高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及答案

高考物理光学知识点之物理光学经典测试题及答案

一、选择题

1.关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是

甲：单色光通过劈尖产生产生明暗条纹

乙：m单色光通m过牛顿环产生明暗条纹

丙：单色光通过双缝产生明暗条纹

mu

T：单色光通过单缝明暗条纹

A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹

B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹

C.丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大

D.丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹

2.下列说法正确的是：

A.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

B.红外线遥感技术是利用红外线的化学作用

C.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

D.工业上的金属探伤是利用丫射线具有较强的穿透能力

3.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

4.下列说法正确的是（）

A.任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关

B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波

C.单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样

D.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏

5.一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，但密度发生了变化

D.条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱

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.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，闪锦不定。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

A.反射B.色散C.干涉D.衍射

8.关于电磁场和电磁波理论，卜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

9.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

10.甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的

中心距离分别记为Axi和AX2，已知AXI>AX2O另将两单色光在真空中的波长分别用尢、

在同种均匀介质中传播的速度分别用力、V2,光子能量分别用E】、E2、在同种介质中的

折射率分别用小、"2表示。则下列关系正确的是

A.4B.Vi<V2C.E\<EiD.〃i>〃2

H.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

（）

A.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

12.5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络.5G网络使用

的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以

下网络（通信频率在0.3GHz〜3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速

率.未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达lOGbps（bps为bits

persecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50/00倍.关于5G网络使用

的无线电波，下列说法正确的是

无线电波U司犯无一篇j

A.在真空中的传播速度更快

B.在真空中的波长更长

C.衍射的本领更强

D.频率更高，相同时间传递的信息量更大

13.以下列出的电磁波中，频率最高的是（）

A.无线电波B.红外线C.X射线D.7射线

14.下列关于双缝干涉实捡的说法中正确的是（）

A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源

B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源

C.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

D.在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生

15.如图所示，602是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是美丁0102釉等距

A.电流，正在增大，线圈心中的磁场能也正在增大

B.电容器两极板间电压正在增大

C.电容器带电量正在减小

D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强

21.关于下列光学现象，正确的说法是（）

A.水中蓝光的传播速度匕红光快

B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射

C.在岸边观察前方水中的一条鱼，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涉实验，用红光时得到的条纹间距较窄。

22.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。、b、。三束单色光•比较

。、b、c三束光，可知（：1

A.a为波长较长的光

B.当它们在真空中传播时，〃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，。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，。光发生全反射的临界角最大

23.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口光灯的彩色条纹，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

24.在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹,则

A.中间条纹间距较两侧更宽

B.不同色光形成的条纹完全重合

C.双缝间距离越大，条纹间距也越大

D.遮住一条缝后，仍有明暗相间的条纹

25.卜.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.阳光下肥电膜的彩色条纹

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

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1.D

解析：D

【解析】

【详解】

AD.丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其它三个均为光的干涉

条纹，选项A错误，D正确；

B.牛顿环产生明暗条纹是不等距的，选项B错误；

C.根据=可知，丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，

(1

选项C错误；

故选D.

2.D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

A.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；

B.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；

C.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；

D.工业上的金属探伤是利用丫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】

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，山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。

4.B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

A.实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关，故A错误；

B.能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体，故B正确；

C.单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片会出现完整的衍射图样，故C错

误；

D.光子通过单缝后，体现的是粒子性，故D错误。

故选Bo

5.C

解析：c

【解析】

【分析】

【详解】

双缝干涉的图样是明暗相诃的干涉条纹，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。

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DF

确.故选故

考点：波的叠加原理.

7.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，8正确.

8.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.

9.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.

10.C

解析：C

【解析】试题分析：根据双缝干涉的条纹间距公式求解波长大小关系，波长越长，频率越

小，在同一种介质中的折射率越小，结合u=£、分析解题.

n

由于同一装置，L、d相同，根据公式=可得4＞入，波长越大，频率越小，折射

d

率越小，故〃]＜小，根据七=/少可知片＜七2，根据可知%,故c正确.

n

11.A

解析：A

【解析】根据公式=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；Ar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,T

涉条纹的间距减小，故D错误.

12.D

解析：D

【解析】

【详解】

A、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关

系，故A错误：

BC、由公式0=4/可知：2=7,频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误;

D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正

确.

13.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；故选D。

【点睛】本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.

14.B

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.

15.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XjA光的折射率比对'B光的

折射率小，根据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

电效应实验时，用B光比A光更容易发生，选项BC错误；A光的频率比B光的频率低，

由c=g知，在真空中，A光的波长比B光的长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则A

光的条纹较B宽.故D正确.故选D.

16.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.

17.C

解析：C

【解析】

【详解】

A.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0A错误。

B.在电磁波谱中按照波长由长到短排列的顺序是：无线电波，微波，红外线，可见光：紫

外线，X射线，7射线，B错误。

C.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。

D.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。

18.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，由于三楂镜对不同色光的折射率不同，进出三棱镜的偏折角度大

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。

19.D

解析：D

【解析】

【详解】

A.麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实验进行了验证，故A错误；

B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故B错误；

C.光的偏振现象说明了光是横波，故C错误；

D.微波与食物中水分子的固有频率接近时，发生共振使热运动加剧从而实现加热的目的，

故D正确.

20.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UW,知电容器两极板间的电压正在增大.故B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.

21.C

解析：C

【解析】

【详解】

A.光在介质中传播速度i，=:其中n是折射率，由于蓝光折射率大于红光折射率，所以

n

蓝光传播速度比红光慢，不符合题意；

B.光从光密介质射向光疏介质时，才会发生全发射，空气属于光疏介质，而玻璃属于光

密介质，不会发生全发射，不符合题意；

C.视深h与实际深度H关系为：h=所以他的实际深度比看到的要深，符合题意；

n

D.条纹间距ZU=:人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

合题意。

22.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％=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：

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：

・「1

sinC=—

n

得：折射率越大，临界角越小，所