高考物理一轮考点练习：光的波动性

光的波动性

基础巩固

1.12025•安徽合肥模拟］让单色光通过不同形状的小孔,光屏上呈现出如图所示的图样厕小

孔形状是（）

A

江

B

b

C

b

D

2.（多选）关于光的偏振，下列说法正确的是（）

A.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光

B.拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰

C.所有的波都具有偏振现象

D.自然光射到两种介质的界面上，折射光是偏振光，反射光不是偏振光

342025•湖南长沙模拟］如图所示,在酒精灯灯芯上撒一些食盐，灯焰能发出明亮的黄光把铁

丝圈在肥皂液中蘸一下，使铁丝圈挂上一层薄薄的液膜，用酒精灯的黄光照射液膜，液膜反射

的儿能使我们看到灯焰的像.下列关丁液膜上灯焰像的形状可能正确的是（）

A

B

C

D

4.（2024•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。与待测滚珠机

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（）

生勿

甲7.

A.滚珠人、c均合格

B.滚珠机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

5.12023•江苏卷］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（）

As

C.2倍

D.3倍

6.12025•山西太原模拟］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（）

IIIIIII

忆

CTx

B

C

D

综合提升

7.“牛顿环”又称“牛顿圈”，如图甲所示，牛顿环的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面，下

表面是球冠的凸面，具」一作原埋为,,薄腴十涉”.可以用来判断透镜表面曲率半径和液体折射

率等.把牛顿环与玻璃面接触，在日光下或用白光照射时，可以看到明暗相间的彩色圆环;若用

单色光照射，则会出现一些明暗相间的单色圆环，如图乙所示.它们是由球面和被检测面上反

射的光相互干涉而形成的条纹,这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关.

以下分析正确的是（）

甲7.

A.圆环的间距大小与球冠半径大小无关

B.球冠的半径越大，圆环的间距越小

C若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的

D.被检测的面必须是平的

8.（多选）可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖溶液后，偏振

方向会相对于传播方向向左或向右旋转•个角度角度。为锐角，。的值只与糖溶液的浓度

有关将a的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图所示S是自然光源,A、

B是偏振片，转动法使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法正确

的是（）

SAPB

白然光源偏振片被测样品偏振片

A.到达0处的光强度会明显减弱

B.到达0处的光强度不会明显减弱

C.将偏振片B转动一个角度，转动角度为锐角，使得0处的光强度最大,偏振片B转过的角度

等于a

D.将偏振片4转动一个角度，转动角度为锐角，使得0处的光强度最大,偏振片A转过的用度

等于a

9.（多选）［2024•广西卷］如图所示,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.匕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〃和/,“《/，镜面与光屏垂直，单色光波

长为Z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;i

2a

B.光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为々

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以

D.若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条痉条纹的中心间距为Ax,则该液

体的折射率2为aAx2

10.（多选）［2024•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3为单色点光源,下列说法正确的是（）

城

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〃=0。.沿OA向右略微平移平面镜.干涉条纹间距不变

D.若夕=0。,沿40向左略微平移平面镜，干涉条纹向4处移动

拓展挑战

11.（多选）12025•湖北襄阳模拟］某一质检部门为检测一枇矿泉水的质显，利用干涉原理测定

矿泉水的折射率.方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间（之前为

真空），如图所示，特制容器未画出，通过对比填充后的干涉条纹间距也和填充前的干涉条纹间

距即就可以计算出该矿泉水的折射率.单缝&）、双缝中点。、屏上的尸o点均位于双缝与和

S2连线的中垂线上，屏上P点处是凡上方的第3条亮条纹（不包括R）点处的亮条纹）的中心.

己知入射光在真空中的波长为4真空中的光速为双缝&与S2之间的距离为d,双缝到屏的

距离为L,则卜列说法正确的是（）

A.来自双缝S\和S的光传播到P点处的时间差为呸

2C

B.X2>XI

C.该矿泉水的折射率为E

D.仅将单缝So向左（保持So在双缝连线的中垂线上）移动的过程中.P点处能观察到暗条纹

12.（多选）［2025•浙江杭州模拟］煤矿中瓦斯爆炸危害极大.某同学查资料得知含有瓦斯的气

体的折射率大于干净空气的折射率，于是他设计了一种利用光的干涉监测矿井内瓦斯的仪器,

其原理如图所示.在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A和在容器A与干净的空气相通,

在容器B中通入矿井中的气体，让红光射入狭缝,观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度.

对于这个仪器的工作过程、下列说法中正确的是（）

进11出

狭绯双维透明容器

A.如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体一定不含瓦斯

B.如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体一定含有瓦斯

C.如果屏上干涉条纹不停移动，说明B中的气体含有瓦斯且含量不稳定

D.撤去狭缝，将红光直接照在双缝上，该检测仪器也能正常工作

答案解析

I.B［解析］由图发现,横向的衍射现象比纵向的衍射现象更明显，根据发生明显衍射的条件

可知,横向的小孔长度应该小于纵向的小孔长度，故选B.

2.AB［解析］自然光透过偏振片后的振动方向只沿着偏振片的透振方向，故自然光透过偏

振片后变为偏振光，故A正确;拍摄水面下的景物时，加偏振片可以防止反射光的干扰，使像更

清晰，故B正确;只有横波才有偏振现象，故C错误;自然光射到两种介质的界面上，调整入射角

的大小，可以使得折射光和反射光都为偏振光，故D错误.

3.A［解析］由于重力作月，同一水平面液膜厚度相同，且上薄下厚，可知在较薄的区域，光程

差增大得缓慢，较厚的区域，光程差增大得较快，所以呈现上疏下密的水平条纹，故选A.

4.C［解析］单色平行光垂直照射平板玻璃，从两平板玻璃间形成的空气膜的上、卜界面（即

上玻璃板的下表面和下玻璃板的上表面）反射的光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，

光的路程差为空气膜厚度的两倍，根据光的干涉知识可知,同一条干涉条纹位置处光的路程差

相等，所以滚珠a的直径与滚珠b的相等，即滚珠b合格，而不同的干涉条纹位置处光的路程差

不同，所以滚珠a的直径与滚珠c的不相等,即滚珠c不合格,C正确.

5.B［解析］根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Ax寺，由题图知Dx乙=2Ax甲，则d乙哮/

中，故B正确.

6.D［解析］从薄膜的上、下表面分别反射的两列先是相干光.其路程差为Ai2a即路程差

为此处薄膜厚度的2倍，当路程差A1加时表现为亮条纹,故相邻亮条纹处的薄膜的厚度差为

以在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，则薄膜的厚度逐渐变小，因条纹宽度不是均

匀变大，则厚度不是均匀变小，故D正确.

7.C［解析］若将玻璃球冠的半径增大一些,则玻璃球冠与被检测的平面的夹角将减小，它们

之间的空气膜的厚度的变化减慢，所以形成的同心圆环的间距增大，则球冠的半径越大胭环

的间距越大，选项A、B错误;牛顿环实验不仅可以测平面还可以测曲面，若观察到的是规则圆

环，则被检测的面是均匀、对称的，选项C正确,D错误.

8.ACD［解析］当在偏振片A、8间放糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用,使通过偏振片A的

偏振光振动方向转动了一定角度，到达0处的光强度会明显减弱，故A正确,B错误;但当将偏

振片4转动一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时。处的光强

度乂为最大，故偏振片B转过的角度等于图同理，转动偏振片A也可以达到相同的效果，放C、

D正确.

9.AD［解析1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24根据条纹间距公

式可知入故正确,错误;若将整套装置完全浸入折射率为〃的蔗糖溶液中，光的

a2a■AB

频率不变，根据,片2户「其中C为在真空中的光速，则斯W，故C错误;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心,根据条纹间距公式有Ai；石

2a

可得小二竿，结合C选项的分析可知22二竿二4,所以修;工故D正确.

IIn2aAx

10.BC［解析］根据题意画出洛埃镜实验光路图（平面镜不倾斜）,如图甲所示,S发出的光与通

过平面镜反射的光（可以等效成虚像V发出的光）是同一到光分成的，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”2a,S到光屏的距离为/,代入双缝干涉公式心=2可得若8=0°,沿OA向右（或向左）

略微平移平面镜，则对,和d均没有影响，所以干涉条纹间距不变，但条纹区域会向下（或向上）

移动，故C正确,D错误.画出平面镜倾斜某微小角度。形成的光路图如图乙所示，沿OA向右略

微平移平面镜时，即图中从。（立置一②f立置，由图可看出双缝的间距增大,则干涉条纹间距减

小;沿A。向左略微平移平面镜时，即图中从②位置一⑦位置，由图可看出干涉条纹向上移动，

故A错误,B正确.

11.AC［解析］第三条亮条纹对应路程差$二今但光在介质中的传播速度片故/=：二段，故A

正确;由3%老二轲知Go为光在矿泉水中的波长）,光在矿泉水中的波长小于真空中的波

长，