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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(5)一、选择题1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Ca光光子能量比较大D同一介质对a光折射率大2如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M则下列说法中正确的是（）A如 果 a为蓝色光,则 b 可能为红色光B在该三棱镜中a 色光的传播速率比b 光的传播速率大C棱镜射向空气中a色光的临界角比b 色光的临界角大Da光的折射率小于b 光折射率3用 abc d 表示 4 种单色光，若
2、a b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于b 的临界角；用bc 和 d 在相同条件下分别做双缝干涉实验，c 的条纹间距最大；用bd照射某金属表面，只有b 能使其发射电子则可推断abcd 分别可能是()A紫光蓝光红光橙光B蓝光紫光红光橙光C紫光蓝光橙光红光D紫光橙光红光蓝光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
3、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6一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（）A光源的像B一片红光C仍有条纹，但宽度发生了变化D条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱7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8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
4、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9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10 下列现象中，属于光的色散现象的是（）A雨后天空出现彩虹B通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C海市蜃楼现象D日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹11 下图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以A将光屏
5、移近双缝B更换滤光片，改用波长更长的单色光C增大双缝的间距D将光源向双缝移动一小段距离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 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
6、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 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
7、波均即刻完全消失16 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17 在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达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18 下列说法中正确的是A阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理
8、是相同的B只有大量光子才具有波动性，少量光子只具有粒子性C电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波D电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高，是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射19 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20 下列说法中正确的是A声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率B电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可
9、见光、红外线、X 射线、射线C机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波D宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快21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22 下面四种与光有关的叙述中，哪些说法是不正确的()A用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理BB 光
10、的偏振也证明了光是一种波，而且是横波C通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致D在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄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，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
11、温度计示数升高最快的区域为AabBbeCecDcd【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1B 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Lxd知，a 光的波长大于b 光的波长，A 正确 B、由cf结合波长关系知a 光的频率小于 b 光的频率，而hf可得 a 光光子能量比较小，B错误 C、D、由cvn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abvv，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Lxd，以及知道波长、频率的大小关系，注意光电效应方程的内容2A
12、解析：A【解析】【分析】【详解】由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于b光折射率，若a为蓝光，b 可能为红光故A 正确，D 错误由cvn，知 a 光的折射率大于 b 光折射率，则在该三棱镜中a色光的传播速率比b 光的传播速率小，故B 错误由临界角公式1sinCn分析知从棱镜射向空气中a色光的临界角比b 色光的临界角小，故C 错误故选 A.【点睛】本题是光的色散问题，考查光的折射定律的应用问题；要知道在七种色光中，紫光的折射率是最大的，在同样条件下，其偏折角最大在介质中传播速度最小，临界角最小；可结合光的色散实验结果进行记忆；3A 解析：A【解析】【详解】
13、根据临界角C、折射率1sinnC，由 a 的临界角小于b 的临界角，可知nanb，根据色散规律可知a 的频率大于b 即 ab；根据双缝干涉条纹间距Lxd，由 c的条纹间距最大可知b、c 和 d 中 c 的波长最长，故c 的频率最小；每种金属都有对应的最小入射光频率，入射光频率越大、光电效应越容易发生，由可知b 和 d 中 b的频率较大即b d，综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc，故 A 正确4C 解析：C【解析】【分析】根据题目中的蓝光的折射率比红光的折射率大，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
14、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5B 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
15、过单缝后，体现的是粒子性，故D 错误。故选 B。6C 解析：C【解析】【分析】【详解】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，若将其中一个缝封住，属于单缝衍射，那么单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗。故ABD 错误，C 正确。故选 C。7A 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
16、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8A 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，
17、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。9C 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10A 解析：A【解析】雨后天空出现彩虹属于光的色散，A 正确；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射，B 错误；海市蜃楼现象属于光的折射现象，C 错误；日光照射在肥皂泡上
18、出现彩色条纹属于薄膜干涉，D 错误11B 解析：B【解析】试题分析：双缝干涉的相邻条纹间距Lxd，其中L是双缝到光屏的距离，d是双缝间距，是入射光的波长，将光屏移近双逢，使得L变小，条纹间距变小，选项A 错改用波长更长的单色光，变大，条纹间距变大，选项B 对增大双缝的间距即d增大条纹间距变小，选项C 错将光源向双缝移动一小段距离，对条纹间距没有影响，选项D 错考点：双逢干涉条纹间距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，
19、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】【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.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
20、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.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
21、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，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】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17A 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，
22、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18C 解析：C【解析】【分析】光的干涉、衍射、多普勒等说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，即光是波动性与粒子性的统一，波是概率波【详解】雨后天边出现彩虹是光的色散，肥皂泡上的彩色条纹是肥皂泡内外两个表面反射回的光发生干涉形成的，叫薄膜干涉故A 错误；由于光具有
23、波动性，又具有粒子性，单个光子即具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显；故 B 错误；电子的衍射现象说明其具有波动性，这种波不同于机械波，它属于概率波，故C正确；电子显微镜分辨率比光学显微镜更高，是因为它利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射故D 错误；故选C【点睛】光的波粒二象性是指光波同时具有波和粒子的双重性质，但有时表现为波动性，有时表现为粒子性个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性19A 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，
24、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
25、握全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点。20C 解析：C【解析】【详解】A.声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率。A 错误。B.在电磁波谱中按照波长由长到短排列的顺序是：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，X 射线，射线，B 错误。C.机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波，C 正确。D.宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，根据时间的相对性，知时间间隔变长，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢，D 错误。21D 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
26、，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22C 解析：C【解析】用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，A 正确，光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波，横波传播方向与振动方向垂直，所以B 正确，通过两枝
27、铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的色散现象，C错误，在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，波长减小，根据公式lxd，间距变窄，D正确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
28、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25A 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