沪科版 (2019)选择性必修 第一册第4章 光及其应用4.5 光的衍射课时训练

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．用点光源照射一个不透光的障碍物，其背后屏上阴影的中央出现了亮斑，原因是（       ）

A．光的反射 B．光的衍射 C．光的折射 D．光的干涉

2．下列现象不能说明光的波动性的有（　　）

A．牛顿环 B．彩色肥皂泡 C．小孔成像 D．泊松亮斑

3．以下哪种属于白光的干涉图样（　　）

A．水面上漂浮的油在阳光的照射下呈现的彩色条纹 B．白光通过三棱镜后在屏上呈现的彩色条纹

C．白光通过一条狭缝后在屏上呈现的彩色条纹 D．雨后空中出现的彩虹

4．下列现象中属于光的衍射现象的是（　　）

A．太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上形成彩色光带

B．通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环

C．油滴滴在潮湿水泥路面上形成油膜，在阳光照射下油膜上有一圈圈的彩色光环

D．吹出的肥皂泡上出现彩色条纹

5．主动刹车系统在汽车上已经得到广泛运用，人们在汽车的前部安装毫米波雷达，利用雷达波监测驾驶员难以观察的盲区，可通过语音信号提示驾驶员注意行车安全，或汽车主动刹车。关于毫米波（微波），下列说法正确的是（　　）

A．毫米波不能在真空中传播

B．毫米波比紫外线的波长短

C．毫米波在同种均匀介质中沿直线传播

D．毫米波不能产生衍射现象

6．红光和紫光通过单缝获得衍射图样，如图所示图样中反映红光的衍射图样的是（            ）

A． B． C． D．

7．在杨氏双缝干涉实验装置中，用红光做实验，在屏上呈现明暗相间、间隔距离相等的红色干涉条纹．若将若将其中一条缝挡住，另一条缝仍然可以通过红光，缝很窄。那么在屏上将看到（　　）

A．形状与原来一样的明暗相间、间距相等的红色条纹

B．形状与原来相似的明暗相间、间距相等的红色条纹，只是间距变窄了

C．形状与原来不同的明暗相间、间距不等的红色条纹

D．没有条纹，只是一片红光

8．如图所示的甲、乙、丙、丁中，属于著名的泊松亮斑的衍射图样和单缝衍射图样的分别是（　　）

A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁

9．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

10．对光的衍射的定性分析，下列说法不正确的是(　　)

A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象

B．光通过单缝产生的衍射条纹间距不相等

C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论

D．光的衍射现象说明了光具有波动性

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．以线状白炽灯为光源，通过狭缝观察该光源，可以看到（　　）

A．黑白相间的条纹，这是光的干涉 B．黑白相间的条纹，这是光的衍射

C．彩色的条纹，这是光的干涉 D．彩色的条纹，这是光的衍射

13．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽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

14．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光的干涉现象

D．白光照射水面油膜呈现彩色图样是光的衍射现象

15．在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O 为球心，一束包含 a、 b 两种单色光的细光束从介质射入气泡，A 为入射点，之后 a、b 光分别从 C、D 两点射向介质，细光束在 A 点的入射角为 30°，介质对 a 光的折射率 n=，下列说法中正确的是 （　　）

A．在该介质中，a 光的传播速度比 b 光的传播速度大

B．a 光射出空气泡后的传播方向相对于射入空气泡前的传播方向偏转角为 30°

C．当 a 光通过单缝时，若缝的宽度小于 a 光波长时，a 光不能发 生衍射现象

D．若由 a 光和 b 光组成的一束细光束从空气斜射向水中，在不断增大入射角时，a 的折射光会先消失

二、填空题（共4题）

16．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。

17．2021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。

18．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？_____________________。

19．某同学自己动手利用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________。

三、综合题（共4题）

20．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）。

21．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。

22．如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片．

(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系．

(2)试说明照片(4)中中央条纹的颜色及成因．

23．查阅资料，简述菲涅耳圆孔衍射。

参考答案：

1．B

2．C

3．A

4．B

5．C

6．C

7．C

8．A

9．A

10．C

11．C

12．D

13．C

14．A

15．B

16．     衍射     模糊不清     明暗相间

17．     小于     不能     难

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

19．     光的衍射     双缝S1，S2太宽

20．（1）亮条纹；（2）

21．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。

22．(1)四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小   (2)白色

23．

光源发出的光束照向一小圆孔时，只要小孔的直径小到可以与光的波长相比拟时，光束通过小孔就能产生圆孔衍射图样，光屏上出现一圈一圈明暗相间的同心圆环。波长越长、圆孔越小，衍射现象越明显，衍射范围越大；圆孔越小，透光强度变小，中央亮斑和亮纹的亮度变弱；圆孔衍射进一步证明了光是一种波。