4.5光的衍射能力提升练(word版含答案)

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名称 4.5光的衍射能力提升练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 251.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-19 20:35:07

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文档简介

4.5 光的衍射 能力提升练
一、单选题
1.太赫兹辐射通常是指频率在0.1~10 THz(1THz=1012Hz)、即频率在微波与红外线之间的电磁辐射,其频率高于微波,低于红外线、紫外线,远低于X射线。太赫兹波对人体安全, 可以穿透衣物等不透明物体, 实现对隐匿物体的成像。近年来太赫兹技术在国家安全、信息技术等诸多领域取得了快速发展,被誉为“改变未来世界十大技术”之一。由上述信息可知,太赫兹波(  )
A.其光子的能量比红外线光子的能量更大
B.比微波更容易发生衍射现象
C.比紫外线更难使金属发生光电效应
D.比X射线穿透性更强
2.如图所示的四种现象,属于光的折射现象的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,一束由红光和紫光组成的复色光,垂直等边三棱镜ABC的一边入射形成了如图所示的光路图。下列说法正确的是(  )
A.光线一定是沿EO的方向入射的
B.光线OF、OE均为单色光
C.沿OF方向的光线在棱镜的临界角较小
D.沿OF方向的光线在三棱镜中传播速度较大
4.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列选项符合实际应用的是(  )
A.在光导纤维内传送图像是利用光的色散
B.全息照相是利用光的干涉
C.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射
5.关于波的干涉和衍射,下列说法正确的是(  )
A.医院中用于体检的“B超”利用了超声波的衍射原理
B.两列波发生干涉时,振动加强区域的质点的位移一定始终最大
C.声波容易发生衍射是因为声波的波长较短
D.观察薄膜干涉时,应该在入射光的同一侧
6.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,入射角为45o下面光路图中正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.下列关于光的现象说法正确的是(  )
A.雨后看到的彩虹属于全反射现象 B.汽车的尾灯利用的是光的色散
C.露珠上的彩色条纹属于光的色散现象 D.树荫中看到的亮斑是光的折射
8.如图是甲、乙两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样,对此实验分析正确的是(  )
A.甲光衍射本领更强 B.在水中乙光的传播速度大
C.光由玻璃射向空气时,乙光更易发生全反射 D.减小实验中的双缝间距,目镜中的条纹数会增加
二、多选题
9.某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的现象后,总结出以下几点,你认为正确的是
A.这是光的干涉现象
B.若狭缝与灯丝平行,衍射条纹与狭缝平行
C.狭缝的宽度越大,该现象越明显
D.最中间的条纹宽度最大
10.下列说法正确的是
A.简谐振动是靠惯性运动的,不需要有力的作用
B.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度,从而对目标进行跟踪
C.红外线比可见光更难发生衍射
D.声波绕过障碍物,发生了衍射现象
E.在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同
11.下图为红光或紫光通过同样的双缝或同样的单缝后在光屏上呈现的图样,则( )
A.甲为红光通过双缝的图样
B.乙为红光通过单缝的图样
C.丙为紫光通过双缝的图样
D.丁为紫光通过单缝的图样
12.甲、乙两束单色光通过相同的单缝衍射实验装置得到如图所示的图样。则这两束单色光(  )
A.甲光的光子能量比乙光的大
B.甲光的光子动量比乙光的小
C.在相同的玻璃中传播,甲光的速度小于乙光的速度
D.在水面发生全反射时,甲光的临界角大于乙光的临界角
13.如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图。图乙表示该波传播的介质中处的a质点从时刻起的振动图像。则下列说法正确的是(  )
A.波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度为
C.时,处的质点b的速度沿y轴正方向
D.从开始,经过,质点b通过的路程为
E.该波遇到尺寸为的障碍物时能发生明显的衍射现象
14.干涉和衍射是波动的重要特征,下列关于干涉和衍射的说法中正确的是 .A.通过电磁波的衍射现象分析,得出了各个星系都在远离我们,从而为宇宙大爆炸理论提供了证据
B.工业生产中利用光的干涉原理来检验生产出来的平面的平整度
C.可以利用声波的干涉解释“空谷回声”的现象
D.照相机的镜头出现彩色的原因是光在表面膜的反射发生了干涉现象
E.在山区里可以接收广播信号而不能接收电视信号的原因是电视信号波长比广播信号波长短
15.如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分成a、b两束,则(  )
A.在水中,b光波长比a光波长大
B.a、b两束光相比较,在真空中的传播速度a光比b光大
C.用同一双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距
D.若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,b光先消失
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
三、填空题
17.由发生明显衍射现象的条件可知:波的波长越________(填“长”或“短”),障碍物、小孔或狭缝的尺寸越_________(填“大”或“小”),衍射现象越明显。
18.用2×106Hz的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长时胆汁中的______倍.用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短,遇到结石时_______(选填“容易”或者“不容易”)发生衍射.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
A.太赫兹波的频率比红外线的频率低,所以其光子的能量比红外线光子的能量更小,故A错误;
B.太赫兹波的频率比微波的频率高,波长比微波的短,所以比微波更不容易发生衍射现象,故B错误;
C.太赫兹波的频率比紫外线的频率低,所以比紫外线更难使金属发生光电效应,故C正确;
D.太赫兹波的频率远低于X射线的频率,其光子能量远低于X射线的光子能量,所以比X射线穿透性更弱,故D错误。
故选C。
2.C
【解析】
【详解】
A 、屏幕上呈现人的手的影子是因为光的直线传播形成的,故A错误;
B 、山在水中的倒影,是由于光的反射,太阳光照射物体,物体所反射的光经水平面反射映入人眼,形成人所看到的倒影,故B错误;
C 、光从水中射向空气的时候,在水面要发生折射,使得光的传播方向发生偏折,所以C正确;
D 、这是由太阳光透过缝隙而形成的太阳的像,它的形状就是太阳的形状,而不是叶子间缝隙的形状,‘这就是小孔成像,故D错误;
综上所述本题答案是:C
3.D
【解析】
【详解】
A.根据入射光线,反射光线,折射光线与法线的关系,DO为入射光线,OE为反射光线,OF折射光线,A错误;
B.沿OF光线对棱镜即发生了反射和折射,而另一种OE发生全反射,所以,OF光一定为单色光,OE光一定为复色光,B错误;
CD.沿OF光线对棱镜即发生了反射和折射,而另一种发生了全反射,所以,沿OF方向的光线对棱镜的临界角较大,折射率小,根据
沿OF方向的光线在三棱镜中传播速度较大,C 错误D正确。
故选D。
4.B
【解析】
【详解】
A.在光导纤维内传送图像是利用光的全反射,故A错误;
B.全息照相是利用光的干涉,全息摄影采用激光作为照明光源,并将光源发出的光分为两束,一束直接射向感光片,另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉,故B正确;
C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,故C错误;
D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射,故D错误。
故选B。
5.D
【解析】
【详解】
A.医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理,选项A错误;
B.两列波发生干涉时,振动加强区域的质点的振幅较大,但是位移不一定始终最大,选项B错误;
C.声波容易发生衍射是因为声波的波长较长,选项C错误;
D.观察薄膜干涉时,应该在入射光的同一侧,选项D正确。
故选D。
6.C
【解析】
【详解】
光由空气射向玻璃,折射角小于入射角,反射角等于入射角,故C正确.
7.C
【解析】
【详解】
A.雨后在空气中有若干的小水滴,太阳光经过小水滴后能色散成七种色光,由此而产生彩虹现象,故A错误;
B.汽车尾灯为红色,是因为红光比其他可见光波长长,易发生衍射,故B错误;
C.露珠上的彩色条纹是阳光经过小水滴后能色散成七种色光即属于色散现象,故C正确;
D.光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑是小孔成像,故D错误。
故选C。
8.B
【解析】
【详解】
A.根据双缝干涉条纹的间距公式
结合干涉图样,可知甲的波长较小,乙的波长较大,故乙光衍射本领更强,故A错误;
B.乙光波长较大,则频率较小,水中的折射率较小,根据
可知乙光在水中的传播速度大,故B正确;
C.由于甲光折射率大,乙光折射率小,根据全反射的临界角
可知,甲的临界角小,乙的临界角大,当光由玻璃射向空气时,甲光更易发生全反射,故C错误;
D.减小实验中的双缝间距d,根据
可知,条纹间距变大,则目镜中的条纹数会减少,故D错误。
故选B。
9.BD
【解析】
【详解】
试题分析:利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察到的光的现象是光的单缝衍射现象,选项A错误;若狭缝与灯丝平行,衍射条纹与狭缝平行,选项B正确;狭缝的宽度越大,衍射现象越不明显;狭缝的宽度越小,衍射现象越明显,选项C错误;衍射条纹以中间的宽度最大,两边的宽度最小,选项D正确;故选BD.
考点:单缝衍射.
【名师点睛】此题考查了光的衍射现象;首先要了解光的衍射现象以及光的衍射的实例,尤其是单缝衍射条纹的特点,它与双缝干涉条纹的区别是什么,同时知道发生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比光的波长要小或者差不多;需要同学们一定要不遗余力的加强基础知识的理解和记忆.
10.BDE
【解析】
【详解】
A.简谐振动需要回复力来维持,故A错误;
B.根据多普勒效应可知,激光雷达如何测量目标的运动速度,故B正确;
C.红外线比可见光的波长长,更容易发生衍射,故C错误;
D.声波的波长较长,容易发生衍射,从而能绕过障碍物,故D正确;
E.对于横波,质点的振动方向与的传播方向垂直,则在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同,故E正确。
故选BDE。
11.AD
【解析】
【详解】
因为干涉条纹是等间距的,衍射条纹中间宽两边窄,因此甲、乙是干涉条纹,根据公式可知间距越宽波长越大,故甲是红光,而乙是紫光;丙与丁是衍射条纹,波长越长,间距越大,故丁为紫光的,丙为红光的。
故选AD。
12.AC
【解析】
【详解】
A.由衍射图样可知,甲光的波长小于乙光的波长,由
可得甲光的频率大于乙光的频率,由
可得甲光的能量大于乙光的能量,故A正确;
B.由
可得,能量大的光子动量也大,故甲光的动量大于乙光的动量,故B错误;
C.因在同一介质中,频率大的单色光折射率也大,故在相同的玻璃中传播,甲光的折射率大于乙光的折射率,由
可知甲光的速度小于乙光的速度,故C正确;
D.由
可知在水面发生全反射时,甲光的临界角小于乙光的临界角,故D错误。
故选AC。
13.BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据振动图像可知,a质点从时刻起向上振动,结合质点的振动方向与波的传播方向的关系,波沿x轴负方向传播,A错误;
B.根据两图像结合波速公式得
B正确;
C.在t=0.1s时质点b沿y轴负方向运动,则时,即经过0.9s=4T,质点b的速度沿y轴正方向,C正确;
D.从开始,经即经历了5个周期,质点b通过的路程为
D错误。
E.当障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小时,能发生明显的衍射现象,故E正确。
故选BCE。
14.BDE
【解析】
【详解】
A."利用多普勒效应解释了电磁波的“红移”现象,从而为宇宙大爆炸理论提供了证据,A错误;
B.工业生产中确实利用光的干涉原理来检验平面的平整度,B正确;
C.“空谷回声”产生的原因是声波的反射, C错误;
D.照相机的镜头一般都有增透膜,光在膜的两个表面发生反射,这两束反射光发生了干涉现象,D正确;
E.由于大山的存在,波长短的电视信号没有发生明显的衍射现象就被挡住了,而波长长的广播信号却发生明显的衍射现象而得以传播,E正确.
15.CD
【解析】
【详解】
A.光线发生折射时,偏折角越大折射率越大,频率越高,波长越短,所以b光波长比a光波长小,故A错误;
B.光在真空中速度相同,故B错误;
C.根据
波长越长,条纹间距越大,用同一双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距,故C正确;
D.根据
b光折射率大,临界角小,b光先发生全反射,最先消失,故D正确。
故选CD。
16.BC
【解析】
【分析】
【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. 长 小
【解析】
【详解】
[1][2]发生明显衍射现象的条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长差不多,甚至比光的波长还小时,衍射现象明显。可知:波的波长越长,障碍物、小孔或狭缝的尺寸越小,衍射现象越明显。
18. 1.5 不容易
【解析】
【详解】
根据,在传播过程中,频率保持不变,所以;根据波长越长越容易发生衍射,所以用超声波遇到结石时,不容易发生衍射.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页