2017-2021年北京高考物理真题分类汇编之光学、机械振动与机械波

2017-2021年北京高考物理真题分类汇编之光学、机械振动与机

械波

一.选择题（共n小题）

1.（2021•北京）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡

位置。下列判断正确的是（）

A.该简谐横波沿x轴负方向传播

B.此时K质点沿y轴正方向运动

C.此时K质点的速度比L质点的小

D.此时K质点的加速度比L质点的小

2.（2020•北京）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动

情况如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.该横波沿x轴负方向传播

B.质点N该时刻向y轴负方向运动

C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点

D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同

3.（2018•北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当

P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是

（）

Q

A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m

）

（

的是

干涉

属于

现象不

）以下

•北京

（2020

4.

图样

到彩色

双缝得

过杨氏

白光经

A.

样

彩色图

膜呈现

射肥皂

白光照

B.

样

彩色图

镜得到

过三棱

白光经

C.

图样

现彩色

油膜呈

射水面

白光照

D.

得到

光屏上

象，在

射现

涉、衍

的干

察光

），观

意图

置（示

示的装

图1所

利用

京）

9•北

（201

5.

）

是（

确的

法正

件说

学元

的光

放置

P处

关于

下列

样。

种图

乙两

中甲和

如图2

光屏

_

_

P

_

_

_

-

1-----

I----h—

光源

_

_

_

_

图1

lll

llll

IIIIII

乙

甲

图2

应双缝

乙对

单缝，

甲对应

A.

应单缝

乙对

双缝，

甲对应

B.

较大

的缝宽

甲对应

缝，

是单

C.都

大

间距较

的双缝

甲对应

缝，

是双

D.都

红色滤

间加上

单缝之

光源与

，在

条纹

干涉

光的

到白

置得

验装

涉实

缝干

）用双

•北京

（2018

6.

）

后（

光片

消失

涉条纹

A.干

纹消失

红色条

纹中的

彩色条

B.

暗条纹

纹变成

中央条

C.

红色

纹变成

中央条

D.

c

为b、

射光

，出

璃砖

形玻

半圆

射入

圆心O

a经

光束

内，

平面

示的

图所

）如

•北京

（2021

7.

）

是（

确的

法正

列说

光。下

单色

两束

象

干涉现

是光的

A.这

B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长

C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率

D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度

8.（2017•北京）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光

束b是蓝光，则光束a可能是（）

A.红光B.黄光C.绿光D.紫光

9.（2019•北京）一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c,

则（）

A.此刻a的加速度最小

B.此刻b的速度最小

C.若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动

D.若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置

10.（2020•北京）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更

丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术（简称5G）意味着更

快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会"。与4G相比，5G使用

的电磁波（）

A.光子能量更大B.衍射更明显

C.传播速度更大D.波长更长

11.（2017•北京）某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是（)

A.t=ls时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B.t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C.t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D.t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

2017-2021年北京高考物理真题分类汇编之光学、机械振动与机

械波

参考答案与试题解析

选择题（共u小题）

1.（2021•北京）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡

位置。下列判断正确的是（）

A.该简谐横波沿x轴负方向传播

B.此时K质点沿y轴正方向运动

C.此时K质点的速度比L质点的小

D.此时K质点的加速度比L质点的小

【考点】横波的图象.

【专题】定性思想；推理法；波的多解性；推理能力.

【分析】根据同侧法判断由质点L、K的振动方向判断波沿x轴正方向传播；根据L处

于最大位移，由此判断K、L的速度大小；根据a=上判断质点K、L的加速度大小。

m

【解答】解：AB、质点K比质点L先回到平衡位置，而质点L的运动方向沿y轴正方

向，K沿y轴负方向运动，所以波沿x轴正方向传播，故AB错误；

C、L处于最大位移，所以此时质点L的速度为零，而K正向下运动，所以K的速度大

于L的速度，故C错误；

D、根据a=上可知，加速度与位移成正比，L此时位移最大，则L的加速度最大，故

m

D正确。

故选：D。

【点评】本题主要是考查了波的图象；解答本题的关键是根据质点的振动方向判断出波

的传播方向；一般的判断方法是根据“平移法”或“同侧法”来判断；知道同一波峰或

波谷两侧附近的各点振动方向相反。

2.（2020•北京）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动

情况如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.该横波沿x轴负方向传播

B.质点N该时刻向y轴负方向运动

C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点

D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同

【考点】横波的图象.

【专题】定性思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理能力.

【分析】根据质点L的振动图象，从而判定波的传播方向，再依据波的微平移法，则可

确定质点N点的振动方向，依据波在传播过程中，质点不随波迁移；最后结合速度与加

速度是矢量，是否相等要从大小与方向两角度考虑。

【解答】解：A.由图乙可知，质点L在该时刻，向y轴正方向振动，依据微平移法，

可知，该横波沿x轴正方向传播，故A错误：

B.由上分析，结合微平移法，可知，质点N该时刻向y轴负方向运动，故B正确；

C.依据机械波在传播过程中质点并不随波一起迁移，因此质点L经半个周期不会沿x

轴正方向移动到N点，故C错误；

D.因K、M之间间隔半个波长，K、M的步调始终相反，因此该时刻质点K与M的速

度、加速度大小都相同，但它们的方向不同，故D错误；

故选:Bo

【点评】掌握用微平移法判断质点的振动方向和波的传播方向，知道质点不会随波迁移,

理解波动图象与振动图象的区别，注意速度与加速度是矢量，是否相同还要考虑其方向。

3.（2018•北京）如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当

P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是

PQ

A.0.60mB.0.30mC.0.20mD.0.15m

【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象.

【专题】应用题；定量思想；方程法；振动图象与波动图象专题.

【分析】根据题中条件得到波长的一般表达式，然后根据n的取值求解波长的可能值。

【解答】解：P、Q两质点平衡位置相距0.15m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好

运动到下方最大位移处，则有：

（n+A）A=0.15

2

解得：入/¥=（n=0、1、2、3-）

12n+:l

n^2

当n=0时，入=0.30m,

当n=l时，X=0.10m,故B正确、ACD错误。

故选：B«

【点评】本题主要是考查波长的计算，解答本题要能够根据题中条件得到波长的一般表

达式，然后进行分析。

4.（2020•北京）以下现象不属于干涉的是（）

A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样

B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样

C.白光经过三棱镜得到彩色图样

D.白光照射水面油膜呈现彩色图样

【考点】光的干涉.

【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；分析综合能力.

【分析】白光过杨氏双缝形成彩色图样属于干涉现象；

白光照射肥皂泡和水面油膜属于薄膜干涉；

白光过三棱镜得到彩色图样属于光的色散；

【解答】解：A、用白光做光源，根据双缝干涉条纹的间距公式AXULA知，不同波长

d

的，条纹宽度不一，则得到彩色的干涉条纹，

B、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的，是由于光线在肥皂膜的表面发生干涉造

，

成的