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振动、波动和波动光学
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1 、 单选题
在光栅光谱中，假如所有偶数次级的主极大，都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实
际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为（） 。
A ： a=b/2
B ： a=b
C ： a=2b
D ： a=3b
正确答案： B
解析：
2 、 单选题
在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光
的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度为（ ）。
正确答案： D
解析：3 、 单选题
一单色光通过偏振片P投射到屏上形成亮点，若将P以入射光线为轴旋转一周，发现在转
动过程中屏上亮点的亮度不变；再将一块四分之一波片置于P前，然后再转动P，发现屏
上亮点产生明暗交替的变化，由此，判定入射光是（ ）。
A ： 线偏振光
B ： 圆偏振光
C ： 部分偏振光
D ： 自然光
正确答案： B
解析：
P以入射光线为轴旋转一周，亮度不变，则入射光线为自然光或者圆偏振光。将一块四
分之一波片置于P前，然后再转动P亮点明暗交替，可得出射光线为线偏振光，则入射光
线为圆偏振光。
4 、 单选题
以下关于电磁波的性质，说法错误的是（ ）。
A.电磁波是纵波
B.电磁波具有偏振性
C.E和H同相位
D.
正确答案： A
解析：
电磁波是横波，电磁波的电场和磁场都垂直于波的传播方向，三者相互垂直。
5 、 单选题
一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到直射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜的最小厚度为（ ）。
A ： λ/4
B ： λ/4n
C ： λ/2
D ： λ/2n
正确答案： B
解析：
6 、 单选题
正确答案： D
解析：
7 、 单选题正确答案： D
解析：
根据波的表达式公式可排除A选项，波传播方向为负，排除B选项。将t=T/4时波形图后
移λ/4之后，可得t=0时刻波形图，对照可得D选项正确。
8 、 单选题
在夫琅禾费单缝衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小平
移，则屏幕C上的中央衍射条纹将（ ）。
A ： 变窄，同时向上移
B ： 变窄，同时向下移
C ： 变窄，不移动
D ： 变宽，不移动
正确答案： C
解析：
9 、 单选题
电磁波的波速u为（ ）。正确答案： A
解析：
10 、 单选题
一质点沿y轴方向做简谐振动，振幅为A，周期为T，平衡位置在坐标原点。在t=0时刻，
质点位于y正向最大位移处，以此振动质点为波源，传播的横波波长为λ，则沿x轴正方
向传播的横波方程为（ ）。
正确答案： C
解析：
11 、 单选题
A ： 30°
B ： 45°
C ： 60°
D ： 90°
正确答案： B
解析：12 、 单选题
正确答案： A
解析：
13 、 单选题正确答案： C
解析：
14 、 单选题
A ： 向右平移
B ： 向中心收缩
C ： 向外扩张
D ： 静止不动
正确答案： B
解析：
判断条纹移动方向应该根据原来的某级条纹在透镜移动后变化到什么位置，比如原来透
镜边缘处的暗纹，在透镜向上移动后，会出现在更靠内侧的地方（由于光程差相等）。
所以干涉条纹向中心收缩。
15 、 单选题
一平面简谐波在弹性介质中传播，在某一瞬间，介质中某质元正处于平衡位置，此时它
的能量是（ ）。A ： 动能为零，势能最大
B ： 动能为零，势能为零
C ： 动能最大，势能最大
D ： 动能最大，势能为零
正确答案： C
解析：
在波动传播的介质中，任一体积元的动能、势能、总机械能均随时间做周期性变化，且
变化是同相位的；体积元在平衡位置时，动能、势能和总机械能均最大；体积元的位移
最大时，三者均为零。
16 、 单选题
正确答案： C
解析：
自然光经过任何偏振片后光强变为一半，故为b/2，第二偏振片和第一偏振片成30度夹
角，光强则为b/2乘cos30的平方，即3b/8，一三片垂直，则三二片夹角为60，则答案
为3b/8乘cos60的平方，即3b/32
17 、 单选题
已知一平面简谐波的表达式为y=Acos（Bt-Cx），式中A、B、C为正值恒量，则（ ）。正确答案： C
解析：
18 、 单选题
正确答案： D
解析：
根据振动的合成，可直接叠加计算，也可用旋转矢量法直接得出。
19 、 单选题正确答案： E
解析：
20 、 单选题
A ： 是自然光
B ： 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面
C ： 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面
D ： 是部分偏振光
正确答案： B
解析：
根据布儒斯特定律可知当入射角为布儒斯特角时，反射光为线偏振光，折射光为部分偏
振光。根据起偏时的特性，当光由介质A入射于介质B时，入射角为起偏角，则由介质B
入射于介质A的角度也是起偏角。可见，在界面2处，反射光也是线偏振光，且光矢量的
振动方向垂直于入射面。
21 、 单选题正确答案： B
解析：
22 、 单选题
A ： P点处仍为明条纹
B ： P点处为暗条纹
C ： 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
D ： 无干涉条纹
正确答案： B
解析：
反射光具有半波损失，所以P点处为暗条纹。
23 、 单选题
某种透明介质对于空气的临界角等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是（ ）。
A ： 35.3°
B ： 40.9°
C ： 54.7°D ： 60°
正确答案： C
解析：
24 、 单选题
正确答案： A
解析：
25 、 单选题
已知弹簧的劲度系数为1.3N/cm，振幅为2.4cm，这一弹簧振子的机械能为（ ）。正确答案： C
解析：
26 、 单选题
以下电磁波按波长大小排序正确的是（ ）。
A ： 无线电波、紫外线、红外线、X射线、γ射线
B ： 无线电波、红外线、紫外线、γ射线、X射线
C ： 无线电波、X射线、γ射线、红外线、紫外线
D ： 无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线
正确答案： D
解析：
电磁波按照波长从大到小的顺序，可分为：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外
线）、X射线、γ射线等。
27 、 单选题
A ： 数目增加，间距不变
B ： 数目增加，间距变小
C ： 数目不变，间距变大
D ： 数目减小，间距变大
正确答案： C
解析：28 、 单选题
在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透明介质中，从A沿某路径传播到B，
若A、B两点相位差为3π，则此路径AB的光程为（ ）。
A ： 1.5λ
B ： 1.5λ/n
C ： 1.5nλ
D ： 3λ
正确答案： A
解析：
相位差每差2π，光程相差波长A。两点相位差为3π，则光程为1.5λ。
29 、 单选题
某种透明媒质对空气全反射的临界角为45°，则光从空气射向此媒质的布儒斯特角为（
）。
A ： 35.3°
B ： 40.9°
C ： 45°
D ： 54.7°
正确答案： D
解析：
30 、 单选题正确答案： C
解析：
31 、 单选题
把一根十分长的绳子拉成水平，用手握其一端，维持拉力恒定，使绳端在垂直于绳子的
方向上作简谐振动，则（ ）。
A ： 振动频率越高，波长越长
B ： 振动频率越低，波长越长
C ： 振动频率越高，波速越大
D ： 振动频率越低，波速越大
正确答案： B
解析：
32 、 单选题A ： 1），（4）是对的
B ： 2），（4）是对的
C ： 1），（3）是对的
D ： 3），（5）是对的
E ： 2），（5）是对的
正确答案： D
解析：
33 、 单选题
一横波沿绳子传播时的波动表达式为y=0.05cos（4πx-10πt），则其（ ）。
A.波长为0.5m
B.
C.
D.频率为2Hz
正确答案： A
解析：34 、 单选题
在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动（ ）。
A ： 振幅相同，相位相同
B ： 振幅不同，相位相同
C ： 振幅相同，相位不同
D ： 振幅不同，相位不同
正确答案： B
解析：
两波节点间各点运动同相位，但振幅不同。
35 、 单选题
正确答案： D
解析：
在t=0时刻，质点位移为0.02m，且向x负方向运动。据此时间最近的且同位移，向正方
向运动的时刻为t=-1/3s，又此质点周期为1s，故相隔最近的时间为1/3s。
36 、 单选题
光的干涉和衍射现象反映了光的（ ）性质，光的偏振现象说明光波是（ ）。
A ： 波动，纵波
B ： 波动，横波
C ： 粒子，纵波D ： 粒子，横波
正确答案： B
解析：
光的干涉和衍射现象反映了光的波动性质，光的偏振现象说明光波是横波。
37 、 单选题
正确答案： B
解析：
两振动振幅相同、周期相同，角频率相同，第二个质点比第一个早1/4个周期，选项B正
确。
38 、 单选题正确答案： D
解析：
39 、 单选题
A ： 2，3，4，5……
B ： 2，5，8，11……
C ： 2，4，6，8……
D ： 3，6，9，12……
正确答案： D
解析：
40 、 单选题
正确答案： D
解析：41 、 单选题
当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时，下述各结论哪个是正确的（ ）。
A ： 媒质质元的振动能量增大时，其弹性势能减小，总机械能守恒
B ： 媒质质元的振动动能和弹性势能都做周期性变化，但二者的相位不相同
C ： 媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同，但二者的数值不相等
D ： 媒质质元在其平衡位置处弹性势能最大
正确答案： D
解析：
由弹性波的能量密度可知，质元的动能与势能是同相位的，数值也相等。质元达到最大
位移时，动能与弹性势能同时为零，质元位移为零时，动能与弹性势能同时最大。
42 、 单选题
一平面简谐波沿x轴负方向传播，其振幅A=0.01m，频率v=550Hz，波速u=330m/s。
若t=0时，坐标原点处的质点达到负的最大位移，则此波的波函数为（ ）。
正确答案： A
解析：
43 、 单选题A ： 1/4
B ： 2/3
C ： 3/16
D ： 3/2
正确答案： B
解析：
44 、 单选题
正确答案： D
解析：
45 、 单选题
沿x轴正向传播平面单色电磁波为（ ）。正确答案： A
解析：
46 、 单选题
A ： 30°
B ： 45°
C ： 60°
D ： 90°
正确答案： B
解析：
47 、 单选题正确答案： B
解析：
48 、 单选题正确答案： A
解析：
49 、 单选题
在双缝干涉实验中，光的波长为600nm，双缝间距为2mm。双缝与屏的间距为300cm。
在屏上形成的干涉图样的条纹间距为（ ）。
A ： 0.45mm
B ： 0.9mm
C ： 1.2mm
D ： 3.1mm
正确答案： B
解析：
50 、 单选题
在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这
条光路的光程差改变了（ ）。
A ： 2（n-1）d
B ： 2nd
C ： nd
D ： n-1）d
正确答案： A
解析：
在放入薄片前的光程为2d，放入透明薄片后光程为2nd，光程差改变了2（n-1）d。51 、 单选题
波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d，缝宽为a，总缝数为N的光栅上，取k=0，1，
2，…则决定出现主极大的衍射角θ的公式可写成（ ）。
A ： Nasinθ=kA
B ： asinθ=kA
C ： Ndsinθ=kA
D ： dsinθ=kA
正确答案： D
解析：
根据光栅方程可知，答案为D。
52 、 单选题
在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则
（ ）。
A ： 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强
B ： 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱
C ： 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱
D ： 无干涉条纹
正确答案： B
解析：
53 、 单选题
正确答案： B解析：
54 、 单选题
正确答案： C
解析：
55 、 单选题正确答案： C
解析：
56 、 单选题
波长在λ至λ+△λ（△λ＞0）范围内的复色平行光垂直照射到一光栅上。如要求光栅的第二
级光谱和第三级光谱不重叠，则△λ最大为（ ）。
A ： 2λ
B ： 3λ
C ： 0.5λ
D ： 4λ
正确答案： C
解析：
57 、 单选题
一弹簧振子作简谐运动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的（ ）。
正确答案： E
解析：E弹=1/2kx^2 （x是最大位移,此时动能全转化为弹性势能），当运动到一半时E
弹1=1/2k*（x/2）^2=1/8kx^2，E动=E弹性-E弹1=3/8kx^2，为总能量的3/4。
58 、 单选题
在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为30°的
方向上，若单缝处波而可分成3个半波带，则缝宽度a等于（ ）。
A ： λ
B ： 1.5λ
C ： 2λ
D ： 3λ
正确答案： D
解析：
59 、 单选题
正确答案： B
解析：
60 、 单选题正确答案： D
解析：
驻波是由传播方向相反的两列波叠加而成的，波腹处振幅最大，x=0处为一波腹，也就
是在x=0处，两质元振动情况相同，D选项正确。
61 、 单选题
在单缝夫琅和费衍射装置中，用波长为λ的单色光垂直入射在单缝上，若P点是衍射条纹
中的中央明纹旁第二个暗条纹的中心，则由单缝边缘衍射光束到达P点的衍射光线光程
差是（ ）。
A ： λ/2
B ： λ
C ： 2λ
D ： 3λ
正确答案： C
解析：
光程差为dsinθ，而由光栅方程dsinθ=±kλ，P点是衍射条纹中的中央明纹旁第二个暗条
纹的中心，可知光程差为2λ。
62 、 单选题
对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕
上出现更高级次的主极大，应该（ ）。
A ： 换一个光栅常数较小的光栅
B ： 换一个光栅常数较大的光栅
C ： 将光栅向靠近屏幕的方向移动
D ： 将光栅向远离屏幕的方向移动
正确答案： B
解析：根据光栅方程dsinθ=±kλ，可知，d增大，即换一个光栅常数较大的光栅，可观察到更高
级次的主极大。
63 、 单选题
一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹；若己知此光栅缝宽度与不
透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹的级别分别是（ ）。
A ： 第1级和第2级
B ： 第2级和第3级
C ： 第1级和第3级
D ： 第2级和第4级
正确答案： C
解析：
64 、 单选题
在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动为（ ）。
A ： 振幅相同，相位相同；
B ： 振幅不同，相位相同；
C ： 振幅相同，相位不同；
D ： 振幅不同，相位不同。
正确答案： B
解析：
在驻波中，两相邻波节之间的质元振动相位相同，振幅不等。
65 、 单选题正确答案： B
解析：
66 、 单选题
正确答案： D
解析：67 、 单选题
正确答案： C
解析：
波的强度与波的振幅的平方成正比，则振幅之比为2。
68 、 单选题
用波长4000A-7000A的白光垂直照射光栅，在它的衍射光谱中，第二级光谱被第三级光
谱重迭部分的波长范围是（ ）。
A ： 4000A-4667A
B ： 6000A-7000A
C ： 4667A-7000A
D ： 4000A-6000A
正确答案： A
解析：69 、 单选题
正确答案： B
解析：
70 、 多选题
A ： 1/2π
B ： 3/2π
C ： π
D ： -1/2π
E ： -3/2π
正确答案： A，B，D，E
解析：
