高中物理《物理光学》练习题（附答案解析）

高中物理《物理光学》练习题（附答案解析） 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．从调谐电路接收到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程是（　　） A．调谐 B．解调 C．调频 D．调幅 2．关于电磁场和电磁波的说法中，下列叙述正确的是（　　） A．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应 B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播 C．安培通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用 D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并证实了电磁波的存在 3．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言了电磁波的存在 B．均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场 C．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒 D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、γ射线都是电磁波 4．以下关于电磁波的说法不正确的是（　　） A．医院B超发出的超声波是电磁波 B．无线通信是用电磁波进行传播的 C．遥控器发出的红外线是电磁波 D．透视使用的X射线是电磁波 5．2022年9月10日是农历八月十五日的中秋望月，各地月出时刻约为18点10分至20分，所以傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮，关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的 B．光的衍射现象说明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射现象 C．无影灯是应用光的衍射现象，分光镜是利用光的全反射原理 D．红黄绿交通信号灯中，红光波长最短，最不易发生明显衍射 6．衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用，可以利用衍射图样分析结构，如通过X射线在晶体上衍射的实验，证实了各种晶体内部的微粒是按一定规则排列着的。如图所示为一束光经过某孔洞后的衍射图样，则该孔洞的形状可能是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜折射后发生色散现象，在光屏的a、b间形成一条彩色光带。下面的说法中正确的是（　　） A．在三棱镜中a侧光的波长大于b侧光的波长 B．b侧光更容易产生衍射现象 C．若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光 D．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa＞Δxb 8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（　　） A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉 B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象 C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度 D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大 二、多选题 9．下列所示的图片、示意图或实验装置图都来源于课本，则下列判断准确无误的是（　　） A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B．乙图是薄膜干涉的应用，可用来检测平面的平整程度 C．丙图是双缝干涉的原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则出现亮纹 D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在肥皂膜上，出现水平干涉条纹 10．下列关于光的说法正确的是（　　） A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．立体电影是利用了光的衍射现象 C．利用激光的相干性好可以进行精准的测距 D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象 11．2022年8月，我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”实现了国际上首次空间太阳hα波段光谱扫描成像，这相当于给太阳低层大气做了“CT”扫描。“羲和号”获得信息传输到地面，进入大气层时通信信息载体的（　　） A．传播速度约为 B．传播速度约为340m/s C．频率不变 D．频率变小 12．、是圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于、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是垂直于放置的光屏，沿、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（　　） A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长 B．在真空中A光的速度比B光的大 C．B光的频率比A光的频率高 D．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 三、填空题 13．全息照相 （1）与普通照相技术的比较 普通照相技术所记录的只是光波的______信息，而全息照相技术还记录了光波的______信息； （2）原理：全息照片的拍摄利用了光的______原理。 14．“歼20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”，它的机身材料和涂层对雷达发射的_______（填“超声波”或“电磁波”）具有良好的_______（填“吸收”或“反射”）作用。 四、实验题 15．双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长。 （1）为了使射向单缝的光更集中，图1中仪器A是___________（填“凹透镜”或“凸透镜”）。 （2）用测量头测量条纹间的距离：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n=6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示。图2读数x1=___________mm，图3读数xn=___________mm。 （3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离L=1.00m。 （4）根据以上实验，求相邻两条亮纹间距的表达式为=___________[用第（2）问中的字母表示]。 16．某同学利用如图所示的实验装置，观察光的干涉现象。 （1）保持双缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越大，则屏上明暗相间的条纹间距_____（填“越大”或“越小”）。 （2）在双缝间距和缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝光做实验时屏上明暗相间的条纹间距比用红光做实验时的_________（填“大”或“小”）。 五、解答题 17．如图所示为某雷达的显示屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？（真空中的光速c=3.0×108 m/s） 18．空间中传播的电磁波有哪些特点？_________ 19．如下图所示为某兴趣小组为测试无线电发射器发出的电磁波频率而设计的装置示意图。将无线电发射器与两个相距为d的天线相连，两个天线同时向外发送相同的信号。信号接收器装在小车上，小车沿着与两天线连线平行、距离为L的直轨道以速度v匀速运动。发现接收器接收到的信号有规律地变化，时强时弱，相邻两次接收到最强信号的时间间隔为，已知光在真空中的传播速度为c，利用上述信息确定无线电发射器发射的无线电波的频率。 参考答案与解析 1．B 【详解】解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。所以从调谐电路接受到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程叫解调，故选B。 2．B 【详解】A．微波几乎没有热效应，微波炉加热食物是食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，从而温度升高，A错误； B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，B正确； C．洛伦兹通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用，安培提出了分子电流假说，C错误； D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并预言了电磁波的存在；赫兹通过实验证实了电磁波的存在，D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．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A错误； B．均匀变化的电场产生恒定的磁场。故B错误； C．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒。故C错误； D．在电磁波谱中，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。故D正确。 故选D。 4．A 【详解】A．医院B超发出的超声波是声波，不是电磁波，故A错误； B．无线通信用的是频率为数百千赫至数百兆赫的无线电波，它是电磁波的一部分，故B正确； C．遥控器发出的红外线是电磁波的一部分，故C正确； D．透视使用的X射线是电磁波的一部分，故D正确。 本题选说法不正确项，故选A。 5．A 【详解】A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的，选项A正确； B．光的行射现象说明光具有波动性，全息照相利用了光的干涉现象，选项B错误； C．无影灯是利用光的直线传播原理，分光镜是应用光的折射而产生色散的原理，选项C错误； D．交通信号灯采用的红黄绿三种色光中，红光波长最长，最易发生明显衍射，选项D错误。 故选A。 6．B 【详解】由衍射知识可知，光遇到与波长尺寸相近的障碍物时会发生明显衍射，结合题图可得，光在竖直方向上衍射现象明显，水平方向上衍射现象不明显，说明孔洞高度接近光的波长、孔洞长度与光的波长相差较大，故该孔洞的形状可能是B。 故选B。 7．B 【详解】AB．由题图知a侧光的偏折程度较大，故a侧光在三棱镜中的折射率较大，频率较高，波长较短，同理，b侧光的波长较长，更容易发生衍射现象，故A错误，B正确； C．三棱镜对a侧光的折射率较大，a侧光的全反射临界角较小，改变白光的入射角，在屏上最先消失的是a侧光，故C错误； D．根据可知，Δxa＜Δxb，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．发生干涉的条件之一是两束光频率相同，由图可知，两束光在介质中的折射率的关系 折射率越大，光的波长越小，频率越大，故A错误； B．波长越长时，越容易发生明显衍射现象，b光波长较大，更容易发生明显的衍射现象，故B正确； C．根据公式 可得 故C错误； D．根据临界角与折射率的关系 可得 故D错误。 故选B。 9．BD 【详解】A．甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”是圆板衍射，故不是“泊松亮斑”，A错误； B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度。若干涉条纹是直的干涉条纹则表明平面平整，B正确； C．图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的偶数倍，则P是亮纹，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P是暗条纹，C错误； D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，D正确。 故选BD。 10．AD 【详解】A．偏振时横波特有的现象，故A正确； B．两只眼睛分别看到两个画面，它们是相互垂直的两束偏振光，产生立体感，故B错误； C．利用激光的平行度好，可以在雷达上进行精准的测距，故C错误； D．利用光的干涉现象观察是否出现凹凸条纹，若没有出现凹凸条纹，说明是平整的，故D正确。 故选AD。 11．AC 【详解】AB．信息载体为电磁波，电磁波的传播速度约为，A正确，B错误； CD．光在传播过程中频率保持不变，C正确，D错误。 故选AC。 12．CD 【详解】AC．根据图形可知，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，由于折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，根据 可知，A光的折射率小，所以A光在该玻璃中的传播速度比B光的大，而两光在玻璃中的传播距离相同，所以A光在玻璃中的运动时间比B光短，A错误，C正确； B．光在真空中的传播速度相等，都为c，B错误； D．由于A光的频率比B光的频率低，根据 可知A光的波长大于B光的波长，根据条纹间距公式有 可知，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，D正确。 故选CD。 13．