08-第5章 三年高考模拟练（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦光的干涉、衍射和偏振核心知识点，通过劈形膜干涉、双缝干涉等例题解析搭建学习支架，从基础概念延伸到高考模拟题，帮助学生衔接理论与实际应用。 其亮点在于结合光刻机、牛顿环等真实情境，通过科学推理（如双缝条纹间距计算波长比）和模型建构（干涉光程差分析）培养物理观念与科学思维。采用讲练结合，学生能深化公式应用，教师可提升教学针对性。

第5章 光的干涉、衍射和偏振 第1讲　描述运动的基本概念 三年高考模拟练 第1讲　描述运动的基本概念 应用实践 1.[多选题][2024山东枣庄期末]两块标准平面玻璃板形成一个劈形空间,内部为空气时,用单色光垂直 照射玻璃板上表面,产生等间距的明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是 ( )   A.干涉条纹是由空气膜上下两个表面的反射光叠加而成 B.观察薄膜干涉条纹时,眼睛应在入射光的另一侧 C.若在劈形空间内充满水,则相邻的条纹间距将变小 D.若在劈形空间内充满水,则相邻的条纹间距将变大 　AC     第1讲　描述运动的基本概念 解析　干涉条纹是由空气膜上下两个表面的反射光叠加而成,眼睛应在入射光的同一侧观察薄膜干涉 条纹,故A正确,B错误;若在劈形空间内充满水,根据n= ,v=λf,Δy= ,可知波长减小,相邻条纹间距将 变小,故C正确,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[多选题][2024山东青岛期中]如图所示是用单色光做杨氏双缝干涉实验时,得到的同比例的干涉条纹 照片。下列说法正确的是 ( )   A.如果是不同色光照射同一双缝,且双缝到屏距离相等,则2光的波长更长 B.如果是相同色光照射不同双缝,且双缝到屏距离相等,则1光照射的装置双缝间距更大 C.如果是相同色光照射同一双缝,则1光照射的装置双缝到屏距离更大 D.如果是不同色光照射同一双缝,且双缝到屏距离相等,则1光和2光波长比约为2∶1 　CD     第1讲　描述运动的基本概念 解析    由图可知1光的条纹间距较大,根据双缝干涉条纹间距公式Δy= λ,如果是不同色光照射同一双 缝,且双缝到屏距离相等,则2光的波长更短;如果是相同色光照射不同双缝,且双缝到屏距离相等,则1光 照射的装置双缝间距更小;如果是相同色光照射同一双缝,则1光照射的装置双缝到屏距离更大,A、B 错误,C正确。由题图可知,1光的条纹间距约为3.87 cm,2光的条纹间距约为1.94 cm,即条纹间距之比约 为2∶1,根据双缝干涉条纹间距公式Δy= λ,可知l和d相同时,1光和2光波长比约为2∶1,故D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[多选题][2024湖南长沙期中]芯片制作的关键在于光刻机的技术突破,光刻机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。为提高投影精细图的能力,会在光刻胶和投影物镜之 间填充液体提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.6。当不加液体时光刻胶的曝光波长为180 nm,则加 上液体后 ( )   　AD     A.紫外线进入液体后波长变短 B.传播相等的距离,在液体中所需的时间变为原来的  C.紫外线在液体中比在空气中更容易发生明显衍射,能提高分辨率 D.在液体中的曝光波长为112.5 nm 第1讲　描述运动的基本概念 解析　紫外线进入液体,频率不变,传播速度变慢,由v=λf知波长变短,A正确;设传播距离为L,在真空中 的时间t= ,在液体中所需的时间t'= = = t,B错误;因紫外线在液体中波长变短,由产生明显衍射现 象的条件可知,波长变短更不容易发生明显衍射现象,C错误;紫外线在液体中的曝光波长λ'= = = =   nm=112.5 nm,故D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026湖北武汉一模]某增强现实型头盔可将计算机生成的实时虚拟影像与现实场景影像进行无缝融 合,其光学系统设计如图所示。虚拟影像光线由微型显示器发出,先由S1面入射到棱镜2,接着由S2面反 射后经过S3面、S4面进入棱镜1,在S5面发生全反射后又经过S6面(S6面镀有半反半透膜)的反射,再次通 过S5面进入人眼。现实场景光则依次通过S7、S6、S5面进入人眼。关于该光学系统,下列说法正确的是  ( )   　D     第1讲　描述运动的基本概念 A.为使现实场景光进出光学系统前后不发生偏折,棱镜3材料的折射率应大于棱镜1材料的折射率 B.经棱镜的多次折射与反射后,由微型显示器发出的光的能量会减弱,其本质是光子的频率降低 C.在S5面的外表面镀一层增透膜可使人眼看到的景象更加明亮,是利用了光的衍射原理 D.若选用折射率n=1.48的材料制作棱镜1,光线在S5面的入射角大于45°可以满足设计要求 第1讲　描述运动的基本概念 解析　为使现实场景光进出光学系统前后不发生偏折,即现实场景光在棱镜3与棱镜1中沿直线传播,可 知,棱镜3材料的折射率应等于棱镜1材料的折射率,A错误;经棱镜的多次折射与反射后,由微型显示器 发出的光的能量会减弱,其本质是有一部分光在界面上发生了反射或折射,光的频率不变,B错误;在S5面 的外表面镀一层增透膜可使人眼看到的景象更加明亮,是利用了光的干涉原理,C错误;光在S5面发生全 反射,临界角C要满足n= ,解得sin C= ,由于sin 45°= = > ,则有45°>C,可知,若选用折射率 n=1.48的材料制作棱镜1,光线在S5面的入射角大于45°可以满足设计要求,D正确。故选D。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026黑龙江哈尔滨模拟]1881年,迈克尔逊设计制作了一台干涉仪,其工作原理如图:从S发出的一束 激光经分束器G1后分成两束,一束反射后射向平面镜M1,另一束透射后经过光路补偿板G2射向平面镜 M2。两束激光被M1、M2反射后均原路返回,最后射入探测器E,发生干涉。向探测器方向平移M1,观察探 测器中心的亮暗变化就能测出该激光的波长。已知探测器中心每80次由暗转亮的过程中,M1移动的距 离d为0.026 30 mm,则该激光的波长约为     ( )   A.526 nm　　　　　B.598 nm C.658 nm　　　　　D.760 nm 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　相干光同相时,光程差为波长的整数倍,形成亮条纹,光程差为半波长的奇数倍,形成暗条纹,知由 上一个亮(暗)条纹到下一个亮(暗)条纹,光程差变化一个波长。M1向探测器方向平移d=0.026 30 mm=26 300 nm,探测器中心出现80次由暗转亮的过程,对应也会有80次由亮转暗的过程,得此过程波程差变化 了80λ,故有2d=80λ,得λ≈658 nm。故选C。 解后复盘     第1讲　描述运动的基本概念 6.[2024福建福州第一中学期末]如图所示,把一个上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻 璃板上。现用单色光垂直于透镜的上表面向下照射,从上向下观察,可以看到一系列明暗相间的同心圆 环状条纹,这些同心圆环状条纹叫牛顿环。此干涉条纹是由______反射光和______反射光叠加形成(选 填序号:①凸透镜上表面,②凸透镜下表面,③玻璃上表面,④玻璃下表面);由内向外条纹间距______(选 填序号:⑤越来越大,⑥越来越小,⑦不变)。   　⑥     　③     　②     第1讲　描述运动的基本概念 解析　凸透镜下表面与玻璃上表面之间形成空气薄膜,干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上 表面反射光叠加形成的,故选②和③。由于圆面是曲面不是平面,所以光程差不是均匀增加的,从凸透 镜中心向外,凸透镜下表面与玻璃上表面的夹角逐渐增大,根据Δy= ,可知由内向外条纹间距越来 越小,故选⑥。 第1讲　描述运动的基本概念 7.某红宝石激光器发出的激光由空气斜射到折射率为n= 的薄膜表面,入射时与薄膜表面成45°角,如 图所示。已知真空中的光速c=3.0×108 m/s。   (1)求从O点射入薄膜中的光的折射角及速率; (2)一般认为激光器发出的是频率为f的“单色光”,实际上它的频率并不是真正单一的,激光频率f是它 的中心频率,它所包含的频率范围是Δf(也称频率宽度),如图,单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表 面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进入薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来, 第1讲　描述运动的基本概念 再从前表面折射出(这部分光称为乙光),甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉,称为薄膜干涉,乙光与 甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间Δt。理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件 是:Δt的最大值Δtm与Δf的乘积近似等于1,即只有满足Δtm·Δf≈1才会观察到明显稳定的干涉现象,若该激 光频率f=4.32×1014 Hz,它的频率宽度Δf=8.0×109 Hz,试估算在如图所示的情况下,能观察到明显稳定干 涉现象的薄膜的最大厚度dm。 第1讲　描述运动的基本概念 答案    (1)30°    2.12×108 m/s    (2)1.15×10-2 m 解析    (1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r,根据折射定律有n=  解得r=30° 光在薄膜中的传播速度:v=  解得v= ×108 m/s≈2.12×108 m/s (2)乙光在薄膜中的路程为x=  乙光通过薄膜的时间为Δt= =  当Δt取最大值Δtm时,对应的薄膜的厚度最大,又因为Δtm·Δf≈1,则 ≈  解得dm≈ ≈1.15×10-2 m 第1讲　描述运动的基本概念 方法技巧     乙光在薄膜中传播时间最长时,对应的厚度最大。先由折射定律求出折射角,根据光在薄膜中传播距离 与光速的关系,由几何知识和干涉条件Δtm·Δf≈1结合求解。 第1讲　描述运动的基本概念 $