三年高考真题（2022-2024）分类汇编 物理 专题35光的波动性 含解析

专题35光的波动性考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1光的干涉（5年4考）2024年高考江西卷：用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。2024年高考辽宁卷：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。2024年高考广西卷和2024高考湖南卷：洛埃镜法干涉实验。2024年高考山东卷：检测球形滚珠直径是否合格的装置。2023年高考山东卷：干涉热膨胀仪1.光的干涉是高考考查频率较高的知识，双缝干涉、薄膜干涉一直是考查的热点。2.光的衍射和光的偏振的考查一般隔年考查，光的偏振一般设置情景。考点2光的衍射和光的偏振（5年2考）2024年高考江苏卷：用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕2022年高考上海卷：单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度考点01光的干涉1.（2024年高考江西卷）某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是（）A.光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件B.透镜的作用是使光更集中C.单缝的作用是获得线光源D.双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目内越多【答案】BC【解析】进行双缝干涉测光的波长实验，光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、测量头等元件，故A错误；透镜的作用是使光更集中，故B正确；单缝的作用是获得线光源，故C正确；根据条纹间距公式可知双缝间距越小，相邻亮条纹的间距较大，测量头中观察到的条纹数目内越少，故D错误。2.（2024年高考辽宁卷）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.增大纸板与墙面距离 D.减小光源与纸板的距离【答案】A【解析】根据双缝干涉条纹间隔公式，△x=Lλ/d，要使相邻两亮条纹中央间距变小，可使双缝间距d变大，即换用更粗的头发丝，A正确；若换用红色激光照射双缝，由于红光的波长大于绿光，则相邻两亮条纹中央间距变大，B错误；若增大纸板与墙面的距离，即增大L，则相邻两亮条纹中央间距变大，C错误；减小光源与纸板的距离，则相邻两亮条纹中央间距不变，D错误。3.（2024年高考广西卷）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【答案】AD【解析】根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知故A正确，B错误；若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据其中c为在真空中的光速，则故C错误；若将整套装置完全没入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，根据条纹间距公式有可得结合C选项的分析可知所以故D正确。4.（2024高考湖南卷）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【答案】BC【解析】根据题意画出光路图如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S′发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S′的距离为d，则d=2aS到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式可得则若θ=0°，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；同理再次画出光路图有沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。。5.（2024年高考山东卷）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【答案】C【解析】单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。故选C。6.（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。7.（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νA小于νB，若它们在真空中通过相同距离的时间分别是tA和tB，则tAtB，（选填“＞”“＜”“=”）。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】=νA【名师解析】真空中所有光的传播速度相同，所以tA=tB，由于频率大的光波长短，若它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νA光产生的干涉条纹间隔更宽。8.（2023高考河北卷）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【参考答案】C【名师解析】．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，振动加强，故B错误，C正确；根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件的波长也会发生改变，导致硅片呈现不同的颜色，故D错误。9.（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乙=2x甲则。B正确。10.（2022山东物理）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【参考答案】ACD【命题意图】本题考查双缝干涉及其相关知识点。【名师解析】由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；根据条纹间距公式可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；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，故D正确。故选ACD。11．（2022年6月浙江选考）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是第第8题图A．气泡表面有折射没有全反射 B．光射入气泡衍射形成“亮斑”C．气泡表面有折射和全反射 D．光射入气泡干涉形成“亮斑”【参考答案】C【命题意图】本题考查光的折射和全反射。【解题思路】气泡看起来很明亮，其主要原因是气泡表面有折射和全反射，C正确。12．（2022年6月浙江选考）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【参考答案】B【命题意图】本题考查双缝干涉实验。【解题思路】用复色光投射可以看到彩色条纹，A错误；明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确；把光屏前移或后移，仍能看到明暗相间条纹，C错误；根据双缝干涉条纹间隔公式，可知蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。13.（2022年1月浙江选考）双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10-23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（）

A.发射电子的动能约为8.0×10-15JB.发射电子的物质波波长约为5.5×10-11mC.只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉D.如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样【参考答案】BD【名师解析】根据动量的大小与动能的关系可知发射电子的动能约为，故A错误；发射电子的物质波波长约为，故B正确；物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子显示出干涉图样，故C错误，D正确；故选BD。14．（2021高考江苏物理卷）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（）【参考答案】C【命题意图】本题考查薄膜干涉及其相关知识点。【解题思路】根据题述肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，可知肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是C。15．（2021高考新课程I卷山东卷）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（）【参考答案】D【名师解析】根据薄膜干涉现象，可知该区域薄膜厚度d随坐标x逐渐减小。由于干涉条纹间隔逐渐增大，所以d随坐标x的变化图像，可能正确的是D。考点02光的衍射，光的偏振1.（2024年高考江苏卷）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【答案】D【解析】立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振，其镜片为偏振片，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，根据可知将手机屏幕旋转90度后左镜片变暗，右镜片变亮。故选D。2．（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