2022 学年高中物理知识点二轮复习——光学 一、选择题（共 15 题） 1．关于电磁波，下列说法正确的是 A．雷达是用 X 光来确定物体位置的设备 B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C．振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场 D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 2．如图，两束光的交点前放入一块长方形的玻璃砖，则交点的位置将（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．不变 D．可能向左，也可能向右移动，由光 的频率决定 3．公交一卡通（IC 卡）内部有一个特定频率的电磁波接收电路。公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一 声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC 卡接收读卡机发出的电磁波能量，驱动卡内芯片 进行数据处理和传输。下列说法正确的是 A．仅当读卡机发射电磁波的频率与 IC 卡内部接收电路的频率相等时，IC 卡才能有效工作 B．若读卡机发射的电磁波频率偏离 IC 卡内部接收频率，则 IC 卡中不会接收到电磁波 C．IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 D．IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 4．下列说法正确的是 （　　） A．波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移 B．当波源与观察者相互远离时，观察到的频率变大 C．光的偏振现象说明光是纵波 D．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场，均匀变化的电场产生均匀变化的磁场 E.狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，真空的光速都是相同的 5．在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（　　） A．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 B．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 C．用紫光作为光源，中央明条纹宽度是两边条纹宽度的 2 倍 D．在实验装置不变的情况下，红光条纹间距小于蓝光的条纹间距 6．用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上绿色滤光片后 A．干涉条纹消失 B．彩色条纹中的绿色条纹消失 C．中央条纹变成暗条纹 D．中央条纹变成绿色 7．下列说法正确的是（　　） A．光的偏振现象说明光是横波 B．光从真空斜射入某介质时，折射角大于入射角 C．在单缝衍射实验中，缝越宽得到的中央亮条纹也越宽 D．在相同的装置上做双缝干涉实验，紫光比红光的条纹宽 8．半径为 R 的半圆柱形介质截面如图所示，O 为圆心，AB 为直径，Q 是半圆 O 上的一点，QO 垂直于 AB．相互平行的同种单色光 a 和 b 从不同位置进入介质，光线 a 沿直线射向 O 点，在 O 点恰好发生全反射， 光线 b 从 Q 点射入介质，入射角为 45°，b 光经介质折射后交于直径 AB 上的 P 点，则 P 点距 O 点的距离为 A．R B．R C．R D．R 9．下列说法正确的是（ ） A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的 B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象 C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同 D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大 10．关于光的干涉及衍射，下列说法中正确的是（　　） A．通过两支铅笔的狭缝所看到的日光灯的彩色条纹是光的干涉现象 B．光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的明纹 C．激光信号在光导纤维中传输时是利用了光的衍射原理进行的 D．水面上油膜的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象 11．图中画出了一个 LC 振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断（　　） t1 A． 时刻电感线圈两端电压最大 t2 B． 时刻电容器两极板间电压为零 t1 C． 时刻电路中只有电场能 t1 D． 时刻电容器带电荷量为零 12．一束光线从空气射向折射率为 1.5 的玻璃内，入射角为 45o 下面光路图中正确的是（　　） A． B． C． D． 13．目前，我国正在开展 5G 网络试点工作，并将于 2020 年进入全面 5G 时代．届时，将开启万物互联时 代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实．5G，即第五代移动通信 技术，采用 3300 -5000 MHz 频段，相比于现有的 4G（即第四代移动通信技术，1880-2635 MHz 频段）技 术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延．5G 信号与 4G 信号相比下列说法正确的是： A．5G 信号在真空中的传播速度更快 B．5G 信号是横波 4G 信号是纵波 C．5G 信号粒子性更显著 D．5G 信号更容易发生明显衍射 14．下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色 其中，与光的干涉有关的是( 　) A．①④ B．②④ C．①③ D．②③ 15．激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本 元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的 A、B 两束激光， 经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂 直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干 涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直 纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置 C 处检测出 光强经过了强 � 弱 � 强 � 弱 � 强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（ ） A．A 束激光的频率大于 B 束激光的频率 B．整个装置加速转动过程中，A 束激光到达光电探测器的路程逐渐变大 C．整个装置加速转动过程中，C 处始终没有出现干涉明条纹 D．整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了 2 个波长 二、非选择题（共 8 题） 16．光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的_____现象，要发生这种现象，必须满足的 条件是：光从光密介质射向_______，且入射角等于或大于______． 17．一束单色光由空气进入水中，速度_____，频率_____（均填“增大”“减小”或“不变”） 18．光的干涉和衍射的本质 光的干涉和衍射都属于光的_____，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是 从单缝通过两列或多列____相同的光波，在屏上叠加形成的。 19．一列波以 60°的入射角入射到两种介质的交界面上，反射波刚好跟折射波垂直，若入射波的波长为 0.6 m，那么折射波的波长为______m，反射波的波长为______ m。 20．若某种电磁波在真空中的频率为 1.5 �1015 Hz ，试回答下列问题： (1)该电磁波的波长为多少？（电磁波在真空中的传播速度为 (2)该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范围为 c  3 �108 m / s 0.75 ~ 1000  m ） ，紫外线的波长范围为 5~370nm） (3)现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小。当频率为 1.5 �1015 Hz 的电磁波以 900m/s 的 速度传播时，电磁波的波长变为多少？ 21．某半径为 r 的类地行星表面有一单色点光源 P，其发出的各方向的光经过厚度为 n2   2 1 r 、折射率 的均匀行星大气层射向太空。取包含 P 和行星中心 O 的某一截面（如图所示），设光在真空中传播 速度为 c，求： （1）光入射到大气层外表面处时发生全反射的临界角； （2）当入射光刚好在大气层外表面发生全反射时，求光在大气层中传播的时间。（不考虑光在行星表面 的反射） 22．如图为一个半径为 R 的半圆形玻璃砖的截面图，圆心为 O，玻璃的折射率 n= 2 ，一细光束从半径 OA 的中点 D 垂直于 AB 射入玻璃砖，求： (1)光线第一次射出玻璃砖时折射光线的折射角； (2)在不改变入射方向的情况下，细光束上下移动到某些位置将不能从圆弧面右侧射出，求光束分别从 D 点 向上和向下移动的距离。 23．为了测定一块某种材料的透明砖的厚度和折射率，某同学在水平桌面上铺上一张白纸，然后用红光笔 以与水平方向成   45� 夹角照在白纸上，在白纸上出现亮点 A 并做好标记。现保持入射光不变，在光源和 A 点之间放人长方体透明砖，侧视图如图所示，发现在透明砖左侧的出射光线照在白纸上的 B 点，在透明 砖右侧的白纸上出现了 C、D 两个亮点，测得 A、B 两点间的间距为 x1=0.50cm，C、D 两点间的间距为 x2=3.00cm，不考虑光在透明砖表面的多次反射。求透明砖的折射率 n 和透明砖厚度 d(结果可用根式表示）。 参考答案 1．C 【详解】 试题分析：A、雷达是根据超声波测定物体位置的，故 A 错误；B、使电磁波随各种信号而改变的技术叫 做调制，故 B 错误；C、振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场，C 正确；D、用紫外线照射时大额 钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，故 D 错误． 故选 C． 2．A 【详解】 根据光的折射规律，入射光透过长方形玻璃砖后与原来的传播方向平行，两条光线在透过玻璃砖后，都向 外侧平移了一小段距离，所以交点向右移动一段距离．故 A 正确，BCD 错误． 故选：A 3．A 【详解】 A．为了使 IC 卡中的感应电流达最大，应使 LC 电路产生电谐振，故只有发射特定频率的电磁波时，IC 卡 才能有效工作；故 A 正确； B．若电磁波的频率偏离该频率，电感 L 中仍可出现感应电流，所以仍能接收到电磁波，但不会达到电谐 振；故 B 错误； C．IC 卡接收到读卡机发射的电磁波，同时将自身数据信息发送给读卡机进行处理；故 C 错误； D．IC 卡中没有电池，工作所需要的能量来源于人刷卡时消耗的机械能；故 D 错误。 故选 A。 4．E 【详解】 A、波的图象表示介质中“所有质点”在“某个时刻”的位置，波的振动图象表示介质中“某个质点”在“各个时 刻”的位移，故 A 错误； B、根据多普勒效应当波源与观察者相互远离时，观察到的频率变小，故 B 不正 确；C、光的偏振现象说明光是横波，故 C 错误；D、变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的 磁场，故 D 错误；E、根据爱因斯坦狭义相对论中光速不变原理，在不同的惯性参考系中，一切物理规律 都是相同的，真空的光速都是相同的，故 E 正确．故选 E． 5．A 【详解】 A．用红光作为光源，当光程差为红光波长的整