高考物理专题光学知识点之物理光学难题汇编附答案

高考物理专题光学学问点之物理光学难题汇编附答案一、选择题如下图的双缝干预试验装置中，当使用波长为6×10﹣7m的橙光做试验时，光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹；假设换用波长为4×10﹣7m的紫光重复上述试验，在P和P1点形成的亮、暗纹状况是〔 〕A．P和P1都是亮纹B．P是亮纹，P1是暗纹C．P是暗纹，P1是亮纹D．P和P1都是暗纹如下图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n、n 则( )a b.a λa<λb，n>a a C．λa<λb，n<a

B．λa>λb，na<nbaD．λa>λb，n>nbba光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，以下说法正确的选项是()A．用透亮的标准平面样板检查光学平面的平坦程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观看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预现象如下图，两个完全一样的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干预的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则〔 〕质点A质点B质点C质点D为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱5．以下说法不正确的选项是〔〕A．在电磁波谱中，紫外线的热效应好B．天空是亮的缘由是大气对阳光的色散C．天空呈蓝色的缘由是大气对波长短的光更简洁散射D．晚霞呈红色的缘由是蓝光和紫光大局部被散射掉了关于电磁场和电磁波，以下说法正确的选项是A．在电场的四周，肯定存在着由它激发的磁场B．变化的磁场在四周空间肯定能形成电磁波C．赫兹通过试验证明白电磁波的存在D．无线电波的波长小于可见光的波长以下关于电磁波的说法，正确的选项是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电场随时间变化时，肯定产生电磁波C．做变速运动的电荷会产生电磁波D．麦克斯韦第一次用试验证明白电磁波的存在如下图是双缝干预试验装置图，以下可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离〔〕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以以下出的电磁波中，频率最高的是〔〕无线电波B．红外线C．X射线D．射线如下图，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下图，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,依据该光路图，以下说法正确的选项是〔〕在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长光电效应试验时，用A光比B光更简洁发生C．A光的频率比B光的频率高D．用同一装置做双缝干预试验时A光产生的条纹间距比B光的大如下图，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为相互分别的a、b、c三束单色a、b、c三束光，可知A．当它们在真空中传播时，c光的波长最大B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大C．假设它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小D．对同一双缝干预装置，a光干预条纹之间的距离最小12．以下说法的是〔 〕检验工件平坦度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干预条纹可推断：P为凹处，Q为凸处2为光线通过小圆板得到的衍射图样3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样4的原理和照相机镜头外表涂上增透膜的原理一样13．以下几种说法中，正确的选项是〔〕A．红外线、可见光、紫外线、射线，是按波长由长到短排列B．紫外线是一种紫色的可见光C．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场D．光的干预、衍射现象说明光波是横波14．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的反面发生反射，最终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。下面说法正确的选项是A．a光线是红光，b光线是紫光B．当光线在水滴反面发生全反射时，我们看到的彩虹最为明媚光明C．ab光在水滴中的传播时间长D．遇到同样的障碍物，ab光更简洁发生明显衍射15．以下说法中正确的选项是A．阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是一样的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区分率更高，是由于电子穿过样品时发生了更明显的衍射16．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预，用单色光a照耀时相邻亮纹间距小D．照耀同一金属发生光电效应，用单色光a照耀时间电子的最大初动能大17．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000MHz的范围内，以下关于雷达和电磁〔〕A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m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，越简洁绕过障碍物，便于远距离传播D．测出从放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18．关于以下光学现象，正确的说法是( )A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观看前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干预试验，用红光时得到的条纹间距较窄。19．1966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导来传输大量信息，43年后高锟因此获得2023年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．以下哪个试验或现象的原理和光导纤维是一样的〔 〕图甲中，弯曲的水流可以导光B3DC．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色D．图丁中，白光通过三棱镜，消灭色散现象如图甲所示，在安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选项是〔〕A．a光的频率比b光大水对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预试验中，a光的干预条纹比b光窄a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则以下说法中正确的选项是水对单色光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预试验装置分别以a、b光做试验，a光的干预条纹间距小于b光的干预条纹间距如下图的LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如下图，则以下说法错误的选项是()A．假设磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB．假设磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电C．假设磁场正在增加，则电场能正在削减，电容器上板带正电D．假设磁场正在增加，则电容器正在充电，电流方向由a向b23．依据麦克斯韦电磁场理论,以下说法中正确的选项是( )A．周期性变化的电场肯定产生同频率的周期性变化的磁场B．变化的电场肯定产生变化的磁场C．稳定的电场肯定产生稳定的磁场D．均匀变化的电场肯定产生均匀变化的磁场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，它标志着我国雷达争论又创的里程碑，米波雷达放射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的推断正确的选项是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．不行能产生干预和衍射现象以下关于电磁波和机械波的说法中，正确的选项是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预、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顿，空间中的波均即刻完全消逝【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．B解析：B【解析】1 B.依据形成明、暗条纹条件可知：无论换用哪种波长的色光，Δx＝PS－PS＝0P1 12 1112 11 总是明纹．橙色光在P1点形成第一级明条纹，有Δx＝PS－PS＝nλ＝1×6×10－7m＝6×10－7m，这对紫光来说：PS－P12 1112 11 紫2．B解析：B【解析】【详解】由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又由于光的频率越大，介质对光的折射率就越大，n<n

ba光的频率，在依据v

cba光的波a b λa>λb.A．λa<λb，na>nb与分析结果不相符；故Ａ项错误．B．λa>λb，na<nb与分析结果相符；故B项正确．C．λa<λb，na<nb与分析结果不相符；故C项错误．D．λa>λb，na>nb与分析结果不相符；故D项错误．3．D解析：D【解析】试题分析：检查光学平面的平坦程度是利用光的干预现象，故A错误；用三棱镜观看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预现象，故D正确；应选D．考点：光的干预；光的色散；全反射【名师点睛】人类对于光学的争论及应用格外广泛，在学习中要留意把握不同现象在生产生活中的应用，寻常要留意观看积存生活中的光现象．4．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；DD正确．应选D。考点：波的叠加原理.5．A解析：A【解析】试题分析：在电磁波谱中，红外线的热效应好，选项A错误；天空是亮的缘由是大气对阳光的色散，选项B正确；天空呈蓝色的缘由是大气对波长短的光更简洁散射，选项C正确；波长较短的光简洁被大气散射，波长较长的光不简洁被大气散射，黄昏的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大局部被吸取掉了，所以黄昏的阳光比较红．故D正确，应选A．考点：光的色散【名师点睛】太阳光是由红、澄、黄、绿、蓝、靛、紫七种光组成，以红光波长最长，紫光波长最短．波长比较长的红光等色光透射性最大，能够直接透过大气中的微粒射向地面，而波长较短的蓝、靛、紫等色光，很简洁被大气中的微粒散射，使天呈现蔚蓝色。6．C解析：CA错误；均匀变化的B错误；赫兹通过试验证明白电磁波的存在，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γ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．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；赫兹证明白电磁波的存在，D错误．8．A解析：A【解析】依据公式x

Ld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转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，干预条纹的间距减小，故C错误；增大双缝之间的距离d，干预条纹的间距减小，故D错误．9．D解析：D【解析】电磁波频率是不同的，由电磁波波谱图可知知道射线的频率比X射线、可见光、无线电波高，故D正确，A、B、C错误；应选D。【点睛】此题的解题关键是熟记电磁波的波谱图．知道射线的波长比可见光、无线电波短．10．D解析：D【解析】光线通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，依据n=c/v可知，A在玻璃中的速度较大，在该玻璃体中，A光比B光的运动时间短，选项A错误；折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，光电效应试验时，用B光比A光更简洁发生，选项BC错误；A光的频率比B光的频率低，由c=λA光的波长比B光的长，而双缝干预条纹间距与波长成正比，则A光的条纹较B宽．故D正确．应选D．11．C解析：C【解析】【详解】A．由光路图可知，cc光的折射率最大，频率最大，依据cf知，c光的波长最小，故A错误；B．c光的折射率最大，依据v1

c知，c光在玻璃中传播的速度最小，故B错误；nC．依据sinC

知，cc光发生全反射的临界角最小，故C正确；nDa光的频率最小，则波长最长，依据x错误；应选C．【点睛】

L知，a光干预条纹之间的距离最大，故Dd依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，依据

cf得出波长的大小，依据v

c比较在三棱镜中的传播速度大小，依据sinC

1比较发生全反射的n n临界角大小；依据波长的大小，结合x12．D解析：D【解析】

L比较干预条纹间的间距大小．dA、薄膜干预是等厚干预，即明条纹处空气膜的厚度一样，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一样，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一样，知Q处凸起，故A正确；B、图为光线通过小圆板得到的衍射图样，假设用光照耀很小的不透亮圆板时，后面会消灭一亮点，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，它们的原理一样，故C正确；D、立体电影是光的偏振，与镜头外表涂上增透膜是利用光的干预，它们的原理不一样，故D错误；错误的应选D．13．A解析：A【解析】A、红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列，A正确。B、紫外线是一种波长比紫色光短的不行见光，B错误。C、依据麦克斯韦的电磁波理论可知，均匀变化的电场可产生恒定的磁场，C错误。D、光的干预和衍射现象说明光波是一种波，但不能说明是横波，D错误。应选A。【点睛】把握电磁波谱中各光的波长与频率的关系，了解各种色光在生活中的应用．14．C解析：C【解析】【详解】AD．a、b两种光在水滴外表发生折射现象，入射角一样，ab光，依据折射定律可知，aba是紫光，b是红光，ab光，水滴反面发生全反射时b光更简洁发生明显的衍射现象，故AD错误；B．光在水滴反面发生全反射时，仍旧有些不同颜色的光要相交重合，所以此时看到的彩虹并不明媚，故B错误；C．令太阳光在水滴外表发生折射现象时，aα，bβ，则球形Ra光在水滴中的传播路径长为ax=4Rcosαab光在水滴中传播的路径长为α＜β，所以

βx=4Rcosβb＞x x＞a b又由于光在介质中的传播速度为vcn＞n

，所以n a b＜v v＜a b光在水滴中的传播时间为t间长，故C正确。应选C。15．C解析：C【解析】【分析】

xvab光在水滴中的传播时光的干预、衍射、多普勒等说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，即光是波动性与粒子性的统一，波是概率波．【详解】雨后天际消灭彩虹是光的色散，肥皂泡上的彩色条纹是肥皂泡内外两个外表反射回的光发生干预形成的，叫薄膜干预．故A错误；由于光具有波动性，又具有粒子性，单个光子即具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显；故B错误；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，故C正确；电子显微镜区分率比光学显微镜更高，是由于它利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不简洁发生明显衍射．故D错误；应选C．【点睛】光的波粒二象性是指光波同时具有波和粒子的双重性质，但有时表现为波动性，有时表现为粒子性．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．16．A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，干预条纹的间距越大；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sinC1知，折射率越小，全反射临界角越大，故B错误；nC、频率越小，波长越长，发生双缝干预时，干预条纹的间距与波长成正比，则知用单色a照耀时相邻亮纹间距大，故C错误；D、发生光电效应时,光电子的最大初动能为EkmhvW，光的频率越小，光电子的最大初动能越小，所以用单色光a照耀时间电子的最大初动能小，故D错误；应选A。【点睛】关键要把握折射率与光的频率、波长的关系，要把握全反射临界角公式、干预和衍射的条件等多个学问点。17．D解析：D【解析】【分析】【详解】试题分析：依据公式c可得上述频率范围的电磁波的波长在0．3m~1．5m之间，Af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；依据波的衍射规律可知波长越长，衍射现象越明显，越简洁发生，Cx

vt可得障碍物的位置，D正确；2考点：考察了对电磁波的理解【名师点睛】此题易错点为：有些同学错误认为磁场产生电场，电场产生磁场，留意麦克斯韦的电磁场理论是电磁波产生的理论根底，要加强理解与应用．同时留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．18．C解析：C【解析】A．光在介质中传播速度A．光在介质中传播速度，其中n是折射率，由于蓝光折射率大于红光折射率，所以C．视深h与实际深度C．视深h与实际深度H关系为：，所以鱼的实际深度比看到的要深，符合题意；D．条纹间距D．条纹间距，由于红光波长大于蓝光波长，所以红光得到的条纹间距较宽，不符19．A解析：A【解析】图甲中，弯曲的水流可以导光是由于光在水和空气界面上发生了全反射现象，故与光导纤维原理一样，A3D电影，感受到立体的影像是由于光的偏振现象，B错误；图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是由于光的干预现象，C错误；图丁中，白光通过三棱镜，消灭色散现象是由于光发生了折射现象，D错误．20．C解析：C【解析】试题分析：由图乙可知a光发生全反射的临界角大，由sinC

1a光的折射率小，nAB错误；由v

c可知选项C正确；由xL可知选项Dn d错误．考点：全放射；单色光的特点．21．B解析：B【解析】试题分析：由折射定律n

sin1sin1，a、b从水中射向空气的折射角12

相等，而由图可得 2a

，所以n2b

n，所以，A选项错误；由nb

1sinC

,可知Ca

C,所以B选项正b确；由n

v，C选项错误；由于n

n，所以a光的频率小于b光的频率，而v a b a bcf，所以a

，用同一双缝干预试验装置分别以a、b光做试验，由xLb d知，a光的干预条纹间距大于b光的干预条纹间距，D选项错误．考点：光的折射光在介质中的传播全放射光的干预22．D解析：D【解析】【详解】A.假设磁场在减弱，则磁场能在减小，电流在减小，电场能在增加，依据磁感线的方向依据右手螺旋定则可以推断出电流的方向由ba；由于在充电，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.假设磁场在增加，说明电流再增大，电场能再向磁