高考物理光学知识点之物理光学基础测试题及答案

高考物理光学知识点之物理光学基础测试题及答案一、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在该三棱镜中a光波速小于b光若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光的遏止电压高下列说法正确的是: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红外线遥感技术是利用红外线的化学作用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工业上的金属探伤是利用Y射线具有较强的穿透能力下面事实与光的干涉有关的是()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.—束白光通过三棱镜形成彩色光带若磁场正在增强,则电容器上极板带正电若电容器上极板带负电,则电容器正在充电若电容器上极板带负电,则自感电动势正在阻碍电流减小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反射B.色散C.干涉D.衍射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Ai®逋光片单鍵取缝建光瞬光畀'AA1将光屏移近双缝更换滤光片,改用波长更长的单色光增大双缝的间距将光源向双缝移动一小段距离7.下列关于电磁波的说法,正确的是只要有电场和磁场,就能产生电磁波电场随时间变化时,一定产生电磁波做变速运动的电荷会产生电磁波D•麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在下列四种现象不属于光的衍射现象的是太阳光照射下,架在空中的电线在地面上不会留下影子不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑用点光源照射小圆孔,后面屏上会出现明暗相间的圆环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下列说法中错误的是()雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置调制是电磁波发射的过程,调谐是电磁波接收的过程在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短下列现象中属于光的衍射现象的是雨后天空美丽的彩虹阳光下肥皂膜的彩色条纹光通过三棱镜产生的彩色条纹对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光,大额钞票的荧光防伪标志就是一例,下列说法正确的是改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量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如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态,则该时刻()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下列说法正确的是()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,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光的偏振现象说明光是一种纵波电磁波与机械波具有的共同性质是()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A.①③B.①④CA.①③B.①④C.②④D.只有③16.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增大④和⑤之间的距离增大③和④之间的距离将绿色滤光片改成蓝色滤光片增大双缝之间的距离17.下列说法正确的是()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,时而出现暗条纹红光的光子能量比紫光光子能量大只有横波才能产生干涉现象下列关于电磁波的说法中正确的是频率越高,振荡电路向外发射电磁波的本领越大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在无线电波的传播中,微波适宜采用地波传播红外线具有显著的热效应,其波长比紫外线的波长短有关光的应用,下列说法不正确的是()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目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz〜1000MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30m〜150m之间电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播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关于紫外线的以下说法中正确的是照射紫外线可增进人体对钙质的吸收,因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射紫外线是一种可见光紫外线有很强的荧光效应,可用来防伪紫外线有杀菌消毒的作用,是因为其有热效应下列说法正确的是(）麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理光的偏振现象说明光是纵波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关于下列光学现象,正确的说法是()水中蓝光的传播速度比红光快光从空气射入玻璃时可能发生全反射在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距较窄。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光的频率比b光大水对a光的折射率比b光大a光在水中的传播速度比b光大在同一装置的杨氏双缝干涉实验中,a光的干涉条纹比b光窄以下列出的电磁波中,频率最高的是（）无线电波B.红外线C.X射线D.Y射线参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析：C【解析】A.根据折射率定义公式n=皿,从空气斜射向玻璃时,入射角相同,光线a对应的折射sinr角较大,故光线a的折射率较小,即naVnb,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,c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naVnb,根据v二abn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二h,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.2.D解析：D【解析】【分析】【详解】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;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;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；工业上的金属探伤是利用Y射线具有较强的穿透能力,选项D正确.故选D。3．B解析：B【解析】【分析】【详解】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;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;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;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。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.B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.B

解析：B【解析】试题分析:双缝干涉的相邻条纹间距x二,其中L是双缝到光屏的距离,d是双缝间距,九是入射光的波长,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,九变大,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7．C解析：C【解析】只有变化的电场和磁场,才能激发电磁波,而稳定的电磁场不能产生电磁波,A错误;均匀变化的电场,产生稳定的磁场,但是稳定的磁场不能产生电场,故不能产生电磁波,B错误;做变速运动的电荷,做变速运动的电荷会在空间产生变化的电磁场,形成电磁波,C正确;赫兹证实了电磁波的存在,D错误.8．A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.9．C解析：C【解析】A.雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的,故A正确;B.调谐是电磁波接受的过程,调制是电磁波发射的过程,故B正确;C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,根据,由于波长变大,故条纹间距变大,故C错误;D.以地面为参考系,考虑相对论效应,根据长度与速度关系:身长度方向高速运动的杆长比静止时的杆长短,D正确。本题选择错误答案,故选：C。10．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。11．C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.12．C解析：C【解析】【详解】通过图示电流方向为电流流向正极板,知电容器在充电,振荡电流减小,电容器上的电荷量正在增大,磁场能正在向电场能转化;故选C。13．C解析：C【解析】【分析】【详解】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;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;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;光的偏振现象说明光是一种横波,选项D错误。故选CoB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A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L△x=入可知,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d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,1所以出射时a光应在右侧,故①正确,②错误.由sinC=—分析可知,a光的临界角较n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③正确,④错误.故选A.L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△*=入、折射定律、d1临界角公式sinC=—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.nA解析：A【解析】【详解】L依据双缝干涉条纹间距规律Ax=儿可知:增大④和⑤之间的距离L,由上式知,可增大d相邻两条亮纹之间的距离,故A正确.Ax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L理.记住条纹间距的表达式Ax=儿并理解其中各个量的含义.dA解析：A【解析】【详解】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;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；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;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.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】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;增透膜是利用薄膜干涉,故B正确;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;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．D解析：D【解析】【分析】试题分析：根据公式九试题分析：根据公式九可得上述频率范围的电磁波的波长在o.3m〜1.5m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vt生,C错误;根据x=-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