4.5光的衍射 同步练-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

高中物理人教版选择性必修第一册 第四章《 光》 4.5 光的衍射 同步练 训练时间： 60分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计5题，每小题6分，共计30分） 1.答案　A 解析　干涉条纹是等间距的条纹，因此题图甲、乙是干涉图样，题图丙、丁是衍射图样，故A正确，B错误；由公式Δx＝λ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长长，故C错误；波长长的中央条纹宽，所以形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长长，故D错误。 2.答案　B 解析　双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故a、c是双缝干涉图样，根据双缝干涉条纹间距Δx＝λ可以知道波长λ越大，Δx越大，故a是红光，c是蓝光；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故b、d是单缝衍射图样，b为紫光的单缝衍射图样，d为黄光的单缝衍射图样。故从左向右依次是红光(双缝干涉)、紫光(单缝衍射)、蓝光(双缝干涉)和黄光(单缝衍射)，所以选项B正确。 3.答案　A 解析　泊松亮斑是光的衍射现象，A符合题意；海市蜃楼是光的折射与全反射现象，B不符合题意；等间距条纹是光的干涉现象，C不符合题意；太阳光下的肥皂膜是光的干涉现象，D不符合题意。 4.答案　C 解析　在光导纤维内传送图像是利用光的全反射，故A错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故B错误；全息照相是利用光的干涉，全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，故C正确；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，故D错误。 5.答案　B 解析　泊松亮斑为光绕过不透光的圆盘而在圆盘阴影中心形成的一个亮斑，其图样周围还有明暗相间的圆环，故选项B正确。 2、 多项选择题（共计7题，每小题6分，选对但不全得3分，错选不得分，共计42分） 6.答案　AB 解析　衍射条纹是光在狭缝间隙后相互叠加干涉的结果，A正确；双缝干涉中光源通过每一个单一狭缝时有衍射现象，B正确；只有当缝隙的间距(或障碍物的尺寸)接近波长或者小于波长时才会发生明显的衍射现象，C错误；光通过缝隙的时候，缝隙从大到小依次会出现影子、像以及衍射条纹，光学原理依次为光的直线传播、小孔成像和衍射，因此不矛盾，D错误。 7.答案　BD 解析　由于是激光束越过细丝，也就是通过障碍物，所以这是利用光的衍射现象，A错误，B正确；当细丝较细时，细丝的直径比较接近激光的波长，衍射现象会较明显，条纹宽度会更宽一些，C错误，D正确。 8.解析　当缝较宽时，不会出现明显的衍射现象，此时光是直线传播，因此屏上出现一条与缝宽相当的亮条纹，故A项正确；衍射条纹的宽度与缝的宽度有关，缝变宽，条纹变窄，亮度增大，缝变窄，条纹变宽，亮度减弱，当缝的宽度变窄时，衍射现象更明显，中央明条纹宽度增加，但亮度降低，故B项错误，C项正确；同理，当缝很窄，屏上出现了中央亮条纹，增大缝与屏间距离，则中央亮条纹宽度增大，故D项正确；。 答案　ACD 9.解析　任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；4G信号频率较低，波动性更显著，故B正确；电磁波均为横波，故C正确；因5G信号的频率高，则波长小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，故D错误。 答案　BCE 10.答案　BD 解析　由题意知明暗相间亮斑的形成是单缝衍射现象，故A错误，B正确；缝变窄，则条纹宽度变宽，如果屏上条纹变宽，表明细丝变细，故C错误，D正确。 11.答案　ACD 解析　题图乙为等间距条纹，所以题图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，题图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；根据相邻条纹中心间距公式Δx＝λ可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，题图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确。 12.答案　C 解析　由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的折射角小于b光的折射角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由v＝知b光的传播速度小，A错误；b光的折射率大，波长短，用b光做单缝衍射实验，要比用a光做中央亮条更窄， B错误；根据Δx＝λ，a光的波长大于b光的波长，所以a光相邻条纹间距大，C正确；由临界角公式sin C＝知a光的临界角大，D错误。 3、 填空题（共计2题，共计28分） 13.答案　衍射　小于 解析　A中出现明暗相间的条纹，B中出现圆形亮斑。只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟光波波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象。图A是光的衍射图样，图B的形成可以用光的直线传播解释。所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小。 14.小 相同 不等 宽 相等 不等 等间距 亮 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理人教版选择性必修第一册 第四章《 光》 4.5 光的衍射 同步练 训练时间： 60分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 成绩： 1、 单项选择题（共计5题，每小题6分，共计30分） 1.如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是(　　) A．甲、乙是光的干涉图样 B．丙、丁是光的干涉图样 C．形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短 D．形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短 2．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　) A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄 C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫 3．下列选项中，属于光的衍射现象的是(　　) 4.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列选项符合实际应用的是(　　) A.在光导纤维内传送图像是利用光的色散 B.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 C.全息照相是利用光的干涉 D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射 5.如图所示的四个图样中哪个是著名的泊松亮斑(　　) 2、 多项选择题（共计7题，每小题6分，选对但不全得3分，错选不得分，共计42分） 6.关于光的衍射现象，下列说法正确的是(　　) A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后干涉的结果 B．双缝干涉中也存在衍射现象 C．一切波都很容易发生明显的衍射现象 D．影子的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 7.抽制细丝时可用激光监控其粗细，激光束越过细丝时产生条纹的规律和激光束通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生条纹的规律相同，则下列说法正确的是(　　) A.这是利用光的干涉现象 B.这是利用光的衍射现象 C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了 8.在单缝衍射实验中，用红色激光照射单缝，在下列不同条件下缝后的屏幕上出现的现象，正确的是(　　) A.当缝较宽时，屏上出现一条与缝宽相当的亮条纹 B.当缝很窄并继续调窄，中央亮条纹变亮，宽度增大 C.当缝很窄并继续调窄，中央亮条纹亮度降低，宽度增大 D.当缝很窄，屏上出现了中央亮条纹，增大缝与屏间距离，则中央亮条纹宽度增大 9.中国的网络建设开始迈向5G时代，5G即第五代移动通信技术，采用 3 300～5 000 MHz频段，相比于现有的4G(即第四代移动通信技术，采用1 880～2 635 MHz频段)技术而言，具有更大的优势。5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是(　　) A.5G信号比4G信号在真空中的传播速度快 B.4G信号波动性更显著 C.4G和5G信号都是横波 D.5G信号更容易发生明显衍射现象 10.在抽制很细的金属丝的过程中，可以用激光随时监测抽丝的粗细情况。其装置如图甲所示，在抽丝机的细丝出口附近，用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝，在细丝的另一侧用光屏接收激光。工作人员通过观察光屏上明暗相间亮斑的情况(图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况)，便可知道抽制出的细丝是否合格。对于这种监控抽丝机的装置，下列说法中正确的是(　　) A．这是利用光的直线传播规律 B．这是利用光的衍射现象 C．如果屏上条纹变宽，表明细丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明细丝细了 11.某同学采用图5甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，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狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是(　　) A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C.照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D.照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 12.如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是(　　) A.在冰晶中，b光的传播速度较大 B.用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽 C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大 D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小 三、解答题（共计2题，共计28分） 13.如图1所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样，其中图A是光的________(选填“干涉”或“衍射”)图样。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径________(选填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径。 14.单缝衍射与双缝干涉的比较 种类 项目 单缝衍射 双缝干涉 不同点 产生条件 狭缝足够 （大或小）(发生明显衍射) 频率 的两列光波相遇叠加 条纹宽度 条纹宽度 ， 中央条纹最 条纹宽度 条纹间距 各相邻条纹间距 各相邻条纹 亮度 中央条纹最 ，越向两侧条纹越暗 各条纹亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 学科网（北京）股份有限公司 $