2021年新高考物理二轮复习热点情境预测练习(共5份).docx
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1、热点情境预测练热点情境预测练 情境创新是新高考命题的一个热点,情境是科技、社会、生产、生活中的具体事件、场 景,它里面包含着我们所熟悉的物理知识,许多情境在我们平常的学习中经常遇到,其中涉 及的物理知识和规律也是耳熟能详。也有一些情境是我们不常见到的,有的是一些不常 见的领域,有的是涉及高新科技,但是能抽取一部分内容或情境,能用高中物理知识去解决。 这就是所谓的创新情境。 新情境试题,就是试题的呈现方式新颖的题。新颖主要表现在以下几个方面:(1)试题 提供的素材新;(2)试题设问的角度新;(3)考查理论的新应用;(4)挖掘出知识的新联系。目 前“试题提供的素材新”和“试题设问的角度新”是最常见
2、的两类情境化试题。 情境化试题选材灵活、形态复杂、立意新颖的特点,是考查考生物理学科核心素养 的重要载体。该类试题信息量一般较大,以与人们生活息息相关的热点以及科学实例为 背景组织材料并提出问题,信息给予的方式也不尽相同,既有以语言文字给出的,也有同时 应用图像、公式、图表等给出的。把对物理必备知识与关键能力的考查融入日常生活 与现代科技中。该类试题乍一看高、新、深,但所用的知识都不会超出我们平常所用的 知识,有的甚至非常简单。 解决情境化试题,要细心研究题目展示的前后情境,弄清有用或无用的实际背景,弄清 题目中的情境所涉及的问题与我们高中物理的哪种模型符合,通过分析、判断、弄清物 理过程然后
3、运用相应的物理知识得出正确的结论。 备考中要切实加强理解能力、推理能力和综合分析能力的培养,尤其是培养从情境 材料中抽象、概括、构建物理模型的能力,这是解决该类问题的关键。 热点一热点一 涉及新冠肺炎相关题目归纳涉及新冠肺炎相关题目归纳 背景资料背景资料 1.无接触配送、植保和种植无人机 资料一 在抗击新型冠状病毒性肺炎疫情的特殊时期,美团外卖在全国范围率先推 出“无接触配送”服务,无接触配送是为了抗击新型冠状病毒性肺炎疫情,在特殊时期推出 的应急措施。无接触配送是指将商品放置到指定位置,如公司前台、家门口,通过减少面 对面接触,保障用户和骑手在收餐环节的安全。 资料二 为保证玉米按时播种和虫
4、害防治,一些地区试行了在玉米种植区使用植保 无人机对种植玉米、喷洒农药防治玉米的病虫害及自然灾害进行有效的监测。植保无 人机,又名无人飞行器,顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,该型无人飞机 由飞行平台(固定翼、直升机、多轴飞行器)、导航飞控、喷洒机构三部分组成,通过地 面遥控或导航飞控,来实现喷洒作业,可以喷洒药剂、种子、粉剂等。 2.呼吸机与喷雾器 资料三 呼吸机可以帮助患有多种不同病症的病人,它们可以用来帮助人们在麻醉 下进行常规手术时的呼吸,也可以用来帮助病人在呼吸困难时使用。而对于目前感染 COVID-19的人来说,他们的肺部已经发生炎症,也致使他们可能患上了呼吸衰竭,因此
5、,呼 吸机是目前最好的首选治疗设备。我们可以把肺想象成一个有弹性的气球,你可以通过 在气球的开口处(口部)施加比另一侧更大的压力来扩张气球。在正常情况下,我们的呼 吸方式是让我们的肌肉扩张胸部,这样可以降低体内肺部周围的压力,从而得到肺部扩张 的效果。但是,如果肺部充满液体或者发生高度炎症,那么正常呼吸产生的负压就不足以 扩张肺部,并且会导致氧气和二氧化碳交换不足。因此,我们就必须要使用呼吸机将空气 “推”进肺部,在口腔产生正压力,也就是插管入口,这样就可以使每次呼吸都能将足够的新 鲜空气推进推出。并且,还能够使血液中的氧气和二氧化碳水平接近正常,直到炎症和体 液积累消退,病人才能够再次自主呼
6、吸。 资料四 新冠肺炎疫情发生以来,各地各医院都特别加强了内部环境消毒工作,在消 毒过程中广泛应用了喷雾器。喷雾器是喷雾器材的简称,喷雾器是利用空吸作用将药水 或其他液体变成雾状,均匀地喷射到其他物体上的器具,由压缩空气的装置和细管、喷嘴 等组成。在农村,喷雾器还是防治病虫害不可缺少的重要农具。 命题预测命题预测 【预测 1】(2020北京卷)【考查角度:平抛运动】无人机在距离水平地面高度 h处, 以速度 v0水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为 g。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离 x; (2)求包裹落地时的速度大小 v; (3)以释放点为坐标原点,初速度方向为 x轴方
7、向,竖直向下为 y轴方向,建立平面直角 坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程。 【预测 2】(2020江苏卷)【考查角度:牛顿第二定律的应用、连接体】中欧班列在 欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由 40 节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第 2节对第 3节车 厢的牵引力为 F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第 3节对倒数第 2 节车厢的牵引力为( ) A.F B. C. D. 【预测 3】(2020天津卷)【考查角度:光、电磁波】新冠肺炎疫情突发,中华儿女风 雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非
8、接触式体温测量仪,通过人 体辐射的红外线测量体温,防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保 驾护航。红外线和紫外线相比较 ( ) A.红外线的光子能量比紫外线的大 B.真空中红外线的波长比紫外线的长 C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能 【预测 4】【考查角度:平抛运动、动量定理、动能定理的应用】在疫情期间,为了 加强农业生产,为保证玉米的成活率,将种子连同营养物质包进一个很小的荚里。播种时, 在离地面 6 m高处、以 10 m/s的速度水平匀速飞行的无人机中,播种器利用空气压力把 荚以 1 m/s的速度(相对播种器)竖直向下射出,荚进入
9、地面下 5 cm深处完成一次播种。 已知荚的总质量为 2 g,不考虑荚所受大气阻力及进入土壤后重力的作用,g取 10 m/s2,则 ( ) A.射出荚的过程中,播种器对荚做的功为 210-3 J B.离开无人机后,荚在空中运动的时间为 s C.土壤对荚冲量的大小为 210-2 kg m/s D.荚在土壤内受到平均阻力的大小为 3.25 N 【预测 5】【考查角度:气体实验定律的应用】 新冠肺炎疫情发生以来,各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示,是某医 院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连,已知储液桶容积为 10 L,打 气筒每次打气能向储液桶内压入 p0=1.0105
10、Pa的空气 V0=200 mL。现往储液桶内装入 8 L药液后关紧桶盖和喷雾头开关,此时桶内压强为 p=1.0105 Pa,打气过程中储液桶内 气体温度与外界温度相同且保持不变,不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。 (1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到 3105 Pa,求打气筒打气次数至少 是多少? (2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到 3105 Pa后,打开喷雾器开关直至储液桶 消毒液上方的气压为 2105 Pa,求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少? 【预测 6】【考查角度:气体实验定律的应用】 呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭,挽救及延长病人生命至关重要的医疗 设
11、备,在新型冠状病毒性肺炎的临床治疗中被广泛应用。简易呼吸器也叫加压给氧气囊, 其装置可简化为如图所示,两横截面积均为 S=100 cm2、导热良好的汽缸 A、B底部用体 积不计的细管连通,缸内用两质量和厚度均不计的活塞封闭一定质量的理想气体,缸壁上 分别设有粗细不计的固定卡环 E、F,离缸底的距离分别为 L1=5 cm和 L2=25 cm。初始 时活塞 C、D静止于距缸底分别为 h1=16 cm和 h2=20 cm处,现缓慢推动活塞 C,使之与 卡环 E接触。已知外界大气压恒为 p0=1.0105 Pa,环境温度保持不变,不计活塞与缸壁 间摩擦且装置不漏气。 (1)求封闭气体的最终压强 p;
12、(2)在活塞 C下降过程中,气缸 B内的气体对活塞 D做的功 WD; (3)请分析说明:在活塞 C下降过程中,封闭气体是吸收热量还是放出热量。 素养点拨新冠疫情与我们的生活、生产息息相关,以这类情境问题命制的 题目,运动学问题、动力学问题、功和能问题、电磁问题、热学、振动和波、原子物理 都可能考查。对于涉及疫情的题目,大都是情境材料新颖,通过审题抛开对解题无用的信 息,从最基本的概念、规律和方法出发分析、思考是处理这类问题的思路。具体思路 是:(1)读懂问题的情境,在问题给出的信息中,提取有用信息,把实际问题转化为正确的物 理模型;(2)合理选取对象;(3)分析对象的受力情况和运动情况;(4)
13、运用基本规律列式求解。 参考答案 热点一 涉及新冠肺炎相关题目归纳 【预测 1】 答案 (1)v0 (2) (3)y= x 2 解析 (1)包裹脱离无人机后做平抛运动,在竖直方向做自由落体运动,则 h= gt 2,解得 t= 水平方向上做匀速直线运动,所以水平距离为 x=v0t=v0 (2)包裹落地时,竖直方向速度为 vy=gt=g 落地时速度为 v= (3)包裹做平抛运动,分解位移 x=v0t y= gt 2 两式消去时间得包裹的轨迹方程为 y= x 2 【预测 2】 C 解析 以 3 到 40节车厢为研究对象,根据牛顿第二定律 F-38F阻 =38ma,以 39 和 40节车厢为研究对象,
14、根据牛顿第二定律 F-2F阻=2ma,解得 F= ,选项 C 正确。 【预测 3】 B 解析 红外线的频率比紫外线小,根据 E=h,可知红外线光子的能 量比紫外线的小,A错误;波长 = ,红外线的频率低,波长长,B正确;所有电磁波在 真空中的速度都一样大,都是 c=3.0108 m/s,C 错误;红外线和紫外线都是横波,都 可以发生偏振现象,D 错误。 【预测 4】 D 解析 播种器利用空气压力把荚以 1 m/s 的速度(相对播种器)竖直 向下射出,该过程中播种器对荚做的功转化为荚的动能 W= 210 - 312 J=110-3 J,故 A 错误;离开无人机后,荚做斜下抛运动,竖直方向则有 y
15、=vyt+ gt 2代入数据可得 t=1 s(t=-1.2 s 不符合题意),故 B错误;荚离开无人机时的 速度 v0= m/s= m/s 设荚到达地面的速度为 v,则 mv 2=mgh+ 代入数据可得 v= m/s。不考虑重力的作用,则土壤对荚冲量的大小等 于荚的动量的变化,大小为|I|=|p|=mv=210-3 kg m/s=0.03 kg m/s,故 C 错 误;由几何关系可知,荚到达地面的速度方向与水平方向之间的夹角为 ,则有 cos = ,荚能进入地面下 d=5 cm,则荚相对于地面的位移大小为 s= =0.068 m,不计重力,根据动能定理可得-Fs=0- mv 2 代入数据可得
16、F= =3.25 N,故 D正确。 【预测 5】 答案 (1)20 次 (2)1 L 解析 (1)对储液桶内药液上方的气体 初状态:压强 p1=1105 Pa,体积 V1 末状态:压强 p2=3.0105 Pa,体积 V2=2 L 由玻意耳定律得 p1V1=p2V2 解得 V1=6 L 因为原来气体体积为 V0=2 L,所以打气筒打气次数 n= - - =20次 (2)对储液桶内药液上方的气体 初状态:压强 p1=3105 Pa,体积 V1=2 L 末状态:压强 p2=2.0105 Pa,体积 V2 由玻意耳定律得 p1V1=p2V2 解得 V2=3 L 所以储液桶喷出药液的体积 V=(3-2
17、)L=1 L 【预测 6】 答案 (1)p=1.2105 Pa (2)WD=50 J (3)气体对外界放出热量 解析 (1)对封闭气体:由 p0(h1+h2)S=p(L1+L2)S 知, 封闭气体的最终压强为 p=1.2105 Pa (2)在活塞 C 下降过程中,活塞 D先上升,接触卡环 F后不再移动,故气体对活 塞 D做功的过程即活塞 D缓慢上升的过程,该过程中封闭气体的压强始终为 p0=1.0105 Pa, 由 W=p0S(L2-h2)知, 气体对活塞 D做的功 WD=50 J (3)一定质量理想气体的内能只与温度有关,温度保持不变,故气体的内能不 变,即 U=0,活塞 C 下降至卡环 E
18、处时,气体的体积减小,故外界对气体做正功,即 W0,由热力学第一定律 U=W+Q知 Q0,故气体对外界放出热量。 热点二热点二 体育运动类体育运动类 背景资料背景资料 第 24届冬季奥林匹克运动会,又称 2022年北京冬季奥运会,将在 2022年 2月 4日至 2022年 2月 20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。这是中国历史 上第一次举办冬季奥运会,北京、张家口同为主办城市。 北京冬季奥运会设 7个大项,15个分项,109个小项。北京将承办所有:短道速滑、速 度滑冰、花样滑冰、冰球、冰壶冰上项目。张家口承办自由式滑雪、冬季两项、越野 滑雪、跳台滑雪、北欧两项(越野滑雪、跳台
19、滑雪)、无舵雪橇、有舵雪橇、钢架雪车 (俯式冰橇)、单板滑雪、高山滑雪等项目。 命题预测命题预测 【预测 1】(2020山东高三一模)【考查角度:动力学基本问题】 某次进行冰球训练 时,张明和李华分别站在直径为 100 m的圆形滑冰场的直径 MN两端,如图所示,张明从 M端沿与 MN成 53 角的方向以 16 m/s的速度沿冰面击出冰球的同时,李华从 N点出发 沿直线做匀加速运动,在冰球到达圆形场地边缘时恰好拦住冰球,冰球被拦住时速度大小 为 4 m/s。(g取 10 m/s2,sin 53 =0.8,cos 53 =0.6)求: (1)冰球与冰面间的动摩擦因数; (2)李华的加速度大小。(计
20、算结果保留一位小数) 【预测 2】【考查角度:平抛运动、动能】 跳台滑雪是勇敢者的运动。如图所示,滑 雪者着专用滑雪板,在助滑道 AB上获得一定速度后从 B点沿水平方向跃出,在空中飞行 一段时间后着落,这项运动极为壮观。已知滑雪者和滑雪板的总质量为 m=60 kg,斜坡 BC倾角为 =45 ,B点距水平地面 CD的高度 h=20 m,重力加速度 g取 10 m/s2,不计空气 阻力。 (1)若滑雪者水平跃出后直接落到地面上,求滑雪者在空中运动的时间 t0。 (2)为使滑雪者跃出后直接落到地面上,滑雪者在 B点跃出时的速度 v0应满足什么条 件? (3)若滑雪者跃出后直接落到斜坡上,试推导滑雪者
21、和滑雪板落到斜坡时的总动能 Ek 随空中运动时间 t的变化关系。 【预测 3】 图甲 (2020山东卷)【考查角度:运动的合成和分解、斜抛运动、牛顿第二定律】 单板滑雪 U 型池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图甲所示的模型:U型滑道由两个半径 相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为 17.2 。某次 练习过程中,运动员以 vM=10 m/s的速度从轨道边缘上的 M点沿轨道的竖直切面 ABCD 滑出轨道,速度方向与轨道边缘线 AD的夹角 =72.8 ,腾空后沿轨道边缘的 N点进入轨 道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,重力加速度的大小
22、 g 取 10 m/s2,sin 72.8 =0.96,cos 72.8 =0.30。求: 图乙 (1)运动员腾空过程中离开 AD的距离的最大值 d; (2)M、N之间的距离 L。 参考答案 热点二 体育运动类 【预测 1】 答案 (1)0.2 (2)4.4 m/s2 解析 (1)冰球做匀减速运动,由牛顿第二定律有 mg=ma 由几何关系知 x球=dcos 53 =60 m 由运动学公式 v2- =-2ax球 解得冰球与冰面间的动摩擦因数 =0.2 (2)由几何关系知 x人=dsin 53 =80 m 球到达圆周的时间 t= - - =6 s 设李华加速度大小为 a, x人= at 2 解得李
23、华的加速度大小 a=4.4 m/s2 【预测 2】 答案 (1)2 s (2)v010 m/s (3)Ek= mg 2t2 1+ t 解析 (1)滑雪者在空中做平抛运动,则 h= ,解得 t0= =2 s (2)为使滑雪者跃出后直接落到地面上,则平抛运动的水平距离应满足 x 而 x=v0t0 解得 v0 =10 m/s (3)设滑雪者平抛运动的水平距离和下落高度分别为 x、y,落到斜坡时的水平 和竖直分速度分别为 vx、vy,则 vy=gt y= gt 2 x= =vxt Ek= mv 2= 解得 Ek= mg 2t2 1+ t 【预测 3】 答案 (1)4.8 m (2)12 m 解析 (1
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