4.6光的衍射與偏振同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理教科版（2019）選擇性必修第一冊(cè)一、選擇題（共15題）1．由下列哪些現(xiàn)象可以說(shuō)明光是橫波（ ）A．光的偏振現(xiàn)象B．光的色散現(xiàn)象C．光的全反射現(xiàn)象D．光的干涉和衍射現(xiàn)象2．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列符合實(shí)際應(yīng)用的是（　?。?/span>A．在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳送圖像是利用光的色散B．馬路積水上的油膜呈現(xiàn)彩色圖樣是薄膜干涉現(xiàn)象C．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射D．托馬斯·楊通過(guò)光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)，證明了光是一種波3．紅光透過(guò)雙縫在墻上呈現(xiàn)明暗相間的條紋，若將其中一個(gè)縫封住，在墻上可以觀察到（　?。?/span>A． B．C． D．4．關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法正確的是（??）A．兩列波相遇時(shí)，只要頻率相等就一定能觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象B．縫、孔或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)差不多，或者比波長(zhǎng)更小時(shí)，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的頻率發(fā)生了改變D．波的傳播速度就是波源的振動(dòng)速度5．下列說(shuō)法正確的（　?。?/span>A．美國(guó)物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器B．彩色電視機(jī)的顏色由紅、綠、紫三色組成C．黑白顯示器可以改裝成彩色顯示器D．直線加速器比回旋加速器加速粒子的速度大6．如圖所示的四種明暗相間的條紋分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)．在下面的四幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是(　　) A．紅黃藍(lán)紫 B．紅紫藍(lán)黃C．藍(lán)紫紅黃 D．藍(lán)黃紅紫7．關(guān)于下列四幅圖說(shuō)法正確的是（        ）A．圖①中的放射性同位素應(yīng)選擇衰變時(shí)放出α粒子的同位素B．圖②中的鎘棒的作用是使核反應(yīng)中的快中子減速C．圖③中的光子碰撞電子后，其波長(zhǎng)將變大D．圖④中的電子的動(dòng)量越大，衍射現(xiàn)象越明顯8．有以下說(shuō)法：其中正確的是（　?。?/span>①火車過(guò)橋要慢行，目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁；②通過(guò)測(cè)量星球上某些元素發(fā)出光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照，就可以算出星球靠近或遠(yuǎn)離我們的速度；③光導(dǎo)纖維有很多的用途，它由內(nèi)芯和外套兩層組成，外套的折射率比內(nèi)芯要大；④光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的衍射現(xiàn)象．A．①④ B．①② C．②③ D．②④9．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明了（　?。?/span>A．光是一種橫波 B．光是一種縱波C．光是一種電磁波 D．光波的波長(zhǎng)很短10．讓太陽(yáng)光垂直照射一塊遮光板，板上有一個(gè)可以自由收縮的三角形孔，當(dāng)此三角形孔緩慢縮小直到完全閉合時(shí)，在孔后的屏上將先后出現(xiàn)A．由大變小的三角形光斑，直至光斑消失B．由大變小的三角形光斑，明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失C．由大變小的三角形光斑，明暗相間的條紋，直至黑白色條紋消失D．由大變小的三角形光斑，圓心光斑，明暗相間的彩色條紋，直至條紋消失11．彩虹是在雨后因光的色散而形成的，如圖所示為太陽(yáng)光射到空氣中的小水珠發(fā)生色散形成彩虹的光路示意圖，a、b為兩種從小水珠中射出的單色光．以下說(shuō)法正確的是（       ）A．a光的頻率大于b光的頻率B．在水中a光的折射率小于b光的折射率C．在水珠中a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．在水珠中a光的傳播速度等于b光的傳播速度12．下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是(　 　)A．用光導(dǎo)纖維束傳送信息是光的衍射的應(yīng)用B．太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜是光的干涉現(xiàn)象C．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物，可使景象更清晰D．經(jīng)過(guò)同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋寬度小于綠光條紋寬度13．下列說(shuō)法不正確的是(　 )A．露珠的晶瑩透亮現(xiàn)象，是由光的全反射引起的B．光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射C．電磁波能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象D．根據(jù)狹義相對(duì)論，地面上的人看到高速運(yùn)行的列車比靜止時(shí)短14．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列選項(xiàng)符合實(shí)際應(yīng)用的是（　?。?/span>A．在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳送圖像是利用光的色散B．全息照相是利用光的干涉C．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的偏振D．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射15．一般認(rèn)為激光器發(fā)出的是頻率為?的“單色光”，實(shí)際上它的頻率并不是真正單一的，激光頻率?是它的中心頻率，它所包含的頻率范圍是Δ? (也稱頻率寬度)，其中? + Δ?和?-Δ?分別記為“上限頻率”和“下限頻率”．如圖所示，某紅寶石激光器發(fā)出的激光（其“上限頻率”和“下限頻率”對(duì)應(yīng)的分別記為a光和b光）由空氣斜射到平行液膜的上表面，射入時(shí)與液膜上表面成θ角．則下列說(shuō)法正確的是（        ）A．逐漸減小θ角，a光在液膜下表面先發(fā)生全反射B．b光從下表面射出時(shí)與入射光線間偏移的距離較大C．a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．相同裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光產(chǎn)生的干涉條紋間距較小二、填空題（共4題）16．圖是觀察光的偏振現(xiàn)象的示意圖．其中第一片偏振片A叫做起偏器，其作用是_____________；第二片偏振片B叫做檢偏器，其作用是_____________．當(dāng)B相對(duì)于A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)看到透射光強(qiáng)度__________（選填“不變”或“變化”）。17．下圖所示的4種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣（黑色部分表示亮紋）．則在下面的四個(gè)圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是A___，B___，C___，D___ 選填（紅、黃、藍(lán)、紫）18．如圖所示，一個(gè)棱鏡的頂角為θ＝41.30°，一束白光以較大的入射角從棱鏡的左側(cè)面射入，在光屏上形成彩色光帶，最上端是_____色，各色光在棱鏡中的折射率和發(fā)生全反射的臨界角見(jiàn)下表．當(dāng)入射角逐漸減小到0°的過(guò)程中，光屏上最終剩下_____種色光．根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，某同學(xué)認(rèn)為折射率與臨界角的乘積不變，他的觀點(diǎn)_____（填“正確”、“錯(cuò)誤”）．色光紅橙黃綠藍(lán)紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532臨界角/（°）41.37041.34041.23041.17040.88040.75019．某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，利用游標(biāo)卡尺兩腳之間形成的狹縫觀察光的衍射。（1）若某次觀察光的衍射時(shí)游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，則卡尺兩測(cè)腳間的狹縫寬度為___________。（2）利用游標(biāo)卡尺兩腳之間形成的狹縫觀察光的衍射，在總結(jié)出的以下幾點(diǎn)中，正確的是___________。A．衍射條紋與狹縫平行B．衍射條紋與狹縫的寬度有關(guān)，狹縫越窄，衍射條紋越窄C．衍射條紋與光的波長(zhǎng)有關(guān)，光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射條紋越寬D．衍射條紋與光的頻率有關(guān)，光的頻率越大，衍射條紋越寬三、綜合題（共4題）20．將一個(gè)偏振片放于眼睛的前方，觀察通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的自然光。轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，你感覺(jué)到的明暗有沒(méi)有明顯的變化？再透過(guò)偏振片觀察玻璃表面、光滑桌面反射來(lái)的自然光，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片。你感覺(jué)到的明暗有沒(méi)有明顯的變化？玻璃表面、光滑桌面反射的光是偏振光嗎？透過(guò)偏振片觀察手機(jī)等液晶屏幕上的字，你有什么發(fā)現(xiàn)？21．分析以下現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：（1）通過(guò)盛水的玻璃杯，在適當(dāng)?shù)慕嵌?，可看到彩色光?/span>（2）隔著帳?？催h(yuǎn)處的燈，見(jiàn)到燈周圍輻射彩色的光芒；（3）光線照在花布上，可以看見(jiàn)花布上的圖樣。22．用洗衣機(jī)洗衣服，在甩干衣服這道工序中，當(dāng)甩水桶的轉(zhuǎn)速慢慢減小到一定程度時(shí)，洗衣機(jī)會(huì)抖動(dòng)得特別厲害，請(qǐng)你在家中試驗(yàn)一下，觀察是不是會(huì)發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象，然后給出解釋。23．如圖所示的裝置可以測(cè)量棱鏡的折射率，ABC表示待測(cè)直角棱鏡的橫截面，棱鏡的頂角為，緊貼直角邊AC是一塊平面鏡，一光線SO射到棱鏡的AB面上，適當(dāng)調(diào)整SO的方向，當(dāng)SO與AB成角時(shí)，從AB面射出的光線與SO重合，在這種情況下僅需則棱鏡的折射率n為多少?
參考答案：1．A2．B3．A4．B5．A6．B7．C8．B9．A10．D11．B12．C13．B14．B15．D16．     把自然光變成偏振光     檢驗(yàn)光是否是偏振光     變化17．     紅     紫     藍(lán)     黃18．     紅     兩     錯(cuò)誤19．     0.25mm     AC20．當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí)，光屏沒(méi)有亮度，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，則光屏上光的亮度從亮到暗，再由暗到亮。自然光在玻璃表面、光滑桌面反射時(shí)，根據(jù)反射與折射的特點(diǎn)可知，反射光和折射光都是偏振光，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，會(huì)感覺(jué)到從明到暗，然后從暗到明發(fā)生明顯的變化。 透過(guò)偏振片觀察手機(jī)等液晶屏幕上的字，你可以發(fā)現(xiàn)隨著偏光片的轉(zhuǎn)動(dòng)，出現(xiàn)畫(huà)面明-暗-明-暗-...這樣的變化。因?yàn)閺氖謾C(jī)屏幕出來(lái)的光是偏振光了，如果拿一偏振片遮在前面，隨著偏光片的轉(zhuǎn)動(dòng)，偏振方向與手機(jī)外層偏光片的偏振方向一致時(shí)，光可以透過(guò)，轉(zhuǎn)動(dòng)成正交（垂直）時(shí)，光被擋住，出現(xiàn)畫(huà)面變暗。21．(1)白光通過(guò)盛水的玻璃杯發(fā)生折射，在適當(dāng)?shù)慕嵌?，各色光分離較大，可看到彩色光。(2)遠(yuǎn)處燈發(fā)出的光經(jīng)過(guò)帳幔的縫隙，產(chǎn)生衍射，因此可見(jiàn)到燈周圍輻射彩色的光芒。(3)光線照在花布上看見(jiàn)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)，紅色花紋反射紅色光，吸收其他顏色的光，這樣我們?cè)谠撐恢弥豢吹郊t色，同理可以看到各種花紋反射的各種顏色的光，這樣就可以看到花布的圖樣。22．甩水桶轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)洗衣機(jī)產(chǎn)生周期性驅(qū)動(dòng)力，洗衣機(jī)做受迫振動(dòng)，當(dāng)甩水桶的轉(zhuǎn)速減小的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)力的頻率等于洗衣機(jī)的固有頻率時(shí)，洗衣機(jī)發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大，會(huì)抖動(dòng)得特別厲害。23． 

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