高考物理二轮复习考点精讲精练17讲 振动、光学强化训练（2份，原卷版+解析版）

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一、单选题
1．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，a、b、c是波传播路径上的三个质点，质点a、b的平衡位置分别在x轴上x=2m和x=6m处．从t=0时刻开始，质点b经3s的时间第一次到达波谷，质点c比质点b先到达波谷，则下列判断正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．t=0时刻，质点a沿y轴负方向振动
C．波传播的速度大小为4m/s
D．质点c在2s内通过的路程为1.5m
2．简谐横波某时刻的波形图线如图所示，由此图可知（ ）
A．若质点向下运动，则波是从左向右传播的
B．若质点向上运动，则波是从右向左传播的
C．若波从右向左传播，则质点向下运动
D．若波从右向左传播，则质点向上运动
3．（2023·安徽淮北·统考一模）如图所示，一束红光和一束黄光，从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知α=45°，β=60°，则下列说法正确的是（ ）
A．ON是红光，OM是黄光
B．玻璃对OM光束的折射率为
C．沿ON路径传播的光穿过玻璃柱体所需时间较长
D．若将OM光束从N点沿着NO方向射入，可能发生全反射
4．（2021春·山西太原·高二山西大附中校考阶段练习）如图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P的振动图像，下列说法错误的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波速为20m/s
C．t＝0.05s时刻，质点Q的运动方向沿y轴正方向
D．t＝0.05s时刻，质点Q与其平衡位置的距离比质点P的大
5．以下说法正确的是（ ）
A．真空中蓝光的波长比红光的波长长
B．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更窄
C．光纤通信利用了光的全反射原理
D．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
6.我国目前已经建立了纵横城市之间的光缆通信网络，光缆线路已经与通信卫星、微波接力站、普通电缆相结合，构成了现代国家的“神经系统”光纤信号传输是利用光的全反射和折射原理，如图所示是某种单色光在光纤中经过多次全反射后从右端射出的传播路径．若该介质的折射率为，则关于、的大小，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
7．（2023秋·山东泰安·高二统考期末）如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点。Q是平衡位置为处的质点，若时质点P第一次到达波谷，则质点Q第2次到达波峰的时间可能为（ ）
A．sB．sC．sD．12s
8．（2023·辽宁·模拟预测）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中的虚线所示，则（ ）
A．时刻质点的运动方向向下B．波的周期可能为
C．波的频率可能为D．波的传播速度可能为
9．（2023·全国·高三专题练习）一列简谐横波沿水平方向向右传播，在该波上有M、N两质点，平衡位置间距为3m。从某时刻开始计时，两质点的振动图像如图所示，若、两质点间平衡位置的距离小于该简谐横波的波长，下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波的传播周期为3.3s
B．时质点M偏离平衡位置的位移最大
C．该简谐横波的传播速度为5.0m/s
D．沿振动方向两质点间最大距离为20cm
10．（2023·辽宁沈阳·统考一模）简谐横波在均匀介质中从a传向b。t＝0时刻开始计时，a、b两点的振动图像如图所示，a与b间的距离为6m。该简谐横波的波速可能为（ ）
A．5m/sB．4m/sC．3m/sD．2m/s
11.一束激光由光导纤维左端的中心点O以的入射角射入，在光导纤维的侧面以入射角多次反射后，从另一端射出，已知光导纤维总长为，光在真空中的传播速度。该激光在光导纤维中传输所经历的时间为（ ）
A．B．C．D．
12．（2022秋·全国·高二期末）如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。下列说法正确的是（ ）
A．当波向左传播时，波速的表达式为
B．当波向左传播且时，波速大小为
C．当波向右传播时，波速的表达式为
D．若波速，则波向左传播
13．（2022春·重庆北碚·高一西南大学附中校考期末）对以下光学现象的描述正确的是（ ）
A．白光照射肥皂膜呈现彩色图样属于衍射现象
B．白光照射水面油膜呈现彩色图样属于干涉现象
C．白光经过三棱镜得到彩色图样属于衍射现象
D．通过两只夹紧的铅笔形成的狭缝观察与铅笔平行的日光灯管，可以观察到彩色条纹，这种现象属于干涉现象
14．（2023秋·江苏徐州·高二统考期末）如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入薄片，当光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹可能为（ ）
A．B．
C．D．
15．（2023秋·河北邯郸·高二武安市第三中学校考期末）将一顶角极大的圆锥形玻璃体，倒立在表面平整的标准板上，其截面如图所示。一束单色光从上方垂直玻璃上表面射向玻璃体。则下列说法正确的是（ ）
A．产生干涉的两束光是来自玻璃体下表面和标准板上表面的反射光
B．产生的干涉条纹是以顶点为圆心的同心圆，且疏密不均匀
C．观察者应从玻璃体右侧观察干涉图样
D．若换用频率更大的单色光照射，条纹间距将变大
16．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当单色光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（ ）
A．任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等
B．弯曲条纹对应位置的空气膜厚度不相等
C．若抽去一张纸片，条纹变密
D．干涉条纹是由a、b上表面反射的光叠加产生的
17．（2023·全国·高三专题练习）下列说法正确的是（ ）
A．太阳镜表面的增反膜，利用了薄膜干涉原理
B．光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小
C．杨氏双缝干涉实验中，在距离双缝的路程差为波长奇数倍处呈现暗条纹
D．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率一定大于驱动力频率
18．（2022·全国·高二假期作业）某同学采用如图所示的实验装置测量单色光的频率。让一束单色光投射到一个有两条狭缝和的挡板上，P处是光屏上中央亮条纹O上方的第2条暗条纹。已知从双缝和发出的两束相干光到P点的路程差为，光速 s，则实验所使用单色光的频率为（ ）
A．B．C．D．
19．（2022春·山东济南·高二统考期末）如图所示，在双缝干涉实验中，用波长nm的橙色光实验时，P为中心点上方第一条亮纹，现改用波长为400nm的紫光进行实验，则（ ）
A．处和P处都是亮条纹
B．处是亮条纹，P处是暗条纹
C．处是暗条纹，P处是亮条纹
D．处和P处都是暗条纹
20．（2022·全国·高二假期作业）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝的宽度d可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（ ）
A．图乙是光的衍射图样
B．照射两条狭缝时，增加狭缝宽度，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
C．照射两条狭缝时，增加距离L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．照射两条狭缝时，若光从狭缝到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是明条纹
21．（山西省运城市教育发展联盟2022-2023学年高二下学期3月调研测试物理试题）如图所示的薄膜，用黄色光从下侧照射该薄膜，会观察到明暗相间的干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）
A．实验者应该从薄膜上侧观察干涉图样
B．干涉条纹的分布左疏右密
C．若换用紫光照射，则条纹间距将变大
D．任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差变大
22．（2021·全国·高三专题练习）如图所示是研究光的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝，，经过，的两束光到达屏上时会产生干涉条纹。已知屏上的P点到两狭缝和的距离相等。如果入射光的波长为，把P处的亮条纹记作0号条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则处的亮纹恰好是3号亮纹。当入射光的波长时，则处为（ ）
A．4号亮纹B．4号暗纹C．6号亮纹D．6号暗纹
23．（2023·上海·高三专题练习）双缝干涉实验中，用黄色光照射双缝，在光屏上得到了干涉图样。若要使得相邻条纹的间距变大，我们可以（ ）
A．使光源发出的光更强一些
B．使光屏向双缝靠拢一些
C．将黄光换作红光
D．将黄光换作绿光
24．（2021春·北京西城·高二北京市第三十五中学校考期中）用双缝干涉实验装置得到绿光的干涉条纹。下列方法可以使干涉条纹间距变大的是（ ）
A．增大双缝到屏的距离
B．增大双缝之间的距离
C．把绿光改成蓝光
D．把绿光改成紫光
25．（2023秋·山东临沂·高二统考期末）如图所示，用频率为的紫光照射间距为d的两狭缝，在屏上得到干涉图样，狭缝与屏之间的距离为l，已知光屏上某点P到双缝的路程差为，下列说法正确的是（ ）
A．光屏上P点出现亮条纹
B．仅减小双缝间距d，干涉图样中两相邻亮条纹间距变大
C．仅减小光源与双缝之间的距离，干涉图样中两相邻亮条纹间距变大
D．仅把紫光换成红光，干涉图样中两相邻亮条纹间距变小
26．（2022·重庆涪陵·重庆市涪陵高级中学校模拟预测）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，下面不可选用的方法是（ ）
A．改用蓝色激光B．改用红色激光
C．减小双缝间距D．将屏幕向远离双缝的位置移动
27．（2022春·云南昭通·高二校联考期中）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。则他改变的实验条件可能是（ ）
A．减小光源到单缝的距离B．增大双缝到光屏之间的距离
C．增大双缝之间的距离D．换用频率更高的单色光源
二、多选题
28．（2023春·陕西咸阳·高二校考阶段练习）如图所示为一列简谐横波在时刻的波形图。图示时刻，质点P正处于减速运动过程中，质点N在时第二次到达平衡位置。下列说法正确的是（ ）
A．图示时刻，质点Q加速度正在减小
B．该简谐波沿x轴负方向传播
C．从时刻，质点P比质点Q先回到平衡位置
D．在时刻，质点N的速度大小为零
29．（2023春·湖南长沙·高三统考阶段练习）如图所示是一列简谐波在t0时的波形图像，波速大小为v10m/s，波沿水平正方向传播，此时波恰好传到I点，则下列说法正确的是（ ）
A．质点E开始振动的方向沿y轴负方向
B．当t5.1s时，x10m的质点处于平衡位置处
C．质点B、H在振动过程中相对平衡位置的位移总是相同
D．质点A、E、I振动过程中的加速度总是相同
30．（2022春·山西大同·高二山西省浑源中学校考期中）如图所示，图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（ ）
A．该简谐横波的波速为20m/s
B．该简谐横波沿x轴负方向传播
C．时质点Q的加速度大于质点P的加速度
D．时质点Q的运动方向沿y轴正方向
31．（2023秋·吉林长春·高二东北师大附中校考期末）如图所示，实线和虚线分别是沿x轴负方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图，则该波（ ）
A．传播的速度大小可能为25m/s
B．周期可能为1.2s
C．在到时间内，处的质点的位移可能为15cm
D．在到时间内，处的质点通过的路程可能为35cm
32．（2021春·河北唐山·高二开滦第二中学校考阶段练习）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中的虚线所示，则（ ）
A．时刻质点的运动方向向上B．波的周期可能为
C．波的频率可能为D．波的传播速度可能为
33．（2022秋·湖北荆州·高二荆州中学校考期末）如图所示是某横波的波形图，实线表示某时刻的波形，虚线表示后的波形图，以下说法正确的是（ ）
A．若波向左传播，则它传播的距离可能是
B．若波向右传播，则它的最大周期是
C．若波向左传播，则它的波速可能是
D．若波速为，则波的传播方向向右
34．（2023·全国·高三专题练习）简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两个质点，波先传到质点P，当波传到质点Q开始计时，P、Q两个质点的振动图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B．该波从质点P传到Q的时间可能为8s
C．该波的传播速度大小可能为1m/sD．该波的波长可能为7.5m
35．（2022春·江西南昌·高二南昌十中期中）一列波沿绳子传播时、绳上有相距4.5m的P点和Q点，它们的振动图象如图所示。其中实线为P点的图象，虚线为Q点的图象，则该列波的波长和波速的可能值为（ ）
A．6m 30m/sB．9m 45m/sC．2m 10m/sD．3m 15m/s
36．（2023·高三课时练习）如图为一列简谐横波的波形图，其中实线是时的波形，虚线是时的波形，已知小于一个周期。关于这列波，下列说法中正确的是（ ）
A．它的振幅为，波长为B．它一定是向x轴正方向传播
C．它的周期可能是D．它的传播速度可能是
37．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时刻的波形图，已知波的周期T>0.6s，下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速可能为10m/s
B．该波的波速可能为m/s
C．t=0.6s内，Q点的路程可能为9m
D．t=0.6s内，Q点的路程可能为2m
38.（2023秋·湖北·高二统考期末）双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝和与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝和的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光，则屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是（ ）
A．O点处是红光的暗条纹
B．O点处是红光的亮条纹
C．红光的第一条亮条纹在P点的上方
D．红光的第一条亮条纹在P点的下方
39.（2022·高三课时练习）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．将光源向远离双缝的位置移动
三、解答题
40．（2021春·江苏南京·高二南京外国语学校校考期中）图甲是一列简谐横波传播到的点时的波形图，图乙是质点从此时刻开始计时的振动图像，是位于处的质点。
（1）这列波的传播速度？
（2）当质点开始振动时，质点位于什么位置？
（3）从此时刻开始计时，质点经历多长时间第二次到达波峰？
41．（2023秋·辽宁锦州·高二统考期末）一列简谐横波沿x轴传播，时的波形图如图甲所示，图乙为介质中质点A的振动图像。
（1）求波的传播方向及波速；
（2）时，质点B处于平衡位置其坐标，求：质点B处于波峰位置的时刻。
42．（2023秋·海南·高二统考期末）一列沿x轴传播的简谐横波，t=3s时的波形图如图1所示，P是处的质点，平衡位置在O处质点的振动图像如图2所示，求：
（1）波传播的方向；
（2）波传播的速度；
（3）t=4s时，质点P的加速度是否为零，并说明理由。
43．（2023秋·广东中山·高二统考期末）图甲为一列简谐横波在某时刻的波形图，M是平衡位置为处的质点，N是平衡位置为处的质点，图乙为质点N由该时刻计时的振动图像，则
（1）该波的传播方向沿x轴正方向还是负方向？
（2）该波的传播速度是多少？
（3）从时刻开始，经过多长时间M点第一次回到平衡位置？
44．（2021春·北京东城·高二东直门中学校考期中）实线和虚线分别是沿x轴正方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。
（1）求该波可能的周期T。
（2）求该波可能的波速v。
45．（2023春·河南南阳·高二南阳中学校考阶段练习）如图所示，实线和虚线分别表示沿x轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图，已知在时刻，介质中x＝0.6m处的质点P沿y轴正方向运动。
（1）判断该波的传播方向及波长；
（2）若，求该波的波速；
（3）若，求从时刻开始，介质中x＝0.1m处的质点Q第4次到达波谷所用的时间。
46．（2023·全国·高三专题练习）如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，P点与S2和S1距离之差为2.1×10-6m，已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7m，B光在某种介质中波长为3.15×10-7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8；分别用A、B两种单色光做双缝干涉实验，问P点处将出现亮条纹还是暗条纹？
47．（2022·高三课时练习）在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1和S2的距离差为7.5×10-7 m，如果用波长2.5×10-7 m的光照射双缝，试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹。
48．（2022春·福建宁德·高二期末）如图所示，双缝干涉测波长的实验中，双缝、的间距，双缝到光屏的距离，光屏上的P点到、的距离之差，现用某单色光在空气中做双缝干涉实验，测得两条相邻亮条纹的中心间距，光在空气中的传播速度。
（1）求单色光的波长和频率；
（2）判断P处是亮条纹还是暗条纹（写出判断依据）。
49.（2023春·湖北襄阳·高二襄阳市第一中学校考阶段练习）如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的，光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中，测得入射角为，折射角为；光从P点射向外侧N点，刚好发生全反射并被Q接收，已知挡风玻璃的厚度为d，光在空气中的传播速度为c，求：
（1）该挡风玻璃的折射率；
（2）接收器Q到光源P的距离L。
50.（2022春·重庆·高二校联考期中）一束射入半圆柱形玻璃砖AC平面的红光，从OA边的D点以角射入玻璃砖，其折射光线恰好过B点（O为圆心，OB在水平方向上），已知，求：
（1）计算该玻璃砖对红光的折射率n；
（2）通过计算判断该光线经过B点时能不能发生全反射。