專題07機械波與光學

?一維?基嚼

題Z且一建議用時：15分鐘

（第1小題-第7小題為單選題，第8小題-第10小題為多選題）

1.[A][B][C][D]4.[A][B][C][D]7.[A][B][C][D]10.[A][B][C][D]

2.[A][B][C][D]5.[A][B][C][D]8.[A][B][C][D]11.[A][B][C][D]

3.[A][B][C][D]6.UJ[B][C][D]9.[A][B](C][D]12.[A][B][C][D]

1.2022年全國聲學大會即將在北京召開。本次大會致力于高端前沿學習活動，打造學習示范品牌。下列關

于聲現象說法正確的是（）

A.具有主動降噪功能的耳機是利用了聲波的干涉原理

B.觀察者聽到遠去的列車發出的汽笛聲，音調會變高

C.校園內喇叭播出的音樂，高音比低音更容易發生衍射現象

D.超聲波被血管中的血流反射后又被探測器接收，超聲波的頻率不會發生變化

【答案】A

【詳解】A.具有主動降噪功能的耳機是利用了聲波的干涉原理，故A正確；B.根據多普勒效應，波源與

觀察者距離變大時，觀察者接收到的頻率比波源頻率低，故B錯誤；C.高音頻率高，波長短，不容易發生

衍射，容易被阻攔，故C錯誤；D.超聲波被血管中的血流反射后，由于血液流動使反射的頻率發生改變,

即探測器接收的超聲波頻率發生變化，處于多普勒效應，故D錯誤。故選A。

2.圖（a）為一列波在f=2s時的波形圖，圖（b）為媒質是平衡位置在x=1.5m處的質點P的振動圖像，下

列說法正確的是（）

A.波沿x軸正向傳播B.波在媒介中的傳播速度為2m/s

C.r=4s時，P向y軸正方向運動D.當f=7s時，P恰好回到平衡位置

【答案】C

【詳解】A.圖（b）為媒質是平衡位置在x=1.5m處的質點尸的振動圖像，則在，=2s時，振動方向為\軸

負方向，則圖（a）中，根據質點振動方向和傳播方向在圖像同一側可知波的傳播方向向左，故A錯誤；B.圖

（a）可知，機械波的波長為;l=2m；圖（b）可知振動周期為7=4s,則波速為

X2

v=—=—m/s=0.5m/s

T4

故B錯誤；

C.圖（b）可知，在尸4s時P向y軸正方向運動，故C正確；D.圖（b）可知，在f=7s時，尸在y軸負方

向最大位置，故D錯誤。

故選C。

3.5G是“第五代移動通信技術”的簡稱，其最顯著的特征之一是具有超高速的數據傳輸速率。5G信號一般

采用3.3X109~6X109HZ頻段的無線電波，而現行第四代移動通信技術4G的頻段范圍是1.88xl09~2.64xl09

Hz,則（）

A.5G信號相比于4G信號更不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站

B.5G信號比4G信號所用的無線電波在真空中傳播得更快

C.空間中的5G信號和4G信號相遇會產生干涉現象

D.5G信號是橫波，4G信號是縱波

【答案】A

【詳解】A.5G信號的頻率更高，則波長小，故5G信號更不容易發生明顯的衍射現象，因此5G信號相比

于4G信號更不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正確；B.任何電磁波在真空

中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故B錯誤；C.5G信號和4G信號的頻率不一樣，不能發生干

涉現象，故C錯誤；D.電磁波為橫波，可以發生偏振現象，故D錯誤。故選A。

4.2018年6月，2018年亞洲消費電子展中，華為產品線總裁何剛發表了《移動影像未來》的主題演講，

演講中提出，下一代華為手機將引入“飛秒（fs）成像技術”。飛秒成像技術是指相機發出飛秒級的激光，每

1飛秒拍攝一張圖片，已知lfs=10-|5s,則光在1飛秒時間內傳播的距離是（）

A.3xl0-4mB.3xl0-6mC.3xl0-7mD.3x109m

【答案】C

【詳解】根據公式

s=ct

解得

=3xl08xl0-l5m=3xl0-7m

故選c。

5.如圖所示，一束白光通過三棱鏡發生色散，。、人是其中的兩束單色光，這兩束光相比較（）

A.在真空中，〃光的速度大

B.在真空中，”光的波長大

C.三棱鏡對方光的折射率小

D.光從三棱鏡中射向空氣，匕光的臨界角大

【答案】B

【詳解】A.在真空中光速都相同，都為3.0x10'm/s，故A錯誤；

BC.由題圖可看出，。光的折射角大于匕光的折射角，根據折射定律有

而〃光的折射角更大，因此

隨著光的波長增大，同一物質對其的折射率減小，可知

>4

故B正確，C錯誤；D.根據

.八1

sinC=—

n

可知

6cb

故D錯誤。故選B。

6.關于電磁振蕩和電磁波，下列說法正確的是（）

A.醫院放射科對病人進行胸透使用的是7射線

B.LC振蕩電路中的電容變大，其振蕩頻率也變大

C.紅外傳感技術的原理是所有的物體都會發射紫外線

D.周期性變化的電場與磁場可以相互激發，形成電磁波

【答案】D

【詳解】A.醫院放射科對病人進行胸透使用的是X射線，故A錯誤；B.LC振蕩電路中的電容變大，其振蕩

頻率變小，故B錯誤；C.紅外傳感技術的原理是所有的物體都會發射紅外線，故C錯誤；D.周期性變化的

電場與磁場可以相互激發，形成電磁波，故D正確。故選D。

7.某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現象，狹縫耳,邑的寬度d可調，狹縫到屏的距離為

L.同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）

P

51

|屏

甲乙丙

A.圖乙是光的衍射圖樣

B.照射兩條狹縫時，增加狹縫寬度，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

C.照射兩條狹縫時，增加距離3其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫E，Sz到屏上P點的路程差為半波長的奇數倍，尸點處一定是明條紋

【答案】c

【詳解】A.圖乙中的條紋等間距，所以是雙縫干涉條紋圖樣，A錯誤；BC.根據干涉公式

?x=——

d

當增加狹縫寬度d其他不變時，干涉條紋的中心間距減小，當增加距離L其他不變時，干涉條紋的中心間

距增大，B錯誤，C正確；D.光的路程差為半波長的奇數倍時，為相互減弱區，即暗條紋，故P點一定是

暗條紋，D錯誤。故選C。

8.下列說法正確的是（）

A.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在

B.單擺做簡諧運動的周期（或頻率）跟振幅及擺球質量無關

C.多普勒效應是指由于波源或觀察者的運動而出現的觀測頻率與波源頻率不同的現象

D.火車過橋要減速，是為使驅動力頻率遠離橋梁的固有頻率，以免發生共振損壞橋梁

【答案】BCD

【詳解】A.麥克斯韋預言了電磁波存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；

B.根據單擺周期公式T=2%聆，單擺做簡諧運動的周期（或頻率）跟振幅及擺球質量無關，故B正確;

C.多普勒效應是指由于波源或觀察者的運動而出現的觀測頻率與波源頻率不同的現象，故C正確；D.火

車過橋要減速，是為使驅動力頻率遠離橋梁的固有頻率，以免發生共振損壞橋梁，故D正確。

故選BCD?

9.2021年7月1日上午，中國共產黨成立100周年慶祝大會在北京天安門隆重舉行，中央廣播電視總臺全

程直播。央視首次使用5G網絡代替傳統微波技術進行移動4K高清視頻直播，5G技術大帶寬、低時延的技

術優勢在直播中得以充分展現，全國人民看到了精彩的現場直播。下列說法正確的是（）

A.現場影像資料傳輸的時候利用了5G高速網絡，5G網絡技術使用更高頻率的傳輸波段，單個基站覆蓋范

圍更大，更利于信號繞過障礙傳播

B.在廣場上兩個喇叭之間行走時，聽到聲音忽高忽低是兩個喇叭發出的聲波的干涉造成的

C.現場攝影師使用的照相機鏡頭采用鍍膜技術增加透射光，膜的厚度為入射光在真空中波長的，，這是

利用了光的薄膜干涉原理

D.當天活動結束后有演職人員發現，前方路面有水可以看到前方行車的倒影，但是走到前方發現路面無水，

這是因為柏油馬路溫度較高，靠近地表的空氣密度減少，發生了全反射

【答案】BCD

【詳解】A.現場影像資料傳輸的時候利用了5G高速網絡，5G網絡技術使用更高頻率的傳輸波段，意味著

波長更短，缺點就是單個基站覆蓋范圍小，需要更多基站才能實現信號全覆蓋，故A錯誤；B.廣場上兩個

喇叭之間行走時，聽到聲音忽高忽低是兩個喇叭發出的聲波的干涉造成的，故B正確；C.現場攝影師使用

的照相機鏡頭采用鍍膜技術增加透射光，這是利用了光的薄膜干涉原理，故C正確；D.當前方路面有水可

以看到前方行車的倒影，但是走到前方發現路面無水，這是因為柏油馬路溫度較高，靠近地表的空氣密度

減少，光在傳播過程中發生了全反射，故D正確。故選BCD。

10.人類利用激光干涉法探測到13億年前黑洞合并發出的傳到地球的引力波，證實了愛因斯坦100多年前

在廣義相對論中有關引力波的預言。如圖所示，引力波是一種時空漣漪，其發現的意義就像一個失聰的人

突然擁有了聽覺，從此獲得感知世界的新能力。以下說法正確的是（）

A.人類可以從引力波中獲得13億年前的信息

B.具有質量的物體能產生引力波

C.干涉是波特有的性質，所以激光也是一種波

D,引力波的傳播需要空氣作為介質

【答案】ABC

【詳解】A.波本身就攜帶信息，故A正確；B.具有質量的物體能產生引力波，故B正確；C.一切波都

能發生干涉現象，故C正確；D.引力波可以在真空中傳播，故D錯誤。

題組?二建議用時：15分鐘

（第1小題-第7小題為單選題，第8小題-第10小題為多選題）

1.U][B][C][D]4.[A][B][C]CD]7.[A][B][C][D]10.[A][B][C][D]

2.U][B][C][D]5.[A][B][C][D]8.[A][B][C][D]11.[A][B][C][D]

3.[A][B][C][D]6.[A][B][C][D]9.[A][B][C][D]12.[A][B][C][D]

1.如圖，彈簧振子在A、B間做簡諧振動，。點為平衡位置。在小球動能增大的過程中（）

A.彈簧對小球做正功，彈簧振子機械能增大

B.彈簧對小球做負功，彈簧振子機械能增大

C.彈簧對小球做正功，彈簧振子機械能不變

D.彈簧對小球做負功，彈簧振子機械能不變

【答案】C

【詳解】小球所受合外力等于彈簧彈力，小球動能增大的過程中，根據動能定理可知彈簧對小球做正功,

而彈簧和小球組成的系統，即彈簧振子所受外力不做功，機械能守恒。故選C。

2.電磁波已廣泛運用于很多領域。下列關于電磁波的說法符合實際的是（）

A.根據多普勒效應可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度

B.常用的遙控器通過發出紫外線脈沖信號來遙控電視機

C.電磁波不能產生衍射現象

D.變化的電場一定產生變化的磁場

【答案】A

【詳解】A.由于波源與接受者的相對位移的改變，而導致接受頻率的變化，稱為開普勒效應，所以可以判

斷遙遠天體相對于地球的運動速度。故A正確；B.常用的遙控器通過發出紅外線脈沖信號來遙控電視機。

故B錯誤；C.電磁波能產生衍射現象。故C錯誤；D.由麥克斯韋電磁場理論可知均勻變化的電場產生恒

定的磁場。故D錯誤。故選A。

3.如圖所示為半圓形玻璃磚，0為圓心，AB是水平直徑，C為40中點，一束單色光斜射到C點，逐漸改

變入射方向，當入射光與48面夾角為8時，折射光線從圓弧的最高點。點射出，則玻璃磚對光的折射率為

()

A.\ZJcos。B.2cos。C.石'cos。D.46cos0

【答案】C

【詳解】光路圖如圖所示

設C點折射角為，由幾何關系可知

根據折射定律可得

_sin(90°-6?)

=亞cos0

sinr

故選C。

4.完全失重時，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮。2021年12月，在中國空間站“天宮課堂”的水球

光學實驗中，航天員向水球中注入空氣形成了一個內含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過

球心。的平面內，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是()

A.此單色光從空氣進入水球，頻率一定變大

B.此單色光從空氣進入水球，頻率一定變小

C.若光線1在〃處發生全反射，光線2在N處一定發生全反射

D.若光線2在N處發生全反射，光線1在何處一定發生全反射

【答案】C

【詳解】AB.光的頻率是由光源決定的，與介質無關，頻率不變，AB錯誤；CD.如圖可看出光線1入射

到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水

球外表面折射后的折射角，設水球半徑為心氣泡半徑為八光線經過水球后的折射角為外光線進入氣泡

的入射角為仇根據幾何關系有

sin（萬一6）sina

Rr

則可得出光線2的。大于光線1的仇故若光線1在M處發生全反射，光線2在N處一定發生全反射，C

正確、D錯誤。故選C。

5.某種“冷光燈”如圖。其后面的反光鏡表面涂有一層透明的薄膜，利用干涉原理，可將燈光中具有明顯熱

效應的那部分電磁波疊加相消。被疊加相消的是（）

二射薄膜

磔:的燈管

A.紅外線B.紅光C.紫光D.紫外線

【答案】A

【詳解】紅外線具有明顯熱效應，被疊加相消的是紅外線。故選A。

6.下列說法正確的是（）

A.光照射細金屬絲，在其后的陰影中有亮線，這是光的干涉現象

B.通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現象

C.看立體電影時需要戴特制的眼鏡，這是利用了光的偏振現象

D.肥皂泡在陽光下出現彩色條紋，這是光的全反射現象

【答案】C

【詳解】A.光照射細金屬絲，在其后的陰影中有亮線，說明光能夠繞過細金屬絲，這是光的衍射現象，故

A錯誤；B,通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發白光的燈絲，由丁?此時縫隙的尺寸與光波長相近，所以能夠發

生衍射現象，且由于白光是復色光，其包含了不同波長的光，這些不同波長的光衍射形成的中央亮條紋寬

度不一，所以會觀察到彩色條紋，故B錯誤；C.放映立體電影時，兩架放映機射出的光通過偏振片后形成

偏振光，左右兩架放映機前的偏振片的透振方向相互垂直，因而產生的兩束偏振光的偏振方向也相互垂直，

這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾席時偏振方向不變，此時觀眾用通過佩戴透振方向相互垂直的偏

振眼鏡，使得左眼只看到左側放映機放出的畫面，右眼只看到右側放映機放出的畫面，從而產生立體感，

所以這是利用了光的偏振現象，故C正確；D.通常而言，不同位置的肥皂膜，厚度不同，因此在膜上的不

同位置，來自前后兩個面的反射光的路程差不同，在某些位置，這兩列波疊加后相互加強，出現了亮條紋，

在另?些位置，疊加后相互削弱，出現了暗條紋。由于不同顏色的光波長不同，導致從肥皂膜的前后兩面

反射的光在不同位置相互加強，所以從肥皂膜上看到的亮條紋的位置也會不同，薄膜上不同顏色的光的條

紋的明暗位置不同，相互交錯，看上去呈彩色，所以這是薄膜干涉中的色散現象，故D錯誤。故選C。

7.物理學基于觀察與實驗，建構物理模型，應用數學等工具，通過科學推理和論證，形成系統的研究方法

和理論體系。下列說法正確的是（）

A.忽略帶電體的形狀和大小，用“點電荷”表示帶電體的方法，是運用了類比法

B.牛頓運用理想實驗法發現“力不是維持物體運動的原因”

C.伽利略應用邏輯推理與實驗相結合的方法得出“重物與輕物下落同樣快”的結論

D.法拉第用實驗證明了電磁波的存在

【答案】C

【詳解】A.忽略帶電體的形狀和大小，用“點電荷”表示帶電體的方法，是運用了理想模型法，故A錯誤；

B.伽利略運用理想實驗法發現“力不是維持物體運動的原因"，故B錯誤；C.伽利略應用邏輯推理與實驗

相結合的方法得出“重物與輕物下落同樣快”的結論，故C正確；D.赫茲用實驗證明了電磁波的存在，故D

錯誤。故選C。

8.一個單擺在地面上做受迫振動，其共振曲線（振幅4與驅動力頻率/的關系）如圖所示，則（）

A.此單擺的固有周期約為2sB.此單擺的擺長約為1m

C.若擺長增大，單擺的固有頻率增大D.若擺長增大，共振曲線的峰將向左移動

【答案】ABD

【詳解】當驅動力頻率等于固有頻率時，發生共振。由共振曲線可知，此單擺的固有頻率為0.5Hz,固有周

期為

T=2s

由單擺周期公式

擺長為

/=1m

若擺長增大，單擺的固有周期增大，固有頻率減小，則共振曲線的峰將向左移動。故選ABD。

9.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，實線為仁0時刻的波形圖，虛線為r=0.9s時的波形圖,

已知波的周期7>0.9s,則（

A.在仁0.45s時，。點到達平衡位置且向下運動

B.在U0.45S時，Q點到達平衡位置且向上運動

C.經過4.5s,P點通過的路程為2m

D.經過4.5s,P點通過的路程為20m

【答案】BC

【詳解】AB.由圖可知，簡諧橫波的波長

2=16m

依題意，波的周期7>0.9s則經&=0.9s,傳播的距離為

A'1.

Ax=4m=-A

4

可知傳播的時間為

Ar=0.9s=-T

4

解得

T=3.6s

可知波速為

240,

v=—=—m/s

T9

在U0.45s時，該波傳播的距離為

A/=vr=2m

根據波形的平移法可得。點到達平衡位置且向上運動。故A錯誤；B正確；CD.根據上面選項分析可得

4.5s=-T

4

則P點通過的路程為

s=5A=2m

故C正確；D錯誤。故選BC。

10.如圖所示，甲、乙兩塊透明介質，折射率不同，截面為,圓周，半徑均為R,對接成半圓。一光束從A

4

點垂直射入甲中，OA=—R,在8點恰好發生全反射，從乙介質。點（圖中未畫出）射出時，出射光線與

2

8。連線間夾角為15。。已知光在真空中的速度為J則有（）

'乙介質的折射率釁B.甲介質的折射率為6

C.光由B到。傳播的時間為包叵gD.光由5到。傳播的時間為心曳避

2C2C

【答案】AC

【詳解】AB.如圖

乙介質中，光束在。點發生折射，入射角，=45。，折射角〃=60。，可得乙介質折射率為

sinrV6

九乙==—

sinz2

故A正確;B錯誤；CD.光在甲介質中傳播速度為

c41

=丁。

9=—也共2

光在甲介質中傳播距離為

光在甲介質中傳播時間為

光在乙介質中傳播速度為

光在乙介質中傳播距離為

*R

光在乙介質中傳播時間為

2=絲

V乙2C

光由8到。傳播的時間為

2C

故C正確D錯誤。故選AC。

?二^提升練

領Z且一建議用時：15分鐘

（第1小題-第7小題為單選題，第8小題-第10小題為多選題）

1.[A][B][C][D]4.U][B][C][D]7.[A][B][C][D]10.[A][B][C][D]

2.[A][B][C][D]5.[A][B][C][D]8.[A][B][C][D]11.[A][B][C][D]

3.[A][B][C][D]6.[A][B][C][D]9.[A][B][C][D]12.[A][B][C][D]

1.圖中。點為單擺的固定懸點，現將擺球（可視為質點）拉至A點，此時細線處于張緊狀態，釋放擺球,

擺球將在豎直平面內的A、C之間來回擺動，擺動到A點時用激光燒斷細繩，則擺球（）

A.加速度沿圖中1所示方向

B.沿圖中2所示方向做自由落體運動

C.加速度沿圖中3所示方向

D.沿圖中4所示方向飛出

【答案】B

【詳解】擺球擺動至A點時，因為已經到達了擺動的最高點，所以瞬時速度為零；此時如果燒斷細線，則

拉力消失，小球將從A點開始沿著圖中2所示的方向做自由落體運動。故選B。

2.某同學注意到手機攝像頭附近有一個小孔，查閱手機說明后知道手機內部小孔位置處安裝了降噪麥克風。

進一步翻閱技術資料得知：降噪麥克風通過降噪系統產生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實

現降噪的效果。如圖是理想情況下的降噪過程，實線對應環境噪聲，虛線對應降噪系統產生的等幅反相聲

波。則()

降噪孔

一■降噪聲波

A.降噪過程實際上是聲波發生了干涉B.降噪過程可以消除通話時的所有背景雜音

C.降噪聲波與環境噪聲的傳播速度不相等D.尸點經過一個周期傳播的距離為一個波長

【答案】A

【詳解】AC.由圖看出，降噪聲波與環境聲波波長相等，又由機械波傳播的速度由介質決定可知降噪聲波

與環境噪聲的傳播速度相等，則兩列波頻率相同，疊加時產生干涉，由于兩列聲波等幅反相，所以振動減

弱，起到降噪作用，A正確、C錯誤；B.降噪過程不能消除通話時的所有背景雜音，只能消除與降噪聲波

頻率相同的雜音，B錯誤；D.P點并不隨波移動，D錯誤。故選A。

3.某同學注意到手機攝像頭附近有一個小孔，查閱手機說明后知道手機內部小孔位置處安裝了降噪麥克風。

進一步翻閱技術資料得知：降噪麥克風通過降噪系統產生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實

現降噪的效果。如圖是理想情況下的降噪過程，實線對應環境噪聲，虛線對應降噪系統產生的等幅反相聲

波。則()

降噪孔

A.降噪聲波與環境噪聲的頻率不相等

B.降噪過程可以消除通話時的所有背景雜音

C.降噪過程實際上是聲波發生了干涉

D.P點經過一個周期傳播的距離為一個波長

【答案】C

【詳解】AC.由圖看出，降噪聲波與環境聲波波長相等，又由機械波傳播的速度由介質決定可知降噪聲波

與環境噪聲的傳播速度相等，則兩列波頻率相同，疊加時產生干涉，由于兩列聲波等幅反相，所以振動減

弱，起到降噪作用，選項A錯誤，C正確；B.降噪過程不能消除通話時的所有背景雜音，只能消除與降噪

聲波頻率相同的雜音，選項B錯誤；D.P點并不隨波移動，選項D錯誤。故選C。

4.如圖是藍色大閃蝶，在陽光下可以看到其翅膀燦爛閃爍。藍色大閃蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，這些翅

脊有一串類似臺階的結構，光照射翅脊上“臺階結構”的典型光路如圖所示，則（)

A.翅膀燦爛閃爍是光的色散現象

B.翅膀燦爛閃爍是光的全反射現象

C.光經翅脊反射后的頻率變為原來的|

D.光在空氣中的波長約是在翅脊中波長的1.5倍

【答案】D

【詳解】AB.翅膀凸起的翅脊上的“臺階結構”都隔著空氣層，自然光會不斷在空氣層和“臺階結構”里發生反

射和折射，藍色大閃蝶無論是它的厚度、材質、還是它樹狀脊脈匕的“臺階結構”的位置，都適合藍色光發生

相干干涉，鱗片綻放出的絢麗光彩，正是藍光干涉的產物，故AB錯誤；C.光經過反射后的頻率不變，故C

錯誤：D.因為翅膀折射率為1.5,所以光在空氣中的速度和翅脊中速度之比為1.5,由于頻率不變，波長和

波速成正比，所以光在空氣中的波長約是翅脊中波長的1.5倍，故D正確。故選D。

5.某實驗小組用完全相同的雙縫干涉實驗裝置進行實驗，僅換用頻率不同的單色光八b得到的干涉圖樣

分別如圖甲、乙所示，下列說法中m不氐曬的是u（）

甲乙

A.a光子的能量大于0光子的能量

B.a光更容易發生明顯的衍射現象

C.單色光a在水中的傳播速度比b光快

D.從同一種介質射入空氣發生全反射時，。光的臨界角大于6光的臨界角

【答案】A

【詳解】A、根據加知，在屏幕上相鄰的兩條亮紋間距越大，則光的波長較長，則a光波長較大，由

a

知頻率越短，則a光子的能量/w越小，故A錯誤。

B、。光波長大于人光波長，則。光比b光更容易發生明顯的衍射現象，故B正確。

C、a光的波長長，則頻率小，則折射率小，根據丫=￡知在介質中傳播速度大。故C正確。

n

D、從同一種介質射入空氣發生全反射時，臨界角sinC=L,可知。光的臨界角大于〃光的臨界角，故D

n

正確。故選A。

6.各種電磁波的應用下列說法中正確的是（）

①夏天太陽光把地面曬得發熱是因為可見光的熱效應在各種電磁波中是最強的

②醫院里用X射線進行人體透視，是因為它是各種電磁波中穿透本領最大的

③驗鈔機驗鈔票真偽體現了紫外線的熒光效應

④在熱學中所說的熱輻射就是紅外線輻射

A.①②B.①③C.②④D.③④

【答案】D

【詳解】熱效應最強的是紅外線，熱輻射即紅外線輻射，①錯誤，④正確；穿透本領最強的是/射線，②錯

誤；驗鈔機驗鈔票真偽體現了紫外線的熒光效應，③正確。故選D。

7.一彈簧振子作簡諧振動，周期為7。下列說法正確的是（）

A.若加=（，則在f時刻和。+加）時刻彈簧的長度相等

B.若加=T,則在，時刻和?+4）時刻振子運動加速度相等

C.若，時刻和。+4）時刻振子運動位移的大小相等、方向相同，則加等于T的整數倍

D.若r時刻和（f+4）時刻振子運動速度的大小相等、方向相反，則4等于9的奇數倍

【答案】B

T

【詳解】A.一彈簧振子做簡諧運動，周期為T,若加=,，則在/時刻和（/+4）時刻振子的位移相反,

在，時刻和（f+加）時刻彈簧長度可能不相等，故A錯誤；B.一彈簧振子做簡諧運動，周期為T,若&=T,

則在f時刻和（f+Af）時刻振子的位移相同，r時刻和（r+加）時刻振子運動的加速度一定相等，故B正

確；C.一彈簧振子做簡諧運動，周期為了，若，和（r+Af）時刻振子運動位移大小相等，方向相同，表示

質點經過同一位置，則不一定等于T的整數倍，故C錯誤；D.一彈簧振子做簡諧運動，周期為T,若f

和（Z+A/）時刻振子運動速度大小相等，方向相反，振子可能經過與平衡位置對稱的位置，則4有可能不

等于［的整數倍，也可能振子以相反的速度方向經過同一個點，故D錯誤。故選B。

8.關于機械波的概念和現象，下列說法正確的是（）

A.質點振動的方向總是垂直于波傳播的方向

B.任一振動質點每經過一個周期沿著波的傳播方向移動一個波長

C.相隔一個周期的兩時刻，機械波的圖像相同

D.當兩列機械波相遇時，在相遇區域，任一點的總位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和

【答案】CD

【詳解】A.橫波中質點的振動方向總是垂直于波的傳播方向，縱波中質點的振動方向總是平行于波的傳播

方向，故A錯誤；B.任一振動質點只是在其平衡位置附近做往復運動，并不會隨著波的傳播方向移動，故

B錯誤；C.相隔一個周期的兩個時刻，質點通過一個周期的運動后回到了原位置，所以機械波的圖像相同，

故C正確；D.當兩列機械波相遇時，在相遇區域，任一點的總位移等于兩列波分別引起的位移的矢量和，

故D正確。故選CD。

9.下列說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.如圖甲肥皂膜上出現的干涉條紋是燈焰直接發出的光與肥皂膜上的反射光產生干涉的結果

B.如圖乙為了拍出更清晰的汽車內景照片，可在相機鏡頭上加偏振片以減弱汽車擋風玻璃表面反射光的影

響

C.如圖丙是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，說明實物粒子具有波動性

D.如圖丁是紫外線消毒燈，紫外線燈消毒的工作原理利用了光電效應

【答案】BC

【詳解】A.肥皂膜上出現的干涉條紋的產生是由于光線在膜前后表面反射形成的兩列光波的疊加形成的，

故A錯誤；B.可在相機鏡頭上加偏振片可以減弱汽車擋風玻璃表面反射光的影響，故B正確；C.衍射是

波特有的現象，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，說明實物粒子具有波動性，故C正確；D.紫外線消毒是利

用了紫外線可以殺菌的特性，故D錯誤。故選BC。

10.如圖所示，兩細束不同顏色的平行光〃、方射向矩形玻璃磚（置于空氣中）的下表面，設玻璃磚足夠長,

發現玻璃磚的上表面只有一束光線射出，則下列說法中正確的是（）

玻璃磚

A.在玻璃磚中〃光的傳播速度大于6光的傳播速度

B.若從同一介質射入真空，發生全反射時〃光的臨界角比匕光的小

C.通過同一雙縫于涉裝置產生的干涉條紋間距從1

D.發生光電效應時，同種金屬對于。、〃兩束光，相應的遏止電壓分別為U“和Ub,則

【答案】AC

【詳解】根據題意，畫出光路圖，如圖所示

由折射定律可知，b光的折射率大于。光的折射率

A.由公式"=￡可知，由于b光的折射率大于“光的折射率，則在玻璃磚中a光的傳播速度大于〃光的傳播

V

速度，故A正確：B.由公式sinC=，可知，由于。光的折射率大于。光的折射率，若從同一介質射入真空，

n

發生全反射時“光的臨界角比人光的大，故B錯誤；CD.由于方光的折射率大于a光的折射率，則匕光的

頻率大于。光的頻率，6光的波長小于。光的波長，由公式故=24可得，通過同一雙縫于涉裝置產生的干

a

涉條紋間距

此>必

由公式eU=/n/-也可得，發生光電效應時，同種金屬對于a、8兩束光，相應的遏止電壓分別為U”和Ub,

則

故D錯誤，C正確。故選AC。

題名目一建議用時：15分鐘

（第1小題-第7小題為單選題，第8小題-第10小題為多選題）

1.[A][B][C][D]4.U][B][C][D]7.[A][B][C][D]10.[A][B][C][D]

2.[A][B][C][D]5.[A][B][C][D]8.[A][B][C][D]11.[A][B][C][D]

3.[A][B][C][D]6.[A][B][C][D]9.[A][B][C][D]12.[A][B][C][D]

1.如圖甲所示，一單擺做小角度擺動，從某次擺球由左向右通過平衡位置開始計時，擺球相對平衡位置的

位移x隨時間f變化的圖像如圖乙所示。不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。對于這個單擺的振動過程，

下列說法正確的是（）

甲

A.單擺的擺長約為1.0m

B.單擺的位移隨時間變化的關系式為klGsin"（cm）

C.從U0.5s到片1.0s的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大

D.從/=1.0s到片1.5s的過程中，擺球所受回復力逐漸減小

【答案】A

【詳解】A.由題圖乙可知單擺的周期

T=2s

振幅

4=8cm

由單擺的周期公式

代入數據可得

L~lm

故A正確：B.由

可得

（0=71rad/s

則單擺的位移X隨時間/變化的關系式為

x=Asincor=8sinntcm

故B錯誤；C.從r=0.5s到Ul.Os的過程中，擺球從最高點運動到最低點，重力勢能減小，故C錯誤；D.從

f=l.Os到z=1.5s的過程中，擺球的位移增大，回復力增大，故D錯誤。故選A。

2.一洗衣機在正常工作時非常平穩，當切斷電源后，發現洗衣機先是振動越來越劇烈，然后振動再逐漸減

弱，對這一現象，下列說法正確的是（）

A.正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率比洗衣機的固有頻率小

B.正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率等于洗衣機的固有頻率

C.當洗衣機振動最劇烈時，波輪的運轉頻率恰好等于洗衣機的固有頻率

D.切斷電源后，發現洗衣機原來一定是沒有放平穩

【答案】C

【詳解】洗衣機切斷電源，波輪的轉動逐漸慢下來，在某一小段時間內洗衣機發生了強烈的振動，說明此

時波輪的頻率與洗衣機固有頻率相同，發生r共振。此后波輪轉速減慢，則驅動力頻率小于固有頻率，所

以共振現象消失，洗衣機的振動隨之減弱，所以正常工作時，洗衣機波輪的運轉頻率比洗衣機的固有頻率

大。故選C。

3.如圖所示，在同一種介質中兩列簡諧橫波甲、乙沿x軸方向相向傳播.甲向左傳播，乙向右傳播.r=O

時刻，甲、乙兩列波的波形前端剛好分別傳到x=-1cm和x=-2cm處的兩點，已知乙波的波速V乙=4m/s,

下列說法中錯誤的是（）

A.r=O時，x=3cm處的質點尸沿y軸正方向運動

B.甲、乙振動周期不相等

C.P、。兩質點振動方向始終相反

D.x=0處的質點在l=0.05s時的位移為10cm

【答案】C

【詳解】A.1=0時，x=3cm處的質點P僅在甲波形匕甲波沿x軸負方向傳播，P由其右端鄰近質點帶

動，下一時刻位置要升高，所以此刻P沿x軸正方向運動，故A不符合題意；C.甲、乙在同一介質中傳

播，波速相同，都為4m/s,由圖知甲波長為4cm,則甲波波源的振動頻率為

v4

4=—=——Hz=100Hz

口40.04

乙的波長為8cm，則乙波波源的振動頻率為

p4

f=—=——Hz=50Hz

乙740.08

由于兩列波波長不同，頻率不同，在兩列波共同傳播區域無法形成穩定的振動加強區域和減弱區域,所以P、

。兩質點不可能振動方向始終相反，故C符合題意；BD.甲和乙的周期分別為

—=0.01s

九

7乙=—=0.02s

啟

由于f=0.05s=5%,所以0。5s時x=0處的質點處于甲的波峰位置，位移為5cm；經過0.05s,乙波向右移

動

=vr=4*0.05m=20cm=2^^

則x=0處的質點也處于乙的波峰位置，位移也為5cm,根據波的疊加原理，此刻x=0處的質點為10cm,

故BD不符合題意。故選C。

4.材質不同的兩根細繩在。點連接，拉直后靜置于光滑水平地板上，在水平面內沿著繩子和垂直于繩子建

立如圖所示的直角坐標系。兩位同學分別在繩的兩端A、B以相同頻率同時振動，繩上形成甲、乙兩列相向

傳播的繩波，經過一個周期后，各點坐標如圖所示。已知在波傳播的過程中各點的平衡位置保持不變，則

下列說法正確的是（）

A.4、B兩點振動方向始終相同B.機械波在左右兩根細繩上的傳播速度之比為3:2

C.兩列波形成的第一個波峰可能在。點相遇D.振動穩定后，。點的振幅為15cm

【答案】D

【詳解】A.由圖可知，A的起振方向向下，8的起振方向向匕而A、8同時起振，故A、8兩點的振動方

向始終相反，故A錯誤；B.左繩上傳播的波長為

4=4m

右繩上傳播的波長為

%=6m

而兩機械波的周期相同，根據

2

v=—

T

可知

匕：2=4：4=2：3

故B錯誤；C.左繩上的機械波，第一個波峰到達0點所需時間為

匕4

右繩上的機械波，第一個波峰到達0點所需時間為

心強劣

'v,4

所以不可能同時到達，即兩列波形成的第一個波峰不可能在。點相遇，故C錯誤；D.。點到A點的距離

滿足

0A=22]

0點到B點的距離滿足

OA=2Z,

但是由于B點的起振方向和A點相反，因此左右兩列波在0點的振動相互減弱，即。點振幅滿足

A=(3()-15)m=15m

故D正確。故選D。

5.如圖所示，甲、乙、丙、丁四幅圖摘自課本，下列說法正確的是（）

甲乙丙T

A.圖甲單色光通過狹縫形成條紋是光的偏振現象

B.圖乙燈焰在肥皂膜上形成條紋是光的衍射現象

C.圖丙相機拍攝時減弱了玻璃表面的反射光是應用了干涉原理

D.圖丁水量能停在水面是由于液體表面張力作用

【答案】D

【詳解】A.圖甲單色光通過狹縫形成條紋是光的衍射現象，故A錯誤；B.圖乙燈焰在肥皂膜上形成條紋

是光的干涉現象，