自然情景-2025高考物理命题情景解读（含答案）

自然情景-2025高考物理命题10种情景

解读含答案

浅谈高考物理命题的六种情景

物理科考试注重将物理概念、物理规律与国家经济社会发展、科学技术进步、生产生活实际紧密联系起来,

通过设置真实的问题情境，要求学生抓住情境的核心要素构建物理模型，考查学生灵活运用物理知识和方法

解决实际问题的能力，引导学生从“解题，，向“解决问题，，转变。物理科考试突出应用性，发挥考试引导教学的作

用，引导学生关心身边的物理问题，关注科学发展和社会进步，体会物理学在生产生活中的应用价值,激发学

生学习物理的兴趣，培养学生学以致用、知行合一的意识和躬身实践的能力。

情境是运用文字、数据、图表等形式，围绕一定主题加以设置的,为呈现解题信息、设计问题任务、达成测评

目标而提供的载体。情境的创设，是为激发学生的认知建构与素养表现搭建的平台，影响学生分析与解决问

题的策略与表现。通过对近年高考试题分析研究，物理高考命题情景可以归纳为六类。

情景一、自然情景

【情景解读】

所谓自然情景，是与大自然中物理相关的现象,如彩虹、日食等光学现象，极光、雷电等电磁现象、天文发现

等。以自然情景命题，可以激发学生的好奇心,有利于激发学生学习物理的兴趣。

【高考典例】

1.（2024高考全国新课程卷第16题）天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮屋有两颗行星绕其运行，其

中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年,则这颗红矮星

的质量约为太阳质量的（）

A.0.001倍B.0.1倍C.10倍D.1000倍

【针对性训练】

2.（2024河北沧州期末）人们研究发现，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲，光路图如图所示。其原

因是由于地球表面附近的大气层的折射率随高度的降低不断变化引起的，则随着高度的逐渐降低，下

列说法正确的是（）

A.大气的折射率逐渐增大B.太阳光的频率不断增大

C.太阳光在大气层中的传播速度不断增大D.太阳光的波长不断增大

3.（2024山东滨州期末）日晕是一种大气光学现象。当光线射入卷层云中的冰晶后,经过两次折射，分散

成不同方向的单色光，形成围绕太阳的彩色光环，如图甲所示。图乙为一束太阳光射到一冰晶时的光

•••

路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（）

A.在冰晶中，b光的折射率大B.在冰晶中，a光的传播速度比b光小

C.相同条件下，b光的衍射现象更明显D.相同条件下，a光的双缝干涉条纹间距小

4.（2024年4月黑龙江牡丹江模拟）2024年3月27日18时36分在四川阿坝州壤塘县（北纬31.69度,东

经101.31度）发生4.1级地震，震源深度15千米。地震发生时监测站监测到一列沿c轴传播的地震横

波，£=0时刻波形如图甲所示，质点尸从t=0时刻开始的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是

（）

A.该波沿2轴正方向传播

B.该波沿①轴传播20km距离需要5s

C.Q点的振动方程为夕=2sin（2兀t）cm

D.该波与频率为2Hz的简谐横波相遇,一定能形成干涉图样

5.（2024年7月广东深圳期末物理）如图甲所示,平安大厦尖顶安装了避雷针，雷雨天带负电的云层靠近

避雷针上方。尖顶周围虚线表示电场中的等势线，如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.尖顶端感应出大量的负电荷B.a点的电势小于b点的电势

C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.电子在a点的电势能小于在b点的电势能

6.（2024年7月广东东莞期末）雷雨天，高层建筑顶部的引雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以

此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势

面如图所示，积雨云的底部积聚负电荷，电子的电量为e,取大地为零势面，以下说法正确的是（）

MS

A./、8、C三个位置中人点处的电场强度最大

B.避雷针的针尖由于静电感应而带负电

C.8、A两点间的电势差大于8、C两点间的电势差

D.空气中一电子由口运动到。点,其电势能增加

7.（2024年3月江苏无锡四校调研）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示.学术界对于地

磁场的形成机制尚无共识.一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流.基于

此理论，下列判断正确的是（）

A.地表电荷为正电荷

B.环形电流方向与地球自转方向相同

C.若地表电荷的电荷量增加，则地磁场强度增大

D.若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大

8.（2024山东济南历城二中质检）我国最北的城市漠河地处高纬度地区，在晴朗的夏夜偶尔会出现美丽

的彩色“极光”。极光是宇宙中高速运动的带电粒子受地球磁场影响，与空气分子作用的发光现象，若

宇宙粒子带正电，因入射速度与地磁场方向不垂直，故其轨迹偶成螺旋状如下图（相邻两个旋转圆之

间的距离称为螺距八⑼。下列说法正确的是（）

A.带电粒子进入大气层后与空气发生相互作用，在地磁场作用下的旋转半径会越来越小

B.若越靠近两极地磁场越强，则随着纬度的增加，以相同速度入射的宇宙粒子的半径越大

C.漠河地区看到的“极光”将以逆时针方向（从下往上看）向前旋进

D.当不计空气阻力时，若入射粒子的速率不变，仅减小与地磁场的夹角，则旋转半径减小,而螺距Ac

增大

9.（2024江苏扬州期末）如图所示,水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层，附着在玻璃上;在蜡面上可来

回滚动而不会扩展成薄层。下列说法正确的是（）

甲玻璃面乙蜡面

A.水浸润石蜡B.玻璃面上的水没有表面张力

C.蜡面上水滴呈扁平形主要是由于表面张力D.水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强

浅谈高考物理命题的六种情景

物理科考试注重将物理概念、物理规律与国家经济社会发展、科学技术进步、生产生活实际紧密联系起来,

通过设置真实的问题情境，要求学生抓住情境的核心要素构建物理模型，考查学生灵活运用物理知识和方法

解决实际问题的能力，引导学生从“解题，，向“解决问题，，转变。物理科考试突出应用性，发挥考试引导教学的作

用，引导学生关心身边的物理问题，关注科学发展和社会进步，体会物理学在生产生活中的应用价值,激发学

生学习物理的兴趣，培养学生学以致用、知行合一的意识和躬身实践的能力。

情境是运用文字、数据、图表等形式，围绕一定主题加以设置的,为呈现解题信息、设计问题任务、达成测评

目标而提供的载体。情境的创设，是为激发学生的认知建构与素养表现搭建的平台，影响学生分析与解决问

题的策略与表现。通过对近年高考试题分析研究，物理高考命题情景可以归纳为六类。

情景一、自然情景

【情景解读】

所谓自然情景，是与大自然中物理相关的现象,如彩虹、日食等光学现象，极光、雷电等电磁现象、天文发现

等。以自然情景命题，可以激发学生的好奇心,有利于激发学生学习物理的兴趣。

【高考典例】

1.（2024高考全国新课程卷第16题）天文学家发现，在太阳系外的一颗红矮屋有两颗行星绕其运行，其

中行星GJ1002c的轨道近似为圆，轨道半径约为日地距离的0.07倍，周期约为0.06年,则这颗红矮星

的质量约为太阳质量的（）

A.0.001倍B.0.1倍C.10倍D.1000倍

解析设红矮星质量为行星GJ1002c的质量为mi,太阳质量为峪，地球的质量为62,地球绕太阳匀

速圆周运动的轨道半径为r,周期为T,由万有引力提供向心力，

_皿彳=_生J.=^L联立解得粤=04，口正确。

（0.07r）2'7（0.06T）2r2T2，的

【题源探究】必修二的第7章万有引力与宇宙航行第3节《万有引力理论的成就》，利用万有引力定律可以计

算天体质量，此题通过天文观测到的红矮星的行星轨道半径和周期，估算红矮星的质量与太阳质量的比

值，可以认为是教材知识的拓展和应用。

【针对性训练】

2.（2024河北沧州期末）人们研究发现，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲，光路图如图所示。其原

因是由于地球表面附近的大气层的折射率随高度的降低不断变化引起的，则随着高度的逐渐降低，下

列说法正确的是（）

太阳光线

A.大气的折射率逐渐增大B.太阳光的频率不断增大

C.太阳光在大气层中的传播速度不断增大D.太阳光的波长不断增大

【参考答案】.A

【名师解析】：由图可知随着高度的降低。光的轨迹越来越靠近法线，可知随着高度的降低。折射率逐渐增

大,A正确,光在传播过程中频率不变，B错误；由ri=£■，可知随着n的增加，传播速度。减小，C错误；由

v

n=4f可知。随着高度的降低。波速减小，波长减小，D错误。

3.（2024山东滨州期末）日晕是一种大气光学现象。当光线射入卷层云中的冰晶后,经过两次折射，分散

成不同方向的单色光,形成围绕太阳的彩色光环,如图甲所示。图乙为一束太阳光射到一冰晶时的光

路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是（）

A.在冰晶中，b光的折射率大B.在冰晶中，a光的传播速度比b光小

C.相同条件下，b光的衍射现象更明显D.相同条件下，a光的双缝干涉条纹间距小

【参考答案】A

【名师解析】

由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，b光的折射角小于a光的折射角，即

7b<7a

根据折射率公式

sinz

n=-----

sm/

可知

nb>na

故A正确；

B.因为

c

n=一

v

所以

vb<va

故B错误;

C.b光的折射率大于a光的折射率，故b光的频率大于a光的频率，即

fb>fa

根据

1C

可知

故a光的衍射现象更明显，故。错误；

D.根据

Arc=-y/l

a

可知，通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距较小，故D错误;

4.（2024年4月黑龙江牡丹江模拟）2024年3月27日18时36分在四川阿坝州壤塘县（北纬31.69度，东

经101.31度）发生4.1级地震,震源深度15千米。地震发生时监测站监测到一列沿c轴传播的地震横

波，£=0时刻波形如图甲所示，质点P从t=0时刻开始的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是

（）

A.该波沿①轴正方向传播

B.该波沿c轴传播20km距离需要5s

C.Q点的振动方程为y=2sin（2?rt）cm

D.该波与频率为2Hz的简谐横波相遇,一定能形成干涉图样

【参考答案】B

【名师解析］由图乙可知质点P在t=0时刻向下振动，根据平移法可知该波沿。轴负方向传播，故人错

、口

沃；

由图甲、乙可知波长为4km，周期为Is,则该波的波速为v=亭=4km/s沿x轴传播20km距离需要£'=

匹=5s故正确；波沿：r轴负方向传播，则Q点在t=0时亥|向下振动，振动方程为y=—2sin（爷't）cm=

—2sin（27tt）cm故C错误；该波的频率为/=；=1Hz与频率为2Hz的简谐横波相遇，不能形成干涉图样,

故。错误；故选B。

5.（2024年7月广东深圳期末物理）如图甲所示,平安大厦尖顶安装了避雷针，雷雨天带负电的云层靠近

避雷针上方。尖顶周围虚线表示电场中的等势线，如图乙所示。下列说法正确的是（）

甲乙

A.尖顶端感应出大量的负电荷B.a点的电势小于b点的电势

C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.电子在a点的电势能小于在b点的电势能

【参考答案】B

【名师解析】

由“近异远同”可知尖顶端感应出大量的正电荷，故人错误;在避雷针和云层之间，电场线由避雷针指向云

层，沿电场线的方向电势降低，可知6点的电势高于a点的电势，故B正确；由图可知b点电场线比a点电

场线密，根据电场线越密，电场强度越大，可知b点电场强度大于a点电场强度大小，故。错误；

因为试探电荷带负电，由珞=pq可知，所以试探电荷在a点的电势能大于其在6点的电势能，故。错误。

6.（2024年7月广东东莞期末）雷雨天，高层建筑顶部的引雷针起到主动吸引闪电的作用，叫“接闪”，以

此保护周边建筑和行人的安全。某次电视塔“接闪”前积雨云层与避雷针附近产生的电场的等差等势

面如图所示，积雨云的底部积聚负电荷，电子的电量为e,取大地为零势面，以下说法正确的是（）

A.A、三个位置中A点处的电场强度最大

B.避雷针的针尖由于静电感应而带负电

C.8、A两点间的电势差大于两点间的电势差

D.空气中一电子由B运动到。点,其电势能增加

【答案】4

【解析】

等势面疏密程度表示强度大小，则A、B、C三个位置中A点处的电场强度最大，故A正确；

积雨云的底部积聚负电荷，根据静电感应可知避雷针带正电，故B错误；

图中的虚线为等势线，则B、A两点间的电势差等于B、C两点间的电势差，故。错误；

等势线与电场线垂直，且从正电荷指向带负电的云层，则空气中一电子由B运动到。点，逆着电场线运动，

•••

电场力做正功，电势能减小，故D错误。

7.（2024年3月江苏无锡四校调研）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示.学术界对于地

磁场的形成机制尚无共识.一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流.基于

此理论，下列判断正确的是（）

A.地表电荷为正电荷

B.环形电流方向与地球自转方向相同

C.若地表电荷的电荷量增加，则地磁场强度增大

D.若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大

【答案】。

【解析】若地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流，根据安培定则（右手螺旋定则）可知地表

的电荷为负电荷，?1错误；由于地表电荷为负电荷，规定正电荷定向运动方向为电流方向，则环形电流方向

与地球自转方向相反，B错误；若地表电荷的电荷量增加，由于地球自转形成的等效电流越大，地磁场强度

增大，。正确；

若地球自转角速度减小，由°=w可知，地表电荷定向运动的速度减小，由于地球自转形成的等效电流减

小，地磁场强度减小错误.

8.（2024山东济南历城二中质检）我国最北的城市漠河地处高纬度地区，在晴朗的夏夜偶尔会出现美丽

的彩色“极光”。极光是宇宙中高速运动的带电粒子受地球磁场影响,与空气分子作用的发光现象，若

宇宙粒子带正电，因入射速度与地磁场方向不垂直，故其轨迹偶成螺旋状如下图（相邻两个旋转圆之

间的距离称为螺距Ac）。下列说法正确的是（）

A.带电粒子进入大气层后与空气发生相互作用，在地磁场作用下的旋转半径会越来越小

B.若越靠近两极地磁场越强，则随着纬度的增加，以相同速度入射的宇宙粒子的半径越大

C.漠河地区看到的“极光”将以逆时针方向（从下往上看）向前旋进

D.当不计空气阻力时，若入射粒子的速率不变，仅减小与地磁场的夹角，则旋转半径减小,而螺距△力

增大

【参考答案】4D

【名师解析】

带电粒子进入大气层后，由于与空气相互作用，粒子的运动速度会变