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1、高考物理光学知识点之物理光学图文答案(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（）ABCD只有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
2、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4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
3、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7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8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9关于电磁波，下列说法正确的是（）A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的
4、频率有关B周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射D利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输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增大双缝之间的距离11 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8109?12l09Hz，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2109?4109Hz则下列说法正确的有A电
5、磁波的传播需要介质BX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
6、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Aa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Ca 光在水滴中的传播时间比
7、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 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16 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17 如图
8、所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M 斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是A红光 紫光，红光B红光 紫光，紫光C紫光 红光，红光D紫光 红光，紫光18 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
9、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19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20 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
10、的衍射现象D甲是光的衍射现象，乙是光的干涉现象21 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22 下列说法正确的是（）A麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在B光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理C光的偏振现象说明光是纵波D微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的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
11、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24 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25 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
12、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【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A 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
13、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正确故选 D。3C 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
14、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4D 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
15、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5B 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dLx，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ncv，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
16、考查了双缝干涉和不同色光的折射率6A 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7C 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8C
17、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9B 解析：B【解析】电磁波在真空中的传播速度恒为，A 错误；根据麦克斯韦电磁理论可得周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，B 正确；电磁波也是波的一种，具有波的一切特性，可以发生反射和折射，C 错误；电磁波可以在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进
18、行有线传播，也可以不需要介质进行传播，即无线传播，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，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11D 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vfT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
19、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
20、 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.14C 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
21、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，b 光的折射角为，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?cosb 光在水滴中传播的路径长为xb=4Rcos因为 ，所以xa xb又因为光在介质中的传播速度为cvn，因为 nanb，所以va vb光在水滴中的传播时间为xtv，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。15A 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
22、，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A16A 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1sinCn知，折射率越小，全反射临界角
23、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，要掌握全反射临界角公式、干涉和衍射的条件等多个知识点。17B 解析：B【解析】【分析】【详解】由于水对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，根据折射定律得知，太阳光从空气射向水面时，红光的折射角最大，紫光的折射角最小，如图所示：经过平面镜反射后，根据反射光路的
24、对称性可知，此七色光带从上到下排列的顺序是红光紫光；由临界角1sinCn得知，紫光的临界角最小，逐渐增大平面镜的倾斜角度时，折射光线经反射后射到水面的入射角增大，紫光最先发生全反射，从七色光带中消失，故B正确，A、C、D 错误；故选 B【点睛】水对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，光线从空气射向水面时，由折射定律确定七种色光的折射角大小，根据光反射的对称性，分析七色光带从上到下排列的顺序；紫光的临界角最小，紫光最先发生全反射，由此分析最先消失的光，据此解答18C 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
25、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。19D 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，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
26、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20C 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21B 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
27、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；22D 解析：D【解析】【详解】A.麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实验进行了验证，故A错误；B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故B 错误；C.光的偏振现象说明了光是横波，故C 错误；D.微波与食物中水分子的固有频率接近时，发生共振使热运动加剧从而实现加热的目的，故 D 正确.23B 解析：B【解析】
28、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，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24C 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25C 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 C