4.6 光的衍射与偏振同步练习 2021—2022 学年高中物理教科版 （2019）选择性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．下面是四种与光有关的事实： ① 网络提速用光导纤维传递信息 ② 下雨后日出，水面上的油膜呈现彩色 ③ 作光学实验时一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④ 工业生产时，用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 其中，与光的干涉有关的是（　　） A．①④ B．①③ C．②④ D．②③ 2．如图所示观察光的衍射现象装置，让激光束通过一个狭缝，观察到光屏上出现衍射图样．现保持狭缝 到光屏的距离不变，微微减小狭缝的缝宽，则再观察到的条纹是 A．间距相等的更窄条纹 B．间距相等的更宽条纹 C．间距不等的更窄条纹 D．间距不等的更宽条纹 3．下列电磁波，其衍射能力由强到弱的顺序排列正确的是( ) A．红外线、可见光、紫外线、γ 射线 B．γ 射线、可见光、红外线、无线电波 C．可见光、红外线、伦琴射线、γ 射线 D．伦琴射线、紫外线、可见光线、红外线 4．下列现象中属于光的衍射现象的是 A．雨后天空出现美丽的彩虹 B．光通过三棱镜产生彩色条纹 C．阳光下肥皂泡上出现彩色条纹 D．把两只铅笔并在一起，透过中间的狭缝观察日光灯，看到彩色条纹 5．单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的图象是（ ） A． B． C． D． 6．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 7．交通信号灯有红、黄、绿三种颜色，关于这三种信号灯发出的单色光，下列说法正确的是（） A．红光频率最大 B．红光最容易发生衍射现象 C．绿光波长最大 D．黄光光子能量最小 8．关于光，下列说法中正确的是（ ） A．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的色散现象 B．光的偏振现象，说明光是一种横波 C．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 D．在同一种均匀透明介质中传播的可见光中，红光的波速最小，紫光的波速最大 9．关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是（　　） A．甲图是光的衍射图样 B．乙图是光的干涉图样 C．丙图是利用光的折射原理 D．丁图是光导纤维利用光的全反射原理，其内芯折射率小于外套的折射率 10．有关光学现象的解释，下列说法正确的是（　　） A．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生衍射 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．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象 11．下列说法不正确的是（　　） A．在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，干涉条纹间距减小 B．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使像更清晰，这是利用了光的偏振 原理 C．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象 D．太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带 12．下列说法不正确的是(　 ) A．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的 B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射 C．电磁波能产生衍射现象 D．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短 13．下列说法正确的是（　　） A．纵波传播时，其振动方向与传播方向相互垂直 B．做简谐运动的物体，在其平衡位置加速度一定为 0 C．两列波发生干涉时，其振动减弱的点，位移不一定为 0 D．要使波发生明显的衍射，障碍物的尺寸比波的波长大得多 14．在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子振动频率是 5Hz，水波在水槽中的传播速度为 0.05m/s， 为观察到明显的衍射现象，小孔的直径 d 应为（　　） A．10cm B．50cm 15．下列说法正确的是（　　） A．匀速运动一般指匀速直线运动 C．d>10cm D．d<1cm B．法拉第提出了法拉第电磁感应定律 C．法国科学家泊松在实验中观察到“泊松亮斑” D．静电力常量是库仑通过库仑扭秤实验测出来的 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．关于波的现象，下列说法正确的有_________(填正确答案的标号．选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分， 选对 3 个给 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用 B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象 C．波源沿直线匀速靠近一静止的接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高 D．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的 E.电磁波具有偏振现象 18．如图所示，一个棱镜的顶角为 θ＝41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形 成彩色光带，最上端是_____色，各色光在棱镜中的折射率和发生全反射的临界角见下表．当入射角逐渐 减小到 0°的过程中，光屏上最终剩下_____种色光．根据表格中数据，某同学认为折射率与临界角的乘积 不变，他的观点_____（填“正确”、“错误”）． 色光 红 橙 黄 绿 蓝 紫 折射率 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532 41.370 41.340 41.230 41.170 40.880 40.750 临界角/ （°） 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．为什么偏振现象说明光是一种横波？ 21．把游标卡尺的两个刀口充分靠近，通过由此形成的狭缝观看发光的日光灯，记录所看到的花样。 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？ 23．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？参考答案： 1．C 2．D 3．A 4．D 5．A 6．D 7．B 8．B 9．D 10．A 11．C 12．B 13．C 14．D 15．A 16． 衍射 模糊不清 明暗相间 17．CDE 18． 红 两 19． 衍射； 错误 中间强两边弱； 20． 光的偏振现象能体现光传播方向和质点振动方向垂直，说明光是一种横波 21． 通过靠近的游标卡尺的刀口形成的狭缝观看发光的日光灯，是光的单缝衍射现象，看到的是彩色条纹，中 间条纹最宽，两侧条纹变窄，并且狭缝越宽衍射条纹间距越小。 22．先是圆形亮区，再是明暗相间的圆形亮环，最后完全黑暗 23． 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