2026年高考物理二轮复习 命题热点情境6 自然现象类（专项训练）含答案

2026年高考物理二轮复习命题热点情境6自然现象类专项训练

一、选择题

1.木星“冲日''是指地球、木星在各自轨道上运行到太阳、地球和木星排成一条直线或近乎一条直线，地球位

于太阳与木星之间，“冲日”时木星距离地球最近，也最明亮。已知木星的公转周期约为12年，质量约为地球

质量的320倍，半径约为地球半径的11倍，下列说法正确的是（）

A.地球运行的加速度比木星的小

B.木星与地球公转轨道半径之比约为12：1

C.此次“冲日”现象后，经过约1.09年会再次出现

D.木星与地球密度之比约为4：1

2.火星、地球和太阳处于三点一线，这叫作“火星冲日”，这时火星距地球最近，如图所示为“火星冲日''的虚

拟图，地球绕太阳的公转周期为乙，火星绕太阳的公转周期为72,且两者运行在同一平面上，运行方向相

同，下列说法正确的是（）

A.火星绕太阳的线速度大于地球的线速度

B.火星绕太阳的角速度大于地球的角速度

C.火星的公转周期小于地球公转周期

D.相邻两次“火星冲日”的时间间隔为占#-

3.2025年1月16□,地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲

日火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球绕太阳运动的周期之比约为

3百:2疙，如图所示。根据以上信息可以得出（）

A.当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最小

B.火星与地球的公转轨道半径之比约为冉：6

C.火星与地球绕太阳公转的向心加速度大小之比约为4:9

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D.火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为4：9

4.人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞

A、B绕其连线上的0点做匀速圆周运动，如图所示，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞

的总质帚为M,两个黑洞中心间的距离为L,则（）

AO.，一、\

A.黑洞A的质量一定小于黑洞B的质量

B.黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度

C.黑洞A的向心力一定小于黑洞B的向心力

D.两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大

5.依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的

恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕两者连线的某点做圆周运

动，黑洞的质量约为76M。，恒星距黑洞的距离约为1.5R,恒星做圆周运动的周期约为0.2T,为太阳的质

量、R为日地距离，T为地球绕太阳的运动周期。由此估算该恒星的质量约为（）

A.4MoB.6MoC.8MoD.10Mo

6.2022年8月16日深圳出现了壮观的完整圆环形彩虹，如图为阳光射入雨滴经过折射形成彩虹的示意图。关

于图中光线1和光线2说法正确的是（）

雨滴

A.光线1的频率比光线2较大

B.光线1在真空中传播速度比光线2较大

C.光线2在雨滴中传播速度比光线1较小

D.光线2从雨滴进入空气时比光线1更容易发生全反射

7.利月微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像（图甲），其中有一种“彩虹”雪花，中间部分有一个夹有空

气的薄冰层，呈彩色花纹（图乙），这是由于（）

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D.小孔成像

8.附有肥皂膜的铁丝圈竖直放置于单色线性光源一侧，肥皂膜的纵截面形状如图所示，则从光源一侧顺着

入射光线看到的图样可能是（）

©<

9.如图是一个竖直放置的肥皂膜，上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息判断，从侧面观察肥

皂膜的形状，最接近的是（）

10.雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加.如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在

两种路面紧急刹车时的"-七图像，驾驶员的反应时间为1S,下列说法正确的是（）

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A.从t=（）到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度

B.从t=ls到停下，汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度

C.从t=0到停下，汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多12m

D.从t=1s到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍

11.三静的水面上有一直径约为54.0cm的圆形荷叶，一条青鳍鱼（可视为质点）在水面下深夕cm处沿水平

方向匀速经过荷叶，其运动轨迹与荷叶直径平行，在水面上任意位置都看不到该鱼的时间为2.0s。己知水的

折射率为点鱼游动过程中荷叶始终静止，则该鱼游动的速度大小约为（）

A.21.0cm/sB.24.0cm/sC.25.5cnVsD.27.0cm/s

二、多项选择题

12.2025年9月21日，地球、太阳、土星恰好连成一线，该现象称为“土星冲日”，冲日前后是观测这颗带

有美丽光环的气态巨行星的绝佳时机。如图所示为土星冲日时与地球太阳相对位置的示意图，土星和地球绕

太阳公转的轨道近似于一圆且两轨道几乎共面，已知土星和地球绕太阳公转方向相同，公转的轨道半径之比约

为10：1,根据以上信息可得出（）

土星冲日时与地球太阳相对位置的示意图

A.土星和地球绕太阳公转的周期之比约为10：1

B.土星和地球绕太阳公转的速度之比约为1：aU

C.下一次“土星冲日”将在2026年9月21日出现

D.当土星与地球相距最远时两者的相对速度最大

13.太阳系各大行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳

之间，且三者几乎成一条直线时，在天文学中称为“行星冲日”现象。已知太阳系中部分行星的轨道半径、公

转周期和2023年冲H时间如下表所示，下列说法正确的是（）

行星地球木星土星天王星海王星

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轨道半径（AU）1.05.29.51930

公转周期（年）1.()29.4684.81164.8

2023年冲日时间11月3日8月27日11月14口9月19口

A.表内所列行星中，地球绕太阳做圆周运动的向心加速度最小

B.木星的公转周期约为12年

C.海王星2024年冲日时间预计在9月

D.行星轨道半径越大，相邻两次冲日时间间隔越长

三、非选择题

14.在河中用鱼叉捕鱼时，渔民们都知道不能直接朝看到鱼的方向掷出鱼叉。若河流中有一条到水面垂直距

离1.6m的鱼，渔民的眼睛到河面的垂直距离为1.8m,渔民视线与水面成37。的方向时看到该鱼。水的折射

率为以a37。=0.6,337。=0.8。请帮该渔民估算：

（1）鱼距离他的实际水平距离多远；

（2）假设鱼叉掷出后做直线运动，为使鱼叉命中目标，他应该瞄准与水面成a角的方向掷出鱼叉，求

tana。

15.两黑洞绕其连线上的某一点做匀速圆周运动，组成一个孤立的双星系统，两黑洞的质量分别为mi、

机2,两者间距为，引力常量为G。

（1）求两黑洞做匀速圆周运动的角速度的大小公；

（2）科研人员观测到上述黑洞系统会向外辐射引力波，随着时间的推移，两个黑洞会缓慢靠近，系统的

机械能E逐渐减小。已知机械能E随时间£的变化率为第=生喈.黑⑷TO）,其中生可以定义为两黑洞的

靠近速度外。由广义相对论可知，该系统辐射引力波的功率2=各64（恤四）2（恤+巾2）「3,其中。为电

磁波在真空中的传播速度。当丁较大时，靠近速度以很小，不计两黑洞各自质量的变化。

a.求a的值;

b.请推导外的表达式。

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答案解析部分

1.【答案】C

【解析】【解答】根据等=ma可知，公转半径越大，加速度越小，故A错误；

根据开普勒第三定律可知，木星与地球公转轨道半径之比约为2归：1,故B错误;

设经过t年会冲日，亨一否=1，解得日.。9年，故C正确；

根据，=》M=深3M可知，两物体密度之比约为3：1,故D错误；

故选C。

【分析】根据万有引力提供向心力，求出加速度关系；已知周期关系，根据开普勒第三定律，算出半径之

比；再次冲日时地球比木星多走了一圈；根据密度公式，算出密度之比.

2.【答案】D

【解析】【解答】ABC.根据=加丁32=根聋_丁=小号

可得V=母'3=悟'T=27r底

因火星轨道半径大于地球轨道半径可知，火星绕太阳的线速度小于地球的线速度；火星绕太阳的角速度小于

地球的角速度；火星的公转周期大于地球公转周期，ABC错误；

D.根据输一三=1,可得相邻两次“火星冲日”的时间间隔为£二群看，D正确。

故答案为：Do

【分析】利用万有引力定律推导行星的线速度、角速度和公转周期与轨道半径的关系，井结合追及问题的规

律来计算两次“火星冲日”的时间间隔。

3.【答案】C

【解析】【解答】A.当火星与地球相距最远时，两者的速度方向相反，此时相对速度最大，A错误;

r3T2r

B.根据开普勒第三定律J=3，可得火星与地球的公转轨道半径之比约为二二/B错误;

地/地地

a浮

C.根据ma=,绊，火星与地球绕太阳公转的向心加速度大小之比约为二=孚二2，C正确;

a川。地嗔

D.火星和地球的质量和半径关系均未知，不能比较火星与地球表面的自由落体加速度大小关系，D错误。

故答案为：Co

【分析】利用开普勒第三定律求轨道半径比，再由万有引力公式求向心加速度比，同时分析相对速度和表面

重力加速度的条件。

4.【答案】A

【解析】【解答】BC.两个黑洞A、B组成双星系统，由于双星在相同时间内转过的角度相等，则两者的角

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速度相同，由相互作用的万有引力提供向心力，由于相互作用力相等则黑洞A和B的向心力大小相等，根据

线速度和角速度的关系由u=3厂，由于两个黑洞的角速度相等，且黑洞A的轨道半径大于黑洞B的仇道半

径，可知黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度，故BC错误；

AD.设黑洞A、B的轨道半径分别为以、砧，由于引力提供向心力，根据牛顿第二定律得等%=

2

m432以=mBa)rB

又以+rB=L

胖才解得四■=%IX,32正

f

以“用卜付rAM=mA+mR=—^―

由于黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，已知质量和半径成反比关系，所以可知黑洞A的质量一定

小于黑洞B的质量；两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越小，故A正确，D错误。

故选A。

【分析】利用双星模型角速度相等，结合半径的大小可以比较线速度的大小；利用引力提供向心力结合相互

作用力相等可以得出向心力大小相等；利用引力提供向心力可以求出质量的比值；利用引力提供向心力可以

求出质量和双星距离的大小关系。

5.【答案】C

【解析】【解答】众多的天体中如果有两颗恒星，它们靠得较近，在万有引力作用下绕着它们连线上的某一点

共同转动，这样的两颗恒星称为双星。对黑洞进行分析，由万有引力提供圆周运动的向心力，则有

76MoM4兀2丁］

G-----------=76Mo--------------7

(1.5/?)(0.27)’

对恒星进行分析，由万有引力提供圆周运动的向心力，则有

76MoM47r2r2

G-----^二M-------与

(1.5/?)(0.2T)’

其中

1.5/?=丁1+丁2

对地球进行分析，由万有引力提供01周运动的向心力，则有

地4疳R

GR2=M地下-

解得

M=8.35M。*8Mo

故选Co

【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，两者周期相等，由此列方程得到周期表达式。地球绕太阳

做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力出地球公转周期表达式求解。

6.【答案】A

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【解析】【解答】A、根据图中光路图可知，光刚刚进入水滴中时，入射角相等，光线1的折射角小于光线

2的折射角，根据

sin0

n=—；---

siny

可知，光线1的折射率大于光线2的折射率，根据光谱的分布规律可知，折射率越大，频率越大，则光线1

的频率比光线2较大，故A正确；

B、光在真空中的传播速度均为3xlO8m/s,即光线I在真空中传播速度与光线2相等，故B错误；

C、根据折射率与光传播速度的关系式有

C

n=v

结合上述，光线1的折射率大于光线2的折射率，则光线2在雨滴中传播速度比光线I较大，故C错误；

D、根据全反射规律有

1

sinC二五

结合上述，光线1的折射率大于光线2的折射率，则光线1的临界角小于光线2的临界角，可知，光线1从

雨滴进入空气时比光线2更容易发生全反射，故D错误。

故答案为：Ao

【分析】根据射入光线确定两束光线折射角的大小，再根据折射定律确定两束光折射率的大小，折射率越

大，频率越大，在其它介质中的传播速度越小，全反射临界角越小。光在真空中的传播速度相等。

7.【答案】A

【解析】【解答】薄冰中间所夹的空气薄层相当与一层薄膜，光在空气-冰界面和冰•空气界面分别反射，两束

反射光发生干涉。由于白光中不同波长的光干涉加强的条件不同，从而形成彩色条纹，这与肥皂泡、油膜、

空气隙产生的彩色原理相同，故A正确，BCD错误。

故选Ao

【分析】1.薄膜干涉的产生条件

透明薄膜（如冰层、油膜、肥皂膜等）。光在薄膜上下两个表面分别反射，形成两束相干光。

薄膜厚度与光的波长相近（通常为数百纳米）。

2.白光干涉的彩色条纹成因

白光由不同波长的色光组成。某厚度薄膜对某些波长的光干涉加强（亮纹），对某些波长的光干涉减弱（暗

纹），从而呈现彩色。彩色条纹与薄膜厚度均匀性有关：厚度变化会导致颜色变化。

8.【答案】D

【解析】【解答】AB.薄膜干涉是光照射到薄膜上时，薄膜前后表面反射的两列光相叠加，发牛.干涉现象，

同一条亮条纹或暗条纹对应的薄膜厚度相等，所以条纹是水平的，AB错误：

CD.肥皂膜越厚，两列相干光源路程差越大，条纹越窄；从匕往下，肥皂膜越来越厚，条纹越来越窄，C错

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误，D正确。

故答案为：Do

【分析】核心是利用薄膜干涉的等厚干涉原理，明确同♦干涉条纹对应薄膜相同厚度，结合肥皂膜竖直方向

的厚度分布规律，判断条纹的形状与疏密变化。

9.【答案】C

【解析】【解答】薄膜呈现上面薄的劈尖形状，卜.面厚，故从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是C。

故选Co

【分析】根据重力的作用分析肥电膜的形状。

10.【答案】D

【解析】【解答】AC.从t=0到停下，根据图像面积代表位移可以得出汽车在湿滑路面的位移为

30x4

=30xImH------------m=90m

乙

根据位移与时间的比值可以得出平均速度为

_90

V\=-g-m/s=18m/s

从t=0到停下，根据图像面积代表位移可以得出汽车在干燥路面的位移为

30x3

x2=30xImH------------m=75m

乙

同理可得平均速度为

_75

v2==18.75m/s

则从t=0到停下，汽车在湿滑路面的平均速度小于在干燥路面的平均速度，汽车在湿滑路面的行驶距离比在

干燥路面的行驶距离多15m,故AC错误;

B.从t=ls到停下，根据匀变速直线运动的规律可以得出汽车在湿滑路面的平均速度

—30

v1=-^-m/s=15m/s

从t=ls到停卜，根据匀变速直线运动的规律可以得出汽车在干燥路面的平均速度

—30

v2=-2-m/s=15m/s

故B错误;

D.从l=ls到停下，根据图像斜率可以得出汽车在湿滑路面的加速度大小

3022

Qi=z-m/s=7.5m/s

从t=ls到停下,

D.从t=ls到停下，根据图像斜率可以得出汽车在干燥路面的加速度大小

30,2,2

a2=-g-m/s'=10m/s

则从"Is到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍，故D正确。

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故选D。

【分析】利用速度时间图像斜率可以求出加速度的大小；利用图像面积可以求出位移的大小，结合运动的时

间可以求出平均速度的大小。

11.【答案】B

【解析】【解答】设鱼游动的速度大小为v,水面上任意位置都看不到该鱼，即鱼反射的自然光在水面发生全

反射，如图

根据临界角公式可得

13

sinf=-=下

n4

由几何关系可得

(54.0-vt)

2

tanf=-------=-----

/7

解得

v=24.0cm/s

B符合题意，ACD不符合题意。

故答案为：Bo

【分析】做出恰好看不到鱼时的光路图，再由临界角公式sinC=：和几何关系求解鱼游动的速度。

12.【答案】B,D

r3

【解析】【解答】A.根据开普勒第三定律可得J年=当12,故A错误;

地,

B.根据万有引力提供向心力6等=加言，所以u=怦,所以(=

=TTu,故B正确;

2n.2n,7士,,地

C.设相邻两次“土星冲日”的时间间隔为t,则%^一耳£=2o勺所以t==1.03年

所以下一次“土星冲日'’将不会在2026年9月21日出现，故C错误；

D.土星与地球两者的相对速度为两者速度之差，所以当土星与地球相距最远时两者的速度方向相反，则相

对速度最大，故D正确。

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故答案为：BDo

【分析】本题考查开普勒定律与万有引力定律的应用，核心足结合开普勒第二定律推导公转周期之比，利用

万有引力提供向心力公式求线速度之比，再分析“土星冲日”的时间间隔和行星相对速度，逐一判断选项正

误。

13.【答案】B,C

【解析】【解答】A、根据牛顿第二定律可得

Mm

G-—=ma

可得

M

Q=G-Q

丫乙

表内所列行星中，地球绕太阳做圆周运动的轨道半径最小，则向心加速度最大，故A错误;

B、根据开普勒第三定律有

Z?3卢

K木二K地

'木’地

解得木星的公转周期为

r木“12年

故B正确;

C、设海王星与地球相邻两次行星冲日的时间间隔为t年，则地球多转一周，故有

27127r

p-t—7p-t=2n

/地,海

解得

t«L006年

可知海王星2024年冲日时间预计在9月，故C正确;

D、设行星与地球相邻两次行星冲匚的时间间隔为ti年，则地球多转一周，故有

27r27r

Tri~~-tl=27r

"地’行

解得

T地T,行T‘地

□=T_T=T~

if地1_地

可知行星轨道半径越大，行星的公转周期T行越大，则相邻两次冲日时间间隔越短，故D错误。

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故答案为：BCo

【分析】行星冲日及此时地球与行星的距离最近，相邻两次相距最近，行星与地球的运动轨迹相差一圈。根

据表格确定各行星的轨道半径及周期，再根据万有引力定律及卫星相遇问题的规律进行解答。

14.【答案】（1）光路如图所示

i=90。-J=53°

sini

n=—si—nr

解得

r=37°

根据儿何关系

OD=DEtani=2Am

AB=OBtanr=1.2m

则鱼距离他的实际水平距离

xAC=AB+OD=3.6m

（2）因为

CE=CD+DE=3.4m

CE17

tana=^C=18

【解析】【分析】（1）根据题意画出光路图，利用折射定律结合几何关系分析求解;

（2）根据几何关系分析角度。

15•【答案】（1）解：两黑洞绕其质心做匀速圆周运动，设轨道半径分别为门，=2,根据牛顿第二定律

Gm^mn?GmAm7，

---=