人教版 (2019)选择性必修 第一册5 光的衍射课时作业

4.5光的衍射同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是

A．中央均为亮点的同心圆形条纹

B．中央均为暗点的同心圆形条纹

C．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的

D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的

2．下列说法中正确的是（　　）

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干涉现象

B．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象

C．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象

D．人造地球卫星用红外遥感技术拍摄云图照片是利用光的干涉现象

3．用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是（　　）

A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的

B．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的

C．中央均为亮点的同心圆条纹

D．中央均为暗点的同心圆条纹

4．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

5．下列说法不正确的有（       ）

A．伽利略最早发现单摆等时性原理，惠更斯得出了单摆周期公式

B．物理学家泊松将光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，说明光发生了衍射现象，牛顿环说明光发生了干涉现象

C．奥斯特发现了电流的磁效应，焦耳发现了电流的热效应

D．用同一装置做托马斯杨干涉实验，若得到的A单色光条纹间距比B单色光条纹间距大，则在同一介质中A光的波长长、波速大，对介质的折射率大、临界角大

6．下列现象属于折射现象的是（　　）

A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样 B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样

C．白光经过三棱镜得到彩色图样 D．白光照射单缝后，在光屏上出现彩色条纹

7．如图所示观察光的衍射现象装置，让激光束通过一个狭缝，观察到光屏上出现衍射图样．现保持狭缝到光屏的距离不变，微微减小狭缝的缝宽，则再观察到的条纹是

A．间距相等的更窄条纹 B．间距相等的更宽条纹

C．间距不等的更窄条纹 D．间距不等的更宽条纹

8．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是（　　）

A．雨后的彩虹

B．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓

C．路面上的油膜阳光下呈现彩色

D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑

9．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（　　）

A．黄绿红紫 B．黄紫红绿 C．红紫黄绿 D．红绿黄紫

10．下面四种现象中，不是由光的衍射现象造成的有（　　）

A．通过游标卡尺观察两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹

B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑

C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子

D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环

11．某同学用红光做实验，拍摄到屏上亮条纹的照片如图甲、乙所示，则该同学做的是（　　）

A．单缝衍射实验，甲图中单缝的宽度小

B．单缝衍射实验，乙图中单缝的宽度小

C．双缝干涉实验，甲图中双缝到屏的距离大

D．双缝干涉实验，乙图中双缝到屏的距离大

12．下列说法中不正确的是（　　）

A．“泊松亮斑”由于光的衍射引起的

B．沙漠“蜃景”是光的干涉现象

C．救护车驶离观察者时，观察者听到警笛音调变低，是由于波的多普勒效应引起的

D．观察者在车厢内和在地面上观测到的光速一致，这说明了光速与惯性参考系的选取无关

13．a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射光线更靠近法线，由此可判定(　　)

A．a比b更容易发生衍射现象

B．当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb，则Ca<Cb

C．在介质中b的速度较大

D．单色光b的频率较低

14．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，下列说法正确的是（　　）

A．三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率

B．在三棱镜中a光的传播速度大于b光的传播速度

C．同一种介质对a光的全反射临界角大于对b光的全反射临界角

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

15．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光现象，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．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色

C．雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹

D．通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹

二、填空题（共4题）

16．凡是波都具有衍射现象，而把光看做直线传播的条件是_______，要使光产生明显的衍射的条件是______。

17．以下说法中正确的是____________

A光导纤维是应用了光的全反射

B．天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象

C．白光经玻璃三棱镜折射发生色散时，红光的偏折角最大

D．泊松亮斑是泊松在证明光具有波动性时发现的

E在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影

18．下列说法正确的是_________．

A．泊松亮斑是光的衍射现象

B．彩虹现象与光的全反射有关

C．全息照相利用了激光的干涉原理

D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性

E.不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的

19．细丝和单缝有相似的衍射图样．在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图1中a和b所示．已知细丝Ⅰ的直径为，现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径，如图2所示，细丝Ⅱ的直径为______图1中的______填“a”或“b”是细丝Ⅱ的衍射图样．

三、综合题（共4题）

20．下列在生活中常常看到的自然现象，分别属于什么光学现象？

（1）漂浮在水面上的油花呈现彩色；

（2）透过尼龙纱巾看发光的电灯，可看到比纱巾方孔大的彩色网络；

（3）夏天早晨草地上露水在阳光照射下出现彩色光点。

21．如图所示是某质点做简谐运动的振动图象．根据图象中的信息，回答下列问题：

(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？

(2)质点在10 s末和20 s末的位移是多少？

(3)质点在15 s和25 s末向什么方向运动？

(4)质点在前30 s内的运动路程是多少？

22．太阳光照射一块遮光板，遮光板上有一个大的三角形孔，太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑。请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变化？请你说明其中的道理。

23．用物理知识讨论假想中的衍射现象。

(1)可见光的波长是微米数量级的，人眼的瞳孔的直径是毫米数量级的。假想有一种眼睛的瞳孔是微米数量级的，视网膜非常灵敏，能感觉非常微弱的光线，这时所看到的外部世界将是一幅什么景象？

(2)人体的线度在米的数量级，这个数值恰与人耳的可听声波的波长相近。根据这一事实，假想某种动物可听到波长是毫米数量级的声波，请说出一些能体现衍射现象的场景。

参考答案：

1．A

2．A

3．C

4．C

5．D

6．C

7．D

8．B

9．C

10．C

11．A

12．B

13．A

14．D

15．D

16．

[1]光看做直进的条件是障碍物与孔的尺寸比波长大得多；

[2]要使光产生明显衍射的条件是障碍物与孔的尺寸与波长差不多或比波长小。

17．ABE

18．ACE

19．     0.999；     a；

20．(1)薄膜干涉；(2)衍射；(3)色散现象

21．(1)20 cm　(2)20 cm　0　(3)负方向　负方向　(4)60 cm

22．

当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏首先出现的是三角形光斑；之后随卷小孔的继续绾小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑；驻若小孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现了明暗相间的衍射条纹。

23．

(1) 可见光的波长是微米数量级的，如果有一种眼睛的瞳孔直径是微米数量级的，可见光通过瞳孔时会发生明显的衍射现象，且各种不同颜色的光发生衍射时的条纹间距不相同。这时所看到的外部世界将是一幅扭曲的，色彩斑斓的景象

(2) 1.池塘里的水波遇到突出在水面上的水石块，小石块对波的传播无影响

2．水波前进方向上有带孔的屏，水波通过小孔传播到屏后的广泛区域

3.闻其声不见其人