4.5 光的衍射(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册学生用书（人教版）

5光的衍射 (时间:40分钟　总分:48分) (选择题每小题4分) ◆ 知识点一　光的衍射 1.如图所示是用游标卡尺两测量爪间的狭缝观察光源时所得到的三种图像.当游标卡尺两测量爪间的狭缝宽度从0.8 mm逐渐变小时,所得到的图像的顺序是 (　) A.abc B.cba C.bac D.cab 2.如图所示为一束红光经过狭缝装置得到的图样,下列说法正确的是 (　) A.图为干涉图样 B.图为衍射图样 C.只减小狭缝宽度,中央亮纹会变窄 D.只将红光换成蓝光,中央亮纹会变宽 3.某研究性学习小组用特殊强光照射圆孔和不透明圆板后,得到了如图甲、乙所示的衍射图样.据此可以判断出 (　) A.甲是光线射到圆孔后的衍射图样,乙是光线射到圆板后的衍射图样 B.甲是光线射到圆板后的衍射图样,乙是光线射到圆孔后的衍射图样 C.甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样,甲孔的直径较大 D.甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样,乙板的直径较大 4.(多选)光刻机是制作芯片的核心装置,主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上.如图所示,DUV光刻机使用的是深紫外线,其波长为193 nm.为提高投影精细图的能力,在光刻胶和投影物镜之间填充液体以提高分辨率,紫光的波长为390 nm,下列说法正确的是 (　) A.深紫外线在真空中的传播速度大于紫光的速度 B.深紫外线进入液体中,传播速度变小 C.深紫外线进入液体中,频率更大 D.深紫外线比紫光更不容易发生明显衍射 ◆ 知识点二　单缝衍射与双缝干涉的比较 5.[2025·山东济南二中高二月考] 用红光、蓝光分别做双缝干涉实验,用黄光、紫光分别做单缝衍射实验,得到的图样如图所示(黑色部分表示亮纹).在四个图中从左往右排列,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 6.利用图所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到图中甲和乙两种图样.下列关于P处放置的光学元件说法正确的是 (　) A.甲对应单缝,乙对应双缝 B.甲对应双缝,乙对应单缝 C.都是单缝,甲对应的缝宽较大 D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大 7.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、乙是光的衍射图样 B.丙、丁是光的衍射图样 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 8.(多选)[2026·湖南师大附中高二月考] 中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖,屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人.在对青蒿素化学结构的研究中,研究人员用比可见光波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构.在做单缝衍射实验时,下列说法中正确的是 (　) A.将入射光由可见光换成X射线,衍射条纹间距变窄 B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄 C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽 D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变窄 9.(多选)[2025·山西太原一中高二期末] 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 10.某同学使用特殊强光作为光源,在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的缝,进行光的衍射实验,如图所示,则他在光屏上看到的条纹是图中的 (　) A B C D 11.(多选)如果在单缝衍射或双缝干涉的实验中将感光元件置于光屏上,则不仅能在光屏上看到彩色条纹,还能通过感光元件中的信号转换,在电脑上看到光强的分布情况(如图所示).下列说法正确的是 (　) A.当做单缝实验时,光强分布图为乙图 B.当做单缝实验时,光强分布图为丙图 C.当做双缝实验时,光强分布图为乙图 D.当做双缝实验时,光强分布图为丙图 12.[2026·陕西西安交大附中高二月考] 如图所示,在挡板上开一个大小可以调节的小圆孔P,用点光源S(波长为0.5 μm)照射小孔,小孔后面放一个光屏MN,点光源和小孔的连线垂直于光屏,并与光屏交于其中心.当小孔的直径从1.0 μm逐渐减小到0.1 μm时,在光屏上看到的现象将会是 (　) A.光屏上始终有一个圆形亮斑,并且其直径逐渐减小 B.光屏上始终有明暗相间的同心圆环,并且其范围逐渐增大 C.光屏上先形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后形成范围逐渐增大而亮度逐渐减弱的明暗相间的同心圆环 D.光屏上先形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后形成范围逐渐减小而亮度逐渐增大的明暗相间的同心圆环 　　　　　　　　　　　　　　　 学科网（北京）股份有限公司 $ 5　光的衍射 1.A　[解析] 用游标卡尺两测量爪间的狭缝观察光源时所看到的是光的衍射现象,狭缝越小,衍射现象越明显,故选A. 2.B　[解析] 由题图可以看到,其条纹的特点是中央条纹最宽最亮,且条纹间距不相等,所以图为衍射图样,而不是干涉图样,故A错误,B正确;由衍射图样的特征可知,中央亮条纹的宽度与入射光的波长和单缝宽窄有关,入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度越大,而红光的波长比蓝光的波长要长,故C、D错误. 3.A　[解析] 圆孔衍射图样的中央是大亮斑,亮斑周围存在有限宽度的明暗相间的圆环,其外是阴影;圆板衍射图样的中央是阴影,阴影中心有一小亮斑,阴影周围存在明暗相间的圆环,故选A. 4.BD　[解析] 电磁波在真空中的传播速度都相等,则深紫外线在真空中的传播速度等于紫光的速度,A错误;电磁波在介质中的速度小于真空中的速度,则深紫外线进入液体后传播速度变小,B正确;因频率与介质无关,则深紫外线进入液体频率不变,C错误;电磁波波长越长越容易发生明显衍射,因为深紫外线比紫光波长短,所以更不容易发生明显衍射,D正确. 5.B　[解析] 双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹,所有亮条纹宽度相同且等间距,根据双缝干涉条纹间距Δx=λ可知,波长λ越大,则Δx越大,故左边第一个是红光的,第三个是蓝光的;单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,且波长越大,则中央亮条纹越粗,故第二个是紫光的,选项B正确. 6.A　[解析] 根据衍射和干涉得到的图样特点可以得出结论,选项A正确. 7.B　[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B正确,A错误;由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;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. 8.AC　[解析] 将入射光由可见光换成X射线,即波长λ变小,衍射条纹间距变窄,选项A正确;使单缝宽度变小,则衍射条纹间距变宽,选项B错误;换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽,选项C正确;增大单缝到屏的距离,则衍射条纹间距变宽,选项D错误. 9.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,故选A、D. 10.B　[解析] 由于单缝衍射条纹与单缝平行,且条纹中间宽、两边窄,故B正确,A、C、D错误. 11.AD　[解析] 当做单缝实验时,中央是亮条纹,往两侧条纹亮度逐渐降低,且亮条纹的宽度不等,所以其光强分布图为题图乙,A正确,B错误;当做双缝实验时,在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹,所以其光强分布图为题图丙,C错误,D正确. 12.C　[解析] 能观察到明显的衍射现象的小孔的尺寸应该接近或小于0.5 μm.本题小孔直径是从1.0 μm逐渐减小到0.1 μm的,所以在开始阶段没有明显的衍射现象,光基本上是沿直线传播的,因此在光屏上应该得到和小圆孔相似的圆形亮斑,当孔的直径减小到接近0.5 μm时,将发生较为明显的衍射现象,所以光屏上出现明暗相间的圆环;随着小孔直径的减小,光的衍射现象越来越明显,衍射图样的范围越来越大,相邻亮纹和相邻暗纹间的距离也逐渐增大,同时由于通过小孔的光越来越少,所以衍射图样的亮度将变得越来越暗,选项C正确. 学科网（北京）股份有限公司 $