4.5 光的衍射 4.6 光的偏振　激光-课后练习-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 高中物理“光的衍射、偏振、激光”同步练，分基础、能力、素养三层，题量8:5:1，梯度从概念辨析到综合应用，适配新授课知识巩固与核心素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |必备知识基础|衍射条件、偏振光、激光特性|单选/多选题直接考查概念，如激光监控细丝粗细原理，夯实物理观念| |关键能力提升|现象解释、实验分析|结合日晕现象等情境题，分析光的折射与衍射，培养科学推理| |核心素养拔高|跨模块综合应用|电路与偏振结合题，分析光敏电阻变化，体现模型建构与科学探究|

4.5　光的衍射　4.6　光的偏振　激光 一、必备知识基础 1.(多选)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 2.关于光的衍射,下列说法正确的是(　　) A.只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时,才会发生光的衍射现象 B.当光的波长大于障碍物或小孔的尺寸时,不会发生明显的衍射现象 C.单色光的单缝衍射图样是亮暗相间的条纹 D.光照到较大圆孔上时,屏上出现大光斑,不存在光的衍射 3.纳米科技是跨世纪新科技,使激光束的宽度在纳米级范围内,可恢复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除,这主要是利用激光的(　　) A.单色性 B.方向性 C.高能量 D.偏振性 4.如图甲所示,用单色光照射厚纸板上的圆孔,在纸板后边的光屏上得到如图乙所示的圆形光斑。下列方法有助于在光屏上看到明显衍射条纹的是(　　) A.增大光的强度 B.增大光的频率 C.减小圆孔的直径 D.减小纸板到光屏的距离 5.某同学使用激光器作光源,在不透光的挡板上开一条宽度为0.05 mm的窄缝(水平),进行光的衍射实验,如图所示,则他在光屏上看到的条纹是(　　) 6.如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断正确的是(　　) A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光 B.光屏上亮度基本不变 C.光屏上亮、暗交替变化出现 D.光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动 7.(多选)激光被誉为“神奇的光”,关于激光的应用,下列说法正确的是(　　) A.激光用来控制核聚变,是因为它的方向性好,光源的能量能集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度 B.由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息 C.用激光拦截导弹,摧毁卫星,是因为激光在大气中传播不受大气的影响 D.能利用激光测量地面到月球表面的距离,是因为激光通过地球大气不会发生折射 8.(多选)当以入射光线的方向为轴转动偏振片时,通过偏振片观察电灯、烛焰、月球、反光的黑板,看到的现象有何不同(　　) A.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化 B.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化 C.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化 D.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化 二、关键能力提升 9.下列说法正确的是(　　) A.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射 B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的干涉现象 C.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 D.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象 10.在日落时分拍摄水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是(　　) A.减少阳光在水面上的反射光 B.最大限度地阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头 C.增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 D.减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 11.单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示,下列说法正确的是(　　) A.甲、乙图为干涉图样,丙、丁图为衍射图样 B.甲图中条纹间距越大,该色光的波长越长 C.乙图中单缝越宽,中央亮纹越宽 D.丙图中圆孔尺寸越大,图样中的现象越明显 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。一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图如图乙所示,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 13.如图所示,自然光源S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,却看不到光亮,下列说法正确的是(　　) A.电灯S发出的光是偏振光 B.以SP为轴转动A,Q处将出现明暗交替的现象 C.将B沿SP向A平移至某位置时,在P处看到光亮 D.以SP为轴将A转过45°,在P处看到光亮 三、核心素养拔高 14.如图所示,S为一点光源,P、Q是偏振片,R是一光敏电阻(电阻随光的照度增大而减小),R1、R2是定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,电源电动势为E,内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中,电流表和电压表的示数变化情况为(　　) A.电流表的示数变大,电压表的示数变小 B.电流表的示数变大,电压表的示数变大 C.电流表的示数变小,电压表的示数变大 D.电流表的示数变小,电压表的示数变小 参考答案 1.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。 2.C　解析 衍射现象不论波长与障碍物或小孔的尺寸如何,都会发生,当障碍物的尺寸足够小时,会发生明显的衍射,故A、B错误;单色光的单缝衍射图样是亮暗相间的条纹,故C正确;屏上大光斑的边线很模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象,故D错误。 3.C　解析 激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来,所以在医学上作“光刀”切开皮肤、切除肿瘤或做其他外科手术,故C正确。 4.C　解析 当障碍物或孔的尺寸足够小时会发生明显的衍射现象,则要看到明显的衍射条纹,可以增大光的波长、减小光的频率或减小圆孔的直径。故选C。 5.D　解析 单缝衍射条纹中间宽,两侧越来越窄,又由于单缝是水平的,故衍射条纹也是水平的,故选D。 6.B　解析 太阳光是自然光,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿任意方向,且各个方向上的光振动强度相同,所以旋转偏振片只能改变光振动的方向,不能改变光的强度,故B正确。 7.AB　解析 激光用来控制核聚变,是因为它的方向性好,光源的能量能集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度,A正确;由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息,B正确;用激光拦截导弹,摧毁卫星,是因为激光方向性好、能量高,C错误;能利用激光测量地面到月球表面的距离,是因为激光平行度好、方向性好,D错误。 8.BD　解析 通过偏振片去观察电灯、烛焰时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化,因为灯光、烛光都是自然光,沿各个方向振动的光的强度相同,因此当偏振片旋转时,透射出来的光波的振动方向虽然改变了,但光的强弱没有改变;月球和黑板反射的光是偏振光,它通过偏振片透射过来的光线和强弱都会随偏振片的旋转发生变化,故B、D正确,A、C错误。 9.A　解析 波长越长越容易发生衍射现象,声波比可见光波长长,所以遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射,A正确;利用多普勒效应,当波源与接收装置间距变化时,接收装置接收的频率与波源发出频率不相同,则可测量血流速度,B错误;镜头上的增透膜,运用振动情况相反,相互减弱,从而减少光的反射,是利用光的干涉现象,C错误;透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度,是利用空气薄层两个反射面,得到频率相同的光,从而相互叠加,形成光的干涉条纹,D错误。 10.B　解析 日落时分的阳光照射到水面上时,反射光很强,照相机镜头对着水面时,进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光,又有由水中折射入空气的折射光,折射光线进入镜头所拍得的照片才是水下景物的像。在镜头上安装一个偏振片,转动偏振片方向使其透振方向与反射光的偏振方向垂直,即可最大限度地阻止反射光进入镜头,增强图像的清晰度,B正确。 11.B　解析 题图甲中,条纹等间距,为单色光的双缝干涉图样,题图乙中,条纹不等间距,为单色光的单缝衍射图样,题图丙为单色光通过小圆孔的衍射图样,题图丁为单色光通过小圆盘的衍射图样,故A错误;题图甲中,根据干涉条纹间距公式Δx=λ知条纹间距越大,该色光的波长越长,故B正确;题图乙中单缝越宽,衍射现象越不明显,中央亮纹越窄,故C错误;题图丙中圆孔尺寸越大,图样中的现象越不明显,故D错误。 12.C　解析 由图看出,太阳光射入六角形冰晶时,a光的折射角大于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光做中央亮条纹更窄,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。 13.D　解析 电灯S发出的光,包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,属于自然光,故A错误;自然光经过偏振片A形成偏振光,Q处光波的强度没有变化,一直有光亮,不会出现明暗交替的现象,故B错误;无论将B沿SP向A平移至何位置,透过A的偏振光的振动方向始终与B的透振方向垂直,在P处始终看不到光亮,故C错误;由于此时人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,说明A、B透振方向垂直,以SP为轴将A转过45°,则透过A的偏振光的振动方向将存在平行于B透振方向的分量,此时将有部分光可以透过B,在P处可以看到光亮,故D正确。 14.B　解析 光沿轴线照射到固定不动的偏振片P上,再使偏振片Q绕轴匀速转动一周,当偏振片P与偏振片Q垂直时,没有光通过Q,则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中,照射在光敏电阻上光的亮度从亮到暗,因此导致光敏电阻的阻值从小到大,则电路中总电阻增大,那么总电流减小,外电压增大,因此电压表示数变大,而R1两端的电压变小,所以R2两端的电压在增大,故电流表示数变大,故B正确。 7 学科网（北京）股份有限公司 $