资阳市普州高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：5.3光的衍射与偏振 学业测评（含解析）

5.3光的衍射与偏振
1．关于光的现象，下列说法正确的是
A．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用
B．a、b两東光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的千涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断某玻璃对a光的折射率比b光大
C．光的偏振现象证明光是纵波
D．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大
2．下列有关光现象的说法中正确的是
（
）
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽
C．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小
D．光的偏振现象说明光是一种纵波
3．下列说法正确的是________
A．光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
B．双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变宽
C．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
D．光从水中射入玻璃中折射角小于入射角，则光在玻璃中传播速度一定大于在水中的传播速度
E.利用红外摄影可以不受天气(阴雨、大雾等)的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物
4．下列说法正确的是
A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
B．观看立体电影的3D眼镜，利用了光的偏振原理
C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
D．在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可用普通水作为慢化剂
5．下列说法正确的是（　　）
A．简谐运动的平衡位置是指回复力为零的位置
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性
E.一束光从某种介质射入空气中时，频率不变
6．下列说法正确的是________
A．偏振光可以是横波，也可以是纵波
B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
D．X射线在磁场中能偏转、穿透能力强，可用来进行人体透视
E.声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的颜率
7．下列说法正确的是_________
A．光的双缝干涉实验中，若仅将光源从蓝光改为红光，则所得干涉图样中相邻亮条纹间距变大
B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的衍射现象
C．泊松亮斑支持了光的波动说
D．一束单色光由空气进入玻璃中，光的传播速度变小，波长变短
E.光的偏振现象说明光是纵波
8．下列物理现象正确的是________．
A．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，这是光的色散现象
B．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰
C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度
D．紫外线比红外线更容易发生衍射现象
E.人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
9．下列说法正确的是（
）
A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象
B．光纤通信，医用纤维式内窥镜及全息照相都是利用了光的全反射原理
C．泊松亮斑支持了光的波动说
D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
E.含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散
10．下列有关光现象的说法正确的是_________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B．夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的反射现象
C．照相机镜头涂有增透膜，是利用光的干涉
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
E.水中和玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为一部分射到其界面上的光发生了全反射
11．关于光现象及其应用，下列说法正确的是______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度
C．用双缝干涉仪做光的双缝干涉实验时，紫光条纹间距大于红光条纹间距
D．在水中红光的传播速度大于紫光的传播速度
E.声波和光在介质中的传播速度均与频率无关，都仅由介质来决定
12．下列说法正确的是_________
A．当火车进站时，车站上的观察者听到光笛声尖锐刺耳，是因为观察者接收到的波源频率大于波源发出的频率
B．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越低传播速度越大
C．光的偏振说明光是一种横波
D．“海市蜃楼”是光的偏振现象的结果
E.两束单色光分别用同一装置进行双缝千涉实验时，频率小的光条纹间距大
13．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，________（选填“a”或“b”）光为偏振光．人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则以SP为轴将B转过________（选填“90°”或“180°”）后，在P处将看到光亮．
14．下列有关光现象的说法正确的是_________．
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B．夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的反射现象
C．照相机镜头涂有增透膜，是利用光的干涉
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
E．水中和玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为一部分射到其界面上的光发生了全反射
15．关于下列光学现象，说法中正确的是_________
A．电磁波和其他可见光一样，也能产生衍射现象
B．水中蓝光的传播速度比红光的慢
C．光的偏振现象说明光是纵波
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
E．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光
参考答案
1．B
【解析】用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，A错误；a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到干涉图样中a的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距小，根据双方干涉条纹的宽度的公式可知，a光的波长短，频率大，则可以判断水对a光的折射率比b光大，B正确；偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，C错误；在光电效应的实验中，入射光的频率增大，光电子的最大初动能也增大，光照强度只影响光子数目，D错误．
2．B
【解析】在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，选项A错误；在光的双缝干涉实验中，根据,若仅将入射光由绿光改为黄光，波长变大，则条纹间距变宽，选项B正确；光导纤维丝的原理是全反射，光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，选项C错误；光的偏振现象说明光是一种横波，选项D错误；故选B.
3．ABE
【解析】
光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，选项A正确；因红光的波长较紫光大，则双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，根据，则条纹间距一定变宽，选项B正确；由于玻璃的反射光是偏振光，在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；故C错误；光从水中射入玻璃中折射角小于入射角，则光在玻璃中的折射率较大，根据可知，光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度，选项D错误；利用红外摄影可以不受天气(阴雨、大雾等)的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物发生衍射，选项E正确；故选ABE.
4．ABD
【解析】全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，A正确；戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是利用光的偏振现象，在两只眼睛中产生的视觉差，B正确；β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，也不是核外的电子，C错误；在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂，D正确．
5．ADE
【解析】
A．简谐运动的平衡位置是指回复力为零的位置，选项A正确；
B．电磁波在真空中的速度大于在介质中传播速度，选项B错误；
C．红外线的显著作用是热作用，任何温度的物体都能辐射红外线，选项C错误；
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，说明光具有波动性，选项D正确；
E．一束光从某种介质射入空气中时，频率不变，波速和波长变化，选项E正确。
故选ADE。
6．BCE
【解析】
A．偏振是横波是特有现象，光的偏振现象说明光的横波，故A错误；
B．光学镜头上的增透膜的原理是利用了膜的上表面和玻璃表面反射的光而发生干涉，故B正确；
C．光导纤维传输信号及医用纤维式内窥镜都是利用光的全反射现象，故C正确；
D．用X光机透视人体是利用X光的穿透性，但在磁场中不能偏转，因其不带电，故D错误．
E．根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率，故E正确。
故选BCE。
7．ACD
【解析】
A．光的双缝干涉实验中，若仅将光源从蓝光改为红光，则因红光的波长大于蓝光，根据可知，所得干涉图样中相邻亮条纹间距变大，选项A正确；
B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象，选项B错误；
C．泊松亮斑支持了光的波动说，选项C正确；
D．
一束单色光由空气进入玻璃中，光的传播速度变小，频率不变，则周期不变，根据，则波长变短，选项D正确；
E．光的偏振现象说明光是横波，选项E错误；
故选ACD。
8．BCE
【解析】
A、透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时，能观察到彩色条纹，是光绕过障碍物继续传播的现象，故属于光的衍射现象，故A错误；
B、在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景像清晰是利用光的偏振现象，要让振动方向与透振方向一致的通过，故B正确；
C、双缝干涉条纹的间距与波长成正比，红光的波长比绿光的长，所以红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，故C正确；
D、紫外线的波长比红外线短，所以紫外线比红外线更不容易发生衍射现象，故D错误；
E、人耳能听见的声波波长比超声波的长，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，故E正确．
点睛：本题要理解光的各种现象产生的条件和原理，知道各种光现象在生产和生活中的运用，掌握了各种物理现象发生的原理即可顺利解决此类题目．
9．ACE
【解析】
A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故A正确；
B．光纤通信，医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，而全息照相是利用光的干涉原理，故B错误；
C．泊松亮斑支持了光的波动说，故C正确；
D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在竖直方向上变扁了，故D错误；
E．含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散，故E正确。
故选ACE。
10．ACE
【解析】
在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，即波长变长，根据条纹间距公式：△x=λ，知红光的条纹间距比较大，故A正确；夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的全反射现象，故B错误；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，故C正确；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玻璃的反射光的强度，使照片清晰，故D错误；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故．故E正确．故选ACE.
11．ABD
【解析】A、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故A正确；
B、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减小反射光的强度，故B正确；
C、红光的波长长，通过双缝干涉条纹的间距公式得，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距，故C错误；
D、紫光的折射率比红光的折射率大，由公式分析可知，紫光在水中的传播速度小于红光在水中的传播速度，故D正确；
E、光在介质中的速度与介质有关,也与频率有关,在同一种介质中,频率越大,波速越小,故E错误；
故选ABD。
12．ACE
【解析】根据多普勒效应，当火车进站时，火车与车站上的观察者靠近，车站上的观察者听到光笛声尖锐刺耳，是因为观察者接收到的波源频率大于波源发出的频率，选项A正确；简谐机械波在给定的介质中传播时，波速是不变的，与频率无关，选项B错误；光的偏振说明光是一种横波，选项C正确；“海市蜃楼”是全反射现象的结果，选项D错误；两束单色光分别用同一装置进行双缝干涉实验时，频率小的光波长较长，根据可知，条纹间距大，选项E正确；故选ACE.
13．
b
90°
【解析】由题意可知，人眼在P处看不到光亮，是因为偏振片A与偏振片B相互垂直，a光是自然光，经过偏振片后，b光是偏振光；由上分析可知,以SP为轴将B转过180?后，偏振片B仍然与偏振片A相互垂直，在P处仍然不能看到光亮；当SP为轴将B转过90?后，两个偏振片的方向平行，在P处将能看到光亮。
点睛：根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．
14．ACE
【解析】
A、根据双缝干涉条纹间距公式可知，在其它条件不变的情况下将入射光由紫光改为红光，即波长λ增大，相邻条纹间距一定变大，故A正确；
B、夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光从光疏介质进入光密介质的折射现象，B错误；
C、照相机镜头涂有增透膜，是利用光的干涉，故C正确；
D、偏振片只能使振动方向与偏振片狭缝的方向相同的那一部分光透过，而沿其它方向振动的光不能通过，故减弱了透射光的强度，故D错误；
E、射到水中和玻璃中气泡的光在其界面上发生了全反射，所以看起来特别明亮，E正确．
故选ACE．
15．ABD
【解析】电磁波和其他可见光一样，也能产生衍射现象，选项A正确；蓝光的频率较红光大，蓝光的折射率较大，根据
可知，水中蓝光的传播速度比红光的慢，选项B正确；光的偏振现象说明光是横波，选项C错误；红光的波长大于蓝光，分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，根据可知，用红光时得到的条纹间距更宽，选项D正确；一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射而发生了色散，不是因为三棱镜吸收了光；故E错误；故选ABD.