4.5 光的衍射 同步测试-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

4.5 光的衍射 一、单选题 1.对于光的衍射现象的分析，下列说法错误的是（　　） A.只有障碍物或孔的尺寸足够小的时候，才能产生明显的衍射现象 B.光的衍射现象是光波叠加的结果 C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论 D.光的衍射现象说明了光具有波动性 2.单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图像是下图中（　　） 3.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 4.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样（白色为亮纹），那么障碍物应是（　　） A.很小的不透明的圆板 B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板 C.很大的不透明的圆板 D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板 5.如甲、乙两图所示是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时，利用光照强度传感器得到的条纹相对光强随水平距离x的分布图像。有关光的衍射和干涉现象，下列说法正确的是（　　） A.甲发生的是干涉现象 B.乙发生的是衍射现象 C.发生甲、乙现象时，说明光具有波动性 D.当所用光线由红光变成蓝光时，乙现象条纹间距不变 6.我国“28 nm”和“14 nm”芯片的发展攻克了许多技术难题，其中“28 nm”“14 nm”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度，如图甲所示为芯片内单个晶体管的示意图，下列说法正确的是（　　） A.在形状相同的芯片内，“28 nm”工艺要比“14 nm”工艺集成的晶体管数量少 B.一宽度大于28 nm的平行紫光照射宽度为28 nm的缝隙后，紫光的宽度变为28 nm C.用相同材料制成的如图乙所示的方形导体，保持d不变，L减小，导体的电阻减小 D.波长为14 nm的电磁波，可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输 7.如图所示，a表示单缝，b表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示亮条纹），下列说法正确的是（　　） A.图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹 B.单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹 C.双缝间距离越小，对应条纹间距越大 D.照射双缝的单色光波长越短，对应条纹间距越大 二、多选题 8.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，说明光发生了衍射 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 9.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示。激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，下列说法正确的是（　　） A.这利用了光的干涉现象 B.这利用了光的衍射现象 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 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（如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，表明细丝变粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了 4.5 光的衍射 一、单选题 1.对于光的衍射现象的分析，下列说法错误的是（　　） A.只有障碍物或孔的尺寸足够小的时候，才能产生明显的衍射现象 B.光的衍射现象是光波叠加的结果 C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论 D.光的衍射现象说明了光具有波动性 答案：C 解析：根据产生明显的衍射现象条件可知，A正确，不符合题意；光的衍射现象是光波叠加的结果，B正确，不符合题意；光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，C错误，符合题意；光的干涉现象和衍射现象说明了光具有波动性，D正确，不符合题意。 2.单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图像是下图中（　　） 答案：A 解析：光的双缝干涉条纹是等间距等宽度的明暗相间的条纹，而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大最亮的亮条纹，在中央亮条纹两边的亮条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故选项A正确。 3.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 解析：C　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＝，可知波长减小，B错误；当障碍物的大小小于或等于光的波长时，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或等于绿光的波长，也能发生明显的衍射，也能得到微生物的衍射图样，D错误。 4.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样（白色为亮纹），那么障碍物应是（　　） A.很小的不透明的圆板 B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板 C.很大的不透明的圆板 D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板 答案：D 解析：由题图可知中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越向外，圆形条纹宽度越小，可判断此图样为圆孔衍射图样，故选项D正确。 5.如甲、乙两图所示是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时，利用光照强度传感器得到的条纹相对光强随水平距离x的分布图像。有关光的衍射和干涉现象，下列说法正确的是（　　） A.甲发生的是干涉现象 B.乙发生的是衍射现象 C.发生甲、乙现象时，说明光具有波动性 D.当所用光线由红光变成蓝光时，乙现象条纹间距不变 解析：C　单缝衍射实验中，中间条纹间距最大且最亮，可知中间光强最强，而在双缝干涉实验中，形成的明暗条纹间距相等，根据干涉的叠加原理可知，明条纹中心处光强最强，暗条纹中心处光强最弱，因此可判断，题图甲发生的是衍射现象，题图乙发生的是干涉现象，故A、B错误；干涉和衍射是光的波动性的体现，故C正确；由干涉条纹间距Δx＝λ可知，当所用光线由红光变成蓝光时，乙现象中的条纹间距变小，故D错误。 6.我国“28 nm”和“14 nm”芯片的发展攻克了许多技术难题，其中“28 nm”“14 nm”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度，如图甲所示为芯片内单个晶体管的示意图，下列说法正确的是（　　） A.在形状相同的芯片内，“28 nm”工艺要比“14 nm”工艺集成的晶体管数量少 B.一宽度大于28 nm的平行紫光照射宽度为28 nm的缝隙后，紫光的宽度变为28 nm C.用相同材料制成的如图乙所示的方形导体，保持d不变，L减小，导体的电阻减小 D.波长为14 nm的电磁波，可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输 解析：A　由题意可知，由于“28 nm”“14 nm”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度，所以在形状相同的芯片内，“28 nm”工艺要比“14 nm”工艺集成的晶体管数量少，故A正确；一宽度大于28 nm的平行紫光照射宽度为28 nm的缝隙后，由于发生衍射现象，紫光的宽度大于28 nm，故B错误；根据电阻定律可知R＝ρ＝ρ＝，故保持d不变，L减小，导体的电阻不变，故C错误；根据电视、广播等信号传播，可知波长为14 nm的电磁波，波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，所以不可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输，故D错误。 7.如图所示，a表示单缝，b表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示亮条纹），下列说法正确的是（　　） A.图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹 B.单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹 C.双缝间距离越小，对应条纹间距越大 D.照射双缝的单色光波长越短，对应条纹间距越大 答案：C 解析：根据单缝衍射条纹间距不等，而双缝干涉条纹间距相等，则有题图c表示双缝干涉条纹，题图d表示单缝衍射条纹，故A错误；根据发生明显衍射现象的条件可知，单缝S越窄，越容易观察到对应的明暗条纹，故B错误；在双缝干涉中，干涉条纹的间距Δx=λ，由公式可得，条纹间距与波长λ、双缝与屏之间的距离l成正比，与双缝间的距离d成反比，故C正确，D错误。 二、多选题 8.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，说明光发生了衍射 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 答案：AC 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。光照到不透明小圆盘上，在其阴影处出现光点，是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分，选项D中屏上大光斑只是衍射现象不明显，不能认为不存在衍射现象。 9.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示。激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，下列说法正确的是（　　） A.这利用了光的干涉现象 B.这利用了光的衍射现象 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 答案：BD 解析：由题图图样可知，这是利用了光的衍射现象，当丝变细时（相当于狭缝变窄）条纹间距变宽，B、D选项正确。 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（如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，表明细丝变粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了 解析：BD　由题意知条纹的形成属于单缝衍射，并非运用光的干涉，而是利用光的衍射现象，故A错误，B正确；由单缝衍射可知，缝变窄条纹宽度变宽，如果屏上条纹变宽，表明细丝变细了，故C错误，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $