高考物理光学知识点之物理光学易错题汇编附答案2.docx

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高考物理光学知识点之物理光学易错题汇编附答案2

高考物理光学知识点之物理光学易错题汇编附答案

（2）

一、选择题

1．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（）

A．①③B．①④C．②④D．只有③

2．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

3．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

4．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

5．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

6．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8×109〜12×l09Hz，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2×109〜4×109Hz．则下列说法正确的有

A．电磁波的传播需要介质

B．X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

7．一细光束由

、

两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是

A．

光在水中传播速度比

光小

B．

光的光子能量较大

C．当该两种单色光由水中射向空气时，

光发生全反射的临界角较大

D．用

光和

光在同一装置上做双缝干涉实验，

光的条纹间距大于

光的条纹间距

8．关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是

甲：

单色光通过劈尖产生产生明暗条纹

乙：

单色光通过牛顿环产生明暗条纹

丙：

单色光通过双缝产生明暗条纹

丁：

单色光通过单缝明暗条纹

A．四个实验产生的条纹均为干涉条纹

B．甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹

C．丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大

D．丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹

9．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

C．A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

10．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（）

A．真空中，a光的频率比较大

B．同一介质中，a光传播的速度大

C．a光光子能量比较大

D．同一介质对a光折射率大

11．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

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（　　）

A．a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．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于（）

A．光的干涉、色散和衍射现象

B．光的干涉、衍射和色散现象

C．光的衍射、色散和干涉现象

D．光的衍射、干涉和色散现象

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①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤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④和⑤之间的距离

B．增大③和④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．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，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

17．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

18．如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置，a是标准样板。

图乙所示干涉条纹，是两个表面反射光的叠加而形成的，这两个表面是

A．a的上表面、b的下表面

B．a的上表面、b的上表面

C．a的下表面、b的上表面

D．a的下表面、b的下表面

19．电磁波包含了

射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）

A．无线电波、红外线、紫外线、

射线

B．红外线、无线电波、

射线、紫外线

C．

射线、红外线、紫外线、无线电波

D．紫外线、无线电波、

射线、红外线

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．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（）

A．a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

22．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．γ射线、紫外线、可见光、红外线

B．γ射线、红外线、紫外线、可见光

C．紫外线、可见光、红外线、γ射线

D．红外线、可见光、紫外线、γ射线

23．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．声波只能在空气中传播 

D．光需要介质才能传播

24．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

25．下列说法中正确的是

A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象

B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象

C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象

D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．A

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=

λ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①正确，②错误．由sinC=

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③正确，④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=

λ、折射定律、临界角公式sinC=

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．

2．B

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。

3．A

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。

4．C

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．

5．A

解析：

A

【解析】根据公式

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；

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．

6．D

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

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．

7．A

解析：

A

【解析】由题，两光束的入射角i相同，折射角ra＜rb，根据折射定律得到，折射率na＞nb．由公式

分析得知，在玻璃砖中a光的速度比b光的速度小．故A正确．由于b光的折射率较小，则b光的频率较小，光子能量较小，故B错误．根据sinC=

分析知：

a光的折射率大，临界角小，故C错误．折射角ra＞rb，频率fa＞fb，则波长λa＜λb，根据公式△x=

λ，则知a光的干涉条纹间距小于b光的间距．故D错误．故选A.

点睛：

本题关键要掌握光的折射定律、全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点，同学们只要加强对光学基础知识的学习，就能轻松解答．

8．D

解析：

D

【解析】

【详解】

AD．丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其它三个均为光的干涉条纹，选项A错误，D正确；

B．牛顿环产生明暗条纹是不等距的，选项B错误；

C．根据

可知，丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，选项C错误；

故选D.

9．D

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=λγ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．

10．B

解析：

B

【解析】

A、a光照射产生的条纹间距大于b光照射产生的条纹间距，根据双缝干涉条纹的间距公式

知，a光的波长大于b光的波长，A正确．B、由

结合波长关系知a光的频率小于b光的频率，而

可得a光光子能量比较小，B错误．C、D、由

可知a光的频率小，折射率小，则波速较大，即两种光在同一介质中的传播速度满足

，C正确、D错误.故选AC.

【点睛】解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式

，以及知道波长、频率的大小关系，注意光电效应方程的内容．

11．C

解析：

C

【解析】

A、根据折射率定义公式

，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na＜nb，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na＜nb，根据

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

，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．

12．D

解析：

D

【解析】

【详解】

A．由折射率的定义式可知

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

a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。

13．A

解析：

A

【解析】

太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，这是薄膜干涉；瀑布在阳光下呈现的彩虹，这是色散；过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这是单缝衍射．

14．B

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.

15．A

解析：

A

【解析】

【详解】

依据双缝干涉条纹间距规律△x=

λ，可知：

增大④和⑤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③和④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=

λ，并理解其中各个量的含义．

16．C

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

知，b光在棱镜里的速度小，选项B错误；由折射定律

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

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.

17．A

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

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

，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。

18．C

解析：

C

【解析】

【详解】

要检查玻璃板上表面是否平整所以干涉形成的条纹是a板的下表面和b板的上表面的反射光干涉产生的。

具体为：

当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，若条纹是直的则板平整，若条纹发生弯曲，则玻璃板不平整。

A.a的上表面、b的下表面，与结论不相符，选项A错误；

B.a的上表面、b的上表面，与结论不相符，选项B错误；

C.a的下表面、b的上表面，与结论相符，选项C正确；

D.a的下表面、b的下表面，与结论不相符，选项D错误；

19．A

解析：

A

【解析】

试题分析：

按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．

故选A．

考点：

考查电磁波谱的相关知识

点评：

电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线

20．B

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；

21．A

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

，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；

C．a的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距：

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：

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

22．A

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、α射线、γ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．

23．A

解析：

A

【解析】

试题分析：

电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气、液体和固定中传播，C错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误．

【学科网考点定位】考查了机械波和电磁波

【方法技巧】本题的关键是知道光是电磁波的一种，电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，其传播离不开介质，机械波在传播过程中波速由介质决定．

24．D

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

可知，双缝间距d越大，干涉条纹距离越小，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、

、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

分析条纹间距．

25．D

解析：

D

【解析】

【分析】

【详解】

A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同，相同的入射角经过折射后折射角不同，故A错误；

B.表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故B错误；

C.门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，故C错误；

D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，故D正确．

故选D.