高考物理光学知识点之物理光学经典测试题含答案解析1.docx

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高考物理光学知识点之物理光学经典测试题含答案解析1

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题含答案解析

（1）

一、选择题

1．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

2．下列说法不正确的是（）

A．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：

P为凹处，Q为凸处

B．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样

C．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样

D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样

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．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

5．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）

A．在电场的周围，一定存在着由它激发的磁场

B．变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波

C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在

D．无线电波的波长小于可见光的波长

6．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2，已知Δx1＞Δx2。

另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2，在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2，光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。

则下列关系正确的是

A．λ1<λ2B．v1n2

7．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

8．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

9．以下列出的电磁波中，频率最高的是（）

A．无线电波B．红外线C．X射线D．

射线

10．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

11．如图所示，一束平行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．当它们在真空中传播时，c光的波长最大

B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大

C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小

D．对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小

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．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

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

16．有关光的应用，下列说法不正确的是（）

A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象

D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理

17．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

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．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在

B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理

C．光的偏振现象说明光是纵波

D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的

20．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（　　）

A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大

B．电容器两极板间电压正在增大

C．电容器带电量正在减小

D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强

21．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

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．如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是

A．水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大

B．在水中a光的临界角比b光的临界角大

C．在水中a光的速度比b光的速度小

D．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

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．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（）

A．真空中，a光的频率比较大

B．同一介质中，a光传播的速度大

C．a光光子能量比较大

D．同一介质对a光折射率大

【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】

【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。

2．D

解析：

D

【解析】

A、薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起，故A正确；

B、图为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射很小的不透明圆板时，后面会出现一亮点，故B正确；

C、沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C正确；

D、立体电影是光的偏振，与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误；

错误的故选D．

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．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。

5．C

解析：

C

【解析】只有变化的电场才会产生磁场，恒定的电场不能产生磁场，A错误；均匀变化的磁场产生恒定的电场，但是恒定的电场不会产生磁场，B错误；赫兹通过实验证实了电磁波的存在，C正确；依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：

无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，γ射线（伽马射线），故无线电波的波长大于可见光的波长，D错误．

6．C

解析：

C

【解析】试题分析：

根据双缝干涉的条纹间距公式求解波长大小关系，波长越长，频率越小，在同一种介质中的折射率越小，结合

、

分析解题．

由于同一装置，L、d相同，根据公式

可得

，波长越大，频率越小，折射率越小，故

，根据

可知

，根据

可知

，故C正确．

7．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．

8．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．

9．D

解析：

D

【解析】电磁波频率是不同的，由电磁波波谱图可知知道

射线的频率比X射线、可见光、无线电波高，故D正确，A、B、C错误；故选D。

【点睛】本题的解题关键是熟记电磁波的波谱图．知道

射线的波长比可见光、无线电波短．

10．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．

11．C

解析：

C

【解析】

【详解】

A．由光路图可知，c光的偏转程度最大，则c光的折射率最大，频率最大，根据

知，c光的波长最小，故A错误；

B．c光的折射率最大，根据

知，c光在玻璃中传播的速度最小，故B错误；

C．根据

知，c光的折射率最大，则c光发生全反射的临界角最小，故C正确；

D． a光的频率最小，则波长最长，根据

知，a光干涉条纹之间的距离最大，故D错误；

故选C．

【点睛】

根据光线的偏折程度比较出各种色光的折射率，从而得出频率的大小，根据

得出波长的大小，根据

比较在三棱镜中的传播速度大小，根据

比较发生全反射的临界角大小；根据波长的大小，结合

比较干涉条纹间的间距大小．

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．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．

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．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

16．A

解析：

A

【解析】

【详解】

A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片减弱反射光的强度，故A错误；

B.增透膜是利用薄膜干涉，故B正确；

C.用三棱镜观察白光，由于三棱镜对不同色光的折射率不同，进出三棱镜的偏折角度不同，出现了不同色光的色散，故C正确；

D.光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理，故D正确。

17．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．

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．D

解析：

D

【解析】

【详解】

A.麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实验进行了验证，故A错误；

B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故B错误；

C.光的偏振现象说明了光是横波，故C错误；

D.微波与食物中水分子的固有频率接近时，发生共振使热运动加剧从而实现加热的目的，故D正确.

20．B

解析：

B

【解析】

试题分析：

A、根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能．故A错误．

B、电容器的带电量在增大，根据U=

，知电容器两极板间的电压正在增大．故B正确，C错误．

D、充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小．故D错误．

故选B．

21．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.

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．B

解析：

B

【解析】

试题分析：

由折射定律

，a、b从水中射向空气的折射角

相等，而由图可得

，所以

，所以，A选项错误；由

可知

所以B选项正确；由

，

，C选项错误；因为

，所以a光的频率小于b光的频率，而

，所以

，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，由

知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D选项错误．

考点：

光的折射光在介质中的传播全发射光的干涉

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．B

解析：

B

【解析】

A、a光照射产生的条纹间距大于b光照射产生的条纹间距，根据双缝干涉条纹的间距公式

知，a光的波长大于b光的波长，A正确．B、由

结合波长关系知a光的频率小于b光的频率，而

可得a光光子能量比较小，B错误．C、D、由

可知a光的频率小，折射率小，则波速较大，即两种光在同一介质中的传播速度满足

，C正确、D错误.故选AC.

【点睛】解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式

，以及知道波长、频率的大小关系，注意光电效应方程的内容．