高考物理光学知识点之物理光学技巧及练习题附答案(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(6)一、选择题1如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于 O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN 是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图，下列说法正确的是（）A在该玻璃体中，A 光比 B 光的运动时间长B光电效应实验时，用A 光比 B 光更容易发生CA 光的频率比B光的频率高D用同一装置做双缝干涉实验时A 光产生的条纹间距比B光的大2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Da光的折射率小于b 光折射率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 nb5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6如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A质点 A为振动加强点，经过半个周期，这一点变为振动减弱点B质点 B为振动减弱点，经过半个周期，这一点变为振动加强点C质点 C可能为振动加强点，也可能为振动减弱点D质点 D为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱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9下列关于电磁波的说法，正确的是A只要有电场和磁场，就能产生电磁波B电场随时间变化时，一定产生电磁波C做变速运动的电荷会产生电磁波D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在10 下列四种现象不属于光的衍射现象的是A太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子B不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环D通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹11 下列说法中错误的是()A雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置B调制是电磁波发射的过程，调谐是电磁波接收的过程C在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄D考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短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 射线、紫外线、可见光、红外线B 射线、红外线、紫外线、可见光C紫外线、可见光、红外线、射线D红外线、可见光、紫外线、射线15 下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A机械波和电磁波均有横波和纵波B机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失16下面是四种与光有关的事实：用光导纤维传播信号 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 一束白光通过三棱镜形成彩色光带 水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是()ABCD17 关于机械波与电磁波的说法中，正确的是A机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，所以它们本质是相同的B麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波C机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关D随着科技的发展，可以实现利用机械波从太空向地球传递信息18 下面的说法正确的是()A肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的B天空中彩虹是光的干涉现象造成的C圈屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射现象造成的D照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象19目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz1000 MHz 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30m150m 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 第一次通过实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是()A法拉第B安培C奥斯特D赫兹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()Aa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 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25 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【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】光线通过玻璃体后，A 光的偏折程度比B 光的小，则该玻璃体对A 光的折射率比对B 光的折射率小，根据n=c/v 可知，A 在玻璃中的速度较大，在该玻璃体中，A 光比 B 光的运动时间短，选项A 错误；折射率越大，光的频率越高，说明A 光的频率比B 光的频率低，光电效应实验时，用B 光比 A 光更容易发生，选项BC 错误；A 光的频率比B 光的频率低，由 c=知，在真空中，A 光的波长比B 光的长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则A光的条纹较B 宽故 D 正确故选D2A 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cvn，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1sinCn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；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。4B 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5C 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Cvn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1sinCn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Lxd可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，故 D 错误6D 解析：D【解析】试题分析：A点是波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强故A错误；B点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱故B 错误；C 点处于振动加强区，振动始终加强故C 错误；D 点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱故D 正确故选D。考点：波的叠加原理.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8B 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9C 解析：C【解析】只有变化的电场和磁场，才能激发电磁波，而稳定的电磁场不能产生电磁波，A错误；均匀变化的电场，产生稳定的磁场，但是稳定的磁场不能产生电场，故不能产生电磁波，B 错误；做变速运动的电荷，做变速运动的电荷会在空间产生变化的电磁场，形成电磁波，C正确；赫兹证实了电磁波的存在，D 错误10A 解析：A【解析】A 属于光沿直线传播，A 正确；光线通过小圆盘，则会在屏上出现中心有亮斑，说明光线也偏离原来的直线方向传播，所以属于光的衍射，故B 错误；用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环，这是光的衍射，故C 错误；对于通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，是因为当缝的宽度小于波的波长时，能发生明显的衍射现象，D 错误11C 解析：C【解析】A、雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，故A正确；B、调谐是电磁波接受的过程，调制是电磁波发射的过程，故B正确；C、在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，根据，由于波长变大，故条纹间距变大，故C 错误；D、以地面为参考系，考虑相对论效应，根据长度与速度关系：L=L0，沿自身长度方向高速运动的杆长比静止时的杆长短，D 正确。本题选择错误答案，故选：C。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13D 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14A 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、射线、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15B 解析：B【解析】【分析】【详解】A机械波有横波和纵波,电磁波只有横波，故A 错误.B干涉、衍射是一切波具有的特性，所以机械波和电磁波均可发生干涉、衍射，故B 正确；C机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质,没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故C 错；D当波源的振动或电磁振荡停止，只是不能发出新的波，但已经发出的波不会停下来，故D错；故选 B16B 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17C 解析：C【解析】电磁波是磁场与电场的相互交换从而向前传播；机械波是物质的实际往复运动而产生的，两者本质不同，A 错误；均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，B 错误；机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，C 正确；机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，D 错误18C 解析：C【解析】【详解】A、肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的.故 A 错误B、天空中彩虹是白光的折射率不同，从而出现光的色散现象，故B 错误C、圆屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光绕过阻碍物射到中心位置，这是光的衍射现象造成的，故 C 正确D、增透膜是通过光的干涉，减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，故D 错误故选 C【点睛】解决本题的关键掌握衍射条纹和干涉条纹的特点，单缝衍射条纹中间宽、两边窄，呈现不等间距双缝干涉条纹等宽、等间距，但也有干涉条纹不等间距（如牛顿环）19D 解析：D【解析】【分析】【详解】试题分析：根据公式cf可得上述频率范围的电磁波的波长在0 3m15m 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2vtx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20B 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；21D 解析：D【解析】【详解】本题是关于物理学史的题目，解题的关键是掌握基本常识；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早用实验验证了电磁波的存在、证明麦克斯韦电磁场理论A法拉第首先发现了电磁感应现象及其规律，不符合题意；B安培研究了电流之间的作用力，不符合题意；C奥斯特首先发现了电流的磁效应，不符合题意D赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论的科学家，符合题意。22A 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cf，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；Ca的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距：lxd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：1sinCn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】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25D 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。