1、（试卷满分 100 分，考试时间为 100 分钟） 一、选择题（本题包括19小题。1-15小题为单选，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每题2分。16-19小题为多选，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分；每选错一个扣3分，最低得分为0分。共计50分）1.下列说法中正确的是（ ）A.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦首次捕捉到了电磁波 B.波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 C.通常的讲话产生的声波，经过尺寸为1m左右的缝会发生明显的衍射现象D.衍射是波的叠加现象 【答案】C考点：波的衍射、物理学史知识。【名师点睛】麦克斯韦预言了电磁波的存在，证实了电磁波的存在。对于
2、电磁学物理学史中科学家的贡献，可结合时代背景，科学家的理论和实验进行记忆。波能发生明显衍射的条件：波的波长与障碍物尺度差不多，甚至更大时，才会发生明显衍射。干涉是波叠加现象。2.两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么（ ）A.两列波的周期不一定相同B.振动加强区域的各质点都在波峰上C.振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱D.振动加强的区域和振动减弱的区域不断地周期性地交换位置【答案】C【解析】试题分析：波叠加时发生稳定干涉的条件：1、频率相同即周期相同 2、相位差恒定 故A错。振动加强区域各质点振动强，振幅大，但仍在振动，故不同时刻振动到不同位置，不全在波峰上，故B错。波叠加后形成稳
3、定的干涉图样，振动加强区域的点振动始终加强，振动减弱区域的点振动始终减弱。故C对D错。故选C。考点：波的干涉【名师点睛】本题考查波的干涉现象，能发生稳定干涉的条件为：两振源频率相同，相位差恒定。波发生干涉，形成稳定的干涉条纹，有些点的振动始终加强，有些点的振动始终减弱。振动加强点的振幅变大，振动变强，振动减弱点的振幅减小，甚至为零，振动变弱。但振动加强点仍在平衡位置附近振动，不同时刻位置不同。3.医院有一种先进的检测技术彩超，向病人体内发射频率已精确掌握的超声波.超声波经血液反射后被专用仪器接收，测出反射波的频率变化，就可以知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象（ ）A.多普勒效应
4、B.波的衍射 C.波的干涉 D.共振 【答案】A考点：波的多普勒效应【名师点睛】多普勒效应的原理是波源移动致使接收到的波的频率发生变化，由题意可知，仪器测出的是频率的变化，由此可知该技术原理。理解我们未知技术关键是分析原理，找出相应的物理规律即可得出结论。4.下列说法不正确的是（ ）A.若声波波源远离观察者，则观察者接收到的声波频率增大B.声波击碎玻璃杯的实验原理是共振C.超声波在水中传播的距离要比光波远得多D. “闻其声而不见其人”是声波的衍射现象【答案】A考点：波的衍射、共振、传播和多普勒效应。【名师点睛】本题考查波的特性，波可发生干涉、衍射、多普勒效应等，要想判定各种实例属于什么现象，需
5、要深入理解干涉、衍射、多普勒效应的原理。5.一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则（ ） A.声波周期不变，波长变小 B.声波频率不变，波长变大C.声波频率变小，波长变大 D.声波频率变大，波长不变【答案】B【解析】试题分析：声波的频率或周期只由振源的频率决定，振源不变，则声波的频率不变。从空气进入水中，声速变大，由 ，可得波长变大。故B对，ACD错。故选B。考点：波长、波速、频率的关系。【名师点睛】机械波的频率由振源决定，速度由介质决定，波长由介质和振源共同决定。由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变；根据公式vf计算即可。6.一束光线从空气射向折射率为1.5的
6、玻璃内，入射角为45，下面光路图中正确的是（ ）【答案】C【解析】试题分析：光由空气射向玻璃，是光疏介质射入密介质，不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射，光折射角小于入射角，反射角等于入射角，故C正确，A、C、D错误。故选C。考点：光的折射。【名师点睛】折射定律是几何光学的基本定律之一。光从空气斜射入水或其它透明介质中时：折射光线与入射光线、法线在同一个 平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角。此题中还要注意光是从光疏介质向光密介质中传播，故不可以发生全反射。7.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的（ ）A.速度变慢，波长变短 B.速度不变，波长变短C.周期变小，波长变
7、长 D.周期不变，波长变长 【答案】A【解析】试题分析：一束单色光由空气射入玻璃，即由光疏介质进入光密介质时，速度减小，频率不变，根据 ，所以波长变短。选项A正确。BCD错。故选A。考点：波长、波速、频率的关系。【名师点睛】光由光疏介质向光密介质中传播，速度变小。此题关键是弄清楚波长、波速、频率的大小关系和决定因素。8.已知某玻璃对黄光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（ ）A.在该玻璃中传播时，黄光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，黄光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验，黄光的相邻条纹间距较大【答案】C考点：折射率与光频
8、率、波长、临界角、光子能量的关系。【名师点睛】根据黄光的折射率比红光的折射率大，可判定出这两种光在该玻璃中的波速、频率、波长、临界角等大小情况，这是解题关键所在，这些规律必须明确。然后根据相关物理知识判定解答。9.在杨氏双缝干涉实验中，正确的有 （ ）A.用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源，屏上将呈现红白相间的条纹C.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D.用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹【答案】D考点：双缝干涉及单缝衍射。【名师点睛】当光程差为相干光波长的整数倍是时表现亮条纹，当光程差为相干光半个波长的奇数倍时，呈现暗
9、条纹。两列光频率相同才能发生干涉现象。掌握了干涉和衍射现象发生的机理和具体的现象就能顺利解决此类题目。10.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）A.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B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维束内传送的图像是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 【答案】D【解析】试题分析：检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误； 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故B错误；光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故C
10、错误；增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；故选D。考点：光的干涉、衍射、色散、全反射等。【名师点睛】解答本题应掌握光的折射、全反射及干涉等在生产生活中的应用。人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用。11.下列有关光现象的说法正确的是（ ）A.在光的双缝干涉实验中，若仅将双缝间距变小，则条纹间距一定变大B.以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C.相同衍射装置，紫光的衍射现象比红光明显D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度【答案】A考点：光的双缝干涉、全反射、偏振、衍射。【名师点睛】双缝干涉实
11、验中相邻亮条纹之间的距离满足公式；全反射的临界角C满足折射定律；发生明显衍射的条件是障碍物或小孔的“尺寸”和波长差不多或比波长小。偏振片只能使振动方向与偏振片狭缝的方向相同的那一部分光透过透过，而其它光不能通过；掌握了该部分知识的基本概念即可顺利解决此类题目。12.下列说法正确的是 （ ）A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象B.用X光机透视人体是利用开普勒效应C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象【答案】A【解析】试题分析：分光镜是利用色散元件（三棱镜或光栅）将白光分解（光的折射）成不同波长的单色光，A正确； 用X光机透视人体是利用X光的穿透性，B
12、错误；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，C错误； 门镜可以扩大视野是利用光的折射现象，D错误。故选A。考点：光的折射、色散、全反射等。【名师点睛】解答本题应掌握光的折射、全反射及色散等在生产生活中的应用。人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用。了解一些应用的原理非常必要。13.下列说法正确的是（ ）A.两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光B.偏振光可以是横波，也可以是纵波C.因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象D.激光可以像手术刀一样切除肿瘤【答案】D考点：偏振光的概念，激光的特性。【名师点睛】光是否能够成为偏振光与是否通过狭缝
13、无关；偏振现象只有横波才能发生；激光的特性：1、方向性好是指激光的平行度好，传播过程中不容易扩散，并不是说激光不能发生衍射现象；2、激光的另一个特点是亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，可以用作“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤等。解决此题应掌握偏振光概念机激光特点。14.下列说法不正确的是（ ） A.天空呈蓝色是因为波长大的光容易被大气色散 B.傍晚阳光比较红是因为红光和橙光不容易被大气吸收 C.微波炉的原理是电磁感应 D.利用激光加工坚硬材料【答案】C【解析】试题分析：七种单色光中，红光波长最长，紫光波长最短。波长较长的红光透射性较好，能透过大气中的微粒到达地面，而波长较短的蓝靛
14、紫光，很容易被大气中的微粒散射，是天空蔚蓝。故A对。早上和傍晚是因为阳光斜着照到地球上，光在穿过带雾的大气层时被减弱了，大气对阳光中波长较短的蓝光形成色散，蓝紫光大部分被散射掉了，而红光对烟雾穿透力强，故剩下红光橙光透过大气射入我们眼中，看到的是红色的。故B对。微波炉的工作原理是微波与水分子的频率相差不多，在高频率交替变化的电磁场作用下，食物中水分子不断反复极化振动，释放大量的热能来加热食物。故C错。激光的亮度高，聚集的能量高，故可利用激光加工坚硬的材料。故D对。考点：太阳光谱和色散在实际生活中应用，激光特性。【名师点睛】天空蔚蓝是因为蓝紫光的散射，傍晚阳光红是因为红橙光不容易被大气吸收，微波
15、炉原理是食物中水分子在交变电磁场的作用下，水分子振荡加热食物，激光具有高能量可加工坚硬材料。解决此题应知道太阳光谱和色散原理，微波炉的工作原理和激光特性。学生在了解其原理和特性基础上，多了解一些实际应用。15.根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中不正确的是（ ）A.教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B.工作时打点计时器必有磁场和电场C.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D.电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直【答案】C考点：麦克斯韦电磁场理论。【名师点睛】本题应根据麦克斯韦的电磁场理论分析答题麦克斯韦电磁场理论主要内容为：变化的电场周围产生磁场，变
16、化的磁场周围产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；非均匀变化的电场产生变化的磁场，非均匀变化的磁场产生变化的电场；变化的电场与变化的磁场交替产生，形成一个统一体-称为电磁场。本题关键要理解并掌握麦克斯韦电磁场理论，理解要准确，关键词不能搞错要熟练掌握基础知识，灵活应用基础知识即可正确解题。16.如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，下列说法正确的是（ ）A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射
17、方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 【答案】ABD考点：光的折射和干涉。【名师点睛】本题解题关键是由折射角的情况判断折射率的大小关系，从而判断波长、临界角、波速等大小关系。同学们要牢记折射率与波长、波速、临界角的大小关系。17.如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则错误的是（ ） A.从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光B.从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光C.从a点和b点射出的
18、都是红光，从ab中点射出的是紫光D.从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光E.光在ab面上不可能发生全反射 【答案】ACD考点：折射率的考查，全反射【名师点睛】根据各种色光的折射率不同，所以对应的临界角不同，折射角不同。经过某一介质后，偏向角不同，从而判断选项。全反射的条件：从光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角。本题解题关键要记住各种色光的折射率大小关系。18.对于光波和声波，正确的说法是（ ）A.它们都能在真空中传播 B.它们都能产生反射和折射 C.它们都能产生干涉 D.声波能产生干涉而光波不能 E.它们都能产生衍射【答案】BCE【解析】试题分析：光波是电磁波，声波属于机械波
19、。机械波传播必须要有介质，电磁波不需要介质，能在真空中传播。它们都是波，故都具备波所具有的特征，即反射、折射、干涉、衍射等现象。故AD错，BDE对。故选BDE。考点：机械波与电磁波的区别及共同特性。【名师点睛】本题关键是明确机械波和电磁波的区别和共性。19. 一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃表面，下列说法正确的是（ ）A.入射角大于45时，会发生全反射现象B.无论入射角多大，折射角都不超过45C.欲使折射角等于30，应以45入射角入射D.当入射角等于arc tan时，反射光线和折射光线垂直E.当入射角等于arc tan时，入射光线和反射光线垂直【答案】BCD考点：折射定律、全反射。【名师点
20、睛】发生全反射的条件：从光疏介质到光密介质且入射角大于临界角，由此判断是否发生全反射。光反生折射时，遵循折射定律，n=sini/sinr。二、计算题（本题共5小题，每题10分，共计50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）20.由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。如图所示，要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来， 则：（1）画出一次全反射光路图；（2）光导纤维所用材料的折射率至少应为多少？【答案】（1）
21、见解析图 （2）n= 【解析】试题分析：（1）考点：全反射、折射定律。【名师点睛】要保证不会有光线从侧面跑出来，其含义是不管入射角多大都能在测量壁发生全反射。令入射角等于90，再由折射定律和全反射临界角公式、几何关系就可以求出材料的折射率。21. 为从军事工事内部观察到外面的目标，在工事壁上开一正方形孔。设工事壁厚d20cm，孔的宽度L20cm，孔内嵌入折射率n的玻璃砖，如图所示，求： （1）嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？（2）要想使外界180范围内景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？【答案】 （1） 120 （2） n【解析】试题分析： （1）光路图如图所
22、示，由折射定律得考点：折射定律【名师点睛】本题为光的折射和全反射在军事上的应用，应作出光路图，利用折射定律和几何关系解答。22.某半圆形有机玻璃砖的横截面如图所示，半径为R，O为圆心，一束平行光线照射到玻璃砖MO面上，中心光线a沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，已知aOM=45o。求：（1）玻璃砖的折射率n；（2）玻璃砖底面MN出射光束的宽度是多少？【答案】（1） （2） 考点：折射定律和全反射。【名师点睛】光线在O点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，由临界角公式，求出玻璃砖的折射率n。光线从MN面射出时会发生全反射现象，则可得出不能从MN边射出的边界；再分析光从玻璃上表面射入的光
23、线的临界值可得出光束宽度。23.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知A=60，C=90；一束极细的光于AC边距C点为的点E垂直AC面入射，AC =a，棱镜的折射率n=求：（1）光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角；（2）光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间（设光在真空中的传播速度为c）【答案】（1） （2） 考点：折射定律和全反射。【名师点睛】解决几何光学问题关键要画出光路图，再利用几何知识找到入射角。由折射定律求解折射角。解此类题的基础是初中数学几何知识。要注意的是光在介质中的速度为。24.如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同
24、，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距为4m，若S1、S2振动频率均为10Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以RBS1为半径画圆。 （1）该波的波长为多少？（2）在S1、S2连线之间（S1和S2两波源点除外）振动减弱的点有几个？（3）在该圆周上（S1和S2两波源点除外）共有几个振动加强的点？ 24. 【答案】（1）1m （2）8个减弱点 （3）14个加强点考点：波的干涉。【名师点睛】波发生干涉的条件：频率相等，相位差恒定。振动方向相同，步调一致的波源波叠加后振动加强点的位置，振动减弱点的位置。S1与S2之间相距为4m，（S1和S2两波源点除外）此题中距离差小于4个波长。