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专题11 机械波及光的运用
A·常考题不丢分
命题点01 简谐运动的图像分析及函数表达式
命题点02 机械波的形成及图像分析
命题点03 波的干涉、衍射及多普勒效应
命题点04 光的折射定律及全反射
命题点05 光的干涉、衍射及偏振现象
B·拓展培优拿高分
C·挑战真题争满分
【命题点01 简谐运动的图像分析及函数表达式】
【针对练习1】（2023·山东德州·德州市第一中学统考三模）一列简谐横波沿x 轴负方向传播，t =2.5s时
的波形图如图所示，此时x =2m处的质点a 恰好位于平衡位置。已知该列波的波速为2m/s，则质点a 的振
动方程为（ ）
1
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A．y =8sin(πt +π
2 )cm
B．y =8sin(πt + 3π
2 )cm
C．y =8sin(
π
2 t + 3π
2 )cm
D．y =8sin(πt +π)cm
【针对练习2】（2023·海南·统考模拟预测）如图1 所示为一单摆，M、N为单摆偏移的最大位置，O点为
最低点，图2 为该单摆的振动图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，重力加速度g
取9.8 m /s
2，π
2=10，下列说法正确的是（ ）
A．该单摆的摆长约为1.5 m
B．摆球运动到O点时的速度大小为0
C．单摆从图2 中t1=0.5s到t2=1.5s时间内所受的回复力先减小后增大
D．t =7.5s时，摆球运动到N点
【针对练习3】（2023·安徽宿州·统考一模）如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的
A、B 两点之间做简谐运动。取水平正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则（ ）
A．在t =0.2s时，振子的加速度为负向最大
B．在t =0.6s时，弹簧振子的弹性势能最小
C．在t =0.4s和t =0.8s两个时刻，振子的速度都为零
D．从t =0.2s到t =0.4s时间内，振子做加速度减小的减速运动
【命题点02 机械波的形成及图像分析】
2
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【针对练习4】（多选）（2023·陕西咸阳·校考模拟预测）如图所示为一列横波在不同时刻的波形，1~19
为介质中间隔相等的质点，下列说法错误的是（ ）
A．机械波在均匀介质中沿传播方向不一定匀速传播，其传播速度即波速可能增大
B．质点3 与质点15 的振动情况有时一致，有时不一致
C．周期和波长分别描述了机械波在时间和空间上的周期性
D．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为半个波长的
整数倍
E．在一列波中，如果两个质点的振动情况总是相同的，则这两个质点平衡位置间的距离为一个波长的
整数倍
【针对练习5】一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作
用。如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1 在外力作用下沿
竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传回右端。质点1
的振动周期为T。t =0时质点1 开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5 开始运动。下列判断正确的
是（ ）
A．质点1 与质点20 间相距一个波长
B．质点20 开始振动时运动方向向下
C．t = T
2 时质点5 的加速度方向向上
D．t = 3T
4 时质点12 的速度方向向上
【针对练习6】（多选）（2023·四川眉山·统考一模）图（a）和图（b）分别是一列简谐横波在传播方向上
相距8m 的两个质点a、b 的振动图像。下列说法正确的是（ ）
3
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A．波的振幅为5cm
B．波的周期为5s
C．波的波速可能为0.8m/s
D．t =3s时刻，a 质点的振动方向沿y 轴正方向
E．t =3s时刻，a、b 两质点平衡位置连线中点处的质点一定在波峰
【命题点03 波的干涉、衍射及多普勒效应】
【针对练习7】（2024·江西赣州·赣州中学校考模拟预测）某均匀介质中两持续振动的振源P、Q 分别位于
x 轴上x1=-3cm和x2=9cm处，t =0时刻两振源同时开始振动，t =3s时刻在x 轴上第一次形成如图所示的
波形。则下列说法正确的是（ ）
A．振源P 的振动方程为y =- 4 sin (πt )cm
B．振源Q 起振方向沿y 轴正方向
C．两列波在x =2.5cm处相遇后，该质点的振动始终加强
D．两列波在x =1cm处相遇后，该质点的振动始终加强
【针对练习8】（2023·安徽·模拟预测）坐标原点O 处有一波源，t =0时刻，波源开始振动。在t =0.6s，
x>0的区域波形如图所示，质点P 位于xP= 4 m处。下列说法正确的是（ ）
4
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A．波源的振动周期是0.6s
B．在0~0.6s的时间内质点P 通过的路程为60cm
C．质点P 在t =0.8s时以最大速度平行于y 轴向上运动
D．一观察者在x>0的位置沿x 轴向波源运动，观测到该波的频率将大于2.5Hz
【针对练习9】（多选）（2024·湖南·湖南师大附中校联考一模）多个点波源在空间也可以形成干涉图样，
如图甲是利用软件模拟出某时刻三个完全相同的横波波源产生的干涉图样。图乙是三个完全相同的横波波
源在均匀介质中位置，波源S1，S2，S3分别位于等边三角形的三个顶点上，且边长为2m。三个波源 t =0
时刻同时开始振动，振动方向垂直纸面，振动图像均如图丙所示。已知波的传播速度为0.25m/s，O 处质点
位于三角形中心，C 处质点位于S2与S3连线中点。下列说法正确的是（ ）
A．位于O 处的质点的振幅为6cm
B．其中一列波遇到尺寸为0.8m 的障碍物时，不能发生明显的衍射现象
C．t=4.5s 时，C 处质点与平衡位置之间的距离是2√2cm
D．由于三列波在同一种介质中传播，所以三列波的频率不同时也能够发生干涉现象
【命题点04 光的折射定律及全反射】
【针对练习10】（2023·江苏南京·校联考一模）如图，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重
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环境下，往水球中央注入空气，形成了一个明亮的气泡。若入射光在气泡表面的p 点恰好发生全反射，反
射角为θ，光在真空中传播速度为c，则（ ）
A．水的折射率n=sinθ
B．光在水球中的传播速度v =
c
sinθ
C．光从空气进入水球，波长变短
D．光从空气进入水球，频率变大
【针对练习11】（2023·陕西咸阳·校考模拟预测）如图所示，三棱镜的截面为直角三角形，其中∠B=90°，
某种颜色的细光束PD 与AC 边平行，从AB 的中点D 点射入三棱镜，折射光线到达AC 边的E 点，B、C 两
点之间的距离为L，A、E 两点之间的距离为1.5L，∠A=∠DEA，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）三棱镜对此单色光的折射率；
（2）光线从D 点传播到E 点需要的时间。
【针对练习12】（2023·四川眉山·统考一模）如图，边长为a 的等边三角形△ABC是一中空玻璃棱镜的横
截面，中空部分是圆心在三角形垂心O 处、半径为√6a
12
的圆。让一束激光从AB 边的D 点以45
∘的入射角
射入棱镜，光线恰能沿平行于BC 边的直线，经O 点后从AC 边射出。
（1）求玻璃的折射率n；
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（2）若保持入射角45
∘不变，使入射点沿AB 边向A 点缓慢移动，当入射点移至E 点（图中未画出）时，
恰好没有光线进入中空部分，求A、E 两点间的距离x。
【命题点05 光的干涉、衍射及偏振现象】
【针对练习13】（2023·天津南开·南开中学校考模拟预测）关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确
的是（ ）
A．四个实验产生的条纹均为干涉条纹
B．甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹
C．丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大
D．丁实验中，适当减小单缝的宽度，中央条纹会变宽
【针对练习14】以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（ ）
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A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角θ1逐渐增大到某一值后会在a 界面发
生全反射
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离Δ x将减小
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象
D．图丁是自然光通过偏振片P、Q 的实验结果，右边是光屏。当P 固定不动缓慢转动Q 时，光屏上的
光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【针对练习15】（多选）（2023·河北·校联考模拟预测）利用光的干涉规律可以测量细铁丝的直径，此种
方法的好处是使得测量精度更加精准。现将粗细均匀的细铁丝夹在精度很高的标准玻璃板之间，如图甲所
示，用平行单色光照射时，得到如图乙所示的干涉条纹，该干涉条纹自玻璃板右侧至左侧共有7 条。已知
所用单色光的波长为λ。铁丝位置恰好对应第七条亮条纹的中心位置。下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是上侧玻璃板的上下两个表面的反射光干涉形成的
B．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变小
C．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变大
D．当换用介质中光速更小的某单色光照射时会使条纹间距变小
一、单选题
1．如图所示，ABCD 是底角为45°的等腰梯形棱镜的横截面，与底边BC 平行的两束单色光a、b（间距及
位置均可调）从AB 边射入，经BC 边一次反射后直接从CD 边射出（图中未画出）。已知棱镜对a、b 两
束光的折射率满足na>nb>√2。下列说法正确的是（ ）
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A．AB 边入射光线与CD 边的出射光线不平行
B．a、b 两束光不可能从CD 边同一位置射出
C．a 光在棱镜中传播的时间更长
D．从CD 边射出的位置b 光一定在a 光上面
2．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1 和声波2 在同一空间的空气中沿同一方向传播，图为某时刻
这两列波的图像，下列说法正确的是（ ）
A．波1 的传播速度比波2 的传播速度大
B．相对于同一障碍物，波2 比波1 的衍射现象更明显
C．在两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象
D．在两列波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率均与从声源发出的频率相同
3．2023 年9 月23 日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线
潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振
动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q 同时开始以相同振幅上下振动了一段
时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观
察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上， 且振动并不显著，而小球第二次的振
幅明显较大，则（ ）
A．由Q 振源产生的波先到达弹簧振子处
B．两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样
C．由Q 振源产生的波的波速较接近4m/s
D．钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变
4．如图所示，因波源S 周期性振动产生向右传播的机械波，振幅呈现A、2A 交替变化，当t=0 时刻恰好传
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到x=7d 位置处，P、Q 分别是x=2d 和x=4d 位置处的两个质点，下列说法正确的是（ ）
A．波源S 的起振方向为y 正方向
B．机械波的波速在不断变化
C．当机械波刚好传到x=1ld 位置处时，P 点和Q 点经过的路程相等
D．当机械波刚好传到x=8d 位置处时，P、Q 均在平衡位置且速度方向相同
5．图甲是以O 点为平衡位置，在A、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图象，
由图可知下列说法正确的是（ ）
A．在t=0.2s 时，弹簧振子可能运动到O 位置
B．在t=0.1s 与t=0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度相同
C．从t=0 到t=0.2s 的时间内，弹簧振子的动能持续地减小
D．在t=0.2s 与t=0.6s 两个时刻， 弹簧振子的加速度相同
6．如图甲所示，质量为m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向
给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，
物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
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A．(t1+0.25)s∼(t1+0.5)s时间内，物体A的速度与加速度方向相反
B．物体A在任意一个1.25s内通过的路程均为50cm
C．物体A的振动方程为y =0.1sin(2πt + π
6)cm
D．物体B对水平面的最大压力为6mg
7．如图所示，半径为R 的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为R
2
，顶部恰好是一半球体，底部中心有
一光源S向顶部发射一束由a、b 两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角θ 变大时，出射
点P 的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当P点高度h 降低为1+√2
2
R时只剩下a 光从顶部射出，
（光速为c）下列判断正确的是（ ）
A．在此透光材料中a 光的传播速度小于b 光的传播速度
B．此透光材料对b 光的折射率为√10+ 4√2
C．a 光从P 点射出时，a 光经过SP 路程所需的时间为√5+2√2
2c
R
D．同一装置用a、b 光做单缝衍射实验，b 光的衍射现象更加明显
8．某一质检部门利用干涉原理测定矿泉水的折射率。如图所示，单缝S0、屏上的P0点位于双缝S1和S2的
中垂线上，当双缝与屏之间的介质为空气或矿泉水时，屏上的干涉条纹间距分别为∆x1与∆x2.，当介质为矿
泉水时，屏上P 点处是P0上方的第4 条亮条纹（不包括P0点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的
波长为λ，真空中的光速为c，则（ ）
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A．∆x2大于∆x1
B．该矿泉水的折射率为Δ x2
Δ x1
C．当介质为矿泉水时，来自S1和S2的光传播到P 点处的时间差为3 λ
c
D．仅将S0水平向左移动的过程中，P 点仍能观察到亮条纹
二、多选题
9．位于坐标原点O 的波源，从t =0s时刻开始沿y 轴负方向振动，形成一列沿x 轴正方向传播的简谐横波。
某时刻在0≤x ≤12m之间第一次出现如图所示的波形，此时质点P、Q 的位移大小相等，方向相反，且从
该时刻起，质点P 第一次回到平衡位置和质点Q 第一次回到平衡位置所用时间之比为1:5。已知t =1.0s时
质点Q 恰好第一次到达波峰处，则以下说法正确的是（ ）
A．图示时刻P、Q 两质点的加速度大小相等、方向相反
B．若能发生稳定干涉，该波所遇到的波的频率为5
3
Hz
C．从t =0s时刻开始，当质点P 第二次到达波峰时，x =7m 处的质点经过的路程为10cm
D．若该波在传播过程中遇到一个尺寸为80m 的障碍物，这列波不能发生衍射现象
10．一列周期为T = 4s沿x轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所示，P、Q、M为波上三个质
点，已知该时刻质点P、Q坐标分别为(6 m ,2cm)、(10 m ,-2cm)，质点P正沿y轴负方向振动，则
（ ）
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A．该时刻质点M向左运动
B．该波沿x轴负方向传播
C．质点P和质点M的振动方向总相反
D．该波的波速为6m/s
11．以下光学现象正确的是（ ）
A．如图甲光导纤维中内芯的折射率大于外套
B．如图乙抽去一张纸片，劈尖干涉的条纹间距变小
C．如图丙太阳的反射光中振动方向垂直纸面的光较强
D．如图丁，用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越窄，观察到的中央衍射条纹越宽
12．如图所示，固定斜面的倾角为30°，一劲度系数为k 的轻质弹簧，下端固定在斜面底端，上端与质量为
m 的小球甲相连，弹簧与斜面平行。一条不可伸长的轻绳绕过斜面顶端的轻质定滑轮，一端连接小球甲，
另一端连接一轻质挂钩。开始时各段绳子都处于伸直状态，小球甲静止在A 点。现在挂钩上挂一质量也为
m 的小球乙，并从静止释放小球乙，当弹簧第一次恢复原长时小球甲运动到B 点，一段时间后，小球甲到
达最高点C。不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，甲不会和定滑轮相碰，乙不会和地面相碰，重力加
速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．BC=2AB
B．小球甲从A 点第一次运动到C 点，所用时间为π√
2m
k
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C．小球甲从A 点运动到C 点的过程中，最大速度为
√
m g
2
2k
D．小球甲从A 点运动到C 点，弹簧弹性势能的变化量为m
2 g
2
4 k
三、解答题
13．折射率为√2的某种透明材料制成的空心球体，内径是R，外径为2R，其过球心的某截面（纸面内）如
图所示，一束单色光（纸面内）从外球面上A 点射入。求：
I．当入射角为多少时从A 点射入的光线经折射后恰好与内球面相切；
Ⅱ．当入射角满足什么条件时从A 点射入的光线经折射后能进入空腔内。
一、单选题
1．（2023·浙江·高考真题）如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO
'，接入电阻R 构成
回路．导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。
当R = R0时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当R =2 R0时，导体杆振动图像
是（ ）
14
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A．
B．
C．
D．
2．（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，
两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球将做周期为T的往复运动，则（
）
A．小球做简谐运动
B．小球动能的变化周期为T
2
C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T
D．小球的初速度为v
2
时，其运动周期为2T
3．（2022·浙江·统考高考真题）图甲中的装置水平放置，将小球从平衡位置O 拉到A 后释放，小球在O 点
附近来回振动；图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中
的我国空间站内进行同样操作，下列说法正确的是（ ）
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A．甲图中的小球将保持静止
B．甲图中的小球仍将来回振动
C．乙图中的小球仍将来回摆动
D．乙图中的小球将做匀速圆周运动
4．（2023·广东·统考高考真题）渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物．声波在水中传播
速度为1500 m /s，若探测器发出频率为1.5×10
6 Hz的声波，下列说法正确的是（ ）
A．两列声波相遇时一定会发生干涉
B．声波由水中传播到空气中，波长会改变
C．该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射
D．探测器接收到的回声频率与被探测物相对探测器运动的速度无关
5．（2023·北京·统考高考真题）位于坐标原点处的波源发出一列沿x 轴正方向传播的简谐横波。t = 0 时
波源开始振动，其位移y 随时间t 变化的关系式为y = A sin( 2π
T t )，则t = T 时的波形图为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2023·湖北·统考高考真题）一列简谐横波沿x 轴正向传播，波长为100cm，振幅为8cm。介质中有a
和b 两个质点，其平衡位置分别位于x =- 40
3 cm和x =120cm处。某时刻b 质点的位移为y = 4cm，且向y
轴正方向运动。从该时刻开始计时，a 质点的振动图像为（ ）
16
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A．
B．
C．
D．
7．（2023·海南·统考高考真题）下面上下两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m 的两个质点P、Q
的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期是5s
B．该波的波速是3m/s
C．4s 时P 质点向上振动
D．4s 时Q 质点向上振动
8．（2023·湖南·统考高考真题）如图（a），在均匀介质中有A 、B、C和D四点，其中A 、B、C三点
位于同一直线上，AC = BC = 4 m , DC =3 m , DC垂直AB．t =0时，位于A 、B、C处的三个完全相同的
横波波源同时开始振动，振动图像均如图（b）所示，振动方向与平面ABD垂直，已知波长为4 m．下列说
法正确的是（ ）
A．这三列波的波速均为2m/s
B．t =2s时，D处的质点开始振动
C．t = 4.5s时，D处的质点向y轴负方向运动
D．t =6s时，D处的质点与平衡位置的距离是6cm
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9．（2023·浙江·高考真题）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪
声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为
340 m /s）（ ）
A．振幅为2 A
B．频率为100 Hz
C．波长应为1.7 m的奇数倍
D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相
10．（2022·天津·高考真题）在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和x =7 m处的两个波源O 和P，沿y 轴
振动，形成了两列相向传播的简谐横波a 和b，某时刻a 和b 分别传播到x =3 m和x =5 m处，波形如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．a 与b 的频率之比为2:1
B．O 与P 开始振动的时刻相同
C．a 与b 相遇后会出现干涉现象
D．O 开始振动时沿y 轴正方向运动
11．（2023·江苏·统考高考真题）地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过
程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（ ）
A．
B．
18
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C．
D．
12．（2023·浙江·高考真题）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以
角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α（
）
A．等于90°
B．大于90°
C．小于90°
D．与棱镜的折射率有关
13．（2023·福建·统考高考真题）如图，一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”
实验。瓶内装有适量清水．水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔，使光束与液流保
持在同一竖直平面内，观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流传播的是
（ ）
A．减弱激光强度
B．提升瓶内液面高度
C．改用折射率更小的液体
D．增大激光器与小孔之间的水平距离
14．（2023·浙江·统考高考真题）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边
的长度为0.9m，水的折射率n= 4
3
，细灯带到水面的距离h= √7
10 m，则有光射出的水面形状（用阴影表
19
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示）为（ ）
A．
B．
C．
D．
15．（2023·河北·高考真题）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在
自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述现象与彩虹的形成原理相同
B．光在薄膜的下表面发生了全反射
C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色
16．（2023·重庆·统考高考真题）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b 两单色光的干涉条纹，
发现在相同的条件下光屏上a 光相邻两亮条纹的间距比b 光的小。他们又将a、b 光以相同的入射角由水斜
射入空气，发现a 光的折射角比b 光的大，则（ ）
A．在空气中传播时，a 光的波长比b 光的大
B．在水中传播时，a 光的速度比b 光的大
C．在水中传播时，a 光的频率比b 光的小
D．由水射向空气时，a 光的全反射临界角比b 光的小
17．（2023·北京·统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象
B．衍射现象
C．干涉现象
D．全反射现象
18．（2023·山东·统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G 为标准石英环，C 为待测柱形
样品，C 的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形
成干涉条纹。已知C 的膨胀系数小于G 的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
19．（2023·江苏·统考高考真题）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，
改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（
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）
A．1
3
倍
B．1
2
倍
C．2 倍
D．3 倍
20．（2023·天津·统考高考真题）能说明光是横波的是（ ）
A．全反射
B．干涉
C．偏振
D．衍射
21．（2022·北京·高考真题）下列现象能说明光是横波的是（ ）
A．光的衍射现象
B．光的折射现象
C．光的偏振现象
D．光的干涉现象
22．（2021·湖北·统考高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜
后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O 是两单色光中央
亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O 点最近的亮条纹中心位置。反射光入射
到三棱镜一侧面上，从另一侧面M 和N 位置出射，则（ ）
A．λ1<λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
B．λ1<λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
C．λ1>λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
D．λ1>λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
23．（2022·浙江·统考高考真题）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
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D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
二、多选题
24．（2023·山东·统考高考真题）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L 的A、B 两点。
已知质点在A 点的位移大小为振幅的一半，B 点位移大小是A 点的√3倍，质点经过A 点时开始计时，t 时
刻第二次经过B 点，该振动的振幅和周期可能是（ ）
A．2 L
√3-1 ,3t
B．2 L
√3-1 ,4t
C．2 L
√3+1 , 12
5 t
D．2 L
√3+1 , 12
7 t
25．（2022·湖南·统考高考真题）下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，
沿竖直方向做频率为1Hz的简谐运动：与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a）所
示。以木棒所受浮力F 为纵轴，木棒水平位移x 为横轴建立直角坐标系，浮力F 随水平位移x 的变化如图
（b）所示。已知河水密度为ρ，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．x 从0.05m到0.15m的过程中，木棒的动能先增大后减小
B．x 从0.21m到0.25m的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小
C．x =0.35m和x =0.45m时，木棒的速度大小相等，方向相反
D．木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为F1- F2
2 ρSg
E．木棒的运动为向x 轴正方向传播的机械横波，波速为0.4m/s
26．（2023·天津·统考高考真题）一列机械波的波源是坐标轴原点，从t =0时波源开始振动，t =0.5s时波
形如图，则下列说法正确的有（ ）
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A．在这种介质中波速v = 4 m/s
B．x =1m处质点在t =0.3s时位于波谷
C．波源振动方程y =0.02sin(5 πt + π )m
D．x =-1m处质点半个周期内向左位移半个波长
27．（2023·全国·统考高考真题）一列简谐横波沿x 轴传播，图（a）是t =0时刻的波形图；P 是介质中位
于x =2m处的质点，其振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．波速为2m/s
B．波向左传播
C．波的振幅是10cm
D．x =3 m处的质点在t =7s时位于平衡位置
E．质点P 在0~7s 时间内运动的路程为70cm
28．（2023·全国·统考高考真题）等腰三角形△abc 为一棱镜的横截面，ab = ac；一平行于bc 边的细光束
从ab 边射入棱镜，在bc 边反射后从ac 边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下
方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A．甲光的波长比乙光的长
B．甲光的频率比乙光的高
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C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
E．在棱镜内bc 边反射时的入射角，甲光比乙光的大
29．（2023·湖南·统考高考真题）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信
号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α 大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出
的激光光束，下列说法正确的是（ ）
A．水的折射率为
1
sin 41°
B．水的折射率为
1
sin 49°
C．当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D．当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
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