第2章 机械振动 第3章 机械波 第4章 光 自主练习卷三 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

2026-2027学年高二第一学期人教版选择性必修一物理第2章机械振动第3章机械波 第4章光自主练习卷 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求 1．铺设公路时需要将旧的水泥路面去除，经常使用一种路面破碎机械，如图所示，它可以通过调节振动锤头的振动频率来有效地击碎水泥路面。下列有关说法正确的是（     ） A．振动锤头的振动频率越大，击碎效率越高 B．振动锤头的振动频率越小，击碎效率越高 C．振动锤头的振动频率越接近路面的固有频率，击碎效率越高 D．振动锤头的振动频率越远离路面的固有频率，击碎效率越高 2．下图是我们现实生活、生产和科研中遇到的现象。下列说法中错误的是（     ） A．图甲中医用纤维式内窥镜，光信号在光导纤维中发生全反射，则光导纤维内芯是光疏介质，外套是光密介质 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的干涉现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 3．水晶球可以起到装饰和美化环境的作用。现有一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。如图乙所示，“水晶球”的直径为15cm，并标记了其中一条水平直径对应的两端点、。用激光沿平行直径方向照射“水晶球”，发现当激光射到“水晶球”上的点且入射角时，激光在球内经过一次反射后恰能从点再次平行直径从“水晶球”射出。已知光在真空中的传播速度为m/s。下列说法正确的是（　　） A．该“水晶球”的折射率为 B．光线经过一次折射对应的折射角为 C．光在“水晶球”中的传播时间为s D．若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变大 4．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b。则（　　） A．三棱镜对a光的折射率大于b光 B．a光的频率大于b光 C．真空中a光波长小于b光 D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距较大 5．如图所示的鱼漂，中间白色部分为圆柱体，静止时点与水面相平，受扰动后鱼漂沿竖直方向上下振动，、分别是鱼漂位置最低和最高时与水面相平的点位，不计水的阻力，关于鱼漂的运动，则下列说法正确的是（     ） A．由于鱼漂底部不是圆柱，故 B．鱼漂所受水的浮力是其振动的回复力 C．点经过水面时，鱼漂的速度正在减小 D．从最高点向最低点运动的全过程，加速度先减小后增大 6．原点O处有一简谐横波波源，时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当时的波形图如图所示，此时质点P刚好开始振动，下列说法中正确的是（　　） A．这列波的传播速度为 B．时质点b运动方向沿y轴正方向 C．再经过0.1s质点a通过的路程小于 D．此时质点a与质点b运动方向相反，所以a、b两点振动相位相差π 7．在一均匀介质中，位于和处的两个波源P和Q沿y轴方向振动，形成了两列相向传播的简谐横波，波速均为2 m/s。时，两列波分别传播至和处，波形图如图所示。则（     ） A．两列波的周期不同 B．时，处质点振动方向沿y轴正方向 C．时，两列波开始相遇 D．从到，处质点沿x轴负方向移动了2 m 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．图甲为一民族舞蹈表演中的图片，舞袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在t=0.4s时刻的波形图，P、Q为该波上两个质点，此时P位于平衡位置，Q位于波峰，且P比Q先振动。图丙为波上某质点的振动图像，则（     ） A．该波的传播速度为1.25m/s B．图丙可能为质点P的振动图像 C．t=1.2s时，质点Q的速度为零 D．0.4s~1.2s内，质点P运动的路程为1.2m 9．通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图；图乙是双缝干涉示意图，P点位置是第n条亮条纹位置；图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图；图丁是通过特制眼镜看到立体电影的光路原理图。下列说法中正确的是（     ） A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距变大 B．图乙中，若单色光由蓝光变为橙光，则P点位置下降 C．图丙中，根据光路可知，在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度 D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的干涉原理 10．电子产品中常用到发光二极管，其中一种是由半径为的半球体透明介质和发光管芯组成，管芯发光部分是一个圆心与半球体介质的球心重合的圆面，如图所示，为发光圆面的直径，圆弧在半球体介质过球心的纵截面上，、分别为圆弧、的中点。由上的点发出的一条光线经点折射出去后与平行，已知。下列说法正确的是（     ） A．半球体介质的折射率为 B．光从该介质射入空气（视为真空）发生全反射的临界角为 C．为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，则管芯发光圆面的面积最大为 D．为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，则管芯发光圆面的面积最大为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．如图甲所示为某同学用单摆测量重力加速度的实验装置，在摆球最低点处放置一光电门，用于自动记录摆球经过最低点的时间。实验步骤如下： (1)该同学用螺旋测微器测量摆球直径时，示数如图乙所示，则摆球直径d=______mm。 (2)若该同学用米尺测得悬线长为l，则单摆的摆长L=______。（用l和d表示） (3)实验中光电门记录了摆球连续n次经过最低点的时间间隔为t，则单摆的周期T=______。 (4)若小组同学没有测量小球直径的仪器，用悬线长当作摆长，实验中改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2-L图线，通过图像求重力加速度g，用这种方法得到的重力加速度的值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 12．如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l。然后，接通电源使光源正常工作。 (1)如图乙为拨杆，请问它是按照下列哪种方式安装和操作的（　　） A．拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 C．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 (2)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是（　　） A．仅转动透镜 B．仅转动双缝 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，有效的实验操作或者装置的设计是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．使用间距更小的双缝 D．转动手轮 (4)已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，绿光的干涉图样如图丁所示，分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm，在B位置时读数如图戊所示，则该绿光的波长为________nm（计算结果保留三位有效数字，1nm=10-9m）。 (5)在不改变其他条件的情况下，该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测量了红光、黄光的波长（红光为625nm、黄光为570nm）。图A、B、C是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图（　　） A． B． C． 13．如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，，，。求 (1)求通过界面时反射角是多大，并判断是否发生全反射？ (2)光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 (3)第一次的出射点距的距离。 14．如图所示，t=0时刻，坐标原点O处的质点从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐运动，振动的频率f=0.5Hz，振幅为A=10cm，振动沿x轴正方向传播，P、Q为x轴上相距的两个质点。当波刚传播到平衡位置在x=12m处的质点P时，波源处质点也恰好在平衡位置，且此时波源O与质点P之间有两个波峰和一个波谷。 (1)求这列波的传播速度。 (2)当波刚传到质点Q时，求波源处的质点运动的路程为多少？ (3)若以波刚传到质点Q时刻开始计时，求质点P的振动方程。 15．如图，下方足够大的空间有一长方体玻璃，其折射率，玻璃的上边界是屏幕，玻璃中有一个正三棱柱的真空区域，三棱柱轴线与纸面垂直。图中竖直截面正三角形的边长为，顶点紧靠屏幕，底边与屏幕平行。一束激光在竖直截面内垂直于边射向边的中点，结果在屏幕上出现了两个光斑，分布在点的两侧。光在真空中的传播速度。求： (1)光在玻璃中的传播速度；结果可以用根号表示 (2)上两个光斑的距离。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二第一学期人教版选择性必修一物理第2章机械振动第3章机械波 第4章光自主练习卷 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一项符合题目要求 1．铺设公路时需要将旧的水泥路面去除，经常使用一种路面破碎机械，如图所示，它可以通过调节振动锤头的振动频率来有效地击碎水泥路面。下列有关说法正确的是（     ） A．振动锤头的振动频率越大，击碎效率越高 B．振动锤头的振动频率越小，击碎效率越高 C．振动锤头的振动频率越接近路面的固有频率，击碎效率越高 D．振动锤头的振动频率越远离路面的固有频率，击碎效率越高 【答案】C 【详解】AB．击碎路面的效率并不单纯取决于振动锤头频率的绝对大小（并非越大越好或越小越好），而是取决于该频率与路面固有频率的匹配程度，故A、B错误； CD．路面破碎机具击碎路面，本质上是让路面做受迫振动。根据共振原理，当振动锤头的振动频率（即驱动力频率）越接近水泥路面的固有频率时，路面振动的振幅就越大，吸收的能量也越多，从而更容易被击碎，击碎效率越高；反之，频率偏离越大，击碎效率越低。故C正确，D错误。 故选C。 2．下图是我们现实生活、生产和科研中遇到的现象。下列说法中错误的是（     ） A．图甲中医用纤维式内窥镜，光信号在光导纤维中发生全反射，则光导纤维内芯是光疏介质，外套是光密介质 B．图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的干涉现象 C．图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象 D．图丁表示声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率减小 【答案】A 【详解】A．光导纤维利用全反射传输光信号，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，所以光导纤维内芯应为光密介质，外套应为光疏介质，题述说反了，故A错误； B．肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，是薄膜前后表面反射光叠加形成的光的干涉现象，故B正确； C．单色光通过狭缝后在光屏上呈现条纹状图样，是光绕过障碍物或通过小孔、狭缝后偏离直线传播的衍射现象，故C正确； D．声源远离观察者时，观察者接收到的声波频率减小，这是多普勒效应，故D正确。 本题选说法错误的，故选A。 3．水晶球可以起到装饰和美化环境的作用。现有一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。如图乙所示，“水晶球”的直径为15cm，并标记了其中一条水平直径对应的两端点、。用激光沿平行直径方向照射“水晶球”，发现当激光射到“水晶球”上的点且入射角时，激光在球内经过一次反射后恰能从点再次平行直径从“水晶球”射出。已知光在真空中的传播速度为m/s。下列说法正确的是（　　） A．该“水晶球”的折射率为 B．光线经过一次折射对应的折射角为 C．光在“水晶球”中的传播时间为s D．若仅换用波长较短的入射光，则光在“水晶球”中的传播速度变大 【答案】C 【详解】AB．根据对称性和光路可逆性作出光路图如图所示 根据几何关系可知， 则该“水晶球”的折射率为，故AB错误； C．由几何关系得 光在“水晶球”中的传播速度为 光在“水晶球”中的传播时间为，故C正确； D．当换用入射光的波长较短时，则光的频率较大，光的折射率较大，由可知，光在“水晶球”中的传播速度变小，故D错误。 故选C。 4．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b。则（　　） A．三棱镜对a光的折射率大于b光 B．a光的频率大于b光 C．真空中a光波长小于b光 D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距较大 【答案】D 【详解】A．由图知，同样入射角，b光折射后更靠近法线，说明三棱镜对a光的折射率小于b光，故A错误； B．同种材料对频率越大的光折射率越大，三棱镜对a光的折射率小于b光，则a光的频率小于b光，故B错误； C．a光的频率小于b光，真空中两种光光速相同，由可知真空中a光波长大于b光，故C错误； D．a光波长大于b光，由条纹间距公式可知，用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距较大，故D正确。 故选D。 5．如图所示的鱼漂，中间白色部分为圆柱体，静止时点与水面相平，受扰动后鱼漂沿竖直方向上下振动，、分别是鱼漂位置最低和最高时与水面相平的点位，不计水的阻力，关于鱼漂的运动，则下列说法正确的是（     ） A．由于鱼漂底部不是圆柱，故 B．鱼漂所受水的浮力是其振动的回复力 C．点经过水面时，鱼漂的速度正在减小 D．从最高点向最低点运动的全过程，加速度先减小后增大 【答案】D 【详解】A．设鱼漂的质量为，静止时排开水的体积为，水的密度为，根据平衡条件有 当鱼漂向下偏离平衡位置的位移为时，设圆柱体的横截面积为，此时受到的回复力为重力与此时浮力的合力，根据受力分析有 推导得出 可知鱼漂振动时的回复力与位移大小成正比且方向相反，满足简谐运动的条件，鱼漂做简谐运动，根据简谐运动的对称性可知，故A错误； B．鱼漂在水中上下振动时同时受重力和浮力作用，由A选项的分析可知其振动的回复力是重力与浮力的合力，故B错误； C．由图可知点在平衡位置点上方，当点经过水面时，鱼漂处于平衡位置下方，若此时鱼漂向上运动，即向平衡位置靠近，速度正在增大； 若此时鱼漂向下运动，即远离平衡位置，速度正在减小，故C错误； D．鱼漂向下运动的全过程，是从最高位置运动到最低位置的过程，即由平衡位置上方经过平衡位置运动到平衡位置下方，位移大小先减小后增大，根据牛顿第二定律有 解得 可知加速度大小与位移大小成正比，在此过程中加速度大小先减小后增大，故D正确。 故选D。 6．原点O处有一简谐横波波源，时波源开始振动，形成沿x轴正向传播的机械波，当时的波形图如图所示，此时质点P刚好开始振动，下列说法中正确的是（　　） A．这列波的传播速度为 B．时质点b运动方向沿y轴正方向 C．再经过0.1s质点a通过的路程小于 D．此时质点a与质点b运动方向相反，所以a、b两点振动相位相差π 【答案】C 【详解】A．图示为时的波形图，横坐标表示各质点的平衡位置。质点位于处，此时刚开始振动，说明波从原点传播到该处用时，因此波速满足 代入得，故A错误； B．波形图中与处是相邻的同相位过零点，故波长为 由波速、波长与周期的关系，代入得 代入数据得 设质点的位移写成，速度方向由的正负决定。波沿轴正方向传播时，质点此时位移为正且沿轴负方向运动，所以相位在第二象限；再经过，相位增加，进入第三象限，速度方向仍沿轴负方向，故B错误； C．由图可知，质点此时位移为正且沿轴正方向运动；振幅为。设此时质点的位移为，其中经过四分之一个周期后，末位移为 这段时间内质点先到达正向最大位移处，再返回到末位移位置，因此通过的路程为 整理得 由于初始相位在第一象限，正弦与余弦之和大于，所以，故C正确； D．质点和此时的运动方向相反，但运动方向相反并不能推出相位差为。若两质点相位差为，则同一时刻应满足，而图中和的位移均为正，不满足这一条件，故D错误。 故选C。 7．在一均匀介质中，位于和处的两个波源P和Q沿y轴方向振动，形成了两列相向传播的简谐横波，波速均为2 m/s。时，两列波分别传播至和处，波形图如图所示。则（     ） A．两列波的周期不同 B．时，处质点振动方向沿y轴正方向 C．时，两列波开始相遇 D．从到，处质点沿x轴负方向移动了2 m 【答案】B 【详解】A．从波形图中可得两列波的波长均为 已知波速 根据周期公式 代入数据得 即两列波的周期相同，均为2 s，故A错误； B．根据同侧法可知时，处质点振动方向沿y轴正方向，故B正确； C．时，两列波分别传播至和处，两波前端的间距为 两波相向传播，相对速度为，相遇时间，故C错误； D．简谐横波传播过程中，介质中的质点仅在平衡位置附近沿y轴方向振动，不会随波沿x轴方向迁移，因此处质点不会沿x轴移动，故D错误。 故选B。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．图甲为一民族舞蹈表演中的图片，舞袖的波浪可视为简谐横波。图乙为该横波在t=0.4s时刻的波形图，P、Q为该波上两个质点，此时P位于平衡位置，Q位于波峰，且P比Q先振动。图丙为波上某质点的振动图像，则（     ） A．该波的传播速度为1.25m/s B．图丙可能为质点P的振动图像 C．t=1.2s时，质点Q的速度为零 D．0.4s~1.2s内，质点P运动的路程为1.2m 【答案】BC 【详解】A．由图乙可知，该波波长，由图丙可知，该波周期T=0.8s，则波速为，故A错误； B．依题意，质点P比质点Q先振动，则波向x轴负方向传播，在t=0.4s时刻质点P处于平衡位置，根据同侧法判断，可知质点P此时向y轴负方向振动，而丙图中质点在t=0.4s时刻向y轴负方向振动，所以丙图可能是质点P的振动图像，B正确； C．由于 可知t=1.2s时，质点Q还是处于波峰位置，此时质点Q的速度为0，故C正确； D．由图乙可知该波振幅A为0.2m，因为 可知质点P运动的路程为，故D错误。 故选BC。 9．通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图；图乙是双缝干涉示意图，P点位置是第n条亮条纹位置；图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图；图丁是通过特制眼镜看到立体电影的光路原理图。下列说法中正确的是（     ） A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距变大 B．图乙中，若单色光由蓝光变为橙光，则P点位置下降 C．图丙中，根据光路可知，在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度 D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的干涉原理 【答案】AC 【详解】A．图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，则空气薄膜劈尖角（上、下表面所夹的角）变小，则有相同的厚度差对应的水平距离变大，则相邻条纹间距变大，故A正确； B．双缝干涉的相邻亮纹间距公式为 橙光的波长大于蓝光的波长，因此换为橙光后亮纹间距变大。原本P点是第条亮纹的位置，亮纹整体会向远离中央点的上方移动，P点位置向上移动，故B错误； C．由图丙可知，复色光进入水珠时入射角相同，光的偏折程度较大，则光的折射率较大，由 可知光在水珠中的传播速度大于光，故C正确； D．立体电影的特制眼镜利用的是光的偏振原理，将两台放映机发出的振动方向相互垂直的偏振光，观众的左右眼镜片分别允许对应振动方向的偏振光通过，从而在大脑中合成立体视觉，故D错误。 故选AC。 10．电子产品中常用到发光二极管，其中一种是由半径为的半球体透明介质和发光管芯组成，管芯发光部分是一个圆心与半球体介质的球心重合的圆面，如图所示，为发光圆面的直径，圆弧在半球体介质过球心的纵截面上，、分别为圆弧、的中点。由上的点发出的一条光线经点折射出去后与平行，已知。下列说法正确的是（     ） A．半球体介质的折射率为 B．光从该介质射入空气（视为真空）发生全反射的临界角为 C．为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，则管芯发光圆面的面积最大为 D．为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，则管芯发光圆面的面积最大为 【答案】BC 【详解】A．光路如图 由折射定律有 解得，故A错误； B．由 得 则，故B正确； CD．由几何关系可知，即 在一定的情况下分析可知的最大值为 若，即，则所有光线均不会发生全反射 发光圆面最大面积，故C正确，D错误； 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．如图甲所示为某同学用单摆测量重力加速度的实验装置，在摆球最低点处放置一光电门，用于自动记录摆球经过最低点的时间。实验步骤如下： (1)该同学用螺旋测微器测量摆球直径时，示数如图乙所示，则摆球直径d=______mm。 (2)若该同学用米尺测得悬线长为l，则单摆的摆长L=______。（用l和d表示） (3)实验中光电门记录了摆球连续n次经过最低点的时间间隔为t，则单摆的周期T=______。 (4)若小组同学没有测量小球直径的仪器，用悬线长当作摆长，实验中改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2-L图线，通过图像求重力加速度g，用这种方法得到的重力加速度的值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】(1) (2) (3) (4)相同 【详解】（1）由图乙可知，摆球的直径 （2）由题可知，单摆的摆长为 （3）摆球在一个周期经过最低点两次，摆球连续次经过最低点，对应全振动的次数为 则单摆的周期 （4）根据单摆的周期 整理可得 通过图像求重力加速度时，图像的斜率为 可见，图像的斜率不受摆球直径的影响，故用这种方法得到的重力加速度的值与真实值相同。 12．如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l。然后，接通电源使光源正常工作。 (1)如图乙为拨杆，请问它是按照下列哪种方式安装和操作的（　　） A．拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 C．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 (2)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是（　　） A．仅转动透镜 B．仅转动双缝 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，有效的实验操作或者装置的设计是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．使用间距更小的双缝 D．转动手轮 (4)已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，绿光的干涉图样如图丁所示，分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm，在B位置时读数如图戊所示，则该绿光的波长为________nm（计算结果保留三位有效数字，1nm=10-9m）。 (5)在不改变其他条件的情况下，该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测量了红光、黄光的波长（红光为625nm、黄光为570nm）。图A、B、C是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图（　　） A． B． C． 【答案】(1)B (2)D (3)B (4)540 (5)C 【详解】（1）由实验操作步骤可知，拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝。 故选B。 （2）若亮条纹与分划板中心刻线不平行，需使单缝与双缝相互平行，即应转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。 故选D。 （3）要想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应减小干涉条纹间距，根据双缝干涉条纹间距公式可知，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离。 故选B。 （4）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以分划板中心刻线在B位置时螺旋测微器的读数为 根据双缝干涉条纹间距公式可得 代入数据解得 （5）根据干涉条纹间距公式可知，波长越长，则条纹间距越大，波长越小，间距越小，红光、黄光、绿光中绿光波长最小，则条纹间距最小。 故选C。 13．如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，，，。求 (1)求通过界面时反射角是多大，并判断是否发生全反射？ (2)光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 (3)第一次的出射点距的距离。 【答案】(1)，发生全反射 (2)方向与边夹角 (3) 【详解】（1）棱镜的折射率，故全反射临界角满足 解得 光线由点垂直边射入，光路如图所示 由图可知反射角等于；入射光线与界面的夹角，因此会发生全反射。 （2）由几何关系可知光线在边和边的入射角均为，因此光线均发生全反射，设光线在边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，因此光线第一次射出棱镜是在边，由折射定律得 代入数据解得 解得 出射光线与边的夹角 （3）设光线与边、边和边的交点分别为、、，由几何关系得 故有， 即第一次的出射点距为 14．如图所示，t=0时刻，坐标原点O处的质点从平衡位置沿y轴正方向开始做简谐运动，振动的频率f=0.5Hz，振幅为A=10cm，振动沿x轴正方向传播，P、Q为x轴上相距的两个质点。当波刚传播到平衡位置在x=12m处的质点P时，波源处质点也恰好在平衡位置，且此时波源O与质点P之间有两个波峰和一个波谷。 (1)求这列波的传播速度。 (2)当波刚传到质点Q时，求波源处的质点运动的路程为多少？ (3)若以波刚传到质点Q时刻开始计时，求质点P的振动方程。 【答案】(1)4m/s (2)90cm (3) 【详解】（1）当波刚传播到平衡位置在x=12m处的质点P时，波源处质点也恰好在平衡位置，且此时波源O与质点P之间有两个波峰和一个波谷。则 解得 这列波的传播速度 （2）波源的振动信息传到Q点用时 又，则 故波源处质点在此过程通过的路程 （3）以Q点刚开始振动为计时起点：Q点振动方程为 P点振动相位比Q点提前 故P点振动方程 15．如图，下方足够大的空间有一长方体玻璃，其折射率，玻璃的上边界是屏幕，玻璃中有一个正三棱柱的真空区域，三棱柱轴线与纸面垂直。图中竖直截面正三角形的边长为，顶点紧靠屏幕，底边与屏幕平行。一束激光在竖直截面内垂直于边射向边的中点，结果在屏幕上出现了两个光斑，分布在点的两侧。光在真空中的传播速度。求： (1)光在玻璃中的传播速度；结果可以用根号表示 (2)上两个光斑的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光在玻璃中的传播速度 （2）如图所示，在边，光的入射角 由光的折射定律，可知 解得 由几何关系可知为等边三角形，则 为直角三角形且，则 即两个光斑的距离为。 1 学科网（北京）股份有限公司 $