惠阳区第三中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-4：4.6光的衍射和偏振课时练（含解析）

4.6光的衍射和偏振
1．下列说法正确的是　　（　　　）
A．海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的
B．用光导纤维束传送图象信息，这是光折射的应用
C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
2．有关光的应用，下列说法不正确的是（
）
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象
D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理
3．下列电磁波中频率最高的是
A．红外线
B．γ射线
C．紫外线
D．无线电波
4．下列有关光现象的说法中正确的是（　　）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象
B．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小
C．泊松亮斑证明光具有波动性，光的偏振证明光是纵波
D．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低
5．下列关于光学现象的说法中正确的是（
）
A．用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下和玻璃后的景物，可使影像更清晰
D．通过平行于日光灯的狭缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹，这是由于光的折射而产生的色散现象
6．近年来军事行动中，士兵都使用“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为（
）
A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体
B．一切物体均在不停地辐射红外线
C．一切高温物体均在不停地辐射红外线
D．“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线
7．下列现象中属于光的衍射现象的是
A．雨后天空出现美丽的彩虹
B．光通过三棱镜产生彩色条纹
C．阳光下肥皂泡上出现彩色条纹
D．把两只铅笔并在一起，透过中间的狭缝观察日光灯，看到彩色条纹
8．a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射光线更靠近法线，由此可判定(　　)
A．a比b更容易发生衍射现象
B．当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb，则CaC．在介质中b的速度较大
D．单色光b的频率较低
9．下列说法正确的是________。
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的色散现象
D．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了激光的相干性
10．下列关于光的现象说法正确的是（　　）
A．图1的干涉条纹表明：被检测工件表面的P为凹处，Q为凸处
B．图2为光线通过小圆孔得到的衍射图样
C．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样
D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
11．下列说法正确的是__________。
A．电磁波和声波由空气进入水中时波长都会变短
B．交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘
C．X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
D．当波源与观测者相互靠近时，观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率
E.让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光
12．下列说法中正确的是（　　）
A．观看3D电影时，所佩戴的眼镜利用了光的衍射原理
B．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象
C．手机上网时用的Wifi信号属于无线电波
D．光纤通信利用了光的全反射原理
E.
用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振
13．下列说法正确的是()
A．均匀变化的磁场在周围空间一定产生均匀变化的电场
B．蝙蝠利用超声脉冲导航，当它飞向某一墙壁时，接收到的脉冲频率大于它发出的频率
C．在光的折射现象中，光路是可逆的
D．狭义相对论原理指出：在非惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
E.光的偏振现象说明了光是横波
14．下列说法正确的是
A．在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光可增大干涉条纹间距
B．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直
C．雨后天空出现彩虹是光的衍射现象
D．横波能发生偏振，纵波不能发生偏振
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的频率
参考答案
1．A
【解析】海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的，选项A正确；用光导纤维束传送图象信息，这是光全反射的应用，选项B错误；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项C错误；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项D错误；故选A.
2．A
【解析】
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片减弱反射光的强度，故A错误；
B.增透膜是利用薄膜干涉，故B正确；
C.用三棱镜观察白光，由于三棱镜对不同色光的折射率不同，进出三棱镜的偏折角度不同，出现了不同色光的色散，故C正确；
D.光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理，故D正确。
3．B
【解析】
根据电磁波谱可知，射线的波长最短，所以射线的频率最高，而红外线的频率最低，故选项B正确，A、C、D错误。
4．A
【解析】
利用光的干涉现象可以检查光学平面的平整程度；光导纤维丝的工作原理是全反射，光要从光密介质到光疏介质；光的偏振说明光是横波；利用光的折射可解决“视深”、“视高”这类问题。
【详解】
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A正确；
B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大，故光线在内芯处发生全反射，故B错误；
C．泊松亮斑证明光具有波动性，而偏振现象说明光是一种横波，不是纵波，故C错误；
D．物体的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，故D错误。
【点睛】
本题主要考查了光的干涉、折射等规律，较为简单。
5．C
【解析】
A、光导纤维束传送图象是利用光的全反射现象，故A错误；
B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，故B错误；
C、当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过。拍摄水下和玻璃后的景物，为了使照片清楚，则要过滤掉玻璃面的反射光，所以让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，在照相机镜头前装上一个偏振滤光片，利用光的偏振原理，故C正确；
D、透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这是光绕过障碍物的现象，是光的衍射，故D错误。
6．B
【解析】
一切物体均在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出的红外线不同，采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标，从而采取有效的行动.
A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体，与结论不相符，选项A错误；
B．一切物体均在不停地辐射红外线，与结论相符，选项B正确；
C．一切高温物体均在不停地辐射红外线，与结论不相符，选项C错误；
D．
“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线，与结论不相符，选项D错误；
7．D
【解析】
A.雨后天空出现彩虹属于光的折射现象，故A错误；
B.光通过三棱镜形成彩色条纹属于光的折射现象，故B错误；
C.日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，故C错误；
D.通过一个狭缝观察日光灯可以看到彩色条纹，是光绕过障碍物继续传播的现象，故属于光的衍射现象，故D正确；
8．A
【解析】
AD．如图，由可知，b的折射率大于a的折射率，所以b的频率较大，波长较短，而a的频率较小，波长较长，波动性较强，故a比b更容易发生衍射，故A正确，D错误；
B．由可知临界角，故B错误；
C．由可知介质中，故C错误．
故选A。
9．CD
【解析】
A.拍摄玻璃厨窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，A错误；
B.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，B错误；
C.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光折射，形成光的色散现象，C正确；
D.根据光的衍射与光的干涉特点，泊松亮斑是光的衍射现象，根据激光的应用可知，全息照相的拍摄利用了激光的相干性的特点，与干涉原理有关，D正确。
10．AC
【解析】
A.薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起；故A正确.
B.泊松亮斑是光线绕过小圆板得到的光的衍射图样；故B错误.
C.沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同；故C正确.
D.立体电影是光的偏振，与照相机镜头表面涂上增透膜是光的干涉现象，它们的原理不相同；故D错误.
11．BDE
【解析】
A.
电磁波由空气进入水中时波速减小，则波长会变短；声波由空气进入水中时波速变大，则波长会变长；选项A错误
B.
交通警示灯选用红色是因为红光波长较长，更容易衍射，更容易穿透云雾烟尘，选项B正确；
C.
X射线比无线电波波长较短，不容易发生干涉和衍射现象，选项C错误；
D.
根据多普勒效应可知，当波源与观测者相互靠近时，观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率，选项D正确；
E.
绿光的波长大于蓝光，则让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，根据可知，形成的干涉条纹间距较大的是绿光，选项E正确.
12．BCD
【解析】
A．立体电影是利用了光的偏振现象，故A错误。
B．军队士兵过桥时使用便步，防止行走的频率与桥的频率相同，桥发生共振现象，故B正确；
C．手机上网时用的Wifi信号属于无线电波，故C正确；
D．光导纤维利用的是光的全反射原理，根据产生全反射的必要条件：光必须从光密介质射入光疏介质，可知，光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故D正确；
E．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了薄膜干涉，故E错误。
13．BCE
【解析】
均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加，当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低；物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式.这叫做相对性原理．
【详解】
A．均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，故A错误；
B．蝙蝠利用超声脉冲导航，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，与墙壁相互靠近，故接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于它发出的频率，故B正确；
C．光的折射和反射现象中，光路均是可逆的，故C正确；
D．物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，这叫做相对性原理，在不同的参考系中，一切物理规律都是不相同的，故D错误；
E.
光的偏振现象，说明了光是横波，故E正确．
【点睛】
本题主要考查了多普勒效应、折射规律、狭义相对论等基本知识，较为简单．
14．BDE
【解析】
在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光，因黄光的波长小于红光，则根据，则可减小干涉条纹间距，选项A错误；电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直，选项B正确；雨后天空出现彩虹是光的折射产生的色散现象，选项C错误；横波能发生偏振，纵波不能发生偏振，选项D正确；根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源的频率，选项E正确。