4 第四章 4.光的干涉（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（教科版）

**基本信息** 聚焦光的干涉核心内容，通过基础过关练分层设计，题组一强化双缝干涉原理与计算，题组二深化薄膜干涉应用，形成从概念辨析到实验分析的巩固路径，适配新授课基础巩固与科学思维培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题组一（双缝干涉）|双缝干涉条纹判断、波长与条纹间距关系、实验测波长|以基础辨析题（如第1题条纹判断）和公式应用题（如第4题波长计算）为主，培养物理观念与科学推理| |题组二（薄膜干涉）|薄膜干涉原理、增透膜厚度计算、洛埃镜实验分析|结合生活实例（如第7题增透膜）和实验情境（如第5题洛埃镜），提升科学探究与模型建构能力|

第四章　光及其应用 4　光的干涉 基础过关练 题组一　光的双缝干涉 1.(2025河南平顶山叶县高级中学月考)利用双缝干涉实验测波长,用波长为λ的单色光实验时,屏上的P点为第零级亮条纹,Q点为第一级亮条纹,如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.用波长为2λ的光实验时,P、Q一定为亮条纹 B.用波长为2λ的光实验时,第一级亮条纹向下稍微移动一些 C.用波长为的光实验时,Q点仍为亮条纹 D.用波长为的光实验时,P、Q间没有亮条纹 2.(多选题)(2024河北邯郸磁县一中模拟)用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉实验装置,在距双缝恒定距离的屏上得到不同的干涉图样,其中图甲是用a光照射形成的,图乙是用b光照射形成的。下列说法正确的是 (　　) 　　 A.a光的波长比b光的短 B.a光的频率比b光的小 C.水对a光的折射率比对b光的大 D.在真空中,a、b两光的传播速度相同 3.(2025四川眉山期中)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 4.(2025四川眉山月考)在用双缝干涉实验测量光的波长时,选用波长为6.0×10-7 m的橙光,光屏上P点恰好出现亮条纹,如图所示。现仅改用其他颜色的可见光做实验,P点处出现暗条纹。已知可见光的频率范围是3.9×1014~7.5×1014 Hz,真空中的光速c=3.0×108 m/s,则入射光的波长可能是 (　　) A.8.0×10-7 m　　　　　　B.4.8×10-7 m C.4.0×10-7 m　　　　　　D.3.4×10-7 m 5.(多选题)(2025辽宁大连期中)如图所示是1834年物理学家洛埃观察到光的干涉现象的原理图。光源S发出波长为600 nm的光,有一部分直接射到足够大的屏D上,另一部分经镜面M反射到屏D上,光在镜面的入射角接近90°,这两部分光重叠产生干涉,在屏D上出现明暗相间的干涉条纹,称之为洛埃镜干涉。洛埃镜干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同,则 (　　) A.相邻的两条亮条纹间距约为5.7×10-4 m B.屏D上与镜面在同一水平线上的点出现亮条纹 C.屏D上出现干涉条纹的区域长度约为6.3×10-3 m D.若光源S改为白光,屏D上会出彩色条纹 题组二　薄膜干涉 6.(2025河北石家庄期中)关于薄膜干涉,下列说法正确的是 (　　) A.干涉条纹中的暗条纹是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波谷叠加的结果 B.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的一侧观察 C.干涉条纹是等间距的平行线时,说明薄膜的厚度处处相等 D.将肥皂膜竖直放置观察酒精灯火焰的干涉条纹时,条纹是等宽的 7.(2025广东佛山期中)为了提高光的利用率,生产厂家通常会在光伏板的玻璃表面涂敷增透膜,原理如图所示,入射光会分别在薄膜的前表面和后表面发生反射,两束反射光发生干涉相互抵消,从而降低反射光的强度,增强透射光的强度。已知某单色光在薄膜中的波长为λ,则关于增透膜的最小厚度d,正确的是 (　　) A.d=λ　　　B.d=　　　C.d=　　　D.d= 8.(2024辽宁省实验中学月考)甲、乙两位同学在实验室做薄膜干涉实验。甲将有肥皂膜的铁丝圈竖直放置,形成如图1所示的肥皂膜侧视图,用黄色光从左侧照射薄膜,会观察到明暗相间的干涉条纹。乙用平行单色光垂直照射透明薄膜,观察到如图2所示明暗相间的干涉条纹。关于甲、乙两位同学的实验,下列说法正确的是 (　　) 　 A.甲应该从薄膜右侧观察干涉图样 B.任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差相同 C.乙实验中薄膜层厚度的变化率不随坐标x变化而变化 D.乙实验中薄膜层厚度的变化率随坐标x增大而逐渐增大 9.(多选题)(2025四川绵阳中学模拟)如图甲所示,等腰三角形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a、b两束光。如图乙所示,将一矩形玻璃板水平固定,另一矩形玻璃板一端放在水平玻璃板M端上,另一端与水平玻璃板N端之间插入两张纸片。现将a、b两束光分别从上方竖直射入图乙所示装置,从上方可以观察到明暗相间的条纹,分别如图丙、丁所示。下列说法正确的是　 (　　) 　　 A.a光对应图丁所示条纹,b光对应图丙所示条纹 B.图丙、丁所示条纹是由两块玻璃板上表面反射的光干涉形成的 C.少垫一张纸片,条纹间距变大 D.在同一介质中发生全反射时,b光比a光的临界角要大 E.相邻亮条纹对应位置下方的空气膜厚度差相同 答案与分层梯度式解析 第四章　光及其应用 4　光的干涉 基础过关练 1.C 2.BD 3.C 4.B 5.ACD 6.B 7.D 8.B 9.ACE 1.C　P点为第零级亮条纹,说明P点到两狭缝的距离差等于0,Q为第一级亮条纹,说明Q点到a、b两狭缝的距离差等于λ。用波长为2λ的光实验时,P点到两狭缝的距离差仍为0,P处产生亮条纹,Q点到两狭缝的距离差为波长的,则Q点为暗条纹,第一级亮条纹应向上移动,A、B错误;用波长为的光实验时,P点到两狭缝的距离差仍为0,P处产生亮条纹,Q点到两狭缝的距离差为波长的2倍,Q点为亮条纹,且P、Q间还有一条亮条纹,C正确,D错误。 2.BD　用同一双缝干涉实验装置做实验,由题图可知,a光的干涉条纹间距较大,根据“波长λ越大,条纹间距Δx越大”,可知a光的波长比b光的波长长,A错误;由c=λf可知a光的频率比b光的小,水对a光的折射率比对b光的小,B正确,C错误;在真空中,各种频率的光的传播速度均为3.0×108 m/s,故D正确。 3.C　双缝干涉条纹间距公式为Δx=λ,增大S1与S2的间距,即增大d,则条纹间距减小,A不符合题意;减小双缝到光屏的距离,即减小l,则条纹间距减小,B不符合题意;将绿光换成红光,波长增大,则条纹间距增大,C符合题意;将绿光换成紫光,波长减小,则条纹间距减小,D不符合题意。故选C。 4.B　选用波长为6.0×10-7 m的橙光时,由题图可知光屏上的P点处出现第二级亮条纹,当光程差是光波波长的整数倍时,出现亮条纹,知P点到两狭缝的光程差为Δd=2×6.0×10-7 m=12×10-7 m;现改用其他颜色的可见光做实验,光屏上的P点出现暗条纹,则光程差是半波长的奇数倍,那么(2n+1)=Δd=12×10-7 m(n=0,1,2,…);当n=0时,则λ1=24×10-7 m,由ν=知,ν1=1.25×1014 Hz;当n=1时,则λ2=8×10-7 m,ν2=3.75×1014 Hz;当n=2时,则λ3=4.8×10-7 m,ν3=6.25×1014 Hz;当n=3时,则λ4=3.43×10-7 m,ν4=8.75×1014 Hz,B正确,A、C、D错误。 5.ACD　作出反射光的范围如图所示,根据干涉条纹间距公式Δx=λ,其中d=2×0.05 cm=0.1 cm,l=5 cm+10 cm+80 cm=95 cm,可得相邻的两条亮条纹间距约为Δx=5.7×10-4 m,A正确;屏D上出现干涉条纹的区域一定是反射光到达的区域,由图可知屏D上与镜面在同一水平线上的点不会出现亮条纹,B错误;根据相似三角形的几何关系得,区域中的最高点到镜面所在平面的距离为h1,有=,解得h1=9.0×10-3 m,区域中的最低点到镜面所在平面的距离为h2,有=,解得h2=×10-3 m,屏D上出现干涉条纹的区域长度约为Δh=h1-h2≈6.3×10-3 m,C正确;若光源S改为白光,屏D上各种单色光都会产生各自的间距不同的干涉条纹,所以会出彩色条纹,D正确。 6.B　薄膜前后两表面反射的光波的光程不同,在一些地方,波峰与波峰(波谷与波谷)相遇,相互加强,出现亮条纹,在另一些地方,波峰与波谷相遇,相互削弱,出现暗条纹,A错误;人眼观察到的薄膜干涉条纹是膜前、膜后反射光波叠加的结果,因此人应在入射光的一侧观察,B正确;干涉条纹是等间距的平行线时,说明薄膜厚度是均匀变化的,C错误;将肥皂膜竖直放置,由于重力的作用,下侧的肥皂膜厚度厚些,而上侧的肥皂膜厚度薄些,肥皂膜前后表面的反射光叠加形成干涉条纹,但条纹宽度不同,肥皂膜厚度变化率大的地方条纹较窄,肥皂膜厚度变化率小的地方条纹较宽,D错误。 7.D　入射光分别在薄膜的前表面和后表面发生反射,当光到薄膜的前表面和后表面的光程差为半波长的奇数倍时,两束反射光发生干涉相互抵消,则增透膜的最小厚度d满足2d=,可得d=,D正确。 8.B　薄膜干涉是薄膜前后两个面的反射光叠加产生的(破题关键),故甲应该从薄膜左侧观察干涉图样,A错误;任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差是黄色光波长的一半,B正确;从薄膜的上、下表面分别反射的两列光是相干光,其光程差为Δx=2d,即光程差为薄膜厚度的2倍,当光程差Δx=nλ(n=1,2,3,…)时,表现为亮条纹,故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为,在图2中相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大,可知薄膜厚度变化所用的距离逐渐变大,即乙实验中薄膜层厚度的变化率随坐标x增大而逐渐减小,C、D错误。 9.ACE　由题图甲可知,b光的偏折程度大,则折射率大,所以b光的频率大,波长小,发生薄膜干涉时的条纹间距小,故a光对应题图丁所示条纹,b光对应题图丙所示条纹,A正确;条纹是由空气膜的上下表面反射的两列光干涉形成的,B错误;发生薄膜干涉现象的两列光对应的光程差为空气膜厚度的2倍,少垫一张纸片,空气膜厚度变小,条纹间距变大,C正确;在同一介质中,频率大的光折射率大,b光的折射率大于a光的折射率,根据临界角公式sin C=,可知b光的临界角比a光的要小,D错误;发生薄膜干涉时,相邻亮条纹的两列光对应的光程差为一个波长,所以相邻亮条纹对应位置下方的空气膜厚度差为半个波长,E正确。 7 学科网（北京）股份有限公司 $