4.5 光的衍射 分层作业-2026-2027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 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2026·成都模拟）下列现象属于光的干涉的是（　　） A．瀑布旁出现彩虹 B．岸上看水池的深度变浅 C．肥皂泡在日光照射下呈现彩色 D．通过一条狭缝看太阳光观察到彩色条纹 2．（2025高二下·柳城期中）下列属于光的衍射现象的是（　　） A．水面上树的倒影 B．光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑 C．肥皂膜在阳光下形成彩色条纹 D．光信号在光纤中传播 3．（2025·大兴模拟）关于光的应用，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理 B．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率 C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个增透膜应用了全反射现象 D．光经过刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是由于光的衍射 4．（2026高二上·衡阳期末）下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（　　） A．透镜上方看到牛顿环 B．泊松亮斑 C．光经过大头针尖时产生条纹 D．抽制高强度纤维细丝时用激光监控其粗细变化 5．（2025高二下·望城期末）如图所示，一束平行光垂直照射到有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2的间距和宽度都很小。下列说法正确的是（　　） A．光通过狭缝S1和S2时会发生衍射现象 B．无论用哪种频率的光照射双缝，光屏上都会呈现中间宽、两端窄的条纹 C．用蓝光照射时产生的条纹间距比用红光照射时产生的条纹间距大 D．若用白光照射双缝，光屏上会呈现一片白色 【B组拓展提升】 6．（2025·济南模拟）图甲和图乙是红、蓝两种单色光用同样的仪器形成的单缝衍射图样，图丙和图丁是红、蓝两种单色光用同样的仪器形成的双缝干涉图样。甲、乙、丙、丁四幅图样中用红光形成图样的是（　　） A．甲、丙 B．乙、丁 C．乙、丙 D．甲、丁 7．（2025·滨州模拟）某实验小组在激光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是（　　） A．图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B．图乙是小圆孔衍射图样 C．图丙是双缝干涉图样 D．图丁是双缝干涉图样 8．（2025高二下·济南期中）如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样，图中黑色部分代表亮条纹，对下列四幅图分析正确的是（　　） A．A是红光的衍射条纹 B．B是红光的衍射条纹 C．C图对应的色光频率更小 D．在同种介质中D图对应的色光波长更大 9．（2025·山东模拟）洛埃德（H。Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉现象的装置。如图所示，缝光源S与光屏平行，从缝光源发出的光，一部分入射到平面镜M后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹，缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源。某次实验，S发出波长为的单色光，虚线上方的第3条亮条纹出现在N处。不考虑半波损失，下列说法正确的是（　　） A．若撤去平面镜M，光屏上将不再出现明暗相间的条纹 B．若缝光源S发出波长为的单色光，光屏上N处将出现第2条亮条纹 C．若将缝光源S下移少许，光屏上的条纹间距将变小 D．若将平面镜M右移少许，光屏上的条纹间距将变大 【C组综合拓展】 10．（2025高二下·东坡期末）如图所示，一束由绿、橙、蓝三种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，在右侧光屏M、N、P处各呈现一亮线，不计光在三棱镜中的多次反射，以下说法正确的是（　　） A．光屏上的三条亮线由上到下的顺序是蓝、绿、橙 B．光屏上的三条亮线是光的干涉条纹 C．三种色光相比，照射到P处的色光在三棱镜中传播的时间最长 D．三种色光相比，照射到P处的色光最容易发生明显衍射 11．（2025·淄博模拟）抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，根据激光束越过细丝后在光屏上产生的条纹变化判断细丝的粗细变化，下列说法正确的是（　　） A．运用了光的衍射现象，屏上条纹变宽，说明细丝变细 B．运用了光的衍射现象，屏上条纹变宽，说明细丝变粗 C．运用了光的干涉现象，屏上条纹变宽，说明细丝变细 D．运用了光的干涉现象，屏上条纹变宽，说明细丝变粗 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.5 光的衍射 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 1．（2026·成都模拟）下列现象属于光的干涉的是（　　） A．瀑布旁出现彩虹 B．岸上看水池的深度变浅 C．肥皂泡在日光照射下呈现彩色 D．通过一条狭缝看太阳光观察到彩色条纹 【答案】C 【解析】A、瀑布旁出现彩虹，是光的色散现象，本质是光的折射，不属于光的干涉，故 A 错误； B、岸上看水池的深度变浅，是光的折射现象，不属于光的干涉，故 B 错误； C、肥皂泡在日光照射下呈现彩色，是薄膜干涉现象，属于光的干涉，故 C 正确； D、通过一条狭缝看太阳光观察到彩色条纹，是光的衍射现象，不属于光的干涉，故 D 错误； 故答案为：C。 2．（2025高二下·柳城期中）下列属于光的衍射现象的是（　　） A．水面上树的倒影 B．光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑 C．肥皂膜在阳光下形成彩色条纹 D．光信号在光纤中传播 【答案】B 【解析】A、水面上树的倒影是由于光在水面处发生反射，与光的衍射无关，故A错误；B、光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑是光绕过圆盘发生衍射形成的，故B正确； C、肥皂膜在阳光下形成彩色条纹是光的薄膜干涉，与光的衍射无关，故C错误； D、光信号在光纤中传播是光的全反射的应用，与光的衍射无关，故D错误。 故选：B。 3．（2025·大兴模拟）关于光的应用，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头的增透膜应用了光的衍射原理 B．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率 C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个增透膜应用了全反射现象 D．光经过刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是由于光的衍射 【答案】D 【解析】A、照相机镜头的增透膜应用了光的干涉原理，故A错误；B、光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率，故B错误； C、拍摄玻璃橱窗内的物品时，在照相机镜头前加偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，从而使玻璃后的影像清晰，故C错误； D、光经过刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是由于光的明显衍射现象造成的，故D正确。 故选：D。 4．（2026高二上·衡阳期末）下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（　　） A．透镜上方看到牛顿环 B．泊松亮斑 C．光经过大头针尖时产生条纹 D．抽制高强度纤维细丝时用激光监控其粗细变化 【答案】A 【解析】A．牛顿环是利用了光的干涉原理，利用了两个表面反射光的干涉，故A正确； B．泊松亮斑是利用了光的圆盘衍射，故B错误； C． 光经过大头针尖时产生条纹利用光的衍射原理，故C错误； D．抽制高强度纤维细丝时根据障碍物尺寸不一样形成的衍射条纹不一样而控制粗细，利用了光的衍射现象，故D错误。 故选A。 5．（2025高二下·望城期末）如图所示，一束平行光垂直照射到有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2的间距和宽度都很小。下列说法正确的是（　　） A．光通过狭缝S1和S2时会发生衍射现象 B．无论用哪种频率的光照射双缝，光屏上都会呈现中间宽、两端窄的条纹 C．用蓝光照射时产生的条纹间距比用红光照射时产生的条纹间距大 D．若用白光照射双缝，光屏上会呈现一片白色 【答案】A 【解析】A．S1和S2是单缝，光通过狭缝S1和S2时会发生衍射现象，故A正确； B．用单一频率的光照射，屏上呈现的是等间距明暗相间的干涉条纹，故B错误； C．因为红光的波长比蓝光的波长长，由可知，红光产生的条纹间距大，故C错误； D．若用白光照射，则光屏上会呈现彩色的干涉条纹，故D错误。 故选A。 【B组拓展提升】 6．（2025·济南模拟）图甲和图乙是红、蓝两种单色光用同样的仪器形成的单缝衍射图样，图丙和图丁是红、蓝两种单色光用同样的仪器形成的双缝干涉图样。甲、乙、丙、丁四幅图样中用红光形成图样的是（　　） A．甲、丙 B．乙、丁 C．乙、丙 D．甲、丁 【答案】B 【解析】红光的波长比蓝光长，可知衍射现象更加明显，则图乙是红光的衍射图样；根据条纹间距表达式可知，红光的干涉条纹间距较大，可知丁为红光形成的双缝干涉图样。 故选B。 7．（2025·滨州模拟）某实验小组在激光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列说法正确的是（　　） A．图甲是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B．图乙是小圆孔衍射图样 C．图丙是双缝干涉图样 D．图丁是双缝干涉图样 【答案】C 【解析】AB．单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，可知图甲是小圆孔衍射图样，图乙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故AB错误； CD．衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则图丙是双缝干涉图样，图丁是单缝衍射图样，故C正确，D错误； 故答案为：C。 8．（2025高二下·济南期中）如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样，图中黑色部分代表亮条纹，对下列四幅图分析正确的是（　　） A．A是红光的衍射条纹 B．B是红光的衍射条纹 C．C图对应的色光频率更小 D．在同种介质中D图对应的色光波长更大 【答案】D 【解析】AB．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是双缝干涉现象；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为单缝衍射图样，红光波长长，所以红光衍射图样的是D，故AB错误； C．红光的频率小于紫光的频率，红光波长长，所以C图对应的色光频率更大，故C错误； D．红光的波长大于紫光的波长，在空气中D图对应的色光波长更大，故D正确。 故选：D。 9．（2025·山东模拟）洛埃德（H。Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉现象的装置。如图所示，缝光源S与光屏平行，从缝光源发出的光，一部分入射到平面镜M后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹，缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源。某次实验，S发出波长为的单色光，虚线上方的第3条亮条纹出现在N处。不考虑半波损失，下列说法正确的是（　　） A．若撤去平面镜M，光屏上将不再出现明暗相间的条纹 B．若缝光源S发出波长为的单色光，光屏上N处将出现第2条亮条纹 C．若将缝光源S下移少许，光屏上的条纹间距将变小 D．若将平面镜M右移少许，光屏上的条纹间距将变大 【答案】B 【解析】A．若撤去平面镜M，通过单缝光线会发生衍射，仍然可以观察到明暗相间的衍射条纹，故A错误； CD．缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源，由双缝干涉相邻两条亮间距公式 其中，，可得 若将缝光源S下移少许，则h变小，可知光屏上的条纹间距将变大；若将平面镜M右移少许，则不影响光源的像的位置，则光屏上的条纹间距不变，故CD错误； B．由可得 即，已知S发出波长为的单色光，虚线上方的第3条亮条纹出现在N处，则缝光源S发出波长为的单色光，光屏上N处将出现第2条亮条纹，故B正确。 故答案为：B。 【C组综合拓展】 10．（2025高二下·东坡期末）如图所示，一束由绿、橙、蓝三种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，在右侧光屏M、N、P处各呈现一亮线，不计光在三棱镜中的多次反射，以下说法正确的是（　　） A．光屏上的三条亮线由上到下的顺序是蓝、绿、橙 B．光屏上的三条亮线是光的干涉条纹 C．三种色光相比，照射到P处的色光在三棱镜中传播的时间最长 D．三种色光相比，照射到P处的色光最容易发生明显衍射 【答案】C 【解析】A．由于三种光中蓝光的频率最大，橙光的频率最小，由于频率大则折射率大，因蓝光折射率最大，橙光折射率最小，所以折射角最小所以向下偏折最大的是蓝光，最小的是橙光，由此可知光屏上的三条亮线由上到下的顺序是橙、绿、蓝，选项A错误； B．由于三种光的折射率不同，所以发生折射时折射角不同，所以三种光偏折的路径不同，则光屏上的三条亮线是光的折射造成的色散现象，选项B错误； C．三种色光相比，照射到P处的蓝光折射率最大，由光速和折射率的关系有 所以蓝光在棱镜中的速度最小，根据折射路径越往下在棱镜中传播距离最长，可知该蓝光在三棱镜中传播的时间最长，选项C正确； D．三种色光相比，照射到P处的蓝色光由于频率最大所以波长最短，则最不容易发生明显衍射，选项D错误。 故选C。 11．（2025·淄博模拟）抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，根据激光束越过细丝后在光屏上产生的条纹变化判断细丝的粗细变化，下列说法正确的是（　　） A．运用了光的衍射现象，屏上条纹变宽，说明细丝变细 B．运用了光的衍射现象，屏上条纹变宽，说明细丝变粗 C．运用了光的干涉现象，屏上条纹变宽，说明细丝变细 D．运用了光的干涉现象，屏上条纹变宽，说明细丝变粗 【答案】A 【解析】当障碍物的尺寸与波的波长相当或小于波的波长，会发生明显的衍射现象，该装置的原理是光的衍射现象，如果屏上条纹变宽，则细丝变细，故BCD错误，A正确。 故答案为：A。 学科网（北京）股份有限公司 $