4.5光的衍射基础巩固（Word版含答案）

4.5光的衍射基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册
一、选择题（共15题）
1．在下列情况下，发生的是光的哪一种现象，说法错误的是（　　）
A．通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是光的衍射现象
B．通过三棱镜看书上的字的边缘有彩色，是光的色散现象
C．阳光下，水面上的油膜会出现彩色花纹，是偏振现象
D．增透膜是利用光的干涉现象来使反射光的强度减至最小的
2．如图所示是a、b两单色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．在真空中a、b两单色光传播速度相同
C．从真空射入同种介质发生全反射时，a光全反射临界角小
D．在相同的条件下，a光比b光更容易产生明显的衍射现象
3．如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是（　　）
A．a、b是光的干涉图样
B．c、d是光的干涉图样
C．形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短
D．形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短
4．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立，而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环，这就是神奇的“佛光现象”。佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射，这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象。那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是（　　）
A．雨后的彩虹
B．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓
C．路面上的油膜阳光下呈现彩色
D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑
5．下列说法正确的是（　　）
A．汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”，就变得十分明亮，是利用了光的折射
B．当波源与观察者相互远离时，波源的频率会减小
C．只有狭缝宽度与波长相差不多或比波长小的情况下，才发生衍射现象
D．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的干涉
6．关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（　　）
A．光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理
B．光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是明暗相间的
C．光的干涉现象说明光具有波动性，光的衍射现象不能说明这一点
D．光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果
7．下列说法中正确的是（　　）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象
B．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
D．人造地球卫星用红外遥感技术拍摄云图照片是利用光的干涉现象
8．如图所示，柱状玻璃砖的横截面为半圆，O为其圆心，a、b两束单色光从其圆弧面以不同的角度射向玻璃砖的圆心，出射光线重合。则下列说法正确的是（　　）
A．a穿过玻璃砖所需时间比b短
B．a与b相遇能发生干涉
C．a比b更容易发生衍射
D．从同一介质射向空气时发生全反射a的临界角较b的小
9．红光和紫光通过单缝获得衍射图样，如图所示图样中反映红光的衍射图样的是（ ）
A． B．
C． D．
10．在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的（　　）
A．很小的不透明圆板
B．很大的不透明圆板
C．很大的中间有大圆孔的不透明挡板
D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板
11．下列所示的图片、示意图或实验装置图大都来源于课本，则下列判断错误是 （　　）
A．甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头镀的一层膜是薄膜干涉的应用
B．乙图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑
C．丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，上方是蜃景，下方是景物
D．丁图是衍射图像，其最明显的特征是条纹间距不等
12．如图，a表示单缝，b表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示亮条纹），则（　　）
A．图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹
B．单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹
C．双缝间距离越小，对应条纹间距越大
D．照射双缝的单色光波长越短，对应条纹间距越大
13．如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是单色光形成的干涉或衍射图样，根据各图样的特点可知（　　）
A．甲图是光的衍射图样 B．乙图是光的干涉图样
C．丙图是光射到圆孔后的干涉图样 D．丁图是光射到圆板后的衍射图样
14．下列说法正确的是（　　）
A．纵波传播时，其振动方向与传播方向相互垂直
B．做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度一定为0
C．两列波发生干涉时，其振动减弱的点，位移不一定为0
D．要使波发生明显的衍射，障碍物的尺寸比波的波长大得多
15．如图所示，一束光斜射向水面，入水后分成a、b两束，下列说法正确的是（　　）
A．a光比b光更容易发生衍射现象
B．a光的频率大于b光的频率
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．当a，b两种光从水射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角
二、填空题（共4题）
16．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了_______的地方．这就是光的衍射现象。
17．光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些________的条纹，中央条纹最________、最________，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越_________，亮度越________．
18．如图，在双缝干涉实验中，S1和S2为狭缝，P是光屏上的一点，已知双缝S1、S2和P点的距离差为m，用单色光A在空气中做双缝干涉实验，若光源到缝S1、S2距离相等，且A光频率为Hz。则P点处是___________（填“亮”或“暗”）条纹；若将S2用遮光片挡住，光屏上的明暗条纹___________ （填“均匀”或“不均匀”）分布。 （光在空气中的速度）
19．某同学自己动手利用如图所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：
（1）该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹；此条纹是由于________产生的；
（2）移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑，出现以上实验结果的主要原因是________。
三、综合题（共4题）
20．用两支铅笔夹成一条狭缝，将眼睛紧贴着狭缝且让狭缝与日光灯管或其他线状光源平行，你会观察到怎样的现象？试解释这个现象。
21．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)。
22．由阴极K发射的电子（质量为m，电量为e，设其初速度为零）经加速极A加速后垂直射向一开有两条平行狭缝的屏，电子自狭缝出射后打到一荧光屏上，如图所示。由于电子具有波动性，荧光屏将出现明暗相间的条纹。设加速极A与阴极K之间的电压为U，两平行狭缝间的距离为d，试问：
（1）在整个装置的轴线与荧光屏的交点О处，将出现暗条纹还是亮条纹？
（2）设位于轴线外侧的第一条亮条纹出现在θ角处，写出θ的表示式（以m，e，d，V及其他有关恒量表示）。
23．在观察光的衍射现象的实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将如何变化 该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律。在什么情况下光才可视为直线传播
参考答案
1．C
2．B
3．A
4．B
5．D
6．D
7．A
8．D
9．C
10．D
11．B
12．C
13．D
14．C
15．A
16．相当宽
17．明暗相间 亮 宽 小 低
18．暗 不均匀
19．光的衍射 双缝S1，S2太宽
20．会观察到明暗相间的彩色条纹，因为当两支铅笔夹成的狭缝与光波波长接近时，会发生光的衍射现象
21．
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。
22．（1）亮条纹；（2）
23．减小；光的波长比障碍物小得多