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专题19 光的干涉衍射和偏振
考点
十年考情（2015-2024）
命题趋势
考点 光的干
涉、衍射和偏
振
（10 年10
考）
2024·浙江·高考真题、2024·湖南·高考真题、2024·广西·高
考真题、2024·江苏·高考真题、2024·浙江·高考真题、
2024·山东·高考真题、2024·辽宁·高考真题、2023·河北·高
考真题、2023·重庆·高考真题、2023·北京·高考真题、
2023·山东·高考真题、2023·浙江·高考真题、2023·江苏·高
考真题、2023·天津·高考真题、2022·浙江·高考真题、
2022·北京·高考真题、2022·山东·高考真题、2022·天津·高
考真题、2021·江苏·高考真题、2021·湖北·高考真题、
2021·浙江·高考真题、2021·北京·高考真题、2021·山东·高
考真题、2020·海南·高考真题、2020·北京·高考真题、
2020·天津·高考真题、2020·上海·高考真题、2020·浙江·高
考真题、2019·浙江·高考真题、2019·江苏·高考真题、
2019·北京·高考真题、2018·浙江·高考真题、2018·北京·高
考真题、2018·江苏·高考真题、2017·上海·高考真题、
2017·浙江·高考真题、2016·天津·高考真题、2016·上海·高
考真题、2015·全国·高考真题
命题分析：光的折射定
律、折射率、全反射现
象的考查常以计算题形
式出现，是命题热点、
常考点；光的干涉、衍
射和相对论基本假设则
常以选择题形式出现．
趋势分析：预计以后高
考对本专题的考查仍然
以光的折射、全反射等
光的传播规律作为主要
命题方向，但对于光的
干涉、衍射、偏振等内
容的重要结论也需识
记．
考点 光的干涉 衍射和偏振
一、单选题
1．（2024·浙江·高考真题）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3 能级的原子向低能级跃迁，会
产生三种频率为
、
、
的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。正确的
是（ ）
A．频率为
的光，其动量为
B．频率为
和
的两种光分别射入同一光电效应装量，均产生光电子，其最大初动能之差为
1
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C．频率为
和
的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L 的干涉装置，产生的干涉条纹
间距之差为
。
D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率
2．（2024·山东·高考真题）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a 与待测滚珠b、c
放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与
标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（ ）
A．滚珠b、c 均合格
B．滚珠b、c 均不合格
C．滚珠b 合格，滚珠c 不合格
D．滚珠b 不合格，滚珠c 合格
3．（2024·辽宁·高考真题）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向
固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上
观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（ ）
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照双缝
C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
4．（2023·河北·高考真题）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自
然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述现象与彩虹的形成原理相同
B．光在薄膜的下表面发生了全反射
C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉
D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色
5．（2023·重庆·高考真题）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b 两单色光的干涉条纹，发现在
相同的条件下光屏上a 光相邻两亮条纹的间距比b 光的小。他们又将a、b 光以相同的入射角由水斜射入空
气，发现a 光的折射角比b 光的大，则（ ）
A．在空气中传播时，a 光的波长比b 光的大
B．在水中传播时，a 光的速度比b 光的大
C．在水中传播时，a 光的频率比b 光的小
2
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D．由水射向空气时，a 光的全反射临界角比b 光的小
6．（2023·北京·高考真题）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
7．（2023·山东·高考真题）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
8．（2023·江苏·高考真题）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
9．（2022·浙江·高考真题）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．用复色光投射就看不到条纹
B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹
D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大
10．（2021·江苏·高考真题）铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推
测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2021·湖北·高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分
成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O 是两单色光中央亮条
纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O 点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三
3
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棱镜一侧面上，从另一侧面M 和N 位置出射，则（ ）
A．λ1<λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
B．λ1<λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
C．λ1>λ2，M 是波长为λ1的光出射位置
D．λ1>λ2，N 是波长为λ1的光出射位置
12．（2021·山东·高考真题）用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。
下列关于该区域薄膜厚度d 随坐标x 的变化图像，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
13．（2020·海南·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B．观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C．同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大
D．两束频率不同的光，可以产生干涉现象
14．（2020·北京·高考真题）以下现象不属于干涉的是（ ）
A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样
B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样
C．白光经过三棱镜得到彩色图样
D．白光照射水面油膜呈现彩色图样
15．（2020·天津·高考真题）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，
4
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获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ）
A．
B．
C．
D．
16．（2019·北京·高考真题）利用图1 所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到
如图2 中甲和乙两种图样．下列关于P 处放置的光学元件说法正确的是
A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
17．（2018·北京·高考真题）用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光
片后
A．干涉条纹消失
B．彩色条纹中的红色条纹消失
C．中央条纹变成暗条纹
D．中央条纹变成红色
18．（2017·上海·高考真题）用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为
（ ）
A．
B．
5
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C．
D．
19．（2016·天津·高考真题）下图是a、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则
（ ）
A．在同种均匀介质中，a 光的传播速度比b 光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大
D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大
20．（2016·上海·高考真题）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则
A．中间条纹间距较两侧更宽
B．不同色光形成的条纹完全重合
C．双缝间距离越大，条纹间距也越大
D．遮住一条缝后，仍有明暗相间的条纹
21．（2021·北京·高考真题）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025 年建成。同步辐
射光具有光谱范围宽（从远红外到X 光波段，波长范围约为10-5m～10-11m，对应能量范围约为10-1eV～
105eV）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。
速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上
观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为
104eV。下列说法正确的是（ ）
A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样
B．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离
C．蛋白质分子的线度约为10-8 m，不能用同步辐射光得到其衍射图样
D．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小
22．（2020·上海·高考真题）观察光的衍射实验装置如图所示，用红色的激光可以照出光屏某种衍射条纹，
为了减小条纹宽度，可以（ ）
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A．减小单缝宽度
B．用绿光照射
C．增大单缝与光屏间距离
D．减小激光器与单缝间距离
23．（2024·江苏·高考真题）用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在
将手机屏幕旋转90 度，会观察到（ ）
A．两镜片都变亮
B．两镜片都变暗
C．两镜片没有任何变化
D．左镜片变暗，右镜片变亮
24．（2023·天津·高考真题）能说明光是横波的是（ ）
A．全反射
B．干涉
C．偏振
D．衍射
25．（2022·北京·高考真题）下列现象能说明光是横波的是（ ）
A．光的衍射现象
B．光的折射现象
C．光的偏振现象
D．光的干涉现象
二、多选题
26．（2024·广西·高考真题）如图，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，
，镜面与光屏垂直，单色光波长为
。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
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
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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
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
，则该液体的折
射率为
27．（2024·湖南·高考真题）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
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
，如图所示。S
为单色点光源。下列说法正确的是（ ）
A．沿
向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B．沿
向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C．若
，沿
向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D．若
，沿
向左略微平移平面镜，干涉条纹向A 处移动
28．（2023·浙江·高考真题）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，只
产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d 的双缝，在与缝相距为L 的观测屏上形成
干涉条纹，测得条纹间距为∆x。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．电子的动量
B．电子的动能
29．（2023·浙江·高考真题）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1
所示。氢原子从能级6 跃迁到能级2 产生可见光I，从能级3 跃迁到能级2 产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉
装置研究两种光的干涉现象，得到如图2 和图3 所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4 所示的实验装
置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．图1 中的
对应的是Ⅰ
B．图2 中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
D．P 向a 移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
30．（2022·天津·高考真题）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。
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a、b 两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若a、b 光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大
B．若a、b 光分别照射同一小孔发生衍射，a 光的衍射现象更明显
C．若a、b 光分别照射同一光电管发生光电效应，a 光的遏止电压高
D．若a、b 光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a 光的干涉条纹间距大
31．（2022·山东·高考真题）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝
，
的宽
度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。
下列描述正确的是（ ）
A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大
C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．照射两条狭缝时，若光从狭缝
、
到屏上P 点的路程差为半波长的奇数倍，P 点处一定是暗条
纹
32．（2021·浙江·高考真题）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是
（ ）
A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形
B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动
，条纹也会跟着转动
33．（2020·浙江·高考真题）如图所示，波长为
和
的两种单色光射入三棱镜，经折射后射出两束单色
光a 和b，则这两束光（ ）
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A．照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能
B．射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距
C．在水中的传播速度
D．光子动量
34．（2015·全国·高考真题）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角
为θ，经折射后射出a、b 两束光线，则
A．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度
B．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长
C．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率
D．若改变光束的入射方向使θ 角逐渐变大，则折射光线a 首先消失
E．分别用a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距
35．（2015·全国·高考真题）实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是（ ）
A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样
B．β 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
36．（2017·浙江·高考真题）图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝
和
间距为
0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm 的单色平行光垂直入射到双缝
和
上，在屏上形成
干涉条纹，中心轴线
上方第一条亮纹中心位置在
处，第三条亮纹中心位置在
处，现有1 号、2 号
虫子分别从
和
出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1 号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到
，2 号虫
子到达屏后，沿屏直线爬行到
，假定两只虫子爬行速度均为
，正确的是：
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A．1 号虫子运动路程比2 号短
B．两只虫子运动的时间差为0.2s
C．两只虫子运动的时间差为1.0s
D．已知条件不够，两只虫子运动的时间差无法计算
37．（2018·浙江·高考真题）a、b 是两种单色光，其光子能量分别为
、
，其
，则（ ）
A．a、b 光子动量之比为
B．若a、b 入射到同一双缝干涉装置上，则相邻亮条纹的间距之比
C．若a、b 都能使某种金属发生光电效应，则光电子最大初动能之差
D．若a、b 是由处在同一激发态的原子跃迁到a 态和b 态时产生的，则a、b 两态能级之差
38．（2019·浙江·高考真题）处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b 两种可见光，a 光
照射某金属表面时有光电子逸出，b 光照射该金属表面时没有光电子逸出，则（ ）
A．以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a 光的侧移量小于b 光的
B．垂直入射到同一单缝衍射装置，a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的
C．a 光和b 光的频率之比可能是
D．a 光子的动量大于b 光子的
39．（2024·浙江·高考真题）下列说法正确的是（ ）
A．相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱
B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同
C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量
D．自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化
三、填空题
40．（2018·江苏·高考真题）两束单色光A、B 的波长分别为
、
，且
>
，则 （选填“A”或
“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到 （选
填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．
41．（2015·全国·高考真题）在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏
幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比Δx1 Δx2（填“＞”、“＜”或“=”）。
若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第1 条到第6 条亮条纹中心间的距离为
10.5mm，则双缝之间的距离为 mm。
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42．（2019·江苏·高考真题）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的
日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的 （选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度
（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．
12
