2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册 5.3光的衍射 课时练（word解析版）

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2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册
5.3光的衍射 课时练（解析版）
1．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同．观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是（　　）
A．这里应用的是光的衍射现象
B．这里应用的是光的干涉现象
C．如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变粗
D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
2．关于光的衍射现象，下列说法中正确的是（　　）
A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C．光照到不透明小圆盘上，其影中心出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射现象
3．在单缝衍射实验中，下列说法正确的是（　　）
A．将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄
B．使单缝宽度变大，衍射条纹间距变宽
C．换用频率较小的光照射，衍射条纹间距变宽
D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽
4．对衍射现象的定性分析，正确的是（　　）
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象
B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
E.衍射现象说明光是一种横波
5．下列关于光现象的解释正确的是（ ）
A．水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色，是光的干涉现象
B．在杨氏双缝实验中，如果仅把红光改成绿光，则干涉条纹间距将减小
C．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光会聚而形成的
D．眼睛紧贴两支夹紧的铅笔形成的狭缝，让狭缝与日光灯管平行，观察到彩色条纹，这是光的衍射现象
6．下列说法正确的是（　　）
A．简谐运动的回复力总是与速度方向相反
B．只要增大摆球的质量，单摆的周期就会增大
C．当波长大于障碍物的尺寸时，可以发生明显的衍射现象
D．光波波长越大时，通过同一双缝干涉装置亮条纹的宽度越大
E.同一物体温度高时红外辐射比温度低时红外辐射强
7．关于光现象及其应用，下列说法正确的有（ ）
A．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
B．光照到不透光小圆盘，在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑，说明光发生了干涉
C．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率
D．分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽
8．下面四种现象中，不是由光的衍射现象造成的有（　　）
A．通过游标卡尺观察两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹
B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑
C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子
D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环
9．如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光。以下说法正确的是（　　）
A．真空中，a光的波长比b光的大
B．真空中，a光的传播速度比b光慢
C．a光和b光相遇，会发生光的干涉现象
D．a、b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的中央亮条纹较窄
10．下列说法中正确的是（　　）
A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．白光经过三棱镜得到彩色图样是光的干涉现象
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的衍射现象
11．以下说法正确的是（　　）
A．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
B．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
C．振子每次经过同一位置时加速度、动能和位移总是相同的
D．观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时低
12．某小区的人造水池中，水下同一位置有a、b两单色光源。从水面上两光源的正上方观察，Ⅰ区域有a光和b光射出，Ⅱ区域只有a光射出（如图所示）。下列判断正确的是（　　）
A．a光比b光更容易发生全反射
B．若a光源匀速向下运动，则Ⅱ区域将不再有a光射出
C．若b光源匀速向下运动，则Ⅱ区域有可能有b光射出
D．两单色光通过相同单缝形成衍射图像中，a光的条纹比b光条纹窄
13．下列光的实验图样中，属于单色光双缝干涉图样的是（　　）
A． B．
C． D．
14．下列说法正确的是（　　）
A．泊松亮斑是光的衍射现象
B．受迫振动的物体总以它的固有频率振动
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的干涉现象
D．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
15．用下图甲所示的装置可以证明光具有波动性，在M处放置一个单缝或一个双缝后可以在光屏N上得到不同的图样，下列判断正确的是（　　）
A．放置单缝，得到的是a的图样
B．放置单缝，得到的是b的图样
C．无论放置单缝还是双缝，得到的都是a的图样
D．无论放置单缝还是双缝，得到的都是b的图样
16．在学习了光的衍射现象后，徐飞回家后自己设置了一个小实验。在—个发光的小电珠和光屏之间放一个圆孔大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到什么现象？
17．用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔，用眼睛通过小孔观察太阳光，会观察到什么现象？
18．让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，观察照在屏幕上光斑的变化．缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变化？
19．在观察光的衍射现象的实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将如何变化?该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律。在什么情况下光才可视为直线传播?
20．如图所示，让太阳光通过窗上的小孔射进漆黑的室内，并落在光滑的反射面（如玻璃、瓷碗、镀铬器件或涂有油漆的门窗等）上。这时，着眼并迎着反射方向看去，不但能看到反射面上的白点（太阳虚像），同时还能看到在它的两旁出现一排对称的彩带。眼缝越细，这种现象越显著。请分析原因。

参考答案
1．ACD
【详解】
AB．当障碍物的尺寸与波的波长相差不多或比波长更小时，会产生明显的衍射现象，该装置的原理是运用了光的衍射现象，由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射现象，A正确，B错误；
CD．当抽制的丝直径接近激光的波长时，屏上条纹间距随抽制丝的直径变粗而变窄，随抽制丝的直径变细而条纹间距变宽，CD正确。
故选ACD。
2．AC
【详解】
A．红光的单缝衍射图样，是红暗相间的直条纹，故A正确；
B．白光的单缝衍射图样，是彩色的直条纹，故B错误；
C．光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，是光的圆板衍射现象，故C正确；
D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，但仍存在光的衍射，不过不明显而以，故D错误。
故选AC。
3．ACD
【详解】
AC．在单缝衍射实验中，当单缝宽度一定时，光波波长越长，频率越小，衍射现象越明显，衍射条纹间距越宽，而黄光的波长比绿光的波长长，故AC正确；
B．当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越宽，故B错误；
D．当光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，故D正确。
故选ACD。
4．ABC
【详解】
ABC．衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，故ABC正确；
D．光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下，光才被看作是沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，故D错误；
E．一切波都可以发生衍射现象，光的衍射不能说明光是横波，故E错误。
故选ABC。
5．ABD
【详解】
A．在太阳光的照射下，油膜上下表面反射光在上表面发生叠加，呈现彩色条纹，是光的干涉现象，A正确；
B．在杨氏双缝实验中，根据公式x = ，如果仅把红光改成绿光，则波长变短，导致屏上的条纹间距将减小，B正确；
C．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光全反射形成的，C错误；
D．眼睛紧贴两支夹紧的铅笔形成的狭缝，让狭缝与日光灯管平行，观察到彩色条纹，这属于光的衍射现象，D正确。
故选ABD。
6．CDE
【详解】
A．简谐运动的回复力总是与位移方向相反，但是与速度方向不一定相反，选项A错误；
B．根据
可知，单摆的周期与摆球的质量无关，选项B错误；
C．当波长大于障碍物的尺寸时，可以发生明显的衍射现象，选项C正确；
D．根据
可知，光波波长越大时，通过同一双缝干涉装置亮条纹的宽度越大，选项D正确；
E．同一物体温度高时红外辐射比温度低时红外辐射强，选项E正确。
故选CDE。
7．AC
【详解】
A．油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故A正确；
B．光照到不透光小圆盘，在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑，说明光能绕过障碍物，发生了衍射，故B错误；
C．光导纤维利用全反射的原理，根据全反射的条件可知，其内芯的折射率大于外套的折射率，故C正确；
D．紫色光的波长小于绿色光的波长，根据
可知，分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较窄，故D错误。
故选AC。
8．C
【详解】
A．通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹，是光的衍射；故A正确，不符合题意；
B．不透光圆片后面阴影中心出现一个亮斑，即泊松亮斑，是光的衍射；故B正确，不符合题意；
C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子，电线的直径要比光的波长大很多，根本不能发生明显的衍射现象，地面上不留下电线的影子是因为光源比较大，障碍物比较小，在地面上形成伪本影区，故C错误，符合题意；
D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环，这是光的衍射，故C正确，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】
A．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，真空中a光的波长比b光的小，选项A错误；
B．真空中，a光和b光的传播速度相同，选项B错误；
C．a光的频率大于b光的频率，频率不同的两列光相遇不会发生光的干涉现象，选项C错误；
D．a光的波长小，波动性比b光弱，则知a、b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的衍射条纹较小，选项D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．用光导纤维束传送图像信息是利用光在纤维中不停地发生全反射而进行传递信息的，故A正确；
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B错误；
C．白光通过三棱镜形成彩色光带，是光的色散现象，不属于干涉现象，故C错误；
D．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D错误。
故选A。
11．C
【详解】
A．衍射是波特有的现象，当波的波长远大于障碍物的尺寸或相差不多时能够发生明显的衍射现象；故A错误；
B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的，属于光的干涉现象，故B错误；
C．振子每次经过同一位置时加速度、动能和位移总是相同，速度的大小相同，方向不相同，故C正确；
D．根据多普勒效应可知观察者感觉到火车驶近时的鸣笛声频率比火车静止时高，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
A.由题分析知，b光在Ⅰ区域边缘发生了全反射，a光在Ⅱ区域边缘发生了全反射，则可知a光的临界角比b光的临界角大，所以b光比a光更容易发生全反射，故A错误；
B．若a光源匀速向下运动，则在同一区域同一点，a光入射角减小，则Ⅱ区域将一定有a光射出，故B错误；
C．若b光源匀速向下运动，则在同一区域同一点，b光入射角减小，当入射角小于临界角时，则Ⅱ区域将可能有b光射出，故C正确；
D．由于a光的临界角比b光的临界角大，根据
可知，水对a光的折射率比b光的折射率小，则a光的频率比b光的频率小，由
知，a光的波长比b光的波长长，则两单色光通过相同单缝形成衍射图像中，a光的条纹比b光条纹宽，故D错误。
故选C。
13．A
【详解】
单色光双缝干涉图样出现的是明暗相间的等间距的条纹，如图A；单缝衍射出现中间宽，两边窄的明暗相间的条纹，如图B，而D图案是复色光单缝衍射图案，出现的是彩色条纹；C图案是小孔衍射图案。
故选A。
14．A
【详解】
A．泊松亮斑是光的衍射现象，选项A正确；
B．受迫振动的物体总以它的驱动力的频率振动，选项B错误；
C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射造成的色散现象，选项C错误；
D．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，选项D错误。
故选A。
15．A
【详解】
在M处放置单缝，得到的是单缝衍射图样：中间宽，两边窄的明暗相间的条纹，如图a；若在M处放置双缝，得到的是双缝干涉图样：等间距的明暗相间的条纹，如图b。
故选A。
16．先是圆形亮区，再是明暗相间的圆形亮环，最后完全黑暗
【详解】
在圆孔由大到小调节过程中，当孔较大时，光沿直线传播，在屏上得到圆形亮斑；当孔的直径减小到与光波的波长相近时，产生明显的衍射现象，屏上将出现明暗相间的亮环，当孔继续减小到完全闭合时，没有光到达屏上，屏上完全黑暗。
17．会观察到中央为亮圆，周围为彩色的圆环
【详解】
略
18．见解析
【详解】
大约0.8 mm时会出现条纹，当缝间距变小时，屏幕上条纹间距逐渐变宽，但亮度逐渐减弱
19．减小；光的波长比障碍物小得多
【详解】
保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将减小；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在光的波长比障碍物小得多的情况下，光才可以看作是沿直线传播的。
20．这是一种光的单缝衍射现象，光通过眼缝时产生衍射现象，不同色光衍射条纹间距不同，因此，可以看到一排对称的彩带，眼缝越细，衍射现象越显著，这种效应越显著。
【详解】
这是一种光的单缝衍射现象，光通过眼缝时产生衍射现象，不同色光衍射条纹间距不同，因此，可以看到一排对称的彩带，眼缝越细，衍射现象越显著，这种效应越显著。
试卷第4 44页，总5 55页
试卷第1 11页，总4 44页
答案第6 66页，总7 77页
答案第1 11页，总7 77页