4.5光的衍射 课时练(Word解析版)

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名称 4.5光的衍射 课时练(Word解析版)
格式 doc
文件大小 319.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-08 07:13:02

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文档简介

2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第一册
4.5光的衍射
课时练(解析版)
1.如图,用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘,例如小分币,我们可以在光屏上看到的图样为下图中的(

A.B.C.D.
2.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.
3.在观察光的单缝衍射现象时,当狭缝宽度从
0.1mm
逐渐增加到
0.5mm
的过程中,通过狭缝观察线状光源的情况是(  )
A.不再发生衍射现象
B.衍射现象越来越不明显
C.衍射条纹亮度逐渐变暗
D.衍射条纹的间距逐渐变大
4.如图,
分别为两束波长的单色光经过同一实验装置得到的图样,
则(  )
A.
为干涉图样,
B.
为干涉图样,
C.
为衍射图样,
D.
为衍涉图样,
5.单色光源发出的光经一狭缝,照射到光屏上,若黑色的表示暗条纹,白色表示亮条纹,则可观察到的图象是(  )
A.B.
C.D.
6.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
7.下列说法不正确的是(  )
A.5G的电磁波比4G的电磁波衍射能力更强
B.天空是亮的原因是大气对阳光的散射
C.天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射
D.晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被吸收掉了
8.下面关于光学现象解释,说法正确的是(  )
A.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉造成的
B.天空中彩虹是光的干涉造成的
C.圆形挡板阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的干涉造成的
D.光的干涉、衍射现象说明光具有粒子性
9.下列哪种现象不是由于衍射形成的(

A.通过两支铅笔中间的狭缝观察发光的日光灯会看到彩色条纹
B.光照在不透光的小圆盘上,在其后面阴影中心会出现小亮点
C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面能看到彩色条纹
D.小刚藏在讲桌后面说话,其他同学能够“闻其声不见其人”
10.下列说法正确的是(  )
A.两个普通光源发出的光也能发生干涉现象,只是由于现象不明显,不容易观察到
B.生活中的多普勒效应是很常见的,汽车鸣笛向我们驶来,我们会听到音调变高,这就是声波的多普勒效应
C.狭义相对论的第一个基本假设:力学规律在任何惯性系中都是相同的
D.分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验,前者中央亮纹较宽
11.一束复色光沿半径方向射向一半球形玻璃砖,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.a、b光在玻璃中的折射率关系为
B.a、b光在玻璃中的传播速度关系为
C.增大复色光的入射角,b光先发生全反射
D.用同一单缝装置进行衍射实验,a光中央亮纹间距比b光的宽
12.a、b两束单色光从水中射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角,下列说法正确的是(  )
A.以相同的入射角从空气斜射入水中,a光的折射角小
B.分别通过同一双缝干涉装置,a光形成的相邻亮条纹间距大
C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能
D.通过同一玻璃三棱镜,a光的偏折程度大
E.分别通过同一单缝衍射装置,b光形成的中央亮条纹窄
13.下列说法中正确的是  
A.做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关
B.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关
D.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为使实验结果较为准确,应选用10cm长的细线和小铁球
E.各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样,为
14.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.透射光栅中有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
15.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成,如图所示,一复色光以入射角射入光导纤维后分为a,b两束单色光,a,b两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出,下列说法正确的是(  )
A.从空气射入光导纤维,a光、b光的波长都变短
B.内芯折射率小于外套的折射
C.分别经过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距比b光的大
D.b光比a光更容易发生衍射现象
16.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。
17.某同学利用游标卡尺观察教室内日光灯的衍射现象.他将游标卡尺的两个测量脚逐渐靠近,将眼睛紧贴着狭缝观察日光灯,并让狭缝与日光灯管平行.当游标卡尺之间的狭缝足够小的时候,他观察到了光的衍射现象,此时游标卡尺如下图.
(1)请读出此时游标卡尺的读数________________.
(2)请描述他看到的现象:_______________________________.
18.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?
19.用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔,用眼睛通过小孔观察太阳光,会观察到什么现象?
参考答案
1.B
【详解】
用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘,会产生光的衍射现象,中央出现亮点,图样为B所示;故选B.
2.B
【详解】
根据衍射条纹的特点,光的衍射条纹与狭缝平行,且中间宽、两边窄,不等间距,故B正确,ACD错误;
故选B.
【点睛】根据衍射条纹的特点进行判断,光的衍射条纹与狭缝平行,且中间宽、两边窄.
3.B
【详解】
AB.当狭缝宽度增大,衍射现象越来越不明显,但不会不发生衍射,A错误,B正确;
C.当狭缝宽度增大,衍射亮条纹宽度变窄,亮度变亮,CD错误。
故选B。
4.C
【详解】
从图像上可以看出条纹间距不相等,所以应该是衍射图样,并且a的条纹间距大于b的条纹间距;根据波长越长,衍射条纹间距越宽,可知,a对应光的波长较长。
故选C。
5.A
【详解】
单色光发生单缝衍射后,中间亮纹最宽、最亮,两侧亮条纹越来越窄、越来越暗;用黑色的表示暗条纹,白色表示亮条纹,故A正确BCD错误。
故选A。
6.B
【详解】
A.设折射角为θ1,入射角为θ2,题设条件知
θ1a=θ1b
θ2a<θ2b

n=

na>nb
A错误;
BD.因为
na>nb
所以
λa<λb

Δx=λ

Δxa<Δxb
故B正确,D错误;
C.b光波长长,更容易产生衍射现象,则用b更易观测到泊松亮斑,故C错误。
故选B。
7.A
【详解】
A.5G的电磁波比4G的电磁波频率大,波长短,则衍射能力更弱,选项A错误,符合题意;
B.天空是亮的原因是大气对阳光的散射,选项B正确,不符合题意;
C.大气对光的散射有一个特点:波长较短的光容易被散射,波长较长的光不容易被散射。天空是蓝色的,这是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多,故C正确,不符合题意;
D.波长较短的光容易被大气散射,波长较长的光不容易被大气散射,傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时,蓝光、紫光大部分被吸收掉了;而红光和橙光不容易被大气吸收;所以晚霞呈红色,故D正确,不符合题意;
故选A。
8.A
【详解】
A.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉造成的,选项A正确;
B.天空中彩虹是光的折射形成的色散造成的,选项B错误;
C.圆形挡板阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射造成的,选项C错误;
D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,选项D错误。
故选A。
9.C
【详解】
A.通过两支铅笔中间的狭缝观察发光的日光灯会看到彩色条纹是光的衍射现象,现象A不符合题意;
B.光照在不透光的小圆盘上,在其后面阴影中心会出现小亮点属于光的衍射现象,现象B不符合题意;
C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面能看到彩色条纹属于薄膜干涉现象,选项C符合题意;
D.小刚藏在讲桌后面说话,其他同学能够“闻其声不见其人”,属于声波的衍射现象,选项D不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】
A.产生干涉的条件是要同样频率的光,普通光源发出的光通过双缝不会产生干涉现象,因为光的频率不一样,故A错误;
B.当正在鸣笛的汽车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高,音调变高就是接受到的频率变高,这是多普勒效应现象,故B正确;
C.狭义相对论的第一个基本假设:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,故C错误;
D.由于紫光的波长比绿光的短,则用紫光和绿光为光源用同装置做单缝衍射实验,绿光的中央亮纹较宽,故D错误;
故选B。
11.A
【详解】
A.根据光的偏折程度可知玻璃对光的偏折程度较大,所以折射率,A正确;
B.根据光在介质中传播速度可知,B错误;
C.根据全反射定律可知光的临界角小,所以增大复色光的入射角,光先发生全发射,C错误;
D.光的折射率大,频率高,根据可知光的波长短,所以用同一单缝装置进行衍射实验,a光中央亮纹间距比b光的窄,D错误。
故选A。
12.BCE
【详解】
A.由题知a光的临界角大于b光的临界角,根据
可知a光的折射率较小,波长较大,光以相同的入射角从空气斜射入水中,根据
可知a光的折射角较大,故A错误;
B.根据双缝干涉条纹间距公式
因a光的波长较大,所以a光形成的相邻亮条纹间距大,故B正确;
C.a光的频率小,照射某金属表面能发生光电效应,所以b光频率大,也一定能发生光电效应,故C正确;
D.a光的折射率较小,通过玻璃三棱镜后,偏折程度小,故D错误;
E.a光的频率小,波长长,通过单缝发生衍射,中央亮条纹宽,故E正确。
故选BCE。
13.BCE
【解析】
【分析】
做简谐运动的质点,其振动能量与振幅有关泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为使实验结果较为准确,应选用1m长的细线和小铁球各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样,为.
【详解】
A.做简谐运动的质点,其振动能量与振幅有关,振幅越大,能量越大,故A错误;
B.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象,故B正确;
C.根据爱因斯坦相对论原理可知,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,故C正确;
D.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,为减少实验误差,应选用1m长的细线和小铁球,故D错误;
E.各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样,为,故E正确.
故选BCE。
【点睛】
本题涉及振动和波的基本现象和规律问题,对于此类基础知识要理解并熟记难度不大,属于基础题.
14.ABD
【详解】
ACD.衍射光栅由一系列等距的平行刻痕或狭缝组成,刻痕处发生漫反射而不透光,未刻痕的部分相当于透光的狭缝,
C错误AD正确;
B.衍射光栅可分为透射光栅和反射光栅两类,B正确。
故选ABD。
15.AC
【详解】
A.从空气射入光导纤维,传播速度变小,频率不变,则根据
可知,a光、b光的波长都变短,选项A正确;
B.发生全反射的必要条件是:光必须从光密介质射入光疏介质,即从折射率大的介质射入折射率小的介质,所以当内芯的折射率比外套的大时,光在内芯与外套的界面上才能发生全反射,故B错误;
C.由图可知,b光的偏折程度比a光大,可知b光的折射率较大,频率较大,波长较短,根据
可知,分别经过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距比b光的大,选项C正确;
D.因a光波长较大,则a光比b光更容易发生衍射现象,选项D错误。
故选AC。
16.位置
动量
【详解】
[1][2]由ΔxΔp≥,狭缝变小了,即Δx减小了,Δp变大,即动量的不确定性变大。
17.0.1mm
彩色直条纹
【解析】
游标卡尺的固定刻度读数为0mm,游标尺上第1个刻度对齐,所以游标读数为0.1×1mm=0.1mm,所以最终读数为:0+0.1mm=0.1mm;
它看到的是相互平行的彩色直条纹.
18.见解析
【详解】
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
19.会观察到中央为亮圆,周围为彩色的圆环
【详解】