物理光学 一、选择题（共 14 题） 1．比较下列各类传递信息的方法，在相同时间内传递信息最多的是（　　） A．电话 B．电报 C．书信 D．可视电话 2．无线通信设备如手机和广播发射系统在给人们生活带来极大便利的同时，对人们的身心健康也造成危 害，这种危害其实是由于下列哪种污染造成的 A．声音污染 B．电磁污染 C．大气污染 D．大气臭氧破坏引起温室效应的污染 3．下列关于电磁波的说法中，正确的是 A．电磁波需要有介质才能传播 B．频率、波长、能量的强弱都不能影响电磁波的传播速度 C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 D．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在 4．生活中许多设备都应用电磁波进行工作，下列设备工作时不是应用电磁波的是（　　） A．收音机收听广播节目 B．手机连接 Wi-Fi 上网 C．“北斗导航系统”进行定位 D．电冰箱冷藏和保鲜食品 5．以下说法正确的是 A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场 C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 D．光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率 6．调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率 的电台信号，为收到该电台的信号，则应（ ） A．加大电源电压 B．减小电源电压 C．增加谐振线圈的圈数 D．减小谐振线圈的圈数 7．关于声波和光波，下列说法正确的是（　　） A．它们都是机械波 B．它们都能在真空中传播 C．它们都能发生干涉和衍射 D．它们的传播速度都与介质无关 8．下列关于光现象，说法正确的是 A．通过游标卡尺测量爪的狭缝观察日光灯周围有彩纹，是由于光的折射 B．雨后彩虹是阳光通过水雾形成的衍射现象 C．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线 D．拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减弱玻璃表面反射光的影响 9．如图所示是一竖立的肥皂液膜的截面，一束单色平行光射向液膜，在液膜上产生干涉条纹，则下列说 法错误的是（　　） A．干涉条纹的产生是光在液膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B．观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，液膜上的干涉条纹是水平的 C．观察干涉条纹时，液膜上的干涉条纹是水平的，若液膜在竖直面内转过 90°，则干涉条纹将变成竖直的 D．用绿光照射液膜产生的干涉条纹之间的距离比用红光照射时小 10．下列说法正确的是（　　） A．法国物理学家傅科曾经详尽地研究过单摆的振动，发现单摆做简谐运动的周期 T 与摆长 l 的二次方根成 正比 B．奥地利物理学家多普勒发现波源与观察者靠近时，观察者接收到的频率小于波源频率 C．英国物理学家托马斯·杨用激光照射一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝，成功观察到了光的干涉 现象 D．德国科学家赫兹在实验中发现了电磁波，并进一步发现了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等 现象 11．下列说法中正确的是（　　） A．黄光比紫光的反射性能更强 B．随着技术的发展，光学显微镜观察不到和黄光波长差不多大小的物体 C．由于 X 射线穿透力强，所以医学上可以用 X 射线做“光刀” D．摄影师在拍摄池中的小乌龟时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以使乌龟的影像更清晰 12．大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到 250W/m2 时会引起神经混乱，达到 1000W/m2 时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率 P = 3 × 107W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为 （ ） A．100m 25m B．200m 25m C．100m 50m D．200m 50m 13．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲，水黾能站在水面上而不掉进水里，是液体表面张力的缘故 r0 B．图乙，当两分子间距由等于 开始增大，它们间的分子力先减小后增大 C．图丙，若匀速拉动木板的速度较大，则由图像测得简谐运动的周期较大 D．图丁，肥皂膜表面的彩色条纹是肥皂膜前后两表面反射光发生干涉形成的 14．下列有关叙述正确的是 A．第四代移动通信系统（4G）采用 1880MHz—2690MHz 间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随 时间是非均匀变化的 B．狭义相对论的时间效应，可通过卫星上的时钟与地面上的时钟对比进行验证，高速运行的卫星上的人 会认为地球上时钟变快 C．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关 D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接受，测出反射波的频率变化就能知 道血流的速度，这种方法应用的是共振原理 E．泊松亮斑的发现有力地支持了光的波动学说，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象 二、非选择题 15．电磁波在真空中传播的速度是_____m/s．当频率变大时，它的波长____，它的波速____．（填“变 大”，“变小”或“不变”） 16．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场________（填“能”或“不能”）产生电场．已知电磁波在空气中 的传播速度近似等于 3.0 �108 m/s，某广播电台的“经济、生活”节目的频率是 1.03×108HZ，该电磁波在空气 中的波长为______m． 17．利用图（a）所示的装置（示意图），观察蓝光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图（b）中甲和乙 两种图样。则甲应是______（选填“干涉”或“衍射”）图样。若将蓝光换成红光，干涉图样中相邻两个亮条纹 的中心间距______（选填“变长”“变短”或“不变”）。 18．电磁波谱中波长最长和最短的电磁波分别是________和__________. 19．列举电磁波在生产、科技和生活中的应用。 20．回答以下关于微波炉的问题。 （1）微波是频率为 300  30000MHz 的无线电波，微波炉的工作频率多选用 915MHz 或 2450MHz，从同样 使用微波的其他设备角度考虑，为什么微波炉要选用这样的频率？ （2）微波炉门上一般都安装有安全联锁开关，它能确保炉门打开时，微波炉不能工作，炉门关上时，微 波炉才能工作，并且微波炉的玻璃门也要安装网状金属片，请分析这样设计的原因。 （3）为什么不能将金属器皿或镶有金银花边的碗碟放进微波炉中使用？ （4）为什么不能将盒装的牛奶放进微波炉加热？ 21．利用雷达不但可以发现目标，还可以测量目标的速度大小。 4 (1)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为 2 �10 s ，雷达天线朝东方时，屏上的 波形如图 1 中甲所示；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图 1 中乙所示，雷达在何方发现了目标？目标与 雷达相距多远？ (2)某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方水平匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时 4 间间隔为1.0 �10 s ，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图中甲所示，A 脉冲为发射波，B 脉冲为目标反射 波，经 t  170s 后雷达向正上方发射和被反射的波形如图 2 中乙所示，则该飞机的飞行速度约为多大？（结 果保留整数） 22．在学习了光的衍射现象后，徐飞回家后自己设置了一个小实验。在—个发光的小电珠和光屏之间放一 个圆孔大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到什么现象？参考答 案： 1．D 【详解】 可视电话可以同时传递声音及视频信息，所以它比电话、电报和书信单位时间内传递信息都要多，故 D 正 确。 故选 D。 2．B 【详解】 试题分析：无线通信设备是电磁污染，故选 B 3．B 【详解】 试题分析：电磁波不需要有介质，也能传播，故 A 错误； 电磁波传播的速度与频率、波长、电磁波的能量无关，与传播的介质有关，故 B 正确； 麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故 CD 错误. 故选 B. 4．D 【详解】 A．收音机收听广播节目用的是无线电波，即电磁波，A 不符合题意； B．手机连接 Wi-Fi 上网是通过电磁波来实现信息传输的，B 不符合题意； C．“北斗导航系统”也是用电磁波来进行定位，C 不符合题意； D．电冰箱冷藏和保鲜食品不是利用电磁波来工作的，D 符合题意。 故选 D。 5．A 【详解】 试题分析：光的偏振现象说明光是一种横波，选项 A 正确；根据麦克斯韦的电磁场理论，有电场不一定会 产生磁场，有磁场也不一定会产生电场，因为稳定的电场不会产生磁场，稳定的磁场也不会产生电场，选 项 B 错误；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，选项 C 错误；光导纤维是利用全反射来传输光 的，所以其中内芯与外套比必须是光密介质，即内芯的折射率大于外套的折射率，选项 D 错误；故选 A． 6．D 【详解】 可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一较高频率的电台信号，因此需要改变调谐电路 的固有频率，若改变电感线圈匝数，必须是减小．只有减小线圈匝数，导致自感系数减小，从而导致固有 频率增大，由电磁振荡的频率 f  1 2 LC 可知，与电源的电压无关，故 ABC 错误，D 正确。 故选 D。 7．C 【详解】 A．声波是机械波，而光波为电磁波；故 A 错误； B．声波的传播需要介质，光波的传播不需要介质，可以在真空中传播．故 B 错误． C．干涉和衍射是波的共性，光波能发生干涉和衍射，声波也能发生干涉和衍射，故 C 正确． D．光波从空气射入水中时，根据 c=nv，介质的折射率变大，所以速度小；而声波从气体到液体，则速度 是变大；故 D 错误． 故选 C． 8．D 【详解】 通过一个细长的狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，这是由光通过狭缝时发生明显的衍射造成的，属于衍射 现象，故 A 错误；雨后彩虹是阳光通过水雾形成的折射现象，故 B 错误；机场、车站用来检查旅客行李包 的透视仪是利用 X 射线的穿透本领，故 C 错误；拍摄玻璃橱窗里的物体时，在镜头前装偏振滤光片可以减 弱玻璃表面反射光的影响，故 D 正确．所以 D 正确，ABC 错误． 9．C 【详解】 A．干涉条纹的产生是光线在液膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果，A 正确，不符合题意； BC．观察干涉条纹时，应在入射光的同一侧，且液膜的干涉是等厚干涉，同一干涉条纹对应的液膜厚度相 同，若把液膜在竖直面内转过 90°，干涉条纹仍然是水平的，故 B 正确，不符合题意，C 错误，符合题 意； D．干涉条纹之间的距离与光的波长成正比，由于红光波长比绿光波长长，故红光照射时产生的干涉条纹 之间的距离比绿光照射时大，D 正确，不符合题意。 故选 C。 10