人教版 高三 专题一轮复习 专题七 第17讲 机械振动和机械波　光与电磁波

一、单选题

1. 难度：简单

利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是

A.甲对应单缝，乙对应双缝

B.甲对应双缝，乙对应单缝

C.都是单缝，甲对应的缝宽较大

D.都是双缝，甲对应的双缝间距较大

2. 难度：中等

如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a．绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方l的处有一固定细铁钉．将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，向右为正．下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____．

A. B. C. D.

二、实验题

3. 难度：中等

某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：

（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；

A．将单缝向双缝靠近

B．将屏向靠近双缝的方向移动

C．将屏向远离双缝的方向移动

D．使用间距更小的双缝

（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；

（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm．则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）．

三、多选题

4. 难度：中等

一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是（   ）

A.质点Q的振动图像与图（b）相同

B.在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大

C.在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大

D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示

E.在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大

四、解答题

5. 难度：中等

如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m．距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）．已知水的折射率为

（1）求桅杆到P点的水平距离；

（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离．

五、多选题

6. 难度：中等

水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上．振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源．两波源发出的波在水面上相遇．在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样．关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是________．

A.不同质点的振幅都相同

B.不同质点振动的频率都相同

C.不同质点振动的相位都相同

D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同

E.同一质点处，两列波的相位差不随时间变化

六、解答题

7. 难度：中等

如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°．一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．

（1）求棱镜的折射率；

（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．

七、多选题

8. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0和t＝0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示．已知该波的周期T>0.20 s．下列说法正确的是________．

A.波速为0.40 m/s

B.波长为0.08 m

C.x＝0.08 m的质点在t＝0.70 s时位于波谷

D.x＝0.08 m的质点在t＝0.12 s时位于波谷

E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s，则它在该介质中的波长为0.32 m

八、解答题

9. 难度：中等

如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)

九、多选题

10. 难度：简单

在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（    ）

A.改用红色激光

B.改用蓝色激光

C.减小双缝间距

D.将屏幕向远离双缝的位置移动

E.将光源向远离双缝的位置移动

十、解答题

11. 难度：困难

一直桶状容器的高为21，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．

12. 难度：中等

一列简谐横波在t＝s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的振动图象。求：

(ⅰ)波速及波的传播方向；

(ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标。

13. 难度：中等

如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S₁(0，4)和S₂(0，–2)．两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为1.00 m/s．两列波从波源传播到点A(8，–2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”），点C(0，0.5)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”）．

十一、多选题

14. 难度：中等

有两列简谐横波的振幅都是10cm，传播速度大小相同。O点是实线波的波源，实线波沿x轴正方向传播，波的频率为3Hz；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻实线波刚好传到x=12m处质点，虚线波刚好传到x=0处质点，如图所示，则下列说法正确的是_______

A. 实线波和虚线波的频率之比为2:3

B. 平衡位置为x=6m处的质点此刻振动速度最大

C. 实线波源的振动方程为

D. 平衡位置为x=6m处的质点始终处于振动加强区，振幅为20cm

E. 从图示时刻起再经过0.75s，平衡位置为x=5m处的质点的位移

15. 难度：简单

关于振动和波动，下列说法正确的是（　　）

A.做简谐振动的物体，经过同一位置时，加速度可能不同

B.在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率

C.在波的干涉中，振动加强的点不一定处在波峰或波谷的叠加处

D.波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化

E.在波的传播方向上对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长

十二、解答题

16. 难度：困难

如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．

（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；

（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

十三、实验题

17. 难度：中等

某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．

①下列哪些措施能够提高实验准确程度______．

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______．

③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示，则玻璃的折射率______．（用图中线段的字母表示）

十四、解答题

18. 难度：简单

某玻璃材料制成的光学元件截面如图所示，左边是半径为R的半圆，右边是直角三角形CDE, ∠DCE =60⁰．由A点发出的一束细光，从B点射入元件后折射光线与AO平行(0为半圆的圆心，CD为直径、AO与CD垂直）．已知玻璃的折射率为,B点到AO的距离为，光在真空中的速度为c.求：

①入射光线AB与AO夹角；

②光线从B点射入元件，到第一次射出元件所需的时间．

十五、多选题

19. 难度：简单

以下物理学知识的相关叙述中，正确的是  

A.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普效应

B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振

C.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性

D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线

E.在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减小测量单摆周期的误差，应选小球运动中的最低点为计时起点，测其n次全振动的时间

20. 难度：中等

如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。以下说法正确的是 

A. 真空中a光的波长比b光的大

B. 在同一介质中，a光的传播速度比b光慢

C. 光由同一介质射人空气时，a光的临界角比b光小

D. a、b通过相同的单缝衍射实验装置，b光的中央亮条纹较宽

E. a、b通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小

21. 难度：中等

下列说法正确的是（　　）

A. 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象

B. 横波和纵波都能发生干涉、衍射和偏振现象

C. 做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样

D. 真空中的光速在不同的惯性系中不相同

E. 在真空中传播的电磁波，当它的频率增大时，它的传播速度不变，波长变短

十六、实验题

22. 难度：中等

如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是________

A．换用紫色的滤光片             B．换用红色的滤光片

C．使光源离双缝距离近一些          D．使光屏离双缝距离远一些

十七、多选题

23. 难度：中等

如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法可能正确的是（　　）

A.波长为2m

B.波速为

C.频率为

D.时，处的质点处于波峰

E.时，处的质点经过平衡位置

24. 难度：中等

下列说法正确的是（　　）

A.雷达是利用超声波工作的

B.红外线比紫外线更容易发生衍射现象

C.真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的

D.在同一个周期里，波上的质点沿波传播的方向移动的距离为一个波长

E.做简谐运动的物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同

25. 难度：中等

如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.16s时刻的波形图．已知该波的波速是1m/s，则下列说法正确的是_______．

A.这列波的波长是12cm

B.这列波可能是沿x轴正方向传播的

C.t＝0.04时，x＝4cm处的质点速度沿y轴负方向

D.0～0.16s内，x＝6cm处的质点振动方向改变了3次

E.若此波传入另一介质中其波速变为0.5m/s，则它在该介质中的波长为6cm

26. 难度：中等

以下说法中正确的是（　　）

A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度

B.图乙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再会有光线从bb'面射出

C.图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离△x将减小

D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

E.图戊中的M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波

27. 难度：中等

下列有关光学现象的说法正确的是       ．

A.光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射

B.做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变大

C.在白光下观察肥皂泡，其表面的相邻各条纹是等间距的

D.光的偏振现象表明光是横波

E.在同一种物质中，波长越短的光传播速度越小

28. 难度：中等

在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知波速，且时刻，波刚好传播到处，该处质点的振动图象如图所示，另在处有一接收器，则下列说法正确的是　　填正确答案标号

A. 波源开始振动时方向沿y轴负方向

B. 从开始经，处的质点运动的路程为

C. 接收器在时才能接收到此波

D. 若波源向x轴正方向运动，接受器接收到波的频率可能为2Hz

E. 若该波与另一列频率为5Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，不能产生稳定的干涉图样

29. 难度：中等

一列波沿x轴传播，t＝2s时刻的波形如图所示，如图是某质点的振动图象，则下列说法正确的是（　　）

A. 波的传播速度为lm/s

B. 波如果向右传播，则图2是处质点的振动图象

C. 波如果向左传播，则图2是处质点的振动图象

D. 波如果向左传播，则处质点经过1s到达处

E. 无论波向左传播还是向右传播，处在2s内路程都为2A

30. 难度：中等

关于振动和波动，下列说法中正确的是_________。

A. 各种波均会发生偏振现象

B. 单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关

C. 在波的干涉中，振动加强点的位移不一定始终最大

D. 部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象

E. 我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离我们

十八、实验题

31. 难度：简单

用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。

关于该实验，下列说法正确的是____。

A. 取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹

B. 若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大

C. 若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小

D. 若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小

E. 测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为

十九、解答题

32. 难度：中等

如图所示，一个截面为矩形的水池，池底有一垂直于池边的线形发光体，长度为L．当池中未装水时，一高为h的人站在距池边h的A点，只能看到发光体的一个端点．当将水池加满水时，人需移到距池边的B点时，才只能看到发光体的一个端点．已知光在真空中传播的速度为c，发光体的一端紧靠人站一方的池边，人站的位置与发光体在同一竖直面内，不计人眼到头顶的距离，求：

(i)水池中水的折射率；

(ii)当水池加满水时，站在B点的人看到的发光体端点发出的光传到人眼的时间．

33. 难度：中等

从M、N两点产生的两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴向正方向和负方向传播，振幅均A=20cm。t=0时两列波刚好都传播到坐标原点，波的图象如图所示，x=1m的质点P的位移为10 cm。再经∆t=0.01s，坐标原点的位移第一次变为40 cm。求：

(i)波的传播速度和波源的振动频率；

(ii)之后M、N两点之间所有振动减弱点的位置坐标