高考物理内江光学知识点之物理光学易错题汇编及答案解析.pdf

高考物理内江光学知识点之物理光学易错题汇编及答案解析一、选择题1如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b 两束单色光则A玻璃对a、b光的折射率满足nanbBa、b 光在玻璃中的传播速度满足vavbC逐渐增大入射角，a 光将先消失D分别通过同一双缝干涉实验装置时，相邻亮条纹间距离a 光大于 b 光2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3如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm 的橙色光照射时，在光屏上的P0点和 P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹；若用波长为400 nm 的紫光重复上述实验，则P0点和 P1点形成的明暗条纹情况是AP0点和P1点都是亮条纹BP0点是亮条纹，P1点是暗条纹C橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验，紫光的衍射现象更明显4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5关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是A变化的电磁场由发生区域向周围空间传播，形成电磁波B电场周围总能产生磁场，磁场周围总能产生电场C电磁波是一种物质，只能在真空中传播D电磁波的传播速度总是与光速相等6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7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 x1和 x2，已知 x1 x2。另将两单色光在真空中的波长分别用1、2，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A12 Bv1v2 C E1n28如图所示是双缝干涉实验装置图，以下可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（）A增大双缝与光屏之间的距离B增大单缝与双缝之间的距离C将红色滤光片改为绿色滤光片D增大双缝之间的距离9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10 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AabBbeCecDcd11 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（）Aa 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 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14 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15 如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中是光源，是滤光片，是单缝，是双缝，是光屏，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A增大和之间的距离B增大和之间的距离C将绿色滤光片改成蓝色滤光片D增大双缝之间的距离16 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17 如图所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M 斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是A红光 紫光，红光B红光 紫光，紫光C紫光 红光，红光D紫光 红光，紫光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 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 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23 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是()A周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场B变化的电场一定产生变化的磁场C稳定的电场一定产生稳定的磁场D均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场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 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【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A 解析：A【解析】【详解】A、由图可知a 光偏折程度大，则玻璃对a 光的折射率大，a光的频率较大，故A 正确 B、a 光的折射率大，则根据光速公式cvn，知 b 光在该玻璃中的传播速度比a 大，故 B 错误 C、由1sinCn分析知，a 光的临界角比b 光的小，则让该复色光从玻璃射向空气，逐渐增大入射角，a 光的入射角先达到临界角，则a 光先发生全反射，折射光线消失，但产生反射光线，故C错误D、a光的频率大，波长短，根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，可知a 光形成的干涉条纹间距比b 光的小，故D 错误故选A【点睛】解决本题的关键在于根据光的偏折程度分析折射率的大小，掌握光的频率、波长、传播速度与折射率、临界角的关系，并能熟练运用.2A 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3B 解析：B【解析】根据出现明暗条纹的条件可知，P0点到双缝的路程差为0，出现明条纹用600nm 的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹，则1212x，解得 x=1=600nm，则2312x，可知 P1点是暗条纹故B 正确，A 错误因橙光的波长大于紫光，则根据lxd可知，橙光的相邻亮条纹间距大于紫光的相邻亮条纹间距，若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验，橙光的衍射现象更明显，选项CD错误；故选B点睛：解决本题的关键知道波峰与波峰或波谷与波谷叠加，振动加强，波峰与波谷叠加，振动减弱通过该关系知道形成明条纹或暗条纹的条件.4D 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.5A 解析：A【解析】【分析】【详解】周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互激发，在空间由近及远的传播，就形成了电磁波，故 A 正确；变化的电场产生磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场不产生磁场；同理，变化的磁场产生的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，均匀变化的磁场不产生电场；故B 错误，C 也错误；电磁波的传播速度与介质有关，不同介质中传播的速度不同，在真空中的传播速度等于光速等于3 108m/s，故 D 错误；故选 A6C 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7C 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cvn、Eh分析解题由于同一装置，L、d 相同，根据公式Lxd可得12，波长越大，频率越小，折射率越小，故12nn，根据Eh可知12EE，根据cvn可知12vv，故 C 正确8A 解析：A【解析】根据公式Lxd可得增大双缝与光屏之间的距离L，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故A 正确；x与单缝和双缝间的距离无关，故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故B 错误；绿光的波长比红光短，由上知，将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉条纹的间距减小，故C 错误；增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间距减小，故D 错误9D 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。10A 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11C 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12D 解析：D【解析】【详解】A由折射率的定义式可知sinsininr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lxda 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。13A 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14B 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.15A 解析：A【解析】【详解】依据双缝干涉条纹间距规律 x=Ld，可知：增大和之间的距离L，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故A 正确 x 与单缝和双缝间的距离无关，故增大和之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故B错误绿光的波长比蓝光长，由上知，将绿色滤光片改为蓝色滤光片，干涉条纹的间距减小，故C 错误增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间距减小，故D 错误故选A【点睛】本实验中要获得相干光源，方法是利用滤光片、单缝、双缝组合得到，要知道装置的原理记住条纹间距的表达式 x=Ld，并理解其中各个量的含义16A 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1sinCn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kmEhvW，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。17B 解析：B【解析】【分析】【详解】由于水对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，根据折射定律得知，太阳光从空气射向水面时，红光的折射角最大，紫光的折射角最小，如图所示：经过平面镜反射后，根据反射光路的对称性可知，此七色光带从上到下排列的顺序是红光紫光；由临界角1sinCn得知，紫光的临界角最小，逐渐增大平面镜的倾斜角度时，折射光线经反射后射到水面的入射角增大，紫光最先发生全反射，从七色光带中消失，故B正确，A、C、D 错误；故选 B【点睛】水对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，光线从空气射向水面时，由折射定律确定七种色光的折射角大小，根据光反射的对称性，分析七色光带从上到下排列的顺序；紫光的临界角最小，紫光最先发生全反射，由此分析最先消失的光，据此解答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】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 B21D 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。22C 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23A 解析：A【解析】【分析】麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分；均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，周期性变化的电场才能产生同频率的磁场【详解】A周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，A 正确；B均匀变化的电场产生恒定的磁场，B 错误；C稳定的电场不会产生磁场，C 错误；D均匀变化的电场一定产生恒定不变的磁场，D 错误故选 A。【点睛】本题考查麦克斯韦的电磁场理论中变化的分类：均匀变化与非均匀（或周期性）变化要注意准确把握24B 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25D 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D