专题08 光学 机械振动机械波（辽宁专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟物理真题分类汇编

专题08 光学 机械振动机械波 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 光学 2021、2022、2023、2024、2025 光学部分是必考点，命题突出考查光的折射、折射率、全反射的计算，常以玻璃砖、三棱镜等为介质设置问题，也会涉及光的干涉、衍射和偏振等波动性内容，题型多为选择题。机械振动与机械波属于必考内容，主要以简谐振动、波的图像为载体，结合实际生产生活情景进行考查，重点考查波的传播、波的图像和振动与波的关系，题型包括选择题、填空题和计算题，还可能出现与万有引力、光学等知识的综合试题。整体上，光学和机械振动机械波的命题注重将知识与实际情境相结合，强调对基本公式的应用和对图像的分析，且有一定的跨模块综合趋势，对考生的建模能力和信息提取分析能力要求逐步提高 考点2 机械振动机械波 2021、2022、2023、2024、2025 考点01 光学 1．（2025·辽宁·高考）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（    ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 【答案】D 【详解】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误； CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。 故选D 。 2．（2024·辽宁·高考）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（　　） A．换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 【答案】A 【详解】由于干涉条纹间距，可知： A．换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距变小，故A正确； B．换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误； C．增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距变大，故C错误； D．减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距，故D错误。 故选A。 3．（2023·辽宁·高考）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（　　）    A．插入水中的筷子、看起来折断了 B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．振动音叉的周围，声音忽高忽低 【答案】BD 【详解】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。 故选BD。 4．（2022·辽宁·高考）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（   ） A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小 C．若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射 D．若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射 【答案】C 【详解】AB．光的频率是由光源决定的，与介质无关，频率不变，AB错误； CD．如图可看出光线1入射到水球的入射角小于光线2入射到水球的入射角，则光线1在水球外表面折射后的折射角小于光线2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为r、光线经过水球后的折射角为α、光线进入气泡的入射角为θ，根据几何关系有 则可得出光线2的θ大于光线1的θ，故若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射，C正确、D错误。 故选C。 5．（2021·辽宁·高考）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　） A．频率小，发生全反射的临界角小 B．频率大，发生全反射的临界角小 C．频率小，发生全反射的临界角大 D．频率大，发生全反射的临界角大 【答案】C 【详解】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射可知折射率越小发生全反射的临界角越大。 故选C。 考点02 机械振动机械波 6．（2025·辽宁·高考）平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意P点位于其最大正位移处，故可知此时P点位于两列波的波峰与波峰相交处；根据干涉规律可知，相邻波峰与波峰，波谷与波谷连线上的点都是加强点，故A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点，不符合题意。 故选C。 7．（2024·辽宁·高考）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设地球表面的重力加速度为，某球体天体表面的重力加速度为，弹簧的劲度系数为，根据简谐运动的对称性有 可得 可得 设某球体天体的半径为，在星球表面，有 联立可得 故选C。 8．（2023·辽宁·高考）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（　　）    A．插入水中的筷子、看起来折断了 B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．振动音叉的周围，声音忽高忽低 【答案】BD 【详解】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。 故选BD。 9．（2022·辽宁·高考）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是（　　） A．该时刻速度沿y轴正方向 B．该时刻加速度沿y轴正方向 C．此后周期内通过的路程为A D．此后周期内沿x轴正方向迁移为 【答案】A 【详解】AB．波沿x轴正向传播，由“同侧法”可知，该时刻质点P的速度方向沿y轴正向，加速度沿y轴负向，选项A正确，B错误。 C．在该时刻质点P不在特殊位置，则在周期内的路程不一定等于A，选项C错误； D．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项D错误。 故选A。 10.（2021·辽宁·高考）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（　　） A．m/s B．m/s C．m/s D．m/s 【答案】A 【详解】根据图b可知t=2s时x=2m处的质点正经过平衡位置向下振动；又因为该波向负方向传播，结合图a，利用“上下坡”法可知x=2m为半波长的奇数倍，即有 （n=1，2，3… …）而由图b可知该波的周期为T=4s；所以该波的波速为（n=1，2，3… …） 当n=3时可得波的速率为 故选A。 1．（2025·辽宁朝阳北票尹湛纳希高中·适应性考试四）如图所示；一位潜水爱好者在水下活动，利用激光器向岸上的救援人员发射信号，假设激光束与水平方向的夹角为，他发现只有当角度大于时岸上的救援人员会发现激光信号，那么下列说法正确的是（　　） A．水的折射率为 B．激光在水中的速度为 C．当他以向水面发射激光时，岸上的救援人员发现激光束的方向与水面的夹角小于 D．当他以向水面发射激光时，岸上的救援人员发现激光束的方向与水面的夹角大于 【答案】C 【详解】A．他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α=41°时激光恰好发生全反射，则 解得，故A错误； B．根据 可得激光在水中的速度为，故B错误； CD．当他以向水面发射激光时，入射角 根据折射定律 折射角 则岸上的救援人员发现激光束的方向与水面的夹角小于，故C正确，D错误。 故选C。 2．（2025·辽宁·模拟押题三）某校有一个面积足够大的鱼池，在鱼池底部中央安装有一个防水灯组，灯组由三只分别发出红光、绿光、蓝光的小灯组成，整个灯组视为一个点光源，如图（a）所示。晚上开灯后，在水面上会看到如图（b）所示的图案，中间是圆形区域，再往外面是两个环形光带。下列说法正确的是（　　） A．圆形区域是白色光，由里到外依次是蓝色和红色光环 B．圆形区域是白色光，由里到外依次是绿色和红色光环 C．如果鱼池水面降低，中间圆形区域的面积变大 D．如果鱼池水面降低，中间圆形区域的面积变小 【答案】D 【详解】画出点光源发出的光在水面上的全反射示意图如图所示 AB．设红光、绿光和蓝光的频率分别为、、，则 所以三种色光的折射率满足 而折射率与临界角的关系有，所以有 即区域I为红光、绿光、蓝光的混合区域，但不一定呈现白光（按相同比例混合才为白光），区域II因为蓝光发生全反射，区域II为绿光和红光的混合区域，区域III因为蓝光、绿光都已发生全反射，只有红光，故AB错误； CD．由图可知，水面降低时，中间圆形区域的面积变小，故C错误，D正确。 故选D。 3．（24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中）游泳池底部装有地埋式LED灯，主要用于水下照明，方便游泳的人看到泳池水底的情况。如图所示，表面积足够大的某泳池水的深度，LED灯可视为点光源，已知水的折射率为，空气中光速为。当灯以不同角度射出光线时，下列说法正确的是（　　） A．光在水中传播的速度大小为 B．光线从水中射向空气时，入射角与折射角成正比 C．在水面能看到的发光区域的面积约为 D．若水中含有杂质导致折射率增大，则发光区域的面积将变大 【答案】C 【详解】A．光在水中的传播速度，故A错误； B．由折射定律 可知律，入射角与折射角的正弦值成正比，故B错误。 C．临界角 由几何关系可知，发光区域半径 面积，故C正确； D．折射率增大，根据上述分析知临界角减小，发光区域面积减小，故D错误。 4．（2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·二模）如图所示，O点为半圆形玻璃砖的圆心，PQ和MN是与玻璃砖底面EF平行的两个光屏。由a、b两种单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径射到O点，在两个光屏上出现了A、B、D三个光点，a光在光屏MN上形成的光点为A点。已知入射光线与竖直方向的夹角为θ，OB连线与OD连线垂直，下列说法正确的是（　　） A．b光在玻璃砖中的折射率小于a光在玻璃砖中的折射率 B．b光在玻璃砖中的折射率为 C．a光在真空中的传播速度大于b光在真空中的传播速度 D．若将玻璃砖绕O点在纸面内顺时针转动，光屏MN上先消失的是a光形成的光点 【答案】B 【详解】A．画出光路图如图所示 根据光路的可逆性可知，b光在空气中的入射角β大于a光在空气中的入射角α，折射角均等于θ，根据 所以b光在玻璃砖中的折射率大于a光在玻璃砖中的折射率，故A错误； B．b光在玻璃砖中的折射率 故B正确； C．a光在真空中的传播速度等于b光在真空中的传播速度，故C错误； D．绕O点顺时针转动玻璃砖，θ变大，由 可知 即b光先发生全反射，可知光屏MN上先消失的是b光形成的光点，故D错误。 故选B。 5．（2025·辽宁辽南协作体·三模）小李到三亚旅游时跟随团队潜水。他把运动摄影相机安装在自己的头顶处，进行潜水。某次他为处在其正上方的朋友拍照时，发现照片中水面上的景象呈现在半径为的圆形区域内，水面上正在游泳的朋友从头到脚的长度（人体与水面平行），已知水的折射率，朋友实际身高，下列说法正确的是（　　） A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜，利用了光的偏振 B．光在水中传播的速度约为1.25c C．当小李距水面距离4m时，看到水面上景物的范围半径约为3m D．小李潜水时距水面的距离为2.4m 【答案】D 【详解】A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜利用了光的干涉，使反射光干涉相消，故A错误； B．根据公式 解得光在水中传播的速度为 故B错误； CD．设照片对应的圆形区域的半径为R，小李潜水时距水面的距离为H，如图所示 水中照相机能拍摄到的景象是边界光线在水面恰好发生全反射，则 根据几何关系有， 联立解得， 当小李距水面距离时，根据 可知随着小李距水面的距离H增加，则看到水面上景物的范围半径R也增大，所以看到水面上景物的范围半径为 故C错误，D正确。 故选D。 6．（2025·辽宁·三模）如图甲所示，一个曲率半径很大的平凸透镜的球面和一平面玻璃接触，用单色光从上方照射，在透镜球面和平面玻璃上表面反射回来的两束光相互干涉，形成一些明暗相间的单色圆圈，这种现象称为"牛顿环"，是一种薄膜干涉现象。图乙是从透镜上方看到"牛顿环"的俯视图。则下列说法正确的是（　　） A．若用白光照射，看到的亮条纹也是白色的 B．若用白光照射，看到的亮条纹应是红色的 C．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩 D．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向外扩展 【答案】C 【详解】AB．由于白光是复色光，若用白光照射，看到的是彩色的环状条纹，故AB错误； CD．环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下表面反射光干涉形成的，若将透镜缓慢向上平移，则空气膜的上、下表面的厚度变大，原来形成亮条纹的位置将向里移动，则可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩，故C正确，D错误。 故选C。 7．（2025·辽宁沈阳·三测）利用全反射棱镜可以方便地获取指纹图像而制成指纹锁。如图所示，在棱镜的两个直角边外侧分别放置照明光源和摄像孔，当手指按在斜边的折射面上时，指纹的突出部分因与棱镜的折射面紧密接触而破坏了全反射条件，因而相应位置的反射光较弱，而指纹的凹槽部分因其未与折射面接触而反射光线较强，从而在摄像机所在位置可以清楚地摄得折射面上明暗相间的指纹图像。光在真空中的传播速度为。关于全反射棱镜，下列说法正确的是（　　） A．形成明暗相间的指纹图像是基于光的干涉原理 B．光进入棱镜中传播时频率变小 C．制作棱镜材料的折射率应不小于 D．光在棱镜中的传播速度可能为 【答案】C 【详解】A．能形成明暗相间的指纹图像是因为指纹的突出部分与棱镜折射面紧密接触破坏全反射条件，反射光弱；凹槽部分未接触，反射光强，这是基于全反射原理，而非光的干涉，故A错误； B．光进入棱镜中传播时频率保持不变，故B错误； CD．题图中光路可知，该棱镜为等腰直角三角形，若恰好在斜面发生全反射，则有 解得折射率 可知制作棱镜材料的折射率应不小于；根据可得，光在棱镜中的传播速度满足 所以光在棱镜中的传播速度不可能为，故C正确，D错误。 故选C。 8．（2025·辽宁部分重点中学协作体·模拟）生活中很多饮料都装在玻璃瓶中。现用透明的玻璃瓶盛装西瓜汁和橙汁，对于这两瓶饮料，下列说法正确的是（　　） A．西瓜汁反射的红色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的折射率更大 B．西瓜汁反射的红色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的光速更快 C．光从空气射向玻璃瓶，可能会发生全反射 D．用完全相同的玻璃瓶装满饮料，装西瓜汁的瓶壁玻璃看起来比装橙汁的更薄一些 【答案】B 【来源】2025届辽宁省部分重点中学协作体高三下学期模拟考试物理试题 【详解】A．因红光的频率小于橙光的频率，则红光的折射率小于橙光，可知西瓜汁反射的红色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的折射率更小，选项A错误； B．根据可知，因红光的折射率小于橙光，则西瓜汁反射的红色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的光速更快，选项B正确； C．当光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射，可知光从空气射向玻璃瓶，不可能会发生全反射，选项C错误； D．红光的折射率更小，射到玻璃瓶壁上时的“视深”更大，看起来比装橙汁的更厚一些，故D错误。 故选B。 9．（2025·辽宁重点中学协作校·二模）为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，水面下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（　　） A．在水中传播速度a光比b光大 B．a光光子的能量小于b光光子的能量 C．水对a光的折射率小于对b光的折射率 D．若点光源S向下远离水面移动，则中间小圆面积变大 【答案】D 【来源】2025届辽宁省重点中学协作校高三下学期二模物理试题 【详解】AC．做出光路图，如图所示 在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角，由于a光照射的面积较小，可知a光发生全反射的临界角较小，根据可知，水对a光的折射率大于对b光的折射率，根据可知，在水中传播速度a光比b光小，故AC错误； B．由于水对a光的折射率较大，则a光的频率较大，根据可知，a光光子的能量大于b光光子的能量，故B错误； D．设中间小圆的半径为，对于a光刚好发生全反射时，有 若点光源S向下远离水面移动，即增大，则中间小圆的半径增大，中间小圆面积变大，故D正确。 故选D。 10．（2025·辽宁名校联盟·高考模拟一）氢原子第能级的能量为。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，由此可知氢原子（　　） A．从的能级向基态跃迁时发出的光是可见光 B．从的能级向的能级跃迁时发出的光是可见光 C．从的能级向基态跃迁时发出的光与从的能级向的能级跃迁时发出的光从空气中射入同一玻璃时，前者的折射率较小 D．从的能级向基态跃迁时发出的光与从的能级向的能级跃迁时发出的光都从同一玻璃射向空气时，前者发生全反射的临界角较大 【答案】B 【详解】A B．由题意可得，，，氢原子从的能级向基态跃迁时发出的光子能量为10.2eV，从的能级向的能级跃迁时发出的光子能量为1.89eV，故A错误，B正确； C．由 可知，氢原子从的能级向基态跃迁时发出的光比从的能级向的能级跃迁时发出的光的波长短，它们射入同一玻璃时，前者的折射率较大，故C错误； D．根据可知，在同一玻璃和空气的交界面发生全反射时，前者的临界角较小，D项错误。 故选B。 11．（2025·东北三省四城市&辽宁沈阳·二测）如图a，倒挂的彩虹被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。如图b光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出，发生色散。以下分析正确的是（　　） A．光线从空气进入冰晶后波长不变 B．在冰晶中红光和紫光的传播速度相同 C．光线从空气射入冰晶时可能发生全反射 D．当入射角逐渐减小，在侧面紫光比红光先发生全反射 【答案】D 【详解】A．光线从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小，根据 可知，波长变小，故A错误； B．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率，根据 可知，红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大，故B错误； C．全反射只能发生在光密介质射入光疏介质，而光线从空气射入冰晶是光疏介质射入光密介质，所以不可能发生全反射，故C错误； D．全反射的条件为入射角度达到临界角，根据 可知，冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率的情况下，紫光的临界角更小，更容易发生全反射，即紫光比红光先在侧面发生全反射，故D正确。 故选D。 12．（2025·辽宁·模拟押题三）一波源位于x轴上的坐标原点O，其垂直x轴方向做简谐振动的图像如图所示，若在均匀介质中形成简谐波，则T时刻的波形图为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．位于坐标原点O的波源振动形成沿x轴正方向和负方向传播的波形图应关于y轴对称，故AB错误； CD．根据振动图像可知，在T时刻波源振动方向沿y轴正方向，故C正确，D错误。 故选C。 13．（24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中）如图所示，一较大广场100m直道的P、Q两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个完全相同的扬声器，两个扬声器连续发出波长为10m的声波。为直道的中点，MN为P、Q连线的中垂线。某同学沿直线PQ、MN缓慢行进的过程中会感觉到扬声器发出的声音时而增强时而减弱。图中、两位置距离点的距离分别为、，c为MN上的一个位置，下列说法正确的是（　　） A．声音的增强和减弱是声波的衍射造成的 B．在位置听到的声音增强 C．在位置听到的声音增强 D．在位置听到的声音增强 【答案】D 【详解】A．声音的增强和减弱是声波的干涉现象，而非衍射现象，故A错误； B．根据干涉规律可知，若听到的声音减弱，则有（n=0，1，2，3…） 听到的声音增强，则有（n=0，1，2，3…） 在位置有 可知，在位置听到的声音减弱，故B错误； C．在位置有 结合上述可知，在b位置听到的声音减弱，故C错误； D．在位置有 结合上述可知，位置听到的声音增强，故D正确。 故选D。 14．（2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·二模）如图甲所示，在平静的水面上某处一只蜻蜓以固定的频率点水，形成圆形的水波向四周传播，过圆心（点水处）的一条直线上有a、b两质点，它们到圆心的距离分别为ra、rb，取a质点开始振动的时刻为0时刻，a、b两质点的振动图像分别如图乙中实线、虚线所示，则水波的波速为（Δt已知）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知水波传播到a质点后再经时间Δt传播到b质点，故水波的波速为 故选B。 15．（24-25高三下·辽宁沈阳省实验中学·四模）真空中有两个点电荷，电荷量均为，固定于相距为的A、两点，是中点。图中为中垂线上一点，N为连线上一点，且。已知电荷量为、的两点电荷之间的电势能为静电力常量，为两电荷间距。则下列说法错误的是（　　） A．N处电场强度比处电场强度大 B．电荷量为的试探电荷在处电势能比在处电势能大 C．在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动不可视为简谐运动 D．在点放入一质子，从静止释放，质子的运动可视为简谐运动 【答案】C 【详解】B．电荷量为−q的试探电荷在N处电势能为 在M处电势能为 由数学知识可得，故B正确； C．电子受到的电场力为 因为，所以 F1与x的方向相反，大小成正比，又O、N之间的距离，所以在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动可视为简谐运动，O点为平衡位置，所受电场力充当回复力，故C错误； D．设连线与间的夹角为，则 质子受到的电场力为 因为，所以 F2与x的方向相反，大小成正比，又O、M之间的距离，所以在M点放入一质子，从静止释放，质子的运动可视为简谐运动，O点为平衡位置，所受电场力充当回复力，故D正确； A．由C选项可知N点的电场强度大小为 由D选项可知M点的电场强度大小为 由数学知识可得，故A正确。 本题选择错误的，故选C。 16．（2025·辽宁名校联盟·二模）宇航员在月球表面利用单摆做摆角小于的摆动，已知摆长为l，n次全振动的总时间为t，月球的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A．月球表面的重力加速度为 B．月球的第一宇宙速度为 C．月球的质量为 D．质量为m的物体在月球表面的重力为 【答案】B 【详解】AD．n次全振动的总时间为t，可知单摆周期为 根据单摆周期公式可得 解得月球表面的重力加速度为 则质量为m的物体在月球表面的重力为，故AD错误； C．在月球表面有 可得月球的质量为，故C错误； B．月球的第一宇宙速度等于近月卫星的运行速度，则有可得月球的第一宇宙速度为，故B正确。 故选B。 17．（24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中）如图所示，一轻弹簧竖直固定在地面上，上端连接质量为的物体B，质量为的物体A从B正上方某高度处自由下落，与B发生碰撞后（不粘连）两者立刻一起以相同的速度向下运动，此后，A、B在运动过程中恰好不分离。已知弹簧的弹性势能为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧处于弹性限度内，重力加速度为，不计空气阻力。则（　　） A．A、B碰后立刻向下做减速运动 B．A、B一起运动过程中加速度的最大值为 C．A、B碰撞过程中损失的机械能为 D．A、B运动至最低点时弹簧弹力大小为 【答案】C 【详解】A．碰前A自由下落，根据动能定理有 解得 A、B碰后立刻一起以相同的速度向下运动，系统所受合力向下，根据 由于弹簧弹力变大，可知，碰后A、B一起先向下做加速度减小的加速运动，故A错误； B．结合上述，当加速度减为零时，速度达到最大，此时的位置为简谐运动的平衡位置，当A和B恰好不分离时，A、B之间弹力为0，A的加速度为重力加速度，则B的加速度也为重力加速度，可知，在最高点时弹簧刚好达到原长，加速度为，根据简谐运动的对称性可知，A、B一起运动过程中加速度的最大值为g，故B错误； D．结合上述，根据简谐运动的对称性可知，A、B运动到最低点时的加速度也为，此时根据牛顿第二定律有 可知，A、B运动至最低点时弹簧弹力大小为 故D错误； C．A、B碰撞过程，根据动量守恒定律有 碰撞过程中损失的机械能为 B开始处于静止时，根据平衡条件有 结合上述，A、B碰撞后至运动到最高点时弹簧恰好处于原长，该过程有 解得 故C正确。 故选C。 18．（2025·辽宁名校联盟·三模）关于如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 B．图乙是单色激光的双缝干涉原理图，若屏上点到狭缝的距离差是半波长的奇数倍，则点出现亮条纹 C．图丙是在垂直纸面向里的匀强磁场中三种射线的轨迹，三种射线相比较，其中向左偏的射线电离本领最大 D．图丁是利用多普勒测速仪测量水在海底的流速，其利用的物理规律与医学上广泛应用的“彩超”利用的物理规律相同 【答案】CD 【详解】A．图甲中，光束在面的折射角等于在面的入射角，只要入射角，面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，所以始终有光线从面射出，A错误； B．图乙中，照射两条狭缝时，若光从狭缝到屏上点的波程差为半波长的奇数倍，则点处一定是暗条纹，B错误； C．根据左手定则，向左偏转的为粒子组成的射线，射线电离本领最大，C正确； D．多普勒测速仪与“彩超”均用了多普勒效应，D正确。 故选CD。 19．（2025·辽宁·二模）截面OAB为四分之一圆的玻璃砖，静置于水平地面。一束含有a、b两种单色光的复色光垂直于OA边射入玻璃砖，当光从M点射出时，光路如图所示。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率比对b光的大 B．玻璃砖对a光的折射率比对b光的小 C．在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D．在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度 【答案】BD 【详解】AB．a光的偏折程度小于b光的，则 故A错误，B正确； CD．根据，可知在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度，故C错误，D正确。 故选BD。 20．（2025·辽宁辽南协作体·三模）飞力士棒通过利用特殊构造和弹性，产生一定的振动频率，从而这些振动会深入到身体内的核心肌肉，从而达到强化锻炼的作用。如图所示。飞力士棒的固有频率为3.5Hz，则（　　） A．若该棒做自由振动，则频率为3.5Hz B．使用时手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度也随之增大 C．手每分钟震动210次，飞力士棒产生共振 D．PVC软杆长度不变，负重头质量减小时，飞力士棒的固有频率保持不变 【答案】AC 【详解】A．若棒做自由振动，则振动按照固有频率振动，故A正确； B．随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率随之增大，但是幅度可能越来越小，故B错误； C．手振动频率为 此时频率故固有频率相等，飞力士棒发生共振，故C正确； D．负重头质量减小，PVC杆长度不变，则其结构改变，飞力士棒的固有频率会变化，故D错误。 故选AC。 21．（2025·辽宁沈阳·三测）我国自主研发的"海能-3号"波浪发电装置在南海海域成功运行。下图为时刻沿轴正方向传播的海水波的图像。圆柱形浮子定位在处的波面上，随波浪做简谐运动，此时质点的速率为，浮子上端固定连接匝的圆形线圈，线圈半径，线圈在磁感应强度的辐向稳定磁场中垂直切割磁感线运动，发电系统通过匝数比的理想变压器接入的纯电阻负载，磁铁、变压器、纯电阻负载等固定，下列判断正确的是（　　） A．t=0时刻浮杆正随海水向下振动 B．t=0时刻发电机产生的电动势为 C．变压器副线圈输出电压的峰值为 D．负载消耗的功率为 【答案】ABD 【详解】A．波向x轴正方向传播，根据峰前质点上振，可知位于x坐标值4m的质点在t=0时刻，沿y轴负方向振动，所以浮杆正随海水向下振动，故A正确； B．在t= 0时刻发电机产生的电动势的瞬时值最大且为 故B正确； C．根据变压器电压之比与线圈匝数之比关系 解得变压器副线圈输出电压的峰值为 故C错误； D．负载消耗的功率为 故D正确； 故选ABD。 22．（2025·辽宁名校联盟·三模）如图所示，在倾角的光滑固定斜面顶端固定一轻弹簧，弹簧下端连接着小球甲，小球甲与小球乙通过轻绳连接。已知小球甲的质量，小球乙的质量，静止时弹簧的伸长量（未超出弹性限度）。已知重力加速度g取，，，则烧断甲、乙之间的轻绳后，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．小球甲做简谐运动，其振幅为18cm C．小球甲运动过程中弹簧的最大压缩量为6cm D．小球甲运动过程中的最大动能为0.144J 【答案】ACD 【详解】A．由静止时甲、乙整体受力分析，甲、乙整体重力沿斜面的分量与弹簧弹力平衡，则有 解得 故A正确； B．剪断轻绳后，甲球将做简谐运动，运动到平衡位置时，根据平衡条件，有 解得弹簧的伸长量为 小球甲做简谐运动，其振幅为A=18cm-6cm=12cm 故B错误； C．甲球运动到最高点时弹簧有最大压缩量，结合简谐运动关于平衡位置对称可推知，弹簧有最大压缩量为 故C正确； D．由简谐运动相关运动规律和能量守恒定律，有 小球甲运动过程中的最大动能为 故D正确。 故选ACD。 23．（2025·东北三省四城市&辽宁沈阳·二测）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图（a）所示，图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该波的周期为2s B．再过1s，ON间的波形不变 C．若波沿x轴正方向传播，则图（b）可能为N点的振动图像 D．若波沿x轴正方向传播，则图（b）可能为L点的振动图像 【答案】AD 【详解】A．由图可知，该波的周期为2s，故A正确； B．再过1s，即半个周期，ON间的波形将发生变化，故B错误； CD．若波沿x轴正方向传播，且t=0时刻，质点向上振动，根据“上下坡”法可知，图（b）可能为L点的振动图像，故C错误，D正确。 故选AD。 24．（2025·辽宁丹东·二测）如图所示，是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图，已知AD边长L＝0.1m，AB边长为，其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°。现有一束光从距离A点处垂直AB边射入该介质，在CD面上刚好发生全反射，若该光在介质中的波长。求： (1)该光在此介质中传播的总时间； (2)参考下表，通过计算说明该光是什么颜色的光。各色光在真空中的波长和频率 光的颜色 波长/nm 频率/Hz 光的颜色 波长/nm 频率/Hz 红 760~630 3.9~4.8 青 500~450 6.0~6.7 橙 630~600 4.8~5.0 蓝 450~430 6.7~7.0 黄 600~570 5.0~5.3 紫 430~400 7.0~7.5 绿 570~500 5.3~6.0 【答案】(1) (2)红色, 【详解】（1）由题意可知，该光的临界角C＝30° 根据 解得 根据光路图和数学知识可知：光在介质中的传播路程为 结合 联立解得 故光在此介质中传播的总时间 （2）根据波速、波长、频率的关系可知， 结合 联立解得 参考表格数据可知：该光颜色为红色。 25．（2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·五模）简谐运动是最基本的机械振动，质量为m的物体在形如的回复力作用下，其位移—时间关系遵循的规律，其中称为角频率。采用不同的研究方法以及在不同的情境下分析简谐运动，可以使我们加深对相关知识的理解。如图所示，以O为原点（此时弹簧处于原长状态），以水平向右的方向为x轴的正方向建立坐标系，物体质量为m，弹簧劲度系数为k，物体初始位置为x=x0，（x0>0），试求： (1)若地面光滑，求此弹簧振子的周期T； (2)若地面粗糙，地面与物体间动摩擦因数为μ（），当物体向左运动时： a.试写出物体平衡位置的坐标； b.并以为新的坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系，证明物体向左运动过程中所受合力符合方程 c.求物体从开始运动至停止所需的时间t。 【答案】(1) (2)a.，b.见解析，c. 【详解】（1）根据题意有 解得 （2）a.若地面粗糙，物体向左运动时，对物体进行分析，如图所示 在平衡位置，根据平衡条件有 根据题意有 解得平衡位置坐标为 b.当物体向左运动时，平衡位置坐标为 令为相对于上述平衡位置的位移，则物体所受合力为 结合上述有 解得 c.结合上述可知，物体向左运动时可看做平衡位置在处的简谐运动，由于解得 根据简谐运动的对称性可知，物体将停在原点O处，因此物体运动时间为解得 26．（2025·辽宁沈阳二中·五模）如图甲所示，光滑绝缘水平地面上，在虚线左侧有一固定在地面上的挡板，挡板上栓接一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长状态，在挡板右侧，长度等于弹簧原长的范围内，存在一水平向右的匀强电场，电场强度；在虚线右侧，用另一劲度系数也为k的轻质弹簧连接物体A、B，其中物体A带正电荷，带电量，物体B不带电，A、B的质量分别为mA=1kg，mB=2kg，开始时用细线连接物体A、B使弹簧处于压缩状态，压缩量，A、B均静止在地面上，现将细线烧断，物体A、B在弹簧作用下做往复运动，运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，物体A、B始终没有进入左侧的电场区域。从细线烧断开始计时，并以此时A、B所在位置为初始位置，以向右为正方向，作出物体A的速度时间—图像如图乙所示。已知弹簧的弹性势能公式，x为弹簧的形变量大小，物体简谐运动的周期公式，k回为简谐运动回复系数。 (1)求物体B运动速度的最大值，并在乙图中画出物体B的速度时间图像（无需标出运动周期）； (2)求弹簧的劲度系数k，并求运动过程中物体B距初始位置的最大距离； (3)某时刻A、B间的弹簧恢复原长时，物体A和弹簧分离，此时物体A速度方向向左，之后进入虚线的左侧区域，物体A在运动过程中带电量保持不变。求物体A从开始接触左侧弹簧，到把左侧弹簧第一次压缩到最短所用的时间t。（计算结果可以用π表示） 【答案】(1)1m/s，作图如下 (2)， (3) 【详解】（1）物体B运动速度的最大值弹簧处于原长，且A的速度也最大，从由v-t图像可知A的最大速度，对于物体A、B与轻质弹簧组成的系统，当烧断细线后动量守恒有 解得B的速度最大值 物体B的速度时间图像如下 （2）根据机械能守恒定律， 联立解得 当弹簧伸长到最长时，A、B均距各自的初始位置最远，设最大距离分别为lA、lB，由动量守恒定律有 设此时弹簧伸长量为d'，根据能量守恒 而 联立解得 （3）设弹簧的最大压缩量为s，根据能量守恒有 物体A压缩弹簧过程中的回复力  （其中x为形变量） 令，则为位移，物体A向左运动是简谐运动的一部分，平衡位置在弹簧原长右端x0位置， 周期 振幅 由平衡位置运动到弹簧原长位置的时间为t0，则 因为 代入数据得 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 光学 机械振动机械波 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 光学 2021、2022、2023、2024、2025 光学部分是必考点，命题突出考查光的折射、折射率、全反射的计算，常以玻璃砖、三棱镜等为介质设置问题，也会涉及光的干涉、衍射和偏振等波动性内容，题型多为选择题。机械振动与机械波属于必考内容，主要以简谐振动、波的图像为载体，结合实际生产生活情景进行考查，重点考查波的传播、波的图像和振动与波的关系，题型包括选择题、填空题和计算题，还可能出现与万有引力、光学等知识的综合试题。整体上，光学和机械振动机械波的命题注重将知识与实际情境相结合，强调对基本公式的应用和对图像的分析，且有一定的跨模块综合趋势，对考生的建模能力和信息提取分析能力要求逐步提高 考点2 机械振动机械波 2021、2022、2023、2024、2025 考点01 光学 1．（2025·辽宁·高考）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（    ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 2．（2024·辽宁·高考）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（　　） A．换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 3．（2023·辽宁·高考）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（　　）    A．插入水中的筷子、看起来折断了 B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．振动音叉的周围，声音忽高忽低 4．（2022·辽宁·高考）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（   ） A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小 C．若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射 D．若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射 5．（2021·辽宁·高考）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（　　） A．频率小，发生全反射的临界角小 B．频率大，发生全反射的临界角小 C．频率小，发生全反射的临界角大 D．频率大，发生全反射的临界角大 考点02 机械振动机械波 6．（2025·辽宁·高考）平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是（   ） A． B． C． D． 7．（2024·辽宁·高考）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（　　） A． B． C． D． 8．（2023·辽宁·高考）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（　　）    A．插入水中的筷子、看起来折断了 B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．振动音叉的周围，声音忽高忽低 9．（2022·辽宁·高考）一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，关于质点P的说法正确的是（　　） A．该时刻速度沿y轴正方向 B．该时刻加速度沿y轴正方向 C．此后周期内通过的路程为A D．此后周期内沿x轴正方向迁移为 10.（2021·辽宁·高考）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（　　） A．m/s B．m/s C．m/s D．m/s 1．（2025·辽宁朝阳北票尹湛纳希高中·适应性考试四）如图所示；一位潜水爱好者在水下活动，利用激光器向岸上的救援人员发射信号，假设激光束与水平方向的夹角为，他发现只有当角度大于时岸上的救援人员会发现激光信号，那么下列说法正确的是（　　） A．水的折射率为 B．激光在水中的速度为 C．当他以向水面发射激光时，岸上的救援人员发现激光束的方向与水面的夹角小于 D．当他以向水面发射激光时，岸上的救援人员发现激光束的方向与水面的夹角大于 2．（2025·辽宁·模拟押题三）某校有一个面积足够大的鱼池，在鱼池底部中央安装有一个防水灯组，灯组由三只分别发出红光、绿光、蓝光的小灯组成，整个灯组视为一个点光源，如图（a）所示。晚上开灯后，在水面上会看到如图（b）所示的图案，中间是圆形区域，再往外面是两个环形光带。下列说法正确的是（　　） A．圆形区域是白色光，由里到外依次是蓝色和红色光环 B．圆形区域是白色光，由里到外依次是绿色和红色光环 C．如果鱼池水面降低，中间圆形区域的面积变大 D．如果鱼池水面降低，中间圆形区域的面积变小 3．（24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中）游泳池底部装有地埋式LED灯，主要用于水下照明，方便游泳的人看到泳池水底的情况。如图所示，表面积足够大的某泳池水的深度，LED灯可视为点光源，已知水的折射率为，空气中光速为。当灯以不同角度射出光线时，下列说法正确的是（　　） A．光在水中传播的速度大小为 B．光线从水中射向空气时，入射角与折射角成正比 C．在水面能看到的发光区域的面积约为 D．若水中含有杂质导致折射率增大，则发光区域的面积将变大 4．（2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·二模）如图所示，O点为半圆形玻璃砖的圆心，PQ和MN是与玻璃砖底面EF平行的两个光屏。由a、b两种单色光组成的复色光沿玻璃砖的半径射到O点，在两个光屏上出现了A、B、D三个光点，a光在光屏MN上形成的光点为A点。已知入射光线与竖直方向的夹角为θ，OB连线与OD连线垂直，下列说法正确的是（　　） A．b光在玻璃砖中的折射率小于a光在玻璃砖中的折射率 B．b光在玻璃砖中的折射率为 C．a光在真空中的传播速度大于b光在真空中的传播速度 D．若将玻璃砖绕O点在纸面内顺时针转动，光屏MN上先消失的是a光形成的光点 5．（2025·辽宁辽南协作体·三模）小李到三亚旅游时跟随团队潜水。他把运动摄影相机安装在自己的头顶处，进行潜水。某次他为处在其正上方的朋友拍照时，发现照片中水面上的景象呈现在半径为的圆形区域内，水面上正在游泳的朋友从头到脚的长度（人体与水面平行），已知水的折射率，朋友实际身高，下列说法正确的是（　　） A．为增强透射光，相机镜头镀有一层晶体膜，利用了光的偏振 B．光在水中传播的速度约为1.25c C．当小李距水面距离4m时，看到水面上景物的范围半径约为3m D．小李潜水时距水面的距离为2.4m 6．（2025·辽宁·三模）如图甲所示，一个曲率半径很大的平凸透镜的球面和一平面玻璃接触，用单色光从上方照射，在透镜球面和平面玻璃上表面反射回来的两束光相互干涉，形成一些明暗相间的单色圆圈，这种现象称为"牛顿环"，是一种薄膜干涉现象。图乙是从透镜上方看到"牛顿环"的俯视图。则下列说法正确的是（　　） A．若用白光照射，看到的亮条纹也是白色的 B．若用白光照射，看到的亮条纹应是红色的 C．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向里收缩 D．若将透镜缓慢向上平移，可以看到干涉形成的圆形条纹向外扩展 7．（2025·辽宁沈阳·三测）利用全反射棱镜可以方便地获取指纹图像而制成指纹锁。如图所示，在棱镜的两个直角边外侧分别放置照明光源和摄像孔，当手指按在斜边的折射面上时，指纹的突出部分因与棱镜的折射面紧密接触而破坏了全反射条件，因而相应位置的反射光较弱，而指纹的凹槽部分因其未与折射面接触而反射光线较强，从而在摄像机所在位置可以清楚地摄得折射面上明暗相间的指纹图像。光在真空中的传播速度为。关于全反射棱镜，下列说法正确的是（　　） A．形成明暗相间的指纹图像是基于光的干涉原理 B．光进入棱镜中传播时频率变小 C．制作棱镜材料的折射率应不小于 D．光在棱镜中的传播速度可能为 8．（2025·辽宁部分重点中学协作体·模拟）生活中很多饮料都装在玻璃瓶中。现用透明的玻璃瓶盛装西瓜汁和橙汁，对于这两瓶饮料，下列说法正确的是（　　） A．西瓜汁反射的红色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的折射率更大 B．西瓜汁反射的红色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的光速更快 C．光从空气射向玻璃瓶，可能会发生全反射 D．用完全相同的玻璃瓶装满饮料，装西瓜汁的瓶壁玻璃看起来比装橙汁的更薄一些 9．（2025·辽宁重点中学协作校·二模）为了装点夜景，常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示，水面下有一点光源S，同时发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光射出的圆形区域，俯视如图乙所示，环状区域只有b光，中间小圆为复色光，下列说法正确的是（　　） A．在水中传播速度a光比b光大 B．a光光子的能量小于b光光子的能量 C．水对a光的折射率小于对b光的折射率 D．若点光源S向下远离水面移动，则中间小圆面积变大 10．（2025·辽宁名校联盟·高考模拟一）氢原子第能级的能量为。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，由此可知氢原子（　　） A．从的能级向基态跃迁时发出的光是可见光 B．从的能级向的能级跃迁时发出的光是可见光 C．从的能级向基态跃迁时发出的光与从的能级向的能级跃迁时发出的光从空气中射入同一玻璃时，前者的折射率较小 D．从的能级向基态跃迁时发出的光与从的能级向的能级跃迁时发出的光都从同一玻璃射向空气时，前者发生全反射的临界角较大 11．（2025·东北三省四城市&辽宁沈阳·二测）如图a，倒挂的彩虹被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。如图b光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出，发生色散。以下分析正确的是（　　） A．光线从空气进入冰晶后波长不变 B．在冰晶中红光和紫光的传播速度相同 C．光线从空气射入冰晶时可能发生全反射 D．当入射角逐渐减小，在侧面紫光比红光先发生全反射 12．（2025·辽宁·模拟押题三）一波源位于x轴上的坐标原点O，其垂直x轴方向做简谐振动的图像如图所示，若在均匀介质中形成简谐波，则T时刻的波形图为（　　） A． B． C． D． 13．（24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中）如图所示，一较大广场100m直道的P、Q两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个完全相同的扬声器，两个扬声器连续发出波长为10m的声波。为直道的中点，MN为P、Q连线的中垂线。某同学沿直线PQ、MN缓慢行进的过程中会感觉到扬声器发出的声音时而增强时而减弱。图中、两位置距离点的距离分别为、，c为MN上的一个位置，下列说法正确的是（　　） A．声音的增强和减弱是声波的衍射造成的 B．在位置听到的声音增强 C．在位置听到的声音增强 D．在位置听到的声音增强 14．（2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·二模）如图甲所示，在平静的水面上某处一只蜻蜓以固定的频率点水，形成圆形的水波向四周传播，过圆心（点水处）的一条直线上有a、b两质点，它们到圆心的距离分别为ra、rb，取a质点开始振动的时刻为0时刻，a、b两质点的振动图像分别如图乙中实线、虚线所示，则水波的波速为（Δt已知）（　　） A． B． C． D． 15．（24-25高三下·辽宁沈阳省实验中学·四模）真空中有两个点电荷，电荷量均为，固定于相距为的A、两点，是中点。图中为中垂线上一点，N为连线上一点，且。已知电荷量为、的两点电荷之间的电势能为静电力常量，为两电荷间距。则下列说法错误的是（　　） A．N处电场强度比处电场强度大 B．电荷量为的试探电荷在处电势能比在处电势能大 C．在N点放入一电子，从静止释放，电子的运动不可视为简谐运动 D．在点放入一质子，从静止释放，质子的运动可视为简谐运动 16．（2025·辽宁名校联盟·二模）宇航员在月球表面利用单摆做摆角小于的摆动，已知摆长为l，n次全振动的总时间为t，月球的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A．月球表面的重力加速度为 B．月球的第一宇宙速度为 C．月球的质量为 D．质量为m的物体在月球表面的重力为 17．（24-25高三下·辽宁重点中学协作校·期中）如图所示，一轻弹簧竖直固定在地面上，上端连接质量为的物体B，质量为的物体A从B正上方某高度处自由下落，与B发生碰撞后（不粘连）两者立刻一起以相同的速度向下运动，此后，A、B在运动过程中恰好不分离。已知弹簧的弹性势能为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧处于弹性限度内，重力加速度为，不计空气阻力。则（　　） A．A、B碰后立刻向下做减速运动 B．A、B一起运动过程中加速度的最大值为 C．A、B碰撞过程中损失的机械能为 D．A、B运动至最低点时弹簧弹力大小为 18．（2025·辽宁名校联盟·三模）关于如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（　　） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出 B．图乙是单色激光的双缝干涉原理图，若屏上点到狭缝的距离差是半波长的奇数倍，则点出现亮条纹 C．图丙是在垂直纸面向里的匀强磁场中三种射线的轨迹，三种射线相比较，其中向左偏的射线电离本领最大 D．图丁是利用多普勒测速仪测量水在海底的流速，其利用的物理规律与医学上广泛应用的“彩超”利用的物理规律相同 19．（2025·辽宁·二模）截面OAB为四分之一圆的玻璃砖，静置于水平地面。一束含有a、b两种单色光的复色光垂直于OA边射入玻璃砖，当光从M点射出时，光路如图所示。下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率比对b光的大 B．玻璃砖对a光的折射率比对b光的小 C．在玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度 D．在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度 20．（2025·辽宁辽南协作体·三模）飞力士棒通过利用特殊构造和弹性，产生一定的振动频率，从而这些振动会深入到身体内的核心肌肉，从而达到强化锻炼的作用。如图所示。飞力士棒的固有频率为3.5Hz，则（　　） A．若该棒做自由振动，则频率为3.5Hz B．使用时手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度也随之增大 C．手每分钟震动210次，飞力士棒产生共振 D．PVC软杆长度不变，负重头质量减小时，飞力士棒的固有频率保持不变 21．（2025·辽宁沈阳·三测）我国自主研发的"海能-3号"波浪发电装置在南海海域成功运行。下图为时刻沿轴正方向传播的海水波的图像。圆柱形浮子定位在处的波面上，随波浪做简谐运动，此时质点的速率为，浮子上端固定连接匝的圆形线圈，线圈半径，线圈在磁感应强度的辐向稳定磁场中垂直切割磁感线运动，发电系统通过匝数比的理想变压器接入的纯电阻负载，磁铁、变压器、纯电阻负载等固定，下列判断正确的是（　　） A．t=0时刻浮杆正随海水向下振动 B．t=0时刻发电机产生的电动势为 C．变压器副线圈输出电压的峰值为 D．负载消耗的功率为 22．（2025·辽宁名校联盟·三模）如图所示，在倾角的光滑固定斜面顶端固定一轻弹簧，弹簧下端连接着小球甲，小球甲与小球乙通过轻绳连接。已知小球甲的质量，小球乙的质量，静止时弹簧的伸长量（未超出弹性限度）。已知重力加速度g取，，，则烧断甲、乙之间的轻绳后，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．小球甲做简谐运动，其振幅为18cm C．小球甲运动过程中弹簧的最大压缩量为6cm D．小球甲运动过程中的最大动能为0.144J 23．（2025·东北三省四城市&辽宁沈阳·二测）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图（a）所示，图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该波的周期为2s B．再过1s，ON间的波形不变 C．若波沿x轴正方向传播，则图（b）可能为N点的振动图像 D．若波沿x轴正方向传播，则图（b）可能为L点的振动图像 24．（2025·辽宁丹东·二测）如图所示，是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图，已知AD边长L＝0.1m，AB边长为，其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°。现有一束光从距离A点处垂直AB边射入该介质，在CD面上刚好发生全反射，若该光在介质中的波长。求： (1)该光在此介质中传播的总时间； (2)参考下表，通过计算说明该光是什么颜色的光。各色光在真空中的波长和频率 光的颜色 波长/nm 频率/Hz 光的颜色 波长/nm 频率/Hz 红 760~630 3.9~4.8 青 500~450 6.0~6.7 橙 630~600 4.8~5.0 蓝 450~430 6.7~7.0 黄 600~570 5.0~5.3 紫 430~400 7.0~7.5 绿 570~500 5.3~6.0 25．（2025·辽宁沈阳辽宁省实验中学·五模）简谐运动是最基本的机械振动，质量为m的物体在形如的回复力作用下，其位移—时间关系遵循的规律，其中称为角频率。采用不同的研究方法以及在不同的情境下分析简谐运动，可以使我们加深对相关知识的理解。如图所示，以O为原点（此时弹簧处于原长状态），以水平向右的方向为x轴的正方向建立坐标系，物体质量为m，弹簧劲度系数为k，物体初始位置为x=x0，（x0>0），试求： (1)若地面光滑，求此弹簧振子的周期T； (2)若地面粗糙，地面与物体间动摩擦因数为μ（），当物体向左运动时： a.试写出物体平衡位置的坐标； b.并以为新的坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系，证明物体向左运动过程中所受合力符合方程 c.求物体从开始运动至停止所需的时间t。 26．（2025·辽宁沈阳二中·五模）如图甲所示，光滑绝缘水平地面上，在虚线左侧有一固定在地面上的挡板，挡板上栓接一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长状态，在挡板右侧，长度等于弹簧原长的范围内，存在一水平向右的匀强电场，电场强度；在虚线右侧，用另一劲度系数也为k的轻质弹簧连接物体A、B，其中物体A带正电荷，带电量，物体B不带电，A、B的质量分别为mA=1kg，mB=2kg，开始时用细线连接物体A、B使弹簧处于压缩状态，压缩量，A、B均静止在地面上，现将细线烧断，物体A、B在弹簧作用下做往复运动，运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，物体A、B始终没有进入左侧的电场区域。从细线烧断开始计时，并以此时A、B所在位置为初始位置，以向右为正方向，作出物体A的速度时间—图像如图乙所示。已知弹簧的弹性势能公式，x为弹簧的形变量大小，物体简谐运动的周期公式，k回为简谐运动回复系数。 (1)求物体B运动速度的最大值，并在乙图中画出物体B的速度时间图像（无需标出运动周期）； (2)求弹簧的劲度系数k，并求运动过程中物体B距初始位置的最大距离； (3)某时刻A、B间的弹簧恢复原长时，物体A和弹簧分离，此时物体A速度方向向左，之后进入虚线的左侧区域，物体A在运动过程中带电量保持不变。求物体A从开始接触左侧弹簧，到把左侧弹簧第一次压缩到最短所用的时间t。（计算结果可以用π表示） / 学科网（北京）股份有限公司 $$