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1、光的衍射和偏振基礎夯實1.人隔著墻說話,能聽見聲音而看不見人,下列說法中解釋正確的是()A.光波是電磁波,而聲波是縱波B.光波是橫波,而聲波是機械波C.光速太大D.聲波波長長,光波波長短答案D解析由于聲波的波長長,相對于墻能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,因此墻內的人能聽到聲音,而光波的波長短,相對于墻不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,因此墻內的人看不到說話的人。故正確答案為D。2.縱波不可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是() A.偏振現(xiàn)象B.反射現(xiàn)象C.折射現(xiàn)象D.衍射現(xiàn)象答案A解析任何波都能發(fā)生反射、折射和衍射現(xiàn)象,只有偏振現(xiàn)象是橫波特有的,所以縱波不可能產(chǎn)生的是偏振現(xiàn)象。選A項。3.如圖所示的四個圖形哪個是著名的泊松亮斑的衍
2、射圖樣 ()答案B4.用卡尺觀察單縫衍射現(xiàn)象時,把縫寬由0.2 mm逐漸增大到0.8 mm,看到的現(xiàn)象將是()A.衍射條紋的間距逐漸變小,衍射現(xiàn)象逐漸不明顯B.衍射條紋的間距逐漸變大,衍射現(xiàn)象越來越明顯C.衍射條紋間距不變,只是亮度增強D.以上現(xiàn)象都不發(fā)生答案A解析單縫衍射現(xiàn)象中,縫變寬時,衍射條紋的間距逐漸變小,衍射現(xiàn)象逐漸不明顯。故正確答案為A。5.一束紅光射向一塊有雙縫的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈現(xiàn)亮暗相間的干涉條紋?，F(xiàn)將其中一個窄縫擋住,讓這束紅光只通過一條窄縫,則在光屏上可以看到()A.與原來相同的亮暗相間的條紋,只是明條紋比原來暗些B.與原來不相同的亮暗相間的條紋,而中央亮條
3、紋變寬些C.只有一條與縫寬對應的亮條紋D.無條紋,只存在一片紅光答案B解析本題一開始告訴我們產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象,說明兩縫都很窄,能夠滿足使紅光發(fā)生明顯衍射的條件,擋住一縫后,在屏上得到的是衍射圖樣,中央亮條紋較寬,兩側都出現(xiàn)亮暗相間的條紋;干涉圖樣為等間隔的亮暗相間的條紋,而衍射圖樣兩側為不等間隔的亮暗相間的條紋且亮度迅速減弱。所以本題正確選項為B。6.(多選)對于光的衍射現(xiàn)象的定性分析,下列說法正確的是()A.只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比相差不大甚至比波長還要小的時候,才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象B.光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結果C.光的衍射現(xiàn)象否定了光沿直線傳播的結論D.光的衍射現(xiàn)象說明
4、了光具有波動性答案ABD解析光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象無疑說明了光具有波動性,而小孔成像說明光沿直線傳播,而要出現(xiàn)小孔成像,孔不能太小,光的直線傳播規(guī)律只是近似的,只有在光的波長比障礙物小很多的情況下,光才可以看成是直線傳播的,所以光的衍射現(xiàn)象和直線傳播是不矛盾的,它們是在不同條件下出現(xiàn)的兩種現(xiàn)象,故上述選項中正確的是A、B、D。7.在觀察光的衍射現(xiàn)象的實驗中,通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫觀看遠處的線狀白熾燈絲(燈絲或燈管都要平行于狹縫),可以看到()A.黑白相間的直條紋B.黑白相間的弧狀條紋C.彩色的直條紋D.彩色的弧狀條紋答案C解析白熾燈(或日光燈管)發(fā)出的光是復色光,其中各種色光的波長不
5、同,產(chǎn)生的單縫衍射的圖樣中條紋寬度和間距都不相同,因此各單色光亮紋或暗紋不能完全重疊在一起,所以成為彩色條紋,因為狹縫,所以是彩色直條紋,故選項C正確,A、B、D錯誤。8.(多選)抽制高強度纖維細絲時可用激光監(jiān)控其粗細,如圖所示,觀察激光束經(jīng)過細絲時在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化。下列說法正確的是()A.這主要是光的干涉現(xiàn)象B.這主要是光的衍射現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變細答案BD解析由題意知,激光束經(jīng)過細絲時在光屏上產(chǎn)生的條紋是衍射條紋,所以本裝置是光的衍射,選項A錯誤,選項B正確;根據(jù)衍射規(guī)律得細絲變細,會使條紋更寬,所以選項C
6、錯誤,選項D正確;綜上所述,本題的正確選項為B、D。9.如圖所示,讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q,以光的傳播方向為軸旋轉偏振片P或Q,可以看到透射光的強度會發(fā)生變化,這是光的偏振現(xiàn)象。這個實驗表明()A.光是電磁波B.光是一種橫波C.光是一種縱波D.自然光是偏振光答案B解析偏振現(xiàn)象是橫波特有的,光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波,選項B正確。10.兩個偏振片緊靠在一起,將它們放在一盞燈的前面以至沒有光通過。如果將其中的一片旋轉180,在旋轉過程中,將會產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象?()A.透過偏振片的光強先增強,然后又減小到零B.透過偏振片的光強先增強,然后減小到非零的最小值C.透過偏振片的光強在整個過
7、程中都增強D.透過偏振片的光強先增強,再減弱,然后又增強答案A解析起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時,沒有光通過;偏振方向平行時,光強達到最大。當其中一個偏振片轉動180的過程中,兩偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通過的光強先增強,然后又減小到零。11.(多選)關于立體電影,以下說法正確的是()A.觀眾戴上特制眼鏡是為了防止傷害眼睛B.這副眼鏡其實就是一對偏振方向互相垂直的偏振片C.戴上特制眼鏡的觀眾若只用一只眼睛看,則銀幕上只是一片光亮而無圖象D.產(chǎn)生立體視覺是因為人的兩只眼睛同時觀察物體時,在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同答案BD解析看立體電影必須用偏振片才能達到好的觀看效果。12.(多選
8、)在觀察光衍射的實驗中,分別觀察到如圖甲、乙所示的清晰的明暗相間的同心圓環(huán)圖樣,圖中黑線為暗紋。那么對應的障礙物分別是()A.甲圖對應的是很大的不透明圓盤B.乙圖對應的是很小的不透明圓盤C.甲圖對應的是很大的中間有小圓孔的不透明擋板D.乙圖對應的是很大的中間有大圓孔的不透明擋板答案BC解析題圖甲是圓孔衍射圖樣,對應的障礙物是很大的中間有小圓孔的不透明擋板,題圖乙是圓盤衍射圖樣,對應的障礙物是很小的不透明圓盤,故選項B、C正確。13.如圖所示,甲、乙兩幅圖是由單色光分別照射半徑不同的圓孔而形成的圖象,其中圖甲是光的(選填“干涉”或“衍射”)圖象。由此可以判斷出圖甲所對應的圓孔的孔徑(選填“大于”
9、或“小于”)圖乙所對應的圓孔的孔徑。答案衍射小于解析根據(jù)甲圖中圖樣的特點可知甲圖為單孔衍射的圖樣。乙圖中只有一個圓形亮斑,周圍沒有衍射條紋說明乙圖所對應的情景中沒有發(fā)生明顯衍射,說明孔的尺寸比光的波長大得多。14.如圖所示,電燈S發(fā)出的光a穿過偏振片A后變?yōu)楣鈈,穿過偏振片B而被P處眼睛看到,則其中光b是(選填“自然光”或“偏振光”);若人眼此時看到透過B的光最強,則將B轉過角時,人眼看到的光最弱。答案偏振光90解析由偏振光和偏振片的原理知,電燈S發(fā)出的光a是自然光,但通過偏振片A后光b則成為偏振光,當偏振片B的透振方向和偏振片A的透振方向一致時,人眼此時看到透過B的光最強,當偏振片B的透振方
10、向和偏振片A的透振方向垂直時,人眼此時看到透過B的光最弱,所以將B轉過90角時,人眼看到的光最弱。能力提升15.如圖所示,白熾燈的右側依次平行放置偏振片P和Q,A點位于P、Q之間,B點位于Q右側。旋轉偏振片P,A、B兩點光的強度變化情況是()A.A、B均不變B.A、B均有變化C.A不變,B有變化D.A有變化,B不變答案C解析白熾燈光屬于非偏振光,通過偏振片P后的自然光變成了偏振光,當P轉動時,通過偏振片P后光強不變,選項B、D錯誤;同時,P的偏振方向發(fā)生變化,使B處光強發(fā)生變化,選項A錯誤,C正確。16.在拍攝日落時分水面下的景物時,應在照相機鏡頭前裝一個偏振片,其目的是()A.減少陽光在水面
11、上的反射光B.阻止陽光在水面上的反射光進入照相機鏡頭C.增強光由水中射入空氣中的折射光進入鏡頭的強度D.減弱光由水中射入空氣中的折射光進入鏡頭的強度答案B解析日落時分陽光照射到水面上時,反射光很強,照相機鏡頭對著水面時,進入鏡頭的光線既有陽光經(jīng)水面的反射光,又有由水中折射入空氣中的折射光。前者光線進入鏡頭所攝得照片是實際景物在水中的倒影的像,而后者光線進入鏡頭所攝得照片才是水面下景物的像,兩者在同一底片上相互干擾,使照片模糊不清。若在鏡頭前安裝一偏振片,轉動偏振片使其透振方向與反射光的振動方向垂直,即可最大限度地阻止反射光進入鏡頭,增強攝像的清晰度。故選項B正確。17.用一單色光源垂直照射帶有
12、圓孔的不透明光屏,下列幾種情況中,在圓孔后面的光屏上各看到什么現(xiàn)象?(1)圓孔的直徑為1 cm。(2)圓孔的直徑為1 mm。(3)圓孔的直徑為0.5 m。(單色光的波長約為510-7 m)答案(1)當圓孔的直徑為1 cm時,在光屏上只能看到與圓孔形狀相同的亮斑,這是光沿直線傳播的結果。(2)當圓孔的直徑為1 mm時,在光屏上能看到單色光源倒立的像,這是小孔成像,也是光沿直線傳播的結果。(3)當圓孔的直徑為0.5 m時,在光屏上能看到衍射條紋,這是由于小孔的尺寸與光波波長差不多,光發(fā)生衍射的結果。18.實驗證明讓一束太陽光入射到平靜的水面上,如果入射角合適,其反射光線和折射光線是互相垂直的,且偏振方向也是互相垂直的偏振光。已知水的折射率為1.33,求這一入射角。答案53解析設入射角為1,折射角為2,反射角為1。由光的反射定律知1=1;由光的折射定律得n=,由題給條件知1+2=90,故有sin 2=sin(90-1)=cos 1,n=tan 1,1=arctan 1.33=53。 - 5 -
2020年高中物理 第四章 光4.6 光的衍射和偏振練習（含解析）教科版選修3-4
