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绝密★启用前
专题51光的衍射
试卷副标题
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、多选题
1．如图所示，一定强度的激光（含有两种频率的复色光）沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心点，经过玻璃砖后有、、三束光射出，下列说法正确的有______。
A．光折射率比光折射率小
B．光频率比光频率高
C．入射光的入射角从零开始增大，光比光先消失
D．在真空中光的波长比光的短
E.光比光更容易发生明显的衍射现象
【答案】ACE
【详解】
AB．根据几何光学知识可知，光是含有两种频率的复色光，光和光是单色光，且光的折射率比光的小，则光的频率比光的低，选项A正确，B错误；
C．由
可知，若入射光的入射角从零开始增大，光比光先消失，选项C正确；
DE．在同种介质中折射率大的频率高，由
知频率大的波长短，即在真空中光的波长比光的长，则光比光更容易发生明显的衍射现象，选项D错误，E正确。
故选ACE。
2．如图所示，两束颜色不同的单色光a，b平行于三棱镜底边BC从AB边射入，经三棱镜折射后相交于点P，下列说法中正确的是（　　）
A．三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率
B．a光照到某金属能发生光电效应，则b光照到此某金属上也一定能发生光电效应
C．让a光和b光通过同一双缝干涉实验装置，b光的条纹间距小于a光的条纹间距
D．在利用a光和b光做衍射实验时，b光的实验现象更明显
【答案】AD
【详解】
A．由图可知，a光的偏转角大，b光的偏转角小，所以三棱镜对a光的折射率大，对b光的折射率小，故A正确；
B．根据光电效应的产生条件可知，入射光的频率大于极限频率，如果用a光照射某种金属能发生光电效应，说明a光的频率大于金属的极限频率，b光的频率小，不一定能使该金属发生光电效应，故B错误；
C．因a光的折射率大，b光的折射率小，所以a光的频率较大，波长较短，根据干涉条纹的间距与波长成正比，知让a光和b光通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距小，故C错误；
D．因b光的折射率小，波长较长，波动性强，所以在利用a光和b光做衍射实验时，b光的实验现象更明显，故D正确；
故选AD。
3．下列四幅图涉及到不同的物理知识，则下列说法正确的是（
）
A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象
B．乙图是某时刻LC振荡电路的状态，则此时电流i在减小
C．丙图是氢原子能级图，一群氢原子从n
=
3能级跃迁到n
=
1能级发出的光照射逸出功为2.49J的金属钠，产生的光电子初动能一定为9.60eV
D．丁图用相机拍摄玻璃后的景物时，是通过镜头表面的增透膜减弱玻璃表面的反射光影响
【答案】AB
【详解】
A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象，A正确；
B．图中电器上极板带正电荷，图中给出的振荡电流方向，说明负电荷向下极板聚集，所以电容器正在充电。电容器充电的过程中，电流减小，B正确；
C．氢原子从n
=
3能级跃迁到n
=
1能级发出的光照射逸出功为2.49J的金属钠上，产生的光电子的最大初动能为
E3
-
E1=
hv
=
12.09J
hv
-
W
=
Ek=
9.60J
逸出功是指电子从金属表面逸出时克服表面势垒必须做的功，光照射在金属钠上还有可能有内层电子逸出，这样逸出的光子的动能小于9.60J，C错误；
D．丁图用相机拍摄玻璃后的景物时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，D错误。
故选AB。
4．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上。假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子（　　）
A．一定落在中央亮纹处
B．一定落在亮纹处
C．可能落在暗纹处
D．落在中央亮纹处的可能性最大
【答案】CD
【详解】
根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上。当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小，故CD正确AB错误。
故选CD。
5．下列说法正确的是（　　）
A．波的波长越长，波越容易发生衍射现象
B．做光的单缝衍射实验时，在实验条件不变的情况下，光由红光改为蓝光，光屏上中央亮纹变宽
C．摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，在相机镜头前安装一偏振片，可以减弱玻璃表面反射光的影响，而使玻璃后的影像更清晰
D．某位置到两波源的路程差为半波长的偶数倍，该位置一定出现振动加强
E.交警利用电子测速仪测量汽车速度，发出电磁波的频率大于汽车反射回来电磁波的频率，说明汽车在远离交警运动
【答案】ACE
【详解】
A．实验表明，波的波长越长，越容易发生衍射现象，故A正确；
B．实验表明，单缝衍射中，光的波长越长，光屏上中央亮纹越宽；蓝光波长比红光波长短，则光屏上中央亮纹将变窄，故B错误；
C．玻璃表面的反射光具有一定方向的偏振性，在相机镜头前安装偏振片，可以减弱玻璃表面反射光的影响，而使玻璃后的影像更清晰，故C正确；
D．要出现振动加强，还需要两个波源具有相干性，即具有相同的周期，故D错误；
E．发出电磁波的频率大于汽车反射回来电磁波的频率，根据多普勒效应，可知汽车在远离交警运动，故E正确。
故选ACE。
6．关于光现象及其应用，下列说法正确的有________。
A．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的衍射形成的
B．光照到不透光小圆盘，在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑，说明光发生了衍射
C．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率
D．分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽
E.生活中的汽车鸣笛向我们驶来，我们会听到音调变高，这是声波的多普勒效应
【答案】BCE
【详解】
A．油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故A错误；
B．泊松亮斑是光通过圆板时发生衍射时形成的，故B正确；
C．光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，根据全反射的条件可知，其内芯的折射率大于外套的折射率，故C正确；
D．发生明显衍射现象的条件是入射光的波长比小孔大或相差不多，绿光的波长大于紫光的，所以用同一装置做单缝衍射实验时，绿光的中央亮纹要宽些，故D错误；
E．当正在鸣笛的汽车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象，故E正确。
故选BCE。
【点睛】
7．下列说法正确的是（　　）
A．一束单色光从真空射入玻璃时，在玻璃表面处发生折射现象，这与光在玻璃中的传播速度不同于真空中的速度有关
B．白纸上有两个非常靠近的小黑斑，实际上是分开的，没有重叠部分．但通过某一显微镜所成的象却是两个连在一起的没有分开的光斑，这与光的衍射现象有关
C．光电效应、康普顿效应均能说明光具有粒子性
D．液晶显示、3D电影、光学镜头上的增透膜都是光的偏振现象的应用
【答案】ABC
【详解】
A．一束单色光从真空射入玻璃时，在玻璃表面处发生折射现象，这与光在玻璃中的传播速度不同于真空中的速度有关，故A正确；
B．两个非常靠近的小黑斑，通过某一显微镜成象时，因为光的衍射，会导致所成的象是两个连在一起的没有分开的光斑，故B正确；
C．光电效应、康普顿效应均能说明光具有粒子性，故C正确；
D．光学镜头上的增透膜是通过减少反射光的强度来增加透射光的强度，使光学系统成像更清晰，故D错误。
故选ABC。
8．下列说法正确的是（　　）
A．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象
B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律
C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象
D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象
E.光的偏振现象说明光是纵波
【答案】ABD
【详解】
A．当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时，可以产生明显衍射现象，故A正确；
B．光沿直线传播是一种近似规律，故B正确；
CD．泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象，
故D正确，C错误；
E．光的偏振现象说明光是横波，故故E错误。
故选ABD。
9．在单缝衍射实验中，下列说法正确的是(　　)
A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变小(λ黄＞λ绿)
B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变小
C．使单缝宽度变大，衍射条纹间距变大
D．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变大
E.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变大
【答案】ADE
【详解】
A．当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；将入射光由黄色换成绿色，波长变小，则衍射条纹间距变小，选项A正确；
BC．当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，选项BC错误；
D．换用波长较长的光照射，衍射现象更明显，即衍射条纹间距变大，选项D正确；
E．光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变大，选项E正确。
故选ADE。
10．对于光的认识，下列说法正确的是（　　）
A．光的干涉现象能说明光是一种波
B．光的偏振现象能说明光是横波
C．光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大
D．玻璃对绿光和红光的折射率相同
【答案】AB
【详解】
A．干涉是波特有的现象，则光的干涉现象能说明光是一种波，
A正确；
B．光的偏振现象能说明光是横波，
B正确；
C．光不容易观察到衍射现象是因为光的波长太小，与速度大小无关，C错误；
D．玻璃对绿光和红光的折射率不相同，
D错误。
故选AB。
11．下列哪些现象是光的衍射产生的(　　)
A．泊松亮斑
B．阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑
C．阳光经凸透镜后形成的亮斑
D．平行光照在一个较大障碍物上后，影的轮廓模糊不清
【答案】AD
【详解】
A．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A正确；
B．阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑，是属于小孔成像现象，故B错误；
C．太阳光经凸透镜后形成的亮斑，是由于光发生折射现象，故C错误；
D．影轮廓模糊，是光的衍射现象，故D正确。
故选AD。
12．关于光的衍射现象，下面说法正确的是(　　)
A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C．白光的单缝衍射图样是彩色条纹
D．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
【答案】ACD
【详解】
A．单色光照到单缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹，选项A正确；
BC．白光的衍射图样是彩色条纹，选项B错误，C正确；
D．光照到不透明圆盘上，在其阴影中心出现光点，是衍射现象，故D正确；
故选ACD。
13．北京时间2017年7月19日上午，杭州、宁波等浙江多地出现日晕（如图甲所示）。日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时，发生折射或反射形成的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（　　）
A．a光的波长大于b光的波长
B．b光比a光更容易发生衍射现象太阳光
C．a光的光子动量小于b光的光子动量
D．用a光照射光电管能产生光电流，用b光照射光电管也能能产生光电流
【答案】ACD
【详解】
A．由图可知，b光偏转更大，说明b光的折射率更大，即b光的频率更大，由公式可知，a光的波长大于b光的波长，故A正确；
B．根据发生衍射现象的条件：当波长比障碍物的尺寸大得多或相差不多，由a光的波长大于b光的波长，所以a光比b光更容易发生衍射现象，故B错误；
C．由A分析可知，a光的波长大于b光的波长，根据可知，a光的光子动量小于b光的光子动量，故C正确；
D．b光的频率更大，根据可知，b光的能量大于a光的能量，用a光照射光电管能产生光电流，用b光照射光电管也能能产生光电流，故D正确。
故选ACD。
14．如图(a)所示为单缝衍射示意图，图(b)为甲、乙两束单色光分别通过同一装置形成的单缝衍射图样，下列说法正确的是（　　）
A．在同种均匀介质中，甲光的波长较长
B．在同种均匀介质中，甲光的传播速度更大
C．用同一装置做双缝干涉实验时，在同一光屏上乙光的亮条纹总数更多
D．当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时，有可能乙光不发生全反射而甲光发生全反射
【答案】ABC
【详解】
A．经过同一单缝，波长越长的光产生的衍射图样中央亮纹越宽，条纹间隔越大，由题图知甲光的中央亮纹宽，则甲光的波长较长，故A正确；
B．依据可知，甲光的频率较小，则甲光的折射率较小，根据知，在同种均匀介质中甲光的传播速度比乙光的大，故B正确；
C．由可知，甲光的干涉条纹间距大，则在同一光屏上亮条纹的条数少，乙光的亮条纹总数更多，故C正确；
D．甲光的折射率较小，由可知甲光的全反射临界角较大，不容易发生全反射，故D错误。
故选ABC。
15．关于对光学的性质以及相对论的理解，下列说法正确的是（　　）
A．狭义相对性原理指出，力学规律在任何参考系中都是相同的
B．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
C．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
D．由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光
E.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
【答案】BDE
【详解】
A．狭义相对性原理指出，力学规律在任何“惯性”参考系中都是相同的，故A错误；
B．照相机镜头的偏振滤光片，阻碍其他反射光的进入，使得所拍影像清晰，故B正确；
C．由相对论知光在真空中的传播速度在不同的惯性参考系中数值不变，故C错误；
D．由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，由于绿光的折射率较大，由全反射临界角公式可知绿光的全反射临界角较小，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光，故D正确；
E．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于单缝衍射，故E正确。
故选BDE。
16．方形透明容器充满某种透明液体，液体的深度h=20cm，在容器底部中心有一个点状复色（两种颜色）激光光源，光源的大小可忽略不计，液面上形成的光斑俯视图如图所示，测得液面内部光斑a的直径d=30cm，外部光环b的寬度Δd=6cm，下列说法正确的是_________。
A．光斑a和光环b都是由单色光形成的
B．若仅将液体的深度h变大，则光斑的面积变大
C．液体对两种色光的折射率之比为35：29
D．光环b为单色光，这种色光在液体中的传播速度比另一种色光的传播速度小
E.光环b为单色光，这种色光和另一种色光相比更容易发生明显衍射现象
【答案】BCE
【详解】
A．液面形成光斑的原因是光在液体内部射向液面时发生了全反射，最边缘光线对应的入射角等于临界角，折射率小的光对应的临界角大，形成的光斑直径大；折射率大的光对应的临界角小，形成的光斑直径小，因为小光斑部分还有折射率小的色光，所以小光斑a是复色光，故A错误；
B．设光斑半径为r，边缘光线的光路如图所示
最大入射角为C等于全反射临界角，若h变大，C不变，则r变大，所以光整面积变大，故B正确；
C．根据几何关系可得折射率
由题知两个光亮的半径分别为15cm和21cm，液体深度为20cm，代入上式可求液体对两种色光的折射本之比为35：29，故C正确；
D．由题知，b种色光在液面形成的光斑直径较大，所以该种色光在液体中的折射率小，根据
可知该种色光在液体中传播的速度大，故D错误；
E．折射率小的色光频率小，波长大，所以b光更容易发生明显街射现象，故E正确。
故选BCE。
17．如图，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。以下说法正确（　　）
A．真空中a光的波长比b光的大
B．在同一介质中，a光的传播速度比b光慢
C．光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小
D．a、b通过相同的单缝衍射实验装置，b光的中央亮条纹较宽
【答案】BCD
【详解】
A．由图看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，则a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率大于b光的频率，真空中a光的波长比b光的小，故A错误；
B．因为a光的折射率大，由公式，可知，a光在该介质中的传播速度比b光小，故B正确；
C．a光的折射率大，根据sinC=知，a光的临界角小，故C正确；
D．a光的波长小，波动性比b光弱，则知a、b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的衍射条纹较小，故D正确。
故选BCD。
18．以下说法正确的有（　　）
A．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
B．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关
C．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并精确测定了电子的电荷量
D．普朗克根据黑体辐射的规律提出能量子的观点
【答案】AD
【详解】
A．衍射是波的特性，说明中子具有波动性，故A符合题意；
B．天然放射性元素衰变的快慢由自生内部决定，与外界化学、物理状态无关，故B不符合题意；
C．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，密里根精确测定了电子的电荷量，故C不符合题意；
D．普朗克根据黑体辐射的规律提出能量子的观点，故D符合题意。
故选AD。
19．下列不属于光的衍射现象的是（　　）
A．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹
B．阳光下肥皂膜上的彩色条纹
C．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹
D．眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹
【答案】AD
【详解】
A．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光线绕过障碍物传播的现象，属于光的衍射现象，故A正确；
B．阳光下肥皂膜上的彩色条纹，是属于薄膜干涉现象，故B错误；
C．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，时由于光发生了色散现象即属于光的折射现象，故C错误；
D．眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹，是光线绕过障碍物传播的现象，属于光的衍射现象，故D正确。
故选AD。
20．如图所示，一束含有两种频率的复色光a沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，经过玻璃砖后有b、c两束光射出，下列说法正确的有（
）
A．b光折射率比c光折射率小
B．b光穿过玻璃砖所用的时间比c光穿过玻璃砖所用的时间长
C．入射光在O点的入射角从0开始增大，c光比b光先消失
D．在真空中b光的波长比c光的短
E.b光比c光更容易发生衍射现象
【答案】ACE
【详解】
A．a光是含有两种频率的复色光，b光和c光是单色光，由图可知，c光的入射角大于b光的入射角，折射角相同，由折射定律可知，b光折射率比c光折射率小，故A正确；
B．c光的折射率大，根据知，c光在介质中传播的速度较小，在玻璃中传播的时间较长，故B错误；
C．由可知，由于b光折射率比c光折射率小，则c光的临界角更小，若入射光的入射角从0开始增大，c光比b光先消失，故C正确：
DE．在同种介质中折射率大的频率高，由知频率大的波长短，即在真空中b光的波长比c光的长，b光比c光更容易发生衍射现象，故D错误，E正确。
故选ACE。
21．下列属于光的干涉现象的是(　　)
A．
B．
C．
D．
【答案】BC
【详解】
A.图A属于单缝衍射，选项A错误；
B.图B属于薄膜干涉，选项B正确；
C.图C属于薄膜干涉，选项C正确；
D.图D属于白光折射产生的色散，选项D错误.
22．下列说法正确的是（　　）
A．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．光的衍射现象是光波相互叠加的结果
D．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
【答案】ACD
【详解】
A．当波源靠近接收者时，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，选项A正确；
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，由于玻璃表面反射的光很强，导致玻璃橱窗内的物品在底片上成像不清晰，故往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，选项B错误；
C．衍射实验中光源可以看成是无限多个光源排列而成的，因此光的衍射现象也是光波相互叠加的效果，选项C正确；
D．激光的相干性比较好，所以全息照片往往用激光来拍摄，选项D正确。
故选ACD。
23．下列说法正确的是（　　）
A．利用激光可以读出DVD、CD唱机上的信息，是利用了激光的平行度好
B．观看立体电影佩戴的眼镜是偏振片
C．泊松亮斑产生原因是光的衍射
D．红外线的穿透本领比X射线强
【答案】ABC
【详解】
A．利用激光可以读出DVD、CD唱机上的信息，是利用了激光的平行度好，选项A正确；
B．用偏振片眼镜观看立体电影时，这副眼镜的两个镜片是一对透振方向相互垂直的偏振片，选项B正确；
C．泊松亮斑是当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑（在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环）属于光的衍射，选项C正确；
D．红外线的穿透本领比X射线弱，选项D错误。
故选ABC。
24．下列所示的图片、示意图或实验装置图大都来源于课本，则下列判断正确是（　　）
A．甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头镀的一层膜是薄膜干涉的应用
B．乙图是小孔衍射的图样，也被称为泊松亮斑
C．丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，上方是景物，下方是蜃景
D．丁图是衍射图像，其最明显的特征是条纹间距不等
【答案】AD
【详解】
A．甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱，A正确；
B．乙图是圆板衍射，被称为“泊松亮斑”，而小孔衍射的图样，不是“泊松亮斑”，B错误；
C．丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，海面下层空气温度比上层低，密度比上层大，故海面附近的空气折射率从下到上逐渐减小，从远处的景物发出的光线射向海面时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回空气，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中，而产生了“蜃景”现象，那么上方是蜃景，下方是景物，C错误；
D．丁图是衍射图像，衍射条纹中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，其间距不相等，D正确。
故选AD。
二、单选题
25．人隔着墙说话，能听见声音而看不见人，下列说法中解释正确的是（　　）
A．光波是电磁波，而声波是纵波
B．光波是横波，而声波是机械波
C．光速太大
D．声波波长长，光波波长短
【答案】D
【详解】
由于声波的波长长，相对于墙能够发生明显的衍射现象，因此墙内的人能听到声音，而光波的波长短，相对于墙不能发生明显的衍射现象，因此墙内的人看不到说话的人。
故选D。
26．下列说法正确的是（　　）
A．有机械振动就一定有机械波
B．光导纤维传递信号利用的是光的直线传播原理
C．肥皂泡表面上的彩色条纹是由光的偏振引起的
D．衍射与干涉均是一切波特有的现象
【答案】D
【详解】
A．有机械振动，不一定有机械波，还必须有传播振动的介质，故A不符合题意；
B．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理来传递信号，故B不符合题意；
C．肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹是光的干涉现象，故C不符合题意；
D．干涉与衍射是一切波特有的现象，故D符合题意。
故选D。
27．下列说法正确的是（　　）
A．电容器外壳上标的工作电压比击穿电压要低
B．英国科学家泊松在实验中观察到了著名的“泊松亮斑”
C．法拉第通过严密的数学推理最早给出法拉第电磁感应定律
D．在LC振荡电路中，仅增大电容器的极板距离会使振荡电路的固有频率减小
【答案】A
【详解】
A.
电容器外壳上标的工作电压是正常工作时的额定电压，比击穿电压要低，A正确；
B.
英国科学家泊松为了否定光的波动说，从理论上证明了圆板衍射的黑影中有一个亮点，他人在实验中观察到了亮点，后人把该亮点叫做“泊松亮斑”，B错误；
C.
法拉第发现了电磁感应现象，电磁感应定律是纽曼和韦伯提出来的，C错误；
D.
在LC振荡电路中，固有频率为
仅增大电容器的极板距离d，C减小，f增大，会使振荡电路的固有频率增大，D错误。
故选A。
28．以下说法中正确的是（　　）
A．同一束光，在光疏介质中传播速度较小
B．通过一个狭缝观察日光灯，可看到彩色条纹属于光的色散现象
C．当红光和蓝光以相同入射角从玻璃射入空气时，若蓝光刚好能发生全反射，则红光也一定能发生全反射
D．光的偏振现象说明光是横波
【答案】D
【详解】
A．光的传播速度与介质的折射率之间的关系为
光疏介质的折射率相对较小，所以同一束光，在光疏介质中传播速度较大，所以A错误；
B．通过一个狭缝观察日光灯，可看到彩色条纹属于光的衍射现象，所以B错误；
C．光的频率越高，在同种介质中的折射率越大，根据光的全反射可得
折射率越大，全反射的临界角越小。由于红光比蓝光频率低，所以在同种介质中，红光的折射率比蓝光的折射率小，发生全反射的临界角红光比蓝光大，即相比较，蓝光较容易发生全反射。所以若蓝光刚好能发生全反射，则红光不一定能发生全反射，所以C错误；
D．光的偏振现象说明光是横波，所以D正确。
故选D。
29．唐代储光羲的《钓鱼湾》诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了（　　）
A．光的反射
B．光的折射
C．光的干涉
D．光的衍射
【答案】B
【详解】
人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故B正确、ACD错误。
故选B。
30．一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示下列说法正确的是（　　）
A．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在真空中，遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象
C．增大空气一侧的入射角，a光线先消失
D．在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
【答案】B
【详解】
A．光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，由知，在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度，故A错误；
B．由于b光的偏折程度较小，故其折射率较小，所以其波长较长，波动性较强，遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象，故B正确；
C．两列光的折射后经反射再从玻璃进入空气折射，由几何关系可知第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根据光路的可逆性可得两列光均不能发生全反射，故两列光不会消失，故C错误；
D．a光的折射率大，频率大，则波长小，根据，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故D错误。
故选B。
31．我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另一个重要的原因是(　　)
A．红光比其他可见光更容易发生衍射
B．红光比其他可见光更容易发生干涉
C．红光比其他可见光频率更大
D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率小
【答案】A
【详解】
AC．红色光的波长较长，而频率较小，所以比其他可见光更容易发生衍射，故A正确，C错误；
B．只要频率相同，均能发生干涉现象，故B错误；
D．频率越大，折射率越大，可见光中红光频率最小，折射率最小，但挂红灯的原因不是因为折射率小，故D错误。
故选A。
32．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹(　　)
A．干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D．干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
【答案】D
【详解】
根据干涉和衍射现象可知干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。
故选D。
33．如图甲所示是利用圆锥形光学玻璃演示实验的现象，模型如图乙所示，一束白光从圆锥体玻璃（介质Ⅰ）底面垂直入射，圆锥体玻璃倒立在水平有机玻璃砖（介质Ⅱ）上表面，人眼在一侧进行观察，下列说法正确的是（　　）
A．人眼观察到的色散现象是由于光的衍射而产生的
B．人眼观察到介质Ⅰ中的色散的光经过介质Ⅱ表面反射回介质Ⅰ而产生的
C．介质Ⅰ上表面的光均能经过一次介质Ⅰ折射和介质Ⅱ反射到人眼
D．若用力将圆锥体向下挤压有机玻璃砖，产生的彩色条纹间距将不变
【答案】B
【详解】
A．根据题意，人眼观察到的色散主要由于光在玻璃中的折射而产生的现象，故A错误；
B．根据光路图可知，人眼观察到介质Ⅰ位置的色散来源于介质Ⅱ表面光反射再在介质Ⅰ折射产生的，故B正确；
C．介质Ⅰ上表面左侧光线的光未能折射到人眼，故C错误；
D．若向下挤压有机玻璃，介质Ⅱ表面下凹，彩色条纹间距缩小，可以观察到微小形变，故D错误。
故选B。
34．近日，中科院宣布5nm光刻机技术突飞猛进，光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，其曝光系统最核心的部件是紫外光源。在抗击新冠病毒的过程中，大量使用了红外体温计测量体温。关于红外线与紫外线，下列说法正确的是（
）
A．只有高温物体会辐射红外线
B．只有低温物体会辐射紫外线
C．红外线的衍射本领比紫外线强
D．红外线光子的能量比紫外线大
【答案】C
【详解】
AB．所有温度高于绝对0度（0K）的物体都不断的辐射出红外线，故AB错误；
C．红外线的波长大于紫外线，因此红外线的衍射本领比紫外线强，故C正确；
D．红外线的频率小于紫外线，因此由可知，红外线光子的能量比紫外线小，故D错误。
故选C。
35．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，则在孔后的屏上将先后出现的现象（遮住侧面光）（　　）
A．三角形光斑　倒立的烛焰　明暗相间的圆环
B．三角形光斑　圆形光斑　倒立的烛焰
C．倒立的烛焰　圆形光斑　明暗相间的圆环
D．三角形光斑　明暗相间的圆环　倒立的烛焰
【答案】A
【详解】
当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，如图甲所示，随着三角形缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，即小孔成像，如图乙所示；继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。
故选A。
36．日出和日落时太阳看起来特别红，这是由于（　　）
A．光的色散
B．大气的全反射
C．大气的折射
D．红光的波长长
【答案】D
【详解】
太阳初升和西沉时，阳光通过比较厚的空气层，阳光通过空气时，红光的波长最长，最容易发生衍射现象，所以射到地面来的红光最多，因此太阳看起来呈红色。
故选D。
37．下列说法正确的是（　　）
A．在光的双缝干涉实验中，若将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽
B．在观察红光的单缝衍射现象时，若缝的宽度d越窄，则衍射条纹越暗，衍射现象越明显
C．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关
D．用红外线照射时，钞票上用荧光物质印刷的文字会发出荧光
【答案】B
【详解】
A．在光的双缝干涉实验中，相邻亮（暗）条纹间距为
若将入射光由绿光改为紫光，入射光的波长变短，则条纹间距变窄，所以A错误；
B．在观察红光的单缝衍射现象时，若缝的宽度d越窄，则衍射条纹越宽，即衍射条纹越暗，衍射现象越明显，所以B正确；
C．声波的传播速度在介质中是由介质决定的，与频率无关；而电磁波的传播速度
而折射率n与光的频率有关；故电磁波在介质中的速度与频率有关，所以C错误；
D．用紫外线照射时，钞票上用荧光物质印刷的文字会发出荧光，所以D错误。
故选B。
38．关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（　　）
A．图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象
B．图乙医用内窥镜利用光的干涉现象
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D．图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
【答案】C
【详解】
A．图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象，故A错误；
B．图乙医用内窥镜利用光的全反射现象，故B错误；
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野，故C正确；
D．图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误；
故选C。
39．下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
C．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的干涉产生的
D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象
【答案】D
【详解】
A．光的偏振现象说明光是横波，选项A错误；
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项B错误；
C．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的衍射现象产生的，选项C错误；
D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象，选项D正确。
故选D。
40．阳光照射下的肥皂膜看起来是彩色的，下列现象与这个现象形成的物理原理不同的是（　　）
A．透过两支并排铅笔的狭缝看日光灯，可以观察到彩色条纹
B．雨后公路积水上面漂浮的油膜，经常显现出彩色条纹
C．用激光照射挡板上的两条平行狭缝，在光屏上观察到亮暗相间的条纹
D．在眼镜片的表面镀一层特定厚度的薄膜，可以增加光的透射
【答案】A
【详解】
A．通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，是衍射现象
B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的，属于光的干涉现象
C．用激光照射挡板上的两条平行狭缝，在光屏上观察到亮暗相间的条纹，属于光的干涉现象
D．在眼镜片的表面镀一层特定厚度的薄膜，可以增加光的透射，这是利用了光的干涉现象
综上所述，故选A。
41．下列说法正确的是(　　)
A．受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率
B．波长越短的电磁波越容易发生衍射
C．利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速
D．声波从空气传入水中时频率不变，波长变短
【答案】C
【详解】
A．受迫振动的频率总等于策动力的频率，故A错误；
B．波长越长的电磁波，越容易发生衍射，故B错误；
C．多普勒效应是波特有的现象，医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速，故C正确；
D．声波从空气传入水中时频率不变，周期不变，波速变大，则由λ＝vT可知波长变长，故D错误。
故选C。
42．下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（　　）
A．透镜上方看到牛顿环
B．
相机镜头涂有增透膜
C．圆盘后呈现泊松亮斑
D．
检查平面的平整程度
【答案】C
【详解】
A．牛顿环是利用了光的干涉原理
B．增透膜是利用光的干涉原理
C．泊松亮斑是利用了衍射原理
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象
综上所述，与其余三种所涉及的光学原理不同的是C
故选C。
43．下列现象中，属于光的衍射现象的是（
）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
C．海市蜃楼现象
D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹
【答案】B
【详解】
彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成色散及反射而成，所以A项错误；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是单缝衍射的结果，所以B项正确；海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率，属于全反射的现象，所以C项错误；日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹，属于薄膜干涉现象，所以D项错误．
44．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示。关于这两种光，下列说法正确的是（　　）
A．两种光在同一种介质中传播时，b的速度大
B．两种光从玻璃射向真空时，a光的临界角小
C．用同一种装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹宽
D．若两光都是由氢原子产生的，则a光对应的能级差小
【答案】D
【详解】
A．由图示图像可知，b光的遏止电压大，根据
b光的遏止电压大，则b光的频率大，b的折射率n大，根据知，在同一介质中b光传播速度小，故A错误；
B．a光的折射率小，根据
知，a光发生全反射的临界角大，故B错误；
C．a光的频率小，则a的波长长，用同一装置做单缝衍射实验，可知a光衍射的更加明显，亮条纹宽，故C错误；
D．a光的频率小，根据知，a光的光子能量小，如两光都是氢原子产生，则a对应的能级差小，故D正确。
故选D。
45．下列说法正确的是（　　）
A．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射
B．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了波的干涉现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振
D．用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
【答案】A
【详解】
A．波长越长越容易发生衍射现象，声波比可见光波长长，所以遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射，A正确；
B．利用多普勒效应，当间距变化时，接收的频率与发出频率不相同，则可测量血流速度，B错误；
C．镜头上的增透膜，是运用振动情况相反，相互减弱，从而减少光的反射，是利用光的干涉现象，C错误；
D．透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度，是利用空气薄层两个反射面，得到频率相同的光，从而相互叠加，形成光的干涉条纹，D错误。
故选A。
46．下图为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样，则（
）
A．甲为蓝光的衍射图样
B．乙为红光的干涉图样
C．丙为红光的衍射图样
D．丁为蓝光的干涉图样
【答案】D
【详解】
AB.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，故甲、乙是衍射图样，且甲图为红光的单缝衍射图样，乙图为蓝光的衍射图样，故A、B错误；
CD.双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故丙、丁两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距可知，波长越大，条纹间距越大，故丙图为红光的双缝干涉图样，丁图为蓝光的干涉图样，故C错误，D正确．
47．在杨氏双缝干涉实验装置中，用红光做实验，在屏上呈现明暗相间、间隔距离相等的红色干涉条纹．若将若将其中一条缝挡住，另一条缝仍然可以通过红光，缝很窄。那么在屏上将看到（　　）
A．形状与原来一样的明暗相间、间距相等的红色条纹
B．形状与原来相似的明暗相间、间距相等的红色条纹，只是间距变窄了
C．形状与原来不同的明暗相间、间距不等的红色条纹
D．没有条纹，只是一片红光
【答案】C
【详解】
若将其中一条缝挡住，那么屏上看到的是红光的衍射条纹，衍射条纹是宽度不相等的明暗条纹，与原来不同。
故选C。
48．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（　　）
A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理
B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是明暗相间的
C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点
D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果
【答案】D
【详解】
ACD.光的干涉现象、衍射现象都是光波叠加的结果，两者都表明光是一种波，既然是波那么就都具有波动性，故AC错误，D正确；
B.从条纹特点看，虽然条纹宽度、间距方面干涉条纹和衍射条纹有所区别，但单色光的干涉条纹、衍射条纹都是明暗相间的，白光的干涉条纹、衍射条纹是彩色条纹，故B错误。
故选D。
49．下列有关电磁场与电磁波的说法，正确的是（
）
A．变化的磁场一定产生变化的电场
B．电磁波的传播不需要介质
C．只有高温物体才能向外辐射红外线
D．电磁波不能产生干涉、衍射现象
【答案】B
【解析】
A.
非均匀变化的磁场产生非均匀变化的电场，而均匀变化的磁场产生稳定的电场．所以变化的磁场周围一定产生电场，变化的电场周围一定产生磁场，但不一定变化．故A错误；
B.
变化的磁场周围产生电场，变化的电场周围产生磁场，由近及远向外传播，形成电磁波，所以电磁波的传播不需要介质，故B正确；
C.
任何温度的物体都能向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强，故C错误；
D.
干涉、衍射现象是波特有的性质，也能产生干涉、衍射现象，故D错误．
故选B.
第II卷（非选择题）
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三、填空题
50．从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式ΔxΔp≥可知更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的________，但粒子________的不确定性却更大了。
【答案】位置
动量
【详解】
[1][2]由ΔxΔp≥，狭缝变小了，即Δx减小了，Δp变大，即动量的不确定性变大。
试卷第1页，总3页
试卷第1页，总3页

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