高考物理新光学知识点之物理光学全集汇编及答案解析.pdf

高考物理新光学知识点之物理光学全集汇编及答案解析一、选择题1下列现象中属于光的衍射现象的是A雨后天空美丽的彩虹B阳光下肥皂膜的彩色条纹C光通过三棱镜产生的彩色条纹D对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹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下面事实与光的干涉有关的是（）A用光导纤维传输信号B水面上的油膜呈现彩色C水中的气泡显得格外明亮D一束白光通过三棱镜形成彩色光带4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5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6先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光，比另一种单色光（）A.在真空中的波长较短B.在玻璃中传播的速度较大C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大D.其在空气中传播速度大7两束单色光、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，光束的速度大于光束的速度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，光线的衍射现象更明显D光束从水中到空气中频率变大8如图所示为用a、b 两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a、b 两种单色光组成的复色光通过三棱镜或平行玻璃砖，光的传播路径和方向可能正确的是（）ABCD9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10 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11 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 近期美国在韩国部署“萨德”反导系统，引起亚洲周边国家的强烈反应“萨德”采用 X波段雷达，工作的电磁频率范围在8109?12l09Hz，而传统雷达多采用S波段雷达，其工作的电磁波频率范围在2109?4109Hz则下列说法正确的有A电磁波的传播需要介质BX波段电磁波的波长比S波段电进波的波长长C当电磁波从一种介质射入另一介质时，频率会发生变化D在传播过程中遇到障碍物时，S波段的电磁波比X波段电兹波更容易发生明显衍射14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15 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AabBbeCecDcd16下列应用没有利用电磁波技术的是A无线电广播 B移动电话 C 雷达 D白炽灯17 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18 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（）ABCD只有19ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC，由 a、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB 射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC 射出，且在CD、AE 边只有 a 光射出，光路图如图所示，则a、b 两束光()A在真空中，a 光的传播速度比b 光的大B在棱镜内，a 光的传播速度比b 光的小C以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小20 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21 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22 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23 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 b24 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25 关于电磁波，下列说法正确的是（）A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射D利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输【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】雨后天空美丽的彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，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，A 错误；日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹属于光的干涉，故B 错误；一束白光通过三棱镜形成彩色光带属于光的折射现象，故C 错误；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，属于单缝衍射，故D 正确。所以D 正确，ABC 错误。2D 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D3B 解析：B【解析】【分析】【详解】A光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，与光的干涉无关，故A 错误；B光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关，故B 正确；C光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射，所以气泡看起来特别明亮，与干涉无关，故C 错误；D白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故折射的结果与光的干涉无关，故 D 错误。故选 B。4B 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。5A 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6B 解析：B【解析】试题分析：根据双缝干涉中相邻两条亮条纹间距公式dLx，用同双缝干涉装置做实验条纹间距大的说明波长大，所以A 项错误；波长越大折射率越小，所以C 项错误；在介质中的速度根据公式ncv，折射率越小在介质中传播的速度越大，所以B 项正确；在空气中不同的单色光的速度与在真空中速度相同都等于光速，所以D项错误。考点：本题考查了双缝干涉和不同色光的折射率7C 解析：C【解析】试题分析：由光路图可知，光发生了全反射，则光的临界角较小，折射率较大，根据cnv可知两束光在水中传播时，光束的速度小于光束的速度，选项A错误；光的频率较大，则波长较短，选项B错误；因光线的波长较大，故两束光线通过同一小孔时，光线的衍射现象更明显，选项C正确；光束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8C 解析：C【解析】试题分析：由图看出a 光的干涉条纹大，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Lxd可知，a光的波长大，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，光线经过两次折射后从玻璃射出的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A 错误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，即ab 应该都与入射光平行，故B 错误由1sinCn分析可知，a 光的临界角较大当光从棱镜射入空气中时，若b 发生全反射，则a 光可能不发生全反射，能从棱镜射出，但光线在棱镜右侧面仍有反射，反射光则为复色光，故C正确若 a 光发生全反射，则b 光一定发生全反射，两光束都不能从棱镜射出，故D 错误故选C考点：光的干涉；全反射9C 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，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10A 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11A 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lxd，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12C 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。13D 解析：D【解析】A、电磁波的传播不需要介质，故选项A 错误；B、根据公式vfT可知，频率越大，波长越短，故选项B 错误；C、当电磁波从一种介质射人另一介质时，频率不会发生变化，频率是由振源本身决定的，与外界因素无关，故选项C错误；D、由于 S波段的电磁波比X 波段电兹波的波长大，故更容易发生明显衍射，故选项D 正确14B 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15A 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16D 解析：D【解析】试题分析：下列应用没有利用电磁波技术的是白炽灯，无线电、移动电话、雷达都要利用电磁波向外传输，D对；考点：考查电磁波的应用点评：难度较小，电磁波传输不需要介质，对电磁波的应用实例要注意积累17C 解析：C【解析】A、根据折射率定义公式sinsininr，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nanb，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nanb，根据cvn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Eh，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18A 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=Ld 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，故正确，错误由sinC=1n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，故正确，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=Ld、折射定律、临界角公式sinC=1n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19C 解析：C【解析】所有光在真空中有相同的速度，选项A 错误；在CD、AE边只有 a 光射出，b 光发生了全反射，说明b 光的临界角小，在五棱镜中的折射率大，由cvn知，b光在棱镜里的速度小，选项 B 错误；由折射定律sinsinin知，b 光的折射率大，折射角小，选项C 正确；a光的频率小于b 光的频率，则a 光的波长大于b 光的波长，由lxd知，a 光的相邻亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距，选项D 错误；故选C点睛：本题考查了光的折射和干涉现象关键要根据光路图正确判断出折射率的大小，再根据其他量与折射率的关系进行分析.20C 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21B 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；22A 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23D 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。24C 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：vf25B 解析：B【解析】电磁波在真空中的传播速度恒为，A 错误；根据麦克斯韦电磁理论可得周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，B 正确；电磁波也是波的一种，具有波的一切特性，可以发生反射和折射，C 错误；电磁波可以在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行传播，即无线传播，D 错误