高考物理光学知识点之物理光学技巧及练习题附答案解析(6).pdf

高考物理光学知识点之物理光学技巧及练习题附答案解析(6)一、选择题1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2下列说法正确的是：A根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D工业上的金属探伤是利用 射线具有较强的穿透能力35G是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市5G覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G能有效解决信号问题。由于先前的34GG、等已经将大部分通讯频段占用，留给5G的频段已经很小了。5G采用了比4G更高的频段，5G网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是A5G信号不适合长距离传输B手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽C5G信号比4G信号更容易发生衍射现象D随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些4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5用 abc d 表示 4 种单色光，若 a b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于b 的临界角；用bc 和 d 在相同条件下分别做双缝干涉实验，c 的条纹间距最大；用bd照射某金属表面，只有b 能使其发射电子则可推断abcd 分别可能是()A紫光蓝光红光橙光B蓝光紫光红光橙光C紫光蓝光橙光红光D紫光橙光红光蓝光6如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b 的折射率分别为na、nb，.则()AanbBab，nanbCab，na b，na nb7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8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9下列关于电磁波的说法正确的是A电磁波是横波B电磁波只能在真空中传播C在真空中，电磁波的频率越大，传播速度越大D在真空中，电磁波的频率越大，传播速度越小10下列说法不正确的是（）A在电磁波谱中，紫外线的热效应好B天空是亮的原因是大气对阳光的色散C天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了11 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12 5G 是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G 网络 5G 网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz 以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G 及以下网络（通信频率在0.3GHz 3.0GHz 间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率未来5G 网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为 bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的 50-100 倍关于5G 网络使用的无线电波，下列说法正确的是A在真空中的传播速度更快B在真空中的波长更长C衍射的本领更强D频率更高，相同时间传递的信息量更大13 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Aa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Ca 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 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16 下列几种说法中，正确的是（）A红外线、可见光、紫外线、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17 下列说法中正确的是A阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是相同的B只有大量光子才具有波动性，少量光子只具有粒子性C电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波D电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高，是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射18 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19如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a 光和 b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a 光的颜色（见图乙）则一下说法中正确的是（）Aa 光的频率比b 光大B水对 a 光的折射率比b 光大Ca 光在水中的传播速度比b 光大D在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a 光的干涉条纹比b 光窄20 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 aB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 b21 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BB 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22 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110 m 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23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24 下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()A单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生25 下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【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1D 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2TLC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2D 解析：D【解析】【分析】【详解】A根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在磁场，不一定是变化的磁场，选项A错误；B红外线遥感技术是利用红外线的衍射作用和热效应，选项B 错误；C在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线具有杀菌的化学作用，选项C 错误；D工业上的金属探伤是利用 射线具有较强的穿透能力，选项D 正确故选 D。3C 解析：C【解析】【详解】A因为5G信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A 不符合题意；B因 5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B 不符合题意；C5G采用了比 4G 的频段,即5G比 4G 频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C 符合题意；D随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D不符合题意。本题选择不正确的，故选C。4D 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D5A 解析：A【解析】【详解】根据临界角C、折射率1sinnC，由 a 的临界角小于b 的临界角，可知nanb，根据色散规律可知a 的频率大于b 即 ab；根据双缝干涉条纹间距Lxd，由 c的条纹间距最大可知b、c 和 d 中 c 的波长最长，故c 的频率最小；每种金属都有对应的最小入射光频率，入射光频率越大、光电效应越容易发生，由可知b 和 d 中 b的频率较大即b d，综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc，故 A 正确6B 解析：B【解析】【详解】由图知，三棱镜对b 光的折射率较大，又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以 nab.Aanb与分析结果不相符；故项错误Bab，nanb与分析结果相符；故B 项正确Cab，nab，nanb与分析结果不相符；故D 项错误7B 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。8A 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9A 解析：A【解析】在传播方向的任一点，电场与磁场互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，电磁波是横波，A 正确；电磁波可以在空气中传播，B 错误；在真空中电磁波的传播速度等于光束，与光的频率无关，CD错误10A 解析：A【解析】试题分析：在电磁波谱中，红外线的热效应好，选项A 错误；天空是亮的原因是大气对阳光的色散，选项B正确；天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射，选项 C 正确；波长较短的光容易被大气散射，波长较长的光不容易被大气散射，傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉了，所以傍晚的阳光比较红故D 正确，故选A考点：光的色散【名师点睛】太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成，以红光波长最长，紫光波长最短波长比较长的红光等色光透射性最大，能够直接透过大气中的微粒射向地面，而波长较短的蓝、靛、紫等色光，很容易被大气中的微粒散射，使天呈现蔚蓝色。11C 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12D 解析：D【解析】【详解】A、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故 A 错误；BC、由公式cf可知：cf，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC 错误；D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D 正确13C 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14C 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，b 光的折射角为，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?cosb 光在水滴中传播的路径长为xb=4Rcos因为 ，所以xa xb又因为光在介质中的传播速度为cvn，因为 nanb，所以va vb光在水滴中的传播时间为xtv，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。15C 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cf知，c光的波长最小，故A 错误；Bc 光的折射率最大，根据cvn知，c 光在玻璃中传播的速度最小，故B 错误；C根据1sinCn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Lxd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cf得出波长的大小，根据cvn比较在三棱镜中的传播速度大小，根据1sinCn比较发生全反射的临界角大小；根据波长的大小，结合Lxd比较干涉条纹间的间距大小16A 解析：A【解析】A、红外线、可见光、紫外线、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17C 解析：C【解析】【分析】光的干涉、衍射、多普勒等说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，即光是波动性与粒子性的统一，波是概率波【详解】雨后天边出现彩虹是光的色散，肥皂泡上的彩色条纹是肥皂泡内外两个表面反射回的光发生干涉形成的，叫薄膜干涉故A 错误；由于光具有波动性，又具有粒子性，单个光子即具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显；故 B 错误；电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波，故C 正确；电子显微镜分辨率比光学显微镜更高，是因为它利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射故D 错误；故选C【点睛】光的波粒二象性是指光波同时具有波和粒子的双重性质，但有时表现为波动性，有时表现为粒子性个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性18A 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。19C 解析：C【解析】试题分析：由图乙可知a 光发生全反射的临界角大，由1sinCn可知 a 光的折射率小，即频率小，波长长，故选项AB错误；由cvn可知选项C 正确；由Lxd可知选项D错误考点：全发射；单色光的特点20D 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。21C 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lxd，间距变窄，D 正确22C 解析：C【解析】【分析】【详解】根据vf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：vf23B 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24B 解析：B【解析】【分析】【详解】A、B、单缝的作用是获得相位保持不变的相干光源，双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源，故A 错误，B 正确；C、光屏上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处出现暗条纹，光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶数倍处出现明条纹，故C 错误；D、两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便；故D 错误.故选 B.25B 解析：B【解析】试题分析：双缝干涉的相邻条纹间距Lxd，其中L是双缝到光屏的距离，d是双缝间距，是入射光的波长，将光屏移近双逢，使得L变小，条纹间距变小，选项A 错改用波长更长的单色光，变大，条纹间距变大，选项B 对增大双缝的间距即d增大条纹间距变小，选项C 错将光源向双缝移动一小段距离，对条纹间距没有影响，选项D 错考点：双逢干涉条纹间距