2022届高考物理选择题专题强化训练：光的衍射现象(北京使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：光的衍射现象(北京使用)，共11页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共18小题；共72分）
1. 单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是下图中
A. B.
C. D.

2. 某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则他在光屏上看到的条纹是
A. B.
C. D.

3. 在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部。内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。光在光导纤维中的传输利用了
A. 光的折射B. 光的衍射C. 光的干涉D. 光的全反射

4. 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. 彩色的弧形条纹

5. 在学习了光的衍射现象后，雷依回家后自己设置了一个小实验在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到的现象是
A. 先是圆形亮区，最后完全黑暗
B. 先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗
C. 先是圆形亮环，最后完全黑暗
D. 先是圆形亮环，再是圆形亮区，最后完全黑暗

6. 对于单缝衍射的现象，下列说法正确的是
A. 缝的宽度 d 越小，衍射条纹越亮
B. 缝的宽度 d 越小，衍射现象越明显
C. 缝的宽度 d 越小，光的传播路线越接近直线
D. 入射光的波长越短，衍射现象越明显

7. 如图所示为光的双缝干涉实验装置示意图，下列说法正确的是
A. 若 P 点是亮条纹，说明该处是光的加强区域，P 点到双缝的路程差为半波长的奇数倍
B. 照射单缝 S 的单色光的频率越大，光屏上出现的条纹间距越大
C. 若将单缝 S 去掉，再将 S1 缝封住仅留下 S2，则白光通过 S2 光屏上会出现彩色条纹，但不是干涉条纹
D. 撤去双缝同时逐渐增大单缝宽度，光屏上一直出现明暗条纹

8. 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

9. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是
A. 甲、乙是光的干涉图样
B. 丙、丁是光的干涉图样
C. 形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短
D. 形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短

10. 如图所示的 4 幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、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）。则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是
A. 红黄蓝紫B. 红紫蓝黄C. 蓝紫红黄D. 蓝黄红紫

11. 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

12. 下列现象中，属于光的衍射的是
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. 日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹

13. 在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。假设一束由红光和蓝光组成的复合激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是
A. 图中光束 ① 是红光，光束 ② 是蓝光
B. 在光盘的透明介质层中，光束 ① 比光束 ② 传播速度更快
C. 若光束 ① 、 ② 先后通过同一单缝衍射装置，光束 ① 的中央亮纹比光束 ② 的窄
D. 若光束 ① 、 ② 先后通过同一双缝干涉装置，光束 ① 的条纹宽度比光束 ② 的宽

14. 下列有关光现象的说法不正确的是
A. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B. 泊松亮斑是光的衍射现象
C. 双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
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

15. 下面哪些属于光的干涉现象
A. 雨后美丽的彩虹
B. 对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹
C. 阳光下肥皂膜上的彩色条纹
D. 光通过三棱镜产生的彩色条纹

16. 在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介，光盘上的信息通常是通过激光束来读取的，若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是
A. 图中光束①是红光，光束②是蓝光
B. 在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快
C. 若光束①、②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄
D. 若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽

17. 下列说法正确的是
A. 质量相同的物体，速度大的惯性大
B. 紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象
C. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场
D. 根据狭义相对论的原理，对不同的惯性参考系，物理规律都是一样的

18. 有关光的本性的说法正确的是
A. 关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“披动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性
B. 光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子
C. 光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性
D. 在光的双缝干涉实验中，如果光通过双缝显出波动性，如果光只通过一个缝则显出粒子性

二、双项选择题（共6小题；共24分）
19. 用卡尺观察光的衍射现象时，下列说法中正确的是
A. 卡尺形成的狭缝应平行于日光灯，且狭缝远离日光灯，人眼也远离狭缝进行观察
B. 卡尺狭缝平行于日光灯观察时，可观察到中央为白色条纹，两侧为彩色条纹，且彩色条纹平行于日光灯
C. 狭缝由 0.5 mm 宽度缩小到 0.2 mm，条纹间距变宽，亮度变暗
D. 狭缝由 0.5 mm 宽度扩展到 0.8 mm，条纹间距变宽，亮度变暗

20. 抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示。激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，则
A. 这是利用光的干涉现象
B. 这是利用光的衍射现象
C. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了
D. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了

21. 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. 光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D. 光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射

22. 为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：（1）用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像（由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显的衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高）；（2）利用 X 射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列。下列分析中正确的是
A. 电子显微镜所利用的是，电子的物质波波长比原子尺寸小得多
B. 电子显微镜中电子束运动的速度很小
C. 要获得晶体的 X 射线，X 射线波长要远小于原子的尺寸
D. 中子的物质波波长可与原子尺寸相当

23. 以下说法中正确的是
A. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉
B. 对于同一障碍物，波长越大的光波，越容易绕过去
C. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的—种干涉现象
D. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的—种衍射现象

24. 下列说法正确的是
A. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
B. 用光导纤维传送图象信息，这是光的衍射的应用
C. 眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象
D. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰

三、多项选择题（共6小题；共24分）
25. 关于衍射光栅，下列说法正确的是
A. 衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的
B. 衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类
C. 透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝
D. 透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝

26. 对光的衍射现象的定性分析，正确的是
A. 光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象
B. 衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C. 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D. 光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论

27. 如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成 a 、 b 两束单色光。则
A. 玻璃砖对 a 光的折射率为 2
B. b 光的频率比 a 光的频率大
C. b 光在玻璃中的传播速度比 a 在玻璃中的传播速度大
D. 让 a 、 b 通过同一条狭缝，a 光衍射现象较明显

28. 关于光的本性，下列描述正确的是
A. 泊松亮斑说明光具有波动性B. 薄膜干涉说明光具有波动性
C. 单缝衍射说明光具有波动性D. 偏振现象说明光是一种纵波

29. 以下现象中能反映光具有波动性的是
A. 通过捏紧的两铅笔杆间的缝隙观看发光的日光灯，呈现出条纹
B. 雨后马路积水上的油膜呈现彩色的条纹
C. 光电效应现象
D. 光的偏振现象

30. 有关光的应用，下列说法正确的是
A. 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
B. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象
D. 在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理
E. 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衍射现象
答案
第一部分
1. A
【解析】光的双缝干涉条纹是等间距等宽度的明暗相间的条纹，而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大最亮的亮条纹，在中央亮条纹两边的亮条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故选项A正确.
2. B
【解析】单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，故衍射条纹也是水平的，B 正确。
3. D
4. C
【解析】白炽灯发出的是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的衍射条纹间距不同，各单色光相互叠加，成为彩色直条纹。
5. B
【解析】在圆孔由大到小调节的过程中，当孔较大时，光沿直线传播，在屏上得到圆形亮斑；
当孔的直径减小到与光波的波长相近时，产生光的衍射现象，屏上将出现明、暗相间的亮环；
当孔继续减小到完全闭合时，没有光到达屏上，屏上完全黑暗。
6. B
【解析】发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸小于波长或相差不多，缝的宽度越小，衍射现象越明显，故 B 选项正确。
7. C
【解析】在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多，若 P 点是亮条纹，说明该处是光的加强区域，P 点到双缝的路程差为波长的整数倍，选项 A 错误；
照射单缝 S 的单色光的频率越大，波长越短，光屏上出现的条纹间距越小，选项 B 错误；
若将单缝 S 去掉，再将 S1 缝封住仅留下 S2，则白光通过 S2 光屏上会出现单缝衍射的彩色条纹，选项 C 正确；
撤去双缝同时逐渐增大单缝宽度，光屏上将先出现衍射条纹后出现亮区，选项 D 错误。
8. C
9. A
【解析】干涉条纹是等间距的条纹，衍射条纹是不等间距的条纹。因此，甲、乙图是干涉图样，丙、丁图是衍射图样，A正确，B错误。由公式 Δx=ldλ 可知，条纹宽度与 l 、 d 、 λ 均有关，故无法判断甲图样与乙图样光的波长的大小关系，C错。丙、丁两图中由于缝的大小关系没有限定，故无法比较丙、丁图样光的波长的大小关系，D错。
10. B
【解析】双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，而红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；又由于黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅为紫光的衍射图样.
11. B
【解析】题设条件知，θ1a=θ1b，θ2a<θ2b，由 n=sinθ1sinθ2，知 na>nb，A错误；
因为 na>nb，所以 λa<λb，又 Δx=ldλ，故 Δxa<Δxb，B正确，D错误；
而波长越长，衍射现象越明显，C错误。
12. B
【解析】彩虹是光的色散现象，海市蜃楼是光的折射、全反射现象，肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，选项 A、C、D 错误；
通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，选项 B 正确。
13. C
14. D
【解析】光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，选项A正确；
泊松亮斑是光的衍射现象形成的，选项B正确；
双缝干涉实验中条纹间距 Δx=ldλ，紫光改为红光即 λ 增大，则 Δx 增大，选项C正确；
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减弱反射光的强度，使照片清晰，选项D错误。
15. C
16. C
【解析】由图可知，①的折射率大于②的折射率，所以①是蓝光，②是红光，A 错；由 n=cv 得，在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度要慢，B 错；由干涉和衍射的特点可知，频率越大，条纹宽度越窄，所以 C 对 D 错。
17. D
【解析】物体的惯性只与其质量有关，与其他任何因素都无关，故A错误；
当小孔或障碍物的直径接近或小于波的波长时才会出现明显的衍射现象，而紫外线的波长小于红外线的波长，故红外线比紫外线更容易产生显著的衍射现象，故B错误；
麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，如果电场是随时间成线性变化的，则产生的磁场是恒定不变的，故C错误；
狭义相对论指出，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故D正确。
18. C
【解析】牛顿提出“微粒说”不能说明光的本性，A 错；
光既不能看成宏观上的波也不能看成微观上的粒子，B 错；
双缝干涉和单缝衍射都说明光的波动性，当让光子一个一个地通过单缝时，曝光时间短显示出粒子性，曝光时间长则显示出波动性，D 错误。
第二部分
19. B， C
【解析】当卡尺狭缝平行于日光灯，狭缝远离日光灯时，眼睛应靠近狭缝进行观察，观察到平行于日光灯的彩色条纹，且中央为白色条纹，A错误，B正确；
狭缝越窄，衍射现象越明显，即条纹间距变宽，但亮度变暗，C正确，D错误.
20. B， D
【解析】由图样可知，这是利用了光的衍射现象，当丝变细时（相当于狭缝变窄）条纹间距变宽，B、D选项正确.
21. A， C
【解析】单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹。
白光的衍射图样是彩色条纹，光照到不透光小圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象。
光的衍射现象只有明显与不明显之分，D 项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。
22. A， D
23. A， B
24. C， D
【解析】太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象，A错；
用光导纤维传送图象信息是利用了光的全反射，B错；
眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象，C对；
在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，D对.
第三部分
25. A， B， D
【解析】对于透射光栅来说，当光照到刻痕上时，由于光发生漫反射而不能透过，故选项C错.
26. A， B， C
【解析】根据光的衍射现象的定义可知选项A正确；
衍射图中有亮、暗条纹，这是光波相互叠加的结果，加强区为亮条纹，减弱区为暗条纹，选项B正确；
因为衍射也是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力证据，选项C正确；
当障碍物较大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，即光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误.
27. A， B， D
【解析】 a 光的折射率 n=sin45∘sin30∘=2，故A对；
由题图可知，a 光的偏折程度比 b 光的小，所以 a 光折射率小，频率也小，由 n=cv 可得 v=cn，a 光在玻璃中的传播速度比 b 光的大，故B对，C错；
a 光频率变小，波长长，所以衍射现象更明显，D正确。
28. A， B， C
29. A， B， D
30. B， C， D
【解析】拍摄玻璃橱窗内的物品时，由于玻璃反射光的干扰，景物的像往往比较模糊，而在镜头前加一个偏振片（偏振片的透振方向与反射光的振动方向垂直）可以减弱反射光，使景像更清晰，但是偏振片不能增加透射光的强度，选项A错误；
光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项B正确；
用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的色散现象，利用了光的折射原理，选项C正确；
在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，选项D正确；
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薄膜干涉现象，选项E错误。