粤教版高中物理选修一4.6光的衍射和偏振练习3（含答案）

20222023学年新教材粤教版（2019）高中物理选择性必修一一．多选题（共8小题）（多选）1．关于光和声波的认识，下列说法中正确的有（）A．光在水中的传播速度大于光在真空中的传播速度 B．声波从空气传入水中时，频率不变，波长变短 C．光的传播不需要介质，声波的传播需要介质 D．红外线比紫外线更容易发生衍射现象（多选）2．关于光在传播过程中所表现的现象，下列说法正确的是（）A．雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象 B．涂有增透膜的照相机镜头呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色的透色程度 C．夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的折射现象 D．利用红外线进行遥感控制主要是因为红外线的波长长，容易发生衍射（多选）3．下列说法正确的是（）A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．全息照相的拍摄利用了光的衍射原理 C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪 D．某玻璃对a光的折射率大于b光，则在该玻璃中传播速度a光大于b光（多选）4．用如图1所示装置做圆孔衍射实验，在屏上得到的衍射图样如图2所示，实验发现光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法中正确的是（）A．这个实验用事实证明了光具有波动性 B．圆孔变小，衍射图样的范围反而变大 C．圆孔变小，中央亮斑的亮度反而变大 D．不同波长的光对应衍射图样完全相同（多选）5．如图所示，一束宽度为d的平行光沿水平方向传播，经过不透光的挡板后照射到竖直墙面上，过挡板上边缘的水平延长线与竖直墙面相交于O点，下列说法正确的是（）A．由于光的衍射，可能会进入到O点下方的墙上 B．光只会沿直线前进，一定不会进入到O点下方的墙上 C．光的波长越长，光线进入到O点下方墙上的区域越大 D．光的能量越大，光线进入到O点下方墙上的区域越大（多选）6．下列说法中正确的是（）A．如图甲所示，小球在倾角很小的光滑斜面上来回运动，小球做简谐运动 B．如图乙所示，a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心O，经折射后发生色散，最左侧为紫光，最右侧为红光 C．如图丙所示为双缝干涉示意图，双缝间距d越大，相邻亮条纹间距越大 D．如图丁所示为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大 E．如图戊所示为单色光单缝衍射示意图，如果换成白光，屏上得到的条纹是彩色的（多选）7．对下列光学现象解释正确的是（）A．海市蜃楼是光的偏振现象 B．泊松亮斑是光的衍射现象 C．彩色的肥皂泡是光的干涉现象 D．立体电影是光的全反射现象（多选）8．下列说法中正确的是（）A．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射 B．光的偏振实验表明，光是一种纵波 C．采用同一装置做双缝干涉实验，红光比紫光条纹宽度大 D．由于超声波的频率很高，所以超声波容易发生衍射现象 E．在同一种介质中，波长越短的光传播速度越小二．填空题（共3小题）9．利用图（a）所示的装置（示意图），观察蓝光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图（b）中甲和乙两种图样。则甲应是（选填“干涉”或“衍射”）图样。若将蓝光换成红光，干涉图样中相邻两个亮条纹的中心间距（选填“变长”“变短”或“不变”10．图（甲）为观察光的干涉和衍射现象的实验装置，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时用绿色激光照射，得到图（乙）所示的光强分布情况，则缝屏上安装的是（选填“单缝”或“双缝”）。为增大条纹宽度，可改用色激光照射。（选填“红”或“紫”）11．摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，为减弱反射光而使玻璃后的景象清晰，常在镜头前装一片滤光片。光的现象说明了光是横波，光的与现象说明光是一种波。三．解答题（共2小题）12．某同学把卡尺间的窄缝调节0.5mm去观察某一单色线光源，看到了明暗相间的条纹；这是光的现象；若把缝的宽度减小到0.2mm，则看到的现象是条纹宽度，亮度．这说明衍射现象中，当其时，衍射现象更为明显．13．有四位同学利用游标卡尺产生的狭缝观察某一线状光源的衍射现象，如图所示．其中图C对应的读数为mm，四位同学观测到的衍射现象最明显的是图（填图下对应的字母）．

20222023学年新教材粤教版（2019）高中物理选择性必修一参考答案与试题解析一．多选题（共8小题）1．【考点】光的衍射；波长、频率和波速的关系；声波及其应用；光的波粒二象性．【解答】解：A、根据公式v＝，可知光在水中的传播速度小于光在真空中的传播速度，故A错误；B、声波从空气传入水中时，频率不变，波速变大，根据公式v＝λf，可知波长变长，故B错误；C、光属于电磁波，它的传播不需要介质，可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播必须需要介质，故C正确；D、根据电磁波谱，可知红外线比紫外线的波长要长，结合明显衍射的条件，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，可知红外线比紫外线更容易发生衍射现象，故D正确。故选：CD。2．【考点】光的衍射；电磁波的应用与信息化社会；光的折射及折射定律；光的双缝干涉．【解答】解：A、雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故A错误；B、在选择增透膜时，一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消，这时光谱中其它频率的光将大部分抵消，因此进入镜头的光有很多，但以抵消绿光为主，这样照相的效果更好；对于增透膜，有约1.3%的光能量会被反射，再加之对于其它波长的光，给定膜层的厚度是这些光在薄膜中的波长的倍，从薄膜前后表面的反射绿光相互抵消，镜头呈淡紫色，故B错误；C、星座发出的光线射向地面时，发生折射现象，折射角小于入射角，人们夜间观察天上的星座感觉比实际位置要高些，故C正确；D、波长越长，越容易发生衍射现象，利用红外线进行遥感是因为红外线的波长大，容易发生衍射，故D正确。故选：CD。3．【考点】光的偏振现象；多普勒效应及应用；光的折射及折射定律；光的双缝干涉；光的衍射．【解答】解：A、偏振是横波特有的现象，所以光的偏振现象说明光是一种横波，故A正确；B、全息照相利用的是光的干涉原理，故B错误；C、激光的频率高波长短，不容易发生衍射，所以激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪，故C正确；D、因为光在介质中传播速度：，所以a光折射率大，则传播速度小，故D错误。故选：AC。4．【考点】光的衍射．【解答】解：A、此实验中光绕过了孔的边缘，光的传播方向发生了改变，说明了光具有波动性，故A正确；B、圆孔变小，衍射现象更明显，即衍射图样的范围反而变大，故B正确；C、圆孔变小时，光透过的能量会变小，而中央亮斑面积会变大，所以亮度会变暗，故C错误；D、用不同波长的光做实验，衍射图样不完全相同，相同孔径时，波长越长，则亮斑会越大，故D错误。故选：AB。5．【考点】光的衍射．【解答】解：AB、根据光的明显衍射的条件，可知光可能会进入到O点下方的墙上，故A正确，B错误；C、光的波长越长，则衍射现象越明显，则光线进入到O点下方墙上的区域越大，故C正确；D、根据公式E＝hν，光的能量越大，则光子的频率越大，根据公式ν＝，可知波长越小，则衍射现象越不明显，则光线进入到O点下方墙上的区域越小，故D错误。故选：AC。6．【考点】光的衍射；全反射；光的双缝干涉．【解答】解：A、小球在左右对称的两个斜面上来回滚动时，小球受到的力与位移不成正比，不属于简谐运动，故A错误；B、a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心O，经折射后发生色散，由于紫光的折射率大于红光，因此最左侧为紫光，最右侧为红光，故B正确；C、根据干涉条纹间距公式，双缝间距d越大，相邻亮条纹间距越小，故C错误；D、依据光的全反射条件，可知，内芯的折射率比外套的折射率大，故D正确；E、如果换成白光，因白光是各种色光组合而成的，因波长不同，导致屏上得到的条纹间距不同，因此是彩色的，故E正确；故选：BDE。7．【考点】光的偏振现象；全反射；光的双缝干涉；光的衍射．【解答】解：A、海市蜃楼是光的折射现象，是由于空气不均匀时，对光的折射率不同而产生的，故A错误；B、泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，故B正确；C、彩色的肥皂泡在阳光下呈现五彩缤纷的，是经肥皂泡薄膜的内外表面的反射光，发生干涉而产生的，故C正确；D、立体电影利用的是光的偏振，故D错误；故选：BC。8．【考点】光的偏振现象；光的折射及折射定律；全反射；光的双缝干涉；光的衍射．【解答】解：A、全反射是指光由光密介质射到光疏介质的界面时，全部被反射回原介质内的现象，或者光由折射率大的介质射向折射率小的介质折射率的界面且入射角大于折射角时，发生全反射，所以光折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射，故A正确；B、偏振是横波特有的现象，光的偏振实验表明，光是一种横波，故B错误；C、采用同一装置做双缝干涉实验，Δx＝可知红光比紫光条纹宽度大，故C正确；D、超声波的频率很高，在一定介质，波速一定的情况下，波长就小，就不容易发生衍射现象，故D错误；E、不同颜色的光在同一种介质中，波长越短的光频率越大，折射率越大，传播速度越小，故E正确。故选：ACE。二．填空题（共3小题）9．【考点】光的衍射；光的双缝干涉．【解答】解：干涉条纹在光屏上观察到的图案是间距相等的条纹图象，而衍射条纹中，中间的亮纹的宽度最大，向两边渐渐减小，则甲应是衍射。干涉条纹间距公式Δx＝λ，由于蓝光波长小于红光，因此若将蓝光换成红光，干涉图样中相邻两个亮条纹的中心间距变长。故答案为：衍射；变长。10．【考点】光的衍射．【解答】解：图乙可知，条纹中间亮、两边窄，是衍射条纹，所以在缝屏上安装的是单缝；根据公式Δx＝知，要使干涉条纹间距变大，L和d不变的情况下，可改用波长最长的红色激光照射。故答案为：单缝，红。11．【考点】光的偏振现象．【解答】解：拍摄橱窗内物品时，反射光的振动方向和橱窗内物品光的振动方向不同，所以在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响；只有横波才有偏振现象，光的偏振现象说明光是横波；干涉、衍射现象是波特有的现象，光的干涉和衍射现象说明光是一种波。故答案为：偏振；偏振；干涉；衍射三．解答题（共2小题）12．【考点】光的衍射．【解答】解：观察某一单色线光源，看到了明暗相间的条纹，这是光的衍射现象；衍射条纹的宽度与缝的宽度有关，缝变宽，条纹变窄，亮度增大，缝变窄，条纹变宽，亮度减弱．知衍射现象中，衍射图样条纹的宽度及亮度与单缝宽度有关．当缝的宽度与障碍物尺寸差不多或比障碍物尺寸小，可以发生明显的衍射．所以缝的宽度变窄时，衍射现