课后分层练(二十三) 光的衍射 光的偏振 激光-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

[课后分层练(二十三)]　光的衍射　光的偏振　激光 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1．(2025·江苏苏州期末)一束单色光通过单缝，当单缝的宽度或者光的波长发生变化时，在光屏上得到甲、乙两个图样。下列说法正确的是(　　 ) A．两者都是干涉图样 B．图样说明了光具有粒子性 C．若光的波长不变，甲图对应的缝宽较大 D．若缝的宽度不变，乙图对应光的波长较小 答案：选C。 解析：两者都是光的衍射图样，A错误。光的衍射说明了光具有波动性，B错误。衍射图样乙说明了光的衍射比甲更加明显，则若光的波长不变，甲图对应的缝宽较大，乙对应的缝宽较小；若缝的宽度不变，乙图对应光的波长较大，C正确，D错误。 2．(多选)抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过一根细丝后在光屏上所产生的条纹变化，即可判断细丝粗细的变化，则下列说法正确的是(　　 ) A．这里应用的是光的衍射现象 B．如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变细 C．这里应用的是光的干涉现象 D．如果屏上条纹变窄，表明抽制的丝变粗 答案：选AD。 解析：当障碍物的尺寸与波的波长相当，或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装置的原理是运用光的衍射现象，如果屏上条纹变窄，则说明衍射现象不明显，可知金属丝变粗，故A、D正确。 3．(多选)某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的图样，则下列说法正确的是(　　 ) A．图甲属于圆孔衍射 B．图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，他认为该现象支持了光的波动说 C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的 D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里 答案：选ACD。 解析：根据衍射条纹的特点可知题图甲属于圆孔衍射，故A正确；题图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来阿拉果认为该现象支持了光的波动说，故B错误；不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的，故C正确；发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里，故D正确。 4．(2024·江苏高考)用观看立体电影的特殊眼镜观察手机液晶屏幕上的图片，通过左镜片的图片明亮，右镜片的灰暗。旋转手机屏幕90°，透过两镜片的图片(　　 ) A．均变明亮 B．均变灰暗 C．亮度均无变化 D．左镜片的变暗，右镜片的变亮 答案：选D。 解析：观看立体电影的特殊眼镜是利用了光的偏振，其镜片为偏振片，可以理解为开始时左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向基本一致，右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向接近垂直，手机屏幕旋转90°后，左右镜片的透振方向不变，则左镜片的透振方向与手机屏幕光的振动方向接近垂直，通过左镜片的图片亮度变暗，右镜片的透振方向与屏幕光的振动方向基本一致，因此通过右镜片的图片亮度变亮，故D正确。 5．(多选)(2025·广西南宁检测)某同学研究液晶显示器的结构时发现，显示器的表面有一层偏光膜，如果将偏光膜撕下，显示器就不能正常显示画面，变得纯白一片，如图所示。下列说法正确的是(　　 ) A．若转动偏振片观察屏幕，则画面亮度的变化不明显 B．若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化 C．若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面 D．若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜仍看到纯白的画面 答案：选BC。 解析：该同学看到的光是偏振光，若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化，故A错误，B正确；液晶显示器发出的光为偏振光，这种偏振光人眼无法直接识别，偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画面，故若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面，故C正确，D错误。 6．(2025·山东聊城期末)一束单色光在不同条件下会形成很多有趣的图样。下列四幅图分别为光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过双缝、光通过单缝后，在光屏上形成的图样。图样中有一幅形成原理与其他不同，该图样是(　　 ) 答案：选C。 解析：光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过单缝后发生的都是光的衍射现象；而光通过双缝发生的是光的干涉现象，可知图像C是光的干涉条纹，形成原理与其他不同，故C正确。 7．如图所示，用红色激光对准球状水滴照射，背面放上一副白屏，就可以获得水中微生物的衍射图样，对此，下列说法正确的是(　　 ) A．激光是一种横波，传播时需要介质 B．激光进入水滴后波长不会发生变化 C．微生物的大小接近激光波长时，衍射现象明显 D．换绿色激光照射水滴，一定不能得到微生物的衍射图样 答案：选C。 解析：激光属于电磁波，是一种横波，传播时不需要介质，A错误；激光进入水滴后，频率不变，光速变小，根据公式λ＝，则波长减小，B错误；当障碍物的大小小于等于光的波长时，会发生明显的衍射，故微生物的大小接近激光波长时，衍射现象明显，C正确；绿色激光的波长小于红色激光的波长，但如果微生物的大小小于等于绿光的波长，也能发生明显的衍射，也能得到微生物的衍射图样，D错误。 8．(多选)如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样(图中阴影部分表示暗条纹)。下列说法正确的是(　　 ) A．图乙是光的衍射图样，图丙是光的双缝干涉图样 B．遮住一条狭缝，仅减小另一狭缝的宽度，图丙中亮条纹宽度将增加 C．照射双缝时，仅增加L，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大 D．照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，P点处是亮条纹 答案：选BC。 解析：双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的间距不变，故乙为双缝干涉图样，而衍射图样为中间宽两侧窄的特点，故图丙为光的衍射图样，故A错误；狭缝越小，衍射的范围越大，衍射条纹越宽；遮住一条狭缝，另一狭缝宽度减小，则图丙中亮条纹宽度将增加，故B正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，可知仅增加L，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大，故C正确；照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则两束光波发生相互削弱，即P点处为暗条纹，故D错误。 9．某同学利用智能手机的光传感器，研究光经过单缝(或双缝)后光的强度分布情况。实验器材依次为激光光源、偏振片、单缝(或双缝)、手机，手机屏幕上光强分布(纵轴)与水平坐标的关系图像如图甲、乙所示。已知缝与手机屏幕的距离为60 cm，双缝的缝间距为0.25 mm，则(　　 ) A．图甲对应的是双缝实验，图乙对应的是单缝实验 B．偏振片旋转过程中，图像峰值向左侧偏移 C．调整缝与手机屏幕之间的距离，光强度分布图像不会发生变化 D．实验所用激光的波长约为400 nm 答案：选D。 解析：由干涉、衍射图样特点可知图甲所用的缝为单缝，图乙所用的缝为双缝，故A错误；激光是偏振光，偏振片旋转过程中，光强会发生变化，但不影响峰值出现的位置，故B错误；由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，调整缝与手机屏幕之间的距离，图乙图像会发生明显变化，故C错误；在图乙中读出，双缝干涉条纹间距约为1 mm，由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，解得λ≈0.4×10-6 m＝400 nm，故D正确。 10．偏振光通过糖溶液后，迎着光看，偏振方向以传播方向为轴，旋转角θ称“旋光角”， θ与糖溶液浓度有关，θ测量值与标准值比较能确定含糖量，如图自然光源S，偏振片A、B，转动B使O处光最强，然后将被测样品P置于A、B间，则O处光强________(选填“减弱”“增强”“不变”或“可能增强也可能减弱”)；若此时保持A不动将B朝某一方向转过一定角度后发现O处光强最大，则B转过的角度为________。光的偏振现象说明光是________波。 答案：减弱　θ　横 解析：不放样品时，转动B使O处光最强，此时A、B的透振方向相同；放置样品后，由于样品会使经过A的偏振光产生旋转角，所以此时穿过样品的偏振光振动方向与B的透振方向不再平行，O处光强将明显减弱。 若此时保持A不动，则将B朝某一方向转过角度θ后发现O处光强最大。 光的偏振现象说明光是横波。 11．(物理科技)夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是(　　 ) A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的 B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的 C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45° D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45° 答案：选D。 解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车窗内，却可以透射进对面车内，C错误，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $