此時(shí)有

mg=7ngsin30°+kx2

解得

mg

%2=2fc=X1

此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，可知該平衡位置。點(diǎn)在原長(zhǎng)8位置的上側(cè)，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性規(guī)律可知

AO=AB+B0=%1+不=0C

則有

3mq

BC=BO+OC=—f-=3AB

2k

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)彈簧振子的周期公式有

2m

T=2n――

1k

則小球甲從A點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所用時(shí)間為

B正確；

C.根據(jù)上述，小球甲運(yùn)動(dòng)到平衡位置。點(diǎn)時(shí)速度最大，由于甲開(kāi)始運(yùn)動(dòng)與。點(diǎn)彈簧的形變量相等，彈性

勢(shì)能相等，則有有

1

mg(xi+x2)=2x27n謊+mg^x1+X2)sin30°

解得

C正確；

D.小球甲從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律有

AEp=mg{xr+%2)-+x2)sin30°

解得

D錯(cuò)誤。

故選BC。

三、解答題

13.折射率為我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(guò)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(diǎn)射入。求：

I.當(dāng)入射角為多少時(shí)從A點(diǎn)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(shí)從A點(diǎn)射入的光線經(jīng)折射后能進(jìn)入空腔內(nèi)。

【答案】I.i=45。；II.i<30

【詳解】（1）光線經(jīng)折射后到達(dá)內(nèi)球面上得8點(diǎn)時(shí)恰好與球面相切,設(shè)此時(shí)的入射角為i,光路圖如下。

根據(jù)幾何關(guān)系得

/.BAO=30。

根據(jù)折射定律

sini

n=----------

sin30°

得

.._V2

sim-2

所以入射角為

i=45-

（2）入射角為〃時(shí)光束經(jīng)折射到達(dá)內(nèi)球面上的M點(diǎn)如圖所示，恰好發(fā)生全反射。

1

sinZ.AMD=一

n

即

/.AMD=45。

由正弦定理得

sin450sinZ.MAO

AO-MO-

又

AO=2M0

由折射定律得

sini'

n=-------------

sinZ-MAO

綜上可得

i'=30。

因此入射角滿足iV30。的光線將射入空腔內(nèi)。

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(zhǎng)細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸。0',接入電阻R構(gòu)成回

路.導(dǎo)體桿處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開(kāi)小角度由靜止釋放，導(dǎo)體桿開(kāi)始下擺。

當(dāng)/?=%時(shí)，導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像如圖乙所示。若橫縱坐標(biāo)皆采用圖乙標(biāo)度，則當(dāng)R=2R°時(shí)，導(dǎo)體桿振動(dòng)圖像

是（）

【答案】B

【詳解】導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí)，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(yùn)動(dòng)。當(dāng)R從&變?yōu)?&時(shí)，回路中的電阻增大，則電流減小，導(dǎo)體桿所受安培力減小，即導(dǎo)體桿在

擺動(dòng)時(shí)所受的阻力減弱，所桿從開(kāi)始擺動(dòng)到停止，運(yùn)動(dòng)的路程和經(jīng)歷的時(shí)間變長(zhǎng)。

故選Bo

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(diǎn)以初速度"向右運(yùn)動(dòng)，小球?qū)⒆鲋芷跒門