模塊五 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、光學(xué)、電磁波綜合測(cè)試卷（解析版）

模塊五機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、光學(xué)、電磁波綜合測(cè)試卷（知識(shí)點(diǎn)分布）涉及模塊：專題15機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、專題16光學(xué)電磁波各題知識(shí)點(diǎn)：題號(hào)詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)1電磁場(chǎng)理論與電磁波的發(fā)現(xiàn)2振蕩回路3振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合4波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系

波的干涉圖樣、判斷干涉加強(qiáng)和減弱區(qū)5單擺的振動(dòng)圖像及其表達(dá)式6波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件7波的疊加原理8干涉條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系

薄膜干涉現(xiàn)象和原理

檢查工件的平整度

光電效應(yīng)現(xiàn)象及其解釋9光的折射定律、折射率

發(fā)生全反射的條件、臨界角10折射和全反射的綜合問(wèn)題11折射率的波長(zhǎng)表達(dá)式和速度表達(dá)式

已知光程差和頻率判斷某點(diǎn)的明暗條紋12光的折射定律、折射率

折射率的波長(zhǎng)表達(dá)式和速度表達(dá)式13光的折射定律、折射率

折射率的波長(zhǎng)表達(dá)式和速度表達(dá)式

干涉條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系14波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系

機(jī)械波相關(guān)物理量的計(jì)算

振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合15光的折射定律、折射率

根據(jù)反射與折射定律畫出光路圖16用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器?/p>

用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理17已知光程差和頻率判斷某點(diǎn)的明暗條紋

楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理

楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和誤差分析18波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系

機(jī)械波相關(guān)物理量的計(jì)算19波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系

波的干涉圖樣、判斷干涉加強(qiáng)和減弱區(qū)20折射率的波長(zhǎng)表達(dá)式和速度表達(dá)式21光的折射定律、折射率

模塊五機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波、光學(xué)、電磁波綜合測(cè)試卷姓名:__________準(zhǔn)考證號(hào):__________本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共13頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。考生注意:1.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷和答題紙規(guī)定的位置上。2.答題時(shí)，請(qǐng)按照答題紙上“注意事項(xiàng)”的要求，在答題紙相應(yīng)的位置上規(guī)范作答，在本試題卷上的作答一律無(wú)效。3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，作圖時(shí)先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑。4.可能用到的相關(guān)參數(shù):重力加速度g均取10m/s2。選擇題部分一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1．（2023·浙江寧波·?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示為物理學(xué)家赫茲驗(yàn)證電磁波存在的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，他通過(guò)電弧和電火花之間產(chǎn)生的電磁波，進(jìn)而引起兩個(gè)靠近的小銅球之間感應(yīng)出新的電火花出來(lái)，證明了電磁波是真實(shí)存在的，下列說(shuō)法正確的是（）

A．圖中曲線表示電場(chǎng)線B．赫茲的研究啟發(fā)了麥克斯韋提出完整的經(jīng)典電磁場(chǎng)理論C．如果一個(gè)帶有圓錐尖的銅棒與一塊鋼板之間間隔幾毫米，此時(shí)加上幾千伏特的電壓，則空氣有可能被擊穿D．赫茲的電火花實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說(shuō)明電磁波具有能量【答案】C【詳解】A．電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)指向負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，或由無(wú)窮遠(yuǎn)處指向負(fù)電荷，為不閉合曲線，而圖中曲線閉合，則其不是電場(chǎng)線，故A錯(cuò)誤；B．法拉第對(duì)電流周圍磁力線的描述的研究啟發(fā)了麥克斯韋提出完整的經(jīng)典電磁場(chǎng)理論，故B錯(cuò)誤；C．如果一個(gè)帶有圓錐尖的銅棒與一塊鋼板之間間隔幾毫米，此時(shí)加上幾千伏特的電壓，銅棒與鋼板之間的空氣層周圍會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，而空氣分子會(huì)在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下發(fā)生碰撞從而電離，形成電流，空氣被擊穿，故C正確；D．赫茲的電火花實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了電能生磁，磁能生電，電磁之間存在能量的轉(zhuǎn)化，電磁波是具有能量的，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2024·江蘇南通·統(tǒng)考一模）圖甲為L(zhǎng)C振蕩電路，振蕩電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，則（

）A．時(shí)刻，電容器充電完畢B．時(shí)刻，線圈中的磁場(chǎng)最弱C．過(guò)程中，電容器極板間的電壓變大D．過(guò)程中，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)變大【答案】A【詳解】A．在振蕩電路中，當(dāng)振蕩電流為零時(shí)，表示電容器充電結(jié)束，故A正確；BC．過(guò)程中電容器放電，電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，時(shí)刻放電電流達(dá)到最大，此時(shí)電場(chǎng)能最小，電容器兩極板間的電壓最小，而線圈中的磁場(chǎng)能最大，故BC錯(cuò)誤；D．電流的變化率越大自感電動(dòng)勢(shì)越大，反之電流的變化率越小自感電動(dòng)勢(shì)越小，在過(guò)程中，電流的變化率逐漸減小，則可知線圈的自感電動(dòng)勢(shì)逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選A。3．（2024·江西九江·校聯(lián)考二模）10月6日，杭州第19屆亞運(yùn)會(huì)藝術(shù)體操個(gè)人全能資格賽暨個(gè)人團(tuán)體決賽在黃龍?bào)w育中心體育館舉行。中國(guó)隊(duì)以總分313.400獲團(tuán)體銅牌。下圖為中國(guó)隊(duì)選手趙樾進(jìn)行帶操比賽。某段過(guò)程中彩帶的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為沿x軸方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，時(shí)的波形圖如圖甲所示，質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A．簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播B．該時(shí)刻P點(diǎn)的位移為C．再經(jīng)過(guò)0.25s，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置D．質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為【答案】C【詳解】A．時(shí)，Q點(diǎn)在平衡位置沿y軸正方向振動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”可知簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播。故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，質(zhì)點(diǎn)振幅，周期，由圖甲可知波的波長(zhǎng)為，從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)方程為，時(shí)P點(diǎn)的位移為，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，P點(diǎn)的位移為，即P點(diǎn)到達(dá)平衡位置。故C正確；D．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q從平衡位置向下振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2024·安徽黃山·統(tǒng)考一模）操場(chǎng)上有兩個(gè)完全相同的喇叭，分別安裝在A、B兩點(diǎn)，。操場(chǎng)的入口和出口分別為C、D兩點(diǎn)，如圖所示，。喇叭中播放聲音的頻率為．已知聲音在空氣中傳播的速度為，下列說(shuō)法不正確的是（

）A．這列聲波的波長(zhǎng)為B．出口和入口處的同學(xué)聽(tīng)到的聲音是加強(qiáng)的C．出口和入口的連線上，有40處的聲音是減弱的D．在矩形區(qū)域正中間的P點(diǎn)，聲音是加強(qiáng)的【答案】C【詳解】A．這列聲波的波長(zhǎng)為，故A正確；B．由幾何關(guān)系，出口和入口處到兩波源的距離差為，因?yàn)?，所以，即出口和入口處的同學(xué)聽(tīng)到的聲音是加強(qiáng)的，故B正確；C．出口和入口的連線上某點(diǎn)到聲源得距離分別為、，其差值為，當(dāng)滿足，時(shí)，聲音是減弱的，當(dāng)有，或，代入數(shù)據(jù)解得，即n取0、1、2……39共40個(gè)點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性可知，出口和入口的連線上，有80處的聲音是減弱的，故C錯(cuò)誤；D．由幾何關(guān)系可知，在矩形區(qū)域正中間的P點(diǎn)到A、B兩點(diǎn)間的距離差為零，故P點(diǎn)的聲音是加強(qiáng)的，故D正確。本題選擇不正確的，故選C。5．（2024·甘肅·統(tǒng)考一模）圖為兩單擺的振動(dòng)圖像，為擺線偏離豎直方向的角度。兩單擺的擺球質(zhì)量相同，則（）A．?dāng)[長(zhǎng)之比 B．?dāng)[長(zhǎng)之比C．?dāng)[球的最大動(dòng)能之比 D．?dāng)[球的最大動(dòng)能之比【答案】D【詳解】AB．根據(jù)兩單擺的振動(dòng)圖像知，兩單擺的周期之比為，根據(jù)單擺周期公式，可得，故有擺長(zhǎng)之比，故AB錯(cuò)誤；CD．甲、乙兩個(gè)單擺的擺球完全相同，擺線的最大擺角相同，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理有，故擺球的最大動(dòng)能之比，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6．（2024·重慶·統(tǒng)考一模）如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.2s時(shí)的波形圖，如圖乙為該波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則（）

A．這列波的波速為5m/sB．這列波沿x軸正向傳播C．若此波遇到另一列簡(jiǎn)諧波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為25HzD．若該波遇到一障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則該障礙物的尺寸可能為20cm【答案】D【詳解】A．由圖可知，波長(zhǎng)為0.2m，周期為0.4s，則，故A錯(cuò)誤；B．由振動(dòng)圖像可得，0.2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”可得，波沿x軸負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；C．若兩列波能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，其頻率相同，根據(jù)周期與頻率的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)障礙物的尺寸和波長(zhǎng)相比相差不多或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，即可以發(fā)生明顯衍射，所以該障礙物的尺寸可能為20cm，故D正確。故選D。7．（2024·湖北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖（a），矩形ABCD處于均勻介質(zhì)中，AB=3m，BC=4m。A、B、C三處有三個(gè)完全相同的波源，，三個(gè)波源同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像均如圖（b）所示，振動(dòng)方向與ABCD平面垂直。已知這三列波的波速均為0.25m/s，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，D點(diǎn)既不是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)也不是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故D點(diǎn)不可能做簡(jiǎn)諧振動(dòng)B．t=15s時(shí)，D點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)才開(kāi)始振動(dòng)C．t=18s時(shí)，D點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D．D的起振方向沿y軸負(fù)方向【答案】C【詳解】BD．由圖中幾何關(guān)系可知，C處波源的振動(dòng)最先傳播到D點(diǎn)，則有，可知時(shí)，D點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)才開(kāi)始振動(dòng)，由圖（b）可知，D的起振方向沿y軸正方向，故BD錯(cuò)誤；C．A處波源的振動(dòng)傳播到D點(diǎn)所用時(shí)間為，B處波源的振動(dòng)傳播到D點(diǎn)所用時(shí)間為，則時(shí)，C處波源在D點(diǎn)引起振動(dòng)了，結(jié)合圖（b）可知，D點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；A處波源在D點(diǎn)引起振動(dòng)了，結(jié)合圖（b）可知，D點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；則此時(shí)D點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故C正確；A．三列波的波長(zhǎng)均為，D點(diǎn)到A、B兩波源的距離差為，可知A、B兩波源在D點(diǎn)疊加為振動(dòng)加強(qiáng)；D點(diǎn)到A、C兩波源的距離差為，可知A、C兩波源在D點(diǎn)疊加為振動(dòng)加強(qiáng)；故經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間，D點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。故選C。8．（2024·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）光的干涉現(xiàn)象在技術(shù)中有重要應(yīng)用，例如檢查平面的平整程度。如圖甲所示，把一標(biāo)準(zhǔn)透明板壓在另一被檢測(cè)透明板上，一端用兩張紙片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光a、b分別從上方射入，得到明暗相間的條紋如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．單色光a的波長(zhǎng)比單色光b的波長(zhǎng)大B．若抽掉一張紙片，條紋間距會(huì)變小C．若出現(xiàn)圖丙的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處是凸起的D．若單色光a剛好能讓某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則單色光b一定能讓該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】C【詳解】A．根據(jù)條紋間距公式，b光的條紋間距較寬，則單色光a的波長(zhǎng)比單色光b的波長(zhǎng)小，故A錯(cuò)誤；B．薄膜干涉的光程差Δx=2d（d為薄膜厚度），厚度相同處產(chǎn)生的條紋明暗情況相同，根據(jù)條紋的位置與空氣膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)抽掉一張紙片，薄片的厚度減小，同一厚度的空氣膜向紙片移動(dòng)，故條紋向著紙片移動(dòng)，導(dǎo)致條紋間距變大，故B錯(cuò)誤；C．彎曲的條紋對(duì)應(yīng)的被檢查平面左邊的空氣膜厚度與末彎處平面的空氣膜厚度相同，可知，對(duì)應(yīng)的位置是凸起的，故C正確；D．單色光a的波長(zhǎng)比單色光b的波長(zhǎng)小，則a光的頻率較大，能量較大，若單色光a剛好能讓某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則單色光b一定不能讓該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選C。9．（2024·廣東惠州·統(tǒng)考三模）圖中有一直桿豎直插入水深為1.2m水池池底，恰好有一半露出水面，太陽(yáng)光以與水平面成37°角射在水面上，測(cè)得直桿在池底的影長(zhǎng)EC為2.5m，已知sin37°=0.6，則下列說(shuō)法正確的是（）A．直桿在池底的影長(zhǎng)中午比早晨更長(zhǎng)B．直桿在水面的影長(zhǎng)為0.9mC．水的折射率為D．當(dāng)太陽(yáng)光和水面的夾角變化時(shí)，在水面上有可能發(fā)生全反射【答案】C【詳解】A．中午比早晨的位置高，光線射入水的入射角小，由可知折射角也小，所以直桿在池底的影長(zhǎng)中午比早晨更短，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，解得，故直桿在水面的影長(zhǎng)為1.6m，故B錯(cuò)誤；C．由直桿在池底的影長(zhǎng)EC為2.5m，可得，則，由折射率可得水的折射率，故C正確；D．光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)才有可能發(fā)生全反射，當(dāng)太陽(yáng)光和水面的夾角變化時(shí)，在水面上有不可能發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選C。10．（2024·吉林·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）夏季常出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽(yáng)光通過(guò)卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。圖乙為一束太陽(yáng)光射到六角形冰晶上時(shí)的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說(shuō)法正確的是（）A．在冰晶中，b光的波速比a光大B．通過(guò)同一儀器發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰明條紋間距較大C．b光比a光更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象D．a(chǎn)、b兩種光分別從水射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小【答案】B【詳解】A．由圖可知a光的偏折程度小于b光的偏折程度，所以，，根據(jù)，可知，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，得，根據(jù)雙縫干涉條紋間距表達(dá)式，可知a光的相鄰明條紋間距較大，故B正確；C．當(dāng)縫隙和波長(zhǎng)差不多或縫隙比波長(zhǎng)小的多時(shí)能發(fā)生明顯得衍射現(xiàn)象，所以a光比b光更容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，可知，故D錯(cuò)誤。故選B。11．（2024·湖南邵陽(yáng)·統(tǒng)考一模）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示，光源到、的距離相等，點(diǎn)為、連線中垂線與光屏的交點(diǎn)，光源發(fā)出的波長(zhǎng)為的光，經(jīng)出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到點(diǎn)，經(jīng)出射后直接傳播到點(diǎn)，由到點(diǎn)與由到點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為。玻璃片厚度為，玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5，空氣中光速為，不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。下列說(shuō)法正確的是（）

A．，O點(diǎn)為亮條紋 B．，O點(diǎn)為暗條紋C．，O點(diǎn)為亮條紋 D．，O點(diǎn)為暗條紋【答案】D【詳解】由于玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為，則光在該玻璃中傳播速度為，光從到和到的路程相等，設(shè)光從到點(diǎn)的時(shí)間為，從到點(diǎn)的時(shí)間為，點(diǎn)到的距離為，則有，，光傳播的時(shí)間差為，代入得，、到點(diǎn)的光程差，兩列波傳到點(diǎn)互相減弱，點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋。故選D。12．（2024·遼寧·校聯(lián)考一模）光纖準(zhǔn)直器是光通訊系統(tǒng)中的一種重要組件，它的作用是將光纖內(nèi)傳輸來(lái)的發(fā)散光轉(zhuǎn)變成準(zhǔn)直光（平行光），其簡(jiǎn)化工作原理如圖所示，棱鏡的橫截面為等腰三角形，從光纖一端射出三束相同的單色光a、b、c，b光與棱鏡的中心線重合，a、c光恰好分別入射到上、下側(cè)面的中點(diǎn)，經(jīng)棱鏡折射后與中心線平行。已知棱鏡橫截面的底角和入射光與中心線的夾角均為，棱鏡底邊長(zhǎng)為d，光在真空中的傳播速度為c，則（）A．棱鏡對(duì)光的折射率為 B．棱鏡對(duì)光的折射率為C．b光通過(guò)棱鏡需要的時(shí)間為 D．a(chǎn)光通過(guò)棱鏡需要的時(shí)間為【答案】D【詳解】AB．根據(jù)幾何關(guān)系，光在棱鏡上側(cè)面的入射角為，光在棱鏡上側(cè)面的折射角為，根據(jù)折射定律，棱鏡對(duì)光的折射率為，故AB錯(cuò)誤；C．光在棱鏡中的速度為，根據(jù)幾何關(guān)系有，，b光通過(guò)棱鏡需要的時(shí)間為，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)光通過(guò)棱鏡需要的時(shí)間為，故D正確。故選D。13．（2024·云南曲靖·統(tǒng)考一模）半圓形玻璃磚在光學(xué)中有許多重要應(yīng)用，可以用來(lái)做許多光學(xué)實(shí)驗(yàn)．如圖所示，一束光由半圓形玻璃磚的左側(cè)面沿半徑射入，經(jīng)界面折射后分為兩束光，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．玻璃對(duì)光的折射率大于對(duì)光的折射率B．現(xiàn)將入射光繞點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則光先消失C．在半圓形玻璃中，光的傳播時(shí)間大于光的傳播時(shí)間D．分別用光在同一個(gè)裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，光的干涉條紋間距小于光的干涉條紋間距【答案】D【詳解】A．由光路可知，玻璃對(duì)a光的偏折程度較大，可知玻璃對(duì)光的折射率小于對(duì)光的折射率，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．現(xiàn)將入射光繞點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光線在AB面上的入射角變大，則折射角變大，因a光折射角大于b光，可知a光先消失，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因a光折射率較大，根據(jù)可知a光在玻璃里的速度較小，則在半圓形玻璃中，光的傳播時(shí)間小于光的傳播時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因a光折射率較大，則頻率較大，波長(zhǎng)較短，分別用光在同一個(gè)裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，根據(jù)，可知光的干涉條紋間距小于光的干涉條紋間距，選項(xiàng)D正確。故選D。二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)14．（2024·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模）“波”字最早用于描述水紋起伏之狀，唐代詩(shī)人有“微風(fēng)動(dòng)柳生水波”的描述。圖甲為一列可看成簡(jiǎn)諧橫波的水波在時(shí)的波形圖，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法中正確的是（）A．水波沿x軸負(fù)方向傳播 B．水波的波速為C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的位移為 D．質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)【答案】AD【詳解】A．根據(jù)圖乙可知0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)甲圖可知水波沿x軸負(fù)方向傳播，A正確；B．根據(jù)甲乙圖像可知波長(zhǎng)為12cm，周期為1.2s，則，解得波速為，B錯(cuò)誤；C．從圖示的甲圖到t=1.0s波形向左移動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可知，此時(shí)Q點(diǎn)到平衡位置的距離與P點(diǎn)到平衡位置的距離相等，所以Q點(diǎn)位移為，C錯(cuò)誤；D．甲圖中質(zhì)點(diǎn)P位移為，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)P再經(jīng)過(guò)0.1s回到平衡位置，那么波形向左移動(dòng)，所以，則質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置坐標(biāo)為。故選AD。15．（2024·遼寧·校聯(lián)考一模）一個(gè)柱狀玻璃磚的橫截面如圖所示，它可視為由半徑為。R的四分之一圓弧OPQ與直角三角形OPM組成，。現(xiàn)有一束單色光從OM邊上的S點(diǎn)以入射角射入玻璃磚，折射光線恰好與OP垂直，接著經(jīng)圓弧面PQ發(fā)射后從N點(diǎn)垂直邊界OQ射出。已知光在真空中的速率為c，則（）A．該單色光在玻璃磚中的折射率為B．C．D．該單色光在玻璃磚中的傳播時(shí)間為【答案】AC【詳解】A．從點(diǎn)將光線反向延長(zhǎng)交圓弧于點(diǎn)，連接，得到玻璃磚內(nèi)的光路如圖所示折射光線與平行，由幾何關(guān)系可知折射角為，則折射率為，故A正確；BC．因、都垂直，所以；則有，，，可得，則有，，故B錯(cuò)誤，C正確；D．該單色光在玻璃磚材料中的傳播距離為，所以該單色光在玻璃磚材料中的傳播時(shí)間為，故D錯(cuò)誤。故選AC。非選擇題部分三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共14.0分）16．（2024·廣東佛山·統(tǒng)考一模）某研究性學(xué)習(xí)小組利用光電門傳感器、天平、刻度尺研究單擺的周期與擺球質(zhì)量、擺長(zhǎng)之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小球拉起一定角度后釋放（小于），利用光電門測(cè)出小球擺動(dòng)的周期。（1）該實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法為（選填“控制變量法”或“理想實(shí)驗(yàn)法”）；（2）如果實(shí)驗(yàn)組用該裝置分別在北京和順德兩地進(jìn)行探究“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，然后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖像，如圖乙所示，則在順德測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是（選填“A”或“B”）；（3）某次實(shí)驗(yàn)中，小組成員小明想用該裝置測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，已知繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球直徑為d，擺球擺動(dòng)過(guò)程中光電門接收到光信號(hào)強(qiáng)度I隨時(shí)間ｔ的變化如圖丙所示，和均為已知量，由此可知此次實(shí)驗(yàn)單擺的周期為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮〉挠?jì)算表達(dá)式（用上述已知的物理量表示）．【答案】控制變量法A【詳解】（1）[1]該實(shí)驗(yàn)是為了研究單擺的周期與擺球質(zhì)量、擺長(zhǎng)之間的關(guān)系。在研究研究單擺的周期與擺球質(zhì)量關(guān)系時(shí)，要控制擺長(zhǎng)不變；在研究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)，要控制擺球的質(zhì)量的不變，所以該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法。（2）[2]由單擺的周期公式有，整理有，由于順德在廣東省，地理位置上靠近赤道，緯度低，所以該地區(qū)的重力加速度小。結(jié)合上述式子可知，順德地區(qū)的實(shí)驗(yàn)圖像的斜率大，故圖線A為在順德地區(qū)測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果（3）[3]因?yàn)閿[球在一個(gè)周期內(nèi)要經(jīng)過(guò)兩次光電門，有，整理有，[4]由題意可知，擺球的擺長(zhǎng)為，由擺球的周期公式有，整理有，帶入周期和擺長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，整理有。17．（2024·吉林·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）在實(shí)驗(yàn)室用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示

（1）雙縫、光屏、單縫，依次是圖中的（填圖中的字母）。

（2）①圖是實(shí)驗(yàn)得到的紅光雙縫干涉圖樣照片，根據(jù)該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距（填“相等”或“不相等”）。（3）在某次測(cè)量中，觀察分劃板中心線與乙圖亮條紋中心對(duì)齊時(shí)的情形，如圖②所示。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭手輪，當(dāng)分劃板中心線與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)，目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的。（4）已知單縫與光屏間距，雙縫與光屏的間距，單縫與雙縫間距為，雙縫間距，圖①中分劃板中心線與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為，與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得該光的波長(zhǎng)的表達(dá)式為。【答案】DFC相等A【詳解】（1）[1]雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)備依次擺放的位置從左到右依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、濾光筒、光屏，雙縫、光屏、單縫，依次是圖中的D、F、C；（2）[2]①圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距相等；（3）[3]轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭手輪，當(dāng)分劃板中心線與亮條紋中心對(duì)齊時(shí)，目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的A；（4）[4]由，得。四、計(jì)算題（本大題共4小題，9分+10分+10分+12分共41分，解答過(guò)程請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明和必需的物理演算過(guò)程，只寫出最終結(jié)果的不得分）18．（2024·江蘇連云港·統(tǒng)考一模）時(shí)刻，波源O從平衡位置開(kāi)始持續(xù)振動(dòng)，時(shí)第一次回到平衡位置，形成的簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中恰好傳播到A點(diǎn)，如圖所示。求：（1）波在該介質(zhì)中的波速大小v；（2）處的質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷的時(shí)刻。【答案】（1）5m/s；（2）3.1s【詳解】（1）波在該介質(zhì)