高考物理新光学知识点之物理光学全集汇编及答案.pdf

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1、高考物理新光学知识点之物理光学全集汇编及答案一、选择题1以下列出的电磁波中，频率最高的是（）A无线电波 B 红外线 CX射线 D射线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 nb4如图所示是

2、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6两束单色光、从水下同一位

3、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7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（）ABCD8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9下列说法正确的是（）A不论光源与观察者

4、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 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，

5、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

6、光的波长比b 光的波长短13 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AabBbeCecDcd14 在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则A中间条纹间距较两侧更宽B不同色光形成的条纹完全重合C双缝间距离越大，条纹间距也越大D遮住一条缝后，仍有明暗相间的条纹15 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16 在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达

7、像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即 k=0 对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将(）A向上移动 B 向下移动C不动 D可能向上移动，也可能向下移动17 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 下列关于电磁波的说法中正确的是A频率越高，振荡电路向外发射电磁

8、波的本领越大B均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波C在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播D红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短19 下列说法中正确的是（）A炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C气体发出的光只能产生明线光谱D甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱20 下列说法正确的是（）A麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在B光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理C光的偏振现象说明光是纵波D微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的21 关于下列光学现象，正确的说法是(

9、)A水中蓝光的传播速度比红光快B光从空气射入玻璃时可能发生全反射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D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较窄。22 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

10、、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25 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【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】电磁波频率是不同的，由电磁波波谱图可知知道射线的频率比X 射线、可见光、无线电波高，故D 正确，A、B、C错误；故选D。【点睛】本题的解题关键是熟记电磁波的波谱图知道射线的波长比可见光、无线电波短2D 解析：D

11、【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】【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，

12、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4B 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

13、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.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 A

14、6C 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7C 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

15、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

16、的干涉；全反射8C 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9A 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

17、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11D 解析：D【解析】A、电磁波的传播不需要介质，故选项

18、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

19、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】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14D 解析：D【解析】据干涉图样的特征可知，干涉条纹特征是等间距、彼此平行，故选项A 错误；不同色光干涉条纹分布位置不相同，因此选项B 错误；据公式lxd可知，双缝间距d 越大，干涉条纹距

20、离越小，故选项C错误；遮住一条缝后，变成了单缝衍射，光的衍射也有衍射条纹，故选项D 正确【学科网考点定位】双缝干涉、lxd、单缝衍射【方法技巧】通过双缝干涉条纹特征和单缝衍射条纹特征进行分析和判断，再应用公式lxd分析条纹间距15A 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16A

21、解析：A【解析】【详解】玻璃的折射率大于空气的折射率，所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长；同样的距离，光在玻璃中的波长的个数多，光程变长。所以在双缝干涉实验中，若在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝，通过双缝的光仍然是相干光，仍可产生干涉条纹，经过上下两狭缝到中央亮纹位置的光程差仍等于0.由于光通过玻璃时的光程变长，所以中央亮纹P的位置略向上移动。故选：A【点睛】当光程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹中央亮纹P点分别通过双缝到S的光程差为零，抓住该规律判断中央亮纹位置的移动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

22、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18A 解析：A【解析】【详解】A、电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，故A 正确；B、均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不能再产生电场，故不能激发电磁波故 B 错误；C、微波由于波长过短,绕过障碍物的本领就很差了，不能以地波的形式传播，微波的传播方式是沿直线传播，故C 错误；D、红

23、外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长长，故D 错误。19A 解析：A【解析】【详解】炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱，选项A 正确；通常吸收光谱中得暗线要比对应得明显光谱少一些，并不是一一对应，选项B 错误；由A 分析可知，气体发出的光也可以形成连续光谱故C 错误 甲物质发出的白光通过乙物质的蒸汽后，有一些波长的光被乙物质吸收了，所以形成的是乙物质的吸收光谱故D 错误故选A.点睛：本题关键要掌握光谱的种类及各种光谱产生的条件，容易出错的是D项，得到的应是乙物体的吸收光谱，通过分析此光谱可知道乙物质的成分20D 解析：D【解析】【详解】A.麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实

24、验进行了验证，故A错误；B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故B 错误；C.光的偏振现象说明了光是横波，故C 错误；D.微波与食物中水分子的固有频率接近时，发生共振使热运动加剧从而实现加热的目的，故 D 正确.21C 解析：C【解析】【详解】A光在介质中传播速度，其中 n 是折射率，由于蓝光折射率大于红光折射率，所以蓝光传播速度比红光慢，不符合题意；B光从光密介质射向光疏介质时，才会发生全发射，空气属于光疏介质，而玻璃属于光密介质，不会发生全发射，不符合题意；C视深 h 与实际深度H 关系为：，所以鱼的实际深度比看到的要深，符合题意；D条纹间距，由于红光波长大于蓝光波长，所以红光得到

25、的条纹间距较宽，不符合题意。22A 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23B 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

26、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24A 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25C 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。