高中物理 第13章 第5節(jié)光的衍射檢測試題 新人教版選修3-4

【成才之路】-學(xué)年高中物理第13章第5節(jié)光的衍射檢測試題新人教版選修3-4基礎(chǔ)夯實(shí)一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，把縫寬由0.2mm逐漸增大到0.8mm，看到的現(xiàn)象是()A．衍射條紋的間距逐漸變小，衍射現(xiàn)象逐漸不明顯B．衍射條紋的間距逐漸變大，衍射現(xiàn)象越來越明顯C．衍射條紋的間距不變，只是亮度增強(qiáng)D．以上現(xiàn)象都不會發(fā)生答案：A解析：觀察衍射圖樣發(fā)現(xiàn)：狹縫的寬度逐漸變小，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋間距變大。本題是縫寬增大，所以選項(xiàng)A正確。2.如圖中單色光照射的不是一個(gè)狹縫，并且觀察到如圖所示的清晰的明暗相間的圖樣(黑線為暗紋)，那么障礙物是()A．很小的不透明的圓板B．很大的中間有大圓孔的不透明的圓板C．很大的不透明圓板D．很大的中間有小圓孔的不透明的圓板答案：D解析：由圖可知中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán)，且越向外，圓形條紋寬度越小，可判斷此圖樣為圓孔衍射圖樣，故D正確；有的同學(xué)誤選A，要注意很小的不透明的圓板產(chǎn)生的圖樣中心也是亮點(diǎn)，但其周圍有一個(gè)大的陰影區(qū)，在陰影區(qū)的邊緣有明暗相間的圓環(huán)，它與圓孔衍射的圖樣是不同的。3．在學(xué)習(xí)了光的衍射現(xiàn)象后，徐飛回家后自己設(shè)置了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個(gè)大小可以調(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓孔從較大調(diào)至完全閉合的過程中，他在屏上看到的現(xiàn)象是()A．先是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗B．先是圓形亮區(qū)，再是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗C．先是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗D．先是圓環(huán)亮環(huán)，然后圓形亮區(qū)，最后完全黑暗答案：B解析：在圓孔由大到小調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)孔較大時(shí)，光沿直線傳播，在屏上得到圓形亮斑；當(dāng)孔的直徑減小到與光波的波長相近時(shí)，產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象，屏上將出現(xiàn)明、暗相間的亮環(huán)，當(dāng)孔繼續(xù)減小到完全閉合，沒有光到達(dá)屏上時(shí)，屏上完全黑暗。4．關(guān)于衍射，下列說法正確的是()A．衍射現(xiàn)象中條紋的出現(xiàn)是光疊加后產(chǎn)生的結(jié)果B．雙縫干涉中也存在衍射現(xiàn)象C．一切波都很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí)答案：AB解析：衍射圖樣是復(fù)雜的光波的疊加現(xiàn)象，雙縫干涉中光通過二個(gè)狹縫時(shí)均發(fā)生衍射現(xiàn)象，一般現(xiàn)象中既有干涉又有衍射。一切波都能發(fā)生衍射，但要發(fā)生明顯的衍射，需要滿足障礙物的尺寸小于或相當(dāng)于波長的條件。5．關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的是()A．紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋B．白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋C．光照到不透光小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射D．光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說明光沿直線傳播，不存在光的衍射答案：AC解析：單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是亮暗相間的直條紋。白光的衍射圖樣是彩色條紋。光照到不透明圓盤上，在其陰影處出現(xiàn)亮點(diǎn)，是衍射現(xiàn)象。光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，D項(xiàng)中屏上大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的，不能認(rèn)為不存在衍射現(xiàn)象。二、非選擇題6．如圖所示，甲、乙兩圖是單色光分別入射到兩圓孔形成的圖象，由圖判斷甲是光的________(選填“干涉”或“衍射”)圖象。圖甲所對應(yīng)的圓孔孔徑________(選填“大于”、“小于”或“等于”)圖乙所對應(yīng)的圓孔孔徑。答案：衍射小于解析：圖甲所示，單色光通過小孔出現(xiàn)明暗相間且寬度不等的條紋，這是光的衍射現(xiàn)象。圖乙是個(gè)圓亮斑，說明光沿直線傳播，沒有發(fā)生衍射，圖乙所對應(yīng)的圓孔孔徑遠(yuǎn)大于單色光的波長，也大于發(fā)生衍射現(xiàn)象的圖甲所對應(yīng)的圓孔孔徑。7．分析以下現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：(1)通過盛水的玻璃杯，在適當(dāng)?shù)慕嵌龋煽吹讲噬猓?2)菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色；(3)隔著帳?？催h(yuǎn)處的燈，見到燈周圍輻射彩色的光芒；(4)光線照在花布上，可以看見花布上的圖樣。解析：(1)白光通過盛水的玻璃杯發(fā)生折射，在適當(dāng)?shù)慕嵌龋魃夥蛛x較大，可看到彩色光。(2)光經(jīng)過菜湯上油膜的前后兩個(gè)表面發(fā)生反射，兩列反射光波相互疊加，產(chǎn)生干涉條紋，因此菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色。(3)遠(yuǎn)處燈發(fā)出的光經(jīng)過帳幔的縫隙，產(chǎn)生衍射，因此可見到燈周圍輻射彩色的光芒。(4)光線照在花布上看見花布的圖樣，是由于光的反射與吸收的結(jié)果?；ú际怯筛鞣N顏色的花紋組成的，當(dāng)白光照在花布上時(shí)紅色花紋反射紅光，吸收其他顏色的光，這樣我們在該位置只看到紅色。同理可以看到各種花紋反射的顏色。這樣可以看到花布的圖樣。能力提升一、選擇題(1、2題為單選題，3、4題為多選題)1．在觀察光的衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫，觀看遠(yuǎn)處的線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫)，可以看到()A．黑白相間的直條紋 B．黑白相間的弧形條紋C．彩色的直條紋 D．彩色弧形條紋答案：C解析：白熾燈發(fā)出的是復(fù)色光，其中各種色光的波長不同，產(chǎn)生的衍射條紋間距不同，各單色光相互疊加，成為彩色直條紋。2．手持看書用的放大鏡，并把手臂伸直，通過放大鏡觀看遠(yuǎn)處的房屋等景物時(shí)，看到的是倒立的房屋，下列說法中正確的是()A．看到的是遠(yuǎn)處房屋的實(shí)像B．看到的是遠(yuǎn)處房屋的虛像C．看到的房屋邊緣呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉現(xiàn)象造成的D．看到的房屋呈現(xiàn)彩色，這是由于光的衍射現(xiàn)象造成的答案：A解析：因?yàn)槲锞啻笥?倍焦距，所以遠(yuǎn)處房屋的像是倒立、縮小的實(shí)像，故A對；房屋邊緣的彩色是連續(xù)條紋，不是明暗相間的條紋，產(chǎn)生的原因是不同色光在玻璃中的折射率不同造成的。3．(物理與日常生活)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的天氣現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時(shí)能見度只有十幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下()A．只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面B．只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面C．只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面D．只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面答案：BD解析：據(jù)光明顯衍射的條件，發(fā)生沙塵暴時(shí)，只有波長較長的一部分光線能到達(dá)地面，據(jù)λ＝c/f知，到達(dá)地面的光是頻率較小的部分。4．如圖所示，甲、乙、丙、丁四個(gè)圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣。分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是()A．甲、乙是光的干涉圖樣B．丙、丁是光的干涉圖樣C．形成甲圖樣的光的波長比形成乙圖樣光的波長短D．形成丙圖樣的光的波長比形成丁圖樣光的波長長答案：AD解析：干涉條紋是等距離的條紋，因此，甲、乙圖是干涉圖樣，丙、丁圖是衍射圖樣，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，條紋寬的入射光的波長長，所以甲圖樣的光的波長比乙圖樣的光的波長長，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；丙圖樣的光的波長比丁圖樣的光的波長長，故D項(xiàng)正確。二、非選擇題5．某同學(xué)自己動手制作如圖所示的裝置觀察光的干涉現(xiàn)象，其中A為單縫屏，B為雙縫屏，整個(gè)裝置位于一暗箱中，實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)該同學(xué)用一束太陽光照射A屏?xí)r，屏C上沒有出現(xiàn)干涉條紋；移去B后，在屏上出現(xiàn)不等間距條紋，此條紋是由于________產(chǎn)生的。(2)移去A后，遮住縫S1或縫S2中的任一個(gè)，C上均出現(xiàn)一窄亮斑。出現(xiàn)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因是________________。答案：(1)光的衍射(2)雙縫S1、S2太寬解析：(1)移去B后只剩下單縫，故發(fā)生單縫衍射形成條紋，故此條紋是由于光的衍射產(chǎn)生的。(2)沒有出現(xiàn)條紋而只出現(xiàn)一個(gè)窄亮斑，說明衍射現(xiàn)象不明顯，故主要原因是雙縫S1、S2太寬。6．如圖所示是通過游標(biāo)卡尺兩測量腳間的狹縫觀察白熾燈線光源時(shí)所拍下的四張照片。(1)試通過圖樣分析四張照片對應(yīng)的兩測量腳間的寬度大小關(guān)系。(2)試說明照片(4)中中央條紋的顏色及成因。解析：(1)從四張照片的單縫衍射圖樣可以看出，由圖(1)到圖(4)，衍射現(xiàn)象越來越明顯，說明兩測量腳間的狹縫越來越小，因此由圖(1)到圖(4)四張照片對應(yīng)的兩測量腳間的寬度越來越小。(2)圖(4)中中央條紋的顏色為白色，因?yàn)楦鞣N色光在屏中央均為亮條紋，七色光疊加后，中央條紋即為白色。7．將一個(gè)大的不透明障礙物上的正三角形孔從邊長10