高考物理光学知识点之物理光学真题汇编含答案解析3.docx

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高考物理光学知识点之物理光学真题汇编含答案解析3

高考物理光学知识点之物理光学真题汇编含答案解析（3）

一、选择题

1．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是（）

A．①③B．①④C．②④D．只有③

2．如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M．则下列说法中正确的是（）

A．如果a为蓝色光,则b可能为红色光

B．在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大

C．棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大

D．a光的折射率小于b光折射率

3．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光

A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C．从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大

4．下面事实与光的干涉有关的是（　　）

A．用光导纤维传输信号B．水面上的油膜呈现彩色

C．水中的气泡显得格外明亮D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带

5．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．在光导纤维内传送图象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

6．关于电磁场和电磁波理论，下面几种说法中正确的是

A．在电场的周围空间一定产生磁场

B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场

C．振荡电场在周围空间产生振荡磁场

D．交替产生的电磁场形成电磁波，只能在大气中传播

7．下列说法正确的是（）

A．电磁波在真空中以光速c传播

B．在空气中传播的声波是横波

C．光需要介质才能传播

D．一束单色光由空气进入水中，传播速度和频率都改变

8．如图所示是双缝干涉实验装置图，以下可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（）

A．增大双缝与光屏之间的距离

B．增大单缝与双缝之间的距离

C．将红色滤光片改为绿色滤光片

D．增大双缝之间的距离

9．一细光束由

、

两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是

A．

光在水中传播速度比

光小

B．

光的光子能量较大

C．当该两种单色光由水中射向空气时，

光发生全反射的临界角较大

D．用

光和

光在同一装置上做双缝干涉实验，

光的条纹间距大于

光的条纹间距

10．下列应用没有利用电磁波技术的是

A．无线电广播B．移动电话C．雷达D．白炽灯

11．有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，大额钞票的荧光防伪标志就是一例，下列说法正确的是

A．改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光

B．荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低

C．荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量

D．荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的

12．物理老师在课堂上做了一个演示实验：

让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　）

A．a光光子的能量小于b光光子的能量

B．若增大入射角i，则a光可能先消失

C．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距

D．在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长短

13．下列说法正确的是（　　）

A．变化的磁场产生稳定的电场，变化的电场可产生稳定的磁场

B．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹，这是光的折射现象，

C．通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度，这是利用了多普勒效应

D．光的偏振现象说明光是一种纵波

14．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是

A．γ射线、紫外线、可见光、红外线

B．γ射线、红外线、紫外线、可见光

C．紫外线、可见光、红外线、γ射线

D．红外线、可见光、紫外线、γ射线

15．下列几种说法中，正确的是（）

A．红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列

B．紫外线是一种紫色的可见光

C．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场

D．光的干涉、衍射现象说明光波是横波

16．如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光．则

A．玻璃对a、b光的折射率满足na>nb

B．a、b光在玻璃中的传播速度满足va>vb

C．逐渐增大入射角，a光将先消失

D．分别通过同一双缝干涉实验装置时，相邻亮条纹间距离a光大于b光

17．下列说法正确的是（）

A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光

B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹

C．红光的光子能量比紫光光子能量大

D．只有横波才能产生干涉现象

18．关于机械波与电磁波的说法中，正确的是

A．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，所以它们本质是相同的

B．麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波

C．机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关

D．随着科技的发展，可以实现利用机械波从太空向地球传递信息

19．如图所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带．逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是

A．红光→紫光，红光B．红光→紫光，紫光

C．紫光→红光，红光D．紫光→红光，紫光

20．下面的说法正确的是

A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的

B．天空中彩虹是光的干涉现象造成的

C．圈屏阴影中心的亮斑

泊松亮斑

是光的衍射现象造成的

D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象

21．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（）

A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间

B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播

D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离

22．关于紫外线的以下说法中正确的是

A．照射紫外线可增进人体对钙质的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射

B．紫外线是一种可见光

C．紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪

D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应

23．如图所示的LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法错误的是

A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a

B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电

C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电

D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b

24．电磁波与机械波具有的共同性质是（）

A．都是横波B．都能传输能量

C．都能在真空中传播D．都具有恒定的波速

25．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是

A．若A板带正电，则电流i在增大

B．若电容器在放电，则电流i在减小

C．若电流i减小，则线圈两端电压减小

D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．A

解析：

A

【解析】

由干涉图样可知，a光的双缝干涉条纹间距比b光的大，根据双缝干涉相邻条纹间距公式△x=

λ可知，a光的波长长，则同一介质对a的折射率小，对b光的折射率大．根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a光应在右侧，故①正确，②错误．由sinC=

分析可知，a光的临界角较大．当光从棱镜射入空气中时，若发生全反射的话首先是b光，若b不发生全反射，能射出棱镜，则a光一定也不发生全反射从棱镜射出，故③正确，④错误．故选A.

点睛：

解决本题是掌握光学的基本知识：

双缝干涉相邻条纹间距公式△x=

λ、折射定律、临界角公式sinC=

和全反射的条件．要知道折射率越大，介质对该光的折射率越大．

2．A

解析：

A

【解析】

【分析】

【详解】

由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于b光折射率，若a为蓝光，b可能为红光．故A正确，D错误．由

，知a光的折射率大于b光折射率，则在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率小，故B错误．由临界角公式

分析知从棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角小，故C错误．故选A.

【点睛】

本题是光的色散问题，考查光的折射定律的应用问题；要知道在七种色光中，紫光的折射率是最大的，在同样条件下，其偏折角最大．在介质中传播速度最小，临界角最小；可结合光的色散实验结果进行记忆；

3．C

解析：

C

【解析】

【分析】

根据题目中的蓝光的折射率比红光的折射率大，可以判断这两种光在该玻璃中的波速大小，以及波长、临界角等大小情况，然后以及相关物理知识即可解答．

【详解】

A．由

可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，故A错误；

B．以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，故B错误；

C．从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式

可知，红光的折射率小，临界角大，故C正确；

D．用同一装置进行双缝干涉实验，由公式

可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，故D错误．

4．B

解析：

B

【解析】

【分析】

【详解】

A．光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，与光的干涉无关，故A错误；

B．光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关，故B正确；

C．光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射，所以气泡看起来特别明亮，与干涉无关，故C错误；

D．白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故折射的结果与光的干涉无关，故D错误。

故选B。

5．D

解析：

D

【解析】

试题分析：

检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故B错误；光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故C错误；增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；故选D．

考点：

光的干涉；光的色散；全反射

【名师点睛】人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用，平时要注意观察积累生活中的光现象．

6．C

解析：

C

【解析】试题分析：

据麦克斯韦的电磁场理论：

变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．均匀变化的电场产生稳定磁场，均匀变化的磁场产生稳定电场．

只有变化的电场周围才能产生磁场，恒定的电场不能产生磁场，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，AB错误；振荡电场，就是周期性变化的电场，它产生的磁场也是周期性变化的，C正确；电磁波可以在真空中传播，D错误．

7．A

解析：

A

【解析】电磁波在真空中以光速c传播，A正确；空气中的声波是纵波，故B错误；光可以在真空中的传播，不需要介质，C错误；一束单色光由空气进入水中，频率不变，D错误．

8．A

解析：

A

【解析】根据公式

可得增大双缝与光屏之间的距离L，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故A正确；

与单缝和双缝间的距离无关，故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故B错误；绿光的波长比红光短，由上知，将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉条纹的间距减小，故C错误；增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间距减小，故D错误．

9．A

解析：

A

【解析】由题，两光束的入射角i相同，折射角ra＜rb，根据折射定律得到，折射率na＞nb．由公式

分析得知，在玻璃砖中a光的速度比b光的速度小．故A正确．由于b光的折射率较小，则b光的频率较小，光子能量较小，故B错误．根据sinC=

分析知：

a光的折射率大，临界角小，故C错误．折射角ra＞rb，频率fa＞fb，则波长λa＜λb，根据公式△x=

λ，则知a光的干涉条纹间距小于b光的间距．故D错误．故选A.

点睛：

本题关键要掌握光的折射定律、全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点，同学们只要加强对光学基础知识的学习，就能轻松解答．

10．D

解析：

D

【解析】

试题分析：

下列应用没有利用电磁波技术的是白炽灯，无线电、移动电话、雷达都要利用电磁波向外传输，D对；

考点：

考查电磁波的应用

点评：

难度较小，电磁波传输不需要介质，对电磁波的应用实例要注意积累

11．C

解析：

C

【解析】因为红外线的频率低于紫外线的频率，所以改用红外线照射荧光物质不会发出可见光，A错误；可见光的频率不一定比红外线的频率低，B错误；荧光物质被紫外线照了之后，分子内一些电子会迁跃到更高能级，然后不再接收到紫外线时又会自主迁跃到低能级，前一过程吸收紫外线能量，后一过程以发光形势放出能量，而荧光物质分子较复杂，两个过程,不是简单的来回迁跃,而是涉及到很多能级间的迁跃，C正确D错误．

12．D

解析：

D

【解析】

【详解】

A．由折射率的定义式可知

通过比较a光折射率大，频率大，光子的能量大于b光光子的能量，故A错误；

B．从空气射向玻璃不可能发生全反射，增大入射角i，当入射角为直角时，a光、b光同时消失，故B错误；

C．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，条纹间距

a光频率大，波长短，条纹间距小于b光条纹间距，故C错误；

D．光线通过玻璃砖比较折射角，可知a光折射率大，频率大，波长短，故D正确。

故选D。

13．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

A．均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场可产生稳定的磁场，选项A错误；

B．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项B错误；

C．通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度，这是利用了多普勒效应，选项C错误；

D．光的偏振现象说明光是一种横波，选项D错误。

故选C。

14．A

解析：

A

【解析】

在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：

无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线，所以选项A正确．

【学科网考点定位】电磁波谱

【方法技巧】本题需要记得电磁波谱按照波长或频率的排列顺序，按照这个顺序就可以分析出答案．

15．A

解析：

A

【解析】A、红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列，A正确。

B、紫外线是一种波长比紫色光短的不可见光，B错误。

C、根据麦克斯韦的电磁波理论可知，均匀变化的电场可产生恒定的磁场，C错误。

D、光的干涉和衍射现象说明光波是一种波，但不能说明是横波，D错误。

故选A。

【点睛】掌握电磁波谱中各光的波长与频率的关系，了解各种色光在生活中的应用．

16．A

解析：

A

【解析】

【详解】

A、由图可知a光偏折程度大，则玻璃对a光的折射率大，a光的频率较大，故A正确．B、a光的折射率大，则根据光速公式

，知b光在该玻璃中的传播速度比a大，故B错误．C、由

分析知，a光的临界角比b光的小，则让该复色光从玻璃射向空气，逐渐增大入射角，a光的入射角先达到临界角，则a光先发生全反射，折射光线消失，但产生反射光线，故C错误．D、a光的频率大，波长短，根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，可知a光形成的干涉条纹间距比b光的小，故D错误．故选A．

【点睛】

解决本题的关键在于根据光的偏折程度分析折射率的大小，掌握光的频率、波长、传播速度与折射率、临界角的关系，并能熟练运用.

17．A

解析：

A

【解析】

【详解】

A．由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故A正确；

B．光的双缝干涉，在光屏上的某一位置会始终出现明条纹或暗条纹，并非时明时暗，故B错误；

C．红光的频率比紫光小，则红光的光子能量比紫光光子能量小，选项C错误；

D．波的干涉和衍射现象是波特有的现象，并非只有横波才能产生干涉现象，故D错误．

故选A．

18．C

解析：

C

【解析】电磁波是磁场与电场的相互交换从而向前传播；机械波是物质的实际往复运动而产生的，两者本质不同，A错误；均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，B错误；机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关．电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，C正确；机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，D错误．

19．B

解析：

B

【解析】

【分析】

【详解】

由于水对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，根据折射定律得知，太阳光从空气射向水面时，红光的折射角最大，紫光的折射角最小，如图所示：

经过平面镜反射后，根据反射光路的对称性可知，此七色光带从上到下排列的顺序是红光→紫光；由临界角

得知，紫光的临界角最小，逐渐增大平面镜的倾斜角度时，折射光线经反射后射到水面的入射角增大，紫光最先发生全反射，从七色光带中消失，故B正确，A、C、D错误；

故选B．

【点睛】

水对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，光线从空气射向水面时，由折射定律确定七种色光的折射角大小，根据光反射的对称性，分析七色光带从上到下排列的顺序；紫光的临界角最小，紫光最先发生全反射，由此分析最先消失的光，据此解答．

20．C

解析：

C

【解析】

【详解】

A、肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的

故A错误．

B、天空中彩虹是白光的折射率不同，从而出现光的色散现象，故B错误．

C、圆屏阴影中心的亮斑

泊松亮斑

是光绕过阻碍物射到中心位置，这是光的衍射现象造成的，故C正确．

D、增透膜是通过光的干涉，减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，故D错误．

故选C．

【点睛】

解决本题的关键掌握衍射条纹和干涉条纹的特点，单缝衍射条纹中间宽、两边窄，呈现不等间距．双缝干涉条纹等宽、等间距，但也有干涉条纹不等间距（如牛顿环）．

21．D

解析：

D

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：

根据公式

可得上述频率范围的电磁波的波长在0．3m~1．5m之间，A错误；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的电磁场不会产生电磁波，B错误；根据波的衍射规律可知波长越长，衍射现象越明显，越容易发生，C错误；根据

可得障碍物的位置，D正确；

考点：

考查了对电磁波的理解

【名师点睛】

本题易错点为：

有些同学错误认为磁场产生电场，电场产生磁场，注意麦克斯韦的电磁场理论是电磁波产生的理论基础，要加强理解与应用．同时注意测障碍物的距离时，其值等于由来回时间求出距离的一半．

22．C

解析：

C

【解析】

适量照射紫外线，能合成维生素D，促使人体对钙的吸收，过度的照射可能对皮肤产生伤害，故A错误;紫外线是不可见光,故B错误；利用紫外线的荧光效应来做防伪标识，故C正确；紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D错误．所以C正确，ABD错误．

23．D

解析：

D

【解析】

【详解】

A.若磁场在减弱，则磁场能在减小，电流在减小，电场能在增加，根据磁感线的方向根据右手螺旋定则可以判断出电流的方向由b到a；因为在充电，所以自感线圈相当于电源，电流由电源正极流出，所以下板带正电，上板带负电，则AB正确，故AB不合题意；

C.若磁场在增强，说明电流再增大，电场能再向磁场能转化，电容器正在放电，电场能正在减少，根据右手螺旋定则可以判断出电流的方向仍是由b向a，此时电容器相当于电源，所以上极板带正电，则C正确，D错误，故C不合题意，D符合题意；

故选D。

24．B

解析：

B

【解析】

试题分析：

电磁波是横波，机械波有横波也有纵波，故A错误．两种波都能传输能量，故B正确．电磁波能在真空中传播，而机械波不能在真空中传播，故C错误．两种波的波速都与介质的性质有关，波速并不恒定，只有真空中电磁波的速度才恒定．

考点：

考查了电磁波与机械波

25．D

解析：

D

【解析】

【分析】

【详解】

ABC．通过图示电流方向，知电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电，振荡电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由U=Q/C知AB两板间的电压在增加，线圈两端电压增加．故ABC错误．

D．根据

可知，若只减小电容C，则振荡电流周期变小，选项D正确；

故选D．

点睛：

解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．