高考物理光学知识点之物理光学技巧及练习题

1、高考物理光学知识点之物理光学技巧及练习题一、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.下列说法不.正.确.的是（）图1工件檢测2泊松裏斑图牛海市歷楼图4立体电盟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为凸处图2为光线通过小圆板得到的衍射图样图3的原理和光导纤维传送

2、光信号的原理一样图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样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/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（）平板2ddVd,该液体的折射率为tld，d,该液体的折射率为廿dd、d,该液体的折射率为=ddd，d,该液体的折射率为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

3、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.衍射关于电磁场和电磁波理论，下面几种说法中正确的是在电场的周围空间一定产生磁场任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场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，只能在大气中传播下列说法正确的是()电磁波在真空中以光速c传播在空气中传播的声波是横波光需要介质才能传播一束单色光由空气进入水中，传播速度和频率都改变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()科車一i勒增大双缝与光屏之间的距离增大单缝与双缝之间的距离将红色滤光片改为绿色滤光片增大双缝之间的距离下列现象中属于光的衍射现象的是雨后

4、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如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏MN上形成的彩色光带落在be区域内,e为be中点.现将一温度计放在屏上不同位置，其中温度计示数升高最快的区域为yrAabBbeCecDcd10下列应用没有利用电磁波技术的是无线电广播B.移动电话C.雷达D.白炽灯如图所示的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若A板带正电，则电流i在增大若电容器在放电，则电流i在减小若电流i减小，则线圈两端电压减小若只减小电容C,则振荡电流周期变小如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交

5、于光屏上的同一个点在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大a光的折射率小于b光折射率如图所示，一束平行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，可知当它们在真空中传播时，c光的波长最大当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源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在光屏上能看到光的干涉图

6、样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生15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、Y寸线机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波宇宙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下面的说法正确的是（）肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的天空中彩虹是光的干涉现象造成的圈屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光的衍射现象造成的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电磁波包含了丫射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的

7、排列顺序是（）无线电波、红外线、紫外线、Y射线红外线、无线电波、Y射线、紫外线Y射线、红外线、紫外线、无线电波紫外线、无线电波、Y射线、红外线如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（）-C-T-电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大电容器两极板间电压正在增大电容器带电量正在减小线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强第一次通过实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是（）法拉第B.安培C.奥斯特D赫兹20.1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论：直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为光的波

8、导来传输大量信息，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”.以下哪个实验或现象的原理和光导纤维是相同的（）A.图甲中，弯曲的水流可以导光图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象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三束单色光比较当它们在真空中传播时，a光的速度最大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

9、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,则下列说水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大在水中a光的临界角比b光的临界角大在水中a光的速度比b光的速度小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根据麦克斯韦电磁场理论,

10、下列说法中正确的是()周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场变化的电场一定产生变化的磁场稳定的电场一定产生稳定的磁场均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场25.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()在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长光电效应实验时，用A光比B光更容易发生A光的频率比B光的频率高用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大参考答案】*试

11、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也，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，

12、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】A、薄膜干涉是等厚干涉，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

13、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D.3B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L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ad纹间距减小，由此可知折射率为廿，B对；4.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

14、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.5C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.6A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

15、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7A解析：A【解析】根据公式Ax二纟九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d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.8D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

16、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。9A解析：A【解析】太阳光是复色光，七种颜色的光的波长不同，红光的波长最长，折射率最小，紫光的波长最短，折射率最大，所以红光通过三棱镜偏折最小，紫光偏折最大，屏上从上到下，分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.而在红光的外侧区域ab有红外线，其热效应显著，红外线照射的区域温度上升最快，A正确.10D解析：D【解析】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

17、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11D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.根据T=2,/LC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.12.A解析：A【解析】【

18、分析】【详解】由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于bc光折射率，若a为蓝光，b可能为红光.故A正确，D错误.由v二一，知a光的折射率大n于b光折射率，则在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率小，故B错误.由临1界角公式sinC=分析知从棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角小，故C错n误.故选A.【点睛】本题是光的色散问题，考查光的折射定律的应用问题；要知道在七种色光中，紫光的折射率是最大的，在同样条件下，其偏折角最大.在介质中传播速度最小，临界角最小；可结合光的色散实验结果进行记忆；13.C解析：C【解析】【详解】A.由光路图可知，c光的

19、偏转程度最大，则cA.由光路图可知，c光的偏转程度最大，则c光的折射率最大，频率最大，根据九=f知，c光的波长最小，故A错误；cc光的折射率最大，根据v二一知，c光在玻璃中传播的速度最小，故B错误；n1根据sinC=-知，c光的折射率最大，则c光发生全反射的临界角最小，故C正确；na光的频率最小，则波长最长，根据Ax=-九知，a光干涉条纹之间的距离最大，故Dd错误；故选C.【点睛】c根据光线的偏折程度比较出各种色光的折射率，从而得出频率的大小，根据九=f得出波c1长的大小，根据v二一比较在三棱镜中的传播速度大小，根据sinC=-比较发生全反射的nn临界角大小；根据波长的大小，结合A=-九比较干

20、涉条纹间的间距大小.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.15C解析：C【解析】【详解】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。在电磁波谱中按照波长由长到短排列的顺序是：无线电

21、波，微波，红外线，可见光，紫外线，X射线，Y寸线，B错误。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。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。16C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

22、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）.A解析：A【解析】试题分析：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和Y射线.故选A.考点：考查电磁波谱的相关知识点评：电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和Y射线B解析：B【解析】试题分析：A、根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能.故A错误.B、电容器的带电量在增大，根据U=，知电容器两极板间的电压正在增大.故B

23、正确，C错误.D、充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小.故D错误.故选B.D解析：D【解析】【详解】本题是关于物理学史的题目，解题的关键是掌握基本常识；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早用实验验证了电磁波的存在、证明麦克斯韦电磁场理论法拉第首先发现了电磁感应现象及其规律，不符合题意；安培研究了电流之间的作用力，不符合题意；奥斯特首先发现了电流的磁效应，不符合题意赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论的科学家，符合题意。20A解析：A【解析】图甲中，弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故与光导纤维原理相同，A正确；图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，B错误；图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，C错误；图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，D错误.21A解析：A【解析】【详解】c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，根据九=f，得a的波长最长，符合题意；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;a的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距：Ax=kd知a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最大，不符合题意;根据全反射