4.5光的衍射——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练（含解析）
文档属性
| 名称 | 4.5光的衍射——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 241.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-01 10:25:38 | ||
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文档简介
4.5 光的衍射——高二物理人教版（2019）选择性必修一随堂小练
1.下列属于光的衍射现象的是( )
A.水面上树的倒影
B.光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑
C.肥皂膜在阳光下形成彩色条纹
D.光信号在光纤中传播
2.摄影爱好者小明购买了相机后，发现镜头的颜色呈现蓝紫色，经过上网查询，了解到镜头上涂了一层很薄的氟化镁薄膜。下列说法正确的是( )
A.镜头的颜色呈现蓝紫色的原因是氟化镁将其他颜色的光吸收只反射蓝紫光
B.镜头涂氟化镁薄膜利用偏振现象减少进入镜头的光
C.镜头涂氟化镁薄膜利用薄膜干涉原理，反射光中缺失了绿光，镜头呈现蓝紫色
D.镜头涂氟化镁薄膜主要是增加对绿色光的透射，增透膜的厚度为绿光在真空中波长的
3.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
4.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样（黑线为暗纹），那么障碍物应是( )
A.很小的不透明的圆盘
B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆盘
C.很大的不透明圆盘
D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆盘
5.单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A.干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B.干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C.干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D.干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
6.下列有关光现象的说法不正确的是( )
A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B.泊松亮斑是光的衍射现象
C.双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
7.关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是( )
A.双缝干涉时，双缝间距越小，波长越小，相邻干涉条纹间距也一定越小
B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的现象
C.照相机镜头镀有增透膜，其作用是让各种色光都发生干涉相消，增强透射光
D.泊松亮斑是光的衍射现象，证明了光是一种波
8.下列有关光现象的说法中正确的是( )
A.白光的单缝衍射图样是彩色条纹
B.交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
C.白光照射下镀膜镜片看起来有颜色，是因为光发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射
9.波长不同的a、b两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是( )
A.在真空中，a光的波长比b光的长
B.在真空中，a光的传播速度比b光的小
C.若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
10.8班的舒童和子喻同学用波长不同的两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在真空中，a光的波长比b光的长
B.在真空中，a光的传播速度比b光的小
C.若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
11.如图所示一束光通过三棱镜折射后分成三束单色光，下列判断正确的是( )
A.三束光在水中传播速度间的关系是
B.发生全反射时，c光的临界角最大
C.通过同一装置做双缝干涉实验，产生的干涉条纹的间距
D.若b光束照射到某金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上不一定发生光电效应
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.水面上树的倒影属于光的反射现象，故A错误；
B.光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑属于光的衍射现象，故B正确；
C.肥皂膜在阳光下形成彩色条纹属于光的干涉现象，故C错误；
D.光信号在光纤中传播是利用了光的全反射，故D错误。
故选B。
2.答案：C
解析：当光照射氟化镁薄膜的两表面产生频率相同的反射光，从而出现干涉现象出现光的抵消，最终实现增加透射性，因为人对黄绿光最敏感，所以要使绿光相互抵消，所以膜的厚度一般为绿光在薄膜中波长的四分之一。所以增透膜应增强对黄绿光的透射，这时红光和紫光没有显著消弱，所以透镜通常呈蓝紫色，故ABD错误，C正确。故选C。
3.答案：B
解析：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。
4.答案：D
解析：圆盘衍射和圆孔衍射的图样对比如下表所示：
种类 异同点 圆盘衍射 圆孔衍射
不同点 中心亮斑 较小 较大
亮（暗）环间距 随环的半径增大而减小 随环的半径增大而增大
背景 明亮 黑暗
相同点 均为明暗相间圆环，中心均有亮斑
由题图可知中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，可判断此图样为圆孔衍射图样，故D项正确。圆盘衍射中央有较大黑斑，在黑斑中心有一个很小的亮斑，这个亮斑叫泊松亮斑。
5.答案：D
解析：根据干涉和衍射现象可知干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。
故选D。
6.答案：D
解析：A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，A正确，不符合题意；
B.泊松亮斑是光的衍射现象形成的，B正确，不符合题意；
C.双缝干涉实验中条纹间距为
紫光改为红光即λ变大，则变大，C正确，不符合题意；
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，D错误，符合题意。
故选D。
7.答案：BD
解析：双缝干涉时，根据形成的干涉条纹间距公式，双缝间距越小，波长越小，干涉条纹间距变化情况无法判断，故A错误；雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故B正确；当入射光照到镜头时，如果从薄膜前后两表面反射来的两列光波其路程差恰好等于膜中光的半波长的奇数倍，两列波便产生相消干涉，振动减弱，于是大大地增强了透射光的强度，达到增透的目的，不能让各种色光都发生干涉相消，故C错误；衍射现象是波特有的一种现象，故D正确。
8.答案：AB
解析：A.白光是复色光，白光的单缝衍射图样是彩色直条纹。故A正确；
B.交警可以利用多普勒效应根据频率的变化对行驶的汽车进行测速，故B正确；
C.白光照射下镀膜镜片看起来有颜色，是因为镜片的前后表面的反射光相遇后发生光的干涉现象，且只有一定波长（某种颜色）的光干涉时才会相互加强，所以看起来有颜色。故C错误；
D.当孔的尺寸与光的波长相差不多或明显小于光的波长时会发生明显的衍射现象，而光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，但仍旧存在光的衍射，衍射是波特有的现象，故D错误。
故选AB。
9.答案：AC
解析：AB.根据
在屏上得到干涉条纹可知，a光对应的条纹间距大于b光对应的条纹间距，则在真空中，a光的波长比b光的长；在真空中，a光的传播速度与b光的传播速度相等，均为c，故A正确，B错误；
C.根据
若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小，故C正确；
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变大，故D错误。
故选AC。
10.答案：BD
解析：A.根据题图可知，a光的条纹间距大于b光的条纹间距，根据双缝干涉条纹间距公式
由于使用同一套装置，因此可知a光的波长比b光的长，故A正确，不符合题意；
B.光在真空中的传播速度相同，都等于光速，故B错误，符合题意；
C.根据条纹间距公式可知，若只减小双缝到屏的距离，即减小L，可知两光产生的条纹间距均变小，故C正确，不符合题意；
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，衍射现象将更明显，中央亮纹宽度均变大，故D错误，符合题意。
故选BD。
11.答案：AB
解析：A.光的频率越大，波长越小，那么在介质中的衰减速率越大，在介质中的速率越小，折射率就越大；故由光线可得：a的折射率最大，b的其次，最小的是c，那么三束光在水中传播速度间的关系是，故A正确；
B.根据折射定律可知：折射率越大，全反射的临界角越小，故由A可得：c光的临界角最大，故B正确；
C.光的频率越大，波长越小，故a光的波长最小，b光其次，c光的波长最大；那么通过同一装置做双缝干涉实验，根据可知产生的干涉条纹的间距，故C错误；
D.由A可得：a光的频率最大，b光其次，c光的频率最小；光的频率越大，光子能量越大，那么a光光子能量比b光的大，故若b光束照射到某种金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上一定发生光电效应，故D错误；
故选AB。
1.下列属于光的衍射现象的是( )
A.水面上树的倒影
B.光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑
C.肥皂膜在阳光下形成彩色条纹
D.光信号在光纤中传播
2.摄影爱好者小明购买了相机后，发现镜头的颜色呈现蓝紫色，经过上网查询，了解到镜头上涂了一层很薄的氟化镁薄膜。下列说法正确的是( )
A.镜头的颜色呈现蓝紫色的原因是氟化镁将其他颜色的光吸收只反射蓝紫光
B.镜头涂氟化镁薄膜利用偏振现象减少进入镜头的光
C.镜头涂氟化镁薄膜利用薄膜干涉原理，反射光中缺失了绿光，镜头呈现蓝紫色
D.镜头涂氟化镁薄膜主要是增加对绿色光的透射，增透膜的厚度为绿光在真空中波长的
3.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
4.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样（黑线为暗纹），那么障碍物应是( )
A.很小的不透明的圆盘
B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆盘
C.很大的不透明圆盘
D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆盘
5.单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A.干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B.干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C.干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D.干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
6.下列有关光现象的说法不正确的是( )
A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B.泊松亮斑是光的衍射现象
C.双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
7.关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是( )
A.双缝干涉时，双缝间距越小，波长越小，相邻干涉条纹间距也一定越小
B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的现象
C.照相机镜头镀有增透膜，其作用是让各种色光都发生干涉相消，增强透射光
D.泊松亮斑是光的衍射现象，证明了光是一种波
8.下列有关光现象的说法中正确的是( )
A.白光的单缝衍射图样是彩色条纹
B.交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
C.白光照射下镀膜镜片看起来有颜色，是因为光发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射
9.波长不同的a、b两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是( )
A.在真空中，a光的波长比b光的长
B.在真空中，a光的传播速度比b光的小
C.若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
10.8班的舒童和子喻同学用波长不同的两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在真空中，a光的波长比b光的长
B.在真空中，a光的传播速度比b光的小
C.若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
11.如图所示一束光通过三棱镜折射后分成三束单色光，下列判断正确的是( )
A.三束光在水中传播速度间的关系是
B.发生全反射时，c光的临界角最大
C.通过同一装置做双缝干涉实验，产生的干涉条纹的间距
D.若b光束照射到某金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上不一定发生光电效应
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.水面上树的倒影属于光的反射现象，故A错误；
B.光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑属于光的衍射现象，故B正确；
C.肥皂膜在阳光下形成彩色条纹属于光的干涉现象，故C错误；
D.光信号在光纤中传播是利用了光的全反射，故D错误。
故选B。
2.答案：C
解析：当光照射氟化镁薄膜的两表面产生频率相同的反射光，从而出现干涉现象出现光的抵消，最终实现增加透射性，因为人对黄绿光最敏感，所以要使绿光相互抵消，所以膜的厚度一般为绿光在薄膜中波长的四分之一。所以增透膜应增强对黄绿光的透射，这时红光和紫光没有显著消弱，所以透镜通常呈蓝紫色，故ABD错误，C正确。故选C。
3.答案：B
解析：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。
4.答案：D
解析：圆盘衍射和圆孔衍射的图样对比如下表所示：
种类 异同点 圆盘衍射 圆孔衍射
不同点 中心亮斑 较小 较大
亮（暗）环间距 随环的半径增大而减小 随环的半径增大而增大
背景 明亮 黑暗
相同点 均为明暗相间圆环，中心均有亮斑
由题图可知中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，可判断此图样为圆孔衍射图样，故D项正确。圆盘衍射中央有较大黑斑，在黑斑中心有一个很小的亮斑，这个亮斑叫泊松亮斑。
5.答案：D
解析：根据干涉和衍射现象可知干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。
故选D。
6.答案：D
解析：A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，A正确，不符合题意；
B.泊松亮斑是光的衍射现象形成的，B正确，不符合题意；
C.双缝干涉实验中条纹间距为
紫光改为红光即λ变大，则变大，C正确，不符合题意；
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，D错误，符合题意。
故选D。
7.答案：BD
解析：双缝干涉时，根据形成的干涉条纹间距公式，双缝间距越小，波长越小，干涉条纹间距变化情况无法判断，故A错误；雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故B正确；当入射光照到镜头时，如果从薄膜前后两表面反射来的两列光波其路程差恰好等于膜中光的半波长的奇数倍，两列波便产生相消干涉，振动减弱，于是大大地增强了透射光的强度，达到增透的目的，不能让各种色光都发生干涉相消，故C错误；衍射现象是波特有的一种现象，故D正确。
8.答案：AB
解析：A.白光是复色光，白光的单缝衍射图样是彩色直条纹。故A正确；
B.交警可以利用多普勒效应根据频率的变化对行驶的汽车进行测速，故B正确；
C.白光照射下镀膜镜片看起来有颜色，是因为镜片的前后表面的反射光相遇后发生光的干涉现象，且只有一定波长（某种颜色）的光干涉时才会相互加强，所以看起来有颜色。故C错误；
D.当孔的尺寸与光的波长相差不多或明显小于光的波长时会发生明显的衍射现象，而光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，但仍旧存在光的衍射，衍射是波特有的现象，故D错误。
故选AB。
9.答案：AC
解析：AB.根据
在屏上得到干涉条纹可知，a光对应的条纹间距大于b光对应的条纹间距，则在真空中，a光的波长比b光的长；在真空中，a光的传播速度与b光的传播速度相等，均为c，故A正确，B错误；
C.根据
若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小，故C正确；
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变大，故D错误。
故选AC。
10.答案：BD
解析：A.根据题图可知，a光的条纹间距大于b光的条纹间距，根据双缝干涉条纹间距公式
由于使用同一套装置，因此可知a光的波长比b光的长，故A正确，不符合题意；
B.光在真空中的传播速度相同，都等于光速，故B错误，符合题意；
C.根据条纹间距公式可知，若只减小双缝到屏的距离，即减小L，可知两光产生的条纹间距均变小，故C正确，不符合题意；
D.两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，衍射现象将更明显，中央亮纹宽度均变大，故D错误，符合题意。
故选BD。
11.答案：AB
解析：A.光的频率越大，波长越小，那么在介质中的衰减速率越大，在介质中的速率越小，折射率就越大；故由光线可得：a的折射率最大，b的其次，最小的是c，那么三束光在水中传播速度间的关系是，故A正确；
B.根据折射定律可知：折射率越大，全反射的临界角越小，故由A可得：c光的临界角最大，故B正确；
C.光的频率越大，波长越小，故a光的波长最小，b光其次，c光的波长最大；那么通过同一装置做双缝干涉实验，根据可知产生的干涉条纹的间距，故C错误；
D.由A可得：a光的频率最大，b光其次，c光的频率最小；光的频率越大，光子能量越大，那么a光光子能量比b光的大，故若b光束照射到某种金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上一定发生光电效应，故D错误；
故选AB。