高三物理二輪高效復習專練：物理光學

專題65物理光學

一、單選題

1.（2023?山東?統考高考真題）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標準石英環，（：為待測柱形樣品,

C的卜.表面與.卜.方標準平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條

紋。已知C的膨脹系數小于G的膨脹系數，當溫度升高時，下列說法正確的是（）

A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動

C,劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動

【答案】A

【解析】由題知，C的膨脹系數小于G的膨脹系數，當溫度升高時，G增長的高度大于C增長的高度，則劈

形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動，則條紋向左移動。

故選Ao

2.（2023?北京?統考高考真題）陽光下的肥皂膜呈現彩色條紋，這種現象屬于光的（）

A.偏振現象B.衍射現象C.干涉現象D.全反射現象

【答案】C

【解析】陽光下的肥皂膜呈現彩色條紋，這種現象屬于光的薄膜干涉現象。

故選C。

3.（2023?江蘇?統考高考真題）用某種單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，

改變雙縫間的距離?后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變為原來的（）

A.倍B.；倍C.2倍D.3倍

【答案】B

【解析】根據雙縫干涉的條紋間距與波長關系有

A,v=—2

由題圖知

△x乙=2入”

則

,1」

d乙=丁甲

故選Bo

4.（2022?北京?高考真題）下列現象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現象B.光的折射現象

C.光的偏振現象D.光的干涉現象

【答案】C

【解析】光的偏振現象能說明光是橫波。

故選C.

5.（2022?浙江?統考高考真題）關于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（）

A.用復色光投射就看不到條紋

B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結果

C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋

D.藍光干涉條紋的間距比紅光的大

【答案】B

【解析】A.用復色光投射同樣能看到條紋，A錯誤；

B.雙縫干涉實驗中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結果，B正確；

C.由條紋間—=々義知，把光屏前移或后移，改變了3從而改變了條紋間距，但還可能看到明暗相間條

d

紋，C錯誤；

D.由條紋間以=。/1知，且及＜兒，則藍光干涉條紋的間距比紅光的小，D錯誤。

d

故選Bo

6.（2022?全國?統考高考真題）一點光源以113W的功率向周圍所有方向均勻地犒射波長約為6xlOnm的

34

光，在離點光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數為3x10M個。普朗克常量為h=6.63x10-Jso

R約為（）

A.1x102mB.3x102mC.6x102mD.9x102m

【答案】B

【解析】一個光子的能量為

E=hv

v為光的頻率，光的波長與頻率有以下關系

c=

光源每秒發出的光子的個數為

hvhe

。為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點的球面上的光子數相同，此時距光源的距離

為R處，每秒垂直通過每平方米的光子數為3x1014個，那么此處的球面的表面積為

S=4RR2

則

-=3xl0,4

5

聯立以上各式解得

R=3x102m

故選Bo

7.（2021?江蘇?高考真題）鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測

肥皂膜前后兩個面的側視形狀應當是（）

IA11

【答案】C

【解析】薄膜干涉為前后兩個面反射回來的光發生干涉形成干涉條紋，在復色光時，出現彩色條紋，由于

重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，從而使干涉條紋的間距上疏下密，由于表面張力的

作用，使得肥皂膜向內凹陷，故C正確，ABD錯誤。

故選C。

8.（2021?湖北?統考高考真題）如圖所示，由波長為力和力的單色光組成的一束復色光，經半反半透鏡后分

成透射光和反射光。透射光經擴束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。。是兩單色光中央亮條

紋的中心位置，P/和Q分別是波長為力和小的光形成的距離O點最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三

棱鏡一側面上，從另一側面必和N位置出射，則（）

A.入142,M是波長為力的光出射位置B.入】<不，N是波長為力的光出射位置

c.C-2,"是波長為力的光出射位置D.人】>力，N是波長為力的光出射位置

【答案】D

【分析】本題考查折射定律以及雙縫干涉實驗。

【解析】由雙縫干涉條紋間距的公式

可知，當兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時，波長越長條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知

4>4

反射光經過三楂鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角和同時，折射

率越大的色光折射角越大，由于

則

“<n2

所以N是波長為力的光出射位置，故D正確，ABC錯誤。

故選D。

9.（2021?北京?高考真題）北京高能光源是我國首個第四代同步輻射光源，計劃于2025年建戌。同步輻射

光具有光譜范圍寬（從遠紅外到X光波段，波長范圍約為105m?對應能量范鬧約為10]eV^105eV）.

光源亮度高、偏振性好等諸多特點，在基礎科學研究、應用科學和工藝學等領域已得到廣泛應用。速度接

近光速的電子在磁場中偏轉時，會沿圓弧軌道切線發出電磁輻射，這個現象最初是在同步加速器上觀察到

的，稱為"同步輻射、以接近光速運動的單個電子能量約為lO'eV,回旋一圈輻射的總能量約為10，eV。下

列說法正確的是（）

A.同步輻射的機理與氫原子發光的機理一樣

B.用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離

C.蛋白質分子的線度約為108m,不能用同步輻射光得到其衍射圖樣

D.盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會明顯減小

【答案】D

【解析】A.同步輜射是在磁場中圓周自發輻射光能的過程，氫原子發光是先吸收能量到高能級，在回到基

態時輻射光，兩者的機理不同，故A錯誤；

B.用同步輻射光照射氫原子，總能量約為104eV大于電離能13.6eV,則氫原子可以電離，故B錯誤；

C.同步輻射光的波長范圍約為1G5m?10］】m,與蛋白質分子的線度約為lO^m差不多，故能發生明顯的衍

射，故C錯誤；

D.以接近光速運動的單個電子能量約為10%V,回旋一圈輻射的總能量約為10%V,則電子回旋一圈后能

量不會明顯減小，故D正確；

故選Do

10.（2021?北京?高考真題）如圖所示的平面內，光束〃經圓心。射入半圓形玻璃磚，出射光為從c兩束

單色光。下列說法正確的是（）

A.這是光的干涉現象

B.在真空中光束力的波長大于光束c的波長

C.玻璃磚對光束6的折射率大于對光束。的折射率

D.在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度

【答案】C

【解析】A.光束〃經圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為6、c兩束單色光，這是光的色散現象，A錯誤;

C.由題圖可知光束c的折射角大于光束。的折射角，根據折射定律可知

nc<nb

C正確；

B.由于光的折射率越大，其頻率越大，波長越短，則6光在真空中的波長較短，B錯誤；

D.根據v=￡知，c光束的折射率小，則c光在棱鏡中的傳播速度大，D錯誤。

n

故選Co

11.（2021?山東?高考真題）用平行單色光垂直照射?層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。

卜.列關于該區域薄膜厚度d隨坐標x的變化圖像，可能正確的是（）

【答案】D

【解析】川平行單色光垂宜照射一層透明薄膜，從透明薄膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發生

干涉現象，出現條紋，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的，

其光程差為透明薄膜厚度的2倍，當光程差△戶成時此處表現為亮條紋，即當薄膜的厚度

a=n—

2

時對應的條紋為亮條紋，在題目的干涉條紋中，從左向右條紋的間距逐漸增大，結合干涉條紋公式對應的

厚度公式可知從左向右薄膜厚度的變化率逐漸減小。

故選Do

12.（2021?浙江?高考真題）大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實驗表明，當人體單位面積接

收的微波功率達到250W/n?時會引起神經混亂，達到時會引起心肺功能衰竭。現有一微波武器，

其發射功率。若發射的微波可視為球面波，則引起神經混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠

距離約為（）

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】設微波有效攻擊范圍為，時單位面積接收微波功率為

解得

則引起神經混亂時有

引起心肺功能衰竭時有

所以B正確；ACD錯誤;

故選Bo

13.（2020?海南?統考高考真題）下列說法正確的是（）

A.單色光在介質中傳播時，介質的折射率越大，光的傳播速度越小

B.觀察者靠近聲波波源的過程中，接收到的聲波頻率小于波源頻率

C.同一個雙縫干涉實驗中，藍光產生的干涉條紋間距比紅光的大

D.兩束頻率不同的光，可以產生干涉現象

【答案】A

【解析】A.根據

可知單色光在介質中傳播時，介質的折射率越大，光的傳播速度越小，故A正確；

B.根據多普勒效應，若聲波波源向觀察者靠近，則觀察者接收到的聲波頻率大于波源頻率，故B錯誤；

C.根據

同一個雙縫干涉實驗中，藍光的波長小于紅光的波長，故藍光產生的干涉條紋間距比紅光的小，故C錯誤;

D.根據光的干涉的條件可知，兩束頻率不同的光不能產生干涉現象，故D錯誤。

故選A,

14.（2020?北京?統考高考真題）騎著通信技術的更新換代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更

豐富，在相同時間內能夠傳輸的信息量更大。第5代移動通信技術（簡稱5G）意味著更快的網速和更大的網

絡容我能力，“4G改變生活，5G改變社會"。與4G相比，5G使用的電磁波（）

A.光子能量更大B.衍射更明顯

C.傳播速度更大D.波長更長

【答案】A

【解析】A.因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據可知5G使用的電磁波比4G光子能量更大，

故A正確；

B.發生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相:匕，甚至比波長還小：因5G使用的電磁波

頻率更高，即波長更短，故5G越不容易發生明顯衍射，故B錯誤；

C.光在真空中的傳播速度都是相同的；光在介質中的傳播速度為

5G的頻率比4G高，而頻率越大折射率越大，光在介質中的傳播速度越小，故C錯誤；

D.因5G使用的電磁波頻率更高，根據

可知波長更短，故D錯誤。

故選Ac

15.（2020?北京?統考高考真題）以下現象不屬于干涉的是（）

A.白光經過楊氏雙縫得到彩色圖樣

B.白光照射肥皂膜呈現彩色圖樣

C.白光經過三棱鏡得到彩色圖樣

D.白光照射水面油膜呈現彩色圖樣

【答案】C

【解析】A.根據光的干涉定義可知白光經過楊氏雙縫得到彩色組樣是楊氏雙縫干涉，故A錯俁；

B.由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光線通過薄膜時頻率不變，干涉條紋的產生是由于光

線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加，白光照射肥皂膜呈現彩色圖樣是屬于干涉現象，故B錯

誤；

C.白光經過三棱鏡得到彩色圖樣是光在折射時產生的色散現象，故C正確；

D.水面上的油膜呈現彩色是光的干涉現象，屬于薄膜干涉，故D錯誤；

故選C。

16.（2020?天津?統考高考真題）新冠肺炎疫情突發，中華兒女風雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍

峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的

環境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線相比較（）

A.紅外線的光子能量比紫外線的大

B.真空中紅外線的波長比紫外線的長

C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大

D.紅外線能發生偏振現象，而紫外線不能

【答案】B

【解析】A.因為紅外線的頻率小于紫外線，根據

可知紅外線的光子能量比紫外線的低，故A錯誤；

B.根據

可知紅外線的波長比紫外線的波長長，故B正確；

C.真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故C錯誤；

D.光都具有偏振現象，故D錯誤。

故選Bo

17.（2020?天津?統考高考真題）在物理學發展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究,

獲得正確的理論認識。下列圖示的實驗中導致發現原子具有核式結構的是（）

A.B.

C.D.

【答案】D

【解析】A.雙縫干涉實驗說明了光具有波動性，故A錯誤；

B.光電效應實驗，說明了光具有粒子性，故B錯誤；

C.實驗是有關電磁波的發射與接收，與原子核無關，故C錯誤；

D.盧瑟福的（X粒子散射實驗導致發現了原子具有核式結構，故D正確；

故選Do

18.（2020?浙江?統考高考真題）在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖所示。

下列說法正確的是（）

A.當體溫超過37.3℃時人體才輻射紅外線

B.當體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線

C.紅外體溫計是依據體溫計發射紅外線來測體溫的

D.紅外體溫計是依據人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大來測體溫的

【答案】D

【解析】AB.凡是溫度高于絕對零度的物體都能產生紅外輻射，故人體一直都會輻射紅外線，故A錯誤，B

錯誤；

CD.人身體各個部位體溫是有變化的，所以輻射的紅外線強度就會不一樣，溫度越高紅外線強度越高,海

度越低輻射的紅外線強度就越低，所以通過輻射出來的紅外線的強度就會輻射出個各部位的溫度；紅外體

溫計并不是靠體溫計發射紅外線來測體溫的，故C錯誤，D正確。

故選Do

19.（2020?浙江?高考真題）如圖所示，單刀雙擲開關S先打到。端讓電容器充滿電。時開關S打到力

端，時回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則（）

A.回路的周期為0.02s

B.回路的電流最大時電容器中電場能最大

C.時線圈中磁場能最大

D.時回路中電流沿順時針方向

【答案】C

【解析】A.以順時針電流為正方向，LC電路中電流和電荷量變化的圖像如下:

時電容器卜極板帶正電荷且最大，根據圖像可知周期為r=0.04s,故A錯誤；

B.根據圖像可知電流最大時，電容器中電荷量為0，電場能最小為0,故B錯誤；

CD.1.01s時，經過25：7\根據圖像可知此時電流最大，電流沿逆時針方向，說明電容器放電完畢，電能全

部轉化為磁場能，此時磁場能最大，故C正確，D錯誤。

故選C.

20.（2019?北京?高考真題）利用圖1所示的裝置（示意圖），觀察光的干涉、衍射現象，在光屏上得到如

圖2中甲和乙兩種圖樣.下列關于〃處放置的光學元件說法正確的是

P

光源（—*一|--------

圖1

IIIIIIlllllll

甲乙

圖2

A.甲對應單縫，乙對應雙縫

B.甲對應雙縫，乙對應單縫

C.都是單縫，甲對應的縫寬較大

D.都是雙縫，甲對應的雙縫間距較大

【答案】A

【解析】根據單縫衍射圖樣和雙縫干涉圖樣特點判斷.

單縫衍射圖樣為中央亮條紋最寬最亮，往兩邊變窄，雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，條紋間距相等，條

紋寬度相等，結合圖甲，乙可知，甲對應單縫，乙對應雙縫，故A正確，BCD錯誤.

21.（2015?重慶?高考真題）虹和竟是太陽光在水珠內分別經過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照

射玻璃球來說明.兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶,

光路如圖所示.M、N、P、Q點的顏色分別為

rut

白光….幺為20/

MNPQ

A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫

C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅

【答案】A

【解析】試題分析：色光的波長越長，頻率越小，折射率越小，〃紅<〃紫，所以經玻璃球折射后，紫光的偏

折最大，紅光的偏折較小，即光帶MN的最左端為紫光，右端為紅光，光帶PQ的最左端為紅光，最右端為

紫光，故A正確.

考點：光的折射

22.(2018?北京?高考真題)用雙健干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加二紅色濾光片

后

A.干涉條紋消失

B.彩色條紋中的紅色條紋消失

C.中央條紋變成暗條紋

D.中央條紋變成紅色

【答案】D

【解析】當用白光做干涉實瞼時，頻率相同的色光，相互疊加干涉，在光屏上形成彩色條紋，中央形成白

色的亮條紋；當在光源與單縫之間加上紅色濾光片后，只有紅光能通過單縫，然后通過雙縫后相互疊加干

涉，在光屏上形成紅色干涉條紋，光屏中央為加強點，所以中央條紋變成紅色亮條紋，故選項D正確，ABC

錯誤；

點睛：本題考查了光的干涉現象，注意只有頻率相同、振動相同的兩列波才能形成穩定的干涉圖像，同時

要掌握哪些點是振動加強點，哪些點是振動減弱點.

23.(2017?上海?統考高考真題〉用單色比照射位丁豎直平面內的把電液薄膜，所觀察到的干涉條紋為()

C.

【答案】B

【解析】豎直平面內的肥皂液薄膜的干涉是等厚干涉，在同一條水平線上薄膜厚度相同，則有干涉條紋是

水平的，因此ACD錯誤，B正確。

故選Bo

24.（2015?福建?高考真題）下列有關原子結構和原子核的認識，其中正確的是（）

A.y射線是高速運動的電子流

B.氫原子輻射光子后，其繞咳運動的電子動能增大

C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發生的重核裂變

D.的半衰期是5天，100克郡Bi經過10天后還剩下50克

【答案】B

【解析】A./射線是光子流，故A錯誤；

B.氫原子福射光子后，從高軌道躍;i±到低軌道，其繞核運動的電子速度增大，動能增大，故B止確；

C.太陽輻射能量的主要來源是太陽中發生的輕核聚變，故C錯誤；

D.的半衰期是5天，100克；；°Bi經過10天后還剩下

10

=100x^g=25g

加余

故D錯誤。

故選Bo

25.（2015?福建?高考真題）如圖所示，一束光經玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光〃、b,波長分別為，、

心，該玻璃對單色光。、力的折射率分別為〃，力..則（）

A.X（i<Xh,na>nbB.入。>人/），na<nb

C.\a<Kb>na<nbD.Xci>Kb,na>nb

【答案】B

【解析】由圖知，三棱鏡對。光的折射率較大，乂因為光的頻率越大，介質對光的折射率就越大，所以〃“<〃力

故方光的頻率大于〃光的頻率，在根據丫=三，所以b光的波長小于4光的波長，即九〉心.

A

A.%＜加，與分析結果不相符；故A項錯誤.

B.兒〉，，與分析結果相符；故B項正確.

C.久＜4，加＜仍與分析結果不相符;故C項錯誤.

D.九〉心，〃“＞/仍與分析結果不相符：故D項錯誤.

26.（2016?天津?高考真題）下圖是a、b兩光分別經過何一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則（）

m。光的m干涉圖樣i

6光的干涉圖樣

A.在同種均勻介質中，〃光的傳播速度比力光的人

B.從同種介質射入真空發生全反射時。光臨界角大

C.照射在同一金屬板上發生光電效應時，。光的飽和電流大

D.若兩光均由氫原子能級躍遷產生，產生。光的能級能量差大

【答案】D

【解析】A.由圖可知。光的干涉條紋間距小于〃光的，根據

可知。的波長小于6的波長，。光的頻率大于光的頻率，。光的折射率大于力光的折射率，則根據

C

n=—

v

可知在同種介質中傳播時。光的傳播速度較小，A錯誤；

B.根據

.廠1

sinC=—

n

可知從同種介質中射入真空，4光發生全反射的臨界角小，B錯誤；

C.發生光電效應時飽和光電流與入射光的強度有關，故無法比較飽和光電流的大小，C錯誤；

D.Q光的頻率較高，若兩光均由氫原子能級躍遷產生，則產生口光的能級差大，D正確。

故選Do

【點睛】此題考查了雙縫干涉、全反射、光電效應以及玻爾理論等知識點；要知道雙縫干涉中條紋間距的

表達式,能從給定的圖片中得到條紋間距的關系；要知道光的頻率越大，折射率越大，全反射臨界

角越小，波長越小，在介質中傳播的速度越小.

27.（2016?上海?統考高考真題）各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由大到小的排列順序是（）

A.丫射線、紫外線、可見光、紅外線

B.v射線、紅外線、紫外線、可見光

C.紫外線、可見光、紅外線、V射線

D.紅外線、可見光、紫外線、V射線

【答案】A

【解析】在電磁波譜中，各電磁波按照頻率從小到大的排列順序是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、

a射線、Y射線，所以選項A正確.

【方法技巧】本題需要記得電磁波譜按照波長或頻率的排列順序，按照這個順序就以分析出答案.

28.（2015?北京?高考真題）利用所學物理知識，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相

關問題.IC卡內部有一個由電感線圈L和電容C構成的LC的振蕩電路.公交卡上的讀卡機（刷卡時“嘀〃的

響一聲的機器）向外發射某一特定頻率的電磁波.刷卡時，IC卡內的線圈L中產生感應電流，給電容C充

電，達到一定的電壓后，驅動卡內芯片進行數據處理和傳輸.下列說法正確的是（）

A.IC卡工作場所所需要的能量來源于卡內的電池

B.僅當讀卡器發射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作

C.若讀卡機發射的電磁波偏離該特定頻率，在線圈L中不會產生感應電流

D.IC卡只能接收讀卡器發射的電磁波，而不能向讀卡機傳輸自身的數據信息

【答案】B

【解析】A.IC卜中有一個LC線圈和電容，當讀卡機發出的電磁波被LC電路接收到，使得IC卡匯總的電路

充電，所以IC卡的能量來源于讀卡機發射的電磁波，選項A錯誤.B.LC振蕩電路接收與其固有頻率相同的

電磁波f=2讀卡機發出的電磁波頻率與之匹配，才能得到最優的充電效果，使電容電壓達到預定

值，才能進行數據傳輸，選項B正確.C.如果是其它頻率的電磁波，根據法拉第電磁感應定律，穿過線圈的

磁通量發生了變換，依然會有感應電流，選項C錯誤.D.據題意電容達到一定電壓之后，驅動々芯片進行數

據傳輸，選項D錯誤.故選B.

【考點定位】電磁感應、LC振蕩電路、電磁波的發射和接受.

29.（2016?天津?高考真題）我國成功研發的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標志著我國雷達

研究又創新的里程碑，米波雷達發射無線電波的波長在l~10m范圍內，則對該無線電波的判斷正確的是

A.米波的頻率比厘米波頻率高

B.和機械波一樣須靠介質傳播

C.同光波一樣會發生反射現象

D.不可能產生干涉和衍射現象

【答案】C

【解析】根據/=?可知，波長越長的波頻率越低，故米波的頻率比厘米波的頻率低，選項A錯誤；無線電

?I

波不需要介質傳播，選項B錯誤：同光波一樣會發生反射，選項C止確；十涉和衍射是波特有的現象，選

項D錯誤.

【點睛】此題考查了電磁波及機械波的特點；要知道電磁波傳播不需要介質，而機械波的傳播需要介質；

干涉和衍射是所有波特有的現象：知道波長、波速和頻率之間的關系式：/=4.

A

30.（2016?上海?統考高考真題）在雙縫干涉實驗中，屏上出現了明暗相間的條紋，則

A.中間條紋間距較兩側更寬

B.不同色光形成的條紋完全重合

C.雙縫間距離越大，條紋間距也越大

D.遮住一條縫后，仍有明暗相間的條紋

【答案】D

【解析】據干涉圖樣的特征可知，干涉條紋特征是等間距、彼此平行，故選項A錯誤；不同色光干涉條紋

分布位置不相同,因此選項B錯誤：據公式=可知，雙縫間距d越大,干涉條紋距離越小.故選項C

a

錯誤；遮住一條縫后，變成了單縫衍射，光的衍射也有衍射條紋，故選項D正確.

考點定位】雙縫干涉、心二4義、單縫衍射

a

【方法技巧】通過雙縫干涉條紋特征和單縫衍射條紋特征進行分析和判斷，再應用公式?二乙/1分析條紋

a

間距.

31.（2014?上海?統考高考真題）下列電磁波中，波長最長的是（

A.無線電波B.紅外線C.紫外線D.y射線

【答案】A

【解析】所有的電磁波在真空中傳播速度都相等，等于c=3xlO8m/s,根據波長入=，可判斷，頻率越低，波

長越長，四個選項中無線電波頻率最低，所有波長最長，答案A對.

32.（2014?江蘇?高考真題）某同學用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變

一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖乙所示。他改變的實驗條件可能是（）

IIIIIIII

甲

乙

A.減小光源到單縫的距離

B.減小雙縫之間的距離

C.減小雙縫到光屏之間的距離

D.換用頻率更高的單色光源

【答案】B

【解析】試題分析：通過觀察發現，圖乙中干涉條紋的寬度比甲圖中的大，根據干涉條紋寬度干涉有：Ax

=口,因此可以使縫屏距I變大，雙縫距d減小，或換用波長較長即頻率較低的光，以達到要求，故選項

d

C、D錯誤；選項B正確；與光源到單縫的距離無關，故選項A錯誤.

考點：本題主要考查了對雙縫干涉實驗的理解問題，屬于中檔偏低題.

33.（2014?四川?高考真題）電磁波已廣泛運用于很多領域，下列關于電磁波的說法符合實際的是（）

A.電磁波不能產生衍射現象

B.常用的遙控器通過發出紫外線脈沖信號來遙控電視機

C.根據多普勒效應可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度

D.光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數值可能不同

【答案】C

【解析】A.任何波都能發生衍射現象，故A錯誤：

B.常用的遙控器是通過發出紅外線脈沖信號來遙控的，故B錯誤；

C.根據多普勒效應可以判斷遙遠天體相對地球的運動速度，故C正確；

D.由相對論知光在真空中的傳播速度在不同的慣性參考系中數值不變，故D錯誤。

故選Co

34.（2014?全國?高考真題）在雙縫干涉實驗中，?鈉燈發出的波長為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏

上形成干涉圖樣.圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm,則雙縫的間距為（）

A.2.06xl0-7mB.2.06xl0-4mC.1.68xl0-4mD.1.68xl0-3m

【答案】C

【解析】根據雙縫干涉實驗中相鄰兩明紋中心間距公式有：解得：J°°.x589xl0

aAx0.35A0x1i0r

9m=l.68x104m,故C正確，ABD錯誤.

35.（2016?北京?高考真題）下列說法正確的是（）

A.電磁波在真空中以光速c傳播B.在空氣中傳播的聲波是橫波

C.聲波只能在空氣中傳播D.光需要介質才能傳播

【答案】A

【解析】試題分析：電磁波在真空中的傳播速度等于光速，A正確：在空氣中傳播的聲波是縱波，B錯誤；

聲波的傳播需要介質，可以在空氣、液體和固定中傳播，C錯誤；光屬于電磁波，其傳播不需要介質，可以

在真空中傳播，D錯誤.

考點定位】考查了機械波和電磁波

【方法技巧】本題的關鍵是知道光是電磁波的一種，電磁波在真空中的傳播速度與光在真空中的傳播速度

相同，機械波傳播的是振動形式，其傳播離不開介質，機械波在傳播過程中波速由介質決定.

36.（2015?上海?統考高考真題）X射線

A.不是電磁波B.具有反射和折射的特性

C.只能在介質中傳播D.不能發生干涉利衍射

【答案】B

【解析】X射線是波長極短的電磁波，故A錯誤；X射線是波長極短的電磁波，電磁波具有反射與折射的特

性，B正確；X射線可以在真空中傳播，故C錯誤；X射線是波長極短的電磁波，能發生干涉和衍射作用，

故D錯誤.

二、多選題

37.（2023?全國?統考高考真題）等腰三角形為一棱鏡的橫截面，ab=ac；一平行于A邊的細光束從

岫邊射入棱鏡，在曲邊反射后從4。邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點在乙光的下方，

如圖所示。不考慮多次反射。下列說法正確的是（）

a

B.甲光的頻率比乙光的高

C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大

D.該棱鏡對甲光的折射率大于對乙光的折射率

E.在棱鏡內防邊反射時的入射角，甲光比乙光的大

【答案】ACE

【解析】ABD.根據折射定律和反射定律作出光路圖如圖所示

由圖可知，乙光的折射角較小，根據折射定律可知乙光的折射率大，則乙光的頻率大，根據c=”可知，乙

光的波長短，A正確、BD錯誤；

C.根據可知在棱鏡中的傳指速度，甲光比乙光的大，C正確;

E.根據幾何關系可知光在棱鏡內兒邊反射時的入射角，甲光比乙光的大，E正確。

故選ACEo

38.（2023?浙江?高考真題）氫原子從高能級向低能級躍遷時，會產生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所

示。氫原子從能級6躍遷到能級2產生可見光I,從能級3躍遷到能級2產生可見光II。用同一雙縫干涉裝

置研究兩種光的干涉現象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋。用兩種光分別照射如圖4所示的實驗裝置,

都能產生光電效應。下列說法正確的是（）

A.圖1中的H。對應的是【

B.圖2中的干涉條紋對應的是H

C.【的光子動量大于U的光子動量

D.P向。移動，電流表示數為零時I對應的電壓表示數比II的大

【答案】CD

【解析】根據題意可知。氫原子發生能級躍遷時，由公式可得

可知，可見光?的頻率大，波長小，可見光n的頻率小，波長大。

A.可知，圖1中的H0對應的是可見光n,故A錯誤；

B.由公式有，干涉條紋間距為

Ar=A-

d

由圖可知，圖2中間距較小，則波長較小，對應的是可見光I,故B錯誤;

C.根據題意，由公式可得，光子動量為

hv__h_

可知，I的光子動量大于II的光子動量，故C正確;

D.根據光電效應方程及動能定理可得

eUc=hv一%

可知，頻率越大，遏止電壓越大，則P向。移動，電流表示數為零時I對應的電壓表示數比H的大，故D

正確。

故選CD,

39.（2022?天津?高考真題）不同波長的電磁波具有不同的特性，在科研、生產和生活中有廣泛的應用。如

力兩單色光在電磁波譜中的位置如圖所示。下列說法正確的是（）

a光〃光

I可見光I

無線電波

長波短波微波紅外線紫外線X射線/射線

A.若如b光均由氫原了能級躍遼產生，產生a光的能級能量差大

B.若a、力光分別照射同一小孔發生衍射，。光的衍射現象更明顯

C.若外人光分別照射同一光電管發生光電效應，〃光的遏止電壓高

D.若八光分別作為同一雙縫干涉裝置光源時，。光的干涉條紋間距大

【答案】BD

【解析】由圖中力兩單色光在電磁波譜中的位置，判斷出〃光的波長兒大于〃光的波長片，。光的頻率

腺小于h光的頻率以。

A.若力光均由氫原子能級躍遷產生，根據玻爾原子理論的頻率條件

hv=En-Em

可知產生。光的能級能量差小，故A錯誤；

B.若〃光分別照射同一小孔發生衍射，根據發生明顯衍射現象的條件，4光的衍射現象更明顯，故B

正確；

C.在分別照射同一光電管發生光電效應時，根據愛因斯坦光電效應方程

eU,=心=6-%

可知〃光的遏止電壓低，故C錯誤：

D.〃、人光分別作為同一雙縫干涉裝置光源時，相鄰兩條亮紋或暗紋的中心間距

A.v=-A

（1

可知〃光的干涉條紋間距大，故D正確。

故選BDo

40.（2022?山東?統考高考真題）某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現象，狹縫』，邑的

寬度可調，狹縫到屏的距離為3同一單色光垂直照射狹縫，實驗中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。

下列描述正確的是（）

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，也發生了衍射

B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大

C.照射兩條狹縫時，增加3其他條件不變，圖乙中相鄰哈條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫S、邑到屏上P點的路程差為半波長的奇數倍、尸點處一定是暗條紋

【答案】ACD

【解析】A.由圖可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當光通過狹縫時，同時

也發生衍射，故A正確：

B.狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現象減弱，圖內

中亮條紋寬度減小，故B錯誤;

C.根據條紋間距公式可知照射兩條狹縫時，增加，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間

d

距增大，故C正確；

D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫號、S2到屏上尸點的路程差為半波長的奇數倍，Q點處一定是暗條紋，故

D正確。

故選ACD。

41.（2021?福建?統考高考真題）以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年

11月10口，中國載人潛水器"奮斗者”號創造了10909米深潛紀錄。此次深潛作業利用了水聲通信和電磁通

信等多種通信方式進行指令傳輸或數據交換，如圖所示。下列說法正確的是（）

通信衛星

衛星實時鏟1

通信/水面無線

探索一號=±FW*探索_號

露I無線藍綠光”鼐

?，通信

“奮斗者”號..出口“滄海”號

A.“奮斗者〃號與“探索一號〃通信的信息載體屬于橫波

B."奮斗者〃號與"滄海〃號通信的信息載體屬于橫波

C.“探索一號〃與通信衛星的實時通信可以通過機械波實現

D.“探索一號〃與“探索二號"的通信過程也是能量傳播的過程

【答案】BD

【解析】A.由題知，“奮斗者”號與"探索一號”通信是通過水聲音通信，由下而上，故信息載體屬于縱波，

故A錯誤；

B.由題知，"奮斗者"號與"滄海”號通信是通過水聲音通信，由左向右，故信息載體屬F橫波，故B正確;

C.因為太空中沒有介質，故機械波無法傳播，所以“探索一號〃與通信衛星的實時通信只能通過電磁通信來

實現，故C錯誤；

D.在傳遞信息的過程也是傳遞能量的過程，故“探索一號”與"探索二號〃的通信過程也是能量傳播的過程，

故D正確。

故選BDo

42.（2021?浙江?高考真題）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是（）

A.過肥皂膜最高和最低點的截面一定不是梯形

B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋

C.肥電膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發生變化

D.將肥皂膜外金屬環左側的把柄向上轉動90。，條紋也會跟著轉動90°

【答案】AB

【解析】A.肥皂膜因為自重會上面薄而下面厚，因表面張力的原因其截面應是一個圓滑的曲面而不是梯形,

A正確；

B.薄膜干涉是等厚干涉，其原因為肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，B正確；

C.形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現了振動加強點和振動減弱點，形成到破裂的過程上面越來

越薄，卜.面越來越厚，因此出現加強點和減弱點的位置發生了變化，條紋寬度和間距發生變化，C錯誤：

D.將肥皂膜外金屬環左側的把柄向上轉動90。，由于重力，表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀利

厚度會重新分布，因此并不會跟著旋轉90。；D錯誤。

故選ABO

43.（2020?江蘇?統考高考真題）電磁波廣泛應用在現代醫療中。下列屬于電磁波應用的醫用器械有（）

A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機

C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流情況的“彩超〃機

【答案】AB

【解析】A.紫外燈的頻率高，能量強，所以用于殺菌，屬于電磁波的應用，A正確；

B.X光的穿透能力較強，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應用，B正確；

C.超聲波霧化器是超聲波的應用，與電磁波無關，C錯誤；

D.彩超屬于超聲波的應用，與電磁波無關，D錯誤。

故選ABo

44.（2020?浙江?高考真題）如圖所示，波長為4和4,的兩種單色光射入三棱鏡，經折射后射出兩束單色光

和6,則這兩束光（）

A.照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能以”＞后心

B.射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距入%＞入丫6

C.在水中的傳播速度也＜取

D.光子動量P“＜P〃

【答案】BD

【解析】A.根據光路圖可知三棱鏡對b光的偏折程度更大，所以b光折射率大，頻率高，波長短。根據光

電效應方程：

hv=lVQ+EK

因為匕〉乙，所以鼠%＞&4，故A惜誤；

B.根據雙縫干涉條紋間距公式：

因為4＞4，所以故“＞人工，故3正確；

C.介質中傳播速度：

因為4＞明，所以匕＞以，故C錯誤；

D.根據光子動量的公式：

h

因為所以P?＞P“，故D正確。

故選BD.

45.（2015?全國?高考真題）實物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實中突出體現波動性的是（）

A.電子束通過雙縫實驗后可以形成干涉圖樣

B.B射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡

C.人們利慢中子衍射來研究晶體的結構

D.人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構

E.光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關

【答案】ACD

【解析】A.電子束通過雙縫實驗后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故A正確；

B.B射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，可以說明。射線是一種粒子，故B錯誤；

C.人們利慢中子衍射來研究晶體的結構，中子衍射說明中子是一種波，故C正確；

D.人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構，利用了電子的干涉現象，說明電子是一種波，故D正確；

E.光電效應實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，說明光是一種粒子,

故E錯誤。

故選ACDo

【點睛】本題主要是波粒二象性的理解，干涉和衍射是波特有的現象，而光電效應是粒子性的典型表現.最

好能記住相關結論.

46.（2015?全國?高考真題）如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面二的入射角為

仇經折射后射出4、8兩束光線，則_

A.在玻璃中，。光的傳播速度小于〃光的傳播速度

B.在真空中，〃光的波長小于方光的波長

C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率

D.若改變光束的入射方向使B角逐漸變大，則折射光線a首先消失

E.分別用4、力光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，。光的干涉條紋間距大于光的干涉條紋間距

【答案】ABD

【解析】ABC.由圖可知：玻璃磚對。光的折射率大于對b光的折射率，則。光的頻率大于b光的頻率；據

丸=￡知，在真空中，a光的波長小于力光的波長；據知，在玻璃中，〃光的傳播速度小廣力光的傳播

V

速度；故AB兩項正確，C項錯誤；

D.若改變光束的入射方向使0角逐漸變大，因為a光的折射率大，則折射光線。首先消失，故D正確；

E.。光的波長小于力光的波長，分別用“、力光在同?個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，。光的干涉條紋間距

小于人光的干涉條紋間距