文档内容
专题 16 光学 电磁波 相对论
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
几何光学折射与全反射：五年内每年
考点1 光学 2021、2022、2023、2024、2025 必考，多以实际情境命题。例如，2022
年浙江卷以天宫课堂水球实验为背景，考
查空气泡明亮的全反射原理；2025 年真
考点2 电磁波 2021、2024、2025
题通过 AR 眼镜光路设计，要求考生计
算光在多层介质中的折射角度，需结合几
何关系与折射率公式综合分析。透镜成像
与光路计算：2023 年真题要求通过玻璃
砖的光路图判断出射光线方向，涉及临界
角计算2024 年实验题以插针法测量等腰
三角形玻璃砖折射率，需通过入射角与折
射角的正弦值比值求解。干涉与衍射：双
缝干涉条纹间距公式是高频考点。例如，
2022 年浙江卷通过条纹间距变化判断介
质折射率差异；2025 年真题结合薄膜干
涉原理，分析增透膜厚度设计，需考虑半
考点3 相对论 2023、2024 波损失。偏振现象：2023 年选择题考查
偏振片在摄影中的应用，2025 年实验题
要求设计实验验证光的偏振特性，涉及偏
振片旋转对光强的影响分析。
麦克斯韦方程组基础：考查 “变化
的电场产生磁场” 的概念理解；分析电
磁波在不同介质中的衰减规律。LC 振荡
电路：计算题要求计算振荡周期并结合电
磁辐射强度公式分析能量变化。时间膨胀
与长度收缩，质能方程：要求计算质量亏
损与释放能量。相对性原理、同时性的相
对性。
考点01 光学
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学科网（北京）股份有限公司1．（2025·浙江·1月选考）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容
器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，
右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时
观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经Δt后亮点消失。已知转盘转动角速
度为ω，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率n 为（ ）（光从折射率n 的介
x 1
sinθ n
质射入折射率n 的介质，入射角与折射角分别为θ 与θ ，有 1 = 2 ）
2 1 2 sinθ n
2 1
1 1
A． sin( ωΔt ) B． sin( π− ωΔt )
2 2
n n
C． sin( ωΔt ) D． sin( π− ωΔt )
2 2
2．（2024·浙江·6月选考）玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示，处于n =3能级的原子向低能级跃迁，会
产生三种频率为ν 、ν 、 ν 的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c。
31 32 21
正确的是（ ）
E −E
A．频率为ν 的光，其动量为 3 1
31 hc
B．频率为ν 和ν 的两种光分别射入同一光电效应装置，均产生光电子，其最大初动能之差为
31 21
hν
32
C．频率为ν 和ν 的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置，产生的干涉
31 21
Lc
条纹间距之差为 。
dν
32
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学科网（北京）股份有限公司E −E
D．若原子n=3 跃迁至 n=4 能级，入射光的频率ν' > 4 3
34 h
3．（2024·浙江·6月选考）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（ ）
A．激光在水和空气中速度相同
B．激光在水流中有全反射现象
C．水在空中做匀速率曲线运动
D．水在水平方向做匀加速运动
4．（2024·浙江·1月选考）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式
1 1 1
=R ( − ) ，n=3、4、5、6用H 和H 光进行如下实验研究，则（ ）
λ ❑ 22 n2 δ γ
A．照射同一单缝衍射装置，H 光的中央明条纹宽度宽
δ
B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，H 光的侧移量小
δ
C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上H 光的平均光子数多
γ
D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，H 光的饱和光电流小
γ
13．（2024·浙江·1月选考）在如图所示的直角坐标系中，xOz平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面
向外）。在介质I中的P（0，4λ）处有一点波源，产生波长为λ、速度为v的波。波传到介质Ⅱ
中，其速度为√2v，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也
恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则（ ）
√2v
A．介质Ⅱ中波的频率为 B．S点的坐标为（0，−√2λ）
λ
3
C．入射波与反射波在M点相干减弱 D．折射角α的正弦值sinα= √2
5
5．（2023·浙江·6月选考）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W。当紫外光照射该材料时，只产
0
生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成
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学科网（北京）股份有限公司干涉条纹，测得条纹间距为∆x。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
hL hL2
A．电子的动量p = B．电子的动能E =
e dΔx k 2md2Δx2
chL W h2L2
C．光子的能量E=W + D．光子的动量p= 0 +
0 dΔx c 2cmd2Δx2
6．（2023·浙江·1月选考）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所
示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干
涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实
验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ）
A．图1中的H 对应的是Ⅰ
α
B．图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ
C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
7．（2023·浙江·6月选考）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
4 √7
为0.9m，水的折射率n= ，细灯带到水面的距离h= m，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为
3 10
（ ）
A． B． C．
D．
8．（2023·浙江·1月选考）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AB以角
度θ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α角，则α
（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．等于90° B．大于90°
C．小于90° D．与棱镜的折射率有关
9．（2022·浙江·6月选考）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（ ）
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”
10．（2022·浙江·6月选考）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
11.（2022·浙江·1月选考）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光
束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d
也会随之转动，则（ ）
A．光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B．光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C．光束d顺时针旋转角度大于Δθ
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学科网（北京）股份有限公司D．光束b、c之间的夹角减小了2Δθ
12．（2021·浙江·6月选考）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O
和两出射点P、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a、反射
光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为90°，则（ ）
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O点处折射光束OP的强度
13．（2021·浙江·6月选考）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°
考点02 电磁波
14.（2025·浙江·1月选考）有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，U :U =n :n
1 2 2 1
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学科网（北京）股份有限公司B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大
D．图4中，增大电容C，调谐频率增大
15.（2024·浙江·1月选考）下列说法正确的是（ ）
A．相同温度下，黑体吸收能力最强，但辐射能力最弱
B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同
C．电磁场是真实存在的物质，电磁波具有动量和能量
D．自然光经玻璃表面反射后，透过偏振片观察，转动偏振片时可观察到明暗变化
16．（2021·浙江·6月选考）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接
收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱，达到1000W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武
器，其发射功率P=3×107W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效
攻击的最远距离约为（ ）
A．100m 25mB．100m 50m C．200m 100m D．200m 50m
考点03 相对论
17．（2024·浙江·6月选考）下列说法正确的是（ ）
A．中子整体呈电中性但内部有复杂结构
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同
C．增加接收电路的线圈匝数，可接收更高频率的电台信号
D．分子间作用力从斥力变为引力的过程中，分子势能先增加后减少
18．（2023·浙江·6月选考）下列说法正确的是（ ）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
1．(24-25高一下·浙江宁波三锋联盟·期中)下列说法符合史实的是（ ）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律
B．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短
C．牛顿建立的经典力学可以解决自然界中所有的问题
D．万有引力常量由卡文迪许在实验室里测出
2．(24-25高一上·浙江杭州滨江区杭二滨江·期末)下列说法中，正确的是 （ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．牛顿发现了行星的运动规律
B．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
C．在惯性系中，光源运动的情况下观察者观测到的光速不一定是c
D．在高速运动情况下，惯性系中的物理规律不一定相同
3．（2025·浙江Z20名校联盟·模拟预测）电磁弹射器在我国自行研制的第三艘航空母舰“福建号”进行了
使用。其原理是弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强
大的推力而快速起飞，下列与其原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2025·浙江北斗星盟·三模）关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（ ）
A．甲图中，在表面层，分子间的作用力表现为斥力
B．乙图中，当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花，这时导线环接
收到了电磁波
C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率 相差越大，振幅越大
D．丁图中，1是热敏电阻，2是金属热电阻
5．（2025·浙江北斗星盟·三模）如图所示为LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH，已充电的平行
板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。不考虑磁场能的损失，不
计空气阻力，g取10m/s2。从开关S闭合开始计时，有关灰尘在电容器内的运动情况。下列说法正确的
是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．灰尘作简谐振动
B．灰尘加速度最大时，电容器刚好放电完毕
C．线圈中磁场能的变化周期为
D．灰尘最大加速度大小为20m/s2
6．（2025·浙江稽阳联谊学校·二模）有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图甲，交变电流的有效值为1.5A
B．图乙，变压器为理想变压器，滑动P可以改变接入电路的线圈匝数，图中 ，P从上向
下滑的过程中变压器的输出功率先增大后减小
C．图丙，条形磁铁竖直向下靠近干簧管时，可以让电路导通
D．图丁，LC振荡电路线圈中磁场的方向如图所示，且磁场正在减弱，可以判断此时M板带正电
7．(24-25高二下·浙江浙东北县域名校发展联盟·期中)以下叙述中，符合物理史实的是（ ）
A．伽利略通过观测、分析和计算发现了行星绕太阳运动的规律
B．麦克斯韦通过实验观察到了电磁波的反射、折射、干涉和衍射等现象
C．牛顿认为物体受到力的作用才会运动起来，不受力就会停止运动
D．托马斯-杨最早成功完成了光的双缝干涉实验，有力地证明了光是一种波
8．(24-25高二下·浙江浙南名校联盟·期末)如图所示，为了给一座特殊的密闭仓库采光，在正南朝向的竖直
墙壁上切开一个正方形孔，其中AF边与BE边水平、AB边与FE边竖直，并在孔内镶嵌一块折射率为
的玻璃砖。这块玻璃砖的室内部分是边长为2R的正方体，室外部分是半圆柱体。某时刻正南方向
的阳光与竖直面成30°角斜向下射向半圆柱面，已知光在真空中的传播速度为c，则（ ）
A．若考虑玻璃对不同色光的折射率差异，则阳光中的紫光在玻璃内运动的速度最快
B．从圆弧面折射进入玻璃的各光束中，从AF边入射的那束光，其偏转角最大
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学科网（北京）股份有限公司C．半圆柱表面以入射角45°折射进入玻璃砖的那束光，不能够照射进密闭仓库内
D．在半圆柱表面沿半径方向入射玻璃砖的那束光，首次从玻璃砖表面出射至空气前，在玻璃砖内传
播的时间为
9．(24-25高三下·浙江诸暨·适考)如图所示为特种材料制成的玻璃砖，它的厚度为 ，上下表面是边长
为8R的正方形。玻璃砖上表面有一个以正方形中心O 为球心、半径为R的半球形凹坑，下表面正方形
1
中心O 处有一单色点光源，从玻璃砖上表面有光射出的位置离球心O 的最大距离为3R。已知球冠表
2 1
面积公式为 （h为球冠的高），光在真空中的速度为c，不考虑发生二次折射的光。下列说法
正确的是（ ）
A．玻璃砖对该单色光的折射率为
B．光在玻璃砖内传播的最短时间为
C．在半球面上有光射出部分的面积为
D．若点光源发出的是白光，则在凹坑上方可观察到最外层是紫色的彩色光环
10．（2025·浙江精诚联盟·二模）老花镜可以看做厚度很薄的透镜，其前后表面可以看做半径分别为 和
的球面（ ），过两球面球心的连线称为主光轴，与主光轴距离为 （ ）靠近光轴的光线
为近轴光线。一束平行近轴光线通过透镜后与主光轴的交点到透镜（厚度不计）的距离称为焦距。则
该老花镜（透镜）的焦距为（已知透镜折射率为n，当 很小时，有 ， ）（ ）
A． B．
C． D．
11．(24-25高二下·高二物理期末模拟卷02（浙江专用）-学易金卷：·期末)如图所示的三角形为某透明三棱
镜的横截面，其中∠C=90°， ∠B=60°，一束单色光从BC边的D点射入三棱镜，入射角为i、折射角
为r，折射光线经过AB边的E点，反射光线EF正好与BC边平行，已知BD=L，i-r=15°，光在真空中
的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．光线DE在E点的反射角为45° B．光线在D点的折射角r=30°
C．三棱镜对此种单色光的折射率为 D．光从D到E的传播时间为
12．(24-25高一下·浙江台金七校·期中)下列说法正确的是（ ）
A．家用燃气灶的点火装置用到了尖端放电原理
B．“月地检验”表明地面上的物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从不同的规律
C．快速旋转雨伞时，雨滴从伞边缘甩出，是因为受到背向轴线的离心力
D．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
13．(24-25高二上·浙江杭州·期末)下列说法正确的是（ ）
A．在研究高速（接近光速），微观（小到分子，原子的尺度）领域，牛顿运动定律不再适用，动量
守恒定律也不再适用
B．高压输电线上方两条接地导线的作用是把高压线屏蔽起来，防止雷击
C．核电站是利用可控核裂变来发电的
D．根据相对论的时空观，运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）跟物体的运
动状态无关
14．(24-25高三下·浙江七彩阳光新选考研究联盟·)下列说法正确的是（ ）
A．分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的
B．真空中的光速在相对地面速度大的惯性参考系中，其速度也更大
C．传感器通常把力、温度、光、声、化学成分等非电学量转换为电压、电流等电学量
D．在真空冶炼炉中，迅速变化的电流在炉体内产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化
15．(23-24高三下·浙江宁波宁波十校联盟·)下列说法正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A．图甲为一定质量的氧气分子在0℃和100℃时的速率分布图像，其中图线Ⅰ温度较高
B．从单一热库吸收热量，使之完全变成功是可能实现的
C．图乙中静止的钠核 在磁场中发生衰变，曲线1为 粒子的运动轨迹
D．相对论时空观认为运动物体的长度和物理过程的快慢都跟物体运动状态有关
16．(24-25高三下·浙江诸暨·适考)有关以下四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图甲中，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越大
B．图乙中，光屏上的中央亮斑是光照射到小圆孔后产生
C．图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光
D．图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长
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学科网（北京）股份有限公司
