【文档说明】第十四章　机械振动与机械波　光学（选考）.docx，共(19)页，770.369 KB，由小赞的店铺上传

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第十四章机械振动与机械波光学（选考）考点92机械振动——练基础1.（多选）下列说法正确的是（）A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确B．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频C．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象D．部队要便步通过桥梁，是为了防止桥梁

发生共振而坍塌E．较弱声音可振碎玻璃杯，是因为玻璃杯发生了共振2.（多选）劲度系数为20N/cm的弹簧振子的振动图象如图所示，则（）A．图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴负方向B．图中A点对

应的时刻振子的速度方向指向x轴正方向C．在0～4s内，振子做了2次全振动D．在0～4s内，振子通过的路程为0.35cm，位移为0E．在0～4s内，振子通过的路程为4cm，位移为03.如图所示，一竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一T形支架在竖直方向振动，T形支

架的下面系着一弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中．当圆盘转动一会静止后，小球做（选填“阻尼”“自由”或“受迫”）振动．若弹簧和小球构成的系统振动频率约3Hz，现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一

段时间后，小球振动达到稳定，小球的振动频率为Hz.逐渐改变圆盘的转动周期，当小球振动的振幅达到最大时，此时圆盘的周期为s.4.如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系一质量为m＝1kg的小球，小球静止时弹簧伸长量为10cm.现使

小球在竖直方向上做简谐运动，从小球在最高点释放时开始计时，小球相对平衡位置的位移随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2.（1）写出小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式；（2）求出小球在0～12.9s内运动的总路

程和12.9s时刻的位置；（3）小球运动到最高点时加速度的大小．考点93机械波——练基础1.（多选）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x＝5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法正确的是

（）A．这列波的波长是4mB．这列波的传播速度是10m/sC．质点Q（x＝9m）经过0.5s才第一次到达波峰D．M点以后各质点开始振动时的方向都是向下E．这列波的频率为25Hz2.（多选）[2023·吉林名校联考]一列简谐横波在t1

＝0.02s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x＝1m处的质点P的振动图象如图乙所示．已知质点M的平衡位置在x＝1.75m处，下列说法正确的是（）A．波的传播速度为100m/sB．t2＝0.03s时，质点M的运动方向沿y轴正方向C．M点在t1时刻位移为

210mD．质点M从t1时刻起每过0.005s通过的路程均为0.2mE．如果该波波源从O点沿x轴正向快速运动，则在x＝20m处的观察者接收到的波的频率将大于50Hz3.（多选）一列简谐横波沿x轴正方向

传播，t＝6s时的波形如图（a）所示．在x轴正方向，距离原点小于一个波长的A点，其振动图象如图（b）所示．本题所涉及质点均已起振．下列说法正确的是（）A．平衡位置在x＝3m与x＝7m的质点具有相同的运动状态B．A点的平衡位置与原点的距离在0.5m到1m之间C．

t＝9s时，平衡位置在x＝1.7m处的质点的加速度方向沿y轴正方向D．t＝13.5s时，平衡位置在x＝1.4m处的质点的位移为负值E．t＝18s时，平衡位置在x＝1.2m处的质点的速度方向沿y轴负方向4.一列简谐波沿AB方向传播，A、B两点相距20m.A每分钟上下振动15次，这列波的周期

是s；当A点位于波峰时，B点刚好位于波谷，此时A、B间有两个波峰，这列波的传播速率是m/s.5.[2023·河北邯郸一模]图甲为一列简谐横波在t＝0.20s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质

点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象．这列波的传播速度是m/s，质点P简谐运动的表达式为Ｗ．6.一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时波的图象如图所示，质点P的平衡位置在x＝8m处．

该波的周期T＝0.4s．由此可知，该列波的传播速度为Ｗ．在0～1.2s时间内质点P经过的路程为，t＝0.6s时质点P的速度方向沿y轴（选填“负”或“正”）方向．7.如图所示，A、B、C、D、E是均匀介质中x轴上的五个点，相邻两点的间距

为1m，一列简谐横波以5m/s的速度沿x轴正方向传播，在t＝0时刻到达质点A处，质点A由平衡位置开始竖直向下振动，其振幅为10cm，周期为0.8s.（1）求该简谐波的波长；（2）画出t＝0.6s时的波形图；（3）求自t＝0时刻起到质点E到达波峰所需的时间．8.一列沿x轴负方向传播的简

谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1，0）的质点刚好开始振动，P质点的坐标为（3，0）.在t1＝0.6s时刻，P质点第二次位于波峰位置，Q质点的坐标是（－3，0）.求：（1）这列波的传播速度大小；（2）t2＝1.5s时质点Q的位移．考点94光的折射和

全反射规律的应用——练基础1.（多选）如图所示．一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率n＝3，若光从上表面AB射入的入射角i＝60°，光在空气中的传播速度视为c，则（）A．折射角γ＝30°B．光在玻璃中传播的时间为23L3cC．光在玻璃中传播的时间为2LcD．改变入射角i

，光在下表面CD可能发生全反射E．光一定能从CD面射出2.（多选）一透明玻璃圆柱体，截面如图，CD为直径，且直径长度为d.一平行于CD的单色光以60°入射角从P点射入玻璃圆柱体，恰好到达D点，则（）A．玻璃对单色光的折射率为3B．

单色光在D点发生全反射C．单色光在D点不发生全反射D．PD的长度为3d2E．PD的长度为d23.（多选）半径为R的半圆柱形玻璃砖，其横截面如图所示，O为圆心，已知该玻璃砖对频率为f的红光的折射率为n＝2，与MN平面成θ＝45°的平行红光束射到玻璃砖的半圆面上，经玻璃砖折射后，部

分光束能从MN平面上射出，不考虑多次反射，已知光在真空中的传播速度为c，下列分析判断正确的是（）A.玻璃砖对该红光束全反射的临界角C＝60°B．该红光束在玻璃砖中的传播速度为v＝2c2C．该红光束在玻璃砖中的波长为2c2fD．MN平面上能

射出光束部分的宽度为22RE．MN平面上能射出光束部分的宽度为（1＋22）R4.如图所示是测定玻璃折射率的实验，在实验中发现图中的入射光线与从E面射出玻璃砖的光线是的（选填“平行”或“不平行”），射出玻璃砖的光线相对入射

光线来说产生了侧移；当入射角θ越大，从E面射出玻璃砖的光线的折射角（选填“越小”“不变”或“越大”）.5.如图所示，阳光与水平面的夹角为θ.现修建一个截面为梯形的鱼塘，欲使它在注满水的情况下，阳光可以照射到整个底部．光在水中的传播速度v＝；鱼塘右侧坡面的倾角α应满足的条件是

Ｗ．（设光在真空中的速度为c，水的折射率为n）6.如图，泳池底部半球形玻璃罩半径为r，内为空气，其球心处有一个点光源S.S发射的光通过罩内空气穿过厚度不计的玻璃罩，进入水中，最后有部分光线折射出水面，在水面形成圆形光斑．

（1）水深h＝2m，水对光的折射率取43，则光斑的直径d＝m.（2）若光源发出的是白光，考虑到色散，则出射水面的光斑边缘颜色是Ｗ．7.如图甲所示，某玻璃砖的横截面是直角三角形，其中∠ABC＝30°，AC边的长度为L，一束单色光

垂直AC边入射，第一次从AB边射出时与AB边成45°角．（1）求该玻璃砖的折射率；（2）令上述单色光的平行光束从AC边以45°角入射，如图乙所示，求该平行光束第一次从AB边射出的宽度．8.如图所示，一厚度均匀的圆柱形玻璃管内半径为r，外半径为R，高为R.一条光

线从玻璃管上方入射，入射点恰好位于M点，光线与圆柱上表面成30°角，且与直径MN在同一竖直面内．光线经入射后从内壁射出，最终到达圆柱底面，在玻璃管中的传播时间为t1，从玻璃管中射出直至到底面的传播时间为t

2，测得t1∶t2＝3∶1.已知该玻璃管的折射率为62，求圆柱形玻璃管内、外半径之比r∶R.9.一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB＝AC＝BC＝6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光从AB面垂直射向透明体．已知透明体的折射率为2

，光在真空中的传播速度为c.求：（1）从图中所示的D点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；（2）为了使光线不能从AB面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体AB面上贴至少多大面积的不透明纸．（不考虑AC和BC面的反射光线影响）

.考点95光的干涉、衍射、偏振电磁波——练基础1.（多选）以下说法正确的是（）A．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度也不同B．两列机械波发生干涉现象，在振动加强的区域，质点的位移总是最大C．一切波都能发生衍射现象，衍射是

波特有的现象D．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发出的频率高E．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波2.（多选）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电

磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的

电磁波随即消失3.（多选）关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线E．在电磁波谱中，

无线电波一般可用于通信4.（多选）中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人．在研究青蒿素的化学结构时，研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射的方法最终确定了其化学结构，在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是（）A．将入射光由可见光换成X射线，

衍射条纹间距变窄B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄E．衍射条纹的中央条纹最宽5.（多选）有关光纤及光纤通信的说法正确的是（）A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大B．光在光纤中传输利用了全反射的原理

C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线、可见光和紫外线，但红外线和紫外线属不可见光，它们都不可用来传输信息D．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长长，在真空中传播的速度大小都约为3.0×108

m/sE．光纤通信的主要优点是容量大，此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等优点6.（多选）关于光在传播过程中所表现的现象，下列说法正确的是（）A．雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象B．白光通过分光镜在光屏上形成的彩色光带是光的色散现象C．涂有增透膜的照相机镜头呈淡紫色，说明增透膜

增强了对淡紫色光的透过程度D．夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的折射现象E．利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长，容易发生明显的衍射现象考点96高考真题演练——提能力1.[2022·全国甲卷，34]（1）一平面简谐横波以速度v＝2m/s沿x轴正方向传播，t＝

0时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t＝0时刻的位移y＝2cm.该波的波长为m，频率为Hz.t＝2s时刻，质点A（填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”）.（2）如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点．在截面所在平面内，一

光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜．求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离．2.[2022·全国乙卷，34]（1）介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源S1和S2，二者做简谐运动的振幅相等

，周期均为0.8s.当S1过平衡位置向上运动时，S2也过平衡位置向上运动．若波速为5m/s，则由S1和S2发出的简谐横波的波长均为m．P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与S1、S2平衡位置的距离均为10m，则两波在P点引起的振动

总是相互（填“加强”或“削弱”）的；当S1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点（填“向上”或“向下”）运动．（2）一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示．逐渐减小i，E点向B点移动，当s

ini＝16时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且DE＝DA.求棱镜的折射率．3.[2021·全国乙卷，34]（1）图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示．已知该波的周期T大于

0.3s．若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为m/s，周期为s；若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为s．（2）用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖折射率，实验中A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路

．O和O′分别是入射点和出射点，如图（a）所示．测得玻璃砖厚度为h＝15.0mm；A到过O点的法线OM的距离AM＝10.0mm，M到玻璃砖的距离MO＝20.0mm，O′到OM的距离为s＝5.0mm.①求玻璃砖的折射率；②用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（

b）所示．光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失．求此玻璃砖上下表面的夹角．4.[2022·广东卷，16]（1）如图所示，某同学握住软绳的一端周期性上下抖动，在绳上

激发了一列简谐波．从图示时刻开始计时，经过半个周期，绳上M处的质点将运动至（选填“N”“P”或“Q”）处．加快抖动，波的频率增大，波速（选填“增大”“减小”或“不变”）.（2）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体

，液体上方是空气，其截面如图所示．一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点．当光束与竖直方向成45°角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束．已知光在空气中的传播速度为c，求液体的折射率n和激光在液体中的传播速度v.5.[2021·

河北卷，16][选修3－4]（1）如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动．振子零时刻向右经过A点，2s时第一次到达B点．已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为0.6m，则该简谐运动的周期为s，振幅为m．（2）将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一

定距离，如图所示．用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为θ.当θ＝60°时，A右侧恰好无光线射出；当θ＝30°时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h.不考虑多次反射．求：（ⅰ）半圆柱体对该单色光的折射率；（ⅱ）两个半圆柱体之间的距离d.6.[

2021·湖南卷]（1）均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆．t＝0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷．A处质点的振动图象如图（b）所示，z轴

正方向竖直向上．下列说法正确的是Ｗ．（填正确答案标号．）A．该波从A点传播到B点，所需时间为4sB．t＝6s时，B处质点位于波峰C．t＝8s时，C处质点振动速度方向竖直向上D．t＝10s时，D处质点所受回复力方向竖直向上E．E处质点起振后，12s内经过的路程为12cm（2）我国古

代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播．身高1.6m的人站在水平地面上，其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0cm、深度为1.4cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半．此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示．现在孔洞

中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射．（ⅰ）若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？（ⅱ）若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？考点97物理学史物理学思想与方法——练基础1.[2023·浙江五校联考]下列有关物理量的关

系式，哪个不是比值法定义式（）A．a＝ΔvΔtB．B＝FILC．C＝QUD．I＝UR2.如图所示，电磁起重机上有一块大的电磁铁，通上电流，一次就能把质量为几吨的集装箱吸起来搬运到指定的地点．电磁铁原理的发现者是（）A．库仑B．欧姆C

．法拉第D．奥斯特3.[2023·广东广州调研]由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2，间距为r时，它们之间相互作用力的大小为F＝kq1q2r2，式中k为静电力常量．若用国际单位制表示，k的单位应为（）A．N·m2/kg2B．kg·m2

/C2C．kg·m3·s－4·A－2D．N·m2/A24.[2023·安徽亳州质检]未来科学大奖新闻发布会公布：中国科学院院士卢柯获物质科学奖．在物理学的探索和发现过程中，物理过程和研究方法比物理知识本

身更加重要．以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法B．牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上通过逻辑推理得出的规律C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再

保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法5.关于物理史实，下列说法正确的是（）A．无论是亚里士多德，还是伽利略和笛卡儿，都没有提出力的概念，是牛

顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”B．开普勒研究第谷的天文记录资料发现了行星运动三大定律，并测出了引力常量C．库仑利用扭秤装置测出了带电小球之间的作用力，提出了库仑定律，并测出了静电力常量kD．

安培首先发现了通电导线周围存在着磁场，并且总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系6.[2023·西安名校测评]下列关于物理史实或现象的说法正确的是（）A．经典物理学无法解释原子的稳定性，但可以解释原子光谱的分立特性B．根据玻尔氢

原子模型，氢原子辐射出光子后，电子绕核运动的动能将减小C．天然放射性元素的放射性与元素的化学状态无关，说明射线来自原子核D．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核147N，产生氧的一种同位素178O和一个中子