高考物理专题光学知识点之物理光学真题汇编及答案.docx

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高考物理专题光学知识点之物理光学真题汇编及答案

高考物理专题光学知识点之物理光学真题汇编及答案

一、选择题

1．在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置（即k=0对应的那条亮条纹）,双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将（）

A．向上移动B．向下移动

C．不动D．可能向上移动，也可能向下移动

2．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

3．下列说法正确的是（　　）

A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关

B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波

C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样

D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏

4．如图为LC振荡电路在某时刻的示意图，则

A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

B．若磁场正在增强，则电容器上极板带正电

C．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电

D．若电容器上极板带负电，则自感电动势正在阻碍电流减小

5．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

6．我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道：

“凡雨初霁，或露之未晞，其余点缀于草木枝叶之末……日光入之，五色俱足，闪铄不定。

是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。

”这段文字记叙的是光的何种现象

A．反射B．色散C．干涉D．衍射

7．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

8．下列说法正确的是（）

A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的

B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象

C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同

D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大

9．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

10．下列关于电磁波的说法正确的是________．

A．电磁波不能产生衍射现象

B．电磁波和机械波都只能在介质中传播

C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度

D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同

11．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：

“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是

A．若增大入射角i，则b光最先消失

B．在该三棱镜中a光波速小于b光

C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽

D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高

12．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

13．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

14．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。

如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。

下面说法正确的是

A．a光线是红光，b光线是紫光

B．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮

C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长

D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射

15．已知单色光a的频率低于单色光b的频率，则（）

A．通过同一玻璃三棱镜时，单色光a的偏折程度小

B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，单色光a的临界角小

C．通过同一装置发生双缝干涉，用单色光a照射时相邻亮纹间距小

D．照射同一金属发生光电效应，用单色光a照射时光电子的最大初动能大

16．下面是四种与光有关的事实：

①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色

其中，与光的干涉有关的是（　）

A．①④B．②④C．①③D．②③

17．下列关于电磁波的说法中正确的是

A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大

B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波

C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播

D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短

18．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

19．甲图是太阳光照射下，肥皂膜表面出现的彩色条纹；乙图是激光照射下，针尖的影子，它的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹．下列说法正确的是

A．二者都是光的衍射现象

B．二者都是光的干涉现象

C．甲是光的干涉现象，乙是光的衍射现象

D．甲是光的衍射现象，乙是光的干涉现象

20．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

21．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

22．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

23．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

24．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．声波只能在空气中传播 

D．光需要介质才能传播

25．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

【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】

【详解】

玻璃的折射率大于空气的折射率，所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长；同样的距离，光在玻璃中的波长的个数多，光程变长。

所以在双缝干涉实验中，若在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝，通过双缝的光仍然是相干光，仍可产生干涉条纹，经过上下两狭缝到中央亮纹位置的光程差仍等于0.

由于光通过玻璃时的光程变长，所以中央亮纹P的位置略向上移动。

故选：

A

【点睛】

当光程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹．中央亮纹P点分别通过双缝到S的光程差为零，抓住该规律判断中央亮纹位置的移动．

2．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．

3．B

解析：

B

【解析】

【分析】

【详解】

A．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关，故A错误；

B．能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体，故B正确；

C．单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片会出现完整的衍射图样，故C错误；

D．光子通过单缝后，体现的是粒子性，故D错误。

故选B。

4．A

解析：

A

【解析】试题分析：

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．

若磁场正在减弱，根据楞次定律感应电流方向为向上，所以负电荷运动到下极板，上极板带正电，反之磁场增强，上极板带负电，此种情况，磁场能增大，电场能减小，电容器放电，自感电动势正在阻碍电流的增大，A正确．

5．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。

6．B

解析：

B

【解析】试题分析：

雨后当太阳光射入空气中的小水滴时，太阳光经过折射发生色散，从而感觉雨露呈现彩色．

雨过天晴时，太阳光照在枝叶上的雨珠上，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，B正确．

7．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．

8．A

解析：

A

【解析】狭义相对论认为：

在惯性系中，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的．故A正确；太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带是由于折射引起的，B错误；当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故C错误；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距

，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故D错误．

9．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．

10．C

解析：

C

【解析】

A．干涉和衍射是波特有的性质，电磁波也可以发生衍射现象，故A错误；

B.电磁波可以在真空中传播，故B错误；

C.由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；

D.根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故D错误；

故选C．

11．C

解析：

C

【解析】

A、根据折射率定义公式

，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，若增大入射角i，在第二折射面上则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A错误．B、光从空气斜射向玻璃折射时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，根据

分析知在该三棱镜中a光速度大于b光速度，故B错误.C、a光的折射率较小，在真空中a光波长大于b光波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，因此a光条纹间距大于b光条纹间距，故C正确．D、光线a的折射率较小，频率较低；根据

，则a光光子能量较小，则a光束照射光电管逸出光电子的最大初动能Ekm较小，根据qUc=Ekm，则a光的遏止电压低，故D错误．故选C．

【点睛】本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系．

12．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；

13．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．

14．C

解析：

C

【解析】

【详解】

AD．a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，水滴背面发生全反射时b光更容易发生明显的衍射现象，故AD错误；

B．光在水滴背面发生全反射时，仍然有些不同颜色的光要相交重合，所以此时看到的彩虹并不鲜艳，故B错误；

C．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为

xa=4R•cosα

b光在水滴中传播的路径长为

xb=4Rcosβ

因为α＜β，所以

xa＞xb

又因为光在介质中的传播速度为

，因为na＞nb，所以

va＜vb

光在水滴中的传播时间为

，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确。

故选C。

15．A

解析：

A

【解析】

【分析】

单色光的频率越小，折射率越小，发生折射时偏折程度越小；折射率越小，临界角越大；波长越长，干涉条纹的间距越大；频率越大，发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能越大；

【详解】

A、单色光的频率越小，折射率越小，发生折射时偏折程度越小，则知a光的折射率小，通过三棱镜时，单色光a的偏折程度小，故A正确；

B、由

知，折射率越小，全反射临界角越大，故B错误；

C、频率越小，波长越长，发生双缝干涉时，干涉条纹的间距与波长成正比，则知用单色光a照射时相邻亮纹间距大，故C错误；

D、发生光电效应时,光电子的最大初动能为

，光的频率越小，光电子的最大初动能越小，所以用单色光a照射时光电子的最大初动能小，故D错误；

故选A。

【点睛】

关键要掌握折射率与光的频率、波长的关系，要掌握全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点。

16．B

解析：

B

【解析】

试题分析：

用光导纤维传播信号是全反射现象；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用光的干涉现象；一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散现象；水面上的油膜呈现彩色是薄膜干涉．选项B正确．

考点：

光的干涉现象

17．A

解析：

A

【解析】

【详解】

A、电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，故A正确；

B、均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不能再产生电场，故不能激发电磁波．故B错误；

C、微波由于波长过短,绕过障碍物的本领就很差了，不能以地波的形式传播，微波的传播方式是沿直线传播，故C错误；

D、红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长长，故D错误。

18．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．

19．C

解析：

C

【解析】

太阳光照射下肥皂膜呈现彩色，属于薄膜干涉现象，针尖障碍物的影的轮廓出现明暗相间的条纹是光波发生衍射引起的，故C正确．

20．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；

21．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。

22．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

23．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．

24．A

解析：

A

【解析】

试题分析：

电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气、液体和固定中传播，C错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误．

【学科网考点定位】考查了机械波和电磁波

【方法技巧】本题的关键是知道光是电磁波的一种，电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，其传播离不开介质，机械波在传播过程中波速由介质决定．

25．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．