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2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型72 光的干涉、衍射、偏振模型
最新高考题
1. （2023高考江苏学业水平选择性考试）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到
的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中
心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ）
A. 倍 B. 倍 C. 2倍 D. 3倍
【参考答案】B
【名师解析】
根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有
由题图知 x = 2x
乙 甲
则 。B正确。
2. （2023高考山东高中学业水平等级考试）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
【参考答案】A
【名师解析】
由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高
度，则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。A正
确。
8. （2023学业水平等级考试上海卷） 我国科学家获得单色性很好的两种光A，B，且频率
ν 小于ν ，若它们在真空中通过相同距离的时间分别是 t 和t ，则t t ，（选填
A B A B A B
“＞”“＜”“=”）。若它们通过相同的双缝达到同一光屏，则频率为 的光产生的
干涉条纹间隔更宽。
【参考答案】= ν
A
【名师解析】真空中所有光的传播速度相同，所以t = t ，由于频率大的光波长短，若它
A B
们通过相同的双缝达到同一光屏，根据双缝干涉条纹间隔公式可知波长较长的ν 光产生的
A
干涉条纹间隔更宽。
3．（2023高考北京卷）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象
【参考答案】C
【名师解析】
太阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于薄膜干涉现象，C正确。最新模拟题
1. （2024南京六校联合体调研）以下四幅图都源自教材插图，下列说法正确的是（ ）
的
A. 图甲为一定波长 光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样
B. 图乙为双缝干涉示意图，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越大
C. 图丙为光导纤维工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
D. 图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，光屏上的亮度不
变
【参考答案】A
【名师解析】
图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样，称为泊淞亮斑，选
项A正确；
图乙为双缝干涉示意图，根据
可知，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越小，选项B错误；
图丙为光导纤维工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率大，选项C错误；
图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，偏振方向不平行，
此时光屏上的亮度变暗，选项D错误。
2. （2023年7月浙江绍兴期末）自然界中有一种叫做大蓝闪蝶的蝴蝶，整个翅膀呈现出大面积鲜艳的蓝色，如图甲所示。如果我们放大翅膀上的鳞片，会看到一些小山脊形状。继
续放大这些山脊，我们会看到它的形状像“树枝”状结构，而“树枝”的排列使它的翅膀
呈现蓝色。其原因为：当光线进入该结构时，一部分光会在“树枝”的上表面发生反射，
另一部分光会进入下表面并发生反射，如图乙所示，在这两束反射光的作用下大蓝闪蝶翅
膀呈现蓝色，这主要是由于阳光在该结构中发生了以下哪个现象（ ）
A. 干涉 B. 折射 C. 反射 D. 衍射
【参考答案】A
【名师解析】
当光线进入该结构时，一部分光会在“树枝”的上表面发生反射，另一部分光会进入下表面
并发生反射，两束光频率相同，相位差恒定，振动方向相同，两束光发生干涉，大蓝闪蝶
翅膀呈现蓝色。故选A。
3. （2023年7月重庆名校期末）如图所示的两种明暗相间条纹，分别是a、b两种单色光
通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样。下列说法正确的是（ ）
A. a的波长小于b的波长
B. 保持其它条件不变，适当减小双缝间距，条纹间距将变大
C. 保持其它条件不变，增大双缝到光屏的距离，条纹间距将变小
D. 若用a照射某金属表面能使其发射电子，则用b照射也一定可以
【参考答案】BD
【名师解析】
根据相邻条纹间距公式由于
可知a的波长大于b的波长，则a的频率小于b的频率，a的光子能量小于b的光子能量，
若用a照射某金属表面能使其发射电子，则用b照射也一定可以，故A错误，D正确；
BC．根据相邻条纹间距公式
保持其它条件不变，适当减小双缝间距，条纹间距将变大；保持其它条件不变，增大双缝
到光屏的距离，条纹间距将变大，故B正确，C错误。
4 .(2023·东北师范大学连山实验高中高二月考)在薄膜干涉实验中，铁丝圈上附有肥皂
膜，竖直放置，形成如图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，则( )
A．实验者应该从薄膜右侧观察干涉图样
B．干涉条纹的分布上疏下密
C．任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差逐渐变大
D．若换用红光照射，则条纹间距将变大
【参考答案】．BD
【名师解析】薄膜干涉是前后两个面的反射光叠加产生的，应该从入射光的同侧观察，故
A错误；由于薄膜不是均匀增厚的，从上到下薄膜增厚地越来越快，所以明暗相间的条纹
不是等间距的，而是上疏下密，故B正确；任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差是半
倍的波长，不变 ，故C错误；光的干涉条纹间距公式为Δx＝λ，如果换成红光照射，则波
长变长，相邻条纹间距变大，故D正确。
5．(2023·河南南阳中学高二月考)利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准
圆柱形金属丝的直径差，T 、T 是标准平面玻璃，A 为标准金属丝，直径为D ，A为待测
1 2 0 0
金属丝，直径为D。用波长为λ的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙所示，相邻
亮条纹的间距为ΔL。则( )
A．D与D 相差越大，ΔL越小
0B．轻压T 的右端，若ΔL变小，有D<D
1 0
C．相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为λ
D．图乙可能是D与D 相等时产生的条纹
0
【参考答案】．AB
【名师解析】设标准平面玻璃之间的夹角为θ，由题设条件，则有tan θ＝，由空气薄膜干
涉条件，则有2ΔLtan θ＝λ，即为ΔL＝，由此可知D与D 相差越大，θ越大，ΔL越小，故
0
A正确；轻压T 的右端，若ΔL变小，由ΔL＝可知，θ变大，因为压的是右侧，说明右侧
1
直径小，即有D<D ，故B正确；相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差的2倍为光程差，故C
0
错误；当D＝D 时，光程差相等，则不产生干涉条纹，故D错误。
0
6. 把一个凸透镜压在一块平面玻璃上(图甲)，在透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形
成一个很薄的圆形狭缝层。让单色光从上方射入(示意图如图乙，其中R为凸透镜的半
径)，从上往下看凸透镜，可以观察到圆环状条纹，这些条纹叫作牛顿环，则下列说法正确
的是( )
A．牛顿环是由凸透镜上下两表面的反射光叠加产生的
B．凸透镜的半径越大，条纹越疏
C．离中心越远，条纹间距越大
D．如果条纹不圆，则同一条亮纹正下方的狭缝层厚度不同
【参考答案】．B
【名师解析】当单色光垂直照射到凸透镜上时，光的传播方向不变，而当光从玻璃射入空
气时一部分光发生反射，另一部分光折射进入空气，当该部分光从空气进入下面的平面玻
璃时，又有一部分光发生反射，这两列反射光是相干光，它们在凸透镜的下表面相遇，当
这两列光的光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条
纹，故出现亮暗相间的圆环状干涉条纹，故A错误；凸透镜的半径越大，相同位置处的空
气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大，条纹越疏，故 B正确；圆环状条纹
的间距不相等，从中心向外条纹越来越密集，条纹间距越小，故 C错误；如果条纹不圆，
不一定是同一条亮纹正下方的狭缝层厚度不同，也可能是凸透镜不规则导致光程差不等，
故D错误。
7. (2023山东泰安模拟). 如图，将水平面上一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，使在
两玻璃表面之间形成一个倾角 很小的劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；
（2）任意相邻明条纹中心位置或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差恒定。由此可以判定
在垂直水平面的入射光不变的情况下，相邻明条纹或暗条纹的间距 与倾角 （单位为
rad）的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【参考答案】D
【名师解析】
设任意相邻明条纹或暗条纹中心位置所对应的薄膜厚度差为 ，根据几何关系可得
由于任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，又倾角 很小，则有
可得 ，D正确。8. （2023广东实验中学质检）利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之
间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，
在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光
向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A. 干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的
B. 当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小
C. 当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变
D. 图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的
【参考答案】BD
【名师解析】
干涉条纹是样板的下表面和被检查表面的上表面的反射光干涉形成的，A错误；
如下图所示，当稍向右移动图甲中的薄片时，A、B两点之间的距离增大，根据 ，
相当于双缝之间的距离d增大，条纹间距Δx变小，B正确；
根据 ，当换用频率更高的单色光照射时，波长λ变短，条纹间距Δx变小，C错误；
如下图所示，在A、B两点的光程差相等，经过A点的两列相干光产生的亮条纹与经过B
点的两列相干光产生的亮条纹是同一条亮条纹，所以图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处
是凹陷的，D正确。9. （2023湖南名校联合体高二期末）在夜晚给一个发光的灯拍摄照片时，照片中可能会出
现从灯中心发出的一些光线，如图1所示，这个有趣的现象称为“星芒”。出现星芒现象的
本质原因是光的衍射。某实验小组进行了如下两组实验，来研究星芒线长度与相机镜头口
径值（F值）及波长的关系。实验一：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不
变，相机感光度IOS值为100，通过改变相机镜头口径值（F值）进行实验，实验结果如图
2所示；实验二：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS
值为100，光圈F值14，通过选择不同颜色的光源进行实验，实验结果如图3所示（R为
红光，B为蓝光）。下列说法不正确的是（ ）
A. 为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（F值）
B. 两组实验均采用了控制变量法
C. 保持其他条件相同，光源发出的光波长越大，拍出的照片中星芒线越长
D. 有些照片中没有出现星芒现象，说明在拍摄过程中光没有发生衍射现象
【参考答案】D
【名师解析】
．由实验一可知F越大，星芒线越短，照片越清晰，故A正确；
研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）关系时，控制光源的颜色相同，研究星芒线长度波长的关系时，控制与相机镜头口径值（F值）相同，两实验均采用了控制变量法，故
B正确；
由实验二或衍射知识可知，波长越大，衍射现象越明显，星芒线越长，故C正确；
没有出现星芒现象说明衍射现象不明显，不能说没有发生衍射现象，故D错误。本题选不
正确的，故选D。
10（2023福建宁德三模）6．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【参考答案】．BC
【名师解析】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。
11.（2023广东揭阳名校质检） 某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分
别得到如图甲、乙所示的图样，则下列说法错误的是（ ）
A. 甲图属于圆孔衍射
B. 乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心的确
有这个亮斑
C. 不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的
D. 发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里
【答案】B
【解析】
根据衍射条纹的特点可知甲图属于圆孔衍射，故A正确；
乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，
后来菲涅耳与阿拉果发现圆板中心有这个亮斑，故B错误；
不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的，故C正确；
发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里，故
D正确。
本题选择错误选项；12. （2023天津南开区一模）下列说法正确的是（ ）
A. 光的干涉和衍射现象说明光不仅具有波动性，而且具有粒子性
B. 照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象
C. 无线电波的波长较长，所以发生明显的衍射现象比X射线更困难一些
D. 光纤通信依据的原理是光的折射，且内芯的折射率比外套的折射率大
【答案】B
【解析】
光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，不能说明光具有粒子性，故A错误；
照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，故B正确。
无线电波的波长较长，所以发生明显的衍射现象比X射线更容易一些，故C错误；
光纤通信依据的原理是光的全反射，且内芯的折射率比外套的折射率大，故D错误。
13. （2023上海七宝模拟）用同一绿色激光光源先后照射I、II两个宽度不同的单缝，在距
单缝相同距离的光屏上呈现的衍射图样分别如图（a）、（b）所示，这I、II两缝的宽度可
能为（ ）
A. 1mm、2mm B. 2mm、1mm
C. 50μm、100μm D. 100μm、50μm
【参考答案】C
【名师解析】
根据发生衍射的条件可知：单缝的宽度越宽，衍射现象越不明显，可知I缝的宽度小于II
缝的宽度，又绿光的波长范围 。故选C。
14. 2023年9月23日至2023年10月8日将在浙江杭州举行第19届亚运会，地处亚运村
西南侧且相距约36公里的富阳区水上运动中心为亚运会赛艇、皮划艇（含静水、激流回
旋）项目比赛场地及训练场地，同时通过布设不同的灯光、投影、水幕等，打造集大型水
景秀、灯光秀、裸眼3D光影秀等场景为一体的夜游光影版《富春山居图》，呈现“五十
里春江花月夜”盛景，夜游水上运动中心是游客一个不错的选择。下列有关光的现象说法
正确的是（ ）A.将蓝光与红光调到亮度一样时，在叠加区域可能发生干涉现象
B.蓝光和红光在水中的传播速度不同，蓝光速度更大一些
C.蓝光与红光以同一入射角斜射入水中，红光偏离原来方向的夹角更大
D.电影院观看3D电影时，观众戴的眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片
D
【正确答案】
【名师解析】由于蓝光与红光频率不同，所以将蓝光与红光调到亮度一样时，在叠加区域
不可能发生干涉现象，A错误；由于.蓝光和红光在水中的折射率不同，所以传播速度不同，
蓝光速度更小一些，B错误；. 蓝光与红光以同一入射角斜射入水中，由于.蓝光在水中的
折射率大于红光，所以蓝光偏离原来方向的夹角更大，C错误；电影院观看3D电影时，观
众戴的眼镜就是一对透振方向互相垂直的偏振片，D正确。
15. 一束红光经过狭缝在光屏上得到如图所示的图样，由此可知（ ）
A.该图样属于红光的干涉图样
B.狭缝宽度必远大于红光波长
C.光沿直线传播只是近似规律
D.换用紫光照射，条纹间距变宽
C
【正确答案】
【名师解析】该图样属于红光通过单狭缝的衍射图样，狭缝宽度必小于红光波长，AB错
误；通过光的衍射实验，可知光沿直线传播只是近似规律，C正确；换用紫光照射，由于
紫光波长小于红光，条纹间距变窄，D错误。
16 （2023河南四市二模） (5分)下列对于光的认识，正确的是 。 （ 填 正
确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分;每错选1个扣
3分，最低得分为0分）
A. 光从空气射入玻璃中时，光的传播速度发生变化
B. 白光的干涉图样是彩色的，是因为发生干涉时光的频率发生了变化C. “闻其声不见其人”是因为声波比光波的衍射更明显
D. 使用双缝干涉实验装置测量光的波长时，想要观察到更多的干涉条纹，可
通过减小双缝之间的距离实现或者增大双缝到目镜之间的距离实现
E. 光的偏振现象说明光是一种横波
【参考答案】ACE
【命题意图】本题考查光的传播+白光的干涉彩色条纹分析+波的衍射+双缝干涉
+光的偏振现象
【名师解析】光从空气射入玻璃中时，光的传播速度发生变化，A正确；白光
的干涉图样是彩色的，是因为发生干涉时不同频率的光波长不同，B 错误；
“闻其声不见其人”是因为声波的波长比光波的波长长，使其衍射更明显，C
正确；由双缝干涉条纹间隔公式△x= ，可知使用双缝干涉实验装置测量光
的波长λ时，想要观察到更多的干涉条纹，即减小条纹间隔△x，可通过增大双
缝之间的距离d实现或者减小双缝到目镜之间的距离L实现，D错误；光的偏
振现象说明光是一种横波，E正确。
17. （2023云南昆明一中六模）下列说法正确的是（ ）
A. 图（a）中，观看3D电影时佩戴特殊的眼镜是运用了双缝干涉的原理
B. 图（b）叫牛顿环，是光的衍射现象
C. 图（c）水中的气泡看上去特别明亮，是由于光发生了折射引起的
的
D. 图（d）所示光导纤维 内芯折射率比外套大
【参考答案】D
【名师解析】
看3D电影时需要带特制的眼镜，这是利用了光的偏振现象，故A错误；
牛顿环属于光的干涉现象，故B错误；水中的气泡看起来特别明亮是因为光从水中射向气泡时（即从光密介质射向光疏介质）一
部分光在界面上发生了全反射，故C错误；
光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大，使光能够在内芯与外壳的
界面处发生全反射，故D正确。
18 （2023重庆名校质检）关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（ ）
A. 图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象
B. 图乙医用内窥镜利用光的干涉现象
C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
【参考答案】C
【名师解析】
A．图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象，故A错误；
B．图乙医用内窥镜利用光的全反射现象，故B错误；
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野，故C正确；
D．图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误；
