4.3 光的干涉 分层作业 2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册 【基础题】

4.3 光的干涉 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、光的双缝干涉 1．（2025·西城模拟）如图所示，用绿光照射单缝S，光通过有两条狭缝和的双缝后，在光屏P上观察到明暗相间的条纹。若要增大相邻条纹间距，可以（　　） A．仅增大与的间距 B．仅增大单缝与双缝的距离 C．仅增大双缝与光屏的距离 D．仅将绿光换为紫光 【答案】C 【解析】A．根据双缝干涉相邻条纹间距， 由公式可得，条纹间距与波长、屏之间的距离成正比，与双缝间的距离d成反比，仅增大双缝间的距离d，相邻条纹间距减小，A错误； B．根据双缝干涉相邻条纹间距公式可知仅增大单缝与双缝的距离，对相邻条纹间距没有影响，B错误； C．仅增大双缝与光屏的距离，根据 可知，双缝与光屏的距离l增大时，相邻条纹间距变大，C正确； D．由于紫光的波长小于绿光的波长，根据 可知，仅将绿光换为紫光，干涉光源的波长减小，相邻条纹间距变小，D错误。 故选C。 2．（2025·南京模拟）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光在空气中的（　　） A．传播速度不同 B．强度不同 C．振动方向不同 D．波长不同 【答案】D 【解析】白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，与其他因素无关。 故答案为：D。 3．（2025高二下·惠州月考）观察双缝干涉图样的实验装置如图所示，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹，在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹的间距变大的是（　　） A．换成紫色滤光片 B．换成缝宽更大的单缝 C．换成间距更小的双缝 D．换成双缝到屏的距离更小的遮光筒 【答案】C 【解析】 解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式，会根据该公式判断条纹的间距变化． A．换成紫色滤光片，波长减小，条纹间距将变小，A错误； B．换成缝宽更大的单缝，条纹间距不变，B错误； C．换成间距更小的双缝，条纹间距变大，C正确； D．换成双缝到屏的距离更小的遮光筒，条纹间距变小，D错误。 故选C。 二、干涉条纹和光的波长之间的关系 （多选）4．（2026·上海） 在杨氏双缝干涉实验中，观察到屏幕上形成了明暗相间的干涉条纹。若要使相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，可以减小下列哪些物理量（　　） A．入射光的波长 B．双缝间距 C．入射光的光强 D．双缝到屏幕的距离 【答案】A,D 【解析】杨氏双缝干涉的条纹间距公式为：，其中： 为双缝到屏幕的距离，为入射光的波长，为双缝间距 A：减小入射光的波长，会使减小，故A正确； B：减小双缝间距，会使增大，故B错误； C：入射光的光强不影响条纹间距，故C错误； D：减小双缝到屏幕的距离，会使减小，故D正确； 故答案为： AD。 5．（2026·柳州模拟）如图所示为两单色光a和b先后通过同一实验装置得到的杨氏双缝干涉图样，下列判断正确的是（　　） A．a光的波长大于b光 B．a光的波长小于b光 C．a光在真空中的传播速度大于b光 D．a光在真空中的传播速度小于b光 【答案】A 【解析】AB．根据图示可知道a光产生的干涉条纹间距大于b光产生的干涉条纹间距，根据干涉条纹间距和波长的关系式可知，a光的波长大于b光，故A正确，B错误； CD．所有光在真空中的传播速度均相等，为光速c，所以a光的传播速度等于b光的传播速度，故CD错误。 故选A。 三、薄膜干渉 6．（2026·承德模拟）用铁圈蘸取肥皂水后，在水平铁圈上会形成一层表面近似为平面的肥皂薄膜，这层膜的厚度从中心向边缘的变化情况如图所示，其中OA段近似为直线。用单色光从铁圈上方照射，从上方看，从中心向边缘，膜上相邻亮条纹间距的大致变化趋势为（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先不变后变大 D．先不变后变小 【答案】C 【解析】劈尖干涉条纹间距公式，图像可知OA段劈尖角不变，故膜上相邻亮条纹间距不变，A点以后劈尖角减小，故膜上相邻亮条纹间距变大。 故答案为：C。 7．（2026·清远模拟）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 【答案】A 【解析】甲、乙两束光由同一光源发出，故为相干光，由于甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器， 叠加时由于为相干光，相位差恒定，故两束反射光叠加发生的是干涉现象，故A正确，BCD错误。故选：A。 【B组拓展提升】 8．（2026·河北）如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央.其中心轴与狭缝平行.直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为△x。若金属丝经加热均匀膨胀，则 (　　) A．△x变小 B．△x变大 C．双缝间的距离减小 D．双缝间的距离不变 【答案】A 【解析】A：金属丝加热膨胀，直径d增大，双缝间距增大，由条纹间距公式x =可知x变小，故A正确； B：由上述分析可知x变小，不是变大，故B错误； C：金属丝直径增大，双缝间距离（两狭缝中心间距）增大，故C错误； D：双缝间距离随金属丝膨胀而改变，不是不变，故D错误。 故答案选A。 9．（2026·雄安模拟）如图所示，将两块相同的平板玻璃叠放在水平桌面上，在右端夹入两张纸片，形成楔形空气薄膜。用一单色光垂直照射玻璃上表面，从上往下观察，可以看到明暗相间的平行干涉条纹。若保持入射光不变，抽去其中一张纸片，则干涉条纹的间距将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变小后变大 【答案】A 【解析】本题属于空气劈尖薄膜干涉，相邻明暗条纹对应的空气膜厚度差。设劈尖倾角为，条纹间距满足几何关系，整理得，抽去一张纸片，纸片总厚度减小，楔形空气膜的倾角变小，入射光波长不变，因此干涉条纹间距变大，故A正确，BCD错误； 故答案为：A。 10．（2026·遂宁模拟）如图甲所示是我国某地发生的日晕现象，日晕是太阳光穿过云层里的小冰晶折射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形小冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．在真空中，a光的速度比b光大 B．通过同一仪器发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大 C．图中a、b光在小冰晶中传播的时间可能相同 D．a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小 【答案】B 【解析】A、真空中所有单色光传播速度均等于光速，a、b光速度相等，故A错误； B、由光路可知a光偏折程度更小，冰晶对a光折射率，则a光频率更低、波长；根据双缝干涉条纹间距公式，波长越长相邻明条纹间距越大，因此a光相邻明条纹间距更大，故B正确； C、由可知a光在冰晶中传播速度，且a光在冰晶内传播路径更短，因此a光传播时间一定小于b光，不可能相等，故C错误； D、全反射临界角满足，折射率越小临界角越大，，故，a光临界角更大，故D错误； 故答案为：B。 11．（2026·恩施模拟）由凸透镜和玻璃平板构成一个如图甲所示的牛顿环实验装置，其中O为接触点。现用单色光垂直透镜上表面入射，可从透镜上方观察到明暗相间的同心圆环状干涉条纹，如图乙所示。现将凸透镜缓慢向上平移一小段距离（保持透镜上表面与玻璃板平行），在移动过程中，关于干涉条纹的变化，以下说法正确的是（　　） A．圆环整体向内收缩 B．中心始终为暗斑 C．圆环整体向外扩张 D．中心由暗斑变为亮斑后保持亮斑不变 【答案】A 【解析】AC．凸透镜缓慢向上平移过程中，靠近O点周围空气层变厚，内侧两列波的波程差变大和凸透镜上移之前相邻外侧两列波的波程差相等，视觉上观察到外侧明暗条纹向内侧移动，故C错误，A正确。 BD．凸透镜缓慢向上平移过程中，O点的空气层变厚，相遇在凸透镜曲面的光的波程差连续增大，视觉上看到中心处明暗交替变化，故BD错误。 故答案为：A。 【C组综合拓展】 12．（2026·海淀模拟）将圆珠笔中的轻质小弹簧竖直放在水平桌面上，图1为弹簧正视示意图，实线和虚线表示螺旋细铁丝，已知弹簧上实线细铁丝和虚线细铁丝互成的夹角为θ。一束激光垂直弹簧轴线照射弹簧（只能照射到两圈弹簧），在光屏上会形成如图2所示的夹角为φ的“X”形交叉条纹。根据光学原理，该干涉图像与互成角度的两组双缝的干涉图像一致。下列说法正确的是（　　） A．若减小θ，则图2中的φ角将变大 B．若增大θ，则光屏上的条纹将更加密集 C．若改用波长更长的激光，则图2中的φ角不变 D．若改用波长更长的激光，则光屏上的条纹将更加密集 【答案】C 【解析】A：若减小θ，对应的干涉条纹夹角也会减小，即φ角减小，故A错误； B：若增大θ，相邻铁丝的间距减小，根据条纹间距公式，减小则增大，条纹间距变大，条纹会变稀疏，故B错误； C：φ角是几何结构角，仅取决于弹簧上两组铁丝的夹角θ，与激光波长无关，故C正确； D：若改用波长更长的激光，根据，波长增大则增大，条纹间距变大，条纹会变稀疏，故D错误； 故答案为：C。 13．（2026·绵阳模拟）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上，在一端夹入一张薄纸片c，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．当纸片c向右往底边方向拉出少许，图中的条纹间距会变得宽一些 B．保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，则干涉条纹会变疏 C．若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射 D．若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点 【答案】A 【解析】A．当纸片c向右往底边方向拉出少许，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，干涉条纹条纹间距变大，条纹变疏，故A正确； B．根据条纹间距公式可知，保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，由于波长减小，间距变小，则干涉条纹会变密，故B错误； C．根据光路的可逆性，若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光仍将从玻璃板射出，不会发生全反射，故C错误； D．若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则亮条纹提前出现，即相应的干涉条纹会向左往顶角方向弯曲一点，故D错误。 故答案为：A。 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.3 光的干涉 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册【基础题】 【A组基础通关】 一、光的双缝干涉 1．（2025·西城模拟）如图所示，用绿光照射单缝S，光通过有两条狭缝和的双缝后，在光屏P上观察到明暗相间的条纹。若要增大相邻条纹间距，可以（　　） A．仅增大与的间距 B．仅增大单缝与双缝的距离 C．仅增大双缝与光屏的距离 D．仅将绿光换为紫光 2．（2025·南京模拟）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光在空气中的（　　） A．传播速度不同 B．强度不同 C．振动方向不同 D．波长不同 3．（2025高二下·惠州月考）观察双缝干涉图样的实验装置如图所示，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹，在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹的间距变大的是（　　） A．换成紫色滤光片 B．换成缝宽更大的单缝 C．换成间距更小的双缝 D．换成双缝到屏的距离更小的遮光筒 二、干涉条纹和光的波长之间的关系 （多选）4．（2026·上海） 在杨氏双缝干涉实验中，观察到屏幕上形成了明暗相间的干涉条纹。若要使相邻的明纹（或暗纹）的间距减小，可以减小下列哪些物理量（　　） A．入射光的波长 B．双缝间距 C．入射光的光强 D．双缝到屏幕的距离 5．（2026·柳州模拟）如图所示为两单色光a和b先后通过同一实验装置得到的杨氏双缝干涉图样，下列判断正确的是（　　） A．a光的波长大于b光 B．a光的波长小于b光 C．a光在真空中的传播速度大于b光 D．a光在真空中的传播速度小于b光 三、薄膜干渉 6．（2026·承德模拟）用铁圈蘸取肥皂水后，在水平铁圈上会形成一层表面近似为平面的肥皂薄膜，这层膜的厚度从中心向边缘的变化情况如图所示，其中OA段近似为直线。用单色光从铁圈上方照射，从上方看，从中心向边缘，膜上相邻亮条纹间距的大致变化趋势为（　　） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先不变后变大 D．先不变后变小 7．（2026·清远模拟）断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 【B组拓展提升】 8．（2026·河北）如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央.其中心轴与狭缝平行.直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为△x。若金属丝经加热均匀膨胀，则 (　　) A．△x变小 B．△x变大 C．双缝间的距离减小 D．双缝间的距离不变 9．（2026·雄安模拟）如图所示，将两块相同的平板玻璃叠放在水平桌面上，在右端夹入两张纸片，形成楔形空气薄膜。用一单色光垂直照射玻璃上表面，从上往下观察，可以看到明暗相间的平行干涉条纹。若保持入射光不变，抽去其中一张纸片，则干涉条纹的间距将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变小后变大 10．（2026·遂宁模拟）如图甲所示是我国某地发生的日晕现象，日晕是太阳光穿过云层里的小冰晶折射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形小冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．在真空中，a光的速度比b光大 B．通过同一仪器发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大 C．图中a、b光在小冰晶中传播的时间可能相同 D．a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小 11．（2026·恩施模拟）由凸透镜和玻璃平板构成一个如图甲所示的牛顿环实验装置，其中O为接触点。现用单色光垂直透镜上表面入射，可从透镜上方观察到明暗相间的同心圆环状干涉条纹，如图乙所示。现将凸透镜缓慢向上平移一小段距离（保持透镜上表面与玻璃板平行），在移动过程中，关于干涉条纹的变化，以下说法正确的是（　　） A．圆环整体向内收缩 B．中心始终为暗斑 C．圆环整体向外扩张 D．中心由暗斑变为亮斑后保持亮斑不变 【C组综合拓展】 12．（2026·海淀模拟）将圆珠笔中的轻质小弹簧竖直放在水平桌面上，图1为弹簧正视示意图，实线和虚线表示螺旋细铁丝，已知弹簧上实线细铁丝和虚线细铁丝互成的夹角为θ。一束激光垂直弹簧轴线照射弹簧（只能照射到两圈弹簧），在光屏上会形成如图2所示的夹角为φ的“X”形交叉条纹。根据光学原理，该干涉图像与互成角度的两组双缝的干涉图像一致。下列说法正确的是（　　） A．若减小θ，则图2中的φ角将变大 B．若增大θ，则光屏上的条纹将更加密集 C．若改用波长更长的激光，则图2中的φ角不变 D．若改用波长更长的激光，则光屏上的条纹将更加密集 13．（2026·绵阳模拟）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上，在一端夹入一张薄纸片c，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．当纸片c向右往底边方向拉出少许，图中的条纹间距会变得宽一些 B．保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，则干涉条纹会变疏 C．若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射 D．若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点 学科网（北京）股份有限公司 $