第4章 第5节 光的衍射（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 分层清晰，从基础概念辨析到实验探究，梯度合理，助力光的衍射知识巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|单一概念辨析与基础规律应用|含教材改编题（题1），聚焦衍射现象判断、单缝宽度对图样影响（题3、8）| |综合运用|干涉与衍射综合比较及现象解释|结合双缝干涉与单缝衍射图样辨析（题11），考查不同色光衍射差异（题10）| |拓广探索|实验探究与数据处理|通过光传感器研究光强分布（题13），培养科学探究能力|

5. 光的衍射 基础巩固 1. (教材改编题)在白炽灯光的照射下，肥皂膜的表面可以看到彩色条纹；通过两支铅笔夹成的一条狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹. 这两种现象 ( ) A. 都是光的衍射现象 B. 都是光的干涉现象 C. 都是光的波动性的表现 D. 前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 2. 如图所示，在大山后面的屋舍听广播(信号波长为 )要比看电视 (信号波长为 1 ～ 3 m)的效果好，这是由于 ( ) 第 2 题 A. 广播信号更容易发生明显的衍射现象 B. 电视信号更容易发生明显的衍射现象 C. 广播信号更容易发生明显的干涉现象 D. 电视信号更容易发生明显的干涉现象 3. 某同学用红光做实验, 拍摄到屏上亮条纹的照片如图甲、乙所示，则该同学做的是( ) 第 3 题 A. 单缝衍射实验，图甲中单缝的宽度小 B. 单缝衍射实验，图乙中单缝的宽度小 C. 用和图甲相同装置做实验, 仅将红光改为绿光, 中央亮纹宽度更大 D. 用和图甲相同装置做实验，仅将红光改为白光, 屏上出现黑白相间条纹 4. 下列四幅实验呈现的图样中, 形成原理与其他不同的是 ( ) C. 干涉条纹 D. 衍射条纹 5. 如图所示是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图. 衍射装置的上平台固定不动, 下平台可以竖直上下微小移动; 可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动. 平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态. 红色激光经过可调单缝后发生衍射, 测量在观察屏上形成的明暗相间的衍射条纹宽度, 可求出单缝宽度 . 已知 为激光波长, 为单缝到屏的距离, 为中央亮纹的宽度. 下列说法正确的是 ( ) 第 5 题 A. 若仅增大 ,则中央亮纹宽度变小 B. 若仅增大 ,则中央亮纹宽度变大 C. 若仅减小 ,则中央亮纹宽度变小 D. 若仅换成绿色激光, 则中央亮纹宽度变小 6. 某班学生分成四个实验小组, 甲、乙两组观察光的单缝衍射，丙、丁两组观察光的双缝干涉, 分别看到以下的图样. 下列说法正确的是 ( ) 第 6 题 A. 若甲、乙实验时仅单缝宽度不同，则甲组使用的单缝宽度比乙组窄 B. 若甲、乙实验时仅光波波长不同，则甲组使用的单色光波长比乙组小 C. 若丙、丁实验时仅双缝间距不同，则丙组使用的双缝间距比丁组大 D. 若丙、丁实验时仅屏与双缝间的距离不同, 则丙组屏与双缝间距离比丁组小 7. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是单色光形成的干涉或衍射图样，根据各图样的特点可知( ) 第 7 题 A. 图甲是光的衍射图样 B. 图乙是光的干涉图样 C. 图丙是光射到圆孔后的干涉图样 D. 图丁是光射到圆板后的衍射图样 8. 柔软的耳机线中有粗细均匀的细铜丝, 这种细铜丝的加工要求非常高. 工厂中利用图示装置, 用激光器照射细铜丝, 在光屏上形成稳定的衍射图样, 当细铜丝变粗时, 下列说法正确的是 ( ) 第 8 题 A. 中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小 B. 中间亮条纹变宽，两侧暗条纹间距变小 C. 整个图像向一侧偏移 D. 图像没有明显变化 综合运用 9. 关于光的现象和应用, 下列说法正确的是 ( ) A. 泊松亮斑属于光的干涉现象 B. 光照射刮胡须的刀片产生的影子边缘模糊不清是由于光的衍射 C. 照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理 D. 雨后公路上的水洼表面的油膜在日光照射下有五颜六色的条纹，这是光的衍射 10. 如图所示为一矩形玻璃砖. 现有一束仅由黄色和紫色两种颜色组成的复合细光束，照射到玻璃砖的上表面，在玻璃砖中分成的两束单色光从 和 点射出,则下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. 从 点射出的光为黄色光,从 点射出的光为紫色光 B. 若不断增大入射角, 则紫光先在下表面发生全反射 C. 从 和 点射出后的光束不平行 D. 分别通过同一单缝时,从 点射出的光衍射现象更明显 11. 红、蓝两种单色光分别通过同一套单缝衍射仪器后得到各自的衍射图样如图甲、乙所示, 分别通过同一套双缝干涉仪器后得到各自的双缝干涉图样如图丙、丁所示, 四幅图中黑色部分表示亮条纹, 则其中红光形成的图样是 ( ) 第 11 题 A. 甲、丙 B. 乙、丁 C. 乙、丙 D. 甲、丁 12. 关于甲、乙、丙、丁四个实验, 以下说法正确的是 ( ) 第 12 题 A. 四个实验产生的条纹均为干涉条纹 B. 甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹 C. 丙实验中, 产生的条纹间距越大, 该光的频率越大 D. 丁实验中, 适当减小单缝的宽度, 中央条纹会变宽 拓广探索 13. 某实验小组用光传感器研究激光的波动现象,如图甲所示是研究通过单缝或双缝后光强分布的装置图，铁架台上从上到下依次为激光光源、单缝与双缝、光传感器. 实验中所用的双缝间距为 ，缝到传感器的距离为 ,实验得到的图像如图乙、丙所示, 则 ( ) 第 13 题 A. 图乙所用的缝为双缝 B. 图丙所用的缝为单缝 C. 实验中所用的激光波长约为 D. 仅减小缝到传感器的距离，图乙、丙两幅图像不会发生变化 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $ 5. 光的衍射 基础巩固 1. (教材改编题)在白炽灯光的照射下，肥皂膜的表面可以看到彩色条纹；通过两支铅笔夹成的一条狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹. 这两种现象 ( ) A. 都是光的衍射现象 B. 都是光的干涉现象 C. 都是光的波动性的表现 D. 前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象 【答案】 C 【解析】在白炽灯光照射下, 肥皂膜的表面会出现彩色条纹, 这是薄膜干涉现象; 通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯, 也会看到彩色条纹, 这是单缝衍射现象, 干涉和衍射都是波的特有现象，均体现光的波动性，C 正确. 故选 C. 2. 如图所示，在大山后面的屋舍听广播(信号波长为 )要比看电视 (信号波长为 1 ～ 3 m)的效果好，这是由于 ( ) 第 2 题 A. 广播信号更容易发生明显的衍射现象 B. 电视信号更容易发生明显的衍射现象 C. 广播信号更容易发生明显的干涉现象 D. 电视信号更容易发生明显的干涉现象 【答案】 A 【解析】听广播效果更好, 是因为广播信号的波长比电视信号的长, 更容易绕到大山后面发生明显的衍射现象. 故选 A. 3. 某同学用红光做实验, 拍摄到屏上亮条纹的照片如图甲、乙所示，则该同学做的是( ) 第 3 题 A. 单缝衍射实验，图甲中单缝的宽度小 B. 单缝衍射实验，图乙中单缝的宽度小 C. 用和图甲相同装置做实验, 仅将红光改为绿光, 中央亮纹宽度更大 D. 用和图甲相同装置做实验，仅将红光改为白光, 屏上出现黑白相间条纹 【答案】A 【解析】双缝干涉条纹的特征是等宽等亮度, 单缝衍射条纹的特征是中央条纹最宽, 向两侧越来越窄, 中央条纹最亮, 向两侧越来越暗, 所以该图片是单缝衍射实验的条纹, 又因为单缝越窄条纹越宽, 所以图甲中单缝的宽度小, A 正确, B 错误; 波长越大, 中央条纹越宽, 所以用和图甲相同装置做实验,仅将红光改为绿光,波长变小,中央亮纹宽度变小, 错误; 用和图甲相同装置做实验, 仅将红光改为白光, 屏上出现彩色条纹, D 错误. 故选 A. 4. 下列四幅实验呈现的图样中, 形成原理与其他不同的是 ( ) A. 干涉条纹 D. 衍射条纹 【答案】 C 【解析】A 中是用光照射不透明的小圆盘后形成的衍射图样; 中是用 射线拍摄 晶体时形成的衍射图样; C 中是光的双缝干涉图样; D 中是光的单缝衍射图样. 所以形成原理与其他不同的是 C. 故选 C. 5. 如图所示是利用光的衍射原理来测量金属丝长度变化的简易图. 衍射装置的上平台固定不动, 下平台可以竖直上下微小移动; 可调单缝的上部分固定不动，下部分固定在下平台上，可随下平台微小移动. 平台之间的金属丝一开始处于竖直拉直状态. 红色激光经过可调单缝后发生衍射, 测量在观察屏上形成的明暗相间的衍射条纹宽度, 可求出单缝宽度 . 已知 为激光波长, 为单缝到屏的距离, 为中央亮纹的宽度. 下列说法正确的是 ( ) 第 5 题 A. 若仅增大 ,则中央亮纹宽度变小 B. 若仅增大 ,则中央亮纹宽度变大 C. 若仅减小 ,则中央亮纹宽度变小 D. 若仅换成绿色激光, 则中央亮纹宽度变小 【答案】 D 【解析】根据 可知,若仅增大 ,则中央亮纹宽度变大, 错误; 仅增大 ,则中央亮纹宽度变小, 错误; 若仅减小 ，则中央亮纹宽度变大，C 错误；若仅换成绿色激光, 即波长减小, 则中央亮纹宽度变小, D 正确. 故选 D. 6. 某班学生分成四个实验小组, 甲、乙两组观察光的单缝衍射，丙、丁两组观察光的双缝干涉, 分别看到以下的图样. 下列说法正确的是 ( ) 第 6 题 A. 若甲、乙实验时仅单缝宽度不同，则甲组使用的单缝宽度比乙组窄 B. 若甲、乙实验时仅光波波长不同，则甲组使用的单色光波长比乙组小 C. 若丙、丁实验时仅双缝间距不同，则丙组使用的双缝间距比丁组大 D. 若丙、丁实验时仅屏与双缝间的距离不同, 则丙组屏与双缝间距离比丁组小 【答案】 A 【解析】甲、乙两图是衍射条纹, 而随着缝间距越小, 衍射条纹越大, 则甲组使用的单缝宽度比乙组窄, A 正确; 衍射条纹宽度与波长有关, 波长越长, 衍射条纹越宽, 则甲组使用的单色光波长比乙组长, B错误;根据双缝干涉条纹宽度公式 ,若丙、丁实验时仅双缝间距不同,则丙组使用的双缝间距比丁组小，若丙、丁实验时仅屏与双缝间的距离不同， 则丙组屏与双缝间距离比丁组大，C、D 错误. 故选 A. 7. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是单色光形成的干涉或衍射图样，根据各图样的特点可知( ) 第 7 题 A. 图甲是光的衍射图样 B. 图乙是光的干涉图样 C. 图丙是光射到圆孔后的干涉图样 D. 图丁是光射到圆板后的衍射图样 【答案】D 【解析】图甲中条纹间距相等, 是光的双缝干涉图样, A 错误; 图乙中中间亮条纹最宽, 向外条纹变窄, 间距变小, 是光的单缝衍射图样，B 错误；图丙为圆孔衍射图样，C 错误； 图丁是光射到圆板后的衍射图样(光照射在小圆盘上却出现中间亮斑)，D 正确.故选 D. 8. 柔软的耳机线中有粗细均匀的细铜丝, 这种细铜丝的加工要求非常高. 工厂中利用图示装置, 用激光器照射细铜丝, 在光屏上形成稳定的衍射图样, 当细铜丝变粗时, 下列说法正确的是 ( ) 第 8 题 A. 中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小 B. 中间亮条纹变宽，两侧暗条纹间距变小 C. 整个图像向一侧偏移 D. 图像没有明显变化 【答案】 A 【解析】根据激光发生明显衍射现象的条件, 障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多时，会发生明显的衍射现象，该装置运用了光的衍射现象，当细铜丝变粗时，大于激光波长，衍射现象减弱，所以中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小. 故选 A. 综合运用 9. 关于光的现象和应用, 下列说法正确的是 ( ) A. 泊松亮斑属于光的干涉现象 B. 光照射刮胡须的刀片产生的影子边缘模糊不清是由于光的衍射 C. 照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理 D. 雨后公路上的水洼表面的油膜在日光照射下有五颜六色的条纹，这是光的衍射 【答案】 B 【解析】泊松亮斑是光绕过障碍物 (如圆盘) 时产生的衍射现象，而非干涉现象，A 错误；刀片边缘影子模糊是因光发生衍射, 绕过刀片边缘形成明暗条纹, 导致边界不清, B 正确；增透膜利用的是光的干涉原理(两反射光相消干涉，减少反射)，而非衍射，C错误；油膜彩色条纹是薄膜干涉(上下表面反射光干涉)的结果，与光的衍射无关，D 错误. 故选 B. 10. 如图所示为一矩形玻璃砖. 现有一束仅由黄色和紫色两种颜色组成的复合细光束，照射到玻璃砖的上表面，在玻璃砖中分成的两束单色光从 和 点射出,则下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. 从 点射出的光为黄色光,从 点射出的光为紫色光 B. 若不断增大入射角, 则紫光先在下表面发生全反射 C. 从 和 点射出后的光束不平行 D. 分别通过同一单缝时,从 点射出的光衍射现象更明显 【答案】 D 【解析】黄色光折射率比紫色光小, 根据折射定律可知, 空气中入射角相等时,黄色光的折射角大一些,可知从 出射的光为黄色光, A 错误; 根据几何关系可知, 上界面的折射角等于下界面的入射角, 根据光路可逆原理可知, 下界面的折射角等于上界面的入射角, 不断增大入射角, 两种色光均可从下表面射出, 不会发生全反射, B 错误; 结合上述, 两种色光从下表面射出时的出射角均与上表面的入射角相同，则射出的光线平行，C 错误；结合上述，从 点射出的为黄色光, 波长较长, 所以通过同一单缝时, 衍射现象更加明显, D 正确.故选 D. 11. 红、蓝两种单色光分别通过同一套单缝衍射仪器后得到各自的衍射图样如图甲、乙所示, 分别通过同一套双缝干涉仪器后得到各自的双缝干涉图样如图丙、丁所示, 四幅图中黑色部分表示亮条纹, 则其中红光形成的图样是 ( ) 第 11 题 A. 甲、丙 B. 乙、丁 C. 乙、丙 D. 甲、丁 【答案】D 【解析】黄色光折射率比紫色光小, 根据折射定律可知, 空气中入射角相等时,黄色光的折射角大一些,可知从 出射的光为黄色光, A 错误; 根据几何关系可知, 上界面的折射角等于下界面的入射角, 根据光路可逆原理可知, 下界面的折射角等于上界面的入射角, 不断增大入射角, 两种色光均可从下表面射出, 不会发生全反射, B 错误; 结合上述, 两种色光从下表面射出时的出射角均与上表面的入射角相同，则射出的光线平行，C 错误；结合上述，从 点射出的为黄色光, 波长较长, 所以通过同一单缝时, 衍射现象更加明显, D 正确.故选 D. 12. 关于甲、乙、丙、丁四个实验, 以下说法正确的是 ( ) 第 12 题 A. 四个实验产生的条纹均为干涉条纹 B. 甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹 C. 丙实验中, 产生的条纹间距越大, 该光的频率越大 D. 丁实验中, 适当减小单缝的宽度, 中央条纹会变宽 【答案】D 【解析】甲、乙、丙实验产生的条纹均为干涉条纹, 而丁实验产生的条纹是光的衍射条纹, A 错误; 甲实验产生的条纹为等距条纹, 而乙是牛顿环, 空气薄层不均匀变化, 则干涉条纹间距不相等, 错误; 根据干涉条纹间距公式 ,丙实验中,产生的条纹间距越大,则波长越长,频率越短, 错误；丁实验中, 产生的明暗条纹间距不相等, 若减小单缝的宽度, 中央条纹会变宽, D 正确. 故选 D. 拓广探索 13. 某实验小组用光传感器研究激光的波动现象,如图甲所示是研究通过单缝或双缝后光强分布的装置图，铁架台上从上到下依次为激光光源、单缝与双缝、光传感器. 实验中所用的双缝间距为 ，缝到传感器的距离为 ,实验得到的图像如图乙、丙所示, 则 ( ) 第 13 题 A. 图乙所用的缝为双缝 B. 图丙所用的缝为单缝 C. 实验中所用的激光波长约为 D. 仅减小缝到传感器的距离，图乙、丙两幅图像不会发生变化 【答案】C 【解析】由干涉、衍射图样特点可知,图乙所用的缝为单缝,图丙所用的缝为双缝, 错误; 从图中可以读出 ,由 可知,实验中所用的激光波长约为 正确; 单缝衍射的条纹间距与单缝宽度和缝到屏的距离及波长有关, 而双缝干涉中有 ,所以仅减小缝到传感器的距离,图乙、丙两幅图像都会发生变化, D 错误. 故选 C. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $