【备战2022】高考物理选择题专项练习集：光的衍射现象(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：光的衍射现象(成都专栏)，共11页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共25小题；共100分）
1. 如图所示的四个图形中，著名的泊松亮斑的衍射图样是
A. B.
C. D.

2. 下列选项中，属于光的衍射现象的是
A.
泊松亮斑
B.
沙漠蜃景
C.
等间距条纹
D.
太阳光下的肥皂膜

3. 以线状白炽灯为光源，通过狭缝观察该光源，可以看到
A. 黑白相间的条纹，这是光的干涉B. 黑白相间的条纹，这是光的衍射
C. 彩色的条纹，这是光的干涉D. 彩色的条纹，这是光的衍射

4. 我们经常看到马路施工处挂着红色的警示灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，就是红色光
A. 比其他色光更容易发生衍射
B. 比其他可见光的光子能量大
C. 比其他可见光更容易发生干涉
D. 比其他可见光更容易发生光电效应

5. 某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则他在光屏上看到的条纹是
A. B.
C. D.

6. 下列现象中，属于光的衍射现象的是
A. 雨后天空出现彩虹
B. 通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
C. 镀膜后，望远镜的镜头透入光的亮度增强
D. 医院手术室使用无影灯

7. 在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），可以看到
A. 黑白相间的直条纹B. 黑白相间的弧形条纹
C. 彩色的直条纹D. 彩色弧形条纹

8. 一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到
A. 光源的像
B. 一片红光
C. 仍有条纹，但宽度发生了变化
D. 条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱

9. 在学习了光的衍射现象后，徐飞回家后自己设置了一个小实验。在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，他在屏上看到的现象是
A. 先是圆形亮区，最后完全黑暗
B. 先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗
C. 先是圆形亮环，最后完全黑暗
D. 先是圆环亮环，然后圆形亮区，最后完全黑暗

10. 随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第 5 代移动通信技术（简称 5G）意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G 改变生活，5G 改变社会”。与 4G 相比，5G 使用的电磁波
A. 光子能量更大B. 衍射更明显C. 传播速度更大D. 波长更长

11. 利用双缝干涉装置测红光波长时，得到红光的干涉图样；仅将红光换成蓝光，得到另一干涉图样。两图样如图所示，下列说法正确的是
A. 图甲为红光干涉图样
B. 将光屏远离双缝，干涉条纹间距减小
C. 红光比蓝光更容易发生衍射现象
D. 若蓝光照射某金属时能发生光电效应，改用红光照射也一定能发生光电效应

12. 下列说法不正确的是
A. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
B. 卢瑟福用 α 粒子轰击氮原子核发现了质子
C. 用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象
D. 摄影师在拍摄玻璃橱窗的陈列物时，在照相机镜头前装偏振滤光片，是利用光的干涉现象来减弱玻璃的反射光，使影像清晰

13. 5G 是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G 网络。5G 网络使用的无线电波通信频率在 3.0 GHz 以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前 4 G 及以下网络（通信频率在 0.3 GHz∼3.0 GHz 间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来 5 G 网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达 10 Gbps（bps 为 bits per secnd 的英文缩写，即比特率、比特/秒），是 4G 网络的 50∼100 倍。关于 5G 网络使用的无线电波，下列说法正确的是
A. 在真空中的传播速度更快
B. 在真空中的波长更长
C. 衍射的本领更强
D. 频率更高，相同时间传递的信息量更大

14. 如图，A 、 B 两图是由单色光分别入射到 A 圆孔和 B 圆孔形成的图象，由两图可以得出
A. A 图是衍射图象，A 孔直径小于 B 孔直径
B. A 图是干涉图象，A 孔直径大于 B 孔直径
C. B 图是衍射图象，A 孔直径小于 B 孔直径
D. B 图是干涉图象，A 孔直径大于 B 孔直径

15. 关于泊松亮斑，下列说法正确的是
A. 是光的衍射现象，显著表现出光的波动性
B. 是光的衍射现象，显著表现出光的粒子性
C. 是光的干涉现象，显著表现出光的波动性
D. 是光的干涉现象，显著表现出光的粒子性

16. 关于光的衍射现象，下列说法正确的是
A. 能产生明显衍射现象的条件是：波长比障碍物或孔的尺寸小，或者差不多
B. 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
C. 泊松亮斑可以在实验中看到，但不能用波动理论证明
D. 泊松亮斑是指用光照射透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑

17. 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一片红
B. 白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
C. 光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射
D. 光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射

18. 沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下
A. 只有波长较短的一部分光才能到达地面
B. 只有波长较长的一部分光才能到达地面
C. 只有频率较大的一部分光才能到达地面
D. 所有光都不能到达地面

19. 在单缝衍射实验中，下列说法中不正确的是
A. 将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄
B. 使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄
C. 换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
D. 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽

20. 在观察光的衍射实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测角形成的狭缝，观看远处的日光灯或线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭缝），可以看到
A. 黑白相间的直条纹B. 黑白相间的弧形条纹
C. 彩色的直条纹D. 彩色的弧形条纹

21. 用卡尺观察单缝衍射现象，当缝宽由 0.1 mm 逐渐增大到 0.5 mm 的过程中
A. 衍射条纹间距变窄，衍射现象逐渐消失
B. 衍射条纹间距变宽，衍射现象越加显著
C. 衍射条纹间距不变，亮度增加
D. 衍射条纹间距不变，亮度减小

22. 日常生活中很难观察到光的衍射现象是因为
A. 障碍物的尺寸太大B. 光的波长太短
C. 光的速度太大D. 光的频率太小

23. 抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则
①这是利用光的干涉现象
②这是利用光的衍射现象
③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了
④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了
A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③

24. 泊松亮斑是光的
A. 干涉现象，说明光有波动性B. 衍射现象，说明光有波动性
C. 干涉现象，说明光有粒子性D. 衍射现象，说明光有粒子性

25. 利用图 1 所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图 2 中甲和乙两种图样。下列关于 P 处放置的光学元件说法正确的是
A. 甲对应单缝，乙对应双缝B. 甲对应双缝，乙对应单缝
C. 都是单缝，甲对应的缝宽较大D. 都是双缝，甲对应的双缝间距较大

二、双项选择题（共3小题；共12分）
26. a 、 b 两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏 a 、 b 两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是 a 光照射时形成的干涉图样，图乙是 b 光照射时形成的干涉图样。下列关于 a 、 b 两束单色光的说法正确的是
A. a 光的频率比 b 光大B. b 光比 a 光易发生衍射现象
C. a 光比 b 光的波长长D. b 光在水中的传播速度较小

27. 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红暗相间的直条纹
C. 光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，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

28. 在观察光衍射的实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹那么关于障碍物
A. 乙图对应的是很小的不透明圆板
B. 甲图对应的是很大的不透明圆板
C. 乙图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板
D. 甲图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板

三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 我国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至 50 Gbps，相当于 0.2 s 即可下载一部高清电影。关于可见光，下列说法正确的是
A. 可见光中的红光比紫光的频率低
B. 可见光不属于电磁波
C. 可见光波长越长，越容易发生明显衍射
D. 可见光从空气进入水中后，其频率不变，但是波长变短

30. 下列衍射现象的结果哪些是正确的
A. 用白光做衍射实验时，得到的亮纹是彩色的
B. 刮胡须的刀片的影子边缘有轻细的条纹
C. 用圆屏作障碍物’影的中心全是暗斑
D. 窄缝衍射图样的中心条纹最亮最宽
答案
第一部分
1. B
【解析】泊松亮斑的图样特点为中心是一个亮点，亮点周围有一个大的阴影区，然后才是明暗相间的条纹。
2. A
【解析】A选项：泊松亮斑是光的衍射现象，故A正确；
B选项：沙漠蜃景是光的全反射现象，故B错误；
C选项：等间距条纹是光的干涉现象，故C错误；
D选项：太阳光下肥皂膜是光的干涉现象，故D错误。
3. D
4. A
5. B
【解析】单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，故衍射条纹也是水平的，B 正确。
6. B
【解析】雨过天晴时，在天空常出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而形成的，A错误；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，属于单缝衍射，B正确；照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，增透膜利用的是光的干涉，故C错误；医院手术室使用无影灯利用的是光的直线传播，故D错误。
7. C
【解析】白炽灯发出的是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的衍射条纹间距不同，各单色光相互叠加，成为彩色直条纹。
8. C
【解析】双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹等宽等间距；若将其中一个缝挡住，将发生单缝衍射，中央条纹明亮且宽大，越向两侧条纹宽度越小且越暗，故A、B、D错误，C正确。
9. B
【解析】在圆孔由大到小调节过程中，当孔较大时，光沿直线传播，在屏上得到圆形亮区；当孔的直径减小到与光波的波长相近时，产生衍射现象，屏上将出现明暗相间的亮环，当孔继续减小到完全闭合，没有光到达屏上时，屏上完全黑暗。
10. A
11. C
【解析】因为红光的波长比蓝光长，所以在发生干涉时，条纹间距比较大，但是两图比较发现，乙图的条纹间距比较大，故乙为红光干涉图样，选项A错误；将光屏远离双缝，即增大 L，则可知干涉条纹间距变大，选项B错误；
发生衍射的现象是尺度或孔径等于或小于波长，而光的波长本身比较小，所以相对来说波长较大的更容易发生衍射现象，所以红光更容易发生衍射现象，选项C正确；由于蓝光的波长小、频率大，故蓝光的能量较大，所以若蓝光照射某金属时能发生光电效应，改用红光照射不一定能发生光电效应，选项D错误。
12. D
13. D
【解析】A、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；
BC、由公式 c=λf 可知：λ=cf，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误；
D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确。
14. A
15. A
16. B
【解析】波发生衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，故A错误；光的衍射是光偏离原来的直线方向传播，则为光的波动说提供了有力的证据，故B正确；泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象，光照射不透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑，属于衍射现象，可以在实验中看到，可以用波动理论证明。故C 、D错误。
17. C
【解析】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；光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象；光的衍射现象只有明显与不明显之分，D选项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。
18. B
【解析】据光明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据 λ=cf 知，到达地面的光是频率较小的部分。
19. B
【解析】当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，若增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽。故选项A、C、D正确。
20. C
21. A
22. B
23. B
【解析】题述现象符合光的衍射产生的条件，故②正确；
由衍射产生的条件可知，丝越细衍射现象越明显，故④也正确。
24. B
【解析】泊松亮斑是光衍射现象，干涉和衍射是典型的波动性特征，ACD错误B正确。
25. A
第二部分
26. C， D
27. A， C
【解析】单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹。白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分，不能认为不存在衍射现象。
28. A， D
【解析】先比较两图，它们的背景明显不同，甲图的背景为黑色阴影，说明障碍物应是很大的不透明挡板，中间有透光，并且带有衍射图样的花纹，说明挡板的中间有小圆孔，D 项正确；
乙图的背景为白色，说明周围没有障碍物，中间有不透光圆形阴影，并且带有衍射图样的花纹，说明障碍物是很小的不透明圆板，乙图正中央的小亮点是泊松亮斑，A 项正确。
第三部分
29. A， C， D
【解析】根据可见光的频率排列顺序可知，可见光中的红光比紫光的频率低，选项A正确；可见光属于电磁波，能在真空中传播，选项B错误；可见光波长越长，越容易发生明显衍射，选项C正确；可见光从空气进入水中后，其频率不变，波速减小，根据 λ=vf 可知，波长变短，选项D正确。
30. A， B， D