物理新教材鲁科版选择性必修一习题：课时素养评价5-3 光的衍射

物理新教材鲁科版选择性必修一习题：课时素养评价5-3 光的衍射

www.ks5u.com 温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 课时素养评价 十五　‎ 光 的 衍 射 ‎　　　　　　　　 (25分钟·70分)‎ 一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)‎ ‎1.泊松亮斑产生原因是 (　　)‎ A.光的反射　　　　　 B.光的衍射 C.光的折射 D.光的干涉 ‎【解析】选B。泊松亮斑是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象,是指当单色光照射在宽度小于或等于光源波长的小圆板时,会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的衍射条纹,并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑,故B对;A、C、D错。‎ ‎2.(多选)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白暗相间的直条纹 C.光照到不透明小圆板上出现泊松亮斑,说明发生了衍射 D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射 ‎【解析】选A、C ‎。单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹,白光的衍射图样是彩色条纹,光照到不透明小圆板上,在其阴影处出现亮点,是衍射现象,故A、C符合题意,B不符合题意;光的衍射现象只有明显与不明显之分,D项中大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象,故D不符合题意。‎ ‎3.下列四幅图中所涉及的物理知识论述,正确的是(　　)‎ A.甲图中的泊松亮斑说明光具有波动性 B.乙图中经调制后的无线电波的波形是调频波 C.丙图是薄膜干涉演示实验中,将膜竖直放置后,观察到的干涉图样 D.丁图中用相机拍摄玻璃橱窗内的景时,可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响 ‎【解析】选A。泊松亮斑是光的衍射现象,说明光具有波动性,故A正确;图乙中经调制后的无线电波的幅度随着声音信号改变,该波形是调幅波,故B错误;薄膜干涉演示实验中,将膜竖直放置,观察到的干涉图样应该是等间距的,故C错误;用相机拍摄玻璃橱窗内的景时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度,使照片清晰,故D错误。故选A。‎ ‎4.‎ 一束红色激光射向一块有双缝的不透光的薄板。在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现在将其中一条窄缝挡住,让这束红色激光只通过一条窄缝,则在光屏上可以看到 (　　)‎ A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗一些 B.与原来不相同的明暗相间的条纹,且中央亮条纹变宽些 C.只有一条与缝宽对应的亮条纹 D.无条纹,只存在一片红光 ‎【解析】选B。如果将双缝中一条缝挡住,其他不改变,光屏上出现的图案是光的衍射条纹,C、D错误。衍射条纹是宽度不相等的条纹,A错误,B正确。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　在杨氏双缝干涉实验装置中,用红光做实验,在屏上呈现明暗相间、间隔距离相等的红色干涉条纹。若将其中一条缝挡住,另一条缝仍然可以通过红光,那么在屏上将看到 (　　)‎ A.形状与原来一样的明暗相间、间距相等的红色条纹 B.形状与原来相似的明暗相间、间距相等的红色条纹,只是间距变窄了 C.形状与原来不同的明暗相间、间距不等的红色条纹 D.没有条纹,只是一片红光 ‎【解析】选C。双缝干涉的条纹是明暗相间、间距相等的红色条纹,挡住其中一条缝,双缝变单缝,出现的是单缝衍射的图样,单缝衍射的图样为明暗相间的条纹,但是中间的宽而且亮,往两边变得暗而且窄,故选项C正确。‎ ‎5.‎ 在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后,在光屏上得到如下四幅图样,关于光屏前传播方向上放置的装置,以下说法正确的是 ‎ (　　)‎ A.甲是单缝、乙是双缝 B.乙是双缝、丙是小圆孔 C.丁是小圆孔、甲是双缝 D.丙是小圆孔、丁是小圆板 ‎【解析】选D。根据衍射与干涉图样的区别是:前者是中间亮条纹明且宽大,越向两侧宽度越小;后者明暗条纹宽度相等,可知甲图是双缝干涉条纹,乙图是单缝衍射条纹;根据小孔衍射与泊松亮斑的区别可知,小圆孔做衍射的图样是中央较大的区域内是亮的,周围是明暗相间的圆环,可知丙是小孔衍射,丁是小圆板衍射图样。所以只有D是正确的。‎ ‎6.关于甲、乙、丙、丁四个实验,以下说法正确的是 (　　)‎ A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹 B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹 C.丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大 D.丁实验中,产生的明暗条纹为光的衍射条纹 ‎【解析】选D。甲、乙、丙实验产生的条纹均为干涉条纹,而丁实验是光的衍射条纹,故A错误;甲实验产生的条纹为等距条纹,而乙是牛顿环,空气薄层不均匀变化,则干涉条纹间距不相等,故B错误;根据干涉条纹间距公式Δy=λ,丙实验中,产生的条纹间距越大,则波长越长,那么频率越小,故C错误;丁实验中,产生的明暗条纹间距不相等,且通过单缝,则为光的衍射条纹,故D正确。‎ 二、计算题(本题共2小题,共34分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)‎ ‎7.(16分)用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,下列几种情况中,在小孔后面的光屏上各看到什么现象?‎ ‎(1)小孔的直径为1 cm;‎ ‎(2)小孔的直径为1 mm;‎ ‎(3)小孔的直径为0.5 μm。‎ ‎【解析】小孔的直径大小决定屏上的现象。当孔的直径较大,比光的波长大得多时,光的衍射极不明显,光沿直线传播;当孔的直径很小,与光波的波长相近时,光的衍射现象明显。‎ ‎(1)当圆孔的直径为1 cm时,在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑。这是光沿直线传播的结果。‎ ‎(2)当圆孔的直径为1 mm时,在光屏上能看到单色光源倒立的像,这是小孔成像,也是光沿直线传播的结果。‎ ‎(3)当圆孔的直径为0.5 μm时,在光屏上能看到衍射条纹,这是由于小孔尺寸与光波的波长差不多,光发生明显衍射的结果。‎ 答案:(1)在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑 ‎(2)在光屏上能看到单色光源倒立的像 ‎(3)在光屏上能看到衍射条纹 ‎8.(18分)某居住地A位于某山脉的一侧,山脉的另一侧P处建有无线电波发射站,如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s,求: 世纪金榜导学号 ‎(1)该中波和微波的波长各是多少?‎ ‎(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的?‎ ‎(3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好。为什么?‎ ‎【解析】(1)由λ=知,中波的波长为λ1=750 m,微波的波长为λ2=0.75 m。‎ ‎(2)无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象。‎ ‎(3)中波的接收效果更好,因为它的波长长,衍射现象更明显。‎ 答案:(1)750 m　0.75 m　(2)衍射 ‎(3)中波的接收效果好,因为它的波长长,衍射效果更好。‎ ‎　　　　　　　　 (15分钟·30分)‎ ‎9.(6分)下列说法正确的是 (　　)‎ A.图甲,白光通过三棱镜发生色散现象是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同 B.图乙,肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 C.图丙是红光的干涉条纹 D.图丙,如果在光源与缝之间放一合适凸透镜,不改变其他条件,则条纹变密集 ‎【解析】选A。图甲,白光通过三棱镜发生色散现象,是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同,偏折角不同造成的,故A正确;图乙,肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象,故B错误;图丙条纹宽度亮度不等,是红光的衍射条纹,故C错误;图丙,如果在光源与缝之间放一合适凸透镜,因狭缝宽度和光的波长不变,则条纹密集程度不变,故D错误。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　(多选)在城市交通中,用红灯表示禁止通行,其原理是 (　　)‎ A.红光容易产生干涉 B.红光照射的距离大 C.红光容易引起人们的视觉反应 D.红光容易产生衍射 ‎【解析】选C、D。红光在可见光中的波长最长,容易发生衍射,在雾天、雨天、沙尘暴等恶劣天气中,使司机和行人都能看到红灯,避免交通事故的发生;同时红光也容易引起人们的视觉反应。‎ ‎10.(6分)下列说法不正确的是 (　　)‎ A.杨氏双缝干涉实验证明光是一种波 B.单缝衍射实验中形成的条纹宽度相同间距相等 C.拍摄水中景物时,照相机镜头前装一片偏振片,可以减弱水面反射光进入相机 D.白光经过薄膜干涉可以产生色散现象 ‎【解析】选B。杨氏双缝干涉实验证明光是一种波,选项A正确;单缝衍射实验中形成的条纹宽度不相同,间距不相等,选项B错误;拍摄水中景物时,照相机镜头前装一片偏振片,可以减弱水面反射光进入相机,选项C正确;白光经过薄膜干涉可以产生色散现象,选项D正确。所以选B。‎ ‎11.(6分)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,如图四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是 (　　)‎ A.a、c　　　　B.b、c　　　　C.a、d　　　　D.b、d ‎【解析】选D。单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮,双缝干涉条纹是等间距的条纹,所以a是干涉条纹,b、d是单缝衍射条纹,c是小孔衍射图样。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎　　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) (　　)‎ ‎【解析】选B。小孔衍射条纹的特点是圆形条纹,中心圆形亮条纹大且亮,B项符合这个特点。‎ ‎12.(12分)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。世纪金榜导学号 ‎(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。‎ ‎【解析】(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出,由图(1)到图(4),衍射现象越来越明显,说明两测量脚间的狭缝越来越小,因此由图(1)到图(4)四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。‎ ‎(2)图(4)中中央条纹的颜色为白色,因为各种色光在屏中央均为亮条纹,七色光叠加后,中央条纹即为白色。‎ 答案:见解析 关闭Word文档返回原板块