4.5 光的衍射 同步测试卷—2021-2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册(word含答案)

文档属性

名称 4.5 光的衍射 同步测试卷—2021-2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册(word含答案)
格式 doc
文件大小 591.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-06 06:02:32

图片预览

文档简介

5光的衍射同步测试卷
一、单选题
1.一定能使水波通过小孔后,发生的衍射更不明显的方法是( )
A.增大小孔尺寸,同时增大水波的频率
B.增大小孔尺寸,同时减小水波的频率
C.缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率
D.缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率
2.在用水波槽做衍射实验时,若打击水面的振子振动频率是5Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05m/s,为观察到明显的衍射现象,小孔的直径d应为(  )
A.10cm B.50cm C.d>10cm D.d<1cm
3.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
4.下列四种现象,不是光的衍射现象造成的是(  )
A.通过游标卡尺两卡脚间狭缝观察发出红光的灯管,会看到平行的明暗相间的条纹
B.不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑
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
5.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
6.用如图所示的实验装置在暗室中探究光的性质,左侧是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈,下列说法中正确的是(  ))
A.条纹呈黄白相间
B.条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定
C.酒精灯火焰发出两种不同颜色的光照射到薄膜上,形成干涉条纹
D.在图示的情况下,从肥皂薄膜的左面观察时,在薄膜上可看到衍射条纹
7.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
8.某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后,分别得到如图所示的衍射图样,据此可以判断出(  )
A.a、b图都是光线射到圆孔后的衍射图样,a图中孔的直径较大
B.a、b图都是光线射到圆板后的衍射图样,b图中板的直径较大
C.a图是光线射到圆孔后的衍射图样,b图是光线射到圆板后的衍射图样
D.b图是光线射到圆孔后的衍射图样,a图是光线射到圆板后的行射图样
二、多选题
9.对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发生传播的现象
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的直线传播结论
E.衍射现象说明光是一种横波
10.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察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,下列叙述中正确的是(  )
A.这里应用的是光的衍射现象
B.这里应用的是光的干涉现象
C.如果屏上条纹变窄,表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细
11.下列说法正确的是(  )
A.通过两支铅笔的狭缝平行对着日光灯管,会看到彩色条纹,这是光的衍射现象
B.减小游标卡尺两个卡脚之间狭缝的宽度,单色线光源通过狭缝产生的衍射条纹中央亮纹变窄
C.太阳光通过三角形孔,当孔缩小时,先形成三角形光斑,最后形成太阳的像
D.透过羽毛观察白炽灯,会看到彩色光晕,这是光的衍射
E.减小不透光的挡板上的狭缝宽度,单色线光源通过狭缝产生的衍射现象更明显
12.关于衍射,下列说法正确的是(  )
A.光的衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果
B.双缝干涉中也存在衍射现象
C.一切波都很容易发生明显的衍射现象
D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实
13.用卡尺两脚间的狭缝观察光的衍射现象时(  )
A.中央条纹宽而亮,两侧条纹窄而暗
B.若已知,用紫光做光源时观察到的条纹比用红光做光源时观察到的条纹宽
C.用黄光做光源时,中央呈亮条纹,两侧是宽度不等明暗相间的条纹
D.若将狭缝宽度由0.5mm缩小到0.2mm,条纹间距变宽,亮度变暗
14.关于光的衍射现象,下列说法中正确的是(  )
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.光照到不透明小圆盘上,其影中心出现泊松亮斑,说明发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射现象
15.如图所示分别是光、光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹,保持缝到屏距离不变),则下列说法不正确的是(  )
A.在真空中,单色光的波长大于单色光的波长
B.在真空中,光的传播速度小于光的传播速度
C.双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大
D.光由同一介质射入空气,发生全反射时,光的临界角比光大
16.下列对衍射现象的描述中正确的是(  )
A.用白光做衍射实验时,得到的亮纹是彩色的
B.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清
C.用圆屏作障碍物,影的中心全是暗斑
D.窄缝衍射图样的中心条纹最亮、最宽
5光的衍射同步测试卷参考答案
1.A
【详解】
波在介质中传播时波速是由介质决定的,与波的频率无关,所以改变波的频率不会改变波速,但由v = λf可知,当波速一定时,减小频率则波长增大,而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多,所以缩小障碍物的尺寸,同时减小波的频率会使衍射现象更明显,而本题为使衍射现象更不明显,则增大小孔尺寸,同时增大水波的频率。
故选A。
2.D
【详解】
水波的波长为
要发生明显的衍射现象,障碍物或空的尺寸应与波长相差不多或比波长小,D正确。
故选D。
3.A
【详解】
当障碍物的尺寸与波的波长相当,或小于波的波长,会发生明显的衍射,该装置的原理是运用光的衍射现象,如果屏上条纹变宽,则说明衍射现象更加明显,可知金属丝变细。
故选A。
4.C
【详解】
在选项C中,电线的直径要比光的波长大很多,根本不能发生明显的衍射现象。地面上没有留下电线的影子是由于电线直径与太阳相比,太阳相当于发光面积很大的光源,太阳光可以从电线的侧面照射到地面,使地面没有电线的影子。其他选项均是光的衍射现象造成的。故C符合题意。
故选C。
5.C
【详解】
通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),白炽灯发出的是复色光,可以看到彩色的衍射条纹间距不同,条纹与狭缝平行,成为彩色直条纹,故C正确,ABD错误。
故选C。
6.B
【详解】
A.在干涉条纹的减弱区域为暗条纹,故总的条纹是明暗相间的,A错;
B.条纹的明暗情况由两列光在薄膜内的路程差决定,即条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定,故B正确;
C.发生干涉的条件是两束光的频率相同,所以颜色不同即频率不同的光不能干涉,故C错;
D.光发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸与波长差不多或小于波长,故D错。
故选B。
7.C
【详解】
A.通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管,会看到平行的彩色条纹,是光的衍射;故A正确,不符合题意;
B.不透光圆片后面阴影中心出现一个亮斑,即泊松亮斑,是光的衍射;故B正确,不符合题意;
C.太阳光照射下,架在空中的电线在地面上不会留下影子,电线的直径要比光的波长大很多,根本不能发生明显的衍射现象,地面上不留下电线的影子是因为光源比较大,障碍物比较小,在地面上形成伪本影区,故C错误,符合题意;
D.用点光源照射小圆孔,后面屏上会出现明暗相间的圆环,这是光的衍射,故C正确,不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】
用激光束照射圆孔和不透明圆板后,圆孔形成明暗相间的、不等亮、不等间距的圆环,不透明圆板背后阴影中心有一个亮斑,则知a是光线射到圆孔后的衍射图样,b是光线射到圆板后的衍射图样,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.ABC
【详解】
ABC.衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是一切波所具有的特性,故ABC正确;
D.光的直线传播只是近似的,只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下,光才被看作是沿直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,故D错误;
E.一切波都可以发生衍射现象,光的衍射不能说明光是横波,故E错误。
故选ABC。
10.ACD
【详解】
AB.当障碍物的尺寸与波的波长相差不多或比波长更小时,会产生明显的衍射现象,该装置的原理是运用了光的衍射现象,由于是激光束越过细丝即绕过障碍物,所以是光的衍射现象,A正确,B错误;
CD.当抽制的丝直径接近激光的波长时,屏上条纹间距随抽制丝的直径变粗而变窄,随抽制丝的直径变细而条纹间距变宽,CD正确。
故选ACD。
11.ADE
【详解】
ADE.当缝的宽度与光的波长差不多或比波长小时,会发生明显的衍射,且缝的宽度越小,衍射现象越明显,ADE正确;
B.光的波长不变时,狭缝越窄,衍射时中央亮纹越宽,B错误;
C.当三角形孔减小时,太阳光通过它先形成影,然后是小孔成像,当其尺寸与光的波长差不多时,会出现衍射图样,C错误。
故选ADE。
12.AB
【详解】
AB.光的衍射图样是光波的叠加现象,双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象,一般来说既有干涉又有衍射,AB正确;
CD.一切波都能发生衍射,但要发生明显的行射,需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件,当障碍物的尺寸远大于光波波长时,光可看成直线传播,在障碍物后会形成影子,故影的存在与衍射现象相不矛盾,CD错误。
故选AB。
13.ACD
【详解】
A.对于衍射条纹的特征由12个字可以概括:“中宽边窄”“中亮边暗”“中白边彩”,其中“中白边彩”只适合于白光光源,故A正确;
B.用不同的单色光做光源,波长越长则屏上观察到的条纹越宽,故B错误;
C.用同一光源时,中央亮纹两侧的明暗条纹是对称的,宽度不相等,故C正确;
D.若将狭缝宽度由0.5mm缩小到0.2mm,狭缝宽度减小,衍射更加明显,条纹间距变宽,同时由于通过的光减少,亮度变暗,故D正确。
故选ACD。
14.AC
【详解】
A.红光的单缝衍射图样,是红暗相间的直条纹,故A正确;
B.白光的单缝衍射图样,是彩色的直条纹,故B错误;
C.光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑,是光的圆板衍射现象,故C正确;
D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿直线传播,但仍存在光的衍射,不过不明显而以,故D错误。
故选AC。
15.B
【详解】
AC.由衍射图样特点可知,波长越长的光,中央亮条纹越宽,由图可知,a光的中央亮条纹较宽,则a光的波长较大,根据
可知,双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大,所以AC正确;
B.光在真空中的传播速度相同,所以B错误;
D.根据
可知,由于a光的波长较大,则a光的折射率较小,所以a光从同一介质中射向空气全反射的临界角较大,所以D正确;
此题选择不正确的选项,故选B。
16.ABD
【详解】
A.用白光做衍射实验时,得到的亮纹是彩色。故A正确;
B.刮胡须的刀片的影子边缘有轻细的条纹是由于光的衍射形成的。故B正确;
C.光线通过小圆盘,则会在屏上出现中心有亮斑。故C错误;
D.单缝衍射的特点:明暗:从中间到两边明纹亮度逐渐减小。宽度:除中央明纹以外,衍射条纹平行等距。其它各级明条纹的宽度为中央明条纹宽度的一半。故D正确。
故选ABD。
试卷第1页,共3页