第四章 光5光的衍射拔高练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 光5光的衍射拔高练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 371.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:44:47 | ||
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文档简介
2019人教版选择性必修第一册 第四章 光 5 光的衍射 拔高练习
一、多选题
1．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
2．如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线．一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出．让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）．则下列说法正确的是_______
A．此光在玻璃砖中的全反射临界角为600
B．玻璃砖的折射率
C．此光在玻璃砖中的传播速度
D．单缝b宽度较大
E.光的偏振现象说明光是一种纵波
3．a、b两种单色光以不同的入射角从某种玻璃射向空气，光路如图所示，关于a、b两种单色光。下列说法正确（ ）
A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在同一玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．从同一玻璃射向空气时，发生全反射时a光对应的临界角比b光小
D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光干涉条纹宽
E.在相同条件下，a光比b光更容易发生明显行射现象
4．如图所示，图甲是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙是该波传播方向上介质中x1=6m的质点从t=0时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为x2=3m和x3=5m的两个质点。下列说法正确的是（ ）
A．该波是沿x轴负方向传播
B．该波的波速是2m/s
C．在t=2s时刻，a、b两质点的速度相同
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，会发生明显的衍射现象
5．用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹分别如图甲、图乙所示。下列说法正确的是___________。
A．甲光的频率比乙光的高
B．甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度
C．对同一种介质，甲光的折射率小于乙光的折射率
D．从同种介质射向空气，甲光发生全反射的临界角甲乙小于乙光
E.遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象
二、单选题
6．声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是（ ）
A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
C．在一个周期内，振动质元沿波传播方向走过的路程等于一个波长
D．超声波（>20000Hz）在空气中碰到物理考卷卷面尺寸的障碍物时不容易发生明显衍射
7．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法正确的是（ ）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
D．将滤光片放在单缝与双缝之间将改变实验结果
8．如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则( )
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大
D．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光照射逸出光电子的最大初动能比b光的大
9．如图所示,两束单色光a、b从水下面射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法错误的是( )
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B．a比b更容易发生衍射现象
C．若a光与b光以相同入射角从水射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光
D．在水中a光的临界角大于b光的临界角
10．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
11．关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
B．某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，则测出的周期偏大
C．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
D．可见光波长越长，越不容易发生明显衍射
12．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
13．以线状白炽灯为光源，通过狭缝观察该光源，可以看到（ ）
A．黑白相间的条纹，这是光的干涉 B．黑白相间的条纹，这是光的衍射
C．彩色的条纹，这是光的干涉 D．彩色的条纹，这是光的衍射
14．泊松亮斑产生原因是 （ ）
A．光的反射 B．光的衍射 C．光的折射 D．光的干涉
15．如图所示，容器中盛有水，PM为水面，从A点发出一束白光，射到水面上的O点后，折射光发生了色散，照到器壁上a、b之间，对应a、b两种颜色的单色光，则
A．由A到O，a光的传播时间等于b光的传播时间
B．若发光点A不变而入射点O向左移，则b光可能发生全反射
C．用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽
D．若a光是氢原子从第6能级跃迁到第2能级发出的光，则b光可能是氢原子从第3能级跃迁到第2能级发出的光
16．下列关于光的说法错误的是（ ）
A．图甲中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的折射现象
B．图乙中，激光切割是利用了激光的能量集中性
C．图丙中，双螺旋结构的发现利用了衍射图样
D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象
17．根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：
①闻其声而不见其人
②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色
③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；
④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；
这些物理现象分别属于波的
A．折射、干涉、多普勒效率、偏振
B．干涉、衍射、偏振、多普勒效应
C．衍射、偏振、折射、多普勒效应
D．衍射、干涉、多普勒效应、偏振
18．生活中会遇到各种波，下列说法正确的是（ ）
A．声波和光波均会发生偏振现象
B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波都可以在真空中传播
D．手机在通话时既有电磁波又有声波，它们传播速度相同
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．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。
2．BCD
【详解】
AB：一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，则；入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出，则；解得、，此光在玻璃砖中的全反射临界角为450．故A项错误，B项正确．
C：此光在玻璃砖中的传播速度，故C项正确．
D：单色光分别通过宽度不同的单缝后，缝越小，衍射现象越明显；则单缝b宽度较大．故D项正确．
E：光的偏振现象说明光是一种横波，故E项错误．
3．BDE
【详解】
A．在真空中a光、b光的传播速度相同，故A错误；
B．由图看出：b光的折射角小于a光的折射角，b光的偏折程度大，根据折射定律得知：玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，根据，可知同一玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度，故B正确；
C．根据
可知a光的全反射角大于b光的全反射角，故C错误；
D．a光的折射率小，频率小，故波长长，根据
可知对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光干涉条纹宽，故D正确；
E．波长越长，越容易发生明显衍射现象，故a光更容易发生明显衍射现象，故E正确；
故选BDE。
4．BD
【详解】
A．图乙是该波传播方向上介质中x1=6m的质点从t=0时刻起的振动图像，t=2s时，x1=6m的质点向下振动，所以根据振动方向和波动方向同侧的原则，该波是沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由甲图可知，波长，由乙图可知，周期T=4s，所以波速，故B正确；
C．该波是沿x轴正方向传播，由甲图可知，t=2s时刻，质点a向上振动，质点b向下振动，所以速度方向不同，故C错误；
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，障碍物尺寸与波长相近，所以会发生明显的衍射现象，故D正确。
故选BD。
5．BCE
【详解】
A．根据干涉条纹间距公式 ，可知，在相同的条件下，与成正比，甲光的条纹间距大，可知甲光的波长比乙光的波长大，则甲光的频率比乙光的低，故A错误；
B．甲光的波长长，甲光折射率小，在介质中传播速度大，即甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度，故B正确；
C．波长越长，在同一种介质中，折射率越小，所以甲光的折射率小于乙光的折射率，故C正确；
D．据全反射的临界角公式，可知，折射率越小，全反射的临界角越大，则甲光发生全反射的临界角甲乙大于乙光，故D错误；
E．在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象更明显，故遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象，故E正确。
故选BCE。
6．D
【详解】
A.在不同介质中，波速不同，但频率相同，所以波长不同，故A错误
B.声波在同种介质中传播速度相同，故B错误
C.任一振动质点都只在自己的平衡位置附近振动，并不随波向前移动，故C错误
D.波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，超声波的波长比卷面小的多，所以不容易发生明显衍射，故D正确
故选D
7．C
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，A错误；
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
B错误；
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，C正确；
D．单缝可形成线光源，经滤光片成单色光，再到双缝，一分为二，形成相干光源，也能产生稳定干涉图样，D错误。
故选C。
8．D
【详解】
A项：由图可知a光的干涉条纹间距小于b光，根据可知，a的波长小于b光，则a光的频率大于b光，a的折射率大于b光，根据可知，在同种介质中传播时a光的传播速度比b光的小，故A错误；
B项：根据可知，同种介质射入真空发生全反射时a光临界角小，故B错误；
C项：光电效应时饱和电流与入射光的强度有关，所以无法判断饱和电流的大小，故C错误；
D项：由爱因斯坦光电效应方程，因a光的频率大，所以a光照射逸出光电子的最大初动能比b光的大，故D正确．
故应选D．
9．C
【解析】
由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大．根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确．a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确．由全反射临界角公式sinC=1/n，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确．若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光．故C错误．此题选择错误的选项，故选C．
点睛：解决本题的关键是通过光路图比较出折射率，而得知频率、波长等关系，即光线的偏折程度越大，折射率越大，光的频率越大，波长越小，临界角越小等等．
10．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。
11．C
【详解】
A．在岸边观察前方水中的一条鱼，看到的是鱼的虚像，根据折射定律可知，鱼的实际深度比看到的要深，故A错误；
B．某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，根据
可知测出的周期偏小，故B错误；
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，根据
可知干涉条纹间距变宽，故C正确；
D．发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸远小于波的波长，所以可见光波长越长，越容易发生明显衍射，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
AB．当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近甚至比波长更小时即能发生明显的衍射；狭缝宽度从0.1mm逐渐增加到0.5mm的过程中，衍射现象会逐渐不明显，最后看不到明显的衍射现象了，但衍射现象还存在，故AB错误；
C．狭缝的宽度逐渐变大时，衍射现象越来越不明显，衍射条纹亮度逐渐变暗，故C正确；
D．当发生衍射时，随着狭缝的宽度逐渐变大，衍射条纹的间距逐渐变小，D错误。
故选C。
13．D
【详解】
AC．由题可知该现象为光的衍射现象，故AC错误；
BD．线状白炽灯发出的光是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都不相同，因此各单色光的亮条纹或暗条纹不能完全重叠在一起，所以形成彩色条纹，故B错误，D正确。
故选D。
14．B
【详解】
泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象，是指当单色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，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，故B对；ACD错；
15．C
【解析】
从光路图可知a光折射率小于b光折射率，在同一介质中，折射率小的光传播速度较大，所以由A到O，a光的传播时间小于b光的传播时间，故A错误
若发光点A不变而入射点O向左移，使得入射角减小，所以b光不能发生全反射，故B错误
因为a光波长较长，所以用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽，故C正确
若a光是氢原子从第6能级跃迁到第2能级发出的光， b光频率较大，能量较大，所以b光肯定不可能是氢原子从第3能级跃迁到第2能级发出的光，故D错误
故选C
16．A
【详解】
A．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故A符合题意；
B．图乙中，激光切割是利用了激光的亮度高，能量的集中性，故B不符题意；
C．图丙中，双螺旋结构的发现利用了光的衍射图样，故C不符题意；
D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象，故D不符题意；
本题选错误的故选A。
17．D
【详解】
①“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；②雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；④观众用偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉．这就是立体电影的原理．综上各结论可知选D．
【点睛】本题考查了光的各种性质；无论反射、衍射还是干涉，其频率均不变，而多普勒效应频率即发生变化.
18．B
【详解】
A．声波是纵波不能发生偏振现象，故A错误；
B．白光由各种色光组成，在单缝衍射和双缝干涉实验中，不同的色光叠加在光屏上产生彩色条纹，故B正确；
C．医院“B超”中的超声波传播需要介质，故C错误；
D．手机用电磁波传递信息，人用说话时发出声波，因此，手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波，电磁波真空中传播速度为3×108m/s；声波常温下速度大约为340m/s；速度不同，故D错误。
故选B。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．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
2．如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线．一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出．让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）．则下列说法正确的是_______
A．此光在玻璃砖中的全反射临界角为600
B．玻璃砖的折射率
C．此光在玻璃砖中的传播速度
D．单缝b宽度较大
E.光的偏振现象说明光是一种纵波
3．a、b两种单色光以不同的入射角从某种玻璃射向空气，光路如图所示，关于a、b两种单色光。下列说法正确（ ）
A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在同一玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．从同一玻璃射向空气时，发生全反射时a光对应的临界角比b光小
D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光干涉条纹宽
E.在相同条件下，a光比b光更容易发生明显行射现象
4．如图所示，图甲是一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙是该波传播方向上介质中x1=6m的质点从t=0时刻起的振动图像，a、b是介质中平衡位置为x2=3m和x3=5m的两个质点。下列说法正确的是（ ）
A．该波是沿x轴负方向传播
B．该波的波速是2m/s
C．在t=2s时刻，a、b两质点的速度相同
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，会发生明显的衍射现象
5．用同一双缝干涉实验装置做甲、乙两种光的双缝干涉实验，获得的双缝干涉条纹分别如图甲、图乙所示。下列说法正确的是___________。
A．甲光的频率比乙光的高
B．甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度
C．对同一种介质，甲光的折射率小于乙光的折射率
D．从同种介质射向空气，甲光发生全反射的临界角甲乙小于乙光
E.遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象
二、单选题
6．声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是（ ）
A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
C．在一个周期内，振动质元沿波传播方向走过的路程等于一个波长
D．超声波（>20000Hz）在空气中碰到物理考卷卷面尺寸的障碍物时不容易发生明显衍射
7．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法正确的是（ ）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
D．将滤光片放在单缝与双缝之间将改变实验结果
8．如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则( )
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大
D．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光照射逸出光电子的最大初动能比b光的大
9．如图所示,两束单色光a、b从水下面射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法错误的是( )
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B．a比b更容易发生衍射现象
C．若a光与b光以相同入射角从水射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光
D．在水中a光的临界角大于b光的临界角
10．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
11．关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要浅
B．某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，则测出的周期偏大
C．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
D．可见光波长越长，越不容易发生明显衍射
12．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
13．以线状白炽灯为光源，通过狭缝观察该光源，可以看到（ ）
A．黑白相间的条纹，这是光的干涉 B．黑白相间的条纹，这是光的衍射
C．彩色的条纹，这是光的干涉 D．彩色的条纹，这是光的衍射
14．泊松亮斑产生原因是 （ ）
A．光的反射 B．光的衍射 C．光的折射 D．光的干涉
15．如图所示，容器中盛有水，PM为水面，从A点发出一束白光，射到水面上的O点后，折射光发生了色散，照到器壁上a、b之间，对应a、b两种颜色的单色光，则
A．由A到O，a光的传播时间等于b光的传播时间
B．若发光点A不变而入射点O向左移，则b光可能发生全反射
C．用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽
D．若a光是氢原子从第6能级跃迁到第2能级发出的光，则b光可能是氢原子从第3能级跃迁到第2能级发出的光
16．下列关于光的说法错误的是（ ）
A．图甲中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的折射现象
B．图乙中，激光切割是利用了激光的能量集中性
C．图丙中，双螺旋结构的发现利用了衍射图样
D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象
17．根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：
①闻其声而不见其人
②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色
③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；
④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；
这些物理现象分别属于波的
A．折射、干涉、多普勒效率、偏振
B．干涉、衍射、偏振、多普勒效应
C．衍射、偏振、折射、多普勒效应
D．衍射、干涉、多普勒效应、偏振
18．生活中会遇到各种波，下列说法正确的是（ ）
A．声波和光波均会发生偏振现象
B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波都可以在真空中传播
D．手机在通话时既有电磁波又有声波，它们传播速度相同
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．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。
2．BCD
【详解】
AB：一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，则；入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出，则；解得、，此光在玻璃砖中的全反射临界角为450．故A项错误，B项正确．
C：此光在玻璃砖中的传播速度，故C项正确．
D：单色光分别通过宽度不同的单缝后，缝越小，衍射现象越明显；则单缝b宽度较大．故D项正确．
E：光的偏振现象说明光是一种横波，故E项错误．
3．BDE
【详解】
A．在真空中a光、b光的传播速度相同，故A错误；
B．由图看出：b光的折射角小于a光的折射角，b光的偏折程度大，根据折射定律得知：玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，根据，可知同一玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度，故B正确；
C．根据
可知a光的全反射角大于b光的全反射角，故C错误；
D．a光的折射率小，频率小，故波长长，根据
可知对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光干涉条纹宽，故D正确；
E．波长越长，越容易发生明显衍射现象，故a光更容易发生明显衍射现象，故E正确；
故选BDE。
4．BD
【详解】
A．图乙是该波传播方向上介质中x1=6m的质点从t=0时刻起的振动图像，t=2s时，x1=6m的质点向下振动，所以根据振动方向和波动方向同侧的原则，该波是沿x轴正方向传播，故A错误；
B．由甲图可知，波长，由乙图可知，周期T=4s，所以波速，故B正确；
C．该波是沿x轴正方向传播，由甲图可知，t=2s时刻，质点a向上振动，质点b向下振动，所以速度方向不同，故C错误；
D．若该波在传播过程中遇到尺寸为7m的障碍物，障碍物尺寸与波长相近，所以会发生明显的衍射现象，故D正确。
故选BD。
5．BCE
【详解】
A．根据干涉条纹间距公式 ，可知，在相同的条件下，与成正比，甲光的条纹间距大，可知甲光的波长比乙光的波长大，则甲光的频率比乙光的低，故A错误；
B．甲光的波长长，甲光折射率小，在介质中传播速度大，即甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度，故B正确；
C．波长越长，在同一种介质中，折射率越小，所以甲光的折射率小于乙光的折射率，故C正确；
D．据全反射的临界角公式，可知，折射率越小，全反射的临界角越大，则甲光发生全反射的临界角甲乙大于乙光，故D错误；
E．在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象更明显，故遇到同一障碍物，甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象，故E正确。
故选BCE。
6．D
【详解】
A.在不同介质中，波速不同，但频率相同，所以波长不同，故A错误
B.声波在同种介质中传播速度相同，故B错误
C.任一振动质点都只在自己的平衡位置附近振动，并不随波向前移动，故C错误
D.波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，超声波的波长比卷面小的多，所以不容易发生明显衍射，故D正确
故选D
7．C
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，A错误；
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
B错误；
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，C正确；
D．单缝可形成线光源，经滤光片成单色光，再到双缝，一分为二，形成相干光源，也能产生稳定干涉图样，D错误。
故选C。
8．D
【详解】
A项：由图可知a光的干涉条纹间距小于b光，根据可知，a的波长小于b光，则a光的频率大于b光，a的折射率大于b光，根据可知，在同种介质中传播时a光的传播速度比b光的小，故A错误；
B项：根据可知，同种介质射入真空发生全反射时a光临界角小，故B错误；
C项：光电效应时饱和电流与入射光的强度有关，所以无法判断饱和电流的大小，故C错误；
D项：由爱因斯坦光电效应方程，因a光的频率大，所以a光照射逸出光电子的最大初动能比b光的大，故D正确．
故应选D．
9．C
【解析】
由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大．根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确．a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确．由全反射临界角公式sinC=1/n，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确．若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光．故C错误．此题选择错误的选项，故选C．
点睛：解决本题的关键是通过光路图比较出折射率，而得知频率、波长等关系，即光线的偏折程度越大，折射率越大，光的频率越大，波长越小，临界角越小等等．
10．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。
11．C
【详解】
A．在岸边观察前方水中的一条鱼，看到的是鱼的虚像，根据折射定律可知，鱼的实际深度比看到的要深，故A错误；
B．某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，根据
可知测出的周期偏小，故B错误；
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，根据
可知干涉条纹间距变宽，故C正确；
D．发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸远小于波的波长，所以可见光波长越长，越容易发生明显衍射，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
AB．当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近甚至比波长更小时即能发生明显的衍射；狭缝宽度从0.1mm逐渐增加到0.5mm的过程中，衍射现象会逐渐不明显，最后看不到明显的衍射现象了，但衍射现象还存在，故AB错误；
C．狭缝的宽度逐渐变大时，衍射现象越来越不明显，衍射条纹亮度逐渐变暗，故C正确；
D．当发生衍射时，随着狭缝的宽度逐渐变大，衍射条纹的间距逐渐变小，D错误。
故选C。
13．D
【详解】
AC．由题可知该现象为光的衍射现象，故AC错误；
BD．线状白炽灯发出的光是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都不相同，因此各单色光的亮条纹或暗条纹不能完全重叠在一起，所以形成彩色条纹，故B错误，D正确。
故选D。
14．B
【详解】
泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象，是指当单色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，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，故B对；ACD错；
15．C
【解析】
从光路图可知a光折射率小于b光折射率，在同一介质中，折射率小的光传播速度较大，所以由A到O，a光的传播时间小于b光的传播时间，故A错误
若发光点A不变而入射点O向左移，使得入射角减小，所以b光不能发生全反射，故B错误
因为a光波长较长，所以用a光和b光分别在同一套双缝干涉实验装置上做实验，a光的条纹间距较宽，故C正确
若a光是氢原子从第6能级跃迁到第2能级发出的光， b光频率较大，能量较大，所以b光肯定不可能是氢原子从第3能级跃迁到第2能级发出的光，故D错误
故选C
16．A
【详解】
A．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故A符合题意；
B．图乙中，激光切割是利用了激光的亮度高，能量的集中性，故B不符题意；
C．图丙中，双螺旋结构的发现利用了光的衍射图样，故C不符题意；
D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象，故D不符题意；
本题选错误的故选A。
17．D
【详解】
①“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；②雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；④观众用偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉．这就是立体电影的原理．综上各结论可知选D．
【点睛】本题考查了光的各种性质；无论反射、衍射还是干涉，其频率均不变，而多普勒效应频率即发生变化.
18．B
【详解】
A．声波是纵波不能发生偏振现象，故A错误；
B．白光由各种色光组成，在单缝衍射和双缝干涉实验中，不同的色光叠加在光屏上产生彩色条纹，故B正确；
C．医院“B超”中的超声波传播需要介质，故C错误；
D．手机用电磁波传递信息，人用说话时发出声波，因此，手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波，电磁波真空中传播速度为3×108m/s；声波常温下速度大约为340m/s；速度不同，故D错误。
故选B。
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