江门市艺华高中2019-2020学年高中物理粤教版选修3-4：4.6光的衍射和偏振 质量检测（含解析）

4.6光的衍射和偏振
1．下列说法错误的是
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．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
C．波长越长的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长
2．在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是(　　)
A．甲是单缝、乙是双缝
B．乙是双缝、丙是小圆孔
C．丁是小圆孔、甲是双缝
D．丙是小圆孔、丁是小圆板
3．下列说法正确的是________．
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．光的干涉和衍射说明光是横波
C．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
D．狭义相对论指出，物理规律对所有惯性参考系都一样
4．下列有关光现象的说法正确的是（
）
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象
B．光导纤维丝外套材料的折射率比内芯材料的折射率大
C．阳光下玻璃的边缘呈现彩色；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这两种现象都是光的色散现象
D．光的偏振现象说明光是一种纵波
5．关于波的现象，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波具有偏振现象，因此电磁波是纵波
B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射
C．波源沿直线减速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低
D．不论机械波、电磁波，都满足，式中三参量依次为波速、波长、频率
6．在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这两种现象
A．都是光的衍射现象
B．都是光的干涉现象
C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象
D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
7．以下实验或现象的原理与光学镜头上的增透膜的工作原理相同的是(
)
A．图甲中，弯曲的水流可以导光
B．图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像
C．图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色
D．图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象
8．下列说法正确的是
A．胃镜利用了光的全反射原理
B．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
C．用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．验钞机是利用红外线的特性工作的
9．某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光，如图所示．以下说法正确的是
A．a光的频率比b光小
B．a光在该介质中的传播速度比b光小
C．光由介质射入空气时，a光的临界角比b光小
D．a、b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的衍射条纹较宽
10．下列说法中正确的是_________
A．偏振光只可以是横波
B．双缝干涉中也存在衍射现象
C．直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的全反射原因
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.
多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的
11．下列说法中正确的是________
A．观看3D电影《复仇者联盟4》时，所佩戴的眼镜利用了光的衍射知识
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．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变
E.
分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，用黄光时得到的条纹间距更宽
12．下列说法正确的是________
A．当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波的频率高于声源的频率
B．通过小缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以增加透射光的强度
D．用红光代替黄光在同一装置上做双缝干涉实验形成的干涉条纹中相邻两亮(暗)条纹间距变大
E.两个完全相同的日光灯发出的光相遇时，一定可以发生干涉
13．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是(　　)
A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象
B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象
C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象
D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象
E.实验室用双缝实验得到的彩色条纹
14．下列说法正确的是（
）
A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
B．用光导纤维传送图象信息，这是光的衍射的应用
C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象
D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰
15．下列说法正确的是(　　)
A．光波在介质中传播的速度与光的频率无关
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
C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小
D．光的偏振特征说明光是横波
参考答案
1．B
【解析】
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，选项A正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片是为了将玻璃的反射光减弱，使相片清晰，故B错误。波长越长的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播，选项C正确；电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波的波速减小，波长变短，声波波速变大，波长变长，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.
2．D
【解析】
根据衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小；后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；根据小孔衍射与泊松亮斑的区别可知，小圆孔做衍射的图样是中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，可知丙是小孔衍射，丁是小圆板衍射图样．所以只有D是正确的．
3．D
【解析】
A.电磁波可以在真空中传播，而机械波只能在介质中传播，故A错误．
B.
光的干涉和衍射说明光是一种波动，而光的偏振说明光是横波，故B错误．
C.安检用的穿透力较强的射线，红外线不能用于内部物品的检测，故C错误．
D.根据狭义相对论的原理可知，在不同的惯性参考中，一切物理规律都是相同的，故D正确．
4．C
【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；光导纤维丝外套材料的折射率比内芯材料的折射率小，选项B错误；阳光下玻璃的边缘呈现彩色；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这两种现象都是光的色散现象，选项C正确；光的偏振现象说明光是一种横波，选项D错误.
5．D
【解析】
A.
偏振现象是横波特有的现象，所以电磁波是横波，故A错误；
B.
光波从空气进入水中后，因折射率波速变小，根据v=λf，可知，波长变小，因此更不容易发生衍射，故B错误；
C.
根据多普勒效应，波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，故C错误；
D.
机械波、电磁波，都满足v=λf，式中三参量依次为波速、波长、频率，故D正确；
故选：D.
6．C
【解析】
在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹,这是薄膜干涉现象；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这是单缝衍射现象．
A．都是光的衍射现象，与结论不相符，选项A错误；
B．都是光的干涉现象，与结论不相符，选项B错误；
C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象，与结论相符，选项C正确；
D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象，与结论不相符，选项D错误；
7．C
【解析】
增透膜的工作原理是利用光的干涉原理
A项：图甲中，弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故A错误；
B项：图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，故B错误；
C项：图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故C正确；
D项：图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，故D错误。
8．A
【解析】
胃镜利用了光的全反射原理，选项A正确；用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射现象，选项B错误；用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项C错误；验钞机是利用紫外线的特性工作的，选项D错误.
9．BC
【解析】
根据光线的偏折程度比较折射率的大小，从而比较出频率的大小，通过，比较临界角的大小，通过双缝干涉条纹的间距公式比较条纹间距的大小．
【详解】
由图看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，则a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率大于b光的频率，故A错误．因为a光的折射率大，由公式可知，a光在该介质中的传播速度比b光小，故B错误．a光的折射率大，根据知，a光的临界角小，故C正确．a光的频率大，则波长小，根据双缝干涉条纹的间距公式知，b光比a光得到的干涉条纹间距大，故D错误．故选C．
【点睛】
解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度得出折射率的大小，以及知道折射率、频率、波长、临界角等大小之间的关系．
10．ABE
【解析】
偏振光只可以是横波，纵波不能发生偏振，选项A正确；双缝干涉中缝的宽度与波长差不多，光通过缝时，也发生了衍射现象，故B正确。直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的折射的原因，选项C错误；X射线穿透力较强，但它不带电，不能在磁场中偏转，故D错误；多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的，选项E正确.
11．BCE
【解析】
A、3D电影《复仇者联盟4》在放映时，两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光，在观看电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果，这种眼镜是利用了光的偏振原理，故选项A错误；
B、军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象，故选项B正确；
C、手机上网时用的Wifi信号属于无线电波，故选项C正确；
D、红光由空气进入水中，频率不变，则颜色不变，根据知波速变小，根据知波长变短，故选项D错误；
E、分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，黄光的波长较大，根据条纹间距，则黄光干涉条纹的间距较宽，故选项E正确。
12．ABD
【解析】
A：由多普勒效应可知，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率变高．故A项正确．
B：小缝隙的间隙与光的波长相差不大，通过小缝隙观察日关灯，光发生衍射，可以看到彩色条纹．故B项正确．
C：在镜头前加一个偏振片，可以减小反射光的影响，应用了光的偏振现象；加一个偏振片不能增加透射光的强度．故C项错误．
D：红光波长大于黄光波长，同样的装置，光的波长越长，双缝干涉实验形成的干涉条纹中两相邻亮(暗)条纹间距越大．故D项正确．
E：两个完全相同的日光灯发出的光不是相干光，不能形成干涉．故E项错误．
13．BCE
【解析】
A．阳光经过水珠出现的彩色现象，属于光的色散现象，故A错误；
B、肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象属于光的薄膜干涉现象，故B正确；
C、上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象属于光的薄膜干涉现象，故C正确；
D、用游标卡尺的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象属于光的单缝衍射现象，故D错误；
E、实验室用双缝实验得到的彩色条纹属于光的双缝干涉现象，故E正确．
故选：BCE
14．CD
【解析】
太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的折射的结果，选项A错误；用光导纤维传送图象信息，这是光的全反射的应用，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正确；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，让振动方向与透振方向一致的光通过，可使景像清晰，选项D正确。
15．BD
【解析】
A．光波在介质中传播的速度与光的频率有关，选项A错误；
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，选项B正确；
C．杨氏双缝干涉实验中，根据
可知，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，因红光的波长大于蓝光，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大，选项C错误；
D．光的偏振特征说明光是横波，选项D正确.