5.3 光的衍射同步练习 2021—2022 学年高中物理鲁科版（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．某同学在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05mm 的窄缝，使用激光器作光源，进行光的衍射实验，如图 所示．则他在光屏上看到的条纹是下面图中的 A． B． C． D． 3．下列说法正确的是（ ） A．肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的色散现象 B．机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜 D．在光的单缝衍射实验中，缝越宽，衍射现象越不明显 4．如图所示，a、b、c、d 四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可 以得出的正确结论是( 　　) A．a、b 是光的干涉图样 B．c、d 是光的干涉图样 C．形成 a 图样光的波长比形成 b 图样光的波长短 D．c、d 中央条纹为暗纹 5．用红光做杨氏双缝干涉实验时，在屏上能观察到明暗相间且间隔相等的红色干涉条纹，现若用一张不 透明的纸将其中的一个狭缝挡住，则在屏上可以观察到（ ） A．一片红光 B．和狭缝宽度相当的一条红色亮线 C．明暗相间但间隔不等的红色条纹 D．仍是原来形状的红色条纹，但其中的亮条纹比原来稍暗些 6．如图所示的四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以 及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）．则在下面四个图中从左往右 排列，亮条纹的颜色依次是（　　） A．红蓝紫黄 B．红紫蓝黄 C．紫黄蓝红 D．黄紫红蓝 7．下列说法中正确的是（　　） A．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率 B．通过超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，是利用了多普勒效应 C．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能发生衍射现象 D．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，叫作横波 8．下列说法中正确的是（ ） A．光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象 B．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的衍射现象 C．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象 D．泊松亮斑是光的干涉现象 9．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 10．△OMN 为等腰三棱镜玻璃的横截面，a、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面 MN，在棱镜侧 面 OM、ON 上反射和折射的情况如图所示．由此可知 A．棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的小 B．真空中 a 光的传播速度比 b 光的大 C．用同一装置做双缝干涉实验，a 光的条纹间距大一些 D．通过同一窄缝时 b 光的中央衍射亮条纹更宽 11．关于机械波的说法正确的是（  ） A．两列波相遇时，只要频率相等就一定能观察到稳定的干涉现象 B．缝、孔或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才会发生明显的衍射现象 C．发生多普勒效应时，波源的频率发生了改变 D．波的传播速度就是波源的振动速度 12．氧化铟锡是一种半导体，兼具透明和导电的特质，常被应用于手机和平板电脑屏幕，还做成薄膜用在 风挡玻璃上用来防霜，下图为涂有氧化铟锡薄膜的客机风挡，上面有一些彩色条纹。氧化铟锡的相邻能级 之间的能级差是 3.75~4.00eV。可见光的波长在 400nm~780nm 之间，可见光的光子能量最大为 3.1eV，氧 化铟锡无法吸收可见光光子从低能级向高能级跃迁。下列说法正确的是（　　） A．图片中的条纹是光的衍射造成的 B．氧化铟锡可以吸收红外线光子从低能级向高能级跃迁 C．氧化铟锡可以吸收紫外线光子从低能级向高能级跃迁 D．同等条件下，紫外线比红外线更容易发生衍射 13．如图所示，两束单色光 a、b 从水下射向 A 点后，光线经折射合成一束光 c，则下列说法中正确的是 （　　） A．用同一双缝干涉实验装置分别以 a、b 光做实验，a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条纹间距 B．用 a、b 光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的 C．在水中 a 光的速度比 b 光的速度小 D．a 光在水中的临界角大于 b 光在水中的临界角 14．两束单色光 a 和 b 沿如图所示方向射向半圆形玻璃砖的圆心 O，已知 a 光在底边界面处发生了全反射， 两束光沿相同方向射出，则（ ） A．在玻璃砖中，a 光的速度比 b 光的小 B．在真空中，a 光的波长大于 b 光的波长 C．分别用 a 和 b 在相同条件下做单缝衍射实验，a 光的中央亮纹比 b 光的宽 D．分别用 a 和 b 在相同条件下做双缝干涉实验，a 光的条纹间距比 b 光的大 15．单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（　　） A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样 B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大 C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽 D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显 二、填空题（共 4 题） 16．在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从 1 cm 左右逐渐变小直到闭合的整个 过程中，在屏上依次可看到_____、_____、_____、_____几种现象。（选择下列现象，将序号填入空中） ① 完全黑暗 ②小孔成像 ③衍射光环 ④圆形亮斑 17．下列四幅图片中属于光的干涉的是______，属于光的衍射的是______。 18．在太阳光照射下，水面油膜上会出现彩色的花纹，这是两列相干光波发生干涉的结果，这两列相干光 波是太阳光分别经_______而形成的。用平行的单色光垂直照射不透明的圆板，在圆板后面的屏上发现圆 板阴影中心处有一个亮斑，这是光的______现象。 19．细丝和单缝有相似的衍射图样．在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和 细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图 1 中 a 和 b 所示．已知细丝Ⅰ的直径为 0.605mm ，现用螺旋测微器 测量细丝Ⅱ的直径，如图 2 所示，细丝Ⅱ的直径为______ mm. 图 1 中的______ ( 填“a”或“b” ) 是细丝Ⅱ的衍 射图样． 三、综合题（共 4 题） 20．下列在生活中常常看到的自然现象，分别属于什么光学现象？ （1）漂浮在水面上的油花呈现彩色； （2）透过尼龙纱巾看发光的电灯，可看到比纱巾方孔大的彩色网络； （3）夏天早晨草地上露水在阳光照射下出现彩色光点。 21．（1）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？ （2）用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔，用眼睛通过小孔观察太阳光，会观察到什么现象？ 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．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。参考答案： 1．B 2．B 3．D 4．A 5．C 6．B 7．B 8．A 9．B 10．C 11．B 12．C 13．D 14．A 15．B 16． ④ ② ③ ① 17． a b、d 18． 膜的前表面和后表面分别反射出来形成两列相干光 19． 0.999； 衍射 a； 20．(1)薄膜干涉；(2)衍射；(3)色散现象 21．（1）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； （2）会观察到中央为亮圆，周围为彩色的圆环 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． (1)白光通过盛水的玻璃杯发生折射，在适当的角度，各色光分离较大，可看到彩色光。 (2)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙，产生衍射，因此可见到灯周围辐射彩色的光芒。 (3)光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果。花布是由各种颜色的花纹组 成的，当白光照在花布上时，红色花纹反射红色光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看 到红色，同理可以看到各种花纹反射的各种颜色的光，这样就可以看到花布的图样。