专题十一：机械振动和机械波 光学（原卷版）

二轮复习专题十一：机械振动和机械波光学（原卷版）二轮复习专题十一：机械振动和机械波光学（原卷版）TOC\t"二轮标题1,1,二轮复习2,2,二轮复习3,3"\h01考情分析 202知识构架 403题型突破 5一、机械振动和机械波 5考向一：机械振动和单摆 9考向二：机械波 11考向三：机械振动和机械波图像问题 13二、光学 16考向一：光的折射和全反射的综合应用 18考向二：光的波动性 2004自我提升 26

01考情分析往年命题规律从近3年以来的高考命题来分析，机械振动和机械波属于必考考点之一，常以选择题的形式考查，难度为简答题和中档题，常结合实际场景和图像进行考查；光学也属于必考考点之一，常以选择题和简答题的形式进行考查，主要考查光学的性质、光的折射、全反射和干涉等。考点频次总结考点2025年2024年2023年机械振动和机械波天津·高考真题海南·高考真题江西·高考真题浙江·高考真题全国卷·高考真题重庆·高考真题甘肃·高考真题四川·高考真题北京·高考真题广东·高考真题河北·高考真题陕晋青宁卷·高考真题安徽·高考真题江苏·高考真题山东·高考真题河南·高考真题福建·高考真题云南·高考真题广西·高考真题黑吉辽蒙·高考真题海南·高考真题天津·高考真题贵州·高考真题重庆·高考真题浙江·高考真题海南·高考真题北京·高考真题甘肃·高考真题安徽·高考真题广东·高考真题江西·高考真题河北·高考真题山东·高考真题湖南·高考真题全国甲卷·高考真题新疆河南·高考真题江苏·高考真题福建·高考真题辽宁·高考真题福建·高考真题河北·高考真题重庆·高考真题广东·高考真题天津·高考真题北京·高考真题山东·高考真题上海·高考真题浙江·高考真题湖北·高考真题辽宁·高考真题海南·高考真题新课标·高考真题湖南·高考真题全国乙卷·高考真题全国甲卷·高考真题光学浙江·高考真题天津·高考真题海南·高考真题重庆·高考真题四川·高考真题北京·高考真题广东·高考真题湖南·高考真题河北·高考真题陕晋青宁卷·高考真题安徽·高考真题江苏·高考真题山东·高考真题河南·高考真题福建·高考真题云南·高考真题广西·高考真题黑吉辽蒙·高考真题湖北·高考真题海南·高考真题天津·高考真题贵州·高考真题重庆·高考真题浙江·高考真题海南·高考真题北京·高考真题甘肃·高考真题广东·高考真题广西·高考真题山东·高考真题全国甲卷·高考真题新疆河南·高考真题江苏·高考真题福建·高考真题湖南·高考真题辽宁·高考真题上海·高考真题天津·高考真题福建·高考真题河北·高考真题重庆·高考真题北京·高考真题山东·高考真题浙江·高考真题湖北·高考真题江苏·高考真题湖南·高考真题全国乙卷·高考真题全国甲卷·高考真题浙江·高考真题2026年向预测2026年高考机械振动和机械波的考查还是以选择题为主，会结合实际场景例如水波，单摆等，重点考察波的干涉和图像问题；光学重要考查光的折射和全反射、光的波动性，光的折射和全反射主要考查的是几何特性，光的波动性主要考查光的干涉、衍射和偏振。素养目标1.掌握波的基本特点和波的干涉原理；2.掌握画光的光路的基本能力，可以理解光的干涉原理。核心能力1.通过图像的特点获得机械振动和机械波的基本特点；2.通过几何关系判断出光路的角度关系，从而计算光的折射率。

02知识构架

03题型突破一、机械振动和机械波【知识储备】（一）简谐振动1．简谐运动：如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动．2．平衡位置：物体在振动过程中回复力为零的位置．3．回复力(1)定义：使物体在平衡位置附近做往复运动的力．(2)方向：总是指向平衡位置．(3)来源：属于效果力，可以是某一个力，也可以是几个力的合力或某个力的分力．4．简谐运动的表达式x＝Asin_(ωt＋φ0)，ωt＋φ0为相位，φ0为初相位，ω为圆频率，ω＝eq\f(2π,T).5．简谐运动的振动图象表示做简谐运动的物体的位移随时间变化的规律，是一条正弦曲线．甲：x＝Asineq\f(2π,T)t乙：x＝Asin(eq\f(2π,T)t＋eq\f(π,2))．（二）单摆1．定义：如果细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置叫作单摆．(如图)2．视为简谐运动的条件：θ<5°.3．回复力：F＝mgsinθ.(1)摆球重力沿与摆线垂直方向的分力，F＝mgsinθ＝－eq\f(mg,l)x＝－kx，负号表示回复力F与位移x的方向相反．(如图所示)①当摆球在最高点时，F向＝eq\f(mv2,l)＝0，FT＝mgcosθ.②当摆球在最低点时，F向＝eq\f(mvmax2,l)，F向最大，FT＝mg＋meq\f(vmax2,l).4．周期公式：T＝2πeq\r(\f(l,g)).(1)l为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离．(2)g为当地重力加速度．5．单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g，与振幅和摆球质量无关．（三）机械波形成条件(1)波源；(2)传播介质，如空气、水等传播特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移(2)介质中各质点振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零(4)一个周期内，波向前传播一个波长波的图像(1)坐标轴：横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开平衡位置的位移波长、波速和频率(周期)的关系(1)v＝λf；(2)v＝eq\f(λ,T)波的叠加(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(n＝0,1,2，…)，振动减弱的条件为Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2，…)(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅为两波振幅的和A1＋A2波的多解问题由于波的周期性、波传播方向的双向性，波的传播易出现多解问题波的特性波的干涉波的衍射【必备能力】（一）从图像中获取信息1.振幅A、周期T(或频率f)和初相位φ0(如图所示)．2.某时刻振动质点离开平衡位置的位移．3.某时刻质点速度的大小和方向：曲线上各点切线的斜率的大小和正负分别表示各时刻质点的速度大小和方向，速度的方向也可根据下一相邻时刻质点的位移的变化来确定．4.某时刻质点的回复力和加速度的方向：回复力总是指向平衡位置，回复力和加速度的方向相同．5.某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能和势能的变化情况．（二）波的周期和传播方向1．波的周期性(1)质点振动nT(n＝1,2,3，…)时，波形不变．(2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反．2．波的传播方向与质点振动方向的互判“上下坡”法沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断质点振动方向（三）振动图像和波动图像的对比比较项目振动图象波的图象研究对象一个质点波传播方向上的所有质点研究内容某质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点在空间分布的规律图象横坐标表示时间表示各质点的平衡位置物理意义某质点在各时刻的位移某时刻各质点的位移振动方向的判断(看下一时刻的位移)(同侧法)Δt后的图形随时间推移，图象延伸，但已有形状不变随时间推移，图象沿波的传播方向平移，原有波形做周期性变化联系(1)纵坐标均表示质点的位移(2)纵坐标的最大值均表示振幅(3)波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动【考向预测】考向一：机械振动和单摆例1（2026·安徽马鞍山·一模）以弹簧振子的平衡位置点为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标系，如图所示，小球在、两点间做简谐运动。从小球经过点向右运动开始计时，下列画出的关于小球受到的合外力、小球的位移、小球的速度、弹簧的弹性势能的图像，可能正确的是（

）例1A．正弦式曲线 B．正弦式曲线C．正弦式曲线 D．抛物线例2（2026·海南海口·二模）荡秋千是一项有趣的运动。如图所示，一秋千悬挂在O点，某同学蹲在秋千上从M点由静止出发，在其运动至最低点N点时突然站立，并保持姿势到N点左侧的最高点P点。已知人在N例2A．B．C．该同学从M点到N点的时间小于从N点到P点的时间D．该同学从M点到N点的时间等于从N点到P点的时间例3（2026·湖南永州·二模）如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为3m的小球A，质量为2m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为k，弹簧原长足够长，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（

例3A．剪断细线后的瞬间，小球A的加速度大小为g B．小球A运动到弹簧原长处时速度最大C．小球A运动到最高点时，弹簧的压缩量为 D．小球A的最大速度为变3-1（2026·浙江·二模）如图所示，劲度系数为的弹簧左端固定，右端与光滑水平面上的足够长、质量为的木板A连接，木板上有一质量为的物块B。将弹簧拉伸至某一位置，让木板及物块由静止释放，释放后两物体相对滑动，内两物体的v-t图像如图所示，时刻曲线的斜率恰好为零，已知弹簧振子的周期公式，k为弹簧的劲度系数，m为振子的质量，A、B间的摩擦因数为，则（）变3-1A．时刻弹簧处于原长 B．C．时刻弹簧的伸长量 D．时刻物块B速度考向二：机械波例4（2026·天津·二模）如图所示，12位身高相同的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。t例4A．这列“波”的波长为2.4m B．这列“波”的波速为3.2m/sC．t=6s时同学12开始下蹲 D．0~4s内同学9的头部运动路程为1.8m变4-1（多选）（2026·陕西西安·三模）一列简谐横波沿轴传播，时刻的波形为图中实线，时刻的波形为图中虚线，质点的平衡位置为坐标轴上处，从时刻到时刻，质点运动的路程为，则下列说法正确的是（）变4-1A．波沿轴正向传播B．质点的振动频率为C．波的传播速度为D．质点的振动方程为变4-2（多选）（2026·湖北·一模）一列沿x轴传播的简谐横波，在时刻的波形图如图所示，该时刻质点P和Q的位移均为。从该时刻开始计时，P点做简谐运动的表达式为，下列说法正确的是（

）变4-2A．该波的波长为11mB．该波沿x轴正向传播C．时，质点P位于波峰D．在0∼1s内，质点P比Q通过的路程少10cm例5（2026·黑龙江辽宁·一模）在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是（）例5A．波、在相遇区域不会发生稳定的干涉现象B．时，质点沿轴负方向运动C．处的质点的振幅为D．处的质点为振动减弱点变5-1（多选）（2026·河南濮阳·一模）在匀质轻绳上有两个相距的波源和，两波源的连线上有三个质点、、，与波源相距，与波源相距，与波源相距，如图甲所示。时两波源同时上下振动产生两列绳波，振动图像分别如图乙、丙所示，时、两质点刚开始振动，则（

）变5-1A．两列波传播速度的大小均为B．两列波在第末相遇C．时间内，质点运动的路程为D．两波源连线之间共有9个振动加强点考向三：机械振动和机械波图像问题例6（多选）（2026·云南昭通·模拟预测）一款具有振动功能的弹力绳被用于模拟人体运动时的力学响应。一端固定的弹力绳被电机驱动，产生了一列沿轴传播的简谐横波。利用高速摄像机拍摄可以得到弹力绳上某一时刻各点的瞬时位置，横坐标表示弹力绳上各点的平衡位置，纵坐标为位移，时刻的波形如图甲所示，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（）例6A．该波沿轴负方向传播B．该波的波速大小为C．质点在一个周期内运动的路程为D．当质点第一次经过最大负位移时，质点向下振动且位移为总结提升巧解振动图像与波的图像综合问题的基本方法【直击真题】1．（2025·四川·高考真题）如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（

）A．小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零B．小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零C．小球甲、乙的振动周期之比为D．小球丙、丁的摆长之比为2.（2025·云南·高考真题）如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则（）A．波速为B．波源的平衡位置距离P点C．时，波源处于平衡位置且向下运动D．时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同3.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是（

）A． B．C． D．4.（2024·江西·高考真题）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。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； B．振动加强；C．振动减弱； D．振动加强；5.（多选）（2025·海南·高考真题）一绝缘的固定倾斜斜面，斜面倾角为，空间中存在沿斜面向下的匀强电场，电场强度为。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q，N不带电，N一端与弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上，劲度系数为k。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好伸直，使M从静止释放，第一次到达最低点的时间为t，不计一切摩擦。则（

）A．释放时M的加速度为B．M下滑的最大速度为C．M下滑的最大距离为D．M下滑的距离为时，所用时间为二、光学【知识梳理】（一）光的折射和全反射1．常用的三个公式eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n，n＝eq\f(c,v)，sinC＝eq\f(1,n).2．折射率的理解(1)折射率与介质和光的频率有关，与入射角的大小无关．(2)光密介质指折射率较大的介质，而不是指密度大的介质．(3)同一种介质中，频率越高的光折射率越大，传播速度越小．3．求解光的折射和全反射问题的思路(1)根据题意画出正确的光路图，特别注意全反射的临界光线．(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系．(3)利用折射定律等公式求解．(4)注意折射现象中光路的可逆性．（二）光的波动性1.光的干涉(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象．(2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定．(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹．2．光的衍射发生明显衍射的条件：只有当障碍物或狭缝的尺寸足够小的时候，衍射现象才会明显．3．光的偏振(1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．(2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光．(3)偏振光的形成①让自然光通过偏振片形成偏振光．②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光．(4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等．(5)光的偏振现象说明光是一种横波．【必备能力】（一）平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点平行玻璃砖三棱镜圆柱体(球)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，出射光线向棱镜底面偏折圆界面的法线是过圆心的直线，光线经过两次折射后向圆心偏折（一）双缝干涉和薄膜干涉1．双缝干涉(1)条纹间距：Δx＝eq\f(l,d)λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大．(2)明暗条纹的判断方法：如图所示，相干光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1.当Δr＝nλ(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹．当Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹．2．薄膜干涉(1)形成原因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．光照射到薄膜上时，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加．(2)明暗条纹的判断方法：两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于薄膜厚度的2倍，光在薄膜中的波长为λ.在P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹．在Q处，Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹．(3)应用：增透膜、检查平面的平整度．【考向预测】考向一：光的折射和全反射的综合应用例7例7（1）用刻度尺测出广口瓶瓶口内径。（2）在瓶内装满水。（3）将直尺沿瓶口边缘竖直插入水中。（4）沿广口瓶边缘点向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺上刻度（图中点），同时看到水面上点刻度的像恰与点的像相重合。（5）如图所示水面恰与直尺的点相平，读出的长度和的长度。由题中所给条件可以计算水的折射率等于（）A． B．C． D．例9（25-26高三上·山西运城·期末）耸立的柱形景观灯，是在横截面半径为r的圆柱体上，沿竖直方向等间距安装有若干条线状光源，然后再紧扣上厚度为、折射率为2的透光罩，俯视如图。则一条线光源发出的光穿过透光罩时，能照亮透光罩（横截面上）的长度占其周长的（不考虑光的多次反射）（

）例9A． B． C． D．例10（多选）（2025·浙江·一模）有一半径为的玻璃半球体，其底面水平，球心为点，AO为与底面垂直的半径，在OB中点放置一点光源，可发出由M和N两种单色光组成的复色光。P为一贴近半球面放置的、与底面平行的光屏。已知该种玻璃对M光的折射率为，对N光的折射率为，从点出射的M光在玻璃中传播的时间与其从点到达光屏的时间相同，则（）例10A．点到光屏的垂直距离为B．在半球面上存在部分区域仅有M光出射C．用同一双缝干涉装置进行实验，M光条纹间距比N光宽D．若使用N光照射锌板，可放出光电子，则使用M光照射相同锌板，也一定能放出光电子变10-1（2026·云南昭通·模拟预测）有一横截面为直角三角形、折射率的三棱镜悬空放置，底面保持水平，底面棱长均为L，如图所示。，，A、B、C为三条棱的中点。一束水平单色光向右射向三棱镜，从A点开始，让这束单色光匀速向上平移，在侧面上的入射点以的速度从A移向C。忽略光线在三棱镜内部的多次反射。变10-1(1)入射点到达H（图中未画出）以前，始终有光线从三棱镜侧面射出，求A到H的距离d；(2)入射点经过H以后到达C点以前，始终有光线从三棱镜底面射出，求出射点运动速度的大小和方向。考向二：光的波动性例11（2026·山东泰安·一模）1834年，洛埃用平面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设S到平面镜的距离为、到平面镜左端点的水平距离为，平面镜左端点到光屏的水平距离为，光在真空中的波长为。若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，测得光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为（）例11A． B． C． D．例12（多选）（2025·陕西渭南·一模）工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后，从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是（）例12A．图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起B．光的频率大于光的频率C．若将图1中的薄片向右移动少许，图2中条纹间距变窄D．照射同一单缝时，光能够发生衍射现象，光不能发生衍射现象例13（多选）（2025·河北·一模）以下四幅图片：图甲是单色光的衍射图样，图乙是双缝干涉示意图，图丙是两束单色光a，b射向水面A例13A．图甲中，中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小C．图丙中，以水下某一点为光源向水面发射复色光，b光更容易发生全反射D．图丁中，这种现象表明光是纵波【直击真题】1.（2025·天津·高考真题）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（）A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄2.（2025·重庆·高考真题）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（）A．相邻两亮条纹间距为 B．相邻两暗条纹间距为C．双缝之间的距离为 D．双缝之间的距离为3.（多选）（2024·广西·高考真题）如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（）A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为4.（多选）（2025·四川·高考真题）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（

）A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，可以设定为C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动5.（2025·山东·高考真题）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径及O、两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与平行，到的距离均为。(1)B点与的距离为，单色光线从B点平行于射入介质，射出后恰好经过点，求介质对该单色光的折射率n；(2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在上，、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。6.（2025·云南·高考真题）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度，盖玻片与物镜的间距，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速。(1)求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）；(2)滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为，求（结果保留2位有效数字）。7.（2023·山东·高考真题）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为，折射率为n（）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为，求的正弦值；（2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。

04自我提升 1.（2026·江苏常州·模拟预测）一列简谐横波沿x轴传播，a、b两质点平衡位置的横坐标分别为和，两质点水平距离大于一个波长小于两个波长，两质点的振动图像如图所示，下列说法错误的是（）A．如果该简谐波沿x轴正方向传播，则波长为11.2mB．如果该简谐波沿x轴正方向传播，则波速为5.6m/sC．如果该简谐波沿x轴负方向传播，则波长为8mD．如果该简谐波沿x轴负方向传播，则波速为5m/s2.（多选）（2026·四川雅安·一模）一列沿x轴传播的横波，图甲是t=2s时的波形图，图乙是质点b的振动图像。已知a、b两质点的横坐标分别为2m和4m。下列判断正确的是（）A．该列波与频率为0.5Hz的横波相遇时能发生干涉B．该列波沿x轴负方向传播C．再经过3s，质点a通过的路程为3mD．t=4s时，质点b运动到x=0的位置3.（2024·辽宁·高考真题）如图（a），将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴。若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如（b）所示（不考虑自转影响），设地球、该天体的平均密度分别为和，地球半径是该天体半径的n倍。的值为（）A． B． C． D．4.（2026·山东济南·模拟预测）透明玻璃透镜倒立在表面平整的标准板上，平行单色光从上方垂直透镜的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到如图所示的干涉条纹，条纹为明暗相间的同心圆，靠近圆心处稀疏，远离圆心处密集。下面四幅图为过透镜中心的剖面图，则该透镜的形状可能是（）A． B．C． D．5.（2024·浙江·高考真题）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，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，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．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为6.（2025·浙江·高考真题）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经后亮点消失。已知转盘转动角速度为，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率为（

）（光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，有）A． B．C． D．7.（多选）（2024·重庆·高考真题）一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则（

）A．最小波长B．频率C．最大波速D．从该时刻开始2s内该质点运动的路程为8.（多选）（2025·湖南·一模）如图，光滑的竖直墙面上A处和B处各有一个钉子，二者处于同一水平高度，间距为l，有一轻质弹性绳，原长为l，劲度系数为k，一端由A处钉固定，另一端系有一质量为的小球，其中g为重力加速度，B处钉恰好处于弹性绳下面，钉子和小球都可视为质点，现将小球水平向右拉伸到与A处钉距离为2l的C点，将小球由静止释放，则下列说法正确的是（）A．小球在水平和竖直两个方向的分运动均为简谐运动B．小球将与B处钉发生碰撞C．小球的运动轨迹为一条直线D．当小球第一次运动至B处钉的正下方时，其速度方向水平向左9.（多选）（2024·浙江·高考真题）在如图所示的直角坐标系中，平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的（0，）处有一点波源，产生波长为、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交