选择题光学(解析)9589.pdf

目录单选多选单选 2019/02/181.A.B.C.D.答 案解 析如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的面上，经和两个面折射后从面进入空气当出射角 和入射角 相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为 已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为（）A根据对称性知，又，根据几何关系，所以，即入射角，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为，答案为A故选A2.A.红光频率最高B.蓝光频率最高C.绿光光子能量最小D.蓝光光子能量最小答 案解 析对于红、绿、蓝三种单色光，下列表述正确的是（）B根据电磁波谱可知，频率关系为，光子能量为，所以选项B正确故选B红绿蓝3.A.不是电磁波B.具有反射和折射的特性C.只能在介质中传播D.不能发生干涉和衍射答 案解 析射线（）B射线是一种电磁波，所以具有一切电磁波的共有性质，其传播不需要介质，能发生反射、折射、干涉和衍射所以选项A、C、D错误故选B4.中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在玄真子涛之灵中写道：“雨色映日而为虹”从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，右图是彩虹成因的简化示意图，其中、是两种不同频率的单色学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选 2019/02/ 2019/02/18A.B.C.D.答 案解 析光，则两光（）在同种玻璃种传播，光的传播速度一定大于 光以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，光侧移量大分别照射同一光电管，若 光能引起光电效应，光一定也能以相同的入射角从水中射入空气，在空气张只能看到一种光时，一定是 光C画出光路图，分析可知，第一次折射时，光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式得知，光的折射率较小，频率较小，波长较长再由，可知，折射率越小，则波长越长A由公得知，光的折射率较小，在同种玻璃中传播，光的传播速度一定小于 光，故A错误；B光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，光的折射角较大，所以 光侧移量小，故B错误；C 光的折射率较小，频率较小，分别照射同一光电管，若 光能引起光电效应，光也一定能，故C正确；D 光的折射率较小，则临界角大，不容易发生全反射，所以以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是 光，故D错误故选C5.A.B.C.D.答 案解 析关于红光和绿光，下列说法正确的是（）红光的频率大于绿光的频率在同一玻璃中红光的速率小于绿光的速率用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大于绿光的干涉条纹间距当红光和绿光以相同入射角从玻璃射入空气时，若绿光刚好能发生全反射，则红光也一定能发生全反射CA由，可知，故A错误；B在同一介质中，单色光的频率 越高，折射率 越大，则，又由可知，对应的速率 越小，即：，故B错误；C双缝干涉实验中，单色光的条纹间距：，同一装置中，波长越长，干涉条纹间距越大，即：，故C正确；D单色光从玻璃射向空气中，全反射临界角：，则，当绿光刚好发生全反射时，红光不能发生全反射，故D错误故选C红光绿光红光绿光红光绿光红光绿光红光绿光红光绿光6.A.波长一定变长B.频率一定变小C.传播速度一定变小D.一定发生全反射现象答 案一束单色光由玻璃斜射向空气，下列说法正确的是（）A学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选 2019/02/187.A.将光屏移近双缝B.更换滤光片，改用波长更长的单色光C.增大双缝的间距D.将光源向双缝移动一小段距离答 案解 析右图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以（）B实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成相干光源；由条纹间距干涉，知，为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离 缩小，或者增大 与；A将光屏移近双缝，则 减小，不符合要求，故A错误；B换滤光片，改用波长更长的单色光，符合要求，故B正确；C增大双缝的间距，导致条纹间距变小，故C错误；D光源向双缝移动一小段距离，不会影响条纹间距，故D错误故选B8.A.B.C.D.答 案两束不同频率的单色光、以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（）下列说法中正确的是（）光束 的频率比光束 的频率低相同条件下 光的双缝干涉条纹间距比 光的大光束 在水中的传播速度比光束 在水中的传播速度大若 光照射某金属能发生光电效应，则 光照射该金属也能发生光电效应D9.A.B.C.D.答 案解 析如图所示的 种明暗相间的条纹，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（黑色部分表示亮纹）则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样（）A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，随着波长越短，则条纹间距越小，故A是蓝光通过一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，C是红光，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BC是衍射图样，紫光波长较短，则中央条纹较细，故B是紫光的衍射条纹，D是黄光故A正确，BCD错误故选A10.如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心 时，下列情况不可能发生的是（）学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选 2019/02/18/18A.B.C.D.答 案解 析A根据折射角入射角的关系可以判断A错误故选A11.A.B.C.D.答 案解 析在很多情况下，我们对物理规律的理解和认识是通过观察和比较物理现象来进行在下列的观察及根据观察所得出的响应结论中正确的是（）相同的弹簧受到不同的拉力，拉力越大，弹簧的形变量越大，说明弹簧的劲度系数和拉力的大小有关从同一高度同时做自由落体运动和做平抛运动的相同小球能同时落地，说明这两个小球的运动都满足机械能守恒一束平行白光射向玻璃三棱镜，不同颜色的光经过三棱镜偏折的角度不同，说明玻璃对不同颜色光的折射率不同把一根条形磁铁插入闭合线圈，磁铁插入的速度越大，感应电流越大，说明感应电动势的大小和磁通量的大小有关CA、弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与拉力的大小无关，故A错误；B、从同一高度同时做自由落体运动和做平抛运动的相同小球能同时落地，说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，并不能说明这两个小球的运动都满足机械能守恒，故B错误；C、由于玻璃对不同颜色光的折射率不同，才会导致平行白光射向三棱镜后，不同颜色的光经过三棱镜的偏折角度不同，故C正确；D、感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关，与磁通量变化的大小无关，故D错误故选C12.A.B.C.D.答 案解 析下列说法正确的是（）光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象AA光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象，故A正确；B标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，故B错误；C门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，故C错误；D表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故D错误故选A13.A.B.C.D.答 案下列四种现象中与光的干涉有关的是（）雨后空中出现彩虹肥皂泡的表面呈现彩色一束白光通过三棱镜后形成彩色光带一束白光通过很窄的单缝后在光屏上形成彩色光带B学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选 2019/02/ 2019/02/1814.A.B.C.D.答 案解 析以往，已知材料的折射率都为正值（）现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值()，称为负折射率材料位于空气中的这类材料，入射角 与折射角 依然满足，但是折射线与入射线位于法线同一侧（此时折射角取负值）现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出，若该材料对于电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图的是（）B本题考查折射率、光的折射定律、入射角、折射角等知识点，意在考查考生对折射率、光的折射定律的理解及其在实际问题中的运用能力和灵活运用知识解决问题的能力根据题述该材料的折射率，由折射定律可知，入射角和折射角相等，且处于法线的同侧，所以正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是B故选B15.A.B.C.D.答 案解 析如图，一束光由空气射向半圆柱玻璃砖，点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是（）AA光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，故A项正确；BD光线由空气射向玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故BD项错误；C光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故C项错误故选A16.A.若，光线一定在边发生全反射B.若，光线会从边射出C.若，光线会从边射出D.若，光线会在边发生全反射答 案解 析打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将、边与轴线的夹角 切割在的范围内，才能使从边垂直入射的光线，在边和边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到边并反射到边后射向边的情况），则下列判断正确的是（）DAB当时，根据几何关系，可知光线在边上的入射角较小，光线将从射出，故AB错误；CD当时，光线在边上的入射角较大，大于临界角，光线将在射边上发生全反射，故C错误D正确故选D学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选 2019/02/1817.A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大答 案解 析如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（）DAB光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，都可以看到光线射出，故AB错误；C光的频率是由光源决定，与介质无关，故C错误；D同一束光在不同的介质中由，光从水中进入空气即光密射向光疏介质后传播速度变大，故D正确故选D18.A.直接射到边上，发生全反射现象B.直接射到边上，发生全反射现象C.直接射到边上，部分光线从边射出D.直接射到边上，部分光线从边射出答 案解 析如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角，为直角，玻璃三棱镜的折射率为 此截面所在平面内的光线沿平行于边的方向射到边的中点，对这条光线进入棱镜之后的光路分析正确的是（）A方法一：入射角为；在分界面的入射角，全反射临界角为，由于，故在界面发生全反射；故A正确，BCD错误方法二：首先由全反射临界角公式，算出临界角为，再根据折射定律可得，射入三棱镜的光线，折射角是光线进入三棱镜后，假设与面相交由如图的几何关系可证明，所以光打在在面的入射角是，大于临界角，从而发生全反射故选A19.A.光的波长大于 光的波长B.光的光子能量大于 光的光子能量C.光在真空中的速度大于 光在真空中的速度D.同一种介质对 光的折射率大于对 光的折射率答 案解 析两种单色光束、分别照射在同一套双缝干涉演示实验装置时，得到的干涉图样如图（a）、（b）所示，则（）A由图知，光产生的干涉条纹间距大于 光产生的干涉条纹间距，根据双缝干涉条纹间距公式可知 的波长比的波长大学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选 2019/02/1802/18故选A20.A.B.C.D.答 案解 析关于红光和紫光下列说法中正确的是（）红光的频率大于紫光的频率在同一种玻璃中红光的传播速度小于紫光的传播速度用同一双缝干涉装置做实验，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距当红光和紫光以相同入射角从玻璃射入空气时，若紫光刚好能发生全反射，则红光也一定能发生全反射CA红光的频率小于紫光的频率，故A错误；B红光的频率小，折射率小，根据知，红光在玻璃中传播的速度大，故B错误；C红光的波长长，通过双缝干涉条纹的间距公式得，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距，故C正确；D根据知，紫光的频率大，则临界角小，紫光刚好能发生全反射，则红光不会发生全反射，故D错误故选C21.A.B.C.D.答 案解 析用双缝干涉的实验装置可以观察到单色光的双缝干涉图样分别用红、蓝两种单色光和双缝间距为、的两种双缝挡板进行实验，可以观察到四种不同的干涉图样下列四个选项中最有可能是蓝色光、双缝间距为的干涉图样的是（）C根据，当控制缝间距一定时，波长越长，条纹间距越大，当控制波长一定时，当缝间距越小，则条纹间距越大，因此图BD条纹间距大，则是双缝间距约的红光与蓝光的干涉条纹，故BD错；而AC图，则是双缝间距为两光的干涉条纹，由于蓝光的波长小于红光，则干涉条纹间距小于红光，故C正确，A错误故选C22.A.玻璃对 光的折射率较大B.玻璃对 光的临界角较小C.光在玻璃中的传播速度较小D.光在玻璃中的传波时间较短答 案解 析直线过均匀玻璃球球心，细光束、平行且关于对称，由空气射入玻璃球的光路如图，、光相比（）C光偏转的角度小，则，又可得；由，可得，23.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上形成和两条彩色光带，光路如图所示，、点的颜色分别为（）学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选多选 2019/ 2019/02/18A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红答 案解 析A红光折射率比紫光小，所以从空气射入玻璃球时，入射角相同，红光的折射角较大故选A24.A.B.C.D.答 案解 析关于下列光学现象，说法正确的是（）水中蓝光的传播速度比红光快光从空气向射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽C D方法一：A在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，故A错误；B光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，个B错误；C在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，故C正确；D在空气中红光的波长比蓝光要长，根据可知红光的双缝干涉条纹间距大，故D正确故选CD方法二：A蓝光的折射率大于红光的折射率，根据知水中蓝光的传播速度比红光慢，故A错误；B光从空气射入玻璃时是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故B错误；C在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深，即看到的要浅，故C正确；D条纹间距，红光的波长较大，则条纹间距较宽，故D正确故选CD25.A.B.C.D.答 案解 析一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成、两束，如图所示，则、两束光（）垂直穿过同一平板玻璃，光所用的时间比 光长从同种介质射入真空发生全反射时，光的临界角比 光小分别通过同一双缝干涉装置，光形成的相邻亮条纹间距小若照射同一金属装置都能发生光电效应，光照射时逸出的光电子最大初动能大A BA根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对 光的折射率比 光的大，所以 光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，故A正确；B 光发生全反射的临界角小于 光发生全反射的临界角，故B正确；学生版 教师版 答案版编辑目录单选多选 2019/02/18C发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式，由于 光的波长长，所以 光形成的相邻亮条纹间距大，故C错误；D由于 光的频率大于 光的频率，根据公式得出 光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，故D错误故选AB26.A.B.C.D.答 案解 析两列振动方向相同、振幅分别为和的相干简谐横波相遇下列说法正确的是（）波峰与波谷相遇处质点的振幅为波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅A DA根据波的叠加原理，两列波相遇互不干扰，所以波峰与波谷相遇，质点的振幅变为，故A正确；BC任何一点质点都不会总处于波峰或波谷，总是在平衡位置附近往复运动，故BC错误；D波峰与波峰相遇处的质点处于振动加强点，所以振幅较大，波谷与波峰处的质点处于振动减弱点，振幅偏小，故D正确故选AD学生版 教师版 答案版编辑