光学-2020-2024年山东高考物理复习试题分类汇编（解析版）

4<04%考

・

5年考情•探规律

考点五年考情（2020-2024）命题趋势备考策略

2024•山东卷•T15

该部分内容主要以几何光学为主，

2023•山东卷•T16光的折射定律、折射率、全以光的折射现象、全反射现象为主

考点1光的反射现象的考查常以计算题

2022•山东卷•T7要命题点，需要理解光的干涉、衍

反射和折射形式出现，是命题热点、常射、偏振等；对于本部分的实验，

2021•山东卷•T15考点；光的干涉、衍射和相要注意对其原理、器材、步骤、数

（5年6考）对论基本假设则常以选择题

2020•山东卷•T9据处理方法、误差分析等的理解。

形式出现.常见题型有：①光的折射和全反射；

2020•山东卷•T3趋势分析：预计以后高考对

本专题的考查仍然以光的折②光的干涉和衍射；③光学与数学

考点2光的2024•山东卷•T4

射、全反射等光的传播规律知识的综合应用；④电磁场理论与

干涉衍射和2023•山东卷•T5作为主要命题方向，但对于

光的干涉、衍射、偏振等内电磁波的性质；⑤电磁振荡与电磁

偏振（5年42022•山东卷«T10

容的重要结论也需识记.波谱；⑥对相对论的初步认识。

考）2021•山东卷•T7

■——

5年真题•分点精准练

考点01光的反射和折射

1、（2024•山东卷•T15）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为。点，半径为R；直角三棱镜

FG边的延长线过。点，EG边平行于边且长度等于R,/FEG=30。。横截面所在平面内，单色光线以。

角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。

（1）求sin。；

（2）以6角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧可以发生全反射，求光线在EP上入射点。（图中

未标出）到E点距离的范围。

【解析】

（1）由题意设光在三棱镜中的折射角为a,则根据折射定律有

sin3

n-------

sina

由于折射光线垂直EG边射出，根据几何关系可知

a=NFEG=30

代入数据解得

sin0=0.75

（2）根据题意作出单色光第一次到达半圆弧恰好发生全反射的光路图如图

则根据几何关系可知正上从尸点到E点以，角入射的单色光线第一次到达半圆弧都可以发生全反射,

根据全反射临界角公式有

sinC=-

n

设P点到FG的距离为I,则根据几何关系有

l-RsinC

又因为

R-l

XpF=

cos30°

联立解得

-2回

XPE=~^-R

所以光线在斯上的入射点。到E点的距离范围为

0<6耳R

2、（2023•山东卷・T16）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。

两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N,相距为d,直径均为2a,折射率为a（〃＜后）。M、N下端横截面

平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射

至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。

（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为夕，求夕的正弦值;

（2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面到

被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。

【答案】（1）sine=7^；（2）

2V-12vn--1

【解析】

（1）由题意可知当光在两侧刚好发生全反射时从M下端面出射光与竖直方向夹角最大，设光在M下端

与竖直方向的偏角为a,此时

・「1

sinC=—=cosa

n

可得

o~

sina二JI——y

Vn

又因为

sin。

n=----

sintz

所以

sin0=nsina=y/n2-1

（2）根据题意要使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮,光路图如图所示

।।।।

।।।।

MN

祓测物标表面

则玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围应该为

bx<b<b2

当距离最近时有

d

tan。=2

4

当距离最远时有

d+2a

tan0-——--

b2

根据（1）可知

tan^=4£i

联立可得

b_di2-n

jd+/2-fl?

2-

2N几2—1

所以满足条件的范围为

d2-rr,d+2a12—"2

-—；—<b<

An2-l2n2-1

3、（2022•山东卷・T7）柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以。为圆心、半径为R的,圆，左则

4

是直角梯形，AP长为R,AC与CO夹角45。，AC中点为瓦〃、人两种频率的细激光束，垂直AB面入

射，器件介质对a,6光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向8移动过程中,

能在面全反射后，从31面射出的光是（不考虑三次反射以后的光）（

A.仅有a光B.仅有6光C.a、b光都可以D.a、6光都不可以

【答案】A

【解析】

当两种频率的细激光束从A点垂直于面入射时，激光沿直线传播到。点，经第一次反射沿半径方向直线

传播出去。

保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到C。面经反射向PM

面传播，根据图像可知，入射点从A向2移动过程中，光线传播到面的入射角逐渐增大。

当入射点为8点时，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到面的P点，此时光线在PM面上的

入射角最大，设为由几何关系得

。=45

根据全反射临界角公式得

172

皿5142<^-

〃nb1.402

两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为

。<45<6

故在入射光从A向B移动过程中，。光能在「河面全反射后，从OM面射出；b光不能在面发生全反射，

故仅有a光。A正确，BCD错误。

故选Ao

4、（2020•山东卷•T9）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。OE为嵌在三棱镜内部紧贴23'C'C

面的线状单色可见光光源，OE与三棱镜的A8C面垂直，。位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正

视图。三棱镜对该单色光的折射率为后，只考虑由DE直接射向侧面A4CC的光线。下列说法正确的是（）

A：

A

BDCDC

甲乙

A.光从4TCC面出射的区域占该侧面总面积的L

2

2

B.光从面出射的区域占该侧面总面积的一

3

C.若。E发出的单色光频率变小，A4CC面有光出射的区域面积将增大

D.若。E发出的单色光频率变小，AACC面有光出射的区域面积将减小

【答案】AC

【解析】

AB.由题可知

sinC=-

V2

可知临界角为45。，因此从O点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点

也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC段射出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中

点，因此在AAC'C平面上有一半的面积有光线射出，A正确，B错误；

C.由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，，折射率也会变小，导致临界角会增大，这

时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误。

故选AC„

5、（2021•山东卷・T15）超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器

截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧

面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后

分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离d=100.0mm,脉冲激光中包含两种频率的光，它们

在棱镜中的折射率分别为勺=0和〃2=孚。取sin370=1,cos37°=口=1.890。

（1）为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求。的取值范围；

（2）若6=37°,求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差AL（保留3位有效数字）。

【答案】（1）0<6><45°（或6<45°）；（2）A£=14.4mm

【解析】

（1）设C是全反射的临界角，光线在第一个三梭镜右侧斜面上恰好发生全反射时，根据折射定律得

sinC=!①

n

代入较大的折射率得

。=45。②

所以顶角。的范围为

0<6><45°（或，<45°）③

（2）脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射，设折射角分别为四和。2,由折射定律得

设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为A和乙2，则

1d

L2=---------⑦

COS%

^=2（4-右）⑧

联立④⑤⑥⑦⑧式，代入数据得

AL=14.4mm@

6、（2020•山东卷•T3）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到Si、S?的距离相等，。点为Si、

S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为％的光，经Si出射后垂直穿过玻璃片传播到。点，经S2

出射后直接传播到。点，由Si到。点与由S2到。点，光传播的时间差为Af。玻璃片厚度为104,玻璃对

该波长光的折射率为15空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）

A1524104152

M=——C.M=——D.Ar二

2cc

【答案】A

【解析】

光在玻璃中的传播速度为

c

v=—

n

可知时间差

AZ=W_102=52

Vcc

故选Ao

考点02光的干涉和偏振

7、（2024•山东卷•T4）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。与待测滚珠6、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。不合格，滚珠。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6的直径相等，即滚珠6合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠。的直径与滚

珠C的直径不相等，即滚珠C不合格。

故选Co

8、（2023•山东卷•T5）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

【答案】A

【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。

故选A„

9、（2022•山东卷•0（））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，狭缝耳，邑的宽度

可调，狭缝到屏的距离为心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（）

乙丙

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3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S1、丛到屏上尸点的路程差为半波长的奇数倍，尸点处一定是暗条纹

【答案】ACD

【解析】

A.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;

B.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;

C.根据条纹间距公式Ax=^2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；

D.照射两条狭缝时，若光从狭缝邑到屏上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„

10、（2021•山东卷・T7）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（）

->

X

xO

【答案】D

【解析】

从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为△x=2d,即光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差

△广位时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为二九在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之

间的距离变大，则薄膜层的厚度之间变小，因条纹宽度逐渐变宽，则厚度不是均匀变小。

故选D。

1年模拟•精选模考题

一、单选题

1.（2024•山东聊城•三模）哈尔滨是中国著名的冰雪旅游城市，每年冬季都会举办盛大的冰雪节。冰雕展则

成为了人们探访冬季梦幻之旅的最佳选择，冰雕展上有一块底边长为2L宽为L高为乙的长方体冰块，

冰块内上下底面中心连线为O。'，在。处安装了一盏可视为点光源的黄灯，已知冰对黄光的折射率为夜，

光在真空中传播的速度为盘下列说法正确的是（）

A.由灯直接发出的光照射到冰块上表面时都能从上表面射出

B.由灯直接发出的光照射到冰块四个侧面时都能从侧面射出

C.未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为Y

未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为回

D.

C

【答案】C

【详析】AB.由折射率公式知

1

n=------

sinC

代入得

sinC=l=^

n2

由几何关系知,

sina="

O'B

代入得

sina=旦

3

则可知sin。＞sin45。，故可知其照射范围如图所示

点光源照射范围图

由灯直接发出的光照射到冰块上表面时部分不能从上表面射出，同理得，当光照射到冰块四个侧面时部分

不能从侧面射出，A、B错误;

CD.最长光路长度为x,传播速度为叭则

L

x=------

sinC

传播速度为

c

V=—

n

则传播最长时间为

nLn2L

’max

csinCc

IT

故未经反射直接从玻璃砖中射出的黄光在玻璃砖中传播的最长时间为?，C正确，D错误;

故选C。

2.（2024・山东烟台•三模）如图所示，一装满水的长方体玻璃容器，高度为缶，上下两个面为边长3缶的

正方形，底面中心。点放有一单色点光源，可向各个方向发射单色光。水面上漂浮一只可视为质点的小甲

4

虫，已知水对该单色光的折射率为〃=则小甲虫能在水面上看到点光源的活动区域面积为（）

C.D.6.25a2

【答案】A

【详析】全反射的临界角满足

sinC=-=-

n4

当入射角为临界角时，在上表面能折射出光线的最大半径为「，光路图如图所示

tanC=—

h

解得

r=3a

水面的对角线长度为

I=A/2x3^/5〃=6a=2r

故小甲虫能在整个水面上看到点光源，活动区域面积为

S=（3亿＞=18〃

故选A。

3.（2024•山东潍坊•三模）水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图甲所示为一个质量分

布均匀的透明水晶球，半径为。，过球心的截面如图乙所示，尸。为直径，一单色细光束从尸点射入球内，

折射光线与PQ夹角为37回，出射光线与PQ平行。已知光在真空中的传播速度为c,$皿37。=0.6,8$37。=

0.8,则（）

A.光束在P点的入射角为53。B."水晶球”的折射率为1.6

C.光在"水晶球”中的传播速度为2cD.光在"水晶球”中的传播时间为?

45c

【答案】B

【详析】B.根据题意作出光路图如图

由几何关系可知，光线射出时的折射角r为2a折射率

sin208八1,

n=---------=2cos〃=1.6

sin。

故B正确；

A.由图

r=2。=74°

故A错误；

C.光在"水晶球"中的传播速度为

c5

v=—=—c

n8

故c错误；

D.光在“水晶球”中传播的距离

l=2acos0

时间

Inl44zcos20

t=—=——=----------

vcc

带入数据有

64a

t=----

25c

故D错误。

故选Bo

4.（2024・山东济宁•三模）五一假期济宁太白湖公园的湖水里安装了一批圆形线状光源，将该光源水平放置

于湖水下方且m处，该光源发出红光时，可在水面上观察到红色亮环，如图所示。已知水对红光的折射率

10

4

为则亮环的宽度d为（）

A.0.3mB.0.4mC.0.5mD.0.6m

【答案】D

光线照射到水面时临界角满足

sinC=—=—

n4

由三角函数关系可知

tanC-—尸

不

亮环的宽度

d=2/?tanC=0.6m

故选D。

5.（2024•山东东营•二模）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，一束蓝光从尸

点垂直界面入射（6=0°）后，恰好能在玻璃砖圆形表面发生全反射，已知。、P间的距离为走R。不考虑

3

玻璃砖圆形内表面反射的光线，以下说法正确的是（）

A.玻璃碗的折射率为2叵

3

B.当入射角0=60°时，从玻璃砖射出的光线与入射光线平行

C.选择合适的入射角6（6r0。），光线也可以在圆形表面发生全反射

D.在。相同的情况下，红光在玻璃砖中传播的时间比蓝光长

【答案】B

【详析】A.根据题意可知，当光线垂直入射时，有

所以

n=\/3

故A错误；

B.当入射角6=60°时，根据折射定律有

sin。

n=------

sintz

解得

。=30。

光路图如图所示

根据几何关系可知，从玻璃砖射出的光线与入射光线平行，故B正确；

C.当光线垂直入射时，恰好发生全反射，选择合适的入射角。（6W0。），光线在圆弧面上的入射角均小于

临界角，过于光线不能在圆形表面发生全反射，故C错误；

D.在。相同的情况下，若。=0。红光和蓝光传播的距离相等，由于红光的折射率较小，传播速度较大，所以

红光的传播时间比蓝光短，故D错误。

故选B。

6.（2024•山东烟台•二模）如图所示，将一块平凹形玻璃板倒扣在另一块平板玻璃之上，从而在两块玻璃之

间形成一层空气薄膜，玻璃板的一边沿x方向，用平行单色光向下垂直照射平凹形玻璃板，观察到的干涉条

纹形状可能正确的是（）

【答案】B

【详析】由题意可知，当用平行单色光向下垂直照射平凹形玻璃板时，观察到的干涉条纹是由于空气薄膜

的上下表面所反射的光发生了干涉产生的，由牛顿环原理可知，干涉条纹宽窄的差异，则是空气薄膜变化

率的不同所导致的：变化率越大，光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁，使得条纹更加密集，从而使

条纹看起来更窄。即空气薄膜厚度变化率越大，条纹也随之变密变窄。由本题空气薄膜的形状可知，薄膜

的厚度越大的地方，薄膜厚度变化率越小，条纹间距越大，条纹越宽；薄膜的厚度越小的地方，薄膜厚度

变化率越大，条纹间距越小，条纹越窄。因此观察到的干涉条纹形状可能正确的是B。

故选Bo

7.（2024•山东济南•三模）如图所示为双缝干涉实验装置示意图，单色光源S到两缝岳、S2的距离相等。要

使相邻亮条纹之间的距离变小且干涉条纹上移，下列办法可行的是（）

A.增大双缝到屏的距离并下移光源

B.减小双缝间距离并上移光源

C.减小光源到双缝的距离并上移光源

D.更换波长更短的单色光源并下移光源

【答案】D

【详析】根据双缝干涉的相邻亮条纹中心间距公式

L.

Ax=­A

d

可知，要使条纹之间的距离变小，可以通过减小单色光的波长、减小双缝到屏的距离或增大两缝间的距离

来完成，要想使干涉条纹上移，可下移光源。

故选D。

8.(2024•山东东营•二模)用波长为力的单色光做杨氏双缝干涉实验，在观察屏上可看到干涉条纹。今将一

个厚度为/的薄玻璃片放到上面狭缝的后面，发现中央亮条纹移动到了第m亮条纹的位置，以下说法正确的

是()

A.条纹向下移动

B.条纹间距随之变宽

C.玻璃的折射率为华+1

D.再将一个折射率为〃。的薄云母片放到下面狭缝的后面，发现条纹恢复到最初的位置，则云母片的厚

【答案】C

【详析】AB.条纹间距为

L。

Ax——A

d

因为上缝光路的光程增加，上下光路光程相等的位置即零级条纹的位置上移，同理其它条纹也上移，条纹

间距不变，故AB错误；

C.插入玻片后引起的上下缝光波间的光程差的变化值为

则条纹移动的周期数加满足关系

(na—1)/=mA

因此玻璃的折射率

m21

%=7+1

故c正确；

D.插入云母片后引起的下缝光波的光程变化值为

N3'=(rip-l)t

由题中条件可知，云母片引起的光程变化应该等于玻璃片引起的光程变化，即

（徇-1）/=（生-1）/

联立解得云母片的厚度为

他T徇-1

故D错误。

故选Co

9.（2024•山东泰安•三模）如图甲所示，将两块平板玻璃M、N放在水平桌面上，并在两块玻璃之间右侧边

缘垫上两个纸条，用平行单色光竖直向下照射玻璃板，就会在玻璃板上方看到如图乙所示的明暗相间的条

纹。下列说法正确的是（）

N

A.图乙中的条纹是M的上表面、N的下表面两列反射光发生干涉的结果

B.在任意一条明条纹的下方，空气薄膜的厚度都是均匀变化的

C.如果撤掉一个纸条，则条纹间距增大

D.若改用频率更高的单色光进行实验，则条纹间距会更大

【答案】C

【详析】A.这些明暗相间的条纹间距相等，是M的下表面、N的上表面两列反射光在/的下表面发生干

涉的结果，A错误；

B.在任意一条明条纹的下方，两列反射光的光程差都相等，所以空气薄膜的厚度都相等，B错误；

c.光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为e,4、4处

rx=2d]

4=2d、

因为光程差

Ar=4—（=彳

所以

212

设此两相邻亮纹中心的距离为Ax,则由几何关系得

t^=tan6»

Ax

即

如果撤掉一个纸条，空气层的倾角6变小，故相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离增大，C正确；

D.由C项分析可得，单色光频率增大，波长减小，条纹间距会更小，D错误。

故选C。

10.（2024•山东潍坊・二模）如图所示，将透镜凸起的一面压在表面平整的玻璃板上，让单色光从上方射入,

从上往下看透镜，可以看到明暗相间的圆环状条纹。已知透镜凸起面表现为球面，球面的半径叫作这个曲

面的曲率半径（曲率半径越大，球面弯曲程度越小）。下列说法正确的是（）

A.圆环状条纹是透镜上下两个表面反射的两列光发生干涉形成的

B.圆环状条纹间距不相等，越往外条纹间距越宽

C.换用曲率半径更大的透镜，可以看到条纹将变密集

D.改用频率更高的单色光照射，可以看到条纹将变密集

【答案】D

【详析】A.环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下表面反射光干涉形成的，故A错误；

B.圆环状条纹的间距不相等，从圆心向外条纹越来越密集，越往外条纹间距越窄，故B错误；

C.若换一个曲率半径更大的凸透镜，仍然相同的水平距离但空气层的厚度变小，所观察到的圆环状条纹间

距变大，可以看到条纹将变稀疏，故C错误；

D.改用频率更高的单色光照射，由

可知单色光波长更小，而其他条件保持不变，则观察到的圆环状条纹间距变小，可以看到条纹将变密集，

故D正确。

故选D。

11.（2024•山东日照•二模）小明利用同一实验装置在真空中进行双缝干涉实验。仅换用甲、乙两种不同的

单色光，在屏上分别观察到的干涉条纹如图所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则甲、乙两种不同单色光

的频率之比为（）

mu

cm

A.2:1B.1:2C.3:1D.1:3

【答案】A

【详析】根据图像甲乙条纹关系为

2Ax甲=Ax乙

根据干涉条纹公式有

AL.AL°

aa

根据光速与波长的关系有

C=4嘉i,c=

解得

启：/k=2:1

故选A。

12.（2024•山东淄博•二模）如图所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置，将一标准样板

玻璃a放置在厚玻璃板6之上，在两玻璃板右端插入薄片c。用红光照射标准样板，从上往下可看到干涉条

A.干涉条纹是由a的上表面和b的上表面反射的光叠加而成的

B.干涉条纹是由a的下表面和b的上表面反射的光叠加而成的

C.当薄片c向左移动少许时，干涉条纹间距将增大

D.若将红光改为紫光，干涉条纹间距将增大

【答案】B

【详析】AB.干涉条纹是由。的下表面和。的上表面反射的光叠加而成的，选项A错误，B正确；

C.当薄片c向左移动少许时，a、b板间的夹角变大，导致同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会减

小，即干涉条纹变密，故C错误；

D.若是用紫光做该实验，则波长变短，则干涉条纹变密，干涉条纹间距将减小，故D错误。

故选B。

二、多选题

13.（2024•山东青岛•三模）矿井空气中的瓦斯浓度超过1%时，容易发生瓦斯爆炸。某同学通过查阅资料得

知含有瓦斯的空气折射率大于干净空气的折射率，他利用光的干涉监测瓦斯浓度。如图，在双缝后面放置

两个完全相同的薄壁透明容器A、B,容器A中是干净的空气，容器B与矿井中空气相通。用某种单色光照

射单缝，观察屏上的干涉条纹，就能够大致判断瓦斯的浓度。下列说法正确的是（）

A.若屏的正中央是亮纹，说明B中的空气一定不含瓦斯

B.若屏的正中央是暗纹，说明B中的空气一定含有瓦斯

C.同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小

D.用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变小

【答案】BCD

【详析】A.若屏的正中央是亮纹，如果容器A、B中气体相同，则折射率相同，到屏的中央光程相同，所

以中央为亮纹，若B中含有瓦斯，但是到屏的中央光程恰好相差波长的整数倍，中央也为亮纹，故B中可

能含瓦斯，也可能不含，故A错误；

B.如果屏的正中央是暗纹，必有光程差，说明B中的气体与A中的气体成分不相同，一定含有瓦斯，故B

正确；

C.同种频率的光在含有瓦斯的空气中的折射率大于在干净空气中的折射率，根据

C

v=—

n

可知同种频率的光在含有瓦斯的空气中比在干净空气中传播的速度小，故C正确；

D.根据

Ax=-A

d

用频率更大的单色光照射单缝时，由于单色光的波长变小，则屏上出现的干涉条纹间距变小，故D正确。

故选BCDo

14.（2024•山东临沂•二模）如图所示，为°、。两种单色光以相同的入射角从玻璃斜射向空气的光路图，关

于4、6两种单色光，下列说法中正确的是（）

A.增大入射角，6光先发生全反射

B.单色光a的光子能量比单色光6的光子能量大

C.用同一装置进行双缝干涉实验，6光在屏上的干涉条纹的间距较大

D.单色光a、6分别通过同一单缝发生衍射时，单色光。的中央亮纹更宽

【答案】BC

【详析】A.由图知，。光偏折程度较大，。光折射率较大，根据

sinC='a光临界角较小，增大入射角，。光先发生全反射，故A错误；

n

B.a光折射率较大，则频率较大，根据

E=hv

单色光a的光子能量比单色光6的光子能量大，故B正确；

C.。光频率较大，则波长较小，根据

\x--X

d

用同一装詈进行双缝干涉实验，6光在屏上的干涉条纹的间距较大，故C正确；

D.a光波长较小，单色光a、b分别通过同一单缝发生衍射时，单色光。的中央亮纹更宽，故D错误。

故选BC。

15.（2024•山东枣庄•三模）1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃用平面镜

同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色线光源，M为一

平面镜。S发出的光直接照到光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上，这两束光在光屏上叠加

发生干涉形成明屏暗相间条纹。事实证明光从光疏介质射向光密介质时，反射光会产生H大小的相位突变，

即发生所谓半波损失。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L单色光的波长为九

下列说法正确的是（）

光屏

s