五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題08光學機械振動機械波考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1光學2021、2022、2023、2024、2025光學部分是必考點，命題突出考查光的折射、折射率、全反射的計算，常以玻璃磚、三棱鏡等為介質(zhì)設置問題，也會涉及光的干涉、衍射和偏振等波動性內(nèi)容，題型多為選擇題。機械振動與機械波屬于必考內(nèi)容，主要以簡諧振動、波的圖像為載體，結(jié)合實際生產(chǎn)生活情景進行考查，重點考查波的傳播、波的圖像和振動與波的關系，題型包括選擇題、填空題和計算題，還可能出現(xiàn)與萬有引力、光學等知識的綜合試題。整體上，光學和機械振動機械波的命題注重將知識與實際情境相結(jié)合，強調(diào)對基本公式的應用和對圖像的分析，且有一定的跨模塊綜合趨勢，對考生的建模能力和信息提取分析能力要求逐步提高考點2機械振動機械波2021、2022、2023、2024、2025考點01光學1．（2025·遼寧·高考）如圖，利用液導激光技術加工器件時，激光在液束流與氣體界面發(fā)生全反射。若分別用甲、乙兩種液體形成液束流，甲的折射率比乙的大，則（

）A．激光在甲中的頻率大 B．激光在乙中的頻率大C．用甲時全反射臨界角大 D．用乙時全反射臨界角大【答案】D【詳析】AB．激光在不同介質(zhì)中傳播時，其頻率不變，故AB錯誤；CD．根據(jù)sinC=1n，甲的折射率比乙的大，則用乙時全反射臨界角大，故故選D。2．（2024·遼寧·高考）某同學自制雙縫干涉實驗裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮紋中央間距變小的是（）A．換用更粗的頭發(fā)絲 B．換用紅色激光照雙縫C．增大紙板與墻面的距離 D．減小光源與紙板的距離【答案】A【詳析】由于干涉條紋間距ΔxA．換用更粗的頭發(fā)絲，雙縫間距d變大，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變小，故AB．換用紅色激光照雙縫，波長變長，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變大，故BC．增大紙板與墻面的距離l，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變大，故CD．減小光源與紙板的距離，不會影響相鄰兩條亮紋中央間距Δx，故D故選A。3．（2023·遼寧·高考）“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航行時，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

A．插入水中的筷子、看起來折斷了B．陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C．駛近站臺的火車，汽笛音調(diào)變高D．振動音叉的周圍，聲音忽高忽低【答案】BD【詳析】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，與該問題的物理原理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。故選BD。4．（2022·遼寧·高考）完全失重時，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮。2021年12月，在中國空間站“天宮課堂”的水球光學實驗中，航天員向水球中注入空氣形成了一個內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（

）A．此單色光從空氣進入水球，頻率一定變大B．此單色光從空氣進入水球，頻率一定變小C．若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射D．若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射【答案】C【詳析】AB．光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關，頻率不變，AB錯誤；CD．如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線經(jīng)過水球后的折射角為α、光線進入氣泡的入射角為θ，根據(jù)幾何關系有sin(π-θ)R=sinαr則可得出光線2的θ大于光線1的θ，故若光線1在M故選C。5．（2021·遼寧·高考）一束復色光從空氣射入光導纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）A．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大【答案】C【詳析】由光路圖可知a光的偏折程度沒有b光的大，因此a光的折射率小，頻率小，由全反射sinC故選C。考點02機械振動機械波6．（2025·遼寧·高考）平衡位置在同一水平面上的兩個振動完全相同的點波源，在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生兩列波。若波峰用實線表示，波谷用虛線表示，P點位于其最大正位移處，曲線ab上的所有點均為振動減弱點，則下列圖中可能滿足以上描述的是（

）A． B．C． D．【答案】C【詳析】根據(jù)題意P點位于其最大正位移處，故可知此時P點位于兩列波的波峰與波峰相交處；根據(jù)干涉規(guī)律可知，相鄰波峰與波峰，波谷與波谷連線上的點都是加強點，故A圖像中的曲線ab上的點存在振動加強點，不符合題意。故選C。7．（2024·遼寧·高考）如圖（a），將一彈簧振子豎直懸掛，以小球的平衡位置為坐標原點O，豎直向上為正方向建立x軸。若將小球從彈簧原長處由靜止釋放，其在地球與某球狀天體表面做簡諧運動的圖像如（b）所示（不考慮自轉(zhuǎn)影響），設地球、該天體的平均密度分別為ρ1和ρ2，地球半徑是該天體半徑的n倍。A．2n B．n2 C．2n【答案】C【詳析】設地球表面的重力加速度為g，某球體天體表面的重力加速度為g'，彈簧的勁度系數(shù)為kkk可得gg可得gg'=2GG聯(lián)立可得ρ故選C。8．（2023·遼寧·高考）“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航行時，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

A．插入水中的筷子、看起來折斷了B．陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C．駛近站臺的火車，汽笛音調(diào)變高D．振動音叉的周圍，聲音忽高忽低【答案】BD【詳析】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，與該問題的物理原理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。故選BD。9．（2022·遼寧·高考）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，關于質(zhì)點P的說法正確的是（）A．該時刻速度沿y軸正方向 B．該時刻加速度沿y軸正方向C．此后14周期內(nèi)通過的路程為A D．此后12周期內(nèi)沿x【答案】A【詳析】AB．波沿x軸正向傳播，由“同側(cè)法”可知，該時刻質(zhì)點P的速度方向沿y軸正向，加速度沿y軸負向，選項A正確，B錯誤。C．在該時刻質(zhì)點P不在特殊位置，則在14周期內(nèi)的路程不一定等于A，選項CD．質(zhì)點只能在自己平衡位置附近振動，而不隨波遷移，選項D錯誤。故選A。10.（2021·遼寧·高考）一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，t=2s時的波形如圖（a）所示，x=2m處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，則波速可能是（）A．15m/s B．25m/s C．35m/s D【答案】A【詳析】根據(jù)圖b可知t=2s時x=2m處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向下振動；又因為該波向負方向傳播，結(jié)合圖a，利用“上下坡”法可知x=2m為半波長的奇數(shù)倍，即有2n-1λ2=2（n=1，2，3……）而由圖b可知該波的周期為T=4s；所以該波的波速為v=λT=12n-1（故選A。1．（2025·遼寧朝陽北票尹湛納希高中·適應性考試四）如圖所示；一位潛水愛好者在水下活動，利用激光器向岸上的救援人員發(fā)射信號，假設激光束與水平方向的夾角為α，他發(fā)現(xiàn)只有當角度大于41°時岸上的救援人員會發(fā)現(xiàn)激光信號，那么下列說法正確的是（）A．水的折射率為1B．激光在水中的速度為cC．當他以α=60°向水面發(fā)射激光時，岸上的救援人員發(fā)現(xiàn)激光束的方向與水面的夾角小于D．當他以α=60°向水面發(fā)射激光時，岸上的救援人員發(fā)現(xiàn)激光束的方向與水面的夾角大于【答案】C【詳析】A．他發(fā)現(xiàn)只有當α大于41°時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明α=41°時激光恰好發(fā)生全反射，則sin90°-41°=1n解得B．根據(jù)n=cv可得激光在水中的速度為vCD．當他以α=60°向水面發(fā)射激光時，入射角i=30°根據(jù)折射定律n=sinrsini折射角r>30°故選C。2．（2025·遼寧·模擬押題三）某校有一個面積足夠大的魚池，在魚池底部中央安裝有一個防水燈組，燈組由三只分別發(fā)出紅光、綠光、藍光的小燈組成，整個燈組視為一個點光源，如圖（a）所示。晚上開燈后，在水面上會看到如圖（b）所示的圖案，中間是圓形區(qū)域，再往外面是兩個環(huán)形光帶。下列說法正確的是（）A．圓形區(qū)域是白色光，由里到外依次是藍色和紅色光環(huán)B．圓形區(qū)域是白色光，由里到外依次是綠色和紅色光環(huán)C．如果魚池水面降低，中間圓形區(qū)域的面積變大D．如果魚池水面降低，中間圓形區(qū)域的面積變小【答案】D【詳析】畫出點光源發(fā)出的光在水面上的全反射示意圖如圖所示AB．設紅光、綠光和藍光的頻率分別為ν1、ν2、ν3，則ν1<ν2<ν3所以三種色光的折射率滿足n1<n2<n3CD．由圖可知，水面降低時，中間圓形區(qū)域的面積變小，故C錯誤，D正確。故選D。3．（24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作?！て谥校┯斡境氐撞垦b有地埋式LED燈，主要用于水下照明，方便游泳的人看到泳池水底的情況。如圖所示，表面積足夠大的某泳池水的深度h=2?m，LED燈可視為點光源，已知水的折射率為n=2，空氣中光速為A．光在水中傳播的速度大小為4×B．光線從水中射向空氣時，入射角與折射角成正比C．在水面能看到的發(fā)光區(qū)域的面積約為12.6?D．若水中含有雜質(zhì)導致折射率增大，則發(fā)光區(qū)域的面積將變大【答案】C【詳析】A．光在水中的傳播速度v=cnB．由折射定律n=sinθ空sinθC．臨界角sinC=1n=22，CD．折射率增大，根據(jù)上述分析知臨界角減小，發(fā)光區(qū)域面積減小，故D錯誤。4．（2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·二模）如圖所示，O點為半圓形玻璃磚的圓心，PQ和MN是與玻璃磚底面EF平行的兩個光屏。由a、b兩種單色光組成的復色光沿玻璃磚的半徑射到O點，在兩個光屏上出現(xiàn)了A、B、D三個光點，a光在光屏MN上形成的光點為A點。已知入射光線與豎直方向的夾角為θ，OB連線與OD連線垂直，下列說法正確的是（）A．b光在玻璃磚中的折射率小于a光在玻璃磚中的折射率B．b光在玻璃磚中的折射率為1C．a(chǎn)光在真空中的傳播速度大于b光在真空中的傳播速度D．若將玻璃磚繞O點在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，光屏MN上先消失的是a光形成的光點【答案】B【詳析】A．畫出光路圖如圖所示根據(jù)光路的可逆性可知，b光在空氣中的入射角β大于a光在空氣中的入射角α，折射角均等于θ，根據(jù)n所以b光在玻璃磚中的折射率大于a光在玻璃磚中的折射率，故A錯誤；B．b光在玻璃磚中的折射率nb=sinβC．a(chǎn)光在真空中的傳播速度等于b光在真空中的傳播速度，故C錯誤；D．繞O點順時針轉(zhuǎn)動玻璃磚，θ變大，由sinC=1n可知Cb<Ca即故選B。5．（2025·遼寧遼南協(xié)作體·三模）小李到三亞旅游時跟隨團隊潛水。他把運動攝影相機安裝在自己的頭頂處，進行潛水。某次他為處在其正上方的朋友拍照時，發(fā)現(xiàn)照片中水面上的景象呈現(xiàn)在半徑為r=8.0cm的圓形區(qū)域內(nèi)，水面上正在游泳的朋友從頭到腳的長度l=4.0cm（人體與水面平行），已知水的折射率n=A．為增強透射光，相機鏡頭鍍有一層晶體膜，利用了光的偏振B．光在水中傳播的速度約為1.25cC．當小李距水面距離4m時，看到水面上景物的范圍半徑約為3mD．小李潛水時距水面的距離為2.4m【答案】D【詳析】A．為增強透射光，相機鏡頭鍍有一層晶體膜利用了光的干涉，使反射光干涉相消，故A錯誤；B．根據(jù)公式n=cv解得光在水中傳播的速度為v=CD．設照片對應的圓形區(qū)域的半徑為R，小李潛水時距水面的距離為H，如圖所示水中照相機能拍攝到的景象是邊界光線在水面恰好發(fā)生全反射，則n=1sinα聯(lián)立解得H=2.4m，R=3.2m當小李距水面距離H'=4m>H=2.4m時，根據(jù)tanα故C錯誤，D正確。故選D。6．（2025·遼寧·三模）如圖甲所示，一個曲率半徑很大的平凸透鏡的球面和一平面玻璃接觸，用單色光從上方照射，在透鏡球面和平面玻璃上表面反射回來的兩束光相互干涉，形成一些明暗相間的單色圓圈，這種現(xiàn)象稱為"牛頓環(huán)"，是一種薄膜干涉現(xiàn)象。圖乙是從透鏡上方看到"牛頓環(huán)"的俯視圖。則下列說法正確的是（）A．若用白光照射，看到的亮條紋也是白色的B．若用白光照射，看到的亮條紋應是紅色的C．若將透鏡緩慢向上平移，可以看到干涉形成的圓形條紋向里收縮D．若將透鏡緩慢向上平移，可以看到干涉形成的圓形條紋向外擴展【答案】C【詳析】AB．由于白光是復色光，若用白光照射，看到的是彩色的環(huán)狀條紋，故AB錯誤；CD．環(huán)狀條紋是由凸透鏡與平面玻璃所夾空氣膜的上、下表面反射光干涉形成的，若將透鏡緩慢向上平移，則空氣膜的上、下表面的厚度變大，原來形成亮條紋的位置將向里移動，則可以看到干涉形成的圓形條紋向里收縮，故C正確，D錯誤。故選C。7．（2025·遼寧沈陽·三測）利用全反射棱鏡可以方便地獲取指紋圖像而制成指紋鎖。如圖所示，在棱鏡的兩個直角邊外側(cè)分別放置照明光源和攝像孔，當手指按在斜邊的折射面上時，指紋的突出部分因與棱鏡的折射面緊密接觸而破壞了全反射條件，因而相應位置的反射光較弱，而指紋的凹槽部分因其未與折射面接觸而反射光線較強，從而在攝像機所在位置可以清楚地攝得折射面上明暗相間的指紋圖像。光在真空中的傳播速度為c。關于全反射棱鏡，下列說法正確的是（）A．形成明暗相間的指紋圖像是基于光的干涉原理B．光進入棱鏡中傳播時頻率變小C．制作棱鏡材料的折射率應不小于2D．光在棱鏡中的傳播速度可能為0.75【答案】C【詳析】A．能形成明暗相間的指紋圖像是因為指紋的突出部分與棱鏡折射面緊密接觸破壞全反射條件，反射光弱；凹槽部分未接觸，反射光強，這是基于全反射原理，而非光的干涉，故A錯誤；B．光進入棱鏡中傳播時頻率保持不變，故B錯誤；CD．題圖中光路可知，該棱鏡為等腰直角三角形，若恰好在斜面發(fā)生全反射，則有sin解得折射率n=2可知制作棱鏡材料的折射率應不小于2；根據(jù)v=cn可得，光在棱鏡中的傳播速度滿足v≤c2故選C。8．（2025·遼寧部分重點中學協(xié)作體·模擬）生活中很多飲料都裝在玻璃瓶中。現(xiàn)用透明的玻璃瓶盛裝西瓜汁和橙汁，對于這兩瓶飲料，下列說法正確的是（）A．西瓜汁反射的紅色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的折射率更大B．西瓜汁反射的紅色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的光速更快C．光從空氣射向玻璃瓶，可能會發(fā)生全反射D．用完全相同的玻璃瓶裝滿飲料，裝西瓜汁的瓶壁玻璃看起來比裝橙汁的更薄一些【答案】B【來源】2025屆遼寧省部分重點中學協(xié)作體高三下學期模擬考試物理試題【詳析】A．因紅光的頻率小于橙光的頻率，則紅光的折射率小于橙光，可知西瓜汁反射的紅色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的折射率更小，選項A錯誤；B．根據(jù)v=cnC．當光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時可能發(fā)生全反射，可知光從空氣射向玻璃瓶，不可能會發(fā)生全反射，選項C錯誤；D．紅光的折射率更小，射到玻璃瓶壁上時的“視深”更大，看起來比裝橙汁的更厚一些，故D錯誤。故選B。9．（2025·遼寧重點中學協(xié)作?！ざ＃榱搜b點夜景，常在噴水池水下安裝彩燈。如圖甲所示，水面下有一點光源S，同時發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個有光射出的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示，環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復色光，下列說法正確的是（）A．在水中傳播速度a光比b光大B．a(chǎn)光光子的能量小于b光光子的能量C．水對a光的折射率小于對b光的折射率D．若點光源S向下遠離水面移動，則中間小圓面積變大【答案】D【來源】2025屆遼寧省重點中學協(xié)作校高三下學期二模物理試題【詳析】AC．做出光路圖，如圖所示在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角，由于a光照射的面積較小，可知a光發(fā)生全反射的臨界角較小，根據(jù)sinC=1n可知，水對a光的折射率大于對b光的折射率，根據(jù)v=cnB．由于水對a光的折射率較大，則a光的頻率較大，根據(jù)ε=hν可知，a光光子的能量大于b光光子的能量，故D．設中間小圓的半徑為R，對于a光剛好發(fā)生全反射時，有tanC=Rh若點光源S向下遠離水面移動，即h增大，則中間小圓的半徑故選D。10．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·高考模擬一）氫原子第n能級的能量為En=E1nA．從n=2B．從n=3的能級向nC．從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光與從n=3的能級向D．從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光與從n=3的能級向【答案】B【詳析】AB．由題意可得，E2=-3.40eV，E3=-1.51eV，氫原子從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子能量為10.2eV，從n=3的能級向n=2C．由ε=hcλ可知，氫原子從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光比從n=3D．根據(jù)sinC=1故選B。11．（2025·東北三省四城市&遼寧沈陽·二測）如圖a，倒掛的彩虹被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里隨機旋轉(zhuǎn)的大量六角片狀冰晶（直六棱柱）折射形成的。如圖b光線從冰晶的上頂面進入后，經(jīng)折射從側(cè)面射出，發(fā)生色散。以下分析正確的是（）A．光線從空氣進入冰晶后波長不變B．在冰晶中紅光和紫光的傳播速度相同C．光線從空氣射入冰晶時可能發(fā)生全反射D．當入射角α逐漸減小，在側(cè)面紫光比紅光先發(fā)生全反射【答案】D【詳析】A．光線從空氣進入冰晶后，頻率不變，速度減小，根據(jù)λ=vfB．紅光的頻率小于紫光的頻率，則冰晶對紅光的折射率小于對紫光的折射率，根據(jù)v=cnC．全反射只能發(fā)生在光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，而光線從空氣射入冰晶是光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，所以不可能發(fā)生全反射，故C錯誤；D．全反射的條件為入射角度達到臨界角C，根據(jù)sinC=1n故選D。12．（2025·遼寧·模擬押題三）一波源位于x軸上的坐標原點O，其垂直x軸方向做簡諧振動的圖像如圖所示，若在均勻介質(zhì)中形成簡諧波，則T時刻的波形圖為（）A． B．C． D．【答案】C【詳析】AB．位于坐標原點O的波源振動形成沿x軸正方向和負方向傳播的波形圖應關于y軸對稱，故AB錯誤；CD．根據(jù)振動圖像可知，在T時刻波源振動方向沿y軸正方向，故C正確，D錯誤。故選C。13．（24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作?！て谥校┤鐖D所示，一較大廣場100m直道的P、Q兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個完全相同的揚聲器，兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為10m的聲波。O為直道的中點，MN為P、Q連線的中垂線。某同學沿直線PQ、MN緩慢行進的過程中會感覺到揚聲器發(fā)出的聲音時而增強時而減弱。圖中a、b兩位置距離O點的距離分別為22.5m、7.5m，c為MN上的一個位置，下列說法正確的是（）A．聲音的增強和減弱是聲波的衍射造成的B．在a位置聽到的聲音增強C．在b位置聽到的聲音增強D．在c位置聽到的聲音增強【答案】D【詳析】A．聲音的增強和減弱是聲波的干涉現(xiàn)象，而非衍射現(xiàn)象，故A錯誤；B．根據(jù)干涉規(guī)律可知，若聽到的聲音減弱，則有Δd=n+12λ（n=0，1，2，3…）聽到的聲音增強，則有Δd=nλ（n=0，1，2，3…）C．在b位置有Δd2=2×7.5m=15m=λ+1D．在c位置有Δd3=0結(jié)合上述可知，c故選D。14．（2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·二模）如圖甲所示，在平靜的水面上某處一只蜻蜓以固定的頻率點水，形成圓形的水波向四周傳播，過圓心（點水處）的一條直線上有a、b兩質(zhì)點，它們到圓心的距離分別為ra、rb，取a質(zhì)點開始振動的時刻為0時刻，a、b兩質(zhì)點的振動圖像分別如圖乙中實線、虛線所示，則水波的波速為（Δt已知）（）A．ra+rC．2ra+【答案】B【詳析】由圖可知水波傳播到a質(zhì)點后再經(jīng)時間Δt傳播到b質(zhì)點，故水波的波速為v故選B。15．（24-25高三下·遼寧沈陽省實驗中學·四模）真空中有兩個點電荷，電荷量均為-qq≥0，固定于相距為2L的A、B兩點，O是AB中點。圖中M為AB中垂線上一點，N為AB連線上一點，且OM=ON=x，A．N處電場強度比M處電場強度大B．電荷量為-q的試探電荷在N處電勢能比在MC．在N點放入一電子，從靜止釋放，電子的運動不可視為簡諧運動D．在M點放入一質(zhì)子，從靜止釋放，質(zhì)子的運動可視為簡諧運動【答案】C【詳析】B．電荷量為?q的試探電荷在N處電勢能為EpN=kq由數(shù)學知識可得EpN>C．電子受到的電場力為F1=keq(L+x)2-keq(L-x)2=keq?-4Lx(D．設AM連線與MO間的夾角為θ，則cosθ=xL2+x2質(zhì)子受到的電場力為F2=-2keqL2+x2cosθ=-2keqLA．由C選項可知N點的電場強度大小為EN=F1e=kq?4Lx(L+本題選擇錯誤的，故選C。16．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·二模）宇航員在月球表面利用單擺做擺角小于5°的擺動，已知擺長為l，n次全振動的總時間為t，月球的半徑為R，引力常量為G。下列說法正確的是（）A．月球表面的重力加速度為4B．月球的第一宇宙速度為2C．月球的質(zhì)量為4D．質(zhì)量為m的物體在月球表面的重力為4【答案】B【詳析】AD．n次全振動的總時間為t，可知單擺周期為T=tn解得月球表面的重力加速度為g=4π2n2ltC．在月球表面有GMmR2=mg可得月球的質(zhì)量為B．月球的第一宇宙速度等于近月衛(wèi)星的運行速度，則有GMmR2=mv故選B。17．（24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作?！て谥校┤鐖D所示，一輕彈簧豎直固定在地面上，上端連接質(zhì)量為2m的物體B，質(zhì)量為m的物體A從B正上方某高度處自由下落，與B發(fā)生碰撞后（不粘連）兩者立刻一起以相同的速度向下運動，此后，A、B在運動過程中恰好不分離。已知彈簧的彈性勢能為Ep=kx22A．A、B碰后立刻向下做減速運動B．A、B一起運動過程中加速度的最大值為2C．A、B碰撞過程中損失的機械能為8D．A、B運動至最低點時彈簧彈力大小為4【答案】C【詳析】A．碰前A自由下落，根據(jù)動能定理有mgh=12A、B碰后立刻一起以相同的速度v0向下運動，系統(tǒng)所受合力向下，根據(jù)3mg-kx=3ma由于彈簧彈力變大，可知，碰后B．結(jié)合上述，當加速度減為零時，速度達到最大，此時的位置為簡諧運動的平衡位置，當A和B恰好不分離時，A、B之間彈力為0，A的加速度為重力加速度，則B的加速度也為重力加速度，可知，在最高點時彈簧剛好達到原長，加速度為g，根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，A、B一起運動過程中加速度的最大值為g，故B錯誤；D．結(jié)合上述，根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，A、B運動到最低點時的加速度也為g，此時根據(jù)牛頓第二定律有kx-3mg=3mg可知，A、B運動至最低點時彈簧彈力大小為kxC．A、B碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律有mv0=3B開始處于靜止時，根據(jù)平衡條件有2mg=kx1結(jié)合上述，A、B碰撞后至運動到最高點時彈簧恰好處于原長，該過程有32m故選C。18．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·三模）關于如圖所示的示意圖或?qū)嶒炑b置，下列說法正確的是（）A．圖甲是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值(i<90°)后不會再有光線從B．圖乙是單色激光的雙縫干涉原理圖，若屏上P1點到狹縫S1、C．圖丙是在垂直紙面向里的勻強磁場中三種射線的軌跡，三種射線相比較，其中向左偏的α射線電離本領最大D．圖丁是利用多普勒測速儀測量水在海底的流速，其利用的物理規(guī)律與醫(yī)學上廣泛應用的“彩超”利用的物理規(guī)律相同【答案】CD【詳析】A．圖甲中，光束在aa'面的折射角等于在bb'面的入射角，只要入射角i<90°，bB．圖乙中，照射兩條狹縫時，若光從狹縫S1、S2到屏上P1C．根據(jù)左手定則，向左偏轉(zhuǎn)的為α粒子組成的α射線，α射線電離本領最大，C正確；D．多普勒測速儀與“彩超”均用了多普勒效應，D正確。故選CD。19．（2025·遼寧·二模）截面OAB為四分之一圓的玻璃磚，靜置于水平地面。一束含有a、b兩種單色光的復色光垂直于OA邊射入玻璃磚，當光從M點射出時，光路如圖所示。下列說法正確的是（）A．玻璃磚對a光的折射率比對b光的大B．玻璃磚對a光的折射率比對b光的小C．在玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度【答案】BD【詳析】AB．a(chǎn)光的偏折程度小于b光的，則na<nb故CD．根據(jù)v=cn，可知在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度，故C故選BD。20．（2025·遼寧遼南協(xié)作體·三模）飛力士棒通過利用特殊構(gòu)造和彈性，產(chǎn)生一定的振動頻率，從而這些振動會深入到身體內(nèi)的核心肌肉，從而達到強化鍛煉的作用。如圖所示。飛力士棒的固有頻率為3.5Hz，則（）A．若該棒做自由振動，則頻率為3.5HzB．使用時手振動的頻率增大，飛力士棒振動的幅度也隨之增大C．手每分鐘震動210次，飛力士棒產(chǎn)生共振D．PVC軟桿長度不變，負重頭質(zhì)量減小時，飛力士棒的固有頻率保持不變【答案】AC【詳析】A．若棒做自由振動，則振動按照固有頻率振動，故A正確；B．隨著手振動的頻率增大，飛力士棒振動的頻率隨之增大，但是幅度可能越來越小，故B錯誤；C．手振動頻率為f=21060Hz=3.5HzD．負重頭質(zhì)量減小，PVC桿長度不變，則其結(jié)構(gòu)改變，飛力士棒的固有頻率會變化，故D錯誤。故選AC。21．（2025·遼寧沈陽·三測）我國自主研發(fā)的"海能-3號"波浪發(fā)電裝置在南海海域成功運行。下圖為t=0時刻沿x軸正方向傳播的海水波的圖像。圓柱形浮子定位在x=4m處的波面上，隨波浪做簡諧運動，此時質(zhì)點的速率為1m/s，浮子上端固定連接200匝的圓形線圈，線圈半徑r=0．25m，線圈在磁感應強度BA．t=0時刻浮桿正隨海水向下振動B．t=0時刻發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢為40πC．變壓器副線圈輸出電壓的峰值為8πD．負載消耗的功率為1000【答案】ABD【詳析】A．波向x軸正方向傳播，根據(jù)峰前質(zhì)點上振，可知位于x坐標值4m的質(zhì)點在t=0時刻，沿y軸負方向振動，所以浮桿正隨海水向下振動，故A正確；B．在t=0時刻發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢的瞬時值最大且為Em=nB×2C．根據(jù)變壓器電壓之比與線圈匝數(shù)之比關系U1U2=n1nD．負載消耗的功率為P=(U2m故選ABD。22．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·三模）如圖所示，在傾角θ=37°的光滑固定斜面頂端固定一輕彈簧，彈簧下端連接著小球甲，小球甲與小球乙通過輕繩連接。已知小球甲的質(zhì)量m甲=200g，小球乙的質(zhì)量m乙=400g，靜止時彈簧的伸長量x=18cm（未超出彈性限度）。已知重力加速度g取A．彈簧的勁度系數(shù)為20N/mB．小球甲做簡諧運動，其振幅為18cmC．小球甲運動過程中彈簧的最大壓縮量為6cmD．小球甲運動過程中的最大動能為0.144J【答案】ACD【詳析】A．由靜止時甲、乙整體受力分析，甲、乙整體重力沿斜面的分量與彈簧彈力平衡，則有m甲+m乙gsin37B．剪斷輕繩后，甲球?qū)⒆龊喼C運動，運動到平衡位置時，根據(jù)平衡條件，有m甲gsin37°=kx1C．甲球運動到最高點時彈簧有最大壓縮量，結(jié)合簡諧運動關于平衡位置對稱可推知，彈簧有最大壓縮量為Δxmax=12cm-6cm=6cmD．由簡諧運動相關運動規(guī)律和能量守恒定律，有12kx2-12故選ACD。23．（2025·東北三省四城市&遼寧沈陽·二測）一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖（a）所示，圖（b）表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（）A．該波的周期為2sB．再過1s，ON間的波形不變C．若波沿x軸正方向傳播，則圖（b）可能為N點的振動圖像D．若波沿x軸正方向傳播，則圖（b）可能為L點的振動圖像【答案】AD【詳析】A．由圖可知，該波的周期為2s，故A正確；B．再過1s，即半個周期，ON間的波形將發(fā)生變化，故B錯誤；CD．若波沿x軸正方向傳播，且t=0時刻，質(zhì)點向上振動，根據(jù)“上下坡”法可知，圖（b）可能為L點的振動圖像，故C錯誤，D正確。故選AD。24．（2025·遼寧丹東·二測）如圖所示，是一個用透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖，已知AD邊長L＝0.1m，AB邊長為3310m，其中∠A＝∠C＝90°，∠B＝60°?，F(xiàn)有一束光從距離A點320m處垂直AB(1)該光在此介質(zhì)中傳播的總時間；(2)參考下表，通過計算說明該光是什么顏色的光。各色光在真空中的波長和頻率光的顏色波長/nm頻率/1014光的顏色波長/nm頻率/1014紅760~6303.9~4.8青500~4506.0~6.7橙630~6004.8~5.0藍450~4306.7~7.0黃600~5705.0~5.3紫430~4007.0~7.5綠570~5005.3~6.0【答案】(1)t(2)紅色,λ【詳析】（1）由題意可知，該光的臨界角C＝30°根據(jù)n=1sinC解得n=2根據(jù)光路圖和數(shù)學知識可知：光在介質(zhì)中的傳播路程為s=32L（2）根據(jù)波速、波長、頻率的關系可知c=λ真f，v=λ介f25．（2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·五模）簡諧運動是最基本的機械振動，質(zhì)量為m的物體在形如F=-kx的回復力作用下，其位移—時間關系遵循x=Asinωt的規(guī)律，其中ω=2πT=km稱為角頻率。采用不同的研究方法以及在不同的情境下分析簡諧運動，可以使我們加深對相關知識的理解。如圖所示，以O為原點（此時彈簧處于原長狀態(tài)），以水平向右的方向為x軸的正方向建立坐標系，物體質(zhì)量為(1)若地面光滑，求此彈簧振子的周期T；(2)若地面粗糙，地面與物體間動摩擦因數(shù)為μ（μ=a.試寫出物體平衡位置O'b.并以O'為新的坐標原點，水平向右為正方向建立O'c.求物體從開始運動至停止所需的時間t?！敬鸢浮?1)T(2)a.12x0，b.【詳析】（1）根據(jù)題意有ω=2π（2）a.若地面粗糙，物體向左運動時，對物體進行分析，如圖所示在平衡位置，根據(jù)平衡條件有μmg=kx根據(jù)題意有μ=kxb.當物體向左運動時，平衡位置坐標為x=12x0令x'為相對于上述平衡位置的位移，則物體所受合力為Fc.結(jié)合上述可知，物體向左運動時可看做平衡位置在O'處的簡諧運動，由于μ=kx02mg解得k26．（2025·遼寧沈陽二中·五模）如圖甲所示，光滑絕緣水平地面上，在虛線左側(cè)有一固定在地面上的擋板，擋板上栓接一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧處于原長狀態(tài)，在擋板右側(cè)，長度等于彈簧原長的范圍內(nèi)，存在一水平向右的勻強電場，電場強度E=2×106N/C；在虛線右側(cè)，用另一勁度系數(shù)也為k的輕質(zhì)彈簧連接物體A、B，其中物體A帶正電荷，帶電量q=10-5C，物體B不帶電，A、B的質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，開始時用細線連接物體A、B使彈簧處于壓縮狀態(tài)，壓縮量d=210m，A、B均靜止在地面上，現(xiàn)將細線燒斷，物體A、B在彈簧作用下做往復運動，運動過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物體A、B始終沒有進入左側(cè)的電場區(qū)域。從細線燒斷開始計時，并以此時A、B所在位置為初始位置，以向右為正方向，作出物體A(1)求物體B運動速度的最大值，并在乙圖中畫出物體B的速度時間圖像（無需標出運動周期）；(2)求彈簧的勁度系數(shù)k，并求運動過程中物體B距初始位置的最大距離；(3)某時刻A、B間的彈簧恢復原長時，物體A和彈簧分離，此時物體A速度方向向左，之后進入虛線的左側(cè)區(qū)域，物體A在運動過程中帶電量保持不變。求物體A從開始接觸左側(cè)彈簧，到把左側(cè)彈簧第一次壓縮到最短所用的時間t。（計算結(jié)果可以用π表示）【答案】(1)1m/s，作圖如下(2)k=300N/m，(3)t【詳析】（1）物體B運動速度的最大值彈簧處于原長，且A的速度也最大，從由v-t圖像可知A的最大速度vA=2m/s，對于物體A、B與輕質(zhì)彈簧組成的系統(tǒng)，當燒斷細線后動量守恒有mAvA=mBv（2）根據(jù)機械能守恒定律，Ep=12kd2=12mAvA2+12mBvB2聯(lián)立解得k=300N/m（3）設彈簧的最大壓縮量為s，根據(jù)能量守恒有12mAvA2=12ks2+Eqs物體A壓縮彈簧過程中的回復力F=-kx-Eq=-k(x+Eqk)

（其中x為形變量）令x專題08光學機械振動機械波考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點1光學2021、2022、2023、2024、2025光學部分是必考點，命題突出考查光的折射、折射率、全反射的計算，常以玻璃磚、三棱鏡等為介質(zhì)設置問題，也會涉及光的干涉、衍射和偏振等波動性內(nèi)容，題型多為選擇題。機械振動與機械波屬于必考內(nèi)容，主要以簡諧振動、波的圖像為載體，結(jié)合實際生產(chǎn)生活情景進行考查，重點考查波的傳播、波的圖像和振動與波的關系，題型包括選擇題、填空題和計算題，還可能出現(xiàn)與萬有引力、光學等知識的綜合試題。整體上，光學和機械振動機械波的命題注重將知識與實際情境相結(jié)合，強調(diào)對基本公式的應用和對圖像的分析，且有一定的跨模塊綜合趨勢，對考生的建模能力和信息提取分析能力要求逐步提高考點2機械振動機械波2021、2022、2023、2024、2025考點01光學1．（2025·遼寧·高考）如圖，利用液導激光技術加工器件時，激光在液束流與氣體界面發(fā)生全反射。若分別用甲、乙兩種液體形成液束流，甲的折射率比乙的大，則（

）A．激光在甲中的頻率大 B．激光在乙中的頻率大C．用甲時全反射臨界角大 D．用乙時全反射臨界角大【答案】D【詳析】AB．激光在不同介質(zhì)中傳播時，其頻率不變，故AB錯誤；CD．根據(jù)sinC=1n，甲的折射率比乙的大，則用乙時全反射臨界角大，故故選D。2．（2024·遼寧·高考）某同學自制雙縫干涉實驗裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮紋中央間距變小的是（）A．換用更粗的頭發(fā)絲 B．換用紅色激光照雙縫C．增大紙板與墻面的距離 D．減小光源與紙板的距離【答案】A【詳析】由于干涉條紋間距ΔxA．換用更粗的頭發(fā)絲，雙縫間距d變大，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變小，故AB．換用紅色激光照雙縫，波長變長，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變大，故BC．增大紙板與墻面的距離l，則相鄰兩條亮紋中央間距Δx變大，故CD．減小光源與紙板的距離，不會影響相鄰兩條亮紋中央間距Δx，故D故選A。3．（2023·遼寧·高考）“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航行時，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

A．插入水中的筷子、看起來折斷了B．陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C．駛近站臺的火車，汽笛音調(diào)變高D．振動音叉的周圍，聲音忽高忽低【答案】BD【詳析】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，與該問題的物理原理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。故選BD。4．（2022·遼寧·高考）完全失重時，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮。2021年12月，在中國空間站“天宮課堂”的水球光學實驗中，航天員向水球中注入空氣形成了一個內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（

）A．此單色光從空氣進入水球，頻率一定變大B．此單色光從空氣進入水球，頻率一定變小C．若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射D．若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射【答案】C【詳析】AB．光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關，頻率不變，AB錯誤；CD．如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線經(jīng)過水球后的折射角為α、光線進入氣泡的入射角為θ，根據(jù)幾何關系有sin(π-θ)R=sinαr則可得出光線2的θ大于光線1的θ，故若光線1在M故選C。5．（2021·遼寧·高考）一束復色光從空氣射入光導纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）A．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大【答案】C【詳析】由光路圖可知a光的偏折程度沒有b光的大，因此a光的折射率小，頻率小，由全反射sinC故選C?？键c02機械振動機械波6．（2025·遼寧·高考）平衡位置在同一水平面上的兩個振動完全相同的點波源，在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生兩列波。若波峰用實線表示，波谷用虛線表示，P點位于其最大正位移處，曲線ab上的所有點均為振動減弱點，則下列圖中可能滿足以上描述的是（

）A． B．C． D．【答案】C【詳析】根據(jù)題意P點位于其最大正位移處，故可知此時P點位于兩列波的波峰與波峰相交處；根據(jù)干涉規(guī)律可知，相鄰波峰與波峰，波谷與波谷連線上的點都是加強點，故A圖像中的曲線ab上的點存在振動加強點，不符合題意。故選C。7．（2024·遼寧·高考）如圖（a），將一彈簧振子豎直懸掛，以小球的平衡位置為坐標原點O，豎直向上為正方向建立x軸。若將小球從彈簧原長處由靜止釋放，其在地球與某球狀天體表面做簡諧運動的圖像如（b）所示（不考慮自轉(zhuǎn)影響），設地球、該天體的平均密度分別為ρ1和ρ2，地球半徑是該天體半徑的n倍。A．2n B．n2 C．2n【答案】C【詳析】設地球表面的重力加速度為g，某球體天體表面的重力加速度為g'，彈簧的勁度系數(shù)為kkk可得gg可得gg'=2GG聯(lián)立可得ρ故選C。8．（2023·遼寧·高考）“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航行時，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

A．插入水中的筷子、看起來折斷了B．陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋C．駛近站臺的火車，汽笛音調(diào)變高D．振動音叉的周圍，聲音忽高忽低【答案】BD【詳析】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，與該問題的物理原理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。故選BD。9．（2022·遼寧·高考）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻的波形如圖所示，關于質(zhì)點P的說法正確的是（）A．該時刻速度沿y軸正方向 B．該時刻加速度沿y軸正方向C．此后14周期內(nèi)通過的路程為A D．此后12周期內(nèi)沿x【答案】A【詳析】AB．波沿x軸正向傳播，由“同側(cè)法”可知，該時刻質(zhì)點P的速度方向沿y軸正向，加速度沿y軸負向，選項A正確，B錯誤。C．在該時刻質(zhì)點P不在特殊位置，則在14周期內(nèi)的路程不一定等于A，選項CD．質(zhì)點只能在自己平衡位置附近振動，而不隨波遷移，選項D錯誤。故選A。10.（2021·遼寧·高考）一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，t=2s時的波形如圖（a）所示，x=2m處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，則波速可能是（）A．15m/s B．25m/s C．35m/s D【答案】A【詳析】根據(jù)圖b可知t=2s時x=2m處的質(zhì)點正經(jīng)過平衡位置向下振動；又因為該波向負方向傳播，結(jié)合圖a，利用“上下坡”法可知x=2m為半波長的奇數(shù)倍，即有2n-1λ2=2（n=1，2，3……）而由圖b可知該波的周期為T=4s；所以該波的波速為v=λT=12n-1（故選A。1．（2025·遼寧朝陽北票尹湛納希高中·適應性考試四）如圖所示；一位潛水愛好者在水下活動，利用激光器向岸上的救援人員發(fā)射信號，假設激光束與水平方向的夾角為α，他發(fā)現(xiàn)只有當角度大于41°時岸上的救援人員會發(fā)現(xiàn)激光信號，那么下列說法正確的是（）A．水的折射率為1B．激光在水中的速度為cC．當他以α=60°向水面發(fā)射激光時，岸上的救援人員發(fā)現(xiàn)激光束的方向與水面的夾角小于D．當他以α=60°向水面發(fā)射激光時，岸上的救援人員發(fā)現(xiàn)激光束的方向與水面的夾角大于【答案】C【詳析】A．他發(fā)現(xiàn)只有當α大于41°時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，則說明α=41°時激光恰好發(fā)生全反射，則sin90°-41°=1n解得B．根據(jù)n=cv可得激光在水中的速度為vCD．當他以α=60°向水面發(fā)射激光時，入射角i=30°根據(jù)折射定律n=sinrsini折射角r>30°故選C。2．（2025·遼寧·模擬押題三）某校有一個面積足夠大的魚池，在魚池底部中央安裝有一個防水燈組，燈組由三只分別發(fā)出紅光、綠光、藍光的小燈組成，整個燈組視為一個點光源，如圖（a）所示。晚上開燈后，在水面上會看到如圖（b）所示的圖案，中間是圓形區(qū)域，再往外面是兩個環(huán)形光帶。下列說法正確的是（）A．圓形區(qū)域是白色光，由里到外依次是藍色和紅色光環(huán)B．圓形區(qū)域是白色光，由里到外依次是綠色和紅色光環(huán)C．如果魚池水面降低，中間圓形區(qū)域的面積變大D．如果魚池水面降低，中間圓形區(qū)域的面積變小【答案】D【詳析】畫出點光源發(fā)出的光在水面上的全反射示意圖如圖所示AB．設紅光、綠光和藍光的頻率分別為ν1、ν2、ν3，則ν1<ν2<ν3所以三種色光的折射率滿足n1<n2<n3CD．由圖可知，水面降低時，中間圓形區(qū)域的面積變小，故C錯誤，D正確。故選D。3．（24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作?！て谥校┯斡境氐撞垦b有地埋式LED燈，主要用于水下照明，方便游泳的人看到泳池水底的情況。如圖所示，表面積足夠大的某泳池水的深度h=2?m，LED燈可視為點光源，已知水的折射率為n=2，空氣中光速為A．光在水中傳播的速度大小為4×B．光線從水中射向空氣時，入射角與折射角成正比C．在水面能看到的發(fā)光區(qū)域的面積約為12.6?D．若水中含有雜質(zhì)導致折射率增大，則發(fā)光區(qū)域的面積將變大【答案】C【詳析】A．光在水中的傳播速度v=cnB．由折射定律n=sinθ空sinθC．臨界角sinC=1n=22，CD．折射率增大，根據(jù)上述分析知臨界角減小，發(fā)光區(qū)域面積減小，故D錯誤。4．（2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·二模）如圖所示，O點為半圓形玻璃磚的圓心，PQ和MN是與玻璃磚底面EF平行的兩個光屏。由a、b兩種單色光組成的復色光沿玻璃磚的半徑射到O點，在兩個光屏上出現(xiàn)了A、B、D三個光點，a光在光屏MN上形成的光點為A點。已知入射光線與豎直方向的夾角為θ，OB連線與OD連線垂直，下列說法正確的是（）A．b光在玻璃磚中的折射率小于a光在玻璃磚中的折射率B．b光在玻璃磚中的折射率為1C．a(chǎn)光在真空中的傳播速度大于b光在真空中的傳播速度D．若將玻璃磚繞O點在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，光屏MN上先消失的是a光形成的光點【答案】B【詳析】A．畫出光路圖如圖所示根據(jù)光路的可逆性可知，b光在空氣中的入射角β大于a光在空氣中的入射角α，折射角均等于θ，根據(jù)n所以b光在玻璃磚中的折射率大于a光在玻璃磚中的折射率，故A錯誤；B．b光在玻璃磚中的折射率nb=sinβC．a(chǎn)光在真空中的傳播速度等于b光在真空中的傳播速度，故C錯誤；D．繞O點順時針轉(zhuǎn)動玻璃磚，θ變大，由sinC=1n可知Cb<Ca即故選B。5．（2025·遼寧遼南協(xié)作體·三模）小李到三亞旅游時跟隨團隊潛水。他把運動攝影相機安裝在自己的頭頂處，進行潛水。某次他為處在其正上方的朋友拍照時，發(fā)現(xiàn)照片中水面上的景象呈現(xiàn)在半徑為r=8.0cm的圓形區(qū)域內(nèi)，水面上正在游泳的朋友從頭到腳的長度l=4.0cm（人體與水面平行），已知水的折射率n=A．為增強透射光，相機鏡頭鍍有一層晶體膜，利用了光的偏振B．光在水中傳播的速度約為1.25cC．當小李距水面距離4m時，看到水面上景物的范圍半徑約為3mD．小李潛水時距水面的距離為2.4m【答案】D【詳析】A．為增強透射光，相機鏡頭鍍有一層晶體膜利用了光的干涉，使反射光干涉相消，故A錯誤；B．根據(jù)公式n=cv解得光在水中傳播的速度為v=CD．設照片對應的圓形區(qū)域的半徑為R，小李潛水時距水面的距離為H，如圖所示水中照相機能拍攝到的景象是邊界光線在水面恰好發(fā)生全反射，則n=1sinα聯(lián)立解得H=2.4m，R=3.2m當小李距水面距離H'=4m>H=2.4m時，根據(jù)tanα故C錯誤，D正確。故選D。6．（2025·遼寧·三模）如圖甲所示，一個曲率半徑很大的平凸透鏡的球面和一平面玻璃接觸，用單色光從上方照射，在透鏡球面和平面玻璃上表面反射回來的兩束光相互干涉，形成一些明暗相間的單色圓圈，這種現(xiàn)象稱為"牛頓環(huán)"，是一種薄膜干涉現(xiàn)象。圖乙是從透鏡上方看到"牛頓環(huán)"的俯視圖。則下列說法正確的是（）A．若用白光照射，看到的亮條紋也是白色的B．若用白光照射，看到的亮條紋應是紅色的C．若將透鏡緩慢向上平移，可以看到干涉形成的圓形條紋向里收縮D．若將透鏡緩慢向上平移，可以看到干涉形成的圓形條紋向外擴展【答案】C【詳析】AB．由于白光是復色光，若用白光照射，看到的是彩色的環(huán)狀條紋，故AB錯誤；CD．環(huán)狀條紋是由凸透鏡與平面玻璃所夾空氣膜的上、下表面反射光干涉形成的，若將透鏡緩慢向上平移，則空氣膜的上、下表面的厚度變大，原來形成亮條紋的位置將向里移動，則可以看到干涉形成的圓形條紋向里收縮，故C正確，D錯誤。故選C。7．（2025·遼寧沈陽·三測）利用全反射棱鏡可以方便地獲取指紋圖像而制成指紋鎖。如圖所示，在棱鏡的兩個直角邊外側(cè)分別放置照明光源和攝像孔，當手指按在斜邊的折射面上時，指紋的突出部分因與棱鏡的折射面緊密接觸而破壞了全反射條件，因而相應位置的反射光較弱，而指紋的凹槽部分因其未與折射面接觸而反射光線較強，從而在攝像機所在位置可以清楚地攝得折射面上明暗相間的指紋圖像。光在真空中的傳播速度為c。關于全反射棱鏡，下列說法正確的是（）A．形成明暗相間的指紋圖像是基于光的干涉原理B．光進入棱鏡中傳播時頻率變小C．制作棱鏡材料的折射率應不小于2D．光在棱鏡中的傳播速度可能為0.75【答案】C【詳析】A．能形成明暗相間的指紋圖像是因為指紋的突出部分與棱鏡折射面緊密接觸破壞全反射條件，反射光弱；凹槽部分未接觸，反射光強，這是基于全反射原理，而非光的干涉，故A錯誤；B．光進入棱鏡中傳播時頻率保持不變，故B錯誤；CD．題圖中光路可知，該棱鏡為等腰直角三角形，若恰好在斜面發(fā)生全反射，則有sin解得折射率n=2可知制作棱鏡材料的折射率應不小于2；根據(jù)v=cn可得，光在棱鏡中的傳播速度滿足v≤c2故選C。8．（2025·遼寧部分重點中學協(xié)作體·模擬）生活中很多飲料都裝在玻璃瓶中?，F(xiàn)用透明的玻璃瓶盛裝西瓜汁和橙汁，對于這兩瓶飲料，下列說法正確的是（）A．西瓜汁反射的紅色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的折射率更大B．西瓜汁反射的紅色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的光速更快C．光從空氣射向玻璃瓶，可能會發(fā)生全反射D．用完全相同的玻璃瓶裝滿飲料，裝西瓜汁的瓶壁玻璃看起來比裝橙汁的更薄一些【答案】B【來源】2025屆遼寧省部分重點中學協(xié)作體高三下學期模擬考試物理試題【詳析】A．因紅光的頻率小于橙光的頻率，則紅光的折射率小于橙光，可知西瓜汁反射的紅色光比橙汁反射的橙色光在玻璃中的折射率更小，選項A錯誤；B．根據(jù)v=cnC．當光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時可能發(fā)生全反射，可知光從空氣射向玻璃瓶，不可能會發(fā)生全反射，選項C錯誤；D．紅光的折射率更小，射到玻璃瓶壁上時的“視深”更大，看起來比裝橙汁的更厚一些，故D錯誤。故選B。9．（2025·遼寧重點中學協(xié)作校·二模）為了裝點夜景，常在噴水池水下安裝彩燈。如圖甲所示，水面下有一點光源S，同時發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個有光射出的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示，環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復色光，下列說法正確的是（）A．在水中傳播速度a光比b光大B．a(chǎn)光光子的能量小于b光光子的能量C．水對a光的折射率小于對b光的折射率D．若點光源S向下遠離水面移動，則中間小圓面積變大【答案】D【來源】2025屆遼寧省重點中學協(xié)作校高三下學期二模物理試題【詳析】AC．做出光路圖，如圖所示在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角，由于a光照射的面積較小，可知a光發(fā)生全反射的臨界角較小，根據(jù)sinC=1n可知，水對a光的折射率大于對b光的折射率，根據(jù)v=cnB．由于水對a光的折射率較大，則a光的頻率較大，根據(jù)ε=hν可知，a光光子的能量大于b光光子的能量，故D．設中間小圓的半徑為R，對于a光剛好發(fā)生全反射時，有tanC=Rh若點光源S向下遠離水面移動，即h增大，則中間小圓的半徑故選D。10．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·高考模擬一）氫原子第n能級的能量為En=E1nA．從n=2B．從n=3的能級向nC．從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光與從n=3的能級向D．從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光與從n=3的能級向【答案】B【詳析】AB．由題意可得，E2=-3.40eV，E3=-1.51eV，氫原子從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子能量為10.2eV，從n=3的能級向n=2C．由ε=hcλ可知，氫原子從n=2的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光比從n=3D．根據(jù)sinC=1故選B。11．（2025·東北三省四城市&遼寧沈陽·二測）如圖a，倒掛的彩虹被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里隨機旋轉(zhuǎn)的大量六角片狀冰晶（直六棱柱）折射形成的。如圖b光線從冰晶的上頂面進入后，經(jīng)折射從側(cè)面射出，發(fā)生色散。以下分析正確的是（）A．光線從空氣進入冰晶后波長不變B．在冰晶中紅光和紫光的傳播速度相同C．光線從空氣射入冰晶時可能發(fā)生全反射D．當入射角α逐漸減小，在側(cè)面紫光比紅光先發(fā)生全反射【答案】D【詳析】A．光線從空氣進入冰晶后，頻率不變，速度減小，根據(jù)λ=vfB．紅光的頻率小于紫光的頻率，則冰晶對紅光的折射率小于對紫光的折射率，根據(jù)v=cnC．全反射只能發(fā)生在光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，而光線從空氣射入冰晶是光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，所以不可能發(fā)生全反射，故C錯誤；D．全反射的條件為入射角度達到臨界角C，根據(jù)sinC=1n故選D。12．（2025·遼寧·模擬押題三）一波源位于x軸上的坐標原點O，其垂直x軸方向做簡諧振動的圖像如圖所示，若在均勻介質(zhì)中形成簡諧波，則T時刻的波形圖為（）A． B．C． D．【答案】C【詳析】AB．位于坐標原點O的波源振動形成沿x軸正方向和負方向傳播的波形圖應關于y軸對稱，故AB錯誤；CD．根據(jù)振動圖像可知，在T時刻波源振動方向沿y軸正方向，故C正確，D錯誤。故選C。13．（24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作?！て谥校┤鐖D所示，一較大廣場100m直道的P、Q兩端，分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動的兩個完全相同的揚聲器，兩個揚聲器連續(xù)發(fā)出波長為10m的聲波。O為直道的中點，MN為P、Q連線的中垂線。某同學沿直線PQ、MN緩慢行進的過程中會感覺到揚聲器發(fā)出的聲音時而增強時而減弱。圖中a、b兩位置距離O點的距離分別為22.5m、7.5m，c為MN上的一個位置，下列說法正確的是（）A．聲音的增強和減弱是聲波的衍射造成的B．在a位置聽到的聲音增強C．在b位置聽到的聲音增強D．在c位置聽到的聲音增強【答案】D【詳析】A．聲音的增強和減弱是聲波的干涉現(xiàn)象，而非衍射現(xiàn)象，故A錯誤；B．根據(jù)干涉規(guī)律可知，若聽到的聲音減弱，則有Δd=n+12λ（n=0，1，2，3…）聽到的聲音增強，則有Δd=nλ（n=0，1，2，3…）C．在b位置有Δd2=2×7.5m=15m=λ+1D．在c位置有Δd3=0結(jié)合上述可知，c故選D。14．（2025·遼寧沈陽遼寧省實驗中學·二模）如圖甲所示，在平靜的水面上某處一只蜻蜓以固定的頻率點水，形成圓形的水波向四周傳播，過圓心（點水處）的一條直線上有a、b兩質(zhì)點，它們到圓心的距離分別為ra、rb，取a質(zhì)點開始振動的時刻為0時刻，a、b兩質(zhì)點的振動圖像分別如圖乙中實線、虛線所示，則水波的波速為（Δt已知）（）A．ra+rC．2ra+【答案】B【詳析】由圖可知水波傳播到a質(zhì)點后再經(jīng)時間Δt傳播到b質(zhì)點，故水波的波速為v故選B。15．（24-25高三下·遼寧沈陽省實驗中學·四模）真空中有兩個點電荷，電荷量均為-qq≥0，固定于相距為2L的A、B兩點，O是AB中點。圖中M為AB中垂線上一點，N為AB連線上一點，且OM=ON=x，A．N處電場強度比M處電場強度大B．電荷量為-q的試探電荷在N處電勢能比在MC．在N點放入一電子，從靜止釋放，電子的運動不可視為簡諧運動D．在M點放入一質(zhì)子，從靜止釋放，質(zhì)子的運動可視為簡諧運動【答案】C【詳析】B．電荷量為?q的試探電荷在N處電勢能為EpN=kq由數(shù)學知識可得EpN>C．電子受到的電場力為F1=keq(L+x)2-keq(L-x)2=keq?-4Lx(D．設AM連線與MO間的夾角為θ，則cosθ=xL2+x2質(zhì)子受到的電場力為F2=-2keqL2+x2cosθ=-2keqLA．由C選項可知N點的電場強度大小為EN=F1e=kq?4Lx(L+本題選擇錯誤的，故選C。16．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·二模）宇航員在月球表面利用單擺做擺角小于5°的擺動，已知擺長為l，n次全振動的總時間為t，月球的半徑為R，引力常量為G。下列說法正確的是（）A．月球表面的重力加速度為4B．月球的第一宇宙速度為2C．月球的質(zhì)量為4D．質(zhì)量為m的物體在月球表面的重力為4【答案】B【詳析】AD．n次全振動的總時間為t，可知單擺周期為T=tn解得月球表面的重力加速度為g=4π2n2ltC．在月球表面有GMmR2=mg可得月球的質(zhì)量為B．月球的第一宇宙速度等于近月衛(wèi)星的運行速度，則有GMmR2=mv故選B。17．（24-25高三下·遼寧重點中學協(xié)作?！て谥校┤鐖D所示，一輕彈簧豎直固定在地面上，上端連接質(zhì)量為2m的物體B，質(zhì)量為m的物體A從B正上方某高度處自由下落，與B發(fā)生碰撞后（不粘連）兩者立刻一起以相同的速度向下運動，此后，A、B在運動過程中恰好不分離。已知彈簧的彈性勢能為Ep=kx22A．A、B碰后立刻向下做減速運動B．A、B一起運動過程中加速度的最大值為2C．A、B碰撞過程中損失的機械能為8D．A、B運動至最低點時彈簧彈力大小為4【答案】C【詳析】A．碰前A自由下落，根據(jù)動能定理有mgh=12A、B碰后立刻一起以相同的速度v0向下運動，系統(tǒng)所受合力向下，根據(jù)3mg-kx=3ma由于彈簧彈力變大，可知，碰后B．結(jié)合上述，當加速度減為零時，速度達到最大，此時的位置為簡諧運動的平衡位置，當A和B恰好不分離時，A、B之間彈力為0，A的加速度為重力加速度，則B的加速度也為重力加速度，可知，在最高點時彈簧剛好達到原長，加速度為g，根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，A、B一起運動過程中加速度的最大值為g，故B錯誤；D．結(jié)合上述，根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，A、B運動到最低點時的加速度也為g，此時根據(jù)牛頓第二定律有kx-3mg=3mg可知，A、B運動至最低點時彈簧彈力大小為kxC．A、B碰撞過程，根據(jù)動量守恒定律有mv0=3B開始處于靜止時，根據(jù)平衡條件有2mg=kx1結(jié)合上述，A、B碰撞后至運動到最高點時彈簧恰好處于原長，該過程有32m故選C。18．（2025·遼寧名校聯(lián)盟·三模）關于如圖所示的示意圖或?qū)嶒炑b置，下列說法正確的是（）A．圖甲是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值(i<90°)后不會再有光線從B．圖乙是單色激光的雙縫干涉原理圖，若屏上P1點到狹縫S1、C．圖丙是在垂直紙面向里的勻強磁場中三種射線的軌跡，三種射線相比較，其中向左偏的α射線電離本領最大D．圖丁是利用多普勒測速儀測量水在海底的流速，其利用的物理規(guī)律與醫(yī)學上廣泛應用的“彩超”利用的物理規(guī)律相同【答案】CD【詳析】A．圖甲中，光束在aa'面的折射角等于在bb'面的入射角，只要入射角i<90°，bB．圖乙中，照射兩條狹縫時，若光從狹縫S1、S2到屏上P1C．根據(jù)左手定則，向左偏轉(zhuǎn)的為α粒子組成的α射線，α射線電離本領最大，C正確；D．多普勒測速儀與“彩超”均用了多普勒效應，D正確。故選CD。19．（2025·遼寧·二模）截面OAB為四分之一圓的玻璃磚，靜置于水平地面。一束含有a、b兩種單色光的復色光垂直于OA邊射入玻璃磚，當光從M點射出時，光路如圖所示。下列說法正確的是（）A．玻璃磚對a光的折射率比對b光的大B．玻璃磚對a光的折射率比對b光的小C．在玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度【答案】BD【詳析】AB．a(chǎn)光的偏折程度小于b光的，則na<nb故CD．根據(jù)v=cn，可知在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度，故C故選BD。20．（2025·遼寧遼南協(xié)作體·三模）飛力士棒通過利用特殊構(gòu)造和彈性，產(chǎn)生一定的振動頻率，從而這些振動會深入到身體內(nèi)的核心肌肉，從而達到強化鍛煉的作用。如圖所示。飛力士棒的固有頻率為3.5Hz，則（）A．若該棒做自由振動，則頻率為3.5HzB．使用時手振動的頻率增大，飛力士棒振動的幅度也隨之增大C．手每分鐘震動210次，飛力士棒產(chǎn)生共振D．PVC軟桿長度不變，負重頭質(zhì)量減小時，飛力士棒的固有頻率保持不變【答案】AC【詳析】A．若棒做自由振動，則振動按照固有頻率振動，故A正確；B．隨著手振動的頻率增大，飛力士棒振動的頻率隨之增大，但是幅度可能越來越小，故B錯誤；C．手振動頻率為f=21060Hz=3.5HzD．負重頭質(zhì)量減小，PVC桿長度不變，則其結(jié)構(gòu)改變，飛力士棒的固有頻率會變化，故D錯誤。故選AC。21．（2025·遼寧沈陽·三測）我國自主研發(fā)的"海能-3號"波浪發(fā)電裝置在南海海域成功運行。下圖為t=0時刻沿x軸正方向傳播的海水波的圖像。圓柱形浮子定位在x=4m處的