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第10讲 机械振动和机械波 光
（2024 福建）如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（ ）
A．振幅为2.0cm
B．振动频率为2.5Hz
C．在t＝0.1s时速度为零
D．在t＝0.2s时加速度方向竖直向下
【解答】解：AB.从图像中可以直接读出振幅为1.0cm，周期为T＝0.4s，则频率fHz＝2.5Hz，故A错误，B正确；
C.t＝0.1s时，质点处平衡位置，速度为最大，故C错误；
D.t＝0.2s时，质点处于负向位移最大处，根据F＝﹣kx及牛顿第二定律，可知加速度方向与位移方向相反，为竖直向上，故D错误。
故选：B。
（2024 浙江）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A．t1时刻小球向上运动
B．t2时刻光源的加速度向上
C．t2时刻小球与影子相位差为π
D．t3时刻影子的位移为5A
【解答】解：A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，t1时刻，小球位移为零，位于平衡位置，随后位移变为负值，且大小增大，可知，t1时刻小球向下运动，故A错误；
B．以竖直向上为正方向，t2时刻光源的位移为正值，光源振动图像为正弦函数，表明其做简谐运动，根据F回＝﹣kx和F＝ma可得：
可知，其加速度方向与位移方向总是相反，位移方向向上，则加速度方向向下，故B错误；
C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即t2时刻小球与影子相位差为0，故C错误；
D．根据图2可知，t3时刻，光源位于最低点，则小球位于最高点，根据光的直线传播可知，屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据数学知识可得：
解得：x影子＝5A
即t3时刻影子的位移为5A，故D正确。
故选：D。
（2024 江西）如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（ ）
A．振动减弱；d＝4.725mm B．振动加强；d＝4.725mm
C．振动减弱；d＝9.45mm D．振动加强；d＝9.45mm
【解答】解：根据反射信号图像可知，超声波的传播周期T＝2×10﹣7s，又有波速v＝6300m/s
则超声波在机翼材料中的波长为：λ＝vT，解得：λ＝1.26×10﹣3m
结合题图（b）和题图（c）可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为：Δt＝1.5×10﹣6s
故两个反射信号的路程差为：，解得 d＝4.725×10﹣3m
因波程差等于半波长的奇数倍，故两个反射信号在探头处振动减弱，故A正确，BCD错误。
故选：A。
（2024 天津）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图1是t＝1s时该波的波形图，图2是x＝0处质点的振动图像。则t＝11s时该波的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：根据图2可知，该波的振动周期T＝4s，t＝11s＝2T，当t＝1s时，x＝0处的质点位移为正的最大，再经过Δt＝11s﹣1s＝10s＝2T，可知该质点应该位于波谷的位置，符合题意的只有C，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（2024 浙江）频率相同的简谐波源S1、S2和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t＝0时，S1、S2同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（ ）
A．两列波的波长为2m
B．两列波的起振方向均沿x正方向
C．S1和S2在平面内不能产生干涉现象
D．两列波的振幅分别为3cm和1cm
【解答】解：B、t＝4s时M点开始向上振动，说明此时一列波传播到M点，可知该波起振方向向上，t＝7sM点的振动开始改变，说明此时另一列波传播到M点，此时先传播到M点的波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，故后传播到M点的波使M点向上振动，即第二列波的起振方向向上，可知两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确；
A、S1、S2到M的距离之差为Δx＝6m，由题图可知两列波传到M的时间之差为Δt＝7s﹣4s＝3s。
波速为：m/s＝2m/s。
由题图可知周期T＝2s，则波长为：λ＝vT＝2×2m＝4m，故A错误；
C、波源S1、S2的频率相同，相位差恒定、振动方向相同，所以在平面内能产生干涉现象，故C错误；
D、两列波相遇之前M点的振幅为3cm，相遇之后M点的振幅为1cm，由B选项的分析可知M点是两波干涉的振动减弱点，并且是振幅最小的减弱点，可知后传播到M点的波的振幅为3cm﹣1cm＝2cm，则两列波的振幅分别为3cm和2cm，故D错误。
故选：B。
（2024 广东）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（ ）
A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点
B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失
C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射
D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大
【解答】解：A、在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，则绿光的偏折程度更大，根据题意可知，绿光比红光更靠近P点，故A错误；
B、红光的折射率小于绿光的折射率，根据全反射的临界角公式可知，θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，故B正确；
C、全反射现象只能发生在由光密介质射入光疏介质的时候发生，所以入射光不可能在MN面发生全反射，故C错误；
D、根据折射定律可知，，θ逐渐减小，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误；
故选：B。
（2024 重庆）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案可知（ ）
A．若h＝4cm，则 B．若h＝6cm，则
C．若，则h＝10cm D．若，则h＝5cm
【解答】解：根据几何关系画出光路图，如图所示
标注入射角θ1，折射角θ2，根据折射定律可得
A．若h＝4cm，则n＝2，故A错误；
B．若h＝6cm，则，故B正确；
C．若，则，故C错误；
D．若，则，故D错误。
故选：B。
一、机械振动与机械波
1.知识体系
2.波的叠加规律
(1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ，振动减弱的条件为Δx＝nλ＋。两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ＋，振动减弱的条件为Δx＝nλ。
(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大。
二、光的折射、光的波动性、电磁波与相对论
1.知识体系
2.光的波动性
(1)光的干涉产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定。
(2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝λ。
(3)发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。
【方法指导】
一、机械振动与机械波
1.分析简谐运动的技巧
(1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。
(2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向。
2.波的传播问题中四个问题
(1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致。
(2)传播中各质点随波振动，但并不随波迁移。
(3)沿波的传播方向上每个周期传播一个波长的距离。
(4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两个质点一定是反相点。
二、波动图像和振动图像的比较
振动图像 波的图像
研究 对象 一振动质点 沿波传播方向的所有质点
研究 内容 一质点的位移随时间的变化规律 某时刻介质中所有质点的空间分布规律
图像
图像 信息 (1)质点振动周期 (2)质点振幅 (3)某一质点在各时刻偏离平衡位置的位移 (4)某一质点在各时刻速度、加速度的方向 (1)波长、振幅 (2)任意一质点在该时刻偏离平衡位置的位移 (3)任意一质点在该时刻的加速度方向 (4)已知波的传播方向，可判断介质中各质点的振动方向；已知介质中某一质点的振动方向，可判断波的传播方向
图像 变化 随时间推移，图像延续，但已有形状不变 随时间推移，波形沿传播方向平移
三、光的折射和全反射
1.依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角。
2.通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象。
3.几何光学临界问题的分析
画出正确的光路图，从图中找出各种几何关系；利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的临界条件。
四、光路控制问题分析
类别 项目 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形 横截面是圆
对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折
应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向
考点一 振动与波动
（2024 临川区校级模拟）一列简谐横波在t＝2s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x＝2m处的质点P的振动图像如图乙所示，质点Q的平衡位置在x＝4m处，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的波速为3m/s
C．任意时刻P、Q两质点偏离平衡位置的位移相同
D．t＝0时刻质点Q向y轴负方向运动
【解答】解：t＝2s时P向下振动，根据“同侧法”可知该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B、根据图甲可知波长为λ＝4m，根据图乙可知周期为：T＝4s，所以该波的波速为：vm/s＝1m/s，故B错误；
C、P和Q平衡位置相距半波长，振动情况完全相反，所以任意时刻P、Q两质点偏离平衡位置的位移大小相同，方向相反（平衡位置除外），故C错误；
D、根据“同侧法”可知，t＝2s时Q沿y正方向振动，t＝0时，即向前推T，此时质点Q向y轴负方向运动，故D正确。
故选：D。
（2024 中山市校级模拟）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形图如图甲所示。图乙为介质中质点A的振动图像。下列说法中正确的是（ ）
A．该简谐波沿x轴负方向
B．波速为v＝0.1m/s
C．经过一个周期，质点A沿传播方向移动了10cm
D．x＝10cm处的质点再经过0.45s一定在波谷
【解答】解：A、根据质点A的振动图像可知，t＝0时刻质点A沿y轴正向运动，在甲图上，根据波形平移法可知，该简谐波沿x轴正方向，故A错误；
B、由图甲可知波长λ＝10cm＝0.1m，由图乙可知周期T＝0.2s，则波速为，故B错误；
C、简谐横波沿x轴传播，质点A只在自己平衡位置附近振动，而不随波向前迁移，故C错误；
D、x＝10cm处的质点在t＝0时间经过平衡位置向下振动，则再经过一定在波谷，故D正确。
故选：D。
（2024 衡阳县模拟）如图所示，波源O沿y轴做简谐运动，形成两列简谐横波，一列波在介质Ⅰ中沿x轴正方向传播，另一列波在介质Ⅱ中沿x轴负方向传播。t＝0时刻完整波形如图所示，此时两列波分别传到x1＝6m和x2＝﹣4m处。t＝1s时质点M位移不变，振动方向相反，已知波源振动周期大于1s。则（ ）
A．波源的起振方向沿y轴负方向
B．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波速之比为1：1
C．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波频率之比为2：3
D．介质Ⅱ中波的周期为1.5s
【解答】解：A、t＝0时，两列波分别传到x1＝6m和x2＝﹣4m处，由上下坡法可知，波源的起振方向沿y轴正方向，故A错误；
BC、两列波是由同一波源的振动形成的，所以频率相同，根据v＝λf可知
介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波速之比为2：3
故BC错误；
D、由t＝1s时质点M位移不变，振动方向相反可知（2T）+nT＝1s（n＝0，1，2，..）
可得Ts（n＝0，1，2...）
因为波源振动周期大于1s
所以n取0，当n＝0时，可得T＝1.5s
故D正确；
故选：D。
（2024 朝阳区校级模拟）一列简谐横波在t＝0时刻的波动图像如图1所示，质点M、N刚好在平衡位置，质点P在波峰。质点N的振动图像如图2所示，则下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．质点N的平衡位置坐标xN＝7.5m
C．质点M在ts时位移为0.04m
D．t＝0.5s时P点和M点的位移相同
【解答】解：A.由图2可知，t＝0时刻质点N的振动方向向下，如图：
由“同侧法”可知波沿x轴正方向传播，故A错误；
B.设该波t＝0时刻的波动方程为：，由图1可知，该波的波长λ＝6m×2＝12m，振幅为：A＝0.04m，将（0，0.02）代入可得：φ，
由图可知，M点平衡位置的坐标xM使，则xM＝1m，由图知xN＝xM+6m＝1m+6m＝7m，即：质点N的平衡位置坐标xN＝7m，故B错误；
C.由图2可知该波的周期为：T＝2s×2＝4s，可得质点N的振动方程为：，
则质点N在ts时位移为：，
因为质点M、N平衡位置相差6m，为半波长，则质点M、N振动步调相反，则质点M在ts时位移为0.02m，故C错误；
D.由以上分析及图可知，P的平衡位置坐标满足：xP+6m÷2＝xM，则：xP＝1m﹣3m＝﹣2m，结合B选项及数学知识可知，t＝0.5s时该波的波动方程为：，
将xP＝﹣2m，xM＝1m代入可得：，则t＝0.5s时P点和M点的位移相同，故D正确。
故选：D。
考点二 光的折射与反射
（2024 全国模拟）如图所示，一透明圆柱体的底面圆周直径为d，圆柱体的高为。其中上底面的中心有一点光源向下底面发射红光，下底面恰好有一半的面积有光透出。真空中光速为c，不考虑二次反射，则下列说法中正确的是（ ）
A．圆柱体对该单色光的折射率为
B．若换用紫光，下底面的透光面积会增大
C．经下底面射出的光线中时间最短的是
D．若增大圆柱体的高度，下底面的透光面积会减小
【解答】解：A．设射到A点光线刚好发生全反射
下底面恰好有一半的面积有光透出，则
得
根据题意
根据几何关系
又
所以
故A正确；
B．若换用紫光，折射率增大，临界角减小，下底面的透光面积会减小，故B错误；
C．光在圆柱体中传播的速度
经下底面射出的光线中时间最短的是
解得t
故C错误；
D．若增大圆柱体的高度，折射率不变，则临界角不变，下底面的透光面积会增大，故D错误。
故选：A。
（2024 邢台二模）一半圆形玻璃砖的截面如图所示，截面内一细束单色光以45°的入射角从MN上射入，在入射点由N缓慢移动到M的过程中，不考虑光的反射，圆弧MN上有一半区域有光线射出，已知玻璃砖的半径为R，单色光在真空中的传播速度为c，A为半圆的中点，下列说法正确的是（ ）
A．圆弧AN上没有光线射出区域的长度与圆弧AN长度之比为5：6
B．出射光线与水平方向最大夹角为60°
C．出射光线与入射光线均不平行
D．能从圆弧上射出的光线中，在玻璃砖内的最大传播时间为
【解答】解：A.如图所示
设P和Q分别是半圆上光线射出的临界位置，因为半圆上有一半区域有光线射出，可知
∠POQ＝90°
设光线射入玻璃砖后的折射角为θ，全反射临界角为C，由几何关系可知
∠POM＝∠AOQ
即
90°﹣θ﹣C＝C﹣θ
解得
C＝45°
根据全反射临界角公式sinC
解得折射率
n
又由折射定律可知
解得
θ＝30°
则
C﹣θ＝45°﹣30°＝15°
故圆弧AN上没有光线射出的区域的长度与圆弧AN长度之比为.
故A正确；
B.结合几何知识可知，出射光线与水平方向夹角最大为75°，故B错误；
C.由对称性可知，从A点出射的光线与入射光平行，故C错误；
D.玻璃砖内的光线路径最长的是从A点出射的光线，故最大传播时间为
tmax
故D错误。
故选：A。
（2024 开福区校级模拟）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，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
C．a光从P点射出时，a光经过SP路程所需的时间为
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
【解答】解：A、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，
只剩下a光从顶部射出时，b光发生全反射，而a光没发生全反射，可知b光临界角比a光小，
根据
可知b光的折射率比a光的大，根据
可知在此透光材料中b光的传播速度小于a光的传播速度，故A错误；
B、只剩下a光从顶部射出时，如图所示，
由题意可知
可得
则
∠POA＝45°
在△OPS中，由正弦定理得
b光发生全反射有
此透光材料对b光的折射率为
故B正确；
C、a光从P点射出时，a光经过SP路程所需的时间为
故C错误；
D、b光的折射率比a光的大，b光的频率比a光的大，则b光的波长比a光的小，波长越长，越容易发生明显的衍射现象，则同一装置用a、b光做单缝衍射实验，a光的衍射现象更加明显，故D错误。
故选：B。
（2024 洛阳一模）彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）
A．在真空中传播时，a光的波长更长
B．在水滴中，a光的传播速度小
C．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小
【解答】解：A．a、b两条出射光线均在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，由折射定律
，折射率和角度正弦成反比
则折射率na＞nb
根据规律，折射率大的光的频率高，则频率fa＞fb
根据c＝λf，真空中传播时，a、b波长的关系λa＜λb
故A错误；
B．根据，则有
所以两束光在水滴中的传播速度关系为
va＜vb
故B正确；
C．根据双缝干涉条纹间距公式知，b光的相邻条纹间距大，故C错误；
D．根据临界角与折射率的关系可知，b光的临界角大于a光的临界角，故D错误。
故选：B。
考点三 光的波动性与电磁波
（2024 金东区校级模拟）某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。光把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡
B．若增大C，则t3﹣t2的值将减小
C．在t1～t2时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向
D．在t2～t3时间段，线圈L中储存的磁场能在逐渐增大
【解答】解：A.电容器两端的电压逐渐减小的原因有两个分别是电路向外辐射电磁波，和电路本身的发热转化为内能，若电路中的电阻忽略不计，电路仍向外辐射电磁波，电压随时间做减幅振荡，故A错误；
B.若增大C，根据电磁振荡的周期公式T，可知电路的振荡周期增大，则 t3﹣t2 增大，故B错误；
C.在 t1～t2时间段，电容器两端的电压为正且在增大，电容器处于正向充电，电流方向为图甲中的顺时针方向，故C错误；
D.在 t2～t3 时间段，电容器两端的电压为正且在减小，电容器处于正向放电，电场能在减小，由能量守恒定律可知，线圈中的磁场能正逐渐增大，故D正确。
故选：D。
（2024 浙江一模）图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件长为d，下列说法正确的是（ ）
A．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大
B．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变
C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号
D．霍尔元件的长度d增加，霍尔电压的最大值减小
【解答】A．起振器振动频率与固有频率的大小关系未知，则随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅不一定增大，故A错误；
B．锥形振荡管的振动为受迫振动，锥形振荡管的振动频率等于起振器振动频率，所以起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率增大，故B错误；
C．锥形振荡管左右振动时，磁场方向不变，霍尔元件的a、b端输出的电流方向不会改变，则会输出直流信号，故C错误；
D．设霍尔元件高为h，根据平衡关系可知
流过霍尔元件的电流为
I＝neSv
霍尔元件的横截面积为
S＝dh
联立解得：
由此可知，霍尔元件的宽度d增加，霍尔电压的最大值减小，故D正确。
故选：D。
（2024 镇海区校级一模）电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中的磁场方向向上且电流正在减小
B．极板间的电势差正在变大、电场能正在变小
C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小
D．若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
【解答】解：A．由图可知，电容器正在放电，电流变大，线圈中的磁场方向向上且电流正在变大，故A错误；
B．电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则带电量减小，由
可知极板间的电势差正在变小，所以电场能正在变小，故B错误；
C．若在线圈中插入铁芯，则L变大，根据
则发射的电磁波频率变小，故C正确；
D．若增大电容器极板间的正对面积，则电容器电容C增大，根据
则发射的电磁波波长变长，故D错误。
故选：C。
（2024 香坊区校级四模）如图为理想LC振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强E的方向与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，M是电路中的一点。下列说法中正确的是（ ）
A．电路中的磁场能在增大
B．流过M点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小
D．电容器所带电荷量正在减少
【解答】解：根据安培定则可以判断此时电路中通过M点的电流方向为水平向左，因为电容器中电场线的方向是竖直向下的，所以上极板带正电，则此时是给电容器充电的过程，可知电流是减小的，磁场能转化为电场能，电容器所带电荷量是增加的，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（2024 郑州一模）战绳作为一项超燃脂的运动十分受人欢迎，运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐运动）形成横波。如图甲所示，某人把两根相同的绳一端固定在同一点，两只手分别握住绳另一端，上下抖动使绳振动起来。以手抖动的平衡位置作为坐标原点，如图乙所示为健身者左手抖动绳过程中某时刻的波形图，左手抖动频率为1.25Hz，则（ ）
A．波的传播速度为8.75m/s
B．该时刻质点Q的振动方向为y轴负方向
C．健身者抖动绳子频率越高，波在绳子中的传播速度越快
D．该时刻质点P的位移为
【解答】解：A、由图可知：λ＝2×（7﹣3）m＝8m，波速v＝λf＝8×1.25m/s＝10m/s，故A错误；
BD、波向右传播，根据同侧法可知质点Q的振动方向为y轴正方向，O点的振动方向沿y轴负方向，故从该时刻开始计时P点的振动方程为y＝20sin（2πft）cm，故t＝0时P点的位移为y10cm，故B错误，D正确；
C、波在绳子中的传播速度由介质决定，与频率无关，故C错误。
故选：D。
（2024 南昌模拟）沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q的平衡位置分别位于x＝3m、x＝4m处。若从t＝0时刻开始，经0.5s质点Q第一次到达波峰，则此时质点P的运动方向和该横波的波速分别是（ ）
A．沿y轴正方向，2m/s B．沿y轴正方向，6m/s
C．沿y轴负方向，2m/s D．沿y轴负方向，6m/s
【解答】解：根据波沿x轴负方向传播，运用同侧法判断可知t＝0时刻，质点Q在向上振动，第一次到达波峰需要经历，则
解得该列机械波的周期为
T＝2s
由图像可知该波的波长为λ＝4m，则波速
vm/s＝2m/s
故经0.5s时，质点P处于平衡位置，与t＝0时刻Q点的振动方向一致，即沿y轴正方向运动。
故BCD错误，A正确。
故选：A。
（2024 宿迁一模）如图所示，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象。此时刻（ ）
A．a点向下振动，b点向上振动
B．a点向下振动，b点向下振动
C．a点向上振动，b点向下振动
D．a点向上振动，b点向上振动
【解答】解：根据平移法结合波的传播方向可知a点叠加向下振动，b点叠加向上振动，故A正确，BCD错误；
故选：A。
（2024 南宁模拟）一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播，波速为2m/s，t＝0时的波形图如图所示，在波的传播方向上有一质点P。则（ ）
A．0～1.5s内质点P运动的路程小于0.1m
B．t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向
C．该波的波长为14m
D．该波的周期为7s
【解答】解：C、由图可知，该波的波长为12m，故C错误；
D、根据波速公式v得，该波的周期为，故D错误；
A、0～1.5s内即在内，由于t＝0时质点P不在平衡位置和最大位移处，0～1.5s内，质点P向y轴负方向振动，速度越来越小，故运动的路程小于振幅0.1m，故A正确；
B、质点P做简谐运动，加速度方向始终指向平衡位置，则t＝0时质点P的加速度方向沿y轴正方向，故B错误。
故选：A。
（2024 雨花区校级模拟）现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（ ）
A．降噪过程应用的是声波的衍射原理
B．理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等
C．P点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为4A（A为降噪声波的振幅）
D．P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
【解答】解：AB．由图可看出，理想状态下降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉现象，由于两列声波等幅反相，振动减弱，起到降噪作用，所以降噪过程应用的是声波的干涉原理，故A错误，B正确；
C．图乙所示，此时介质中的质点P处于平衡位置，但因为两列声波等大反向，所以合振幅为零，故质点P静止不动，路程为零，故C错误；
D．波传播时，质点不随波移动，只在平衡位置附近振动，则P点并不随波移动，故D错误。
故选：B。
（2024 黑龙江一模）一般来说现在的手机上都会有2个麦克风，一个比较大的位于手机下方，另一个一般位于手机顶部。查阅手机说明后知道手机内部上麦克风为降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列错误的是（ ）
A．降噪过程实际上是声波发生了干涉
B．降噪过程本质上是两列声波相遇时叠加的结果
C．降噪声波与环境噪声的传播速度一定相等
D．P点经过一个周期沿波的传播方向传播的距离为一个波长
【解答】解：
A.依题意，降噪过程，应用了波的干涉原理，故A正确；
B.依题意，降噪过程，应用了波的干涉原理，本质上是两列声波相遇时叠加的结果，故B正确；
C.机械波传播速度由介质决定，降噪声波与环境噪声的传播速度一定相等，故C正确；
D.P点不随波移动，故D错误；
本题选错误的，故选：D。
（2024 镇海区模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中正确的是（ ）
A．逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射
B．逐渐减小入射角i，红光先发生全反射
C．红光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长
D．紫光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长
【解答】解：AB、紫光的折射率较大，根据临界角公式可知，紫光的临界角较小，而紫光射到玻璃内表面时入射角较大，所以逐渐减小入射角i时，紫光先发生全反射，故A正确，B错误；
CD、设任一光在O点的折射角为r，则光在玻璃中传播距离为
s＝2Rsinr
传播时间为
光在介质中的传播速度为
在O点，结合折射定律有
联立整理得
，可见t与n无关，所以紫光和红光在半圆柱体中传播时间相同，同时从半圆柱体玻璃中射出，故CD错误。
故选：A。
（2024 扶绥县一模）如图是截面为扇形的柱体玻璃砖，扇形截面的圆心角为60°，平面NOO'N'经过特殊处理，可以将射到它上面的光线全部吸收。与平面OMN平行的平行光线照射在整个MOO'M'平面上，入射角为45°，这些光线只有一部分能从弧面MNN'M'射出，已知玻璃对该光的折射率为，则弧面MNN'M'上能射出光线的面积占它表面积的百分比为（ ）
A．75% B．50% C．35% D．15%
【解答】解：根据题意，作光线在截面MON中的光路如图所示。
设恰好在上发生全反射的临界光线在MO上的折射角为r，入射角为i＝45°，由折射定律得
根据临界角公式有
设该光线在上的入射点的法线OP与MO间的圆心角α，由几何关系得
α+r+C＝90°
解得
α＝15°
故弧面MNN'M'上能射出光线的面积占它表面积的百分比为
即弧面MNN'M'上能射出光线的面积其表面积的75%，故A正确，BCD错误。
故选：A。
（2024 苏州校级二模）利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。T1和T2是具有标准平面的玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为ΔL。则以下说法正确的是（ ）
A．|D﹣D0|
B．A与A0直径相差越大，ΔL越大
C．轻压T1右端，若ΔL增大则有D＜D0
D．A与A0直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹
【解答】解：A、设两标准平面的玻璃平晶之间的夹角为θ，由题图可得：
由空气薄膜干涉的条件可知
2ΔLtanθ＝λ
又
联立解得：，故A正确；
B、由上述分析可知，A0与A直径相差越大，θ越大，ΔL越小，B错误；
C、轻压T1右端，若ΔL增大，则θ减小，说明D＞D0，故C错误；
D、当A与A0直径相等时，tanθ＝0，空气薄膜的厚度处处相等，不能形成图乙中的干涉条纹，故D错误。
故选：A。
（2024 镇海区模拟）如图所示的示意图或者实验装置都源自于课本，下列说法正确的是（ ）
A．甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹
B．乙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转90°，条纹也跟着顺时针旋转90°
C．丙图为劈尖干涉检查平整度示意图，由条纹可以推断出P处凹陷，Q处凸起
D．丁图是光的偏振应用，光的偏振表明光是一种纵波
【解答】解：A．白炽灯光是由多种单色光组成，各单色光的波长不同，如果用白炽灯直接照射双缝，由双缝干涉条纹间距公式可知，不同波长的光，产生的条纹间距不同，因此会产生彩色条纹，在屏上不可以得到等宽、等亮的干涉条纹，故A错误；
B．乙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转90°，肥皂泡薄膜仍然是上薄下厚，条纹不会跟着顺时针旋转90°，故B错误；
C．丙图为劈尖干涉检查平整度示意图，由干涉原理可知，若某处凹陷，则对应条纹提前出现，若某处凸起，则对应的条纹延后出现，因此由条纹可以推断出P处凹陷，Q处凸起，故C正确；
D．只有横波会产生偏振现象，因此光的偏振表明光是一种横波，故D错误。
故选：C。
（2024 泰安三模）如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果
B．在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的
C．如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大
D．若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大
【解答】解：A、乙图中的条纹是单色光分别在M的下表面和N的上表面的反射光发生干涉而形成的，故A错误；
B、在任意一条明条纹的下方，反射光的光程差相等，所以空气薄膜的厚度都是相等的，故B错误；
C、若抽去一张纸片，同一位置沿着斜面的方向，光程差的变化变缓，条纹间距将变宽，故C正确；
D、根据tanθ可知，改用频率更高的光，波长变短，条纹间距变窄，故D错误；
故选：C。
（2024 梅州二模）如图，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，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
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
【解答】解：A、入射光在气泡表面的p点恰好发生全反射，反射角为θ，根据反射定律可知入射角为θ，则临界角为θ，水的折射率为，故A错误；
B、根据得光在水球中的传播速度为v＝csinθ，故B错误；
CD、光从空气进入水球，波速变小，频率不变，根据v＝λf可知波长变短，故C正确，D错误。
故选：C。
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第10讲 机械振动和机械波 光
（2024 福建）如图（a），装有砂粒的试管竖直静浮于水中，将其提起一小段距离后释放，一段时间内试管在竖直方向的振动可视为简谐运动。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，试管振动图像如图（b）所示，则试管（ ）
A．振幅为2.0cm
B．振动频率为2.5Hz
C．在t＝0.1s时速度为零
D．在t＝0.2s时加速度方向竖直向下
（2024 浙江）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为l，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为2l，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（ ）
A．t1时刻小球向上运动
B．t2时刻光源的加速度向上
C．t2时刻小球与影子相位差为π
D．t3时刻影子的位移为5A
（2024 江西）如图（a）所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图（b）、（c）所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6300m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（ ）
A．振动减弱；d＝4.725mm B．振动加强；d＝4.725mm
C．振动减弱；d＝9.45mm D．振动加强；d＝9.45mm
（2024 天津）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图1是t＝1s时该波的波形图，图2是x＝0处质点的振动图像。则t＝11s时该波的波形图为（ ）
A． B．
C． D．
（2024 浙江）频率相同的简谐波源S1、S2和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t＝0时，S1、S2同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（ ）
A．两列波的波长为2m
B．两列波的起振方向均沿x正方向
C．S1和S2在平面内不能产生干涉现象
D．两列波的振幅分别为3cm和1cm
（2024 广东）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（ ）
A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点
B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失
C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射
D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大
（2024 重庆）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案可知（ ）
A．若h＝4cm，则 B．若h＝6cm，则
C．若，则h＝10cm D．若，则h＝5cm
一、机械振动与机械波
1.知识体系
2.波的叠加规律
(1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ，振动减弱的条件为Δx＝nλ＋。两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ＋，振动减弱的条件为Δx＝nλ。
(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大。
二、光的折射、光的波动性、电磁波与相对论
1.知识体系
2.光的波动性
(1)光的干涉产生的条件：发生干涉的条件是两光源频率相等，相位差恒定。
(2)两列光波发生稳定干涉现象时，光的频率相等，相位差恒定，条纹间距Δx＝λ。
(3)发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多或比光的波长小。
【方法指导】
一、机械振动与机械波
1.分析简谐运动的技巧
(1)物理量变化分析：以位移为桥梁，位移增大时，振动质点的回复力、加速度、势能均增大，速度、动能均减小；反之，则产生相反的变化。
(2)矢量方向分析：矢量均在其值为零时改变方向。
2.波的传播问题中四个问题
(1)沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致。
(2)传播中各质点随波振动，但并不随波迁移。
(3)沿波的传播方向上每个周期传播一个波长的距离。
(4)在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两个质点一定是反相点。
二、波动图像和振动图像的比较
振动图像 波的图像
研究 对象 一振动质点 沿波传播方向的所有质点
研究 内容 一质点的位移随时间的变化规律 某时刻介质中所有质点的空间分布规律
图像
图像 信息 (1)质点振动周期 (2)质点振幅 (3)某一质点在各时刻偏离平衡位置的位移 (4)某一质点在各时刻速度、加速度的方向 (1)波长、振幅 (2)任意一质点在该时刻偏离平衡位置的位移 (3)任意一质点在该时刻的加速度方向 (4)已知波的传播方向，可判断介质中各质点的振动方向；已知介质中某一质点的振动方向，可判断波的传播方向
图像 变化 随时间推移，图像延续，但已有形状不变 随时间推移，波形沿传播方向平移
三、光的折射和全反射
1.依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角。
2.通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象。
3.几何光学临界问题的分析
画出正确的光路图，从图中找出各种几何关系；利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的临界条件。
四、光路控制问题分析
类别 项目 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
结构 玻璃砖上下表面是平行的 横截面为三角形 横截面是圆
对光线的作用 通过平行玻璃砖的光线不改变传播方向，但要发生侧移 通过三棱镜的光线经两次折射后，出射光线向棱镜底边偏折 圆界面的法线是过圆心的直线，经过两次折射后向圆心偏折
应用 测定玻璃的折射率 全反射棱镜，改变光的传播方向 改变光的传播方向
考点一 振动与波动
（2024 临川区校级模拟）一列简谐横波在t＝2s时刻的波形图如图甲所示，平衡位置在x＝2m处的质点P的振动图像如图乙所示，质点Q的平衡位置在x＝4m处，下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的波速为3m/s
C．任意时刻P、Q两质点偏离平衡位置的位移相同
D．t＝0时刻质点Q向y轴负方向运动
（2024 中山市校级模拟）一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形图如图甲所示。图乙为介质中质点A的振动图像。下列说法中正确的是（ ）
A．该简谐波沿x轴负方向
B．波速为v＝0.1m/s
C．经过一个周期，质点A沿传播方向移动了10cm
D．x＝10cm处的质点再经过0.45s一定在波谷
（2024 衡阳县模拟）如图所示，波源O沿y轴做简谐运动，形成两列简谐横波，一列波在介质Ⅰ中沿x轴正方向传播，另一列波在介质Ⅱ中沿x轴负方向传播。t＝0时刻完整波形如图所示，此时两列波分别传到x1＝6m和x2＝﹣4m处。t＝1s时质点M位移不变，振动方向相反，已知波源振动周期大于1s。则（ ）
A．波源的起振方向沿y轴负方向
B．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波速之比为1：1
C．介质Ⅰ中与介质Ⅱ中波频率之比为2：3
D．介质Ⅱ中波的周期为1.5s
（2024 朝阳区校级模拟）一列简谐横波在t＝0时刻的波动图像如图1所示，质点M、N刚好在平衡位置，质点P在波峰。质点N的振动图像如图2所示，则下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．质点N的平衡位置坐标xN＝7.5m
C．质点M在ts时位移为0.04m
D．t＝0.5s时P点和M点的位移相同
考点二 光的折射与反射
（2024 全国模拟）如图所示，一透明圆柱体的底面圆周直径为d，圆柱体的高为。其中上底面的中心有一点光源向下底面发射红光，下底面恰好有一半的面积有光透出。真空中光速为c，不考虑二次反射，则下列说法中正确的是（ ）
A．圆柱体对该单色光的折射率为
B．若换用紫光，下底面的透光面积会增大
C．经下底面射出的光线中时间最短的是
D．若增大圆柱体的高度，下底面的透光面积会减小
（2024 邢台二模）一半圆形玻璃砖的截面如图所示，截面内一细束单色光以45°的入射角从MN上射入，在入射点由N缓慢移动到M的过程中，不考虑光的反射，圆弧MN上有一半区域有光线射出，已知玻璃砖的半径为R，单色光在真空中的传播速度为c，A为半圆的中点，下列说法正确的是（ ）
A．圆弧AN上没有光线射出区域的长度与圆弧AN长度之比为5：6
B．出射光线与水平方向最大夹角为60°
C．出射光线与入射光线均不平行
D．能从圆弧上射出的光线中，在玻璃砖内的最大传播时间为
（2024 开福区校级模拟）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，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
C．a光从P点射出时，a光经过SP路程所需的时间为
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
（2024 洛阳一模）彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再次折射形成。如图所示，一束太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，关于a光和b光的说法中，正确的是（ ）
A．在真空中传播时，a光的波长更长
B．在水滴中，a光的传播速度小
C．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距小
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角小
考点三 光的波动性与电磁波
（2024 金东区校级模拟）某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。光把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡
B．若增大C，则t3﹣t2的值将减小
C．在t1～t2时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向
D．在t2～t3时间段，线圈L中储存的磁场能在逐渐增大
（2024 浙江一模）图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件长为d，下列说法正确的是（ ）
A．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大
B．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变
C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号
D．霍尔元件的长度d增加，霍尔电压的最大值减小
（2024 镇海区校级一模）电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中的磁场方向向上且电流正在减小
B．极板间的电势差正在变大、电场能正在变小
C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小
D．若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
（2024 香坊区校级四模）如图为理想LC振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强E的方向与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，M是电路中的一点。下列说法中正确的是（ ）
A．电路中的磁场能在增大
B．流过M点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小
D．电容器所带电荷量正在减少
（2024 郑州一模）战绳作为一项超燃脂的运动十分受人欢迎，运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐运动）形成横波。如图甲所示，某人把两根相同的绳一端固定在同一点，两只手分别握住绳另一端，上下抖动使绳振动起来。以手抖动的平衡位置作为坐标原点，如图乙所示为健身者左手抖动绳过程中某时刻的波形图，左手抖动频率为1.25Hz，则（ ）
A．波的传播速度为8.75m/s
B．该时刻质点Q的振动方向为y轴负方向
C．健身者抖动绳子频率越高，波在绳子中的传播速度越快
D．该时刻质点P的位移为
（2024 南昌模拟）沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q的平衡位置分别位于x＝3m、x＝4m处。若从t＝0时刻开始，经0.5s质点Q第一次到达波峰，则此时质点P的运动方向和该横波的波速分别是（ ）
A．沿y轴正方向，2m/s B．沿y轴正方向，6m/s
C．沿y轴负方向，2m/s D．沿y轴负方向，6m/s
（2024 宿迁一模）如图所示，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象。此时刻（ ）
A．a点向下振动，b点向上振动
B．a点向下振动，b点向下振动
C．a点向上振动，b点向下振动
D．a点向上振动，b点向上振动
（2024 南宁模拟）一列简谐横波在介质中沿x轴负方向传播，波速为2m/s，t＝0时的波形图如图所示，在波的传播方向上有一质点P。则（ ）
A．0～1.5s内质点P运动的路程小于0.1m
B．t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向
C．该波的波长为14m
D．该波的周期为7s
（2024 雨花区校级模拟）现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（ ）
A．降噪过程应用的是声波的衍射原理
B．理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等
C．P点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为4A（A为降噪声波的振幅）
D．P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
（2024 黑龙江一模）一般来说现在的手机上都会有2个麦克风，一个比较大的位于手机下方，另一个一般位于手机顶部。查阅手机说明后知道手机内部上麦克风为降噪麦克风。进一步翻阅技术资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列错误的是（ ）
A．降噪过程实际上是声波发生了干涉
B．降噪过程本质上是两列声波相遇时叠加的结果
C．降噪声波与环境噪声的传播速度一定相等
D．P点经过一个周期沿波的传播方向传播的距离为一个波长
（2024 镇海区模拟）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，紫光和红光分别从B、C点射出。下列说法中正确的是（ ）
A．逐渐减小入射角i，紫光先发生全反射
B．逐渐减小入射角i，红光先发生全反射
C．红光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长
D．紫光在半圆柱体玻璃中传播的时间较长
（2024 扶绥县一模）如图是截面为扇形的柱体玻璃砖，扇形截面的圆心角为60°，平面NOO'N'经过特殊处理，可以将射到它上面的光线全部吸收。与平面OMN平行的平行光线照射在整个MOO'M'平面上，入射角为45°，这些光线只有一部分能从弧面MNN'M'射出，已知玻璃对该光的折射率为，则弧面MNN'M'上能射出光线的面积占它表面积的百分比为（ ）
A．75% B．50% C．35% D．15%
（2024 苏州校级二模）利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图甲所示。T1和T2是具有标准平面的玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图乙所示，测得相邻条纹的间距为ΔL。则以下说法正确的是（ ）
A．|D﹣D0|
B．A与A0直径相差越大，ΔL越大
C．轻压T1右端，若ΔL增大则有D＜D0
D．A与A0直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹
（2024 镇海区模拟）如图所示的示意图或者实验装置都源自于课本，下列说法正确的是（ ）
A．甲图为双缝干涉示意图，可以用白炽灯直接照射双缝，在屏上可以得到等宽、等亮的干涉条纹
B．乙图为肥皂泡薄膜干涉示意图，将框架顺时针旋转90°，条纹也跟着顺时针旋转90°
C．丙图为劈尖干涉检查平整度示意图，由条纹可以推断出P处凹陷，Q处凸起
D．丁图是光的偏振应用，光的偏振表明光是一种纵波
（2024 泰安三模）如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果
B．在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的
C．如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大
D．若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大
（2024 梅州二模）如图，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，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
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
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