高考物理光学知识点之物理光学真题汇编含答案解析.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

高考物理光学知识点之物理光学真题汇编含答案解析

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．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

5．下列说法正确的是（　　）

A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象

B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象

C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小

6．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（　　）

A．光源的像

B．一片红光

C．仍有条纹，但宽度发生了变化

D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱

7．在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹，这分别是光的（）

A．干涉、折射B．反射、折射C．干涉、反射D．干涉、偏振

8．两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面，只产生两束光线，光路图如图所示，则

A．两束光在水中传播时，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度

B．两束光在水中传播时波长一样

C．两束光线通过同一小孔时，光线Ⅰ的衍射现象更明显

D．光束Ⅰ从水中到空气中频率变大

9．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

10．一细光束由

、

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

11．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏MN上形成的彩色光带落在bc区域内,e为bc中点．现将一温度计放在屏上不同位置，其中温度计示数升高最快的区域为

A．abB．beC．ecD．cd

12．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻（）

A．振荡电流i在增大B．电容器正在放电

C．磁场能正在向电场能转化D．电场能正在向磁场能转化

13．如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图，下列说法正确的是（）

A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长

B．光电效应实验时，用A光比B光更容易发生

C．A光的频率比B光的频率高

D．用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大

14．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是

A．米波的频率比厘米波频率高

B．和机械波一样须靠介质传播

C．同光波一样会发生反射现象

D．不可能产生干涉和衍射现象

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

18．下列说法中正确的是（）

A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱

B．各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应

C．气体发出的光只能产生明线光谱

D．甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱

19．下列说法正确的是（　　）

A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大

B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应

C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大

D．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短

20．下列说法正确的是

A．麦克斯韦证实了电磁波的存在

B．在医学上常用红外线来杀菌消毒

C．LC振荡电路中当电容器的电荷量最大时，线圈中的电流最大

D．调幅和调频是电磁波调制的两种方法

21．1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论：

直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为光的波导来传输大量信息，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．以下哪个实验或现象的原理和光导纤维是相同的（　　）

A．图甲中，弯曲的水流可以导光

B．图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像

C．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色

D．图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象

22．如图所示，三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光

比较a、b、c三束光，可知（）

A．a为波长较长的光

B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大

C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小

D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大

23．下面四种与光有关的叙述中，哪些说法是不正确的（）

A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理

B．B光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波

C．通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致

D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄

24．根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是（）

A．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场

B．变化的电场一定产生变化的磁场

C．稳定的电场一定产生稳定的磁场

D．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场

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．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．

5．B

解析：

B

【解析】

【分析】

【详解】

A．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A错误；

B．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的性质，故B正确；

C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误；

D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最小，电路电流最大，故D错误。

故选B。

6．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，若将其中一个缝封住，属于单缝衍射，那么单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗。

故ABD错误，C正确。

故选C。

7．A

解析：

A

【解析】

试题分析：

肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的，属于光的干涉；雨后天空中的彩虹是光的折射现象，故A正确，选项BCD错误。

考点：

光的干涉、折射

【名师点睛】本题较简单，考查了光的干涉和折射现象，知道频率相同是产生干涉的条件。

8．C

解析：

C

【解析】

试题分析：

由光路图可知，Ⅱ光发生了全反射，则Ⅱ光的临界角较小，折射率较大，根据

可知两束光在水中传播时，光束Ⅱ的速度小于光束Ⅰ的速度，选项A错误；Ⅱ光的频率较大，则波长较短，选项B错误；因光线Ⅰ的波长较大，故两束光线通过同一小孔时，光线Ⅰ的衍射现象更明显，选项C正确；光束Ⅰ从水中到空气中频率不变，选项D错误；故选C．

考点：

光的折射；全反射；光的衍射

【名师点睛】本题整合了光的折射、全反射、衍射、速度等多个知识点，有效地考查了学生对光学内容的掌握情况；要知道折射率较大的光，频率较大，临界角小，在介质中的传播速度较小．

9．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．

10．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．

11．A

解析：

A

【解析】

太阳光是复色光，七种颜色的光的波长不同，红光的波长最长，折射率最小，紫光的波长最短，折射率最大，所以红光通过三棱镜偏折最小，紫光偏折最大，屏上从上到下，分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．而在红光的外侧区域ab有红外线，其热效应显著，红外线照射的区域温度上升最快，A正确．

12．C

解析：

C

【解析】

【详解】

通过图示电流方向为电流流向正极板，知电容器在充电，振荡电流减小，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化；故选C。

13．D

解析：

D

【解析】

光线通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，根据n=c/v可知，A在玻璃中的速度较大，在该玻璃体中，A光比B光的运动时间短，选项A错误；折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，光电效应实验时，用B光比A光更容易发生，选项BC错误；A光的频率比B光的频率低，由c=λγ知，在真空中，A光的波长比B光的长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则A光的条纹较B宽．故D正确．故选D．

14．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

根据

可知，波长越长的波频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选项A错误；无线电波不需要介质传播，选项B错误；同光波一样会发生反射，选项C正确；干涉和衍射是波特有的现象，选项D错误．

【点睛】

此题考查了电磁波及机械波的特点；要知道电磁波传播不需要介质，而机械波的传播需要介质；干涉和衍射是所有波特有的现象；知道波长、波速和频率之间的关系式：

．

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．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）．

18．A

解析：

A

【解析】

【详解】

炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱，选项A正确；通常吸收光谱中得暗线要比对应得明显光谱少一些，并不是一一对应，选项B错误；由A分析可知，气体发出的光也可以形成连续光谱．故C错误．甲物质发出的白光通过乙物质的蒸汽后，有一些波长的光被乙物质吸收了，所以形成的是乙物质的吸收光谱．故D错误．故选A.

点睛：

本题关键要掌握光谱的种类及各种光谱产生的条件，容易出错的是D项，得到的应是乙物体的吸收光谱，通过分析此光谱可知道乙物质的成分．

19．B

解析：

B

【解析】

【详解】

A.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振。

故A错误；

B.医院检查身体的“B超”仪没有用到多普勒效应，而彩超则是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理。

故B正确；

C.两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大。

故C错误；

D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长长。

故D错误；

20．D

解析：

D

【解析】

【分析】

【详解】

A．麦克斯韦提出变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在；故A错误.

B．紫外线能杀菌，紫外线总是伴随着紫光出现.根据紫外线能杀菌制成了杀菌的紫光灯.紫光灯中起杀菌作用的是紫外线；故B错误.

C．LC电路中的Q不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能正在向电场能转化，

当电荷量达到最大时，充电完毕，则充电电流减为零；故C错误.

D．在无线电波的发射中，需要把低频信号搭载到高频载波上，调制有两种方式：

一种是使高频载波的振幅随信号而改变，这种调制方式称为调幅；一种是使高频波的频率随信号而改变，这种调制方式称为调频；故D正确.

21．A

解析：

A

【解析】

图甲中，弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故与光导纤维原理相同，A正确；图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，B错误；图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，C错误；图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，D错误．

22．A

解析：

A

【解析】

【详解】

A．三种色光，a的偏折程度最小，知a的折射率最小，a的频率最小，根据

，得a的波长最长，符合题意；

B．三种色光在真空中传播时，速度相等，都等于光速，不符合题意；

C．a的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距：

知a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最大，不符合题意；

D．根据全反射公式：

得：

折射率越大，临界角越小，所以c光的临界角最小，不符合题意

23．C

解析：

C

【解析】

用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，A正确，光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波，横波传播方向与振动方向垂直，所以B正确，通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的色散现象，C错误，在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，波长减小，根据公式

，间距变窄，D正确．

24．A

解析：

A

【解析】

【分析】

麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分；均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，周期性变化的电场才能产生同频率的磁场．

【详解】

A．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，A正确；

B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；

C．稳定的电场不会产生磁场，C错误；

D．均匀变化的电场一定产生恒定不变的磁场，D错误．

故选A。

【点睛】

本题考查麦克斯韦的电磁场理论中变化的分类：

均匀变化与非均匀（或周期性）变化．要注意准确把握．

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．