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1、高考物理光学知识点之物理光学单元汇编含答案一、选择题1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2下面事实与光的干涉有关的是（）A用光导纤维传输信号B水面上的油膜呈现彩色C水中的气泡显得格外明亮D一束白光通过三棱镜形成彩色光带3光在科学技术、
2、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4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
3、，紫光的衍射现象更明显5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，传播速度越小6我国南宋时期的程大昌在其所著的演繁露中叙述道：“凡雨初霁，或露之未晞，其余点缀于草木枝叶之末日光入之，五色俱足，闪铄不定。是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。”这段文字记叙的是光的何种现象A反射 B色散 C 干涉 D衍射7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将光屏移近双缝B更换滤光片，改
4、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8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9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 有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见
5、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11 下列关于电磁波的说法正确的是_A电磁波不能产生衍射现象B电磁波和机械波都只能在介质中传播C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同12 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
6、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13 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CA 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14 下列关于双缝干涉实验的说法中正
7、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
8、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 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（）ABCD只有18ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC，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
9、分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距小19 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20 下面的说法正确的是()A肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的B天空中彩虹是光的干涉现象造成的C圈屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射现象造成的D照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象21 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，
10、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22 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23 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24 如图所示，三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分
11、离的a、b、c 三束单色光.比较a、b、c三束光，可知()Aa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25 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【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1C 解析：C【解析】A、根据折射率定义公式sinsininr，从空气斜射向玻
12、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nanb，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nanb，根据cvn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Eh，则
13、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2B 解析：B【解析】【分析】【详解】A光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，与光的干涉无关，故A 错误；B光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关，故B 正确；C光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的
14、光发生了全反射，所以气泡看起来特别明亮，与干涉无关，故C错误；D白光是复色光，而同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单色光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即发生了色散，故折射的结果与光的干涉无关，故 D 错误。故选 B。3D 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
15、，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
16、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】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6B 解析：B【解析】试题分析：雨后当太阳光射入空气中的小水滴时，太阳光经过折射发生色散，从而感觉雨露呈现彩色雨过天晴时，太阳光照在枝叶上的雨珠上，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，B 正确7B 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
17、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8A 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lxd，若仅将入射光从红光
18、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9A 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10C 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
19、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11C 解析：C【解析】A干涉和衍射是波特有的性质，电磁波也可以发生衍射现象，故A 错误；B.电磁波可以在真空中传播，故B错误；C.由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；D.根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故D 错误；故选 C12D 解析：D【解析】A、薄膜干涉是等厚
20、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D13D 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
21、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=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D14B 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
22、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
23、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】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=Ld 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，故正确，错误由sinC=1n分析可知，a光的临界角较大当光从棱镜射入空气
24、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，故正确，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=Ld、折射定律、临界角公式sinC=1n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18C 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cvn知，b光在棱镜里的速度小，选项 B 错误；由折射定律sinsinin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
25、 光的波长大于b 光的波长，由lxd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.19A 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。20C
26、 解析：C【解析】【详解】A、肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的干涉造成的.故 A 错误B、天空中彩虹是白光的折射率不同，从而出现光的色散现象，故B 错误C、圆屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光绕过阻碍物射到中心位置，这是光的衍射现象造成的，故 C 正确D、增透膜是通过光的干涉，减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，故D 错误故选 C【点睛】解决本题的关键掌握衍射条纹和干涉条纹的特点，单缝衍射条纹中间宽、两边窄，呈现不等间距双缝干涉条纹等宽、等间距，但也有干涉条纹不等间距（如牛顿环）21C 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
27、，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22A 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23D 解析：D【解析】【分析】【详解】A麦克斯韦提出变化的
28、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.24A 解析：A【解析】【详解】A
29、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cf，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；Ca的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距：lxd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：1sinCn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25D 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