5.3光的衍射同步练习（word版含答案）

鲁科版 （2019）选择性必修一 5.3 光的衍射 同步练习
一、单选题
1．下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
C．镀膜后，望远镜的镜头透入光的亮度增强
D．医院手术室使用无影灯
2．如图，某同学用激光器作为光源，在不透光的挡板上开一条窄缝，进行光的衍射实验。在光屏上观察到的图样可能是图中的（　　）
A． B． C． D．
3．下列现象不能说明光的波动性的有（　　）
A．牛顿环 B．彩色肥皂泡 C．小孔成像 D．泊松亮斑
4．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．这里应用的是光的干涉现象
B．这里应用的是光的偏振现象
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
5．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光现象，下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　）
A．雨后天空出现彩虹
B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色
C．雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹
D．通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹
6．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
7．研究光的波动现象的实验装置如图甲所示，实验中光屏上得到了如图乙所示的图样。下列说法正确的是（　　）
A．挡板上有两条平行的狭缝
B．减小激光器和狭缝间的距离，中央亮条纹将变窄
C．增大狭缝和光屏间的距离，中央亮条纹将变窄
D．将红色激光换成蓝色激光，中央亮条纹将变窄
8．对光的衍射现象的定性分析，不正确的是（　　）
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物偏离直线传播的现象
B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
9．用下图甲所示的装置可以证明光具有波动性，在M处放置一个单缝或一个双缝后可以在光屏N上得到不同的图样，下列判断正确的是（　　）
A．放置单缝，得到的是a的图样
B．放置单缝，得到的是b的图样
C．无论放置单缝还是双缝，得到的都是a的图样
D．无论放置单缝还是双缝，得到的都是b的图样
10．下列说法不正确的是（　　）
A．图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理
B．图2为光照射不透明小圆板得到的衍射图样
C．图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大
D．图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的
11．红光透过双缝在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到（　　）
A． B．
C． D．
12．以下现象不属于衍射的是（　　）
A．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 B．白光照射肥皂膜呈现出彩色图样
C．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清 D．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑
13．小明同学分别用红光和绿光借助光传感器（不改变单缝与双缝）做“双缝干涉实验”和“单缝衍射实验”，得到四幅图。其中是用红光做的单缝衍射的图像是（ ）
A． B．
C． D．
14．下列现象中体现了光的干涉的是（　　）
①用手按压两片无色透明的玻璃片，阳光下也能看到彩色花纹
②透过游标卡尺两侧脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹
③白光透过双缝，在光屏上出现彩色条纹
④清晨洒水车洒的水珠成彩色的
A．①② B．②④ C．③④ D．①③
15．下列四种情形中，不属于干涉现象的是（　　）
A．图1中激光通过双缝形成等距条纹 B．图2中肥皂膜的彩色条纹
C．图3中圆盘后呈现泊松亮斑 D．图4中检查平面的平整程度
二、填空题
16．从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式ΔxΔp≥可知更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的________，但粒子________的不确定性却更大了。
17．凡是波都具有衍射现象，而把光看做直线传播的条件是_______，要使光产生明显的衍射的条件是______。
18．通过如图1所示的装置可研究光的干涉和衍射现象．从光源发出的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电脑上看到屏上的光强分布情况．图2分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况．下列有关A、B两种色光的说法中正确的有________．
A．光通过的可能是缝板上的单缝
B．A光的波长比B光的波长长
C．A光的频率比B光的频率大
D．A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度
E．A光比B光更容易发生衍射现象
19．在观察光的衍射实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹．那么障碍物应是
甲图对应的障碍物应是________，
乙图对应的障碍物应是________．
三、解答题
20．通过两个手指间的狭缝来观察光源，当狭缝宽度逐渐减小时，会观察到什么现象 请试一试，并作出解释。
21．下列在生活中常常看到的自然现象，分别属于什么光学现象？
（1）漂浮在水面上的油花呈现彩色；
（2）透过尼龙纱巾看发光的电灯，可看到比纱巾方孔大的彩色网络；
（3）夏天早晨草地上露水在阳光照射下出现彩色光点。
22．让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，观察照在屏幕上光斑的变化．缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变化？
23．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。
24．查阅资料，简述菲涅耳圆孔衍射。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．雨过天晴时，在天空常出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而形成的，A错误；
B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，属于单缝衍射，B正确；
C．照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，增透膜利用的是光的干涉，C错误；
D．医院手术室使用无影灯利用的是光的直线传播，D错误。
故选B。
2．D
【详解】
因为衍射条纹与单缝平行，条纹中间宽、两边窄
故选D。
3．C
【详解】
A．牛顿环是光的干涉现象，能够说明光具有波动性，故A不符合题意；
B．彩色肥皂泡是光的干涉现象，能够说明光具有波动性，故B不符合题意；
C．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播，不能说明光具有波动性，故C符合题意；
D．泊松亮斑是光的衍射现象，能够说明光具有波动性，故D不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】
AB．激光通过细丝后在光屏上形成明暗相间的条纹，应用的是光的衍射现象，故AB错误；
CD．当光屏上的条纹变宽，即衍射现象更明显时，根据产生明显衍射现象的条件可知，对应的丝变细，故C错误，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故A错误；
B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色属于薄膜干涉现象，故B错误；
C．雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹属于薄膜干涉现象，故C错误；
D．通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹，属于单缝衍射，故D正确；
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．由图乙条纹特点可知是衍射条纹，即挡板上有一条狭缝，故A错误；
BCD．因为单缝衍射形成的条纹间距与单缝宽度、缝到屏的距离以及光的波长有关，与激光器和狭缝间的距离无关，即减小激光器和狭缝间的距离，中央亮条纹宽度将不变；增大狭缝和光屏间的距离，中央亮条纹将变宽；将红色激光换成蓝色激光，波长变短，则中央亮条纹将变窄。故BC错误，D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．根据光的衍射现象的定义可知选项A正确；
B．衍射图中有亮、暗条纹，这是不同处通过的光叠加的结果，加强区为亮条纹，减弱区为暗条纹，选项B正确；
C．因为衍射也是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力证据，选项C正确；
D．当障碍物较大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，即光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误；
故选D。
9．A
【详解】
在M处放置单缝，得到的是单缝衍射图样：中间宽，两边窄的明暗相间的条纹，如图a；若在M处放置双缝，得到的是双缝干涉图样：等间距的明暗相间的条纹，如图b。
故选A。
10．D
【详解】
A．图1中利用了薄膜干涉的原理，同一明条纹处空气膜的厚度相同，由弯曲的条纹可知，P处的空气膜厚度与其右边的空气膜厚度相同，即P处凹陷，而Q处的空气膜厚度与其左边的空气膜厚度相同，即Q处凸起，故A正确；
B．图2为光线照射不透明小圆板得到的衍射图样，即泊松亮斑，故B正确；
C．沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大，从远处物体射向地面的光发生全反射形成沙漠蜃景，故C正确；
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色是光的干涉现象，照相机镜头表面加上增透膜是利用薄膜干涉，它们的原理相同，故D错误。
本题要求选不正确的，故选D。
11．A
【详解】
若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到衍射条纹，即中央是亮纹，平行不等距。
故选A。
12．B
【详解】
A．白光照射单缝后，在光屏上出现彩色条纹是光的衍射现象，A错误；
B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样是光的薄膜干涉现象，B正确；
C．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清是光的衍射造成的，C错误；
D．白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的，D错误。
故选B。
13．A
【详解】
单缝衍射条纹一定不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹。
故选A。
14．D
【详解】
①用手按压相当于调整厚度，光发生了薄膜干涉，②体现的是光的单缝衍射，③白光透过双缝，在光屏上出现彩色条纹是双缝干涉，④体现的是光的色散，属于折射，D正确。
故选D。
15．C
【详解】
图1中激光通过双缝形成等距条纹属于光的干涉；图2中肥皂膜的彩色条纹是属于薄膜干涉现象；图3中圆盘后呈现泊松亮斑是光的衍射现象；图4中检查平面的平整程度是光的干涉现象。
故选C。
16． 位置 动量
【详解】
[1][2]由ΔxΔp≥，狭缝变小了，即Δx减小了，Δp变大，即动量的不确定性变大。
17． 障碍物或孔的尺寸远大于光的波长 当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小
【详解】
[1][2]当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小，衍射现象才会明显，否则看成直线传播，即光看做直线传播的条件是障碍物或孔的尺寸远大于光的波长
18．BDE
【详解】
从光的强度分布可以看出，光屏上的光是等间距、等亮度的，所以是光通过双缝产生的干涉现象，A错误；由图样可看出，A光的条纹间距大于B光的，由可知，A光的波长大于B光的波长，A光的频率小于B光的频率，B正确，C错误；A光的频率小于B光的频率，则玻璃对A光的折射率小于对B光的折射率，所以A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度，D正确；由于A光的波长较长，所以更容易发生明显的衍射现象，E正确，故选BDE.
19． 较大的中间有小圆孔 很小的不透明圆板
著名的泊松亮斑，是光照在小圆盘上却在屏上中央出现亮斑，说明光不在直线传播．单缝衍射图样与障碍物或孔的尺寸是有关系的，不同的障碍物或孔出现的衍射图样是不一样的．
【详解】
比较两图，它们的背景明显不同，甲图的背景为黑色阴影，说明障碍物应是很大的不透明挡板，中间有透光并且带有衍射图样的花纹，说明挡板的中间有小圆孔；乙图的背景为白色，说明周围没有障碍物，中间有不透光圆形阴影，并且带有衍射图样的花纹，说明中间存在很小的不透明圆板，乙图正中央的小亮点是泊松亮斑．
20．见解析
【详解】
随着手指间狭缝逐渐减小，通过两个手指间的狭缝来观察光源，可以看到彩色条纹，这是因为狭缝较小时，与光源波长相差不大，当光通过狭缝后发生单缝衍射现象，形成光的衍射图样。
21．(1)薄膜干涉；(2)衍射；(3)色散现象
【详解】
（1）漂浮在水面上的油花呈现彩色是薄膜干涉现象；
（2）透过尼龙纱巾看发光的电灯，可看到比纱巾方孔大的彩色网络是光的衍射现象；
（3）夏天早晨草地上露水在阳光照射下出现彩色光点是光的折射形成的色散现象。
22．见解析
【详解】
大约0.8 mm时会出现条纹，当缝间距变小时，屏幕上条纹间距逐渐变宽，但亮度逐渐减弱
23．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。
24．见解析
【详解】
光源发出的光束照向一小圆孔时，只要小孔的直径小到可以与光的波长相比拟时，光束通过小孔就能产生圆孔衍射图样，光屏上出现一圈一圈明暗相间的同心圆环。波长越长、圆孔越小，衍射现象越明显，衍射范围越大；圆孔越小，透光强度变小，中央亮斑和亮纹的亮度变弱；圆孔衍射进一步证明了光是一种波。
答案第1页，共2页
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