B．当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大
C．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0
D．该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f
图18
4．如图18所示，一块涂有碳黑的玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出如图18示的曲线，量得OA＝1cm，OB＝4cm，OC＝9cm.求外力F的大小．（g＝10m/s2）
图19
5．某同学设计了一个测物体质量的装置，如图19所示，其中P是光滑水平面，轻质弹簧的劲度系数为k，A是质量为M的带夹子的标准质量金属块，Q是待测物体．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为T＝
，其中，m是振子的质量，k是与弹簧的劲度系数有关的常数，当只有A物体振动时，测得其振动周期为T1，将待测物体Q固定在A上后振动周期为T2，则待测物体的质量为多少？
这种装置比天平优越之处是什么？
图20
6．公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T.取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t＝0，其振动图象如图20所示，则（ ）
A．t＝
T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝
T时，货物对车厢底板的压力最小
C．t＝
T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝
T时，货物对车厢底板的压力最小
二、计算题
图21
7．如图21所示，质量为m的小球放在劲度系数为k的轻弹簧上，使小球上下振动而又始终未脱离弹簧．
（1）最大振幅A是多大？
（2）在这个振幅下弹簧对小球的最大弹力Fm是多大？
图22
8．如图22，为一单摆的共振曲线，根据图象解答：
（1）该单摆的摆长约为多少？
（2）共振时单摆的振幅多大？
9．如图23所示，甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：
图23
（1）单摆振动的频率是多大？
（2）开始时刻摆球在何位置？
（3）若当地的重力加速度为9.86m/s2，试求这个摆的摆长是多少？
10．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：
如图24
（1）所示，在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图24
（2）所示．
图24
（1）为什么必须匀速拖动纸带？
（2）刚开始计时时，振子处在什么位置？
t＝17s时振子相对平衡位置的位移是多少？
（3）若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是多少？
（4）振子在________s末负方向速度最大；在________s末正方向加速度最大；2.5s时振子正在向__________方向运动．
（5）写出振子的振动方程．
11．两个等长的单摆，一个放在地面上，另一个放在高空，当第一个摆振动n次的同时，第二个摆振动了（n－1）次．如果地球半径为R，求第二个摆离地面的高度．
12．如图25所示，光滑圆弧形轨道半径R＝10m，一小球A自最低点O开始在槽内做往复运动，当A开始运动时，离O点的水平距离s＝5m处的平台上方边缘O′处有另一小球B以v0的初速度水平抛出．要让B在O点处击中A球，则B球的初速度v0以及O′与O点间的高度差h应满足什么条件？
（g取10m/s2）
第六模块第12章第2单元
一、选择题
图22
1．（2009年北京卷）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ.若在x＝0处质点的振动图象如图22所示，则该波在t＝T/2时刻的波形曲线为下图中的
（ ）
图23
2．（2009年江苏卷）如图23所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则有
（ ）
A．图中质点b的加速度在增大
B．从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为4cm，相对平衡位置的位移为零
C．若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz
D．若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200m
图24
3．（2009年浙江卷）一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播．处在x1＝1m和x2＝2m的两质点A、B的振动图象如图24所示．由此可知
（ ）
A．波长为
m
B．波速为1m/s
C．3s末A、B两质点的位移相同
D．1s末A点的振动速度大于B点的振动速度
图25
二、计算题
图26
4．（2009年上海卷）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图26所示的波形，则该波的波速为________cm/s；在t＝__________s时，位于x2＝45cm处的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置．
5．（2010年营口模拟）如图27所示，A处放一频率为40Hz的音叉，经过橡皮管ACB和ADB连通到B处，在B处完全听不到音叉振动的声音，已知管ACB的长度为0.4m，声音在空气中传播速度为320m/s，那么管ADB的长度至少为多少米？
图28
6．一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图28所示，已知波的传播速度是16m/s.
（1）指出这列波中质点振动的振幅是多少？
（2）画出再经过0.125s时的波形图象．
图30
7．如图30所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标为x＝0.96m．从图示时刻开始计时，求：
（1）P质点刚开始振动时振动方向如何？
（2）P质点开始振动后，其振动周期为多少？
（3）经过多长时间P质点第二次到达波峰？
图31
8．如图31所示为一列简谐波在t1＝0时刻的图象．此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且t2＝0.55s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处．试求：
（1）此波沿什么方向传播？
（2）波速是多大？
（3）从t1＝0至t3＝1.2s，质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？
图32
9．如图32所示中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5s时刻的波形，这列波的周期T符合：
3T＜t2－t1＜4T，问：
（1）若波速向右，波速多大？
（2）若波速向左，波速多大？
（3）若波速大小为74m/s，波速方向如何？
10．甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿直线Ox相向传播，t＝0时的波形图象如图33所示，如果两列波的波速都是10m/s，求：
图33
（1）甲、乙两列波的频率各是多少？
（2）第几秒末两列波相遇，相遇时C、D两点间有哪些点位移最大？
11．质量为m的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态，用力F向下压木块使之向下移动距离d，然后松开手，不计水的粘滞作用，木块做简谐振动．
（1）当木块正好经过平衡位置向下运动时，某同学开始观察木块的振动过程，该同学发现经过0.5s后木块第一次回到平衡位置．已知d＝2cm，取竖直向上为正方向，请将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来（在图35甲中画出）．另一位同学在该同学观察3.5s后开始计时．请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象．
图35
（2）如果由于该木块的振动，在水面形成机械波，3.5s内传播了3.5m，则该波的波长是多少？
（3）画出该同学在3.5s时观察到的某一方向的波形图．（至少画出一个周期）
12．一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x1＝0和x2＝1m两处质点的振动图线分别如图38（a）（b）所示，求此波的传播速度．
图38
第六模块第13章第1单元
一、选择题
1．（2009年福建卷）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是
（ ）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
图22
2．把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图22所示，这时可以看到亮暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是
（ ）
A．干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动
D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧
图23
3．（2009年浙江卷）如右图23所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则
（ ）
A．该棱镜的折射率为
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变小
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
4．如图24所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是
（ ）
图24
A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄
C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫
图25
5．（2009年全国卷）一玻璃砖横截面如图25所示，其中ABC为直角三角形（AC边未画出），AB为直角边，∠ABC＝45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点．此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏．若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则
（ ）
A．从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光
B．屏上有一亮区，其宽度等于AB边的长度
C．屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
二、填空题
6．（2009年上海卷）光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用φ表示衰减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，即φ＝I出/I入，图26表示φ与波长λ之间的关系．当用此传感器分别接收A、B两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知A光的波长λA＝625nm，B光由λB1＝605nm和λB2＝665nm两种单色光组成，且这两种单色光的强度之比IB1∶IB2＝2∶3.由图可知φA＝________；A光强度IA与B光强度IB之比为__________．
图26
三、计算题
7．S1、S2为两个相干光源，发出的光的频率为7.5×1014Hz，光屏上A点与S1、S2的光程差为1.8×10－6m.
（1）若S1、S2的振动步调完全一致，则A点出现什么条纹？
（2）若S1、S2的振动步调完全相反，则A点出现什么条纹？
图27
8．（2009年山东淄博）如图27所示是用于某光学仪器中的一种折射率n＝1.5的棱镜．现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值sini＝0.75.求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）．
图28
9．光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术．发射导弹等，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85μm的单色光．用上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06μm的单色光．这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题：
（1）在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？
（2）为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？
（已知光纤纤芯的折射率为1.47）
图29
10．如图29所示，一束截面为圆形（半径R）的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区．已知玻璃半球的半径为R，屏幕S至球心的距离为D（D＞3R），不考虑光的干涉和衍射，试问：
（1）在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色？
（2）若玻璃半球对
（1）中色光的折射率为n，请你求出圆形亮区的最大半径．
图30
图31
11．如图31表示某双缝干涉的实验装置，当用波长为0.4μm的紫光做实验时，由于像屏大小有限，屏上除中央亮条纹外，两侧只看到各有3条亮条纹，若换用波长为0.6μm的橙光做实验，那么该像屏上除中央条纹外，两侧各有几条亮条纹？
图32
12．如图32所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况．已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H，若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为
时，池底的光斑距离出液口
.
（1）试求此种液体的折射率n＝__________.
（2）试求当液面高为
H时，池底的光斑到出液口的距离x.
第六模块第14章第1单元
一、选择题
1．（2009年广东卷）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是
（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律
B．洛伦兹发现了电磁感应定律
C．光电效应证实了光的波动性
D．相对论的创立表明经典力学已不再适用
2．（2009年四川卷）关于电磁波，下列说法正确的是
（ ）
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．变化的电场可以产生变化的磁场
3．（2010年江苏镇江）对相对论的基本认识，下列说法正确的是
（ ）
A．相对论认为：
真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
二、填空题
4．（2009年江苏卷）如图3所示，强强乘坐速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c．强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．（填写选项前的字母）
图3
A．0.4c B．0.5c
C．0.9cD．1.0c
三、计算题
5．某收音机接收电磁波的波长范围在577m到182m之间，该收音机LC回路的可变电容器的动片全部旋出时，回路总电容为39pF.求：
该收音机接收到的电磁波的频率范围．
6．如图4所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s．雷达天线朝东方时，屏上的波形如图4（甲）；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图4（乙）．问：
雷达在何方发现了目标？
目标与雷达相距多远？
图4
7．电磁线圈的电流在Δt＝0.2s内的变化ΔI＝1A，线圈产生的感应电动势为E＝18mV，由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波波长为11.3km.求电容器的电容．
8．某收音机调谐电路中，线圈的电感L是固定的，可变电容器的电容为360pF时，接收到波长为600m的电台信号，如果要接收波长为200m的电台信号，应将可变电容器的电容调整为多大？
9．某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机．设某一时刻从雷达站发出电磁波后到再接收到反射波历时200μs，经4s后又发出一个电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时186μs，则该飞机的飞行速度多大？
10．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20cm，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝0.02μs，问电磁波的振荡频率为多大？
最大的侦察距离是多少？
11．飞船A中宇航员观察到飞船B正以0.4c的速度尾随而来．已知地面测得飞船A的速度为0.5c.
求：
（1）地面测得飞船B的速度；
（2）飞船B中测得飞船A的速度．
12．
（1）（同时的相对性）一列火车以速度v匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时刻路基上的人看见两灯同时亮了，那么车厢顶上的人看见的情况是什么呢？
（2）（长度的相对性）一张宣传画是边长为5m的正方形，一高速列车以2×108m/s速度接近此宣传画，在司机看来，这张宣传画是什么样子？
（3）（时间间隔的相对性）远方的一颗星以0.8c的速度离开地球，测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？
第14章末综合检测
一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）
1．如图1所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是
（ ）
图1
A．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
B．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
C．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
D．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
图2
2．煤矿中瓦斯爆炸危害极大．某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图2所示．在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．以下说法正确的是
（ ）
A．如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯
B．如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯
C．如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定
D．只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹
3．关于电磁波谱，下列说法中正确的是
（ ）
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用
4．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是
（ ）
A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场
B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直
C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波
5．（2009年全国卷）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图3中左图所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x＝1.5m和x＝4.5m．P点的振动图象如右图所示．
图3
在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是
（ ）
图4
6．（2008年重庆卷）图4是一个
圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n＝
，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线
（ ）
A．不能从圆弧
射出 B．只能从圆弧
射出
C．能从圆弧
射出D．能从圆弧
射出
图5
7．（2009年四川卷）图5为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6s，则
（ ）
A．波的周期为2.4s
B．在t＝0.9s时，P点沿y轴正方向运动
C．经过0.4s，P点经过的路程为4m
D．在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置
二、填空与计算题（本题包括10小题，共72分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
图6
8．（2009年广东卷）图6为声波干涉演示仪的原理图．两个U形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率________的波．当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅______；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________．
9．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图7所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．
图7
（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A.
（2）本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的
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