2025年浙江高考物理二輪復(fù)習(xí)：光學(xué)、電磁波和相對(duì)論（有答案）

專題十六光學(xué)、電磁波和相對(duì)論

五年高考

基礎(chǔ)題組

1.（2022浙江6月選考,8,3分）如圖所示,王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)，在失重環(huán)境下,

往大水球中央注入空氣，形成了一個(gè)空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）

注入一個(gè)氣泡水球中形成一正一反兩個(gè)像

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B.光射入氣泡衍射形成“亮斑”

C.氣泡表面有折射和全反射

D.光射入氣泡干涉形成“亮紋”

答案C

2.（2022浙江6月選考,4,3分）關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A.用復(fù)色光投射就看不到條紋

B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果

C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋

D.藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大

答案B

3.（2021浙江6月選考,16,2分）（多選）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列

說法正確的是()

A.過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形

B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋

C.肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化

D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90。,條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°

答案AB

4.（2020山東,3,3分）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到Si、S2的距離相等點(diǎn)為N、

S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為4的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過玻璃片傳播到O

點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點(diǎn)，由51到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為Afo玻璃片厚度

為10%玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5,空氣中光速為c,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確

的是（）

S"玻璃片

AA5AcA.15Ay-,A,10A「八，15A

A.At=—cB.At=——2cC.At=—cD.At=—c

答案A

5.（2022江蘇,12,8分）如圖所示，兩條距離為。的平行光線，以入射角6從空氣射入平靜水面，反射光

線與折射光線垂直。求：

⑴水的折射率n；

⑵兩條折射光線之間的距離小

答案（l）tan6（2）Z）-tan6

6.[2022全國(guó)甲,34⑵,10分]如圖,邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD為一棱鏡的橫截面"為邊的中點(diǎn)。

在截面所在平面內(nèi)，一光線自“點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60。,經(jīng)折射后在8C邊的N點(diǎn)恰好發(fā)生全反

射，反射光線從C。邊的P點(diǎn)射出棱鏡。求棱鏡的折射率以及P、C兩點(diǎn)之間的距離。

答案?苧

提升題組

1.（2023浙江1月選考,13,3分）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃光束從直

角邊A3以角度6入射,依次經(jīng)AC和BC兩次反射，從直角邊AC出射。出射光線相對(duì)于入射光線

偏轉(zhuǎn)了a角，則a（）

A

A.等于90°B.大于90°

C.小于90。D.與棱鏡的折射率有關(guān)

答案A

2.（2020浙江1月選考,12,3分）如圖所示，一束光與某材料表面成45。角入射，每次反射的光能量為入

射光能量的k倍若這束光最終進(jìn)入材料的能量為入射光能量的（1-F）倍,則該材料折射率

至少為（）

A.yB.V2C,1.5D,2

答案A

3.（2020浙江7月選考,13,3分）如圖所示,圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光

線從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射;當(dāng)入射角8=60。時(shí)，光線從玻璃磚圓

形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為C,則（）

A.玻璃磚的折射率為1.5

B。、P之間的距離為日尺

C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為日c

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°

答案C

4.（2023浙江6月選考,13,3分）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角

邊的長(zhǎng)度為0.9m,水的折射率“W，細(xì)燈帶到水面的距離h當(dāng)m,則有光射出的水面形狀（用陰影表

示）為

答案C

5.（2021浙江6月選考,13,3分）已知普朗克常量％=6.63xl（y34j.s,電子的質(zhì)量為9.11X1031kg。一個(gè)

電子和一滴直徑約為4ixm的油滴具有相同動(dòng)能，則電子與油滴的德布羅意波長(zhǎng)之比的數(shù)量級(jí)為

A.10-8B.106C.108D.1016

答案C

6.（2020浙江1月選考,8,3分）如圖所示,單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充滿電。/=0時(shí)開關(guān)S

打到6端尸0.02s時(shí)LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達(dá)到最大值。則（）

AZC回路的周期為0.02s

B.LC回路的電流最大時(shí)電容器中電場(chǎng)能最大

C./=1.01s時(shí)線圈中磁場(chǎng)能最大

D.r=1.01s時(shí)回路中電流沿順時(shí)針方向

答案C

7.（2023湖南,7,5分）（多選）一位潛水愛好者在水下活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信

號(hào),設(shè)激光光束與水面的夾角為④如圖所示。他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)a大于41。時(shí)，岸上救援人員才能收到

他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是)

A.水的折射率為』

sin41°

B.水的折射率為小

sin49°

C.當(dāng)他以a=60。向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°

D.當(dāng)他以a=60。向水面發(fā)射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°

答案⑴？⑵親

8.[2020課標(biāo)區(qū)34⑵,10分]如圖,一折射率為舊的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三角形ABC,

ZA=90°,ZB=30°O一束平行光平行于BC邊從AB邊射入棱鏡，不計(jì)光線在棱鏡內(nèi)的多次反射，求

AC邊與3C邊上有光出射區(qū)域的長(zhǎng)度的比值。

A

答案2

三年模擬

1.（2022七彩陽(yáng)光選考模擬,14）（多選）對(duì)下列現(xiàn)象解釋正確的是)

A.圖甲中家用微波爐中使用的微波頻率是2450MHz,它的波長(zhǎng)約為0.12m

B.圖乙中全息照相利用了光的偏振原理

C.圖丙中Wi-Fi無(wú)線路由器將信號(hào)繞過障礙物傳遞到接收終端,利用了波的反射原理

D.圖丁中陽(yáng)光下的肥皂膜表面的彩色是肥皂膜前后兩表面反射光發(fā)生干涉形成的

答案AD

2.（2022紹興柯橋模擬,14）侈選）對(duì)如圖所示的圖片，下列說法正確的是)

A.甲圖被稱為“泊松亮斑”，它的原理是光的衍射

B.圖乙是雙縫干涉原理圖，若P到Si、S2的路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，則P處是亮紋

C.圖丙中肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是光的薄膜干涉現(xiàn)象

D.圖丁中，用自然光照射透振方向（箭頭所示）互相垂直的前后兩個(gè)豎直放置的偏振片，光屏依然發(fā)

亮

答案AC

3.（2023紹興二模,6）光盤上刻有很多“凹槽”，它與“盤面”相互間隔淇中一部分的側(cè)視圖如圖所示。

一定寬度的激光束向下入射到光盤后，在“凹槽”“盤面”發(fā)生反射,“凹槽”反射光與“盤面”反射光疊

加后削弱,探測(cè)器探測(cè)至凹槽''產(chǎn)生的極小光強(qiáng)，而“盤面”處的反射光疊加后得至I加強(qiáng)，探測(cè)器探測(cè)

到“盤面”產(chǎn)生的極大光強(qiáng)，這兩種光強(qiáng)等級(jí)代表二進(jìn)制數(shù)字0和1。當(dāng)激光束照射整個(gè)光盤時(shí)，探測(cè)

器就可以探測(cè)到比如01001……00001二進(jìn)制信息。下列說法正確的是（）

盤面盤面

IL^L

凹槽

A.入射光與反射光的傳播速度不同

B.激光束波長(zhǎng)可能為“凹槽”深度的2倍

C.“凹槽”反射光與“盤面”反射光的頻率相同

D.“盤面”處的反射光疊加后得到加強(qiáng)是由于光的衍射

答案C

4.（2022寧波期末,6）如圖所示,光纖燈是現(xiàn)代裝飾照明的新型燈具，由光源、反光鏡、濾光片及光纖

組成，點(diǎn)狀光源通過反光鏡后,形成一束近似平行光，又通過濾光片,最后進(jìn)入光纖，形成一根根色彩

斑斕的柔性光柱。下列說法正確的是)

A.點(diǎn)狀光源發(fā)出的光可通過平面鏡反射后形成平行光

B.光纖內(nèi)芯的折射率應(yīng)大于外套的折射率

C.光在光纖中的傳播是利用了光的衍射原理

D.光在光纖中傳播時(shí)，顏色會(huì)發(fā)生變化,從而創(chuàng)造出絢爛多彩的效果

答案B

5.（2023北斗星盟聯(lián)考,14）（多選）如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點(diǎn)的電流隨時(shí)間變化的圖像

如圖乙所示，若把通過P點(diǎn)向右規(guī)定為電流的正方向，則)

乙

A.0.5-1ms內(nèi),電容器C正在充電

B.0.5-1ms內(nèi)，電容器的上極板帶正電

C.l-1.5ms內(nèi),。點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)低

D.l-1.5ms內(nèi)，電場(chǎng)能正在減小

答案AD

6.（2023溫州二模,13）如圖所示，一均勻透明體上部分為半球、下部分為圓柱，半球的半徑和圓柱上

表面的半徑均為R,圓柱高度為5R在圓柱體的底部中心O點(diǎn)放一點(diǎn)光源，半球上發(fā)光部分的表面

積S=0.8兀笈（已知球冠表面積的計(jì)算公式為S=lTtrh,r為球的半徑,/?為球冠的頂端到球冠底面圓心

的高度），不計(jì)光的二次反射，該透明物質(zhì)對(duì)光的折射率約為)

A.1.33B.1.41

答案B

7.（2023寧波十校二模,11）如圖所示，平行玻璃磚下表面鍍有反射膜，兩束平行細(xì)單色光。、6從空氣

斜射到玻璃磚上表面，入射點(diǎn)分別為。1、。2,兩單色光剛好從玻璃磚上表面同一點(diǎn)P射出,已知玻

璃磚對(duì)a、b兩單色光的折射率均大于VX下列說法中正確的是()

A.在玻璃中b光的速度比f(wàn)l光的大

B.若a、b兩束光通過同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置力光對(duì)應(yīng)的條紋間距較大

C.若a、b兩束光同時(shí)從玻璃磚上表面射入，則a光比6光先從P點(diǎn)射出

D.增大b光的入射角，當(dāng)b光從玻璃磚上表面射出時(shí)有可能發(fā)生全反射

答案C

8.（2022嘉興9月檢測(cè),11）如圖所示，真空環(huán)境下某光纖彎曲部分兩側(cè)面為胭弧泮徑分別為R和2R,

圓心為O,光纖的筆直部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng),現(xiàn)兩束光線。、b垂直于端面AB入射，光線a的入射點(diǎn)距O

點(diǎn)為R,光線b的入射點(diǎn)距O點(diǎn)為舊R,光纖對(duì)兩光線的折射率均為VX光速為c,則（）

A.光線〃、6均能在該光纖內(nèi)全反射傳播

B.光線a、b在光纖內(nèi)的傳播速度為條

C.光線a第一次在圓弧面射出的折射角為45°

D.光線b在光纖內(nèi)傳播任歿時(shí)間后從CD面射出

答案D

9.（2023金華十校二模,12）2021年12月9日，“天宮課堂”第一課正式開講，某同學(xué)在觀看水球光學(xué)實(shí)

驗(yàn)后,想研究光在含有氣泡的水球中的傳播情況，于是找到一塊環(huán)形玻璃磚模擬光的傳播，俯視圖

如圖所示。光線a沿半徑方向射入玻璃磚，光線b與光線a平行，兩束光線之間的距離設(shè)為％已知

玻璃磚內(nèi)圓半徑為R,外圓半徑為2R,折射率為光在真空中的速度為c,不考慮反射光線,下列說

法正確的是（）

A.當(dāng)x>V2R時(shí)，光線6可能經(jīng)過內(nèi)圓

B.當(dāng)x>42R時(shí)，光線b從外圓射出時(shí)的方向與光線a之間的夾角為45°

C.當(dāng)x=^R時(shí)，光線b從內(nèi)圓通過空氣的時(shí)間約為t里

D.當(dāng)X=^R時(shí)，光線b從內(nèi)圓通過空氣的時(shí)間約為t里

答案D

10.（2023湖麗衢二模,13）如圖所示為一直徑處鍍銀的半圓形介質(zhì)。點(diǎn)為圓心,半徑為R。一細(xì)黃光

束從C點(diǎn)平行于直徑AB入射,入射角0=60%光束經(jīng)AB邊反射，在圓弧BC上某處折射后，恰好以

垂直于A3的方向向上射出，已知光在介質(zhì)中傳播的速度為c,sin15。=7，cos15。=苧，則

（）

O

A.該介質(zhì)的折射率為百

B.光束在該介質(zhì)中傳播的時(shí)間為包?

C

C.僅將入射點(diǎn)下移,光束可能無(wú)法從介質(zhì)中射出

D.僅將黃光束改為紫光束,光束可能無(wú)法從介質(zhì)中射出

答案B

11.（2022富陽(yáng)中學(xué)月考,20）2022年2月4日舉辦的北京冬奧會(huì)開幕式令世界沸騰。在這場(chǎng)感覺、

聽覺、視覺交織融合的饕餐盛宴背后,最大的“功臣”非LED顯示技術(shù)莫屬。發(fā)光二極管（LED）可

高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，在照明、平板顯示、醫(yī)療器件等領(lǐng)域具有廣泛的用途。有一種發(fā)光二

極管，它由半徑為R的半球體介質(zhì)A8C和發(fā)光管芯組成，管芯發(fā)光區(qū)域是半徑為r的圓面PQ,其圓

心與半球體的球心。重合,過球心的橫截面如圖所示。圖中發(fā)光圓面發(fā)出的某條光線射向D點(diǎn),

入射角為30。,折射角為45。。

⑴求半球體介質(zhì)對(duì)光的折射率及光從該介質(zhì)射入空氣中的臨界角;

⑵為使從發(fā)光圓面PQ射向半球面上的所有光都不發(fā)生全反射，管芯發(fā)光區(qū)域面積S應(yīng)滿足什么

條件?

答案(1)7245°⑵S<?

題型方法

方法1幾何光學(xué)分析方法

1.（2021江蘇,7,4分）某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上，將激光束垂直于AC面入射，可

以看到光束從圓弧面ABC出射，沿AC方向緩慢平移該磚，在如圖所示位置時(shí)，出射光束恰好消失。

該材料的折射率為)

A.1.2B.1.4

答案A

2.（2021浙江6月選考,12,3分）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時(shí)觀察到的現(xiàn)象如圖所示。

入射點(diǎn)。和兩出射點(diǎn)尸、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射

光束4、反射光束反出射光束C和人已知光束口和》間的夾角為90。,則（）

gd

A.光盤材料的折射率n=2

B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二

C.光束b、c和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度

D.光束c的強(qiáng)度小于。點(diǎn)處折射光束OP的強(qiáng)度

答案D

3.[2019課標(biāo)〃34⑵,10分]如圖，直角三角形A3C為一棱鏡的橫截面,/4=90。,/3=30。。一束光線

平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。

（7）求棱鏡的折射率；

（為保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時(shí)AB邊上

入射角的正弦。

A

答案（i）V3（菊伊

4.[2022重慶,16（2）,8分]如圖所示，水面上有一透明均質(zhì)球，上半球露出水面，下半球內(nèi)豎直中心軸上

有紅、藍(lán)兩種單色燈（可視為點(diǎn)光源）,均質(zhì)球?qū)煞N色光的折射率分別為〃紅和〃藍(lán)。為使從光源照

射到上半球面的光,都能發(fā)生折射（不考慮光線在球內(nèi)反射后的折射）,若紅燈到水面的最大距離為

h紅，

①求藍(lán)燈到水面的最大距離；

②兩燈都裝在各自到水面的最大距離處，藍(lán)燈在紅燈的上方還是下方?為什么？

答案見解析

解析①為使從光源照射到上半球面的光都能發(fā)生折射，以紅光為例，當(dāng)入射角最大,即達(dá)到臨界角

C紅時(shí),光線恰好垂直水面折射出去，光路圖如圖所示

設(shè)球的半徑為R,則有sinC=—

c九紅

由幾何關(guān)系可知tanCM?

R

同理可知藍(lán)光有sinC藍(lán)二-,tanC藍(lán)=^

九藍(lán)R

兩式聯(lián)立解得"藍(lán)=n"t.周-l紅

nt.-l

②藍(lán)光的折射率〃藍(lán)大于紅光的折射率"紅，即〃藍(lán)”紅＞1,可知〃籃=號(hào)匕，力紅＜/7紅，所以藍(lán)燈應(yīng)該在紅

、產(chǎn)藍(lán)一

燈的上方。

方法2物理光學(xué)分析方法

1.（2019北京理綜,14,6分）利用圖1所示的裝置（示意圖）,觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如

圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是（）

光屏