《2025年学霸高考黑题物理人教版》

(2025·山东省实验中学一模)声控万花筒的一个组件的剖面如图所示，滑块右侧的反光圆锥面顶角很大，圆锥面与右侧玻璃片之间有间隙，人在一旁大声喊叫时，滑块会小范围左右振动，在玻璃片上会看到变化着的环形彩色条纹。下列说法正确的是(D)


A.滑块向左滑动时，玻璃片上所有的环形条纹会变稀疏
B.滑块向左滑动时，玻璃片上所有的环形条纹会变密集
C.滑块向右滑动时，玻璃片上所有的环形条纹会向内“收缩”
D.滑块向右滑动时，玻璃片上所有的环形条纹会向外“扩张”

答案： 2. 题型分析
本题考查影响薄膜干涉条纹疏密程度的因素、环形条纹的动态变化.
D 解析：AB.无论滑块在哪个位置，沿着半径自内向外每相同距离空气间隙厚度的变化都相同，两列反射光路程差相同，因此相邻两条纹间的距离相同，条纹的密集程度都不会改变，故AB错误；
CD.同一条纹所对应的间隙厚度相同，滑块向右滑动时，沿着半径间隙厚度为某确定值的地方都向外侧移动，两列反射光的路程差为某确定值的地方都向外侧移动，因此所有环形条纹的半径都会增大，故D正确，C错误.故选D.
解题技巧：空气薄膜的厚度变化率越大，条纹就越密越窄.等厚干涉的条纹，是疏密均匀的.

(2024·湖南卷)(多选)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$OA$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$\theta$，如图所示。$S$为单色点光源。下列说法正确的是(BC)


A.沿$AO$向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B.沿$OA$向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C.若$\theta = 0^{\circ}$，沿$OA$向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D.若$\theta = 0^{\circ}$，沿$AO$向左略微平移平面镜，干涉条纹向$A$处移动

答案：
3. 题型分析
本题考查洛埃镜实验中，平面镜位置与倾角对干涉条纹间距的影响.需了解洛埃镜实验中的“双缝”宽度指哪一段长度，结合双缝干涉公式$\Delta x = \frac{l\lambda}{d}$作图进行判断.
BC 解析：CD.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$d = 2a$.$S$到光屏的距离为$l$，代入双缝干涉公式$\Delta x = \frac{l\lambda}{d}$，可得$\Delta x = \frac{l\lambda}{2a}$.若$\theta = 0^{\circ}$，沿$OA$向右(或沿$AO$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；
解题技巧：平面镜的平移不改变像的位置，故“双缝”位置不变，干涉条纹不动.
AB.同理再次画出有微小夹角的干涉光路图：

平面镜倾斜后$S$的像在$S_0$处，若向左平移至$O_1$处，则像的位置在$S_1$处，$S$和像之间的距离变小，即“双缝”的宽度$d$变小，则干涉条纹间距变大，且向上移动；若向右平移至$O_2$处，则像的位置在$S_2$处，$S$和像之间的距离变大，即“双缝”的宽度$d$变大，则干涉条纹间距变小.故A错误，B正确.故选BC.
解题技巧：有倾角的平面镜进行平移时，像在过$S$点且垂直于镜面的直线上运动，使得“双缝”的宽度产生变化.

(2025·浙江台州二模)(多选)如图所示，$S$为狭缝光源，经透镜$L_1$后成为平行光，照射到与$S$平行的双缝$S_1$、$S_2$上，由$S_1$、$S_2$分离出两束相干光，再让它们分别通过长度相等的两个气室$T_1$和$T_2$后，由透镜$L_2$将两束相干光汇聚于平面$P$上，在此形成平行于狭缝的干涉条纹。实验开始时，$T_2$管充以空气，$T_1$管抽成真空，此时开始观测干涉条纹。然后逐渐使空气进入$T_1$管，直到它与$T_2$管的气压相同为止，记下这一过程中条纹移动的数目。已知光在真空中的波长为$589.3\ nm$，管长为$L = 20\ cm$，条纹移动了$98$根，下列说法正确的是(AC)


A.观测到条纹向上移动
B.观测到条纹向下移动
C.测得空气的折射率约为$1.000289$
D.测得空气的折射率约为$1.289$

答案： 4. 题型分析
本题考查利用双缝干涉原理测量介质的折射率.
AC 解析：AB.随着空气进入$T_1$管，光的频率不变，波速变小，波长变短，将会观测到条纹向上移动，故A正确，B错误；CD.设空气折射率为$n$，真空折射率为$n_0$，则实验过程中两管光程差的变化等于$T_1$管中光程的变化$\delta(\Delta L) = (\Delta n)L = N\lambda$，所以$n = n_0 + \Delta n = 1 + \frac{N\lambda}{L} = 1.000289$，故C正确，D错误.故选AC.