专题01 振动与波 光学（考题猜想）-2024-2025学年高二物理下学期期末考点大串讲（鲁科版）

专题01 振动与波 光学 考点01 简谐运动的基本规律 1 考点02 单摆模型 3 考点03 波动图像与振动图像 5 考点04 机械波的多解问题 7 考点05 波的干涉 9 考点06 光的折射和全反射 11 考点07 光的干涉、衍射和偏振 13 考点01 简谐运动的基本规律 1．在公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上的货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。某一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，货物的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．货物的振幅为 B．时，货物向下运动的速度最大 C．时和时，货物的加速度相同 D．时，货物对车厢底板的压力最大 2．垂钓时鱼漂能反映鱼儿咬钩的讯息。如图所示，当鱼漂绑上铅坠恰好静止在水面处。在平静的湖面上，鱼试探性吃口（鱼漂缓慢向下但不咬钩）后，鱼漂和铅坠在竖直方向上做简谐运动。以竖直向上为正方向作出鱼漂和铅坠振动的x-t图像，如图乙所示，不计水的阻力。则（　　） A．鱼漂和铅坠振动的回复力由水对鱼漂和铅坠的浮力提供 B．从0.1s~0.2s过程中鱼漂和铅坠的动量逐渐变小，机械能守恒 C．鱼漂和铅坠的位移时间关系式为 D．若增加铅坠的质量m，鱼漂和铅坠振动的周期将变大 3．如图甲所示，倾角为的光滑固定斜面顶端连接一劲度系数为、原长为的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为的小球，小球处于静止状态。现将小球托起使弹簧恢复原长，然后由静止释放小球，小球在斜面上往复运动。以沿斜面向下为正方向，选取小球的平衡位置为坐标原点，小球由最高点运动到最低点过程中，其加速度随变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内。已知重力加速度为，忽略空气阻力。则（　　） A．小球处于平衡位置时，弹簧的长度为 B．小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变大后变小 C．小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做的功为 D．小球处于平衡位置时，其速度大小为 4．如图甲、乙所示，将完全相同的弹簧振子分别放在水平和倾斜的木板上，两图中小球位于A点时，弹簧均处于原长状态，图甲中小球从某位置由静止释放，小球经过B点时的速度为零，图乙中小球从A点由静止释放，点为平衡位置，小球经过点时的速度为零，且，不考虑一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．两图中，均由弹簧弹力提供小球振动的回复力 B．图甲中，小球从A点向B点的运动过程中，小球的加速度先减小后增大 C．两图中，小球振动时的机械能均守恒 D．图甲中小球的最大动能大于图乙中小球的最大动能 5．如图甲所示，在拉力传感器的下端竖直悬挂一个弹簧振子，拉力传感器可以实时测量弹簧弹力大小。图乙是小球简谐振动时传感器示数随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．振动的周期为8s B．小球的质量为0.8kg C．第3s时小球在最低点 D．第3s和第5s的加速度相同 考点02 单摆模型 6．将一个力电传感器连接到计算机上就可以测量并显示不同时刻的力，如图甲所示，O点为单摆的固定悬点（与力电传感器相连），将质量的小摆球（可视为质点）拉至A点由静止释放，摆球在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为的最低点，，小于5°且是未知量。摆动稳定后由A开始计时，由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示，重力加速度g取，，根据力学规律和题中所给的信息分析下列说法正确的是（　　） A．摆球摆动中回复力是重力和细线拉力的合力 B．单摆的摆动周期约为1.26s C．单摆的摆长为1.0m D．摆球运动中的最大速率为0.8m/s 7．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力 B．2.1s末和2.9s末，小球的势能和速度均相同 C．从t=1.5s到t=2s的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐增大 D．从t=1.5s到t=2.5s的过程中，摆球所受的回复力先增大后减小 8．如图所示为摆长为1m的单摆分别在地球表面和某星球表面做受迫振动的共振曲线，地球表面的重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．图线Ⅰ是地球上单摆的共振曲线 B．由图可知：频率越大，单摆的振幅越大 C．将一摆钟从地球移到该星球上，摆钟会变快 D．该星球表面的重力加速度约为 9．“双线摆”如图甲所示，双线长均为L，两线夹角为，摆球质量为m，给摆球一个垂直于两线平面方向的较小速度，使得摆球以较小摆角（小于5°）摆动。“杆线摆”结构如图乙所示，长为L的轻杆一端通过活动绞链与立柱垂直连接，另一端安装质量为m的摆球，细线一端拉住摆球，另一端系在立柱上的A点，给摆球一垂直于纸面的较小速度，使轻杆垂直于立柱来回摆动，摆动角度小于5°，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。已知，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．图甲中摆球的周期为 B．图乙中摆球的摆动周期为 C．图乙中摆球在摆动过程中细线上的拉力大小 D．若增大细线长度使A点上移，则摆球运动周期增大 10．如图所示，倾角为θ的斜面MN上的B点固定一光滑圆弧槽AB（对应的圆心角小于5°），其圆心在B点正上方的O点，另外，光滑斜面OC和OD的下端亦在MN上，让可视为质点的小球分别无初速度出发，从A点到达B的时间为，从O点到达C的时间为，从O点到达D的时间为。比较这三段时间，正确的是（　　） A． B． C． D． 考点03 波动图像与振动图像 11．一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该波的频率为2Hz B．该波的波速大小为 C．该波沿轴正向传播 D．时间内，质点通过的路程为1m 12．如图甲所示是一列简谐横波在时的波形图，质点P的平衡位置位于处，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．质点Q的振动方程为 C．0.1~1.1s内，质点P的路程为30cm D．再经过0.3s质点P运动至处 13．如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波源，刚下列说法正确的是（　　） A．该波的传播速度为 B．再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴正方向 C．当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动 D．从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m 14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t=10s时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 15．一列简谐机械横波沿x轴传播，其在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质点Q的振动图像。则下列说法错误的是（　　） A．该列波沿x轴负方向传播 B．该列波的波速是0.18m/s C．在时，质点Q的位移为 D．质点P的平衡位置的坐标x=2cm 考点04 机械波的多解问题 16．有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距的、两质点，已知波的传播方向由指向，图甲、乙分别是、两质点的振动图像。则这列波的波速可能为（    ） A． B． C． D． 17．下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点、的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该波的周期是5s B．2s时质点向下振动 C．2s时质点向上振动 D．该波的波速可能是 18．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手的规律振动会传导至袖子上，给人一种“行云流水”的美感。如图（a）所示，一列简谐横波沿轴方向传播，实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，且，、分别是平衡位置为和的两质点。图（b）为质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．时刻的振动方向沿轴正方向 B．时刻的加速度最小 C． D．到内，、运动的路程相等 19．2024 年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A．t=0时刻P点沿y轴负方向振动 B．该波的最小波速为m/s C．若周期T=12s，质点P再过5s到达平衡位置 D．这列波9s 内传播的距离可能为5m 20．如图，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中实线所示，经过t=0.5s波形如图中虚线所示，该波的周期T大于0.5s，图中d=0.4m。下列说法正确的是（　　） A．波速大小一定为0.8m/s B．若波沿x轴正方向传播，则周期为3s C．x=1.2m和x=2.4m处的两质点在沿y轴方向上的最大距离为10cm D．在t=0时刻若P点向下振动，则x=1.2m处质点的振动方向也向下 考点05 波的干涉 21．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。干涉型消声器的结构如图所示，波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，从而达到削弱噪声的目的。则（　　） A．当（n=1，2，3……）时，消声效果最好 B．若声波的振动频率增大，则声波在空气中的传播速度也增大 C．若消声器对某一频率的声波消声效果最好，当该声波频率减半时，可能可以达到最好的消声效果 D．若消声器对某一频率的声波消声效果最好，当该声波频率加倍时，必然不能达到最好的消声效果 22．如图所示，和是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是（　　） A．a处质点始终处于离平衡位置2A处 B．随着时间的推移，c处的质点将向右移动 C．从该时刻起，经过，c处的质点将通过平衡位置 D．停止振动之后，b处质点将始终处于平衡位置 23．如图（a）所示在均匀介质中有A、B、C三点，。时，位于A、C两点的两个横波波源同时开始振动，A、C两点振动图像分别如图（b）甲和图（b）乙所示，振动方向与平面垂直，两列波在该介质中的传播速度均为，下列说法正确的是（　　） A．B点始终位于振幅处 B．两列波的波长均为 C．A、C间有3个振动减弱点 D．时B点的位移为 24．如图甲所示为一平静的水面，各点在同一条直线上，相邻两点间的距离均为，a、i两点各有一个振源且均由时刻开始振动（振动方向与直线垂直），、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示，且形成的水波的波速。下列说法正确的是（　　） A．点刚开始振动时的方向竖直向上 B．点的振幅为 C．a、i两点间（不包括a、i）有3个加强点 D．a、i两点间（不包括a、i）有3个减弱点 25．如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机型内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在碳纤维增强塑料组成的机翼中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度，下列选项正确的是（    ） A．振动加强； B．振动减弱： C．振动加强； D．振动减弱； 考点06 光的折射和全反射 26．光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点，我国的光纤通信起步较早，现已成为技术先进的几个国家之一。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空）。一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面A点（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．光纤内芯的折射率比外套的小 B．光纤材料的折射率 C．若增大在O点的入射角α，折射光线到侧面后也能发生全反射 D． 27．一个圆环翡翠的横截面如图所示，为内圆和外圆的圆心，内圆的半径为，外圆的半径为。现让一细束单色光从点以的入射角射入翡翠，折射光线恰好与内圆相切，后从点射出。则翡翠的折射率为（　　） A． B． C． D． 28．交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜的结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。如图乙所示光线从点垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面点发生全反射，，，真空中光速，已知，，则下列说法正确的是（   ） A．光从光疏介质射向光密介质可能发生全反射现象 B．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越大 C．反光膜的折射率为 D．光线在直角微棱镜型反光膜中传播的时间为 29．如图所示，阴影部分ABC为透明材料做成的光学元件的横截面，是半径为R的圆弧，D为圆心，ABCD构成正方形。D处的点光源向外辐射红光，该材料对红光的折射率。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，下列说法正确的是（　　） A．光射入光学元件后频率不变，波长减小 B．光射向圆弧AC时部分光发生全反射 C．AB边有光线出射的部分长度为 D．若换成紫光，AB、BC有光线出射的区域变大 30．如图所示，竖直放置的半圆形玻璃砖可绕过圆心的水平轴转动，圆心与竖直放置的足够大光屏的距离，初始时半圆形玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心、垂直于光屏射向玻璃砖，在光屏上点留下一光点，保持入射光的方向不变，让玻璃砖绕点顺时针方向转动角，光屏上光点也会移动，当时，光屏上光点位置距离点，（）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖转动后，光屏上的光点相对于点向下移动 B．该玻璃砖的折射率为 C．该玻璃砖的折射率为1.6 D．当时，光屏上的光点刚好消失 考点07 光的干涉、衍射和偏振 31．、为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行，检测员用一块标准的平行透明平板压在、的上方，与、之间分别形成尖劈形空气层，如图所示。、的上表面与平板之间的夹角分别为和，为平板上表面上的一点。用单色光从上方照射平板，、的上方都能观察到明显的干涉条纹，下列说法正确的是（　　） A．若，则上方的干涉条纹间距大于上方的干涉条纹间距 B．若，则上方的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距 C．若将、的间距缩短些，则上方的干涉条纹分布变得更稀疏 D．若在处用较小的力下压平板，则上方的干涉条纹分布变密 32．一干涉实验装置如图所示，单缝、双缝和的中点、光屏上的点均位于一条直线上且该条直线与光屏垂直，波长为的单色光平行于该直线从单缝左侧射入，光屏上点处是上方的第3条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心，相邻亮条纹的中心间距为。将矿泉水填充到特定容器中，并将容器放置在双缝与光屏之间，使双缝和光屏间充满矿泉水，相邻亮条纹的中心间距变为。下列说法正确的是（　　） A．放入特定容器前，间的距离为 B．放入特定容器后，入射光进入矿泉水后的频率变大 C． D．矿泉水的折射率为 33．如图所示，S为单色光源，宽度一定的平面镜水平放置，S发出的光通过平面镜反射在竖直光屏上，与S直接发出的光在光屏上发生干涉。若S到平面镜的垂直距离为a，S到光屏的垂直距离为L，光的波长为。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的干涉条纹关于平面镜上下对称 B．相邻两条亮条纹的中心间距为 C．将平面镜水平右移一些，相邻亮条纹间距不变 D．将平面镜竖直下移一些，相邻亮条纹间距不变 34．如图是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图。衍射装置的上平台固定不动，下平台可以竖直上下微小移动；可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动。平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态。红色激光经过可调单缝后发生衍射，测量在观察屏上形成明暗相间的衍射条纹宽度，可求出单缝宽度。已知为激光波长，R为单缝到屏的距离，为中央亮纹的宽度。下列说法正确的是（　　） A．若仅增大R，则中央亮纹宽度变小 B．若仅增大d，则中央亮纹宽度变大 C．若仅减小d，则中央亮纹宽度变小 D．若仅换成绿色激光，则中央亮纹宽度变小 35．用题图所示装置研究偏振现象，是两块完全相同的圆形偏振片，为观测点，和两块偏振片的中心共线，且偏振片与AB连线垂直，两偏振片可绕AB连线转动，下列说法正确的是（　　） A．固定，转动，则处光强均发生变化 B．固定，转动，则处光强均不发生变化 C．同时转动和，A处光强不变，B处光强可能变化 D．同时转动和，处光强均发生变化 二、多选题 36．旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间，则（　　） A．O处光强减弱 B．O处光强不变 C．B转一角度使O处光强最强，B转过角度 D．A转一角度使O处光强最强，A转过角度 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 振动与波 光学 考点01 简谐运动的基本规律 1 考点02 单摆模型 5 考点03 波动图像与振动图像 10 考点04 机械波的多解问题 13 考点05 波的干涉 18 考点06 光的折射和全反射 22 考点07 光的干涉、衍射和偏振 26 考点01 简谐运动的基本规律 1．在公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上的货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。某一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，货物的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．货物的振幅为 B．时，货物向下运动的速度最大 C．时和时，货物的加速度相同 D．时，货物对车厢底板的压力最大 【答案】B 【详解】AB．由题图可知，货物的振幅为，时，货物处于平衡位置，货物向下运动的速度最大，故B正确，A错误； C．时和时，到平衡位置的距离大小相等，根据 货物的加速度大小相等、方向相反，故C错误； D．时，货物在最高点，具有向下的最大加速度（货物处于失重状态），此时货物对车厢底板的压力最小，故D错误。 故选B。 2．垂钓时鱼漂能反映鱼儿咬钩的讯息。如图所示，当鱼漂绑上铅坠恰好静止在水面处。在平静的湖面上，鱼试探性吃口（鱼漂缓慢向下但不咬钩）后，鱼漂和铅坠在竖直方向上做简谐运动。以竖直向上为正方向作出鱼漂和铅坠振动的x-t图像，如图乙所示，不计水的阻力。则（　　） A．鱼漂和铅坠振动的回复力由水对鱼漂和铅坠的浮力提供 B．从0.1s~0.2s过程中鱼漂和铅坠的动量逐渐变小，机械能守恒 C．鱼漂和铅坠的位移时间关系式为 D．若增加铅坠的质量m，鱼漂和铅坠振动的周期将变大 【答案】D 【详解】A．鱼漂和铅坠振动的回复力由水对鱼漂和铅坠的浮力和它们的重力提供，故A错误； B．由乙图可知，从0.1s~0.2s过程中鱼漂和铅坠的速度逐渐变小，根据 可知鱼漂和铅坠的动量逐渐变小，该过程除重力之外水对鱼漂和铅坠的浮力会做负功，故机械能不守恒，故B错误； C．根据图像可知振幅A=5cm， 则角速度为 设鱼漂和铅坠的位移时间关系式为 将，代入，则有 解得 鱼漂和铅坠的位移时间关系式为 故C错误； D．根据 可知若增加铅坠的质量m，鱼漂和铅坠振动的周期将变大，故D正确。 故选D。 3．如图甲所示，倾角为的光滑固定斜面顶端连接一劲度系数为、原长为的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为的小球，小球处于静止状态。现将小球托起使弹簧恢复原长，然后由静止释放小球，小球在斜面上往复运动。以沿斜面向下为正方向，选取小球的平衡位置为坐标原点，小球由最高点运动到最低点过程中，其加速度随变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内。已知重力加速度为，忽略空气阻力。则（　　） A．小球处于平衡位置时，弹簧的长度为 B．小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变大后变小 C．小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做的功为 D．小球处于平衡位置时，其速度大小为 【答案】D 【详解】A．小球平衡时，根据平衡条件可得 解得弹簧的伸长量 故此时弹簧的长度 A错误； B．小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变小后变大，B错误； CD．根据牛顿第二定律有 设小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做功为 图乙中图线与横轴所围面积乘以小球质量即为回复力做功，则 由动能定理有 解得 C错误，D正确。 故选D。 4．如图甲、乙所示，将完全相同的弹簧振子分别放在水平和倾斜的木板上，两图中小球位于A点时，弹簧均处于原长状态，图甲中小球从某位置由静止释放，小球经过B点时的速度为零，图乙中小球从A点由静止释放，点为平衡位置，小球经过点时的速度为零，且，不考虑一切摩擦，则下列说法正确的是（　　） A．两图中，均由弹簧弹力提供小球振动的回复力 B．图甲中，小球从A点向B点的运动过程中，小球的加速度先减小后增大 C．两图中，小球振动时的机械能均守恒 D．图甲中小球的最大动能大于图乙中小球的最大动能 【答案】D 【详解】A．图甲中，由弹簧弹力提供小球振动的回复力，图乙中，由弹簧弹力与重力的分力的合力提供小球振动的回复力，故A错误； B．在图甲中，A点是平衡位置，从A点到B点的运动过程中，回复力一直增大，加速度一直增大，故B错误； C．图甲和图乙中，振子做简谐振动，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故C错误； D．由弹簧振子的分析可知，图甲的振幅是图乙的振幅的两倍，回复力的比例常数一样，振幅越大，弹簧振子的能量越高，小球的最大动能越大，故D正确。 故选D。 5．如图甲所示，在拉力传感器的下端竖直悬挂一个弹簧振子，拉力传感器可以实时测量弹簧弹力大小。图乙是小球简谐振动时传感器示数随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．振动的周期为8s B．小球的质量为0.8kg C．第3s时小球在最低点 D．第3s和第5s的加速度相同 【答案】B 【详解】ABC．根据图像可知，t=1s时，弹簧弹力最大，且，小球位于最低点；t=3s时，弹簧弹力最小，，小球位于最高点。由对称性可知，小球振动的周期为4s，小球位于平衡位置时，弹力 联立解得 故AC错误，B正确； D．第3s时，小球位于最高点，回复力向下，加速度向下，第5s时，弹簧弹力最大，小球位于最低点，回复力向上，加速度向上，故第3s和第5s的加速度不相同，故D错误。故选B。 考点02 单摆模型 6．将一个力电传感器连接到计算机上就可以测量并显示不同时刻的力，如图甲所示，O点为单摆的固定悬点（与力电传感器相连），将质量的小摆球（可视为质点）拉至A点由静止释放，摆球在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为的最低点，，小于5°且是未知量。摆动稳定后由A开始计时，由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示，重力加速度g取，，根据力学规律和题中所给的信息分析下列说法正确的是（　　） A．摆球摆动中回复力是重力和细线拉力的合力 B．单摆的摆动周期约为1.26s C．单摆的摆长为1.0m D．摆球运动中的最大速率为0.8m/s 【答案】D 【详解】A．小摆球运动中回复力是重力在垂直细线方向的分力，故A错误； B．小摆球在一个周期内两次经过最低点，根据该规律并结合图像可知，周期，故B错误； C．由单摆的周期公式可知摆长为 故C错误； D．在最低点B时，摆球的速度最大，此时细线对摆球的拉力最大，根据牛顿第二定律 解得摆球运动中的最大速率为 故D正确。 故选D。 7．如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力 B．2.1s末和2.9s末，小球的势能和速度均相同 C．从t=1.5s到t=2s的过程中，摆球所受绳子拉力逐渐增大 D．从t=1.5s到t=2.5s的过程中，摆球所受的回复力先增大后减小 【答案】C 【详解】A．小球所受重力沿切线方向的分力提供单摆做简谐运动的回复力，故A错误； B．2.1s末和2.9s末，小球的势能相同，速度的大小相等，但方向相反，故B错误； C．从t=1.5s到t=2s的过程中，摆球从负的最大位移处向平衡位置运动，设绳与竖直方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律可得 由于速度不断增大，θ不断减小，所受绳子拉力逐渐增大，故C正确； D．摆球越靠近平衡位置，回复力越小，所以从t=1.5s到t=2.5s的过程中，摆球所受的回复力先减小后增大，故D错误。 故选C。 8．如图所示为摆长为1m的单摆分别在地球表面和某星球表面做受迫振动的共振曲线，地球表面的重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．图线Ⅰ是地球上单摆的共振曲线 B．由图可知：频率越大，单摆的振幅越大 C．将一摆钟从地球移到该星球上，摆钟会变快 D．该星球表面的重力加速度约为 【答案】D 【详解】A．根据单摆周期公式 可知，单摆在地球表面振动的固有周期T≈2s 则固有频率 图线Ⅱ是地球上单摆的共振曲线，故A错误； B．当驱动力的频率与单摆的固有频率越接近时，单摆的振幅越大，故B错误； C．由上述分析可知，图线Ⅰ是该星球上单摆的共振曲线，单摆在该星球表面振动的固有频率较小，固有周期较大，则将一摆钟从地球移到该星球上，摆钟会变慢，故C错误； D．根据 可知 则该星球表面的重力加速度约为 故D正确。 故选D。 9．“双线摆”如图甲所示，双线长均为L，两线夹角为，摆球质量为m，给摆球一个垂直于两线平面方向的较小速度，使得摆球以较小摆角（小于5°）摆动。“杆线摆”结构如图乙所示，长为L的轻杆一端通过活动绞链与立柱垂直连接，另一端安装质量为m的摆球，细线一端拉住摆球，另一端系在立柱上的A点，给摆球一垂直于纸面的较小速度，使轻杆垂直于立柱来回摆动，摆动角度小于5°，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。已知，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．图甲中摆球的周期为 B．图乙中摆球的摆动周期为 C．图乙中摆球在摆动过程中细线上的拉力大小 D．若增大细线长度使A点上移，则摆球运动周期增大 【答案】C 【详解】A．由甲中摆球的摆线长度为：，结合单摆的周期公式 代入角度，可得 故A错误； C．图乙中摆球在平衡位置静止时，在垂直于斜面方向上的合力为零， 由图可知：FAsinθ=mgcosθ 即可得细线的拉力为： 故C正确； B．结合该等效单摆的摆长和加速度关系，可知图乙的摆球的周期为 解得： 故B错误； D．由摆球的周期公式 可知细线长度对摆球的运动周期无影响，故D错误。 故选C。 10．如图所示，倾角为θ的斜面MN上的B点固定一光滑圆弧槽AB（对应的圆心角小于5°），其圆心在B点正上方的O点，另外，光滑斜面OC和OD的下端亦在MN上，让可视为质点的小球分别无初速度出发，从A点到达B的时间为，从O点到达C的时间为，从O点到达D的时间为。比较这三段时间，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由单摆运动的等时性可知从A点到达B的时间 由于OD垂直于MN，由几何知识可知OD与竖直方向夹角为倾角θ，则OD段为 解得：分析可知OC与OB的夹角α小于θ，则OC段为则tC＜tD所以tC＜tD＜tB故选C。 考点03 波动图像与振动图像 11．一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该波的频率为2Hz B．该波的波速大小为 C．该波沿轴正向传播 D．时间内，质点通过的路程为1m 【答案】B 【详解】AB．由图乙可知，该波的周期为2s，该波的频率 由图甲可知，该波的波长为2m，则该波的波速大小为 故A错误，B正确； C．由图乙可知，时，质点向轴负方向振动，根据图甲，由同侧法可知，该波沿轴负向传播，故C错误； D．内，点振动了半个周期，则点通过的路程 故D错误。 故选B。 12．如图甲所示是一列简谐横波在时的波形图，质点P的平衡位置位于处，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．质点Q的振动方程为 C．0.1~1.1s内，质点P的路程为30cm D．再经过0.3s质点P运动至处 【答案】B 【详解】A．由图乙可知t=0.1s时，质点P沿y轴正方向振动，根据上下坡法，波沿x轴正方向播，故A错误； B．质点P、Q的相位差 由图乙可知质点P的振动方程为 质点Q的振动方程为 故B正确； C．t=0.1s时，质点P正在向最大位移处运动，在周期内的路程小于一个振幅，在0.1~1.1s内，即周期内，质点P的路程小于五个振幅，即小于30cm，故C错误； D．波传播过程中，质点P在平衡位置（x=5m）附近振动，不会随波迁移，故D错误。 故选B。 13．如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波源，刚下列说法正确的是（　　） A．该波的传播速度为 B．再经过0.3s，乙图中质点Q刚好开始振动，Q的起振方向沿y轴正方向 C．当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动 D．从该时刻到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m 【答案】D 【详解】A．由图甲可知该波的周期为T=0.2s，由图乙可知该波的波长为，则波速为 故A错误； B．由图乙可知时刻波刚好传播到处，再经过0.3s，波传播的距离 可知波传播到0.5m处的质点Q，由图甲可知波源O点的起振方向沿y轴负方向，故质点Q的起振方向沿y轴负方向，故B错误； C．由乙图可知，质点P、Q相距 所以当乙图中质点Q第一次到达波峰时，质点P正处于波峰，故C错误； D．从该时刻到质点Q开始振动，要经过 故质点P运动的路程为 故D正确。 故选D。 14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。当t=10s时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由O点的质点振动图像可知，10s时，O点的质点纵坐标为-10cm，且沿y轴正方向振动，根据“上下坡”法可知，此时O点的质点在波形图中应处于“下坡”阶段。 故选B。 15．一列简谐机械横波沿x轴传播，其在时的波形图如图a所示，P、Q是介质中的两个质点，图b是质点Q的振动图像。则下列说法错误的是（　　） A．该列波沿x轴负方向传播 B．该列波的波速是0.18m/s C．在时，质点Q的位移为 D．质点P的平衡位置的坐标x=2cm 【答案】D 【详解】A．由图b可知时，Q质点向上振动，同侧法结合图a可知，波沿x轴负方向传播，故A正确，不符合题意； B．结合图a图b可知，波长，周期，根据波长波速公式得 故B正确，不符合题意； C．质点Q从平衡位置开始振动，由振动方程 可知，当，联立以上，解得Q质点位移 为故C正确，不符合题意； D．分析图a可知，OP相位差为，故OP距离为故D错误，符合题意。故选D。 考点04 机械波的多解问题 16．有一列沿水平方向传播的简谐横波，在波的传播方向上有平衡位置相距的、两质点，已知波的传播方向由指向，图甲、乙分别是、两质点的振动图像。则这列波的波速可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意可得 所以 所以 当时，有 当时，有 当时，有 故选A。 17．下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点、的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．该波的周期是5s B．2s时质点向下振动 C．2s时质点向上振动 D．该波的波速可能是 【答案】D 【详解】A．根据图像可知，周期为4s，A错误； BC．由图可知，2s时P质点向下振动，Q质点向上振动，BC错误； D．P、Q的振动方向相反，则P、Q的间距为（n=1，2，3…） 又 得 （n=1，2，3…） 则该波的波速可能是3m/s，D正确。 故选D。 18．水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手的规律振动会传导至袖子上，给人一种“行云流水”的美感。如图（a）所示，一列简谐横波沿轴方向传播，实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，且，、分别是平衡位置为和的两质点。图（b）为质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．时刻的振动方向沿轴正方向 B．时刻的加速度最小 C． D．到内，、运动的路程相等 【答案】A 【详解】A．由振动图像可知，质点Q在时刻正在沿y轴负方向运动，由此可得，简谐波沿x轴负方向传播，因此在时刻的振动方向沿轴正方向，故A正确； B．时刻质点处于波峰，此时Q的加速度最大，故B错误； C．由题图可知波长，周期。可得 故C错误； D．到内，运动的路程 当，在第一个时间内，沿轴正方向运动到波峰，又沿轴负方向回到原位置，路程 则到内的路程 可知、运动的路程不相等，故D错误。 故选A。 19．2024 年国际体联艺术体操世界杯比赛中中国艺术体操队收获1金1银2铜，中国队在3带2球项目的成套《凤鸣凌霄》则以汉唐国风为主题，通过运用彩带模拟造型。某段比赛过程中彩带的运动可简化成沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形图如图所示，t=3s时Q点恰好到达波谷。下列说法正确的是（　　） A．t=0时刻P点沿y轴负方向振动 B．该波的最小波速为m/s C．若周期T=12s，质点P再过5s到达平衡位置 D．这列波9s 内传播的距离可能为5m 【答案】B 【详解】A．波沿x轴负方向传播，根据波形平移法可知，t=0时刻P点沿y轴正方向振动，故A错误； B．由图可知波长为 t=0时刻，Q点从平衡位置沿y轴负方向振动，t=3s时Q点恰好到达波谷，则有 （，，） 可得周期为 （，，） 则波速为 （，，） 当时，可得最小波速为，故B正确； C．若周期T=12s，则波速为 则t=0时刻，Q点处平衡位置振动传到P点所用时间为 故C错误； D．根据 （，，） 这列波9s 内传播的距离为 （，，） 可知这列波9s 内传播的距离不可能为5m，故D错误。 故选B。 20．如图，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中实线所示，经过t=0.5s波形如图中虚线所示，该波的周期T大于0.5s，图中d=0.4m。下列说法正确的是（　　） A．波速大小一定为0.8m/s B．若波沿x轴正方向传播，则周期为3s C．x=1.2m和x=2.4m处的两质点在沿y轴方向上的最大距离为10cm D．在t=0时刻若P点向下振动，则x=1.2m处质点的振动方向也向下 【答案】B 【详解】A．因为波的周期T大于0.5s，所以波的位移小于一个波长，当波的传播方向沿x轴正方向时，波的位移为d，则波速为 当波的传播方向沿x轴负方向时，波的位移为，则波速为 故A错误； B．若波沿x轴正方向传播，则周期为 故B正确； C．和处的两质点，间距为 则两质点在沿y轴方向上的最大距离为 故C错误 D．在时刻，若P点向下振动，根据“同侧法”波的传播方向为沿x轴正方向，同理可得，此时处的质点的振动方向向上，故D错误。故选B。 考点05 波的干涉 21．消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。干涉型消声器的结构如图所示，波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，从而达到削弱噪声的目的。则（　　） A．当（n=1，2，3……）时，消声效果最好 B．若声波的振动频率增大，则声波在空气中的传播速度也增大 C．若消声器对某一频率的声波消声效果最好，当该声波频率减半时，可能可以达到最好的消声效果 D．若消声器对某一频率的声波消声效果最好，当该声波频率加倍时，必然不能达到最好的消声效果 【答案】D 【详解】A．为消除噪声，要减弱声音，此点为振动减弱点，所以波程差为半波长的奇数倍，故A错误； B．声波的传播速度由介质决定，与频率无关，介质不变，传播速度不变，所以声波的振动频率增大，但声波在空气中的传播速度不变，故B错误； C．当声波频率减半时，根据可知，波长变为原来的2倍（），则原波程差变为 此时不再是半波长的奇数倍，必然不能完全消声，故C错误； D．当声波频率加倍时，根据可知，波长变为原来的倍（），则原波程差变为 此时是波长的整数倍，必然不能完全消声，故D正确。 故选D。 22．如图所示，和是两个相干波源，其振幅均为A，周期均为T。实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。此刻，c是波谷与波谷的相遇点，下列说法中正确的是（　　） A．a处质点始终处于离平衡位置2A处 B．随着时间的推移，c处的质点将向右移动 C．从该时刻起，经过，c处的质点将通过平衡位置 D．停止振动之后，b处质点将始终处于平衡位置 【答案】C 【详解】A．a处是波峰与波峰叠加，为振动加强点，振幅为2A，但a处质点并不始终处于离平衡位置2A处，故A错误； B．质点只在平衡位置附近振动，并不随波的传播方向移动，故B错误； C．此时c是波谷与波谷的相遇点，c处的质点为振动加强点，从该时刻起，经过，c处的质点将通过平衡位置向上振动，故C正确； D．停止振动之后，只剩下的振动，则b处质点不会始终处于平衡位置，故D错误。 故选C。 23．如图（a）所示在均匀介质中有A、B、C三点，。时，位于A、C两点的两个横波波源同时开始振动，A、C两点振动图像分别如图（b）甲和图（b）乙所示，振动方向与平面垂直，两列波在该介质中的传播速度均为，下列说法正确的是（　　） A．B点始终位于振幅处 B．两列波的波长均为 C．A、C间有3个振动减弱点 D．时B点的位移为 【答案】D 【详解】AB．两横波的周期均为，由公式，可知两波的波长均为，故B错误，波源A发出的横波在末先到达B点，B点开始振动，在末波源C发出的横波才到达B点，之后B点是振动加强点，故A也错误； C．两波源A、C的起振方向相反，则与A、C距离差为波长的整数倍的位置为振动减弱点，距离差为、、的位置分别有1个、2个、2个，共5个，故C错误； D．可知在时，单独来看，波源A的横波在B点产生的位移为，波源C的横波在B点产生的位移为，则叠加后的总位移为，故D正确。 故选D。 24．如图甲所示为一平静的水面，各点在同一条直线上，相邻两点间的距离均为，a、i两点各有一个振源且均由时刻开始振动（振动方向与直线垂直），、振源的振动图像分别如图乙、图丙所示，且形成的水波的波速。下列说法正确的是（　　） A．点刚开始振动时的方向竖直向上 B．点的振幅为 C．a、i两点间（不包括a、i）有3个加强点 D．a、i两点间（不包括a、i）有3个减弱点 【答案】D 【详解】A．根据图乙可知，振源a在时刻沿y轴负方向运动，即振源a起振方向沿y轴负方向运动，点距离振源a近一些，可知，点刚开始振动时的方向竖直向下，故A错误； B．点到两振源间距相等，根据图乙、丙可知，两振源周期、频率相等，振动方向始终相反，则点为振动减弱点，可知，点的振幅为0，故B错误； C．周期为2s，则波长 由于两振源周期、频率相等，振动方向始终相反，令，a、i两点间振动加强点距离a间距为x，则有，（n=0，±1，±2，±3…） 其中 解得n取-2，-1，1，0，即a、i两点间（不包括a、i）有4个加强点，故C错误；   D．令a、i两点间振动减弱点距离a间距为x，则有，（n=0，±1，±2，±3…） 其中 解得n取0，1，-1，即a、i两点间（不包括a、i）有3个减弱点，故D正确。 故选D。 25．如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机型内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在碳纤维增强塑料组成的机翼中的波速为。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度，下列选项正确的是（    ） A．振动加强； B．振动减弱： C．振动加强； D．振动减弱； 【答案】B 【详解】根据反射信号图像可知，超声波的传播周期为又波速，则超声波在机翼材料中的波长结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为故两个反射信号的路程差解得路程差为半波长的奇数倍，所以两个反射信号在探头处振动减弱故选B。 考点06 光的折射和全反射 26．光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点，我国的光纤通信起步较早，现已成为技术先进的几个国家之一。如图甲是光纤的示意图，图乙是光纤简化示意图（内芯简化为长直玻璃丝，外套简化为真空）。一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面A点（侧面与过O的法线平行）发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．光纤内芯的折射率比外套的小 B．光纤材料的折射率 C．若增大在O点的入射角α，折射光线到侧面后也能发生全反射 D． 【答案】B 【详解】A．激光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯的折射率比外套的大，故A错误； D．光在O点折射，满足 在A点恰好发生全反射有，可求 故，D错误； B．由，又 可得，，则光纤的折射率 ，B正确； C．增大α，在侧面上的入射角变小，侧面上的入射角小于临界角，不在发生全反射，C错误。 故选B。 27．一个圆环翡翠的横截面如图所示，为内圆和外圆的圆心，内圆的半径为，外圆的半径为。现让一细束单色光从点以的入射角射入翡翠，折射光线恰好与内圆相切，后从点射出。则翡翠的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设折射角为r，根据几何关系有 根据折射定律有 代入题中数据，解得 故选C。 28．交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜的结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。如图乙所示光线从点垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面点发生全反射，，，真空中光速，已知，，则下列说法正确的是（   ） A．光从光疏介质射向光密介质可能发生全反射现象 B．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越大 C．反光膜的折射率为 D．光线在直角微棱镜型反光膜中传播的时间为 【答案】D 【详解】A．光从光密介质射向光疏介质才可能发生全反射现象，故A错误； B．由 可知介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小，故B错误； C．因为光线恰好在反光膜下表面点发生全反射，则入射角等于临界角，此时入射角为 则反光膜的折射率为 故C错误； D．光路图如图所示， 由图可知，光在反光膜走过的路径长度 由几何关系可知， 解得 光在反光膜中的速度为 光线在直角微棱镜型反光膜中运动的时间为 故D正确。 故选D。 29．如图所示，阴影部分ABC为透明材料做成的光学元件的横截面，是半径为R的圆弧，D为圆心，ABCD构成正方形。D处的点光源向外辐射红光，该材料对红光的折射率。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，下列说法正确的是（　　） A．光射入光学元件后频率不变，波长减小 B．光射向圆弧AC时部分光发生全反射 C．AB边有光线出射的部分长度为 D．若换成紫光，AB、BC有光线出射的区域变大 【答案】A 【详解】A．光射入光学元件后频率不变，传播速度减小，则波长减小，选项A正确； B．光射向圆弧AC时是由光疏介质射向光密介质，况且是沿法线方向射入则不可能发生全反射，选项B错误； C．光线在AB面上的临界角为 则C=30° AB边有光线出射的部分长度为 选项C错误； D．若换成紫光，折射率变大，临界角变小，则AB、BC有光线出射的区域变小，选项D错误。 故选A。 30．如图所示，竖直放置的半圆形玻璃砖可绕过圆心的水平轴转动，圆心与竖直放置的足够大光屏的距离，初始时半圆形玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心、垂直于光屏射向玻璃砖，在光屏上点留下一光点，保持入射光的方向不变，让玻璃砖绕点顺时针方向转动角，光屏上光点也会移动，当时，光屏上光点位置距离点，（）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖转动后，光屏上的光点相对于点向下移动 B．该玻璃砖的折射率为 C．该玻璃砖的折射率为1.6 D．当时，光屏上的光点刚好消失 【答案】C 【详解】A．作出玻璃砖旋转后的光路图如图所示 由图可知，旋转后光屏上的光点相对于点向上移动，A错误；BC．根据上述光路图可知，入射角由几何知识可知解得由几何知识可得，折射角故该玻璃砖的折射率为，B错误，C正确； D．根据上述分析可知，发生全反射的临界角当玻璃砖转动时，此时入射角而不是刚好光点消失时的角度，D错误。故选C。 考点07 光的干涉、衍射和偏振 31．、为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行，检测员用一块标准的平行透明平板压在、的上方，与、之间分别形成尖劈形空气层，如图所示。、的上表面与平板之间的夹角分别为和，为平板上表面上的一点。用单色光从上方照射平板，、的上方都能观察到明显的干涉条纹，下列说法正确的是（　　） A．若，则上方的干涉条纹间距大于上方的干涉条纹间距 B．若，则上方的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距 C．若将、的间距缩短些，则上方的干涉条纹分布变得更稀疏 D．若在处用较小的力下压平板，则上方的干涉条纹分布变密 【答案】B 【详解】根据题意，设长方体上表面与平板夹角为，相邻亮条纹间距为，根据空气薄膜干涉条件有 则 A．若，则有 即上方的干涉条纹间距等于上方的干涉条纹间距，故A错误； B．若，则有 即上方的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距，故B正确； C．若将、的间距缩短些，则增大，则减小，可知上方的干涉条纹变得更密，故C错误； D．若在处用较小的力下压平板，则减小，则增大，可知上方的干涉条纹分布变稀疏，故D错误。 故选B。 32．一干涉实验装置如图所示，单缝、双缝和的中点、光屏上的点均位于一条直线上且该条直线与光屏垂直，波长为的单色光平行于该直线从单缝左侧射入，光屏上点处是上方的第3条亮条纹（不包括点处的亮条纹）的中心，相邻亮条纹的中心间距为。将矿泉水填充到特定容器中，并将容器放置在双缝与光屏之间，使双缝和光屏间充满矿泉水，相邻亮条纹的中心间距变为。下列说法正确的是（　　） A．放入特定容器前，间的距离为 B．放入特定容器后，入射光进入矿泉水后的频率变大 C． D．矿泉水的折射率为 【答案】D 【详解】A．设双缝与之间的距离为d，双缝到光屏的距离为L，则 根据题述条件可知，放入特定容器前，、间的距离为，故A错误； B．放入特定容器后，入射光的频率不发生改变，故B错误； CD．设入射光在矿泉水中的波长为，矿泉水的折射率为n，则有，， 联立可得， 故C错误，D正确。 故选D。 33．如图所示，S为单色光源，宽度一定的平面镜水平放置，S发出的光通过平面镜反射在竖直光屏上，与S直接发出的光在光屏上发生干涉。若S到平面镜的垂直距离为a，S到光屏的垂直距离为L，光的波长为。下列说法正确的是（　　） A．光屏上的干涉条纹关于平面镜上下对称 B．相邻两条亮条纹的中心间距为 C．将平面镜水平右移一些，相邻亮条纹间距不变 D．将平面镜竖直下移一些，相邻亮条纹间距不变 【答案】C 【详解】A．因光线不可能到达平面镜下方，可知光屏上的条纹只在平面镜的水平线上方，故A错误； B．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以之间的距离为2a，而光源S到光屏的距离看以看作双缝到像屏距离L，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式可得 故B错误； C．如图 若将平面镜M右移一些，之间的距离不变，L不变，则相邻亮条纹间距不变，故C正确； D．如图 若将平面镜M竖直下移一些，之间的距离变大，L不变，则相邻亮条纹间距减小，故D错误。 故选C。 34．如图是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图。衍射装置的上平台固定不动，下平台可以竖直上下微小移动；可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动。平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态。红色激光经过可调单缝后发生衍射，测量在观察屏上形成明暗相间的衍射条纹宽度，可求出单缝宽度。已知为激光波长，R为单缝到屏的距离，为中央亮纹的宽度。下列说法正确的是（　　） A．若仅增大R，则中央亮纹宽度变小 B．若仅增大d，则中央亮纹宽度变大 C．若仅减小d，则中央亮纹宽度变小 D．若仅换成绿色激光，则中央亮纹宽度变小 【答案】D 【详解】A．根据可知，若仅增大R，则中央亮纹宽度变大，故A错误； B．仅增大d，则中央亮纹宽度变小，故B错误； C．若仅减小d，则中央亮纹宽度变大，故C错误； D．若仅换成绿色激光，即波长减小，则中央亮纹宽度变小，故D正确。 故选D。 35．用题图所示装置研究偏振现象，是两块完全相同的圆形偏振片，为观测点，和两块偏振片的中心共线，且偏振片与AB连线垂直，两偏振片可绕AB连线转动，下列说法正确的是（　　） A．固定，转动，则处光强均发生变化 B．固定，转动，则处光强均不发生变化 C．同时转动和，A处光强不变，B处光强可能变化 D．同时转动和，处光强均发生变化 【答案】C 【详解】AD．自然光沿着各个方向振动的光波强度均相同，故无论是否转动，A处光强不变，故AD错误； B．若转动，固定，当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，故B错误； C．同时转动和，同理当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，故C正确。 故选C。 二、多选题 36．旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间，则（　　） A．O处光强减弱 B．O处光强不变 C．B转一角度使O处光强最强，B转过角度 D．A转一角度使O处光强最强，A转过角度 【答案】ACD 【详解】AB．不放样品时，转动B使O处光强最强，此时A、B的透振方向相同；放置样品后，由于样品会使经过A的偏振光产生“旋光角”，所以此时穿过样品的偏振光振动方向与B的透振方向不再平行，O处光强将减弱，故A正确，B错误； CD．根据前面分析可知，放入样品后，穿过样品的偏振光振动方向与B的透振方向存在夹角，若B转一角度使O处光强最强，则B转过角度，同理可知若A转一角度使O处光强最强，则A转过角度，故CD正确。故选ACD。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 $$