5.3光的衍射同步练习（Word版含答案）

5.3光的衍射
一、单选题
1．下列光现象中，光学原理与其他各项不同的是（　　）
A．光照射肥皂膜得到的图样
B．泊松亮斑
C．光照射针尖得到的图样
D．光通过圆孔得到的图祥
2．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
3．下列说法正确的是（　　）
A．匀速运动一般指匀速直线运动
B．法拉第提出了法拉第电磁感应定律
C．法国科学家泊松在实验中观察到“泊松亮斑”
D．静电力常量是库仑通过库仑扭秤实验测出来的
4．下列说法中正确的是（　　）
A．泊松亮斑是光通过圆孔时发生折射现象形成的
B．肥皂泡呈现彩色是因为发生了光的色散
C．绿色和黄色的光在不同介质中传播时波长可能相同
D．光导纤维利用了光的漫反射
5．下列说法中正确的是（　　）
A．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率
B．通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了多普勒效应
C．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能发生衍射现象
D．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作横波
6．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
7．下列现象中属于光的衍射现象的是（　　）
A．太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上形成彩色光带
B．通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环
C．油滴滴在潮湿水泥路面上形成油膜，在阳光照射下油膜上有一圈圈的彩色光环
D．吹出的肥皂泡上出现彩色条纹
8．如图所示的四个图形中哪个是著名的泊松亮斑的衍射图样（　 　）
A． B．
C． D．
9．关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（　 　）
A．甲图是光的干涉图样
B．乙图是光的衍射图样
C．丙图是利用光的折射原理
D．丁图是光导纤维利用光的全反射原理，其内芯折射率小于外套的折射率
10．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
11．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　）
A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B．乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是由于光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹
12．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
二、多选题
13．如图，一束光从平行玻璃砖上表面入射，经玻璃砖折射后在下表面分为两束单色光a、b，则下列说法正确的是（　　）
A．a光频率比b光频率小
B．该玻璃对a光折射率小于对b光的折射率
C．真空中a光速度比b光速度快
D．增大上表面空气中的入射角，a、b光会在下表面发生全反射
E.a光比b光波动性强，更容易观察到明显衍射现象
14．下列说法中正确的是（　　）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射
C．两列水波发生干涉时，两列波的波峰相遇点的质点振动位移始终最大
D．由于超声波的频率很高，所以超声波不容易发生明显衍射现象
15．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
16．图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（　 　）
A．甲为红光的衍射图样 B．乙为紫光的干涉图样
C．丙为红光的衍射图样 D．丁为紫光的干涉图样
17．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
18．下列说法正确的是（　　）
A．只有频率相同、相位差恒定的两束光才能产生明显的衍射现象
B．两只完全相同的灯泡发出的两束光能产生稳定的干涉现象
C．如果光的波长与障碍物的尺寸相差不多，则能产生明显的衍射现象
D．泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽
19．现有a、b两束光通过同一狭缝，分别产生了如图甲和乙所示的衍射图样，则下列说法正确的是（　　）
A．a光的波长小于b光
B．若用a光照射某金属板产生了光电效应，则用b光照射该板一定会产生光电效应
C．将a、b两束光分别通过同一杨氏双缝干涉仪，条纹间距较大的是a光
D．将分别能发出a光和b光的两个点光源安装在水下同一深度，水面上的人从光源的正上方看下去，感觉到a光的深度大
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参考答案
1．A
【详解】
A图象是由于光的干涉形成的，BCD图象是由于光的衍射形成的。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．A
【详解】
衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双方干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；
单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知丙是小孔衍射，丁是小圆板，故A正确，BCD错误。
故选A。
3．A
【详解】
A．匀速运动就是速度大小和方向都不变的运动，就是匀速直线运动，故A正确；
B．法拉第电磁感应定律是纽曼·韦伯指出的，故B错误；
C．泊松是光的波动说的反对者，他是通过理论计算得到亮斑的，故C错误；
D．静电力常量不是库仑用库仑扭秤实验测出的，故D错误。
故选A。
4．C
【详解】
A．泊松亮斑是光绕过不透光的圆盘边缘时发生衍射现象形成的，故A错误；
B．肥皂泡呈现彩色是因为发生了光的薄膜干涉，故B错误；
C．光的波长λ与频率υ和折射率n的关系可表示为
绿色和黄色的光频率υ不同，不同的介质折射率n不同，但当上述两个物理量乘积相同时，则波长λ相同，故C正确；
D．光导纤维利用了光的全反射，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，故A错误；
B．通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是因为波源与观察者之间的相对位置发生了变化，接收到的波频率变化，是利用了多普勒效应，故B正确；
C．缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长大时，也可发生衍射现象，只是不明显，故C错误；
D．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作纵波，故D错误。
故选B。
6．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。
7．B
【详解】
A．太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上形成彩色光带是光的折射现象，选项A错误；
B．通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环是光的衍射现象，选项B正确；
C．油滴滴在潮湿水泥路面上形成油膜，在阳光照射下油膜上有一圈圈的彩色光环，是薄膜干涉，选项C错误；
D．吹出的肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象，选项D错误。
故选B。
8．B
【详解】
结合泊松亮斑的特点可知，光照射在宽度小于或等于光源波长的小圆板或圆珠时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹，所以B是泊松亮斑，其他的三个都不是，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．C
【详解】
AB．由图可知，甲为光的衍射图样，而乙为光的干涉图样，故A B错误；
C．复色光经过三棱镜后会成为单色光，是光的色散现象，利用了光的折射原理，故C正确；
D．光导纤维是利用了光的全反射原理，根据全反射的条件可知，其内芯的折射率大于外套的折射率，故D错误。
故选C。
10．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。
11．C
【详解】
A．甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”是圆板衍射，故不是“泊松亮斑”，A错误；
B．入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，并不是被检测玻璃板的上下表面反射后的光，B错误；
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹，C正确；
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，D错误。
故选C。
12．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。
13．ABE
【详解】
A．由题图可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小，所以a光频率比b光频率小，故A正确；
B．a光的折射角大于b光的折射角，根据
①
可知该玻璃对a光折射率小于对b光的折射率，故B正确；
C．真空中a、b光速相等，故C错误；
D．设光线在上表面的入射角为i，折射角为r，根据几何关系可知光线在下表面的入射角也为r，若要使光在下表面发生全反射，则应有
②
联立①②式可得
显然与实际情况不符，所以增大上表面空气中的入射角，a、b光都不会在下表面发生全反射，故D错误；
E．a光频率比b光频率小，所以比b光波动性更强，更容易观察到明显衍射现象，故E正确。
故选ABE。
14．ABD
【详解】
A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，因波长变长，根据条纹间距公式
干涉条纹间距变宽，A正确；
B．光束从水中射向气泡，当入射角等于或大于临界角时，出现全反射现象，则水中的气泡看起来特别明亮，B正确；
C．两列波的波峰相遇点，振动总是加强，振幅最大，但质点的位移不断变化的，C错误；
D．超声波的频率很高，波长很小，不易发生明显衍射，D正确。
故选ABD。
15．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。
16．BC
【详解】
当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图样是中间宽、两边窄的衍射图样，因此甲、乙为干涉图样，而丙、丁为衍射图样。由于红光的波长较长，根据
可得红光干涉图样中相邻条纹间距较大，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻条纹间距较小，故BC正确，AD错误。
故选BC。
17．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。
18．CD
【详解】
A．频率相同、相位差恒定是光发生干涉的条件，不是发生明显衍射的条件，A错误；
B．即使是同一光源上不同部分发出的光，也不一定能发生稳定的干涉，更不用说是两个独立的灯泡发出的光了，B错误；
C．发生明显行射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与光的波长相差不太大，或者比光的波长小，当光的波长比障碍物或孔的尺寸大时，衍射会更明显，因此C正确；
D．由泊松亮斑图样知D正确。
故选CD。
19．BCD
【详解】
A．由衍射图样可知，a光的衍射比较明显，则a光的波长较长，选项A错误；
B．a光的波长较长，则频率较小，若用a光照射某金属板产生了光电效应，则用b光照射该板一定会产生光电效应，选项B正确；
D．a光频率较小，则折射率较小，折射率越小，则由水中射向空气时偏折程度越小，则视深越大，选项D正确；
C．将a、b两束光分别通过同一杨氏双缝干涉仪，根据
和a光波长长，可知条纹间距较大的是a光，选项C正确。
故选BCD。答案第1页，共2页
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