高考物理专题光学知识点之物理光学难题汇编含答案解析

高考物理专题光学知识点之物理光学难题汇编含答案解析

一、选择题

1．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

2．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

3．一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

4．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

5．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

6．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

7．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

8．一细光束由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

A．a光在水中传播速度比b光小

B．b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

9．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

10．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

11．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

12．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

13．如图所示，一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光．则

A．玻璃对a、b光的折射率满足na>nb

B．a、b光在玻璃中的传播速度满足va>vb

C．逐渐增大入射角，a光将先消失

D．分别通过同一双缝干涉实验装置时，相邻亮条纹间距离a光大于b光

14．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是

A．γ射线、紫外线、可见光、红外线

B．γ射线、红外线、紫外线、可见光

C．紫外线、可见光、红外线、γ射线

D．红外线、可见光、紫外线、γ射线

15．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

16．下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色

其中，与光的干涉有关的是( )

A．①④ B．②④ C．①③ D．②③

17．关于机械波与电磁波的说法中，正确的是

A．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，所以它们本质是相同的

B．麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波

C．机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关

D．随着科技的发展，可以实现利用机械波从太空向地球传递信息

18．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

19．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

20．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

C．LC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

21．如图所示，三束细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．a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

22．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则一下说法中正确的是（ ）

A．a光的频率比b光大

B．水对a光的折射率比b光大

C．a光在水中的传播速度比b光大

D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄

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、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．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

【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】

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，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．

2．C

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．

3．C

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。

4．C

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．

5．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．

6．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lxd，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．

7．A