《光的干涉 衍射》单元测试题含答案4.docx
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《光的干涉衍射》单元测试题含答案4
《光的干涉衍射》单元测试题含答案（4）
一、光的干涉衍射选择题
1．如图所示分别是a光、b光各自通过同一双缝干涉仪器形成的图样（黑色部分表示亮纹），则下列说法正确的是（ ）
A．在同一均匀介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B．两种光通过同一狭缝时，a光产生的中央亮条纹的宽度比b光的大
C．光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
2．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时（ ）．
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在
C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上无任何光亮
3．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：
“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是
A．若增大入射角i，则b光最先消失
B．在该三棱镜中a光波速小于b光
C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽
D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高
4．a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖，如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q两点，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对三种光的折射率关系为na>nb>nc
B．玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率
C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光窄
D．a、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小
E.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长
5．.关于红光和紫光的比较,下列说法正确的是（）
A．在同一介质中,红光的波长大于紫光的波长
B．红光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度
C．从玻璃到空气发生全反射时,红光的临界角大于紫光的临界角
D．在同一杨氏双缝干涉装置中,红光的条纹间距小于紫光的条纹间距
6．如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束单色光。
下列说法中正确的是（ ）
A．a、b两束单色光相互平行
B．a光在玻璃中的传播速度大于b光
C．在玻璃中a光全反射的临界角大于b光
D．用同一双缝干涉装置进行实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
7．一束由
、
两单色光组成的复色光
从空气射向由玻璃材料制成的棱镜，经三棱镜折射分离成两束单色光
、
，如图所示，则下列说法正确的是．
A．
光在玻璃中的传播速度小于
光在玻璃中的传播速度
B．
光在真空中的波长大于
光在真空中的波长
C．
光在玻璃中的频率小于在真空中的频率
D．
光从玻璃射向空气的临界角大于
光从玻璃射向空气的临界角
E.
、
两束光分别通过同一双缝干涉试验仪，
光干涉条纹的间距大于
光干涉条纹的间距
8．下列说法正确的是___________
A．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的
D．在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹
E.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近
9．下列关于光波和声波的说法正确的是（）
A．光波和声波都能发生反射、干涉和偏振现象
B．光波和声波前者是横波，后者是纵波
C．声波和光波在真空中传播速度相等
D．光波和声波从空气射入水中时，光波波速变小，声波波速变大
10．一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．a、b一定是平行光线
B．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
C．a光的频率大于b光的频率
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
E.增大从空气到玻璃的入射角（90°之内），a、b光可能在玻璃内发生全反射
11．a、b是两种单色光，其频率分别为va、vb，且
=k
A．a、b光子动量之比为
=k
B．若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为
=k
C．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差Eka-Ekb=hvb（k-1）
D．若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差EA-EB=hvb（k-1）
12．下列说法正确的是（）
A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光
B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹
C．红光的光子能量比紫光光子能量大
D．只有横波才能产生干涉现象
13．光束l和光束2通过三棱镜的传播路径如图示．针对光束l和光束2，以下说法正确的有（ ）
A．两束光束在棱镜中的传播时间相等
B．两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束1发生全反射，那么光束2也一定发生全反射
C．两束光在大气中传播遇到浮尘等小颗粒时，光束2的衍射比光束1明显
D．通过同一实验装置观察两束光的双缝干涉条纹，光束l的条纹间距比光束2的大
14．下列说法正确的是（ ）
A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D．树荫下的太阳光斑大多成圆形是因为光的衍射
15．如图所示的四种明暗相间条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样．图中黑色部分代表亮纹，下列四幅图中由红光形成的图样是（）
A．
B．
C．
D．
16．下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动的周期与振幅无关
B．在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=－kx中，k为弹簧的劲度系数，x为振子离开平衡位置的位移
C．机械波在传播过程中，某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．在光的双缝干涉实验中，同种条件下用蓝光做实验比红光做实验得到的条纹更宽
E.在光的单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度要比波长小或者相差不多
17．下列说法正确的是（ ）
A．如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
B．含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散
C．向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法熟称“彩超”
D．狭义相对论表明物体运动时的质量总是要小于其静止时的质量
E.泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射
18．如图所示，甲乙两幅图分別是a、b两束单色光经过同一狭缝后的衍射图样，则下列说法正确的是（）
A．在真空中，a光的波长比b光大
B．在同一介质中传播，a光的传播速度比b光快
C．两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时，在光屏上b光亮纹的条数更多
D．当两束光从空气中射向玻璃时，a光不发生全反射，但b光可能发生全反射
19．a、b两束平行激光垂直于表面射入截面为等腰直角三角形（截面如图）的玻璃砖，其中b束激光在出射面上发生全反射，下列关于这两束激光的说法中正确的是__________
A．a光的频率更大
B．a光在此玻璃砖内传播速度更大
C．该玻璃砖对a光的折射率大于
D．a光对微小障碍物的衍射现象更明显
E.a光和b光分别通过杨氏双缝干涉装置的两个狭缝，不能产生干涉现象
20．抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判定细丝粗细的变化（）
A．这主要是光的干涉现象
B．这主要是光的衍射现象
C．假如屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D．假如屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
21．∠OMN为玻璃等腰三楼镜的横截面，a、b两束可见单色光从空气垂直棱镜底面MN射入，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（）
A．a光的频率大于b光的频率
B．在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．若光束从玻璃砖中射向空气，则b光的临界角比a光的临界角大
D．用a.b两束光分别照射同一狭缝，a光衍射现象更明显
22．如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样（灰黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变），则下列说法正确的是_______。
A．在真空中，单色光a的波长大于单色光b的波长
B．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C．双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大
E.光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大
23．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光I、II、III，则（ ）
A．增大α角且α≤
，光束II、III会靠近光束I
B．玻璃对光束III的折射率大于对光束II的折射率
C．减小α角且α＞
，光束III可能会由于全反射而从上表面消失
D．光束III比光束II更容易发生明显衍射
24．a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射光线更靠近法线，由此可判定（ ）
A．a比b更容易发生衍射现象
B．当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为Ca、Cb，则CaC．在介质中b的速度较大
D．单色光b的频率较低
25．雨后的空气中有一水滴，太阳光射入后先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。
如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。
下面说法正确的是（ ）
A．遇到同样的障碍物，b光比a光更容易发生明显衍射
B．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮
C．a光线是紫光，b光线是红光
D．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间短
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一、光的干涉衍射选择题
1．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据
得
光的条纹间距较大，则光的波长较大，折射率较小，根据得，光在均匀介质中的速度较大，故A错误；
B．波长越长的波越容易发生明显的衍射现象，故a光比b
解析：
BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据
得
光的条纹间距较大，则
光的波长较大，折射率较小，根据
得，
光在均匀介质中的速度较大，故A错误；
B．波长越长的波越容易发生明显的衍射现象，故a光比b光更容易发生明显的衍射现象，则a光、b光通过同一狭缝发生衍射时，a光的中央亮纹更宽，故B正确；
C．
光的折射率较小，根据
可得
光从某一介质射向空气全反射的临界角较大，故C正确；
D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后，频率都不变，故D错误。
故选BC。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，若分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光的频率不
解析：
C
【解析】
【分析】
【详解】
两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，若分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光的频率不相等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹．故C正确，ABD错误。
3．C
【解析】
A、根据折射率定义公式，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，若增大入射角i，在第二折射面上则两光的入射角减小，依据光从光密介质进
解析：
C
【解析】
A、根据折射率定义公式
，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，若增大入射角i，在第二折射面上则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A错误．B、光从空气斜射向玻璃折射时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，根据
分析知在该三棱镜中a光速度大于b光速度，故B错误.C、a光的折射率较小，在真空中a光波长大于b光波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，因此a光条纹间距大于b光条纹间距，故C正确．D、光线a的折射率较小，频率较低；根据
，则a光光子能量较小，则a光束照射光电管逸出光电子的最大初动能Ekm较小，根据qUc=Ekm，则a光的遏止电压低，故D错误．故选C．
【点睛】本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系．
4．BCE
【解析】
【详解】
AB．由图可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角较大，根据折射率公式可知玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率，但是由于b光经过玻璃时没有发生偏折，故无法比较b光与a、
解析：
BCE
【解析】
【详解】
AB．由图可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角较大，根据折射率公式可知玻璃对a光的折射率大于对c光的折射率，但是由于b光经过玻璃时没有发生偏折，故无法比较b光与a、c光的折射率大小，故A错误，B正确；
C．由于a光的折射率较大，波长较短，则在相同条件下进行双缝干涉实验，由
可得a光的条纹间距比c光窄，故C正确；
D．因
，根据临界角公式
知，a光发生全反射时临界角较小，故D错误；
E．根据公式v＝
，由于a光的折射率大，则a光在玻璃中的传播速度较小，由几何关系可知a光在玻璃中传播的路程较长，故a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故E正确。
故选BCE。
5．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据光的色散规律可知在同一介质中红光的折射率小而波速大，而红光的频率小，由v=λf知红光的波长要比紫光的波长长；A正确．
B．各种光在真空中的光速均相同，等于
解析：
AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据光的色散规律可知在同一介质中红光的折射率小而波速大，而红光的频率小，由v=λf知红光的波长要比紫光的波长长；A正确．
B．各种光在真空中的光速均相同，等于光速c=3×108m/s；B错误．
C．由全反射公式
，而同一介质中红光的折射率小于紫光的折射率，故红光的临界角大于紫光的临界角，C正确．
D．因红光的波长大于紫光的波长，由双缝干涉的条纹间距
可知，红光的条纹间距大于紫光的条纹间距；D错误．
故选AC．
【点睛】
可见光是复色光，同时得出在同一介质中，紫光的折射率最大，红光的折射率最小，红光的速度最大，紫光的速度最小．
6．AD
【解析】
【详解】
A．据题意，通过平行玻璃砖的光，出射光线与入射光线平行，故选项A正确；
B．单色光a偏折程度较大，则a光的折射率较大，据v＝可知，在介质中a光的传播速度较小，故选项B错误；
解析：
AD
【解析】
【详解】
A．据题意，通过平行玻璃砖的光，出射光线与入射光线平行，故选项A正确；
B．单色光a偏折程度较大，则a光的折射率较大，据v＝
可知，在介质中a光的传播速度较小，故选项B错误；
C．据sinC＝
可知，a光发生全反射的临界角较小，故选项C错误；
D．a光折射率较大，a光的波长较小，又据Δx＝
λ可知，a光进行双缝干涉实验时条纹间距较小，故选项D正确。
7．BDE
【解析】
【详解】
A．由图可知,通过三棱镜后,a光的偏折角小于b光的偏折角,故说明玻璃对a光的折射率小于b光的折射率,根据v=c/n分析可知，a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速
解析：
BDE
【解析】
【详解】
A．由图可知,通过三棱镜后,a光的偏折角小于b光的偏折角,故说明玻璃对a光的折射率小于b光的折射率,根据v=c/n分析可知，a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度，故A错误；
B．a光的折射率小于b光的折射率，说明a光的频率小于b光的频率，由c=λf知，a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长，故B正确；
C．光的频率由光源决定，与介质无关，所以a光在玻璃中的频率与在真空中的频率相等，故C错误；
D．a光的折射率小于b光的折射率,根据全反射临界角公式sinC=1/n分析知，a光的临界角比b光的大，故D正确．
E．a光的波长大于b光,由双缝干涉条纹间距公式
可知，a光的干涉条纹大于b光的干涉条纹，故E正确．
故选BDE．
8．BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A．变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；故A错误；
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
解析：
BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A．变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；故A错误；
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，故B正确；
C．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的，故C正确；
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹；故D错误；
E．光折射成像时，视深：
；水底同一深度并列红、黄、绿三盏灯时，绿光的折射率最大，故绿灯视深最浅，故E正确。
故选BCE。
9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A、B、光波和声波都能反射和干涉、衍射；但声波是纵波，不能发生偏振现象；光波是横波能产生偏振，故A错误，B正确．C、光波可以在真空中传播，速度为光速c=3×108
解析：
BD
【解析】
【分析】
【详解】
A、B、光波和声波都能反射和干涉、衍射；但声波是纵波，不能发生偏振现象；光波是横波能产生偏振，故A错误，B正确．C、光波可以在真空中传播，速度为光速c=3×108m/s；而声波的传播需要介质，在真空中不能传播，C错误．D、光波在介质中的波速
，介质的折射率变大，所以速度小；而声波从气体到液体，则速度是变大，D正确．故选BD．
【点睛】
本题考查光波和声波，在学习中要注意对相近物理量多作比较，找出它们的共同点和不同点，如两种波从一种介质进入另一介质后，速度、波长是如何变化；可以帮助我们记忆．
10．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．因为a、b亮光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后折射角等于开始时的入射
解析：
ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．因为a、b亮光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后在上表面的入射角分别相等，根据折射定律可知出射后折射角等于开始时的入射角，所以出射光线一定平行，A正确；
BC．根据光路图，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，波长短，根据双缝干涉条纹间距公式
可知a光的条纹间距小于b光的条纹间距，B错误,C正确；
D．因为a光的折射率较大，根据
可知a光的临界角较小，D正确；
E．根据折射定律，无论如何改变入射角，在玻璃内都不能发射全反射，E错误。
故选ACD。
11．ACD
【解析】
【详解】
A．光子的动量
则
选项A正确；
B．根据
则
选项B错误
C．根据，则
选项C正确；
D．根据玻尔理论可得：
A、B两态的能级之差
选项D正确；
故选ACD
解析：
ACD
【解析】
【详解】
A．光子的动量
则
选项A正确；
B．根据
则
选项B错误
C．根据
，则
选项C正确；
D．根据玻尔理论可得：
A、B两态的能级之差
选项D正确；
故选ACD.
12．A
【解析】
【详解】
A．由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故A正确；
B．光的双缝干涉，在光屏上的某一位置会始终出现明条纹或暗条纹，并非
解析：
A
【解析】
【详解】
A．由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故A正确；
B．光的双缝干涉，在光屏上的某一位置会始终出现明条纹或暗条纹，并非时明时暗，故B错误；
C．红光的频率比紫光小，则红光的光子能量比紫光光子能量小，选项C错误；
D．波的干涉和衍射现象是波特有的现象，并非只有横波才能产生干涉现象，故D错误．
故选A．
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对1光束的折射率小于2对光束的折射率，由可知，1光束在棱镜中传播速度较大，因此两束光束在棱镜中
解析：
BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图看出，光束通过棱镜后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，则棱镜对1光束的折射率小于2对光束的折射率，由
可知，1光束在棱镜中传播速度较大，因此两束光束在棱镜中的传播时间不相等．故A错误；
B．两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束1发生全反射，由于2的折射率大，根据临界角公式
得知，2的临界角小于1的临界角，因此光束2也一定发生全反射，故B正确；
C．由上可知，棱镜对1光束的折射率小于2对光束的折射率，则可看成1是红光，2是紫光，因此1的波长长于2，所以光束1的衍射比光束2明显，故C错误；
D．在完全相同的条件下，双缝干涉间距较宽与波长成正比，而棱镜对1光束的折射率较小，波长较长，则1光束干涉条纹间距较宽．故D正确．
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达到最大，即使增加驱动力频率，振幅不变，故A错误；
B．医生检查身体的“B超”仪没
解析：
B
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达到最大，即使增加驱动力频率，振幅不变，故A错误；
B．医生检查身体的“B超”仪没有用到多普勒效应，而彩超则是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故B正确；
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的振幅总比振动减弱区质点的振幅大，不能说振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大，故C错误；
D．树荫下的太阳光斑大多成圆形是由小孔成像形成的，故D错误。
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