高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册第四章 光5 光的衍射巩固练习

人教版（2019）选择性必修一 4.5 光的衍射 同步练习

一、单选题

1．小明同学借助光传感器分别用红光和绿光（其他条件不变）做“双缝干涉实验”和“单缝衍射实验”，得到下列四幅光照强度分布图线。其中红光单缝衍射光照强度分布图线是（     ）

A． B．

C． D．

2．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

3．下列现象是光衍射产生的（　　）

A．天空中彩虹 B．著名的泊松亮斑

C．阳光经凸透镜后形成的亮斑 D．阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑

4．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　）

A．甲图属于薄膜干涉，也被称为“牛顿环”

B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度

C．丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮条纹

D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹

5．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光现象，下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　）

A．雨后天空出现彩虹

B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色

C．雨后公路上的油膜在阳光照射下出现彩色条纹

D．通过一狭缝观察日光灯看到彩色条纹

6．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）

A．泊松亮斑是光的干涉现象

B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理

C．肥皂泡泡在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象

D．杨氏双缝干涉实验中减小双缝间距，干涉条纹间距变小

7．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

8．下列说法正确的是（　　）

A．图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理

B．图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样

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

9．下列现象中属于衍射现象的是（　　）

A．对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹

B．马路上积水的油膜的彩色

C．雨后天空出现彩虹

D．肥皂膜上出现的彩色条纹

10．沿x轴正方向传播的一列横波t=0时刻的波形如图所示，其波速为200 m/s，下列说法正确的是（　　）

A．从t=0时刻开始，质点b比质点a先到达平衡位置

B．从t=0时刻开始，经0.01 s质点a通过的路程为0.2 m

C．从t=0时刻开始，经0.01 s质点a沿x轴正方向传播了2 m

D．若该波传播过程中遇到宽约3 m的障碍物，能发生明显的衍射现象

11．“垂钓绿湾春，春深杏花乱。潭清疑水浅，荷动知鱼散。”是唐代诗人储光羲的诗作《钓鱼湾》中的诗句，其中“潭清疑水浅”是由于发生了（　　）

A．光的反射 B．光的折射

C．光的干涉 D．光的衍射

12．一单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上，可观察到的图像是（　　）

A． B． C． D．

二、填空题

13．2021年央视春晚首次采用5G信号“云”传播方式，使“云”观众、“云”演员和春晚互动起来。5G是“第五代移动通信技术”的简称。5G信号一般采用频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是，则在真空中5G信号的波长一定______（填“大于”“小于”或“等于”）4G，空间传播的5G信号和4G信号______（填“能”或“不能”）产生干涉现象，5G信号在传输过程中更______（填“容易”或“难”）绕过障碍物。

14．某同学做了下面两个实验。他让一列水波通过一个孔时产生了如图1所示的衍射图景，如果想让水波通过小孔继续传播的范围变小，可将左侧挡板适当______（“向左”或“向右”）移动；他用图2所示器材做光的衍射实验，在光屏上能得到______（“图3”或“图4”）所示条纹。

15．某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：

（1）该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于______________产生的。

（2）移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑，出现以上实验结果的主要原因是________________。

（3）若光通过缝S1或缝S2后在C上依次出现如图甲、乙、丙、丁所示条纹，说明了什么？_____________________。

16．从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式ΔxΔp≥可知更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的________，但粒子________的不确定性却更大了。

17．各种不同形状的障碍物都能使光发生_______，致使影的轮廓_______，出现_______的条纹。

三、解答题

18．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?

19．通过两个手指间的狭缝来观察光源，当狭缝宽度逐渐减小时，会观察到什么现象?请试一试，并作出解释。

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．分析以下现象产生的原因：

（1）通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光；

（2）隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色的光芒；

（3）光线照在花布上，可以看见花布上的图样。

22．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？

参考答案：

1．B

2．D

3．B

4．B

5．D

6．B

7．C

8．C

9．A

10．D

11．B

12．A

13．     小于     不能     难

14．     向左     图3

15．     光的衍射     双缝S1和S2太宽     缝S1或缝S2越来越窄

16．     位置     动量

17．     衍射     模糊不清     明暗相间

18．减小；光的波长比障碍物小得多

19．见解析

20．见解析

21．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析；

22．先是圆形亮区，再是明暗相间的圆形亮环，最后完全黑暗