2026人教版高中物理选择性必修第一册--4.5 光的衍射同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026人教版高中物理选择性必修第一册--4.5 光的衍射同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 349.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-22 16:11:36 | ||
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文档简介
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2026人教版高中物理选择性必修第一册
第四章 光
5 光的衍射
基础过关练
题组一 光的衍射现象
1.如图所示是单色光通过游标卡尺两测量爪间的狭缝后在光屏上呈现的三种图像。当游标卡尺两测量爪间的狭缝宽度从0.8 mm逐渐变小时,光屏上的图像的顺序是 ( )
A.abc B.cba C.bac D.cab
2.某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆盘后,分别得到如图甲、乙所示的图样,则下列说法错误的是 ( )
A.甲图属于圆孔衍射
B.乙图的亮斑是“泊松亮斑”,最早由泊松推算并在实验中观察到这个亮斑
C.不管是圆孔衍射还是圆盘衍射,图样的边缘轮廓都是模糊不清的
D.发生圆孔衍射时,图样中圆形光环的半径远大于圆孔的半径,即光绕到障碍物的影子里
题组二 光的衍射在实际中的应用
3.(创新题新情境)(多选题)(2024山西运城康杰中学月考)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。通过观察光屏上明暗相间条纹(如图乙所示),便可知道抽制出的细丝粗细是否合格。对于这种装置,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,表明细丝粗了
D.如果屏上条纹变宽,表明细丝细了
题组三 光的衍射和干涉的比较
4.(2025江苏盐城五校联考)如图所示的四种明暗相间的条纹分别是绿光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、黄光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。四幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是 ( )
A.紫红绿黄 B.绿黄紫红
C.紫黄绿红 D.绿红紫黄
5.(2025山东滨州期末)五棱镜是单反相机取景的反光装置,其作用是将对焦屏上左右颠倒的图像矫正过来,使取景看到的图像与直接看到的景物方位完全一致,使操作者能够正确地取景和对焦。某生产车间对其生产的某块五棱镜ABCDE进行质检时,让甲、乙两种单色光组成的细光束从空气垂直于CD边射入棱镜,经两次反射后,光线垂直于DE边射出,但在BC边发现有部分甲光射出,其光路图如图所示。则 ( )
A.甲光的频率比乙光的频率大
B.在五棱镜中,甲光的传播速度比乙光的传播速度小
C.甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象
D.通过同一双缝干涉装置,甲光的干涉条纹间距小于乙光的干涉条纹间距
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 游标卡尺两测量爪间的狭缝越小,衍射现象越明显,选项A正确。
2.B 根据衍射条纹的特点可知甲图属于圆孔衍射,选项A正确;乙图的亮斑是“泊松亮斑”,最早由泊松先推算出这个亮斑,但泊松认为这是非常荒谬的,后来阿拉果在实验中观察到了这个亮斑,选项B错误;不管是圆孔衍射还是圆盘衍射,图样的边缘轮廓都是模糊不清的,选项C正确;发生圆孔衍射时,圆图样中形光环的半径远大于圆孔的半径,即光绕到障碍物的影子里,选项D正确。
方法技巧
判断圆孔衍射与圆盘衍射
圆孔衍射:中间是大亮斑,周围为明暗相间的圆环
圆盘衍射:阴影中心有个小亮斑
3.BD 由题意知条纹的形成属于光的衍射现象,选项A错误,B正确;由光的衍射现象规律可知,如果屏上条纹变宽,表明细丝变细了,选项C错误,D正确。
4.B 双缝干涉的图样是明暗相间的条纹,所有亮条纹宽度相同且等间距,故从左向右第一个与第三个是双缝干涉图样,根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知波长λ越大,Δx越大,故a对应绿光,c对应紫光。单缝衍射条纹图样中中间条纹明亮且宽大,越向两侧宽度越小、越暗,而波长越大,中央亮条纹越宽,故b是黄光的单缝衍射图样,而d是红光的单缝衍射图样。故从左往右排列亮条纹的颜色依次是绿、黄、紫、红,选项B正确,A、C、D错误。
方法技巧
区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
(1)根据条纹的宽度区分:双缝干涉图样的亮条纹是等宽的,相邻亮条纹间的距离也是相等的;而单缝衍射图样中,中央亮条纹最宽,两侧的条纹变窄。
(2)根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹从中央亮条纹往两侧亮度变化很小;而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗。
5.C 由图可知,光线在BC界面上,以相同的入射角入射的甲、乙两种光,甲光发生了折射和反射,乙光发生了全反射,说明甲光发生全反射的临界角较大,根据sin C=,可知该棱镜对乙光的折射率比对甲光的大,折射率越大,频率越大(破题关键),所以甲光的频率比乙光小,选项A错误;根据v=,可知在五棱镜中,甲光的传播速度比乙光的传播速度大,选项B错误;根据c=λf,可知甲光的波长较长,甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象,选项C正确;根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,甲光的波长较长,可知通过同一双缝干涉装置,甲光的干涉条纹间距大于乙光的干涉条纹间距,选项D错误。
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第四章 光
5 光的衍射
基础过关练
题组一 光的衍射现象
1.如图所示是单色光通过游标卡尺两测量爪间的狭缝后在光屏上呈现的三种图像。当游标卡尺两测量爪间的狭缝宽度从0.8 mm逐渐变小时,光屏上的图像的顺序是 ( )
A.abc B.cba C.bac D.cab
2.某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆盘后,分别得到如图甲、乙所示的图样,则下列说法错误的是 ( )
A.甲图属于圆孔衍射
B.乙图的亮斑是“泊松亮斑”,最早由泊松推算并在实验中观察到这个亮斑
C.不管是圆孔衍射还是圆盘衍射,图样的边缘轮廓都是模糊不清的
D.发生圆孔衍射时,图样中圆形光环的半径远大于圆孔的半径,即光绕到障碍物的影子里
题组二 光的衍射在实际中的应用
3.(创新题新情境)(多选题)(2024山西运城康杰中学月考)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。通过观察光屏上明暗相间条纹(如图乙所示),便可知道抽制出的细丝粗细是否合格。对于这种装置,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,表明细丝粗了
D.如果屏上条纹变宽,表明细丝细了
题组三 光的衍射和干涉的比较
4.(2025江苏盐城五校联考)如图所示的四种明暗相间的条纹分别是绿光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、黄光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。四幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是 ( )
A.紫红绿黄 B.绿黄紫红
C.紫黄绿红 D.绿红紫黄
5.(2025山东滨州期末)五棱镜是单反相机取景的反光装置,其作用是将对焦屏上左右颠倒的图像矫正过来,使取景看到的图像与直接看到的景物方位完全一致,使操作者能够正确地取景和对焦。某生产车间对其生产的某块五棱镜ABCDE进行质检时,让甲、乙两种单色光组成的细光束从空气垂直于CD边射入棱镜,经两次反射后,光线垂直于DE边射出,但在BC边发现有部分甲光射出,其光路图如图所示。则 ( )
A.甲光的频率比乙光的频率大
B.在五棱镜中,甲光的传播速度比乙光的传播速度小
C.甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象
D.通过同一双缝干涉装置,甲光的干涉条纹间距小于乙光的干涉条纹间距
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 游标卡尺两测量爪间的狭缝越小,衍射现象越明显,选项A正确。
2.B 根据衍射条纹的特点可知甲图属于圆孔衍射,选项A正确;乙图的亮斑是“泊松亮斑”,最早由泊松先推算出这个亮斑,但泊松认为这是非常荒谬的,后来阿拉果在实验中观察到了这个亮斑,选项B错误;不管是圆孔衍射还是圆盘衍射,图样的边缘轮廓都是模糊不清的,选项C正确;发生圆孔衍射时,圆图样中形光环的半径远大于圆孔的半径,即光绕到障碍物的影子里,选项D正确。
方法技巧
判断圆孔衍射与圆盘衍射
圆孔衍射:中间是大亮斑,周围为明暗相间的圆环
圆盘衍射:阴影中心有个小亮斑
3.BD 由题意知条纹的形成属于光的衍射现象,选项A错误,B正确;由光的衍射现象规律可知,如果屏上条纹变宽,表明细丝变细了,选项C错误,D正确。
4.B 双缝干涉的图样是明暗相间的条纹,所有亮条纹宽度相同且等间距,故从左向右第一个与第三个是双缝干涉图样,根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知波长λ越大,Δx越大,故a对应绿光,c对应紫光。单缝衍射条纹图样中中间条纹明亮且宽大,越向两侧宽度越小、越暗,而波长越大,中央亮条纹越宽,故b是黄光的单缝衍射图样,而d是红光的单缝衍射图样。故从左往右排列亮条纹的颜色依次是绿、黄、紫、红,选项B正确,A、C、D错误。
方法技巧
区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
(1)根据条纹的宽度区分:双缝干涉图样的亮条纹是等宽的,相邻亮条纹间的距离也是相等的;而单缝衍射图样中,中央亮条纹最宽,两侧的条纹变窄。
(2)根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹从中央亮条纹往两侧亮度变化很小;而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮,两侧的亮条纹逐渐变暗。
5.C 由图可知,光线在BC界面上,以相同的入射角入射的甲、乙两种光,甲光发生了折射和反射,乙光发生了全反射,说明甲光发生全反射的临界角较大,根据sin C=,可知该棱镜对乙光的折射率比对甲光的大,折射率越大,频率越大(破题关键),所以甲光的频率比乙光小,选项A错误;根据v=,可知在五棱镜中,甲光的传播速度比乙光的传播速度大,选项B错误;根据c=λf,可知甲光的波长较长,甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象,选项C正确;根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,甲光的波长较长,可知通过同一双缝干涉装置,甲光的干涉条纹间距大于乙光的干涉条纹间距,选项D错误。
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