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1、高考物理光学知识点之物理光学单元汇编附答案解析一、选择题1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2下列说法正确的是：A根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D工业上的金属探伤是利用 射线具有较强的穿透能力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
2、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5光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C在
3、光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象6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7下列关于电磁波的说法正确的是A电磁波是横波B电磁波只能在真空中传播C在真空中，电磁波的频率越大，传播速度越大D在真空中，电磁波的频率越大，
4、传播速度越小8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（）ABCD9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10 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
5、双缝之间的距离11 一细光束由a、b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Aa光在水中传播速度比b光小Bb光的光子能量较大C当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大D用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距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
6、条纹间距D在玻璃砖中，a 光的波长比b 光的波长短13 如图所示的LC 振荡电路中，某时刻电流i 的方向为顺时针，则以下判断正确的是A若 A板带正电，则电流i 在增大B若电容器在放电，则电流i 在减小C若电流i 减小，则线圈两端电压减小D若只减小电容C，则振荡电流周期变小14 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
7、全消失16 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17 下列说法正确的是（）A由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光B光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹C红光的光子能量比紫光光子能量大D只有横波才能产生干涉现象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
8、，这两个表面是Aa的上表面、b的下表面Ba的上表面、b的上表面Ca的下表面、b的上表面Da的下表面、b的下表面19 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20 关于紫外线的以下说法中正确的是A照射紫外线可增进人体对钙质的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射B紫外线是一种可见光C紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪D紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应21电磁波包含了射线、红外线、紫外
9、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22 下列说法正确的是A麦克斯韦证实了电磁波的存在B在医学上常用红外线来杀菌消毒CLC 振荡电路中当电容器的电荷量最大时，线圈中的电流最大D调幅和调频是电磁波调制的两种方法23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、
10、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 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【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】【分析】【详解】A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带
11、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.2D 解析：D【解析】【分析】【详解】A根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在磁场，不一定是变化的磁场，选项A错误；B红外线遥感技术是利用红外线的衍射作用和热效应，选项B 错误；C在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线具有杀菌的化学作用，选项C 错误；D工业上的金属探伤是利用 射线具有较强的穿透能力，选项D
12、 正确故选 D。3D 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D4C 解析：C【解析】【分析】根据题目中的蓝光的折射率比
13、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5D 解析：D【解析】试题分析：检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A 错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发
14、生折射而形成色散现象，故B 错误；光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故C 错误；增透膜是利用光的干涉现象，故 D 正确；故选D考点：光的干涉；光的色散；全反射【名师点睛】人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用，平时要注意观察积累生活中的光现象6B 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
15、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.7A 解析：A【解析】在传播方向的任一点，电场与磁场互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，电磁波是横波，A 正确；电磁波可以在空气中传播，B 错误；在真空中电磁波的传播速度等于光束，与光的频率无关，CD错误8C 解析：C【解析】试题分析：由图看出a 光的干涉条纹大，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Lxd可知，a光的
16、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：光的干涉；全反射9A 解析：A【
17、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10A 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
18、，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11A 解析：A【解析】由题，两光束的入射角i 相同，折射角rarb，根据折射定律得到，折射率nanb由公式cvn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=1n分析知：a光的折射率大，临界角小，故C 错误折射角rarb，频率fafb，则波长ab，根据公式x=Ld，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
19、强对光学基础知识的学习，就能轻松解答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。13D 解析：D【解析】【分析】【详解】ABC 通过图示电流方向，知电容器在充电，则电容器上极板A 带正电，下
20、极B 板带负电，振荡电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由U=Q/C 知 AB 两板间的电压在增加，线圈两端电压增加故ABC 错误D根据2TLC可知，若只减小电容C，则振荡电流周期变小，选项D 正确；故选 D点睛：解决本题的关键知道在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14A 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
21、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
22、，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 B16A 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
23、，并理解其中各个量的含义17A 解析：A【解析】【详解】A由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故A正确；B光的双缝干涉，在光屏上的某一位置会始终出现明条纹或暗条纹，并非时明时暗，故B 错误；C红光的频率比紫光小，则红光的光子能量比紫光光子能量小，选项C 错误；D波的干涉和衍射现象是波特有的现象，并非只有横波才能产生干涉现象，故D 错误故选 A18C 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
24、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；19C 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20C 解析：C【解析】适量照射紫外线，能合成维生素D，促使人体对钙的吸收，过度的照射可能对皮肤产生伤害，故 A 错误;紫外线是不可见光,
25、故 B 错误；利用紫外线的荧光效应来做防伪标识，故C正确；紫外线化学效应强，所以能杀菌，故D 错误所以C 正确，ABD 错误21A 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 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 射线22D 解析：D【解析】【分析】【详解】A麦克斯韦提出变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在；故A 错误.B紫外线能杀菌，紫外线总是伴随着紫光出现.根据紫外线能杀菌制成了杀
26、菌的紫光灯.紫光灯中起杀菌作用的是紫外线；故B 错误.CLC 电路中的Q 不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能正在向电场能转化，当电荷量达到最大时，充电完毕，则充电电流减为零；故C 错误.D在无线电波的发射中，需要把低频信号搭载到高频载波上，调制有两种方式：一种是使高频载波的振幅随信号而改变，这种调制方式称为调幅；一种是使高频波的频率随信号而改变，这种调制方式称为调频；故D 正确.23B 解析：B【解析】试题分析：由折射定律12sinsinn，a、b 从水中射向空气的折射角1相等，而由图可得22ab，所以abnn，所以，A 选项错误；由1sinnC,可知abCC,所以 B 选项正确；由cnv
27、，abvv，C选项错误；因为abnn，所以 a光的频率小于b 光的频率，而cf，所以ab，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b 光做实验，由Lxd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】【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lxd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.