高考物理光学知识点之物理光学真题汇编(3)

高考物理光学知识点之物理光学真题汇编(3)
一、选择题
1．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
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．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）
A．d′<d，该液体的折射率为
B．d′<d，该液体的折射率为
C．d′>d，该液体的折射率为
D．d′>d，该液体的折射率为
4．下列说法正确的是（）
A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小5．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
6．如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）
A．质点A为振动加强点，经过半个周期，这一点变为振动减弱点
B．质点B为振动减弱点，经过半个周期，这一点变为振动加强点
C．质点C可能为振动加强点，也可能为振动减弱点
D．质点D为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱
7．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8×109〜12×l09Hz，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2×109〜4×109Hz．则下列说法正确的有
A．电磁波的传播需要介质
B．X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8．下列现象中属于光的衍射现象的是
A．雨后天空美丽的彩虹
B．阳光下肥皂膜的彩色条纹
C．光通过三棱镜产生的彩色条纹
D．对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹
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．下列说法正确的是（ ）
A ．变化的磁场产生稳定的电场，变化的电场可产生稳定的磁场
B ．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹，这是光的折射现象，
C ．通过测定超声波被血流反射回来其 频率的变化可测血流速度，这是利用了多普勒效应
D ．光的偏振现象说明光是一种纵波
12．5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。

目前通州区是北京市5G 覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G 能有效解决信号问题。

由于先前的34G G 、等已经将大部分通讯频段占用，留给5G 的频段已经很小了。

5G 采用了比4G 更高的频段，5G 网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。

综合上述材料，下列说法中不正确．．．
的是 A ．5G 信号不适合长距离传输
B ．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽
C ．5G 信号比4G 信号更容易发生衍射现象
D ．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些
13．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①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤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④和⑤之间的距离
B ．增大③和④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
14．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m 范围内，则对该无线电波的判断正确的是
A．米波的频率比厘米波频率高
B．和机械波一样须靠介质传播
C．同光波一样会发生反射现象
D．不可能产生干涉和衍射现象
15．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
16．如图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
17．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，这两个表面是
A．a的上表面、b的下表面
B．a的上表面、b的上表面
C．a的下表面、b的上表面
D．a的下表面、b的下表面
18．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
19．有关光的应用，下列说法不正确的是（）
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象
D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理
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，乙是光的衍射现象
D．甲是光的衍射现象，乙是光的干涉现象
.比较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
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
23．如图所示的LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法错误的是(
)
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
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
B．B 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．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
【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】
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A．
2．B
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。

3．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
薄膜干涉是光在空气层的上下两次反射叠加后形成的，光程差为厚度的两倍，所以相同的厚度形成同一条亮（暗）条纹，再有，换掉液体后光速减小，波长减小，所以条纹间距减小，由此可知折射率为，B对；
4．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．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A错误；B．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的性质，故B正确；
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误；
D ．在LC 振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最小，电路电流最大，故D 错误。

故选B 。

5．A
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．
6．D
解析：D
【解析】
试题分析：A 点是波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强．故A 错误；B 点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱．故B 错误；C 点处于振动加强区，振动始终加强．故C 错误；D 点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱．故D 正确．故选D 。

考点：波的叠加原理.
7．D
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v f T λ
λ==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．
8．D
解析：D
【解析】雨后天空美丽的彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，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，A 错误；日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹属于光的干涉，故B 错误；一束白光通过三棱镜形成彩色光带属于光的折射现象，故C 错误；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，属于单缝衍射，故D 正确。

所以D 正确，ABC 错误。

9．D
解析：D
试题分析：下列应用没有利用电磁波技术的是白炽灯，无线电、移动电话、雷达都要利用电磁波向外传输，D对；
考点：考查电磁波的应用
点评：难度较小，电磁波传输不需要介质，对电磁波的应用实例要注意积累
10．C
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．
11．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A．均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场可产生稳定的磁场，选项A错误；B．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项B错误；
C．通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度，这是利用了多普勒效应，选项C错误；
D．光的偏振现象说明光是一种横波，选项D错误。

故选C。

12．C
解析：C
【解析】
【详解】
A．因为5G信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A不符合题意；
B．因5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B不符合题意；
C．5G采用了比4G的频段,即5G比4G频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C符合题意；
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D 不符合题意。

本题选择不正确的，故选C。

13．A
【解析】【详解】
依据双缝干涉条纹间距规律△x=L
d
λ，可知：增大④和⑤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③和④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=L
d
λ，并理解其中各个量的含义．
14．C 解析：C 【解析】【分析】【详解】
根据
v
f
λ
=可知，波长越长的波频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选项A错
误；无线电波不需要介质传播，选项B错误；同光波一样会发生反射，选项C正确；干涉和衍射是波特有的现象，选项D错误．
【点睛】
此题考查了电磁波及机械波的特点；要知道电磁波传播不需要介质，而机械波的传播需要
介质；干涉和衍射是所有波特有的现象；知道波长、波速和频率之间的关系式：
v
f
λ=．
15．C
解析：C
【解析】电磁波是磁场与电场的相互交换从而向前传播；机械波是物质的实际往复运动而产生的，两者本质不同，A错误；均匀变化的电场产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，B错误；机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关．电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，C正确；机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，D错误．
16．B
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
1
sinC
n
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．
17．C
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；
18．A
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。

19．A
解析：A
【解析】
【详解】
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片减弱反射光的强度，故A 错误；
B.增透膜是利用薄膜干涉，故B 正确；
C.用三棱镜观察白光，由于三棱镜对不同色光的折射率不同，进出三棱镜的偏折角度不同，出现了不同色光的色散，故C 正确；
D.光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理，故D 正确。

20．C
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．
21．A
解析：A
【解析】
【详解】
A ．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c f
λ=，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；
C ．a 的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距： l x d
λ∆= 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：
1sin C n
= 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
22．B
解析：B
【解析】 试题分析：由折射定律12
sin sin n θθ=，a 、b 从水中射向空气的折射角1θ相等，而由图可得22a b θθ>，所以a b n n <，所以，A 选项错误；由1sin n C
=,可知a b C C >,所以B 选项正
确；由c n v
=，a b v v >，C 选项错误；因为a b n n <，所以a 光的频率小于b 光的频率，而c f λ=，所以a b λλ>，用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验，由L x d λ∆=
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
23．D
解析：D
【解析】
【详解】
A.若磁场在减弱，则磁场能在减小，电流在减小，电场能在增加，根据磁感线的方向根据右手螺旋定则可以判断出电流的方向由b 到a ；因为在充电，所以自感线圈相当于电源，电流由电源正极流出，所以下板带正电，上板带负电，则AB 正确， 故AB 不合题意；
C.若磁场在增强，说明电流再增大，电场能再向磁场能转化，电容器正在放电，电场能正在减少，根据右手螺旋定则可以判断出电流的方向仍是由b 向a ，此时电容器相当于电源，所以上极板带正电，则C 正确，D 错误，故C 不合题意，D 符合题意；
故选D 。

24．C
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l x d
λ∆=，间距变窄，D 正确． 25．C
解析：C
【解析】
A 、根据折射率定义公式sin sin i n r
=，从空气斜射向玻璃时，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n a ＜n b ，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n a ＜n b ，根据c
v n
=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E h ν=，则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E km 较小，根据qU c =E km ，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．。