2019-2020年高中物理 第5章 第2节光的衍射课时训练 鲁科版选修3-4.doc

2019-2020年高中物理 第5章 第2节光的衍射课时训练 鲁科版选修3-4【基础达标】1.(基础理论辨析题)关于光的衍射，下列说法正确的是()A.声波遇到障碍物产生衍射现象，光遇到障碍物不产生衍射现象B.用单缝代替圆孔同样不能产生衍射现象C.当障碍物或孔的尺寸接近光的波长时，产生明显的衍射现象D.光学仪器上的透镜直径越小，分辨本领就越大E.衍射光栅的种类繁多，最常见的是透射光栅和反射光栅F.光栅衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的共同结果2.下列现象或技术中，用到光的衍射原理的是()A.照相机镜头上的增透膜B.透过彩色玻璃看到白炽灯呈现彩色C.在磨制平面时，检查加工表面的平整度D.在阳光照射下，孔雀开屏时，形成闪烁绚丽的色彩3.(xx深圳高二检测)对衍射现象的定性分析，下列说法正确的是()A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象B.衍射条纹图样是光沿直线传播的结果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理论4.(xx大纲版全国卷)下列现象中，属于光的衍射的是()A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹5.沙尘暴是由于土地的沙化引起的恶劣的天气现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于这种情况下()A.只有波长较短的一部分光才能到达地面B.只有波长较长的一部分光才能到达地面C.只有频率较大的一部分光才能到达地面D.只有频率较小的一部分光才能到达地面6.我们经常可以看到，在路边施工处总挂着红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光()A.比其他色光更容易发生衍射B.比其他色光照射的距离大C.比其他色光容易产生干涉D.比其他色光传播速度更快7.抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化()A.这主要是光的干涉现象B.这主要是光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽，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【能力提升】1.某同学以线状日光灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象，下列说法正确的是()A.若狭缝与灯管平行，衍射条纹与狭缝平行B.若狭缝与灯管垂直，衍射条纹与狭缝垂直C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度无关D.衍射条纹的间距是相等的2.(xx西安高二检测)关于光的衍射现象，下面说法正确的是()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亮暗相间的直条纹C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射3.(xx上海高考)如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则()A.甲为紫光的干涉图样B.乙为紫光的干涉图样C.丙为红光的干涉图样D.丁为红光的干涉图样4.(xx浙江高考)与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是()A.地球上有人用红色激光照射月球B.太阳照射到地球的红光反射到月球C.太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D.太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹5.(能力挑战题)光可以通过小孔，形成清晰的亮暗相间的衍射图样，下列四幅图片中属于光的小孔衍射图样的是(图中用白色和黑色分别表示明亮和黑暗程度)()答案解析【基础达标】1.【解析】选C、E、F。光遇到障碍物同样产生衍射现象，A项错；用单缝代替圆孔同样可以产生衍射现象，B项错；当障碍物或孔的尺寸接近光的波长时，产生明显的衍射现象，C项正确；光学仪器上的透镜直径越小，分辨本领就越小，D项错；衍射光栅的种类繁多，最常见的是透射光栅和反射光栅，E项正确；光栅衍射中既有衍射也有干涉，所以衍射图样是单缝衍射和多缝干涉的共同结果，F项正确。2.【解析】选D。照相机镜头上的增透膜，在磨制平面时，检查加工表面的平整度，都是利用光的干涉现象；而在阳光照射下，孔雀开屏时，形成闪烁绚丽的色彩，是由于细密的羽毛相当于反射光栅，利用了光的衍射原理；透过彩色玻璃看到白炽灯呈现彩色既不是衍射也不是干涉。3.【解析】选A、C。衍射现象是波绕过障碍物继续传播的现象，其本质是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性。所以选项A、C正确，B错误。光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物小的情况下，光才看成沿直线传播。所以，光的衍射现象和直线传播不矛盾。选项D错误。4.【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)熟悉常见光现象的形成原因。(2)知道什么是光的衍射现象。【解析】选B。光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长大得不多的障碍物时，光会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布的现象是光的衍射现象，通过一个狭缝观察日光灯看到彩色条纹，就是光的衍射现象，B对；雨后天空出现的彩虹是光的色散现象，是由于光的折射形成的，A错；海市蜃楼现象是光的折射现象，C错；日光照射在肥皂膜上出现的彩色条纹，是光的干涉现象，D错。5.【解析】选B、D。根据光发生明显衍射的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光能到达地面；根据=知，到达地面的光是频率较小的部分。6.【解析】选A。红光在可见光中的波长最长，容易发生衍射，在雾天、雨天、沙尘暴等恶劣天气里，使人们都能看到红灯，避免事故的发生。故A对。7.【解题指南】解答本题时应先明确产生干涉和衍射的条件不同，其次要明确产生明显衍射现象的条件。【解析】选B、D。这是激光通过细丝时，产生的衍射现象，故A错B对；缝或障碍物越小，衍射现象越明显，即在光屏上产生的条纹越宽，故C错D对。【能力提升】1.【解析】选A。若狭缝与灯管平行，则衍射条纹与狭缝平行且现象明显，若狭缝与灯管垂直，则看不到衍射条纹，故A对、B错；衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，狭缝越小，条纹越宽，C项错；衍射条纹的间距是不相等的，中间宽两边窄，D项错。2.【解析】选A、C。单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现光点，是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分。选项D中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。【变式备选】在杨氏双缝干涉实验中，如果()A.用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D.用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹【解析】选B、D。用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错；用紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹，即间距不等的条纹，D对。B、D正确。3.【解析】选B。对于干涉条纹，明条纹和暗条纹在比较多的条数之内都保持宽度相等，且波长越大，条纹越宽；对于衍射条纹，条纹宽度中间大，两边逐渐减小。由于红光波长大于紫光波长，故红光条纹比紫光条纹宽，因此甲是红光干涉图样，乙是紫光干涉图样，丙是红光衍射图样，丁是紫光衍射图样，故选项B对，A、C、D错。4.【解题指南】解答本题可按以下思路进行：(1)形成月全食的物理条件；(2)看到月亮是暗红色的合理性。【解析】选C。月全食时不可能有人用很大能量的红色激光照射月球，故A项错误；只有地球挡住了太阳光，才能形成月全食，不会是太阳光照射到地球，再反射到月球上，故B项错误；太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，符合物理原理，故C项正确；太阳光中的红光在月球表面不满足形成干涉的条件，故D项错误。5.【解析】选B。小孔衍射条纹的特点是圆形条纹，中心亮条纹最宽、最亮，B项符合这个特点。【总结提升】圆盘衍射与圆孔衍射的比较(1)圆盘衍射与圆孔衍射均是明暗相间的圆形条纹，中心均有亮斑。(2)圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小。(3)圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大，圆盘衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小。(4)圆孔衍射图样的外侧是黑暗的，而圆盘衍射图样的外侧是明亮的。