2020-2021学年5 光的衍射当堂检测题

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．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），可以看到（　　）

A．黑白相间的直条纹 B．黑白相间的弧形条纹

C．彩色的直条纹 D．彩色弧形条纹

3．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

4．抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化（　　）

A．这里应用的是光的衍射现象

B．这里应用的是光的直线传播性

C．这里应用的是光的干涉现象

D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗

5．如图所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是(　　)

A．b在该介质中的折射率比a大

B．若用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条纹更宽

C．用a更易观测到泊松亮斑

D．做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大

6．小明在实验探究中用一束复色光沿AO方向（O是圆心）射入一半圆形玻璃砖，射出时分成a、b两束单色光，以下说法正确的是（            ）、

A．a光比b光先从玻璃砖中射出

B．若将光束AO绕O点逆时针转动，则a光先发生全反射

C．分别让a、b通过同一双缝干涉仪，则a光干涉条纹间距较大

D．分别让a、b通过同一单缝，则a光更容易发生衍射

7．在水下同一深度有两个不同颜色的点光源P、Q，已知P在水面形成的亮斑区域大于Q在水面形成的亮斑区域，以下说法正确的是

A．P光的频率大于Q光的频率

B．P光在水中的传播速度小于Q光在水中的传播速度

C．P光的临界角大于Q光的临界角

D．同一单缝衍射装置，P光的中央亮纹宽度比Q光的小

8．一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δ (也称频率宽度)，其中 + Δ和-Δ分别记为“上限频率”和“下限频率”．如图所示，某红宝石激光器发出的激光（其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光）由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成θ角．则下列说法正确的是（        ）

A．逐渐减小θ角，a光在液膜下表面先发生全反射

B．b光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大

C．a光更容易发生明显的衍射现象

D．相同装置做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距较小

9．为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于射入棱镜，经两次反射后光线垂直于射出，且在、边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光（　　）

A．a光的频率比b光的频率大

B．b光比a光更容易发生明显的衍射现象

C．在真空中，a光的传播速度比b光的大

D．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小

10．在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，以下说法正确的是（　　）

A．甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样

B．乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样

C．甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样

D．乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样

11．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象   （       ）

A．都是光的衍射现象

B．都是光的干涉现象

C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象

D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象

12．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

13．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于(       )

A．光的干涉、色散和衍射现象

B．光的干涉、衍射和色散现象

C．光的衍射、色散和干涉现象

D．光的衍射、干涉和色散现象

14．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

15．某同学在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05mm的窄缝，使用激光器作光源，进行光的衍射实验，如图所示．则他在光屏上看到的条纹是下面图中的

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些________的条纹，中央条纹最________、最________，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越_________，亮度越________．

17．如图所示两种条纹中，图_______所示是双缝干涉条纹，图_______所示是单缝衍射条纹．

18．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。

19．如图，在“观察光的衍射现象”试验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将_______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只是在_______情况下，光才可以看作是沿直线传播的．

三、综合题（共4题）

20．把游标卡尺的两个刀口充分靠近，通过由此形成的狭缝观看发光的日光灯，记录所看到的花样。

21．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。

22．让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，观察照在屏幕上光斑的变化．缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变化？

23．如图所示，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，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)。

参考答案：

1．A

2．C

3．B

4．A

5．B

6．B

7．C

8．D

9．D

10．A

11．C

12．C

13．A

14．A

15．B

16．     明暗相间     亮     宽     小     低

17．     （b）     （a）

18．     位置     动量

19．     减小     光的波长比障碍物小的多

20．

通过靠近的游标卡尺的刀口形成的狭缝观看发光的日光灯，是光的单缝衍射现象，看到的是彩色条纹，中间条纹最宽，两侧条纹变窄，并且狭缝越宽衍射条纹间距越小。

21．

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。

22．

大约0.8 mm时会出现条纹，当缝间距变小时，屏幕上条纹间距逐渐变宽，但亮度逐渐减弱

23．

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，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。