2025 高考物理三维设计二轮第二部分　揭秘高考命题新动向

1/32025高考物理三维设计二轮第二部分揭秘高考命题新动向揭秘二高考命题的4大教材迁移情境——突出教材回归，加强考教衔接近年来，高考命题进一步深化基础性考查，依然强调对基础知识全面深刻地理解和融会贯通地运用，引导高中教学回归课标、回归教材。高考物理命题很多素材都源于教材，2024高考中更为明显，北京卷近半数情境来源于教材正文或者课后练习题，其他卷中也有多题情境来源于教材素材。教材情境1基于教材中“拓展素材”的情境命题情境解读：高考命题常用教材中的“思考与讨论”、“拓展学习”、“科学漫步”、“STSE”……为素材，创设新的情境来命题，这就要求考生要熟悉教材，理解教材中所给出的一些素材的内涵和外延。【真题1】（2024·江苏高考4题）喷泉a、b出射点高度相同，形成如图所示的形状，不计空气阻力，则喷泉a、b的（）A.加速度相同B.初速度相同C.最高点的速度相同D.在空中运动的时间相同解析：A水在空中的运动为斜抛运动，只受重力作用，则a、b加速度相同，均为重力加速度，A正确；喷泉由出射点到落地的过程，由h＝12gt2与对称性可知，喷泉a在空中运动的时间小于喷泉b在空中运动的时间，D错误；喷泉在最高点的速度等于水平分速度，结合x水平＝v0xt可知两喷泉在最高点的速度不相同，C错误；由喷泉轨迹可知两喷泉出射点的速度方向不同，则两喷泉的初速度不同，B衔接分析本题源于鲁科版物理必修第二册P53，图2－22“美丽的喷泉”；通过喷泉a、b形成的形状，理解斜抛运动在不同方向上的运动特点，结合运动学公式分析喷泉运动学物理量的大小关系。【真题2】（2024·河北高考6题）如图，一电动机带动轻杆在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔，转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸，感光纸上就画出了描述光点振动的x-t图像。已知轻杆在竖直面内长0.1m，电动机转速为12r/min。该振动的圆频率和光点在12.5s内通过的路程分别为（）A.0.2rad/s，1.0m B.0.2rad/s，1.25mC.1.26rad/s，1.0m D.1.26rad/s，1.25m解析：C由于电动机的转速为12r/min，则光点1min振动12个周期，故光点振动的周期T＝1min12＝60s12＝5s，所以光点振动的圆频率ω＝2πT＝0.4πrad/s＝1.26rad/s，A、B错误；由题意可知光点的振幅A＝0.1m，又t＝12.5s＝2.5T，则光点在12.5s内通过的路程s＝2.5×4A＝10A＝1.0m，衔接分析本题源于人教版物理选择性必修第一册P47“做一做”，考查机械振动的相关知识的同时，考查考生的信息提取加工能力。【真题3】（2024·甘肃高考6题）工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通有交变电流时，下列说法正确的是（）A.金属中产生恒定感应电流B.金属中产生交变感应电流C.若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小D.若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变解析：B当线圈中通有交变电流时，感应电炉中产生非均匀变化的磁场，金属中进而产生交变感应电流，A错误，B正确；若线圈匝数增加，根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律可知，金属中的感应电流增大，C、D错误。衔接分析本题源于人教版物理选择性必修第二册P36，图2.3－3“真空冶炼炉”，考查交变感应电流的产生及感应电流大小的决定因素。教材情境2基于教材中“例题和习题”的情境命题情境解读：高考命题常用教材中的“例题”“习题”……为素材，创设新的情境来命题，这就要求考生在学好基础知识的同时，也要加强“例题和习题”的研究。预计在今后的高考中对这方面的考查力度会继续加大，以免学习脱离教材而一味刷题。【真题1】（2024·湖南高考3题）如图，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为（）A.g，1.5g B.2g，1.5gC.2g，0.5g D.g，0.5g解析：A剪断细线前，对B、C、D整体受力分析，由平衡条件有A、B间轻弹簧的弹力FAB＝6mg，对D受力分析，由平衡条件有C、D间轻弹簧的弹力FCD＝mg，剪断细线瞬间，对B，由牛顿第二定律有3mg－FAB＝3maB，对C，由牛顿第二定律有2mg＋FCD＝2maC，联立解得aB＝－g，aC＝1.5g，A正确。衔接分析本题源于人教版物理必修第一册P114，复习与提高B组第1题，考查牛顿第二定律的瞬时性问题。【真题2】（2024·北京高考4题）如图所示，飞船与空间站对接后，在水平推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（）A.MM＋mF BC.MmF D.m解析：A以空间站和飞船组成的整体为研究对象，根据牛顿第二定律有F＝（M＋m）a，对空间站有FN＝Ma，解得飞船和空间站间的作用力大小FN＝MM＋mF，A正确，B、C衔接分析本题源于人教版物理必修第一册P113，复习与提高A组第4题，考查利用牛顿第二定律分析连接体问题。【真题3】（2024·北京高考12题）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端的时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（）A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右解析：D由题意可知Q点电势与滑动变阻器R中点电势相等，如图所示，若M位于A点，规定左侧电源负极处的电势为0，设闭合开关后回路中的电流为I，M点与滑动变阻器左端间的电阻为RM，则由部分电路欧姆定律可得φP＝φA＝IRM，φQ＝φ中＝IR中，故若M位于R的中点右侧，则P端电势高于Q端，若M位于R的中点左侧，则P端电势低于Q端，A错误；P和Q之间的电势差大小为φA与φ中之差，即电压表示数U＝φP－φQ＝IRM－R中，结合电阻定律RM中＝ρxS可得U＝IρxS（其中x为M与R的中点间的距离，即弹簧的形变量），又对滑块由牛顿第二定律有2kx＝ma（a为物体的加速度大小），则电压表的示数与物体的加速度成正比，随物体加速度的增大而增大，B错误；若电压表指针位于表盘左侧，P端电势低于Q端的，结合A项分析可知M位于R的中点左侧，对滑块受力分析可知弹簧弹力合力向右衔接分析本题源于人教版物理选择性必修第二册P107，练习与应用第1题，通过加速度计的工作原理，来考查欧姆定律和电阻定律的应用。【真题4】（2024·海南高考7题）如图为用铝制易拉罐制作的温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐连接处密封良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐的容积为330cm3，薄吸管横截面积为0.5cm2，罐外吸管总长度为20cm，当温度为27℃（300K）时，油柱离罐口10cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是（）A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏B.该装置所测温度不高于31.5℃C.该装置所测温度不低于23.5℃D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大解析：B温度变化时，封闭气体发生等压变化，根据盖－吕萨克定律有V0T0＝VT，又V0＝330cm3＋0.5×10cm3＝335cm3，T0＝300K，V＝330＋0.5x（cm3），T＝t＋273（K），解得t＝3067x＋150967（℃），则吸管上标注等差温度值刻度均匀，A错误；当x＝20cm时，所测温度最高，代入A项表达式可得t≈31.5℃，B正确；当x＝0时，所测温度最低，代入A项表达式可得t≈22.5℃，C错误；缓慢把吸管拉出来一些，衔接分析本题源于人教版物理选择性必修第三册P30，练习与应用第3题，主要考查盖—吕萨克定律的应用。【真题5】（2024·北京高考17题）如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求：（1）水从管口到水面的运动时间t；（2）水从管口排出时的速度大小v0；（3）管口单位时间内流出水的体积Q。答案：（1）2hg（2）dg2h（解析：（1）水在空中做平抛运动，由平抛运动规律可知，竖直方向有h＝12gt2，解得t＝2（2）由平抛运动规律可知水平方向有d＝v0t，结合（1）问解得v0＝dg2（3）管口单位时间内流出水的体积Q＝Sv0，结合（2）问解得Q＝Sdg2衔接分析本题源于人教版物理必修第二册P20，复习与提高B组第2题，通过排水管的排水过程，考查平抛运动的知识。教材情境3基于教材知识的“学习探究”情境命题情境解读：在新的课程改革背景下，高中物理教学突出科学探究的学习方式，促进学生的主动发展。在教材中穿插了许多学习探究情境，高考试题中也越来越多地出现有关探究情境的试题。【真题1】（2024·甘肃高考2题）小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的v-t图像如图所示，此两站间的距离约为（）A.980m B.1230mC.1430m D.1880m解析：C根据v-t图像与坐标轴所围图形的面积表示位移结合题图可知，x＝（74－25）+942×20m＝1衔接分析本题源于人教版物理必修第一册P45，拓展学习位移公式的推导，考查利用v-t图像求位移的方法。【真题2】（2024·甘肃高考7题）一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是（）A.充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流增加B.充电过程中，电容器的上极板带正电荷，流过电阻R的电流由M点流向N点C.放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小D.放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向M点解析：C电容器不论是充电过程还是放电过程，电流都是逐渐减小的，充电过程电容器两极板的电荷量增加，由C＝QU可知电容器两极板间电势差增大，放电过程电容器两极板的电荷量减少，电势差减小，A错误，C正确；根据电路结构可知，不论是充电过程还是放电过程，电容器的上极板都是带正电荷的，充电过程，流过电阻R的电流由N点流向M点，放电过程，流过电阻R的电流由M点流向N点，B、D衔接分析本题源于人教版物理必修第三册P38实验，考查电容器的充、放电过程。教材情境4基于教材实验的“科学实验”命题情境解读：从近几年的高考物理实验题的设置来看，特别重视实验能力的培养和提高。因此要做好教材中规定的基本实验，充分理解和掌握实验的内容，在此基础上，能利用已学知识、原理和方法在题设的条件和情境下，按照题设的要求制定出实验方案、选择实验器材、安排实验步骤、设计实验数据的处理方法及实验误差分析，逐渐提高实验迁移能力、解决简单新颖情境实验的能力。【真题1】（2024·海南高考14题节选）为验证两个互成角度的力的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验。（Ⅰ）用图钉将白纸固定在水平木板上；（Ⅱ）如图甲、乙所示，橡皮条的一端固定在木板上的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线系在小圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环的圆心位置为O点，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点，大小分别为F1＝3.60N、F2＝2.90N；改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到O点，在拉力F的方向上标记P3点，拉力的大小为F＝5.60N，请完成下列问题：①在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的图示，然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'。答案：①见解析图②比较F和F'，写出可能产生误差的两点原因：没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行；读数时没有正视弹簧测力计。解析：①根据F1、F2与F的方向和大小作出的力的图示如下图所示。②由图可知F与F'不完全重合，该误差的原因可能是没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条都与木板平行；读数时没有正视弹簧测力计。衔接分析本题来源于人教版必修第一册P73，实验“探究两个互成角度的力的合成规律”，考查教材原型实验的实验目的、实验原理、实验操作及产生误差的原因。【真题2】（2024·广西高考11题）单摆可作为研究简谐运动的理想模型。（1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中摆长不变；（2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为1.06cm；（3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5°的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为x＝gT2sin5°4π解析：（1）选择图甲方式的目的是要保持摆球摆动中摆长不变。（2）摆球直径为d＝10mm＋6×0.1mm＝10.6mm＝1.06cm。（3）根据单摆的周期公式T＝2πLg可得单摆的摆长为L＝gT24π2，从平衡位置拉开5°的角度处释放，可得振幅为A＝Lsin5°，以该位置为计时起点，根据简谐运动规律可得摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为x＝Acosωt＝衔接分析本题来源于人教版物理选择性必修第一册P51，实验：用单摆测量重力加速度，考查教材原型实验的实验原理及游标卡尺的读数。【真题3】（2024·北京高考16题）如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。（1）关于本实验，下列做法正确的是AC（填选项前的字母）。A.实验前，调节装置，使斜槽末端水平B.选用两个半径不同的小球进行实验C.用质量大的小球碰撞质量小的小球（2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P（P为质量为m1的小球单独滑落时的平均落点）。a.图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点：；答案：见解析b.分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式m1·OP＝m1·OM＋m2·ON成立，即可验证碰撞前后动量守恒。（3）受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O'点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A'，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长AB＝l1、A'B＝l2、CD＝l3。推导说明，m、M、l1、l2、l3满足ml1＝－ml2＋Ml3关系即可验证碰撞前后动量守恒。答案：推导过程见解析解析：（1）实验要求小球从斜槽末端离开后做平抛运动，因此斜槽末端需要水平，A正确；实验时需要选择半径相同的小球发生一维对心碰撞，B错误；为使碰撞后质量为m1的小球不反弹而从斜槽末端水平离开，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，C正确。（2）a.利用圆规画圆，尽可能用最小的圆将某位置所有的落点圈在其中，这个圆的圆心位置即为平均落点；b.小球从斜槽末端飞出后均做平抛运动，下落高度相同，由h＝12gt2可知下落时间相同，则由x＝vt可知小球落地时的水平位移与离开斜槽末端的速度成正比，又由动量守恒定律有m1vP＝m1vM＋m2vN，则有m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，故若关系式m1·OP＝m1·OM＋m2·ON成立，（3）小球摆动过程几何关系如图，由勾股定理可知l2－h2＝l02－（l0－h）2，解得l2＝2l0h，则h＝l22l0，可知h∝l2，设小球在最低点时的速度大小为v，则由动能定理有mgh＝12mv2，解得v2＝2gh，可知v∝h∝l，规定水平向右为正方向，则小球碰撞过程由动量守恒定律有mv1＝－mv2＋Mv3，变形得ml1＝－ml2＋Ml3，故若m、M、l1、l2、l3满足ml1衔接分析本题源于鲁科版物理选择性必修第一册P18，科学验证：动量守恒定律，主要考查教材原型实验的实验原理与设计、实验步骤、实验的拓展。【真题4】（2024·湖北高考11题）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下：①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线AA'和BB'，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴A