高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册4.5 光的衍射一课一练

4.5光的衍射同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．“隔墙有耳”说明声波可以绕过障碍物，这是声波在传播过程中发生了（　　）

A．反射 B．折射 C．干涉 D．衍射

2．用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束a照射时形成的图样，图乙是单色光束b照射时形成的图样，则下列关于a、b两束单色光的说法中，正确的是(       )

A．若光束a照在某金属上恰能发生光电效应，则光束b照到该金属上不能发生光电效应

B．若两束光都能使某金属发生光电效应，则光束a照到该金属表面所逸出的光电子的最大初动能比光束b小

C．它们在真空中具有不同大小的传播速度

D．在相同条件下，光束b比光束a更容易产生明显的衍射现象

3．下列说法正确的是（　　）

A．紫外线比紫光更容易发生明显的干涉现象和衍射现象

B．单摆振动的周期，一定等于它的固有周期

C．当机械波从一种介质进入另一种介质时，波长一定变大

D．在干涉现象中，振动加强点的位移有时可能比振动减弱点的位移小

4．可见光在空气中波长范围是4 400A到7 700A，即4.4×10－4 mm到7.7×10－4 mm，下面关于光衍射条件的说法正确的是（　　）

A．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象

B．卡尺两脚间的狭缝在小到0.2 mm以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象

C．卡尺两脚间的狭缝在小到0.4 mm以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象

D．光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射

5．下列说法中正确的是（　　）

A．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率

B．通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了多普勒效应

C．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能发生衍射现象

D．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作横波

6．对光的衍射现象的定性分析，不正确的是（　　）

A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象

B．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据

C．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果

D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论

7．下列说法不正确的是（　　）

A．图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理

B．图2为光照射不透明小圆板得到的衍射图样

C．图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大

D．图4的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的

8．下面关于光学现象解释，说法正确的是（　　）

A．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉造成的

B．天空中彩虹是光的干涉造成的

C．圆形挡板阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的干涉造成的

D．光的干涉、衍射现象说明光具有粒子性

9．研究光的波动现象的实验装置如图甲所示，实验中光屏上得到了如图乙所示的图样。下列说法正确的是（　　）

A．挡板上有两条平行的狭缝

B．减小激光器和狭缝间的距离，中央亮条纹将变窄

C．增大狭缝和光屏间的距离，中央亮条纹将变窄

D．将红色激光换成蓝色激光，中央亮条纹将变窄

10．在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，以下说法正确的是（　　）

A．甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样

B．乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样

C．甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样

D．乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样

11．下列说法正确的是（　　）

A．两个普通光源发出的光也能发生干涉现象，只是由于现象不明显，不容易观察到

B．生活中的多普勒效应是很常见的，汽车鸣笛向我们驶来，我们会听到音调变高，这就是声波的多普勒效应

C．狭义相对论的第一个基本假设：力学规律在任何惯性系中都是相同的

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

12．如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是平行于轴的两束不同单色细光束，a、b到的距离相等，光屏与垂直，左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑，以下说法正确的是（　　）

A．a在该玻璃体中的折射率比b的小

B．a通过该玻璃体的时间比b短

C．由该玻璃体进入空气时，a的临界角比b小

D．a比b更容易发生衍射

13．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

14．一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示下列说法正确的是　　

A．在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度

B．在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距

C．a、b光在涂层表面一定不会发生全反射

D．在真空中，遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象

15．关于光现象的叙述，以下说法正确的是（　　）

A．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的干涉

B．雨后天空中出现的彩虹属于光的衍射

C．通过捏紧的两只铅笔间的狭缝观看工作着的日光灯管，看到的彩色条纹，属于光的色散

D．阳光照射下，树影中呈现的一个个小圆形光斑，属于光的衍射现象

二、填空题（共4题）

16．在研究光的衍射实验时，当保持狭缝到光屏的距离不变，屏上明暗相间的条纹间距随缝宽的减小而__________．

17．利用图（a）所示的装置（示意图），观察蓝光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图（b）中甲和乙两种图样。则甲应是______（选填“干涉”或“衍射”）图样。若将蓝光换成红光，干涉图样中相邻两个亮条纹的中心间距______（选填“变长”“变短”或“不变”）。

18．在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从1 cm左右逐渐变小直到闭合的整个过程中，在屏上依次可看到_____、_____、_____、_____几种现象。（选择下列现象，将序号填入空中）

①完全黑暗     ②小孔成像   ③衍射光环     ④圆形亮斑

19．光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图甲所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图乙为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上的光强分布图象，则该同学所做的实验是光的__________(选填“干涉’或“衍射”)实验；根据图乙可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是____________．

三、综合题（共4题）

20．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？

21．用两支铅笔夹成一条狭缝，将眼睛紧贴着狭缝且让狭缝与日光灯管或其他线状光源平行，你会观察到怎样的现象？试解释这个现象。

22．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？

23．由阴极K发射的电子（质量为m，电量为e，设其初速度为零）经加速极A加速后垂直射向一开有两条平行狭缝的屏，电子自狭缝出射后打到一荧光屏上，如图所示。由于电子具有波动性，荧光屏将出现明暗相间的条纹。设加速极A与阴极K之间的电压为U，两平行狭缝间的距离为d，试问：

（1）在整个装置的轴线与荧光屏的交点О处，将出现暗条纹还是亮条纹？

（2）设位于轴线外侧的第一条亮条纹出现在θ角处，写出θ的表示式（以m，e，d，V及其他有关恒量表示）。

参考答案：

1．D

2．B

3．D

4．C

5．B

6．D

7．D

8．A

9．D

10．A

11．B

12．C

13．C

14．C

15．A

16．增大

17．     衍射     变长

18．     ④     ②     ③     ①

19．     衍射；     中间强两边弱；

20．

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

21．会观察到明暗相间的彩色条纹，因为当两支铅笔夹成的狭缝与光波波长接近时，会发生光的衍射现象

22．会观察到中央为亮圆，周围为彩色的圆环

23．（1）亮条纹；（2）