人教版 (2019)5 光的衍射巩固练习

这是一份人教版 (2019)5 光的衍射巩固练习，文件包含人教版九年级物理第十五章电流和电路人教版原卷版docx、人教版九年级物理第十五章电流和电路人教版解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共46页， 欢迎下载使用。

一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)
1．下列现象中属于光的衍射现象的是( B )
A．太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上形成彩色光带
B．通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环
C．油滴滴在潮湿水泥路面上形成油膜，在阳光照射下油膜上有一圈圈的彩色光环
D．吹出的肥皂泡上出现彩色条纹
解析：太阳光通过透明的装满水的金鱼缸后在地面上形成彩色光带是光的折射现象，选项A错误；通过遮光板上的小孔观察远处明亮的电灯，看到电灯周围有一圈彩色光环是光的衍射现象，选项B正确；油滴滴在潮湿水泥路面上形成油膜，在阳光照射下油膜上有一圈圈的彩色光环，是薄膜干涉，选项C错误；吹出的肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象，选项D错误。
2．(多选)中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人。在研究青蒿素化学结构时，研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射的方法，最终确定了其化学结构。在做单缝衍射实验时，下列说法正确的是( AC )
A．将入射光由可见光换成X射线，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，衍射条纹间距变窄
解析：将入射光由可见光换成X射线，波长变短，衍射条纹间距变窄，换成波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽，故A、C正确；使单缝宽度变窄，衍射条纹间距变宽，B错误；增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽，D错误。
3．(多选)关于衍射光栅，下列说法正确的是( ABD )
A．衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的
B．衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类
C．透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝
D．透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝
解析：对于透射光栅来说，当光照射到刻痕上时，光发生漫反射而不能透过，故选项C错误，A、B、D正确。
4．(多选)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( BD )
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．只有频率较小的一部分光才能到达地面
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＝eq \f(c,f)知，到达地面的光是频率较小的部分。
5．(多选)平行光通过小圆孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的是( AB )
A．在衍射图样的中心都是亮斑
B．泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽
C．圆孔衍射图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑
D．圆孔衍射图样中亮、暗条纹的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹的间距是不均匀的
解析：圆孔衍射的图样是中心亮斑，向外依次为明暗相间的环状条纹；泊松亮斑的图样是中心亮斑，向外是圆板的黑影，再向外是明暗相间的环状条纹。
6．(多选)图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则( BC )
A．甲为红光的衍射图样
B．乙为紫光的干涉图样
C．丙为红光的衍射图样
D．丁为紫光的干涉图样
解析：当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的，而通过单缝时的图样是中间宽、两边窄的衍射图样，因此甲、乙为干涉图样，而丙、丁为衍射图样。由于红光的波长较长，干涉图样中相邻条纹间距较大，而紫光的波长较短，干涉图样中相邻条纹间距较小，衍射图样中中央亮条纹宽度较窄；因此选项B、C正确。
7．(多选)做单缝衍射实验和双缝干涉实验时，用激光比普通光源效果更好，图像更清晰。如图甲所示，如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是( AD )
A．做单缝实验时，光强分布图如乙所示
B．做单缝实验时，光强分布图如丙所示
C．做双缝实验时，光强分布图如乙所示
D．做双缝实验时，光强分布图如丙所示
解析：双缝干涉条纹等间距，单缝衍射条纹一定不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹。若做单缝实验时，光强分布图如乙所示，故A正确、B错误；若做双缝实验时，光强分布图如丙所示，故C错误、D正确。
二、非选择题(共18分)
8．(18分)光盘是一种常见的信息载体，其结构可分为五层，即基板、记录层、反射层、保护层、印刷层。光盘的信息记录在密集分布于其上的光道上。光道上布满了一个个长短不一的“凹坑”(如图甲)。由于反射层的作用，光盘(局部看)相当于一种一维反射光栅。利用这个光栅，可以进行某些测量。现在给出下列器材：红色激光笔一支，CD光盘一张，白色光屏一个，钢卷尺一把。测量装置如图乙所示，将光盘D和白屏P平行竖立，让激光器L位于两者之间，光束接近垂直于盘面射到盘上，则屏上会出现衍射条纹。中央最亮的光点为0级(k＝0)条纹，两侧对称分布的是1级(k＝1)、2级(k＝2)……衍射条纹，各级条纹的衍射角θ不同。已知衍射公式dsin θ＝kλ，式中d为光栅常数，即光盘上相邻光道间的距离。若激光的波长λ已知，便可通过上述实验测定d值。
(1)如果要测定d，实验中需要测定哪些物理量？在图中画出示意图表示这些物理量。
(2)用测出的物理量写出光盘上相邻光道之间的距离d的表达式。
答案：(1)见解析 (2)d＝eq \f(kλc,b)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(d＝\f(kλ\r(a2＋b2),b)))
解析：(1)还需要知道的物理量已标示在图中，即要测出光盘到光屏的水平距离a，取k＝1，第1级条纹和0级条纹的水平距离b(或第1级条纹到激光入射点的距离c)。
(2)sin θ＝eq \f(b,c)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(或sin θ＝\f(b,\r(a2＋b2))))，已知所用红色激光的波长λ可算出
d＝eq \f(kλ,sin θ)＝eq \f(kλc,b)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(或d＝\f(kλ,\f(b,\r(a2＋b2)))＝\f(kλ\r(a2＋b2),b)))。