4.5光的衍射同步练习能力提升（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.5光的衍射同步练习能力提升（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-14 15:03:45 | ||
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文档简介
4.5光的衍射同步练习能力提升--2021_2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修一
练习
一、单选题，共10小题
1．以下关于如图光学知识的叙述中，不正确的是（ ）
A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象
B．乙图中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的
C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的偏振原理
D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号，是利用光的全反射
2．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．这里应用的是光的直线传播现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变宽，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
3．下列说法中正确的是（ ）
A．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光的折射
B．将双缝干涉实验中的双缝间距调小会导致干涉条纹间距变小
C．生活中不容易观察到光的衍射现象是因为光的波长太短
D．当观察者向声源运动时，观察者听到的声音的频率变小
4．为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，，由、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、边只有光射出，光路图如图所示，则、两束光（ ）
A．相同条件下，光比光更容易发生衍射
B．在棱镜内，光的传播速度比光的小
C．以相同的入射角从空气斜射入水中，光的折射角较小
D．分别通过同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距小
5．以下说法正确的是（ ）
A．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象
C．振子每次经过同一位置时加速度、动能和位移总是相同的
D．观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时低
6．a、b两束平行激光垂直于表面射入截面为等腰直角三角形（截面如图）的玻璃砖，其中b束激光在出射面上发生全反射，下列关于这两束激光的说法中不正确的是（ ）
A．a光在此玻璃砖内传播速度更大
B．该玻璃砖对a光的折射率大于
C．a光对微小障碍物的衍射现象更明显
D．a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象
7．下列唯一正确的说法是（ ）
A．在单缝衍射实验中，将入射光由红色换成绿色，衍射条纹间距变宽
B．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的折射现象
C．只有狭缝宽度要远小于波长才发生衍射现象
D．用光的干涉现象可以用检查工件平面的平整度
8．如图所示，玻璃三棱镜底边上有两个单色光源，产生的单色光a、b照射到边上的同一点D，经过棱镜折射后，沿同一方向射出，a光与b光相比较，下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的频率小于b光的频率
C．对于同一单缝，b光的衍射现象更明显
D．对于同一双缝装置，b光的干涉条纹间距较宽
9．某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，分别选用红色和绿色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是（ ）
A． B． C． D．
10．关于常见的光学常识及实验，下列表述不正确的是（ ）
A．影子的形成和泊松亮斑均说明光在均匀介质中沿直线传播
B．干涉、衍射及偏振现象均可体现光的波动性
C．在双缝干涉实验中，若用白炽灯为光源，则需要安装滤光片；若使用激光做光源，则无需滤光片
D．在双缝干涉实验中，若仅增大双缝间距，则相邻两条亮条纹的间距变小
二、多选题，共5小题
11．如图，光源S从水下向空气中射出一束由红光、黄光和蓝光组成的复色光，在水面上的P点分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．c光为红色光
B．在水中传播时a光速度最大，c光波长最小
C．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射
D．b光比c光更容易发生明显的衍射现象
E.a、b、c三种色光分别用同一双缝干涉实验装置发生干涉，a光相邻亮条纹间距最大
12．下列四幅图中有关装置的原理和现象的分析正确的（ ）
A．图甲带电粒子打在底片上的位置越远，则该粒子的比荷越大
B．图乙铜片进入磁场的过程中受到强力磁铁的安培力作用而迅速停下来
C．图丙系统的固有频率较低，能对来自地面的高频振动起到很好的减振作用
D．图丁是双缝干涉图样，是两列光在空间互相叠加，形成明暗相间的条纹
13．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
14．下列说法正确的是（ ）
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象
B．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象
C．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象
D．乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应
15．方形透明容器充满某种透明液体，液体的深度h=20cm，在容器底部中心有一个点状复色（两种颜色）激光光源，光源的大小可忽略不计，液面上形成的光斑俯视图如图所示，测得液面内部光斑a的直径d=30cm，外部光环b的寬度Δd=6cm，下列说法正确的是_________。
A．光斑a和光环b都是由单色光形成的
B．若仅将液体的深度h变大，则光斑的面积变大
C．液体对两种色光的折射率之比为35：29
D．光环b为单色光，这种色光在液体中的传播速度比另一种色光的传播速度小
E.光环b为单色光，这种色光和另一种色光相比更容易发生明显衍射现象
三、填空题，共3小题
16．如图中，甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图甲是光的________（选填“干涉”或“衍射”）图像。由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径________（选填“大于”或“小于”）图乙所对应的圆孔的孔径。
17．如图所示是通过游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽灯光源时所拍下的四张照片，这四张照片表明了光通过狭缝后形成的图样。从照片甲到丁的图样分析可知，游标卡尺两测脚间的宽度由___________变___________（均选填“大”或“小”），照片丁中央条纹的颜色应是___________色。
18．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：_______________________________．
四、解答题，共2小题
19．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)。
20．如图所示，让太阳光通过窗上的小孔射进漆黑的室内，并落在光滑的反射面（如玻璃、瓷碗、镀铬器件或涂有油漆的门窗等）上。这时，着眼并迎着反射方向看去，不但能看到反射面上的白点（太阳虚像），同时还能看到在它的两旁出现一排对称的彩带。眼缝越细，这种现象越显著。请分析原因。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象，A正确，不符合题意；
B．乙图中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同，从而导致偏折程度不同，形成色散现象，B正确，不符合题意；
C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉，将反射光减弱，从而增强透射光，C错误，符合题意；
D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号，是利用光的全反射，D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【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，则金属丝变细；故D正确ABC错误。
故选D。
3．C
【详解】
A．入射光线进入水珠后，被水珠的后表面反射，再进入空气时,发生全反射，所以，水珠看起来特别明亮。A错误；
B．将双缝干涉实验中的双缝间距调小，根据 可知，干涉条纹间距变大。B错误；
C．明显衍射的条件是小孔或障碍物的尺寸与波的波长相比差不多或更小。因为光波的波长太小，所以不易观察到。C正确；
D．当观察者向声源运动时，根据多普勒效应，观察者听到的声音的频率变大。D错误。
故选C。
4．C
【详解】
AB．由图可知，光线在CD界面上，相同的入射角时只有a光射出，说明b光产生全反射，说明b光比a光的折射率大，所以全反射临界角小，由速度可知，在同种介质中，a光传播速度比b光大，a光波长大，频率小，在相同条件下，a光比b光更容易产生衍射，AB错误；
C．由折射率公式，可以确定，以相同的入射角从空气斜射到水中，b光偏折的更厉害，所以b光的折射角较小，C正确；
D．在双缝干涉实验中，相邻亮条纹间距，同一装置，a光的波长大，所以条纹间距大，D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．衍射是波特有的现象，当波的波长远大于障碍物的尺寸或相差不多时能够发生明显的衍射现象；故A错误；
B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的，属于光的干涉现象，故B错误；
C．振子每次经过同一位置时加速度、动能和位移总是相同，速度的大小相同，方向不相同，故C正确；
D．根据多普勒效应可知观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时高，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．因为b光能在界面发生全反射，可知b光临界角较小，折射率较大，则a光的折射率较小，根据公式
a光在此玻璃砖内传播速度更大，故A正确；
B．由题意可知，a光的临界角大于45°，根据公式可知
即该玻璃砖对a光的折射率小于，故B错误；
C．因a光的频率小，波长大，则a光对微小障碍物的衍射现象更明显，故C正确；
D．因为a、b两种光的频率不同，则a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象，故D正确。
故选B。
7．D
【详解】
A．在单缝衍射实验中，入射光的波长越长，衍射现象越明显，条纹间距也越大，红色光的波长比绿色光的波长长，将入射光由红色换成绿色，衍射条纹间距变小，A错误；
B．在太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的干涉现象，B错误；
C．只要狭缝足够小，任何光都能产生衍射现象，只有狭缝宽度与波长相差不大，或者比波长更小时，就能产生明显的衍射现象，C错误；
D．用光的干涉现象可以检查工件平面的平整度，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．设a光与b光经折射的入射角和折射角分别为、、，如图所示
由折射定律可知
，
因，则有，而波长越长的光折射率越小，则，故A错误；
B．由可知，因c一定，有，故B正确；
C．对于同一单缝衍射，波长越长的光衍射越明显，则a光的衍射现象更明显，故C错误；
D．对于同一双缝装置，由，因可知，a光的干涉条纹间距较宽，故D错误；
故选B。
9．A
【详解】
干涉图样是间距相等明暗相间的条纹，而衍射条纹明暗间距不相等，因此AB选项是干涉图样，而CD选项是衍射图样；由于红光的波长大于绿光的波长，根据可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽。
故选A。
10．A
【详解】
A．泊松亮斑说明光发生了明显的衍射现象，说明光不是沿直线传播，A错误；
B．干涉、衍射及偏振现象都是光的波动性所具有的特点，B正确；
C．在双缝干涉实验中，为了获得单色光，若用白炽灯为光源，则需要安装滤光片；若使用激光做光源，则无需滤光片。C正确；
D．根据公式
可知仅增大双缝间距d，则相邻两条亮条纹的间距变小，D正确。
故不正确的选A。
11．BDE
【详解】
A．由光路图可知，c光的偏折程度最大，折射率最大，故c光为蓝光，a光的偏折程度最小，折射率最小，a光为红光，则b光为黄光，A错误；
B．由可知，a光的折射率最小，在水中传播的光速最大，由可知，c光的频率最高，光速最小，故波长最小，B正确；
C．由可知，c光的临界角最小，逐渐增大入射角，c光最先发生全反射，C错误；
D．b光的波长比c光的波长大，故b光比c光更容易发生明显的衍射现象，D正确；
E．由
可知a、b、c三种色光分别用同一双缝干涉实验装置发生干涉，a光波长最大，相邻亮条纹间距最大，E正确。
故选BDE。
12．BC
【详解】
A．图甲中，设带电粒子在质谱仪磁场区域中运动半径为R，根据牛顿第二定律有
解得
带电粒子打在底片上的位置坐标为
则x越大，粒子的比荷越小，故A错误；
B．图乙中，当铜盘在磁极间运动时，由于发生电磁感应现象，在铜盘中产生感应电流，使铜盘受到安培力作用，而安培力的方向阻碍铜盘的运动，所以铜盘迅速停下来，故B正确；
C．图丙中，系统的固有频率较低，不会与来自地面的高频振动发生共振，从而起到很好的减振作用，故C正确；
D．图丁中，中央亮条纹比两侧亮条纹宽，是单缝衍射图样，故D错误。
故选BC。
13．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。
14．BD
【详解】
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的折射现象，A错误；
B．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象，B正确；
C．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的衍射现象，是著名的泊松亮斑，C错误；
D．多普勒效应是，波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率产生变化的现象，乘客与列车有相对运动，所以乘客接收到的列车鸣笛声的频率由大变小，所以声调由高变低，这是多普勒效应，D正确。
故选BD。
15．BCE
【详解】
A．液面形成光斑的原因是光在液体内部射向液面时发生了全反射，最边缘光线对应的入射角等于临界角，折射率小的光对应的临界角大，形成的光斑直径大；折射率大的光对应的临界角小，形成的光斑直径小，因为小光斑部分还有折射率小的色光，所以小光斑a是复色光，故A错误；
B．设光斑半径为r，边缘光线的光路如图所示
最大入射角为C等于全反射临界角，若h变大，C不变，则r变大，所以光整面积变大，故B正确；
C．根据几何关系可得折射率
由题知两个光亮的半径分别为15cm和21cm，液体深度为20cm，代入上式可求液体对两种色光的折射本之比为35：29，故C正确；
D．由题知，b种色光在液面形成的光斑直径较大，所以该种色光在液体中的折射率小，根据
可知该种色光在液体中传播的速度大，故D错误；
E．折射率小的色光频率小，波长大，所以b光更容易发生明显街射现象，故E正确。
故选BCE。
16．衍射 小于
【详解】
[1]甲中出现明暗相间的条纹，是衍射现象，乙中出现圆形亮斑。
[2]只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象。图甲是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10－7m数量级，所以图甲对应的圆孔的孔径比图乙所对应的圆孔的孔径小，图乙的形成可以用光的直线传播解释。
17．大 小 白
【详解】
[1][2][3]光在直线传播情况下，缝宽变窄，光屏上亮条纹变窄，从照片甲到照片乙就是这种情况；照片丙中已发生了明显的行射现象，说明从照片乙到照片丙，窄缝进一步变窄；从照片丙到照片丁可见行射条纹变多，中央亮条纹变宽，说明窄缝更窄。因此，从照片甲到照片丁，游标卡尺两测脚间的宽度由大变小。由于入射光是白光，所以衍射条纹的中央亮条纹是白色的，其两侧是彩色的条纹。
18．0.1mm 彩色直条纹
【详解】
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．
19．见解析
【详解】
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。
20．这是一种光的单缝衍射现象，光通过眼缝时产生衍射现象，不同色光衍射条纹间距不同，因此，可以看到一排对称的彩带，眼缝越细，衍射现象越显著，这种效应越显著。
【详解】
这是一种光的单缝衍射现象，光通过眼缝时产生衍射现象，不同色光衍射条纹间距不同，因此，可以看到一排对称的彩带，眼缝越细，衍射现象越显著，这种效应越显著。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．以下关于如图光学知识的叙述中，不正确的是（ ）
A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象
B．乙图中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的
C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的偏振原理
D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号，是利用光的全反射
2．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．这里应用的是光的直线传播现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变宽，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
3．下列说法中正确的是（ ）
A．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光的折射
B．将双缝干涉实验中的双缝间距调小会导致干涉条纹间距变小
C．生活中不容易观察到光的衍射现象是因为光的波长太短
D．当观察者向声源运动时，观察者听到的声音的频率变小
4．为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，，由、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、边只有光射出，光路图如图所示，则、两束光（ ）
A．相同条件下，光比光更容易发生衍射
B．在棱镜内，光的传播速度比光的小
C．以相同的入射角从空气斜射入水中，光的折射角较小
D．分别通过同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距小
5．以下说法正确的是（ ）
A．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象
C．振子每次经过同一位置时加速度、动能和位移总是相同的
D．观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时低
6．a、b两束平行激光垂直于表面射入截面为等腰直角三角形（截面如图）的玻璃砖，其中b束激光在出射面上发生全反射，下列关于这两束激光的说法中不正确的是（ ）
A．a光在此玻璃砖内传播速度更大
B．该玻璃砖对a光的折射率大于
C．a光对微小障碍物的衍射现象更明显
D．a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象
7．下列唯一正确的说法是（ ）
A．在单缝衍射实验中，将入射光由红色换成绿色，衍射条纹间距变宽
B．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的折射现象
C．只有狭缝宽度要远小于波长才发生衍射现象
D．用光的干涉现象可以用检查工件平面的平整度
8．如图所示，玻璃三棱镜底边上有两个单色光源，产生的单色光a、b照射到边上的同一点D，经过棱镜折射后，沿同一方向射出，a光与b光相比较，下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长小于b光的波长
B．a光的频率小于b光的频率
C．对于同一单缝，b光的衍射现象更明显
D．对于同一双缝装置，b光的干涉条纹间距较宽
9．某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，分别选用红色和绿色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是（ ）
A． B． C． D．
10．关于常见的光学常识及实验，下列表述不正确的是（ ）
A．影子的形成和泊松亮斑均说明光在均匀介质中沿直线传播
B．干涉、衍射及偏振现象均可体现光的波动性
C．在双缝干涉实验中，若用白炽灯为光源，则需要安装滤光片；若使用激光做光源，则无需滤光片
D．在双缝干涉实验中，若仅增大双缝间距，则相邻两条亮条纹的间距变小
二、多选题，共5小题
11．如图，光源S从水下向空气中射出一束由红光、黄光和蓝光组成的复色光，在水面上的P点分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．c光为红色光
B．在水中传播时a光速度最大，c光波长最小
C．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射
D．b光比c光更容易发生明显的衍射现象
E.a、b、c三种色光分别用同一双缝干涉实验装置发生干涉，a光相邻亮条纹间距最大
12．下列四幅图中有关装置的原理和现象的分析正确的（ ）
A．图甲带电粒子打在底片上的位置越远，则该粒子的比荷越大
B．图乙铜片进入磁场的过程中受到强力磁铁的安培力作用而迅速停下来
C．图丙系统的固有频率较低，能对来自地面的高频振动起到很好的减振作用
D．图丁是双缝干涉图样，是两列光在空间互相叠加，形成明暗相间的条纹
13．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
14．下列说法正确的是（ ）
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象
B．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象
C．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象
D．乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应
15．方形透明容器充满某种透明液体，液体的深度h=20cm，在容器底部中心有一个点状复色（两种颜色）激光光源，光源的大小可忽略不计，液面上形成的光斑俯视图如图所示，测得液面内部光斑a的直径d=30cm，外部光环b的寬度Δd=6cm，下列说法正确的是_________。
A．光斑a和光环b都是由单色光形成的
B．若仅将液体的深度h变大，则光斑的面积变大
C．液体对两种色光的折射率之比为35：29
D．光环b为单色光，这种色光在液体中的传播速度比另一种色光的传播速度小
E.光环b为单色光，这种色光和另一种色光相比更容易发生明显衍射现象
三、填空题，共3小题
16．如图中，甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图甲是光的________（选填“干涉”或“衍射”）图像。由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径________（选填“大于”或“小于”）图乙所对应的圆孔的孔径。
17．如图所示是通过游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽灯光源时所拍下的四张照片，这四张照片表明了光通过狭缝后形成的图样。从照片甲到丁的图样分析可知，游标卡尺两测脚间的宽度由___________变___________（均选填“大”或“小”），照片丁中央条纹的颜色应是___________色。
18．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：_______________________________．
四、解答题，共2小题
19．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)。
20．如图所示，让太阳光通过窗上的小孔射进漆黑的室内，并落在光滑的反射面（如玻璃、瓷碗、镀铬器件或涂有油漆的门窗等）上。这时，着眼并迎着反射方向看去，不但能看到反射面上的白点（太阳虚像），同时还能看到在它的两旁出现一排对称的彩带。眼缝越细，这种现象越显著。请分析原因。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】
A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象，A正确，不符合题意；
B．乙图中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同，从而导致偏折程度不同，形成色散现象，B正确，不符合题意；
C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉，将反射光减弱，从而增强透射光，C错误，符合题意；
D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号，是利用光的全反射，D正确，不符合题意。
故选C。
2．D
【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，则金属丝变细；故D正确ABC错误。
故选D。
3．C
【详解】
A．入射光线进入水珠后，被水珠的后表面反射，再进入空气时,发生全反射，所以，水珠看起来特别明亮。A错误；
B．将双缝干涉实验中的双缝间距调小，根据 可知，干涉条纹间距变大。B错误；
C．明显衍射的条件是小孔或障碍物的尺寸与波的波长相比差不多或更小。因为光波的波长太小，所以不易观察到。C正确；
D．当观察者向声源运动时，根据多普勒效应，观察者听到的声音的频率变大。D错误。
故选C。
4．C
【详解】
AB．由图可知，光线在CD界面上，相同的入射角时只有a光射出，说明b光产生全反射，说明b光比a光的折射率大，所以全反射临界角小，由速度可知，在同种介质中，a光传播速度比b光大，a光波长大，频率小，在相同条件下，a光比b光更容易产生衍射，AB错误；
C．由折射率公式，可以确定，以相同的入射角从空气斜射到水中，b光偏折的更厉害，所以b光的折射角较小，C正确；
D．在双缝干涉实验中，相邻亮条纹间距，同一装置，a光的波长大，所以条纹间距大，D错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．衍射是波特有的现象，当波的波长远大于障碍物的尺寸或相差不多时能够发生明显的衍射现象；故A错误；
B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的，属于光的干涉现象，故B错误；
C．振子每次经过同一位置时加速度、动能和位移总是相同，速度的大小相同，方向不相同，故C正确；
D．根据多普勒效应可知观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时高，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．因为b光能在界面发生全反射，可知b光临界角较小，折射率较大，则a光的折射率较小，根据公式
a光在此玻璃砖内传播速度更大，故A正确；
B．由题意可知，a光的临界角大于45°，根据公式可知
即该玻璃砖对a光的折射率小于，故B错误；
C．因a光的频率小，波长大，则a光对微小障碍物的衍射现象更明显，故C正确；
D．因为a、b两种光的频率不同，则a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象，故D正确。
故选B。
7．D
【详解】
A．在单缝衍射实验中，入射光的波长越长，衍射现象越明显，条纹间距也越大，红色光的波长比绿色光的波长长，将入射光由红色换成绿色，衍射条纹间距变小，A错误；
B．在太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的干涉现象，B错误；
C．只要狭缝足够小，任何光都能产生衍射现象，只有狭缝宽度与波长相差不大，或者比波长更小时，就能产生明显的衍射现象，C错误；
D．用光的干涉现象可以检查工件平面的平整度，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．设a光与b光经折射的入射角和折射角分别为、、，如图所示
由折射定律可知
，
因，则有，而波长越长的光折射率越小，则，故A错误；
B．由可知，因c一定，有，故B正确；
C．对于同一单缝衍射，波长越长的光衍射越明显，则a光的衍射现象更明显，故C错误；
D．对于同一双缝装置，由，因可知，a光的干涉条纹间距较宽，故D错误；
故选B。
9．A
【详解】
干涉图样是间距相等明暗相间的条纹，而衍射条纹明暗间距不相等，因此AB选项是干涉图样，而CD选项是衍射图样；由于红光的波长大于绿光的波长，根据可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽。
故选A。
10．A
【详解】
A．泊松亮斑说明光发生了明显的衍射现象，说明光不是沿直线传播，A错误；
B．干涉、衍射及偏振现象都是光的波动性所具有的特点，B正确；
C．在双缝干涉实验中，为了获得单色光，若用白炽灯为光源，则需要安装滤光片；若使用激光做光源，则无需滤光片。C正确；
D．根据公式
可知仅增大双缝间距d，则相邻两条亮条纹的间距变小，D正确。
故不正确的选A。
11．BDE
【详解】
A．由光路图可知，c光的偏折程度最大，折射率最大，故c光为蓝光，a光的偏折程度最小，折射率最小，a光为红光，则b光为黄光，A错误；
B．由可知，a光的折射率最小，在水中传播的光速最大，由可知，c光的频率最高，光速最小，故波长最小，B正确；
C．由可知，c光的临界角最小，逐渐增大入射角，c光最先发生全反射，C错误；
D．b光的波长比c光的波长大，故b光比c光更容易发生明显的衍射现象，D正确；
E．由
可知a、b、c三种色光分别用同一双缝干涉实验装置发生干涉，a光波长最大，相邻亮条纹间距最大，E正确。
故选BDE。
12．BC
【详解】
A．图甲中，设带电粒子在质谱仪磁场区域中运动半径为R，根据牛顿第二定律有
解得
带电粒子打在底片上的位置坐标为
则x越大，粒子的比荷越小，故A错误；
B．图乙中，当铜盘在磁极间运动时，由于发生电磁感应现象，在铜盘中产生感应电流，使铜盘受到安培力作用，而安培力的方向阻碍铜盘的运动，所以铜盘迅速停下来，故B正确；
C．图丙中，系统的固有频率较低，不会与来自地面的高频振动发生共振，从而起到很好的减振作用，故C正确；
D．图丁中，中央亮条纹比两侧亮条纹宽，是单缝衍射图样，故D错误。
故选BC。
13．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。
14．BD
【详解】
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的折射现象，A错误；
B．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象，B正确；
C．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的衍射现象，是著名的泊松亮斑，C错误；
D．多普勒效应是，波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率产生变化的现象，乘客与列车有相对运动，所以乘客接收到的列车鸣笛声的频率由大变小，所以声调由高变低，这是多普勒效应，D正确。
故选BD。
15．BCE
【详解】
A．液面形成光斑的原因是光在液体内部射向液面时发生了全反射，最边缘光线对应的入射角等于临界角，折射率小的光对应的临界角大，形成的光斑直径大；折射率大的光对应的临界角小，形成的光斑直径小，因为小光斑部分还有折射率小的色光，所以小光斑a是复色光，故A错误；
B．设光斑半径为r，边缘光线的光路如图所示
最大入射角为C等于全反射临界角，若h变大，C不变，则r变大，所以光整面积变大，故B正确；
C．根据几何关系可得折射率
由题知两个光亮的半径分别为15cm和21cm，液体深度为20cm，代入上式可求液体对两种色光的折射本之比为35：29，故C正确；
D．由题知，b种色光在液面形成的光斑直径较大，所以该种色光在液体中的折射率小，根据
可知该种色光在液体中传播的速度大，故D错误；
E．折射率小的色光频率小，波长大，所以b光更容易发生明显街射现象，故E正确。
故选BCE。
16．衍射 小于
【详解】
[1]甲中出现明暗相间的条纹，是衍射现象，乙中出现圆形亮斑。
[2]只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象。图甲是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10－7m数量级，所以图甲对应的圆孔的孔径比图乙所对应的圆孔的孔径小，图乙的形成可以用光的直线传播解释。
17．大 小 白
【详解】
[1][2][3]光在直线传播情况下，缝宽变窄，光屏上亮条纹变窄，从照片甲到照片乙就是这种情况；照片丙中已发生了明显的行射现象，说明从照片乙到照片丙，窄缝进一步变窄；从照片丙到照片丁可见行射条纹变多，中央亮条纹变宽，说明窄缝更窄。因此，从照片甲到照片丁，游标卡尺两测脚间的宽度由大变小。由于入射光是白光，所以衍射条纹的中央亮条纹是白色的，其两侧是彩色的条纹。
18．0.1mm 彩色直条纹
【详解】
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．
19．见解析
【详解】
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。
20．这是一种光的单缝衍射现象，光通过眼缝时产生衍射现象，不同色光衍射条纹间距不同，因此，可以看到一排对称的彩带，眼缝越细，衍射现象越显著，这种效应越显著。
【详解】
这是一种光的单缝衍射现象，光通过眼缝时产生衍射现象，不同色光衍射条纹间距不同，因此，可以看到一排对称的彩带，眼缝越细，衍射现象越显著，这种效应越显著。答案第1页，共2页
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