高考物理光学知识点之物理光学基础测试题.docx

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高考物理光学知识点之物理光学基础测试题

高考物理光学知识点之物理光学基础测试题

一、选择题

1．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

2．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

3．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

4．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

5．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

6．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

7．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

8．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

9．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

10．以下列出的电磁波中，频率最高的是（）

A．无线电波B．红外线C．X射线D．

射线

11．如图所示，一束平行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．当它们在真空中传播时，c光的波长最大

B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大

C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小

D．对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小

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．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。

如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。

下面说法正确的是

A．a光线是红光，b光线是紫光

B．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮

C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长

D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射

15．有关光的应用，下列说法不正确的是（）

A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象

D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理

16．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000MHz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30m～150m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

17．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

18．1966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

19．如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是

A．水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大

B．在水中a光的临界角比b光的临界角大

C．在水中a光的速度比b光的速度小

D．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

20．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a

B．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b

21．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

22．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1~10m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

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．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．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

【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】

【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．

2．C

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。

3．D

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D．

4．A

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．

5．B

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

，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

，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

6．A

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．

7．A

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

，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．

8．D

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

9．C

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．

10．D

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．

11．C

解析：

C

【解析】

【详解】

A．由光路图可知，c光的偏转程度最大，则c光的折射率最大，频率最大，根据

知，c光的波长最小，故A错误；

B．c光的折射率最大，根据

知，c光在玻璃中传播的速度最小，故B错误；

C．根据

知，c光的折射率最大，则c光发生全反射的临界角最小，故C正确；

D． a光的频率最小，则波长最长，根据

知，a光干涉条纹之间的距离最大，故D错误；

故选C．

【点睛】

根据光线的偏折程度比较出各种色光的折射率，从而得出频率的大小，根据

得出波长的大小，根据

比较在三棱镜中的传播速度大小，根据

比较发生全反射的临界角大小；根据波长的大小，结合

比较干涉条纹间的间距大小．

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．C

解析：

C

【解析】

【详解】

AD．a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，水滴背面发生全反射时b光更容易发生明显的衍射现象，故AD错误；

B．光在水滴背面发生全反射时，仍然有些不同颜色的光要相交重合，所以此时看到的彩虹并不鲜艳，故B错误；

C．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为

xa=4R•cosα

b光在水滴中传播的路径长为

xb=4Rcosβ

因为α＜β，所以

xa＞xb

又因为光在介质中的传播速度为

，因为na＞nb，所以

va＜vb

光在水滴中的传播时间为

，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确。

故选C。

15．A

解析：

A

【解析】

【详解】

A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片减弱反射光的强度，故A错误；

B.增透膜是利用薄膜干涉，故B正确；

C.用三棱镜观察白光，由于三棱镜对不同色光的折射率不同，进出三棱镜的偏折角度不同，出现了不同色光的色散，故C正确；

D.光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理，故D正确。

16．D

解析：

D

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析：

根据公式

可得上述频率范围的电磁波的波长在0．3m~1．5m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

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．

17．C

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．

18．A

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．

19．B

解析：

B

【解析】

试题分析：

由折射定律

，a、b从水中射向空气的折射角

相等，而由图可得

，所以

，所以，A选项错误；由

可知

所以B选项正确；由

，

，C选项错误；因为

，所以a光的频率小于b光的频率，而

，所以

，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，由

知，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，D选项错误．

考点：

光的折射光在介质中的传播全发射光的干涉

20．D

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。

21．A

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．

22．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

根据

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：

．

23．B

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

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．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．