粤教版高中物理选择性必修第一册课时练25光的衍射和偏振激光含答案（教师用）

课时素养评价25　光的衍射和偏振　激光
(分值：62分　单选4分　多选6分)
A组　知识点分组练
1．(多选)对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是(　　)
A．只有障碍物或孔的尺寸跟光波波长相差不大甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象
B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论
D．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲产生的现象
解析：光的直线传播规律只是近似的，只有在光的波长比障碍物小很多的情况下，光才可以看成是直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，C错误，A、B、D正确．
答案：ABD
2．(多选)将激光束的宽度聚焦到纳米级(10－9 m)范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病等彻底根除．这是应用了激光的(　　)
A．平行性好的特性 B．相干性好的特性
C．亮度高的特性 D．波动性好的特征
解析：利用激光做手术，正是利用了激光束可以很细，不扩散，且能量大的特点，A、C正确．
答案：AC
3．一束红光经过狭缝在光屏上得到如图所示的图样，则(　　)
A．该图样属于红光的干涉图样
B．狭缝宽度必远大于红光波长
C．光沿直线传播只是近似规律
D．减小狭缝宽度，条纹间距变窄
解析：红光通过单缝，产生中间宽、两边窄的衍射图样，A错误；当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长小得多时能发生明显衍射现象，且减小狭缝宽度时，条纹间距变宽，B、D错误；光的波长比障碍物小得多时，可以把光的传播看做直线传播，故光沿直线传播只是近似规律，C正确．
答案：C
4．在一次观察光的衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样，那么障碍物应是(　　)
A．很大的透明圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板
C．很大的不透明的圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明的圆板
解析：用光照射很大的透明圆板时，后面出现一片亮斑，观察不到清晰的明暗相间的图样，A错误；用光照射很大的中间有大圆孔的不透明挡板时，后面是一亮洞，B错误；用光照射很大的不透明圆板时，后面是一片阴影，C错误；用光照射很大的中间有小圆孔的不透明圆板时，是明暗相间的衍射图样，D正确．
答案：D
5．如图，a、b、c、d四个图样是两种单色光用同样的仪器形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点(黑色为明条纹，a图样的明纹间距比b图样大，c图样中央明纹比d图样宽)可以得出的正确结论是(　　)
A．a、b是光的衍射图样，c、d为光的干涉图样
B．a、b是光的干涉图样，c、d为光的衍射图样
C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短
D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短
解析：双缝干涉图样的条纹是等间距的，而衍射条纹间距不相等，则知a、b是光的干涉图样，c、d是光的衍射图样，A错误，B正确；根据Δx＝λ可知，光的波长越长，双缝干涉条纹间距越大，则知形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长长，C错误；波长大的光形成的衍射图样条纹间距大，可知形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长长，D错误．
答案：B
6．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯前面，有光通过．如果将其中一片旋转180°，在旋转过程中可能会产生的现象是(　　)
A．透过偏振片的光强先增强，然后又减小到零
B．透过偏振片的光强先增强，然后减小到非零的最小值
C．透过偏振片的光强在整个过程中都增强
D．透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强
解析：旋转其中一个偏振片时，根据两个偏振片的透振方向平行时光强最强，透振方向垂直时光强最弱的原则，可知旋转其中一个偏振片时，光强的变化可能出现先增强，再减弱，然后又增强的现象，也可能出现先减弱，后增强，再减弱的现象，D正确．
答案：D
7．在拍摄日落水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(　　)
A．减弱反射光，从而使景物的像清晰
B．增强反射光，从而使景物的像清晰
C．增强透射光，从而使景物的像清晰
D．减弱透射光，从而使景物的像清晰
解析：由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，所以装上偏振片的目的是减弱反射光，偏振片的透振方向应与反射光的振动方向垂直，不能增强透射光，A正确．
答案：A
8．(多选)对于激光的认识，以下说法正确的是(　　)
A．普通光源发出的光都是激光
B．激光是自然界普遍存在的一种光
C．激光是一种人工产生的相干光
D．激光已经深入我们生活的各个方面
解析：普通光源发出的光的频率是不一样的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足相干条件，所以激光与普通光源发出的光有着本质的区别，A错误；激光是原子受激辐射产生的光，要通过人工专门制得，所以并不是在自然界中普遍存在的，B错误，C正确；在日常的生产、生活中很多方面都用到了激光，D正确．
答案：CD
9．如图所示，一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上没有发亮的是(偏振片上的箭头表示其透振方向)(　　)
解析：自然光通过偏振片后成为偏振光，当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过，垂直时不能通过，C正确．
答案：C
10．下列激光的特性及其应用，正确的是(　　)
A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高
B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性
C．激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的平行度好
D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高
解析：实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高，频率单一，相干性好的特点，A正确；医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的亮度高，强度大，能量集中的特点，B错误；激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高，强度大，能量集中的特点，C错误；激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，D错误．
答案：A
B组　促思提能训练
11.(多选)在抽制很细的金属丝的过程中，可以用激光随时监测抽丝的粗细情况．其装置如图甲所示，在抽丝机的细丝出口附近，用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝，在细丝的另一侧用光屏接收激光．工作人员通过观察光屏上明暗相间亮斑的情况(如图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况)，便可知道抽制出的细丝是否合格．对于这种监控抽丝机的装置，下列说法中正确的是(　　)
A．这是利用光的干涉现象
B．这是利用光的衍射现象
C．如果屏上条纹变宽，表明细丝粗了
D．如果屏上条纹变宽，表明细丝细了
解析：由题意知条纹的形成属单缝衍射，并非运用光的干涉，而是利用光的衍射现象，A错误，B正确；由单缝衍射可知，缝变窄条纹宽度变宽，故如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了，C错误，D正确．
答案：BD
12．(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀，可用于进行近视眼的治疗．用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短、效果好、无痛苦．关于这个治疗，以下说法正确的是(　　)
A．近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面，使人不能看清物体
B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术
C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复
D．激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削
解析：激光手术是物理技术用于临床医学的最新成果．人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体相当于一个凸透镜，物体通过凸透镜成像在视网膜上，人就能看清楚物体．当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小，物体成像在视网膜的前面时，人就不能看清物体，这就是近视眼，A正确；激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术，B正确；激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，改变角膜的形状，使眼球中的凸透镜的焦距适当变大，光经过角膜和晶状体后成像在视网膜上，C错误，D正确．
答案：ABD
13．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示明纹)．在下面的四幅图中从左往右排列，明条纹的颜色依次是(　　)
A．黄绿红紫 B．黄紫红绿
C．红紫黄绿 D．红绿黄紫
解析：双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故a、c两个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距Δx＝λ 可以知道波长λ越大，Δx越大，故a是红光，c是黄光；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央明条纹越粗，故b、d是单缝衍射图样，b为紫光的单缝衍射图样，d为绿光单缝衍射图样；故从左向右依次是红光(双缝干涉)、紫光(单缝衍射)、黄光(双缝干涉)和绿光(单缝衍射)，C正确．
答案：C
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