10.5 光的干涉、衍射和偏振 专项训练 -2027届高考物理一轮复习100考点精练

**基本信息** 聚焦光的波动性核心考点，通过30道精选例题构建"现象识别-原理解析-实验应用"的递进训练体系，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|---------|---------|---------| |光的干涉|12题|双缝/薄膜干涉、条纹计算|由干涉条件推导条纹间距公式，关联波长与折射率关系| |光的衍射|5题|单缝/圆孔衍射、泊松亮斑|通过现象对比建立衍射与干涉的区别联系| |光的偏振|8题|偏振片应用、立体电影原理|从横波特性延伸至偏振态分析及实际应用| |综合实验|5题|波长测量、平面检测|整合干涉/衍射原理解决实际测量问题，培养科学探究能力|

2027高考物理一轮复习100考点精练 第十章 光学 考点10.5 光的干涉、衍射和偏振 【考点精练】 1 （2026河北衡水模拟）如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源O，它发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色（如图乙）。设b光的折射率为nb，下列说法正确的是（　　） A．在水中，a光的波长比b光大 B．在水中，a光的传播速度比b光小 C．复色光圆形区域的面积为S= D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，b光的干涉条纹间距比a光大 答案 AC 解析 由图乙可知，a光的照射面积大，根据全反射临界角公式sinC=1/n，可知a光的折射率较小，波长较大，A正确；根据光速v=c/n可知，在水中，a光的传播速度比b光大，B错误；设复色光圆形区域的半径为r，在复色光圆形区域的边缘，b光刚好发生全反射，根据全反射临界角公式sinC=1/n，结合几何关系，sinC=，复色光圆形区域的面积为S=, 联立解得S，C正确； 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的波长比b光大，根据双缝干涉条纹间隔公式，可知b光的干涉条纹间距比a光小，D错误。 2 （2026年5月山东济宁质检）某小组用如图所示的装置测量激光的波长。激光经透明薄板反射与折射后形成两束相干光，再分别经反射镜和反射，在接收屏上出现干涉条纹。此时屏上处为亮条纹（记为第1条亮条纹），将向右平移过程中，观察到处明暗交替，当P处出现第n条亮条纹时，平移的距离为d，则该激光的波长为（        ） A. B. C. D. 答案 A 解析 该装置的原理类似于迈克尔孙干涉仪。当平面镜向右平移的距离为d，经过平面镜反射的光往返经过平移段，总光程差增加了△x=2d，屏上处为亮条纹（记为第1条亮条纹），当P处出现第n条亮条纹时，说明亮条纹级次变化了（n-1）级，相邻亮条纹对应的光程差变化了1个波长，因此满足2d=（n-1）λ，解得λ=，A正确。 3 （2026上海模拟）我们生活在光的世界里，感受美妙的光，探索神秘的光。 下列如图所示的现象中，成因主要是由于干涉引起的是（　　） A．图甲所示的泊松亮斑 B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮 C．图丙所示中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗 D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹 答案 D 解析 图甲所示的泊松亮斑属于光的衍射，A错误； 图乙所示水中的气泡看上去特别明亮属于光的全反射现象，B错误； 图丙所示中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗属于单缝衍射现象，C错误；图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹是薄膜干涉现象，成因主要是由于干涉引起的，D正确。 4. （2025届江苏泰州高三年级二模联考）有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示，则可以实现的是（　　） A. 两偏振片的透振方向相同 B. 两偏振片的透振方向相垂直 C. 两偏振片同时旋转90°“挡板”会消失 D. 将一片塑料偏振片旋转90°“挡板”依然存 【答案】B 【解析】．偏振片的特点为当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时，偏振光可以全部通过偏振片，当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光不能通过偏振片，则在中间区域的放垂直偏振片和水平偏振片，将两偏振片卷起来，自然光通过两片偏振方向互相垂直的偏振片时，光强减弱，形成黑影，看起来就像一块挡板，故A错误，B正确； 两偏振片同时旋转90°“挡板”， 偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直，所以光不能通过两片偏振片，“挡板”不会消失，故C错误； 将一片塑料偏振片旋转90°，偏振片偏振方向与偏振光方向平行，偏振光可以全部通过偏振片“挡板”消失，故D错误。 5.（2025年5月山东潍坊市高考三模） 附有肥皂膜的铁丝圈竖直放置于单色线性光源一侧，肥皂膜的纵截面形状如图所示，则从光源一侧顺着入射光线看到的图样可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】．薄膜干涉是光照射到薄膜上时，薄膜前后表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象，同一条亮条纹或暗条纹对应的薄膜厚度相等，所以条纹是水平的，AB错误； 肥皂膜越厚，两列相干光源路程差越大，条纹越窄；从上往下，肥皂膜越来越厚，条纹越来越窄，C错误，D正确。 6. (内蒙古2025年普通高等学校招生全国统一考试第三次模拟)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变大的是（　　） A. 调用更粗的头发丝 B. 调用紫色激光照双缝 C. 增大纸板与墙面的距离 D. 减小光源与纸板的距离 【答案】C 【解析】．根据干涉条纹间距表达式有△x=λ 当换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距△x变小，故A错误； 结合上述，换用紫色激光照双缝，波长λ变短，则相邻两条亮纹中央间距△x变小，故B错误； 结合上述，增大纸板与墙面的距离L，则相邻两条亮纹中央间距△x变大，故C正确； 结合上述，减小光源与纸板的距离L，不会影响相邻两条亮纹中央间距△x，故D错误。 7. （2025年5月东北三省精准质检）某量子通信卫星搭载了基于光子晶体的“空间光子处理器”，其核心模块包含光纤波导、双缝干涉仪及偏振调制器。卫星以高速绕地球运行时，向地面发射调制后的单光子信号。下列说法正确的是（　　） A. 调制后的单光子能量与光子频率无关 B. 双缝干涉仪中若使用蓝光替换红光，干涉条纹间距会减小 C. 卫星远离地面时，接收端检测到的光信号频率会降低，属于多普勒效应 D. 光的偏振现象证明了光是纵波 【答案】BC 【解析】根据光子能量公式E=hv可知光子的能量与频率有关，A错误； 在双缝干涉中，用蓝光替换红光后，入射光的波长变小，根据△x=λ可知干涉条纹间距会变小，B正确； C．当卫星远离地面时，由于卫星离地球越来越远，地球表面接收端检测到的光信号频率会比光信号原始频率小，属于多普勒效应，C正确； D．偏振现象证明了光是横波，D错误。 8. (2025年4月浙江稽阳联谊学校高三联考)下列关于光的现象中，说法正确的是（　　） A. 图甲，潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，是因为光的折射 B. 图乙，将玻璃板之间的垫片向左移动，条纹会向右移 C. 图丙，增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度将变宽，亮度将增加 D. 图丁，3D电影的原理是光的干涉 【答案】A 【解析】．潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里是光的折射现象，故A正确； 垫片向左移动后，空气薄膜夹角增大，由可知条纹间距变小，条纹要向左移动，故B错误；发生单缝衍射时当狭缝个数增加，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加，故C错误；3D电影的原理是利用光的偏振现象，故D错误。 9. (湖北省2025届八校三统联考) 光的干涉现象在工业技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一透明板压在另一透明板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让红光和蓝光分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. a图是红光，b图是蓝光 B. 将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，也能得到如图所示的条纹 C. 条纹间距之比等于波长之比 D. 若将薄片的厚度增加，则条纹间距减小 【答案】CD 【解析】．根据 可得条纹间距之比为 若将薄片的厚度d增加，则条纹间距减小，由图可知a图的条纹间距小于b图的条纹间距，所以a的波长小于b的波长，而红光的波长大于蓝光的波长，故A错误，CD正确； 此图的干涉现象，若将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，产生的是衍射现象，故不能得到如图所示的条纹，故B错误。 10. (湖北省2025届八校三统联考)在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝的光程差为实验用光波波长的1.5倍，为连线中垂线与光屏的交点。光屏上点到的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则处和处将分别呈现（ ） A. 亮条纹、暗条纹 B. 亮条纹、亮条纹 C. 暗条纹、亮条纹 D. 暗条纹、暗条纹 【答案】C 【解析】光源S到缝的光程差为实验用光波波长的1.5倍，到处的光程一样，则光源S到处的光程差就等于光波波长的1.5倍，所以是暗条纹；光屏上点到的光程差为实验用光波波长的2.5倍，则光源S到处的光程差等于光波波长，所以为亮条纹。故选C。 11. （湖北省部分高中协作体2025届三统联考）光刻机又名“掩模对准曝光机”，是制造芯片的核心装备，它是利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。则加上液体后，下列说法中正确的是（　　） A. 紫外线进入液体后光子能量增加 B. 紫外线在液体中的波长比在真空中短 C. 传播相等的距离，紫外线在液体中比在真空中的时间长 D. 紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射 【答案】BC 【解析】．紫外线进入液体后,频率不变，则光子的能量不变，故A错误； 由公式可知，紫外线在液体中传播速度小于真空中的传播速度，由可知，紫外线在液体中的波长比在真空中短，由可知，传播相等的距离，紫外线在液体中比在真空中的时间长，故BC正确；外线在液体中波长变短，由发生明显衍射的条件可知，紫外线在液体中比在空气中更不容易发生衍射，故D错误。 12. （湖北省部分高中协作体2025届三统联考）利用薄膜干涉可以测量圆柱形金属丝的直径。已知待测金属丝与标准圆柱形金属丝的直径相差很小（约为微米量级），实验装置如图1所示，和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图2所示，测得相邻明条纹的间距为。下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设两标准平面的玻璃板之间的夹角为，由空气薄膜的干涉条件可知 由题设条件有 联立解得 故选B。 13. (山东德州2025年5月冲刺模拟)如图甲所示，凸透镜放置在水平玻璃板上，波长为的单色光竖直向下照射，呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环，P处位于亮环上。下列说法正确的是（　　） A. 仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，P处仍位于亮环上 B. 对凸透镜施加向下的压力，同一级亮环的半径将变小 C. 仅将入射光的波长调整为，则P处位于暗环上 D. 空气膜厚度为（k=1，2，3…）的位置均位于暗环上 【答案】A 【解析】．P处位于亮环上，P处干涉加强，根据薄膜干涉原理有（m=1，2，3…） 根据折射率的规律有 解得（m=1，2，3…） 仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，上述表达式仍然成立，只是整数m将增大，可知，P处仍然为干涉加强位置，即P处仍位于亮环上，故A正确； B．对凸透镜施加向下的压力，凸透镜与水平玻璃板间的薄膜厚度减小，结合上述可知，同一厚度对应的亮条纹对应的位置将外移，可知，同一级亮环的半径将变大，故B错误； C．仅将入射光的波长调整为，根据折射率的规律有 根据薄膜干涉原理有（m=1，2，3…） 解得（m=1，2，3…） 可知，仅将入射光的波长调整为，则P处位于亮环上，故C错误； D．空气膜厚度为（k=1，2，3…） 若该处为干涉减弱，根据薄膜干涉原理有（m=1，2，3…） 根据折射率的规律有 解得 可知，折射率满足上述表达式时，空气膜厚度为（k=1，2，3…）的位置均位于暗环上。若该处为干涉加强，根据薄膜干涉原理有（m=1，2，3…） 根据折射率的规律有 解得 可知，折射率满足上述表达式时，空气膜厚度为（k=1，2，3…）的位置均位于亮环上，故D错误。 14（2026上海模拟）（多选）下列有关光现象的说法正确的是（　　） A． 拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加入射光的强度 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C．用光导纤维传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理 D．双缝干涉实验中，若仅将入射光由蓝光改为红光，则条纹间距变小 答案 BC 解析 拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，A错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，B正确；用光导纤维传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理，C正确；根据双缝干涉条纹间隔公式可知，双缝干涉实验中，若仅将入射光由波长较短的蓝光改为波长较长的红光，则条纹间距变大，D错误。 15 （2026甘肃岷县三模）对下列四幅图所涉及的光学现象及相应的描述正确的是(      ) A.图甲中五颜六色的彩虹是光发生衍射的结果 B.图乙中医用内窥镜利用了光的全反射现象 C.图丙中用偏振眼镜观看立体电影。说明光是一种纵波 D.图丁中肥皂泡在阳光照射下呈现彩色的条纹是由于光的折射 答案：B 解析：图甲中五颜六色的彩虹是光的色散（主要是光的折射）现象，故A错误； 医用内窥镜利用的是光的全反射原理，故B正确； 图丙中用偏振眼镜观看立体电影，利用了光的偏振原理，说明光是一种横波，故C错误； 阳光下彩色的肥皂泡是光的干涉现象，肥皂泡的前后表面反射光发生干涉形成彩色条纹，故D错误。 16 如图所示，横截面为等边三角形的棱镜ABC，一束平行于截面的复色光从空气射向AB边的D点，BD长为AB长的四分之一，入射方向与AB边的夹角为，进入三棱镜折射后分为a、b两束单色光，a光偏折到BC边的E点，b光偏折到F点，已知，则下列判断正确的是（　　）   A．a光的频率小于b光的频率 B．a光在棱镜中传播速度较大 相似题纠错详情收藏加入试题篮C．入射方向与边AB垂直时，a光不能从BC边出射 D．分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距较大2017·江西南昌·二模 单选题-单题|困难 (0.4解答案答案 答案 C 解析 由图可知，入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角， 根据折射定律，n=，可知a光的折射率大于b光的折射率，根据折射率大频率高，可知a光的频率大于b光的频率，A错误；根据v=c/n，可知a光在棱镜中传播速度较小，B错误；棱镜对a光折射率n==，a光从棱镜射向空气的全反射临界角正弦值sinC=1/n=。相似题纠错详情收藏加入试题篮入射方向与边AB垂直时，a光在BC边的入射角为60°，由sin60°=，发生全反射，所以a光不能从BC边出射, C正确；根据双缝干涉条纹间隔公式，可知分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置，波长较小的a光干涉条纹间距较小，D错误。-单题|困难 (0.4解析) 名校 解析 17 (2024·广西卷，9)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a≪l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是(　　) A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为nλ D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ 答案　AD 解析　根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知Δxλλ，故A正确，B错误;若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，则有λf＝c，v＝λ1f，其中c为真空中的光速，则λ1，故C错误;若将整套装置完全没入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，根据Δxλ2得λ2，结合C选项的分析可知λ2，所以n1λ，故D正确。 18 (2022·山东卷，10)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是(　　) A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C.照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D.照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 答案　ACD 解析　题图乙中间部分为等间距条纹，所以题图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确;狭缝越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，题图丙中亮条纹宽度减小，故B错误;根据条纹间距公式Δxλ可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，题图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确;照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确。 19 (2024·江苏卷，2)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到(　　) A.两镜片都变亮 B.两镜片都变暗 C.两镜片没有任何变化 D.左镜片变暗，右镜片变亮 答案　D 解析　立体眼镜的左、右两镜片为透振方向相互垂直的偏振片，开始时左镜片明亮、右镜片暗，则手机液晶屏幕发出的光的振动方向与左镜片的透振方向一致，手机屏幕旋转90°，其屏幕发出的光的振动方向与右镜片的透振方向一致，则左镜片变暗，右镜片变亮，D正确。 20 (多选)如图所示为一束太阳光射到截面为六边形的冰晶上时的光路图，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，a光的传播速度较小 B.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹中心间距较大 C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小 D.用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹更宽 答案　BD 解析　太阳光射入六边形冰晶时，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律n知，冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由v可知，在冰晶中，a光的传播速度较大，故A错误;a光的折射率小于b光的折射率，故a光的频率小于b光的频率，由c＝λf可知a光的波长大于b光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式Δxλ知a光相邻条纹中心间距较大，故B正确;由临界角公式sin C可知，a光的折射率较小，a光的临界角较大，故C错误;由于a光的波长大于b光的波长，在同一单缝衍射装置中，入射光的波长越长，中央亮条纹越宽，则a光中央亮条纹更宽，故D正确。 21.(2023·重庆卷，5)某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大，则(　　) A.在空气中传播时，a光的波长比b光的大 B.在水中传播时，a光的速度比b光的大 C.在水中传播时，a光的频率比b光的小 D.由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小 答案　D 解析　由题意知Δxa<Δxb，根据相邻两条亮条纹中心的间距公式Δxλ，可知λa<λb，故A错误;根据折射定律n，a、b光以相同的入射角由水斜射入空气时，a光的折射角比b光的大，可知na>nb，根据光在介质中的传播速度与折射率的关系n，可知在水中传播时va<vb，故B错误;在水中传播时，a光的折射率比b光的大，所以a光的频率比b光的大，故C错误;由水射向空气时，根据n可知Ca<Cb，故D正确。 22.(2025·八省联考内蒙古卷，2)增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图所示，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为(　　) 答案　C 解析　由题图可知2和3两束光传播方向相同，在P处相干减弱，所以两束光在P处是波谷与波峰相遇，故C正确。 23.关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是(　　) 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，而丁实验是光的衍射条纹，故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，则干涉条纹中心间距不相等，故B错误;根据干涉条纹间距公式Δxλ可知，丙实验中，产生的条纹间距越大，则波长越长，频率越小，故C错误;丁实验中，若减小单缝的宽度，衍射现象更明显，则中央条纹会变宽，故D正确。 24.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　出现第3条暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为(2n－1)(2×3－1)λ，而λ，所以|r1－r2|λ，故D正确。 25.(2023·山东卷，5)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图，G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是(　　) A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 答案　A 解析　由题意知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增加的高度大于C增加的高度，所以标准平面石英板被顶起，劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动，故A正确。 26.(多选)(2025·河北省联考)如图甲所示，等腰△ABC为一棱镜的横截面，AB＝AC;一平行于BC边的细光束从AB边射入棱镜，在BC边经过一次反射后从AC边射出，出射光分成了不同颜色的Ⅰ、Ⅱ两束光。图乙是这两束光分别通过相同的双缝和单缝装置后形成的图样，下列说法正确的是(　　) A.Ⅰ光的波长比Ⅱ光的长 B.Ⅰ光在棱镜中的传播速度比Ⅱ光的小 C.图乙中a是Ⅱ光的干涉图样 D.图乙中c是Ⅰ光的衍射图样 答案　AD 解析　由折射定律可得，Ⅱ光的折射角小，折射率大，所以Ⅱ光的频率大，波长短，故A正确;由n得，Ⅰ光在棱镜中的传播速度比Ⅱ光的大，故B错误;干涉条纹间距与波长成正比，Ⅱ光的波长短，题图乙中a是Ⅰ光的干涉图样，故C错误;衍射图样中央亮条纹宽度与波长成正比，题图乙中c是Ⅰ光的衍射图样，故D正确。 27.(多选)如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c。则下列说法正确的是(　　) A.用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B.用a、b光分别做双缝干涉实验时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 C.在水中a光的临界角大于b光的临界角 D.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光 答案　ACD 解析　由题图可知，单色光a的偏折程度小于单色光b的偏折程度，根据折射定律n知，na<nb，则λa>λb，根据双缝干涉条纹的间距公式Δxλ可知，在d、l相同的条件下，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A正确;用a、b光分别做双缝干涉时，干涉条纹宽度都是均匀的，B错误;由全反射临界角公式sin C知，折射率n越大，临界角C越小，则在水中a光的临界角大于b光的临界角，C正确;若a光与b光以相同入射角从水中射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光，D正确。 28.如图所示，一束含有两种频率的复色光斜射向一块厚玻璃砖，玻璃砖的另一面涂有水银，光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入射面一侧射出，分成了两束单色光a和b，则下列说法正确的是(　　) A.a、b两束出射光不会是平行的 B.用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 C.在玻璃砖中a光的速度比b光的速度小 D.若将该复色光从玻璃砖斜射向空气中，逐渐增大光在玻璃中的入射角，b光最先消失 答案　D 解析　作出光路图如图所示，因为a、b两光在刚开始射入左边表面的折射角与反射后在左边表面的入射角均相等，可知出射光束一定相互平行，A错误;由于b光偏折大，因此b光的折射率大，频率大，即b光的波长小于a光的波长，结合Δxλ可知用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，b光干涉条纹间距小于a光干涉条纹间距，B错误;根据n可知，折射率越大，速度越小，故b光在玻璃砖中的速度小，C错误;由sin C可得，从玻璃斜射向空气中，b光发生全反射的临界角小，故b光最先消失，D正确。 29 ..(多选)(2024·湖南卷，9)1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)，平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是(　　) A.沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C.若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D.若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动 答案　BC 解析　画出平面镜略与水平面有微小夹角的干涉光路图，如图甲所示，其中S、S1或S、S2相当于双缝干涉实验中的双缝。沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误;同理可知，沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，相当于双缝的间距d增大，双缝到光屏间的距离l不变，由Δxλ可知，干涉条纹间距减小，故B正确;画出θ＝0°时的干涉光路图，如图乙所示，其中S、S'相当于双缝干涉实验中的双缝，沿OA向右或沿AO向左略微平移平面镜，虚像S'位置不变，即双缝的间距d不变，双缝到光屏间的距离l不变，由Δxλ可知，干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误。 30如图所示，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖，∠B＝90°，一束频率为f＝6×1014 Hz的光线从AB面中点处垂直射入棱镜，在AC面发生全反射，从BC面射出后，进入双缝干涉装置。已知AC长度L＝0.3 m，双缝间距d＝0.2 mm，光屏与双缝间距离l＝1.0 m，光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s。求: (1)玻璃砖对该光线的折射率的最小值n; (2)光线在玻璃砖中传播的最短时间t; (3)光屏上相邻亮条纹的间距Δx。 答案　(1)　(2)1×10－9 s　(3)2.5 mm 解析　(1)由几何关系知，光线在AC面发生全反射的入射角为45°，可知临界角C≤45°，由sin C得n≥，即折射率的最小值为。 (2)由几何关系可知，光线在玻璃砖中传播距离sL，光线在玻璃砖中的传播速度v 传播时间t 可得t，当n最小时，有最短时间，解得最短时间t＝1×10－9 s。 (3)由λ和Δxλ联立代入数据解得 Δx＝2.5 mm。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027高考物理一轮复习100考点精练 第十章 光学 考点10.5 光的干涉、衍射和偏振 【考点精练】 1 （2026河北衡水模拟）如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源O，它发出两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为a光的颜色（如图乙）。设b光的折射率为nb，下列说法正确的是（　　） A．在水中，a光的波长比b光大 B．在水中，a光的传播速度比b光小 C．复色光圆形区域的面积为S= D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，b光的干涉条纹间距比a光大 2 （2026年5月山东济宁质检）某小组用如图所示的装置测量激光的波长。激光经透明薄板反射与折射后形成两束相干光，再分别经反射镜和反射，在接收屏上出现干涉条纹。此时屏上处为亮条纹（记为第1条亮条纹），将向右平移过程中，观察到处明暗交替，当P处出现第n条亮条纹时，平移的距离为d，则该激光的波长为（        ） A. B. C. D. 3 （2026上海模拟）我们生活在光的世界里，感受美妙的光，探索神秘的光。 下列如图所示的现象中，成因主要是由于干涉引起的是（　　） A．图甲所示的泊松亮斑 B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮 C．图丙所示中央条纹特别宽特别亮，两侧的亮纹比较窄比较暗 D．图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹 4. （2025届江苏泰州高三年级二模联考）有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示，则可以实现的是（　　） A. 两偏振片的透振方向相同 B. 两偏振片的透振方向相垂直 C. 两偏振片同时旋转90°“挡板”会消失 D. 将一片塑料偏振片旋转90°“挡板”依然存 5.（2025年5月山东潍坊市高考三模） 附有肥皂膜的铁丝圈竖直放置于单色线性光源一侧，肥皂膜的纵截面形状如图所示，则从光源一侧顺着入射光线看到的图样可能是（　　） A. B. C. D. 6. (内蒙古2025年普通高等学校招生全国统一考试第三次模拟)某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变大的是（　　） A. 调用更粗的头发丝 B. 调用紫色激光照双缝 C. 增大纸板与墙面的距离 D. 减小光源与纸板的距离 7. （2025年5月东北三省精准质检）某量子通信卫星搭载了基于光子晶体的“空间光子处理器”，其核心模块包含光纤波导、双缝干涉仪及偏振调制器。卫星以高速绕地球运行时，向地面发射调制后的单光子信号。下列说法正确的是（　　） A. 调制后的单光子能量与光子频率无关 B. 双缝干涉仪中若使用蓝光替换红光，干涉条纹间距会减小 C. 卫星远离地面时，接收端检测到的光信号频率会降低，属于多普勒效应 D. 光的偏振现象证明了光是纵波 8. (2025年4月浙江稽阳联谊学校高三联考)下列关于光的现象中，说法正确的是（　　） A. 图甲，潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，是因为光的折射 B. 图乙，将玻璃板之间的垫片向左移动，条纹会向右移 C. 图丙，增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度将变宽，亮度将增加 D. 图丁，3D电影的原理是光的干涉 9. (湖北省2025届八校三统联考) 光的干涉现象在工业技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一透明板压在另一透明板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让红光和蓝光分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. a图是红光，b图是蓝光 B. 将两种颜色的光分别通过狭窄的单缝，也能得到如图所示的条纹 C. 条纹间距之比等于波长之比 D. 若将薄片的厚度增加，则条纹间距减小 10. (湖北省2025届八校三统联考)在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝的光程差为实验用光波波长的1.5倍，为连线中垂线与光屏的交点。光屏上点到的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则处和处将分别呈现（ ） A. 亮条纹、暗条纹 B. 亮条纹、亮条纹 C. 暗条纹、亮条纹 D. 暗条纹、暗条纹 11. （湖北省部分高中协作体2025届三统联考）光刻机又名“掩模对准曝光机”，是制造芯片的核心装备，它是利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。则加上液体后，下列说法中正确的是（　　） A. 紫外线进入液体后光子能量增加 B. 紫外线在液体中的波长比在真空中短 C. 传播相等的距离，紫外线在液体中比在真空中的时间长 D. 紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射 12. （湖北省部分高中协作体2025届三统联考）利用薄膜干涉可以测量圆柱形金属丝的直径。已知待测金属丝与标准圆柱形金属丝的直径相差很小（约为微米量级），实验装置如图1所示，和是具有标准平面的玻璃平晶，为标准金属丝，直径为；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图2所示，测得相邻明条纹的间距为。下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 13. (山东德州2025年5月冲刺模拟)如图甲所示，凸透镜放置在水平玻璃板上，波长为的单色光竖直向下照射，呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环，P处位于亮环上。下列说法正确的是（　　） A. 仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，P处仍位于亮环上 B. 对凸透镜施加向下的压力，同一级亮环的半径将变小 C. 仅将入射光的波长调整为，则P处位于暗环上 D. 空气膜厚度为（k=1，2，3…）的位置均位于暗环上 14（2026上海模拟）（多选）下列有关光现象的说法正确的是（　　） A． 拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加入射光的强度 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C．用光导纤维传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理 D．双缝干涉实验中，若仅将入射光由蓝光改为红光，则条纹间距变小 15 （2026甘肃岷县三模）对下列四幅图所涉及的光学现象及相应的描述正确的是(      ) A.图甲中五颜六色的彩虹是光发生衍射的结果 B.图乙中医用内窥镜利用了光的全反射现象 C.图丙中用偏振眼镜观看立体电影。说明光是一种纵波 D.图丁中肥皂泡在阳光照射下呈现彩色的条纹是由于光的折射 16 如图所示，横截面为等边三角形的棱镜ABC，一束平行于截面的复色光从空气射向AB边的D点，BD长为AB长的四分之一，入射方向与AB边的夹角为，进入三棱镜折射后分为a、b两束单色光，a光偏折到BC边的E点，b光偏折到F点，已知，则下列判断正确的是（　　）   A．a光的频率小于b光的频率 B．a光在棱镜中传播速度较大 相似题纠错详情收藏加入试题篮C．入射方向与边AB垂直时，a光不能从BC边出射 D．分别将a、b两束光通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距较大2017·江西南昌·二模 单选题-单题|困难 (0.4解答案答案 -单题|困难 (0.4解析) 名校 解析 17 (2024·广西卷，9)如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a≪l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ。下列说法正确的是(　　) A.光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为λ B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为λ C.若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为nλ D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为λ 18 (2022·山东卷，10)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是(　　) A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C.照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D.照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 19 (2024·江苏卷，2)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到(　　) A.两镜片都变亮 B.两镜片都变暗 C.两镜片没有任何变化 D.左镜片变暗，右镜片变亮 20 (多选)如图所示为一束太阳光射到截面为六边形的冰晶上时的光路图，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，a光的传播速度较小 B.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹中心间距较大 C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小 D.用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹更宽 21.(2023·重庆卷，5)某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大，则(　　) A.在空气中传播时，a光的波长比b光的大 B.在水中传播时，a光的速度比b光的大 C.在水中传播时，a光的频率比b光的小 D.由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小 22.(2025·八省联考内蒙古卷，2)增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图所示，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为(　　) 23.关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是(　　) 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 24.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为(　　) A. B. C. D. 25.(2023·山东卷，5)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图，G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是(　　) A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 26.(多选)(2025·河北省联考)如图甲所示，等腰△ABC为一棱镜的横截面，AB＝AC;一平行于BC边的细光束从AB边射入棱镜，在BC边经过一次反射后从AC边射出，出射光分成了不同颜色的Ⅰ、Ⅱ两束光。图乙是这两束光分别通过相同的双缝和单缝装置后形成的图样，下列说法正确的是(　　) A.Ⅰ光的波长比Ⅱ光的长 B.Ⅰ光在棱镜中的传播速度比Ⅱ光的小 C.图乙中a是Ⅱ光的干涉图样 D.图乙中c是Ⅰ光的衍射图样 27.(多选)如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c。则下列说法正确的是(　　) A.用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 B.用a、b光分别做双缝干涉实验时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的 C.在水中a光的临界角大于b光的临界角 D.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是b光 28.如图所示，一束含有两种频率的复色光斜射向一块厚玻璃砖，玻璃砖的另一面涂有水银，光线经折射、反射、再折射后从玻璃砖入射面一侧射出，分成了两束单色光a和b，则下列说法正确的是(　　) A.a、b两束出射光不会是平行的 B.用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 C.在玻璃砖中a光的速度比b光的速度小 D.若将该复色光从玻璃砖斜射向空气中，逐渐增大光在玻璃中的入射角，b光最先消失 29 ..(多选)(2024·湖南卷，9)1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)，平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是(　　) A.沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C.若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D.若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动 30如图所示，截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖，∠B＝90°，一束频率为f＝6×1014 Hz的光线从AB面中点处垂直射入棱镜，在AC面发生全反射，从BC面射出后，进入双缝干涉装置。已知AC长度L＝0.3 m，双缝间距d＝0.2 mm，光屏与双缝间距离l＝1.0 m，光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s。求: (1)玻璃砖对该光线的折射率的最小值n; (2)光线在玻璃砖中传播的最短时间t; (3)光屏上相邻亮条纹的间距Δx。 1 学科网（北京）股份有限公司 $