第4章 3 光的干涉（Word练习）-【精讲精练】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（人教版）

**基本信息** 该同步练习按“基础训练”“能力提升”分层，基础题夯实光学核心概念，能力题深化综合应用，适配新授课从概念到推理的知识进阶，体现物理观念与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础训练|光的干涉（双缝/薄膜）、衍射、全反射概念及公式直接应用|8道选择（含高考模拟题），聚焦单一知识点辨析，如双缝干涉条纹间距公式应用| |能力提升|干涉条纹计算、实验变式（洛埃镜）、介质中波长综合分析|4题（多选+计算），结合情境化实验（如平面镜倾斜），考查科学推理与模型建构，如双缝干涉亮暗条纹数量计算|

[对应学生用书作业(十九)P43] [基础训练] 1．(2025·江苏卷)如图所示，一束激光射入肥皂泡后(入射激光束未在图中标出)，肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光(　　) A．波长等于亮环的周长 B．频率比在真空中的大 C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射 D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射 解析　激光的波长的数量级为10-7 m，亮环的周长数量级一般为10-2～ 10-1 m，A错误；光从一种介质射入另一种介质，频率不变，B错误；衍射现象是光可以绕过障碍物继续传播的现象，C错误；激光从肥皂泡外表面射入后，在膜内向气泡外出射时，是从光密介质射向光疏介质，当入射角等于或大于全反射临界角时，发生全反射现象，在肥皂泡内形成亮环，D正确。 答案　D 2．关于光的干涉，下列说法正确的是(　　) A．在双缝干涉现象中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的 B．在双缝干涉现象中，把入射光由波长较长的红光换成波长较短的紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽 C．在双缝干涉现象中，将绿光换为红光，相邻两个亮条纹间距将变宽 D．在双缝干涉现象中，入射光为白光时得到的彩色条纹为内红外紫 解析　在双缝干涉现象中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的，故选项A错误；入射光的波长越长，相邻两个亮条纹的间距越大，故选项B错误，C正确；由于各单色光条纹间距不同，且红光条纹最宽，紫光条纹最窄，故彩色条纹应为内紫外红，选项D错误。 答案　C 3．(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象。下图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏。现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是(　　) A．N应选用遮光屏1 B．N应选用遮光屏3 C．O应选用遮光屏2 D．O应选用遮光屏4 解析　先通过单缝发生单缝衍射，再通过双缝，才能形成相干光发生双缝干涉，再根据像屏P上条纹分布可知，N应选用遮光屏1，O应选用遮光屏2，选项A、C正确，B、D错误。 答案　AC 4．关于薄膜干涉，下列说法正确的是(　　) A．干涉条纹的产生是光在膜的前、后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果 B．干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果 C．干涉条纹是等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等 D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧 解析　薄膜前、后两个面反射的光波所走的路程差不同，一些地方，波峰(波谷)与波峰(波谷)相遇，相互加强，出现亮条纹；在另一些地方，波峰(波谷)与波谷(波峰)相遇，相互削弱，出现暗条纹，A正确，B错误。干涉条纹是等间距的平行线时，说明膜是理想的劈尖干涉，即膜的厚度是均匀变化的，C错误。人眼观察到的条纹是膜前、膜后反射光波叠加的结果，因此人应与入射光在同一侧，D错误。 答案　A 5．(多选)(2024·广西卷)如图所示，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 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Δx＝λ＝λ，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，根据λf＝c，v＝λ1f＝，其中c为在真空中的光速，λ1＝，故C错误； 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，根据条纹间距公式有Δx＝λ2，可得λ2＝，结合C选项的分析可知λ2＝＝，所以n＝λ，故D正确。 答案　AD 6．如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二条暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二条暗条纹的位置(　　) A．仍在P处 B．在P点上方 C．在P点下方 D．要将屏向双缝方向移近一些才能看到 解析　由λ＝知f变小，λ变大。若出现第二条暗条纹，则P到双缝的路程差Δx＝λ，当λ变大时，Δx也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在P点上方，B正确。 答案　B 7．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　) A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光 解析　双缝干涉的条纹间距公式：Δx＝λ，增大S1与S2的间距就是增大d，所以条纹间距变小，A错误；减小双缝到光屏的距离就是减小l，条纹间距减小，B错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红光可使条纹间距增大，C正确，D错误。 答案　C 8.如图所示，在双缝干涉实验中，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则(　　) A．不再产生干涉条纹 B．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置不变 C．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向上移 D．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向下移 解析　本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，因此S1、S2射出的仍是相干光，则单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的路程差为零，故中央亮纹下移，故D正确。 答案　D [能力提升] 9．(多选)用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则(　　) A．O到达a、b的路程差为零 B．M、N到达b的路程差为λ C．O到达a、c的路程差为4λ D．M、N到达e的路程差为2λ 解析　振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足Δr＝kλ(k＝0,1,2,3，…)，故B、D正确。 答案　BD 10．(多选)(2024·湖南卷)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 解析　作出S关于平面镜对称的点S′，如图1所示，则S和S′相当于双缝干涉实验中的双缝，若沿AO向左略微平移平面镜，则双缝间距减小，双缝到屏的距离增大，结合双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知干涉条纹间距增大，干涉条纹移动，A错误；若沿OA向右略微平移平面镜，则双缝间距d增大，双缝到屏的距离l减小，结合双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知干涉条纹间距减小，B正确；若θ＝0°，作出S关于平面镜对称的点S″，如图2所示，可知无论是沿OA向右略微平移平面镜，还是沿AO向左略微平移平面镜，S和S″的位置均不变，则干涉条纹不移动，干涉条纹间距不变，C正确，D错误。 答案　BC 11．在双缝干涉实验中，若双缝处的两束光的频率均为6×1014Hz，两光源S1、S2的振动情况恰好相反，光屏上的P点到S1与到S2的路程差为3×10－6m，如图所示，则： (1)P点是亮条纹还是暗条纹？ (2)设O为到S1、S2路程相等的点，则P、O间还有几条亮条纹，几条暗条纹？(不包括O、P两处的条纹) 解析　(1)由λ＝得λ＝5×10－7m，n＝＝＝6， 由于两光源的振动情况恰好相反，所以P点为暗条纹。 (2)O点路程差为0，也是暗条纹，OP间还有5条暗条纹，6条亮条纹。 答案　(1)暗条纹　(2)5条暗条纹，6条亮条纹 12．(1)若屏上的P点到双缝的距离差为2.1×10－6 m，用A光(在折射率n＝1.5的介质中的波长为4×10－7 m)照射双缝，P处是亮纹，还是暗纹？ (2)若屏上P点到双缝的距离差为2.1×10－6 m，用B光(在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气，入射角θ2＝37°，折射角θ1＝90°)照射双缝时，P处又怎样？ 解析　(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ介，由n＝＝＝得λ1＝nλ介＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m 光程差Δr＝2.1×10－6 m 所以N1＝＝＝3.5 从S1和S2到P点的光程差Δr是波长λ1的3.5倍，P点为暗条纹。 (2)同理可知，B光在空气中波长： λ2＝n′λ介′＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m 由光程差Δr和波长λ的关系： N2＝＝＝4 可见，用B光做光源，P点为亮条纹。 答案　(1)暗条纹　(2)亮条纹 学科网（北京）股份有限公司 $