2025年浙江高考物理二轮复习：光学、电磁波和相对论（有答案）

专题十六光学、电磁波和相对论

五年高考

基础题组

1.（2022浙江6月选考,8,3分）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（）

注入一个气泡水球中形成一正一反两个像

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“亮纹”

答案C

2.（2022浙江6月选考,4,3分）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

答案B

3.（2021浙江6月选考,16,2分）（多选）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列

说法正确的是()

A.过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形

B.肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹

C.肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化

D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90。,条纹也会跟着转动90°

答案AB

4.（2020山东,3,3分）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到Si、S2的距离相等点为N、

S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为4的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O

点，经S2出射后直接传播到O点，由51到O点与由S2到O点，光传播的时间差为Afo玻璃片厚度

为10%玻璃对该波长光的折射率为1.5,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（）

S"玻璃片

AA5AcA.15Ay-,A,10A「八，15A

A.At=—cB.At=——2cC.At=—cD.At=—c

答案A

5.（2022江苏,12,8分）如图所示，两条距离为。的平行光线，以入射角6从空气射入平静水面，反射光

线与折射光线垂直。求：

⑴水的折射率n；

⑵两条折射光线之间的距离小

答案（l）tan6（2）Z）-tan6

6.[2022全国甲,34⑵,10分]如图,边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面"为边的中点。

在截面所在平面内，一光线自“点射入棱镜，入射角为60。,经折射后在8C边的N点恰好发生全反

射，反射光线从C。边的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。

答案?苧

提升题组

1.（2023浙江1月选考,13,3分）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直

角边A3以角度6入射,依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线

偏转了a角，则a（）

A

A.等于90°B.大于90°

C.小于90。D.与棱镜的折射率有关

答案A

2.（2020浙江1月选考,12,3分）如图所示，一束光与某材料表面成45。角入射，每次反射的光能量为入

射光能量的k倍若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的（1-F）倍,则该材料折射率

至少为（）

A.yB.V2C,1.5D,2

答案A

3.（2020浙江7月选考,13,3分）如图所示,圆心为0、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光

线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角8=60。时，光线从玻璃砖圆

形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为C,则（）

A.玻璃砖的折射率为1.5

B。、P之间的距离为日尺

C.光在玻璃砖内的传播速度为日c

D.光从玻璃到空气的临界角为30°

答案C

4.（2023浙江6月选考,13,3分）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角

边的长度为0.9m,水的折射率“W，细灯带到水面的距离h当m,则有光射出的水面形状（用阴影表

示）为

答案C

5.（2021浙江6月选考,13,3分）已知普朗克常量％=6.63xl（y34j.s,电子的质量为9.11X1031kg。一个

电子和一滴直径约为4ixm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为

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

答案C

6.（2020浙江1月选考,8,3分）如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。/=0时开关S

打到6端尸0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（）

AZC回路的周期为0.02s

B.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大

C./=1.01s时线圈中磁场能最大

D.r=1.01s时回路中电流沿顺时针方向

答案C

7.（2023湖南,7,5分）（多选）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信

号,设激光光束与水面的夹角为④如图所示。他发现只有当a大于41。时，岸上救援人员才能收到

他发出的激光光束，下列说法正确的是)

A.水的折射率为』

sin41°

B.水的折射率为小

sin49°

C.当他以a=60。向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°

D.当他以a=60。向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°

答案⑴？⑵亲

8.[2020课标区34⑵,10分]如图,一折射率为旧的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC,

ZA=90°,ZB=30°O一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求

AC边与3C边上有光出射区域的长度的比值。

A

答案2

三年模拟

1.（2022七彩阳光选考模拟,14）（多选）对下列现象解释正确的是)

A.图甲中家用微波炉中使用的微波频率是2450MHz,它的波长约为0.12m

B.图乙中全息照相利用了光的偏振原理

C.图丙中Wi-Fi无线路由器将信号绕过障碍物传递到接收终端,利用了波的反射原理

D.图丁中阳光下的肥皂膜表面的彩色是肥皂膜前后两表面反射光发生干涉形成的

答案AD

2.（2022绍兴柯桥模拟,14）侈选）对如图所示的图片，下列说法正确的是)

A.甲图被称为“泊松亮斑”，它的原理是光的衍射

B.图乙是双缝干涉原理图，若P到Si、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹

C.图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的薄膜干涉现象

D.图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发

亮

答案AC

3.（2023绍兴二模,6）光盘上刻有很多“凹槽”，它与“盘面”相互间隔淇中一部分的侧视图如图所示。

一定宽度的激光束向下入射到光盘后，在“凹槽”“盘面”发生反射,“凹槽”反射光与“盘面”反射光叠

加后削弱,探测器探测至凹槽''产生的极小光强，而“盘面”处的反射光叠加后得至I加强，探测器探测

到“盘面”产生的极大光强，这两种光强等级代表二进制数字0和1。当激光束照射整个光盘时，探测

器就可以探测到比如01001……00001二进制信息。下列说法正确的是（）

盘面盘面

IL^L

凹槽

A.入射光与反射光的传播速度不同

B.激光束波长可能为“凹槽”深度的2倍

C.“凹槽”反射光与“盘面”反射光的频率相同

D.“盘面”处的反射光叠加后得到加强是由于光的衍射

答案C

4.（2022宁波期末,6）如图所示,光纤灯是现代装饰照明的新型灯具，由光源、反光镜、滤光片及光纤

组成，点状光源通过反光镜后,形成一束近似平行光，又通过滤光片,最后进入光纤，形成一根根色彩

斑斓的柔性光柱。下列说法正确的是)

A.点状光源发出的光可通过平面镜反射后形成平行光

B.光纤内芯的折射率应大于外套的折射率

C.光在光纤中的传播是利用了光的衍射原理

D.光在光纤中传播时，颜色会发生变化,从而创造出绚烂多彩的效果

答案B

5.（2023北斗星盟联考,14）（多选）如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图像

如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则)

乙

A.0.5-1ms内,电容器C正在充电

B.0.5-1ms内，电容器的上极板带正电

C.l-1.5ms内,。点比P点电势低

D.l-1.5ms内，电场能正在减小

答案AD

6.（2023温州二模,13）如图所示，一均匀透明体上部分为半球、下部分为圆柱，半球的半径和圆柱上

表面的半径均为R,圆柱高度为5R在圆柱体的底部中心O点放一点光源，半球上发光部分的表面

积S=0.8兀笈（已知球冠表面积的计算公式为S=lTtrh,r为球的半径,/?为球冠的顶端到球冠底面圆心

的高度），不计光的二次反射，该透明物质对光的折射率约为)

A.1.33B.1.41

答案B

7.（2023宁波十校二模,11）如图所示，平行玻璃砖下表面镀有反射膜，两束平行细单色光。、6从空气

斜射到玻璃砖上表面，入射点分别为。1、。2,两单色光刚好从玻璃砖上表面同一点P射出,已知玻

璃砖对a、b两单色光的折射率均大于VX下列说法中正确的是()

A.在玻璃中b光的速度比fl光的大

B.若a、b两束光通过同一个双缝干涉实验装置力光对应的条纹间距较大

C.若a、b两束光同时从玻璃砖上表面射入，则a光比6光先从P点射出

D.增大b光的入射角，当b光从玻璃砖上表面射出时有可能发生全反射

答案C

8.（2022嘉兴9月检测,11）如图所示，真空环境下某光纤弯曲部分两侧面为胭弧泮径分别为R和2R,

圆心为O,光纤的笔直部分的长度为L,现两束光线。、b垂直于端面AB入射，光线a的入射点距O

点为R,光线b的入射点距O点为旧R,光纤对两光线的折射率均为VX光速为c,则（）

A.光线〃、6均能在该光纤内全反射传播

B.光线a、b在光纤内的传播速度为条

C.光线a第一次在圆弧面射出的折射角为45°

D.光线b在光纤内传播任殁时间后从CD面射出

答案D

9.（2023金华十校二模,12）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看水球光学实

验后,想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图

如图所示。光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离设为％已知

玻璃砖内圆半径为R,外圆半径为2R,折射率为光在真空中的速度为c,不考虑反射光线,下列说

法正确的是（）

A.当x>V2R时，光线6可能经过内圆

B.当x>42R时，光线b从外圆射出时的方向与光线a之间的夹角为45°

C.当x=^R时，光线b从内圆通过空气的时间约为t里

D.当X=^R时，光线b从内圆通过空气的时间约为t里

答案D

10.（2023湖丽衢二模,13）如图所示为一直径处镀银的半圆形介质。点为圆心,半径为R。一细黄光

束从C点平行于直径AB入射,入射角0=60%光束经AB边反射，在圆弧BC上某处折射后，恰好以

垂直于A3的方向向上射出，已知光在介质中传播的速度为c,sin15。=7，cos15。=苧，则

（）

O

A.该介质的折射率为百

B.光束在该介质中传播的时间为包®

C

C.仅将入射点下移,光束可能无法从介质中射出

D.仅将黄光束改为紫光束,光束可能无法从介质中射出

答案B

11.（2022富阳中学月考,20）2022年2月4日举办的北京冬奥会开幕式令世界沸腾。在这场感觉、

听觉、视觉交织融合的饕餐盛宴背后,最大的“功臣”非LED显示技术莫属。发光二极管（LED）可

高效地将电能转化为光能，在照明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。有一种发光二

极管，它由半径为R的半球体介质A8C和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ,其圆

心与半球体的球心。重合,过球心的横截面如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向D点,

入射角为30。,折射角为45。。

⑴求半球体介质对光的折射率及光从该介质射入空气中的临界角;

⑵为使从发光圆面PQ射向半球面上的所有光都不发生全反射，管芯发光区域面积S应满足什么

条件?

答案(1)7245°⑵S<?

题型方法

方法1几何光学分析方法

1.（2021江苏,7,4分）某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面入射，可

以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失。

该材料的折射率为)

A.1.2B.1.4

答案A

2.（2021浙江6月选考,12,3分）用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。

入射点。和两出射点尸、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射

光束4、反射光束反出射光束C和人已知光束口和》间的夹角为90。,则（）

gd

A.光盘材料的折射率n=2

B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二

C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度

D.光束c的强度小于。点处折射光束OP的强度

答案D

3.[2019课标〃34⑵,10分]如图，直角三角形A3C为一棱镜的横截面,/4=90。,/3=30。。一束光线

平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。

（7）求棱镜的折射率；

（为保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上

入射角的正弦。

A

答案（i）V3（菊伊

4.[2022重庆,16（2）,8分]如图所示，水面上有一透明均质球，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上

有红、蓝两种单色灯（可视为点光源）,均质球对两种色光的折射率分别为〃红和〃蓝。为使从光源照

射到上半球面的光,都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射）,若红灯到水面的最大距离为

h红，

①求蓝灯到水面的最大距离；

②两灯都装在各自到水面的最大距离处，蓝灯在红灯的上方还是下方?为什么？

答案见解析

解析①为使从光源照射到上半球面的光都能发生折射，以红光为例，当入射角最大,即达到临界角

C红时,光线恰好垂直水面折射出去，光路图如图所示

设球的半径为R,则有sinC=—

c九红

由几何关系可知tanCM?

R

同理可知蓝光有sinC蓝二-,tanC蓝=^

九蓝R

两式联立解得"蓝=n"t.周-l红

nt.-l

②蓝光的折射率〃蓝大于红光的折射率"红，即〃蓝”红＞1,可知〃篮=号匕，力红＜/7红，所以蓝灯应该在红

、产蓝一

灯的上方。

方法2物理光学分析方法

1.（2019北京理综,14,6分）利用图1所示的装置（示意图）,观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如

图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（）

光屏