新教材適用2024版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第2部分考前應(yīng)試策略指導(dǎo)3考前必明的6大情境熱點(diǎn)熱點(diǎn)情境6生活娛樂類教師用書

熱點(diǎn)情境6生活娛樂類1.每個工程設(shè)計都蘊(yùn)含一定的科學(xué)道理。如下圖的兩種家用燃?xì)鉅t架都有四個爪，若將總質(zhì)量為m的鍋放在圖乙所示的爐架上，忽略爪與鍋之間的摩擦力，設(shè)鍋為半徑為R的球面，則每個爪與鍋之間的彈力(D)A．等于eq\f(1,4)mg B．小于eq\f(1,4)mgC．R越大，彈力越大 D．R越大，彈力越小【解析】如圖所示，假設(shè)每個爪與鍋之間的彈力方向與豎直方向的夾角為θ，爪與爪之間的距離為d，由圖中幾何關(guān)系可得sinθ＝eq\f(d,2R)，由受力平衡可得4FNcosθ＝mg，解得FN＝eq\f(mg,4cosθ)，可知R越大，sinθ越小，cosθ越大，F(xiàn)N越小，D正確，A、B、C錯誤。2.廣場噴泉是城市一道亮麗的風(fēng)景。如圖，噴口豎直向上噴水，已知噴管的直徑為D，水在噴口處的速度為v0。重力加速度為g，不考慮空氣阻力的影響，則在離噴口高度為H時的水柱直徑為(C)A．D B．eq\f(Dv0,\r(v\o\al(2,0)＋2gH))C.eq\r(\f(D2v0,\r(v\o\al(2,0)－2gH))) D．eq\r(\f(D2v0,\r(v\o\al(2,0)＋2gH)))【解析】設(shè)Δt時間內(nèi)，從噴口噴出的水的質(zhì)量為Δm，則Δm＝ρΔV，ΔV＝v0πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2Δt，在離噴口高度為H時，速度v2－veq\o\al(2,0)＝－2gH，且v0Δtπeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2＝vΔtπeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D′,2)))2，解得D′＝eq\r(\f(D2v0,\r(v\o\al(2,0)－2gH)))，故選C。3.如圖是某電力機(jī)車雨刮器的示意圖。雨刮器由刮水片和雨刮臂鏈接而成，M、N為刮水片的兩個端點(diǎn)，P為刮水片與雨刮臂的鏈接點(diǎn)，雨刮臂繞O軸轉(zhuǎn)動的過程中，刮水片始終保持豎直，下列說法正確的是(C)A．P點(diǎn)的線速度始終不變B．P點(diǎn)的向心加速度不變C．M、N兩點(diǎn)的線速度相同D．M、N兩點(diǎn)的運(yùn)動周期不同【解析】P點(diǎn)以O(shè)為圓心做圓周運(yùn)動，所以線速度與向心加速度方向變化，故A、B錯誤；由于刮水片始終保持豎直，所以刮水片各點(diǎn)的線速度與P點(diǎn)的相同，所以M、N兩點(diǎn)的線速度相同，故C正確；刮水器上各點(diǎn)的周期相同，所以M、N兩點(diǎn)的周期相同，故D錯誤。4.充氣彈跳飛人娛樂裝置如圖1所示，開始時娛樂者靜止躺在氣包上，工作人員從站臺上蹦到氣包上，娛樂者即被彈起并落入厚厚的海洋球。若娛樂者彈起后做拋體運(yùn)動，其重心運(yùn)動軌跡如圖2虛線POB所示。開始娛樂者所處的面可視為斜面AC，與水平方向夾角θ＝37°。已知娛樂者從P點(diǎn)拋起的初速度方向與AC垂直，B點(diǎn)到軌跡最高點(diǎn)O的豎直高度h＝3.2m，水平距離l＝2.4m，AB在同一水平面上，忽略空氣阻力，sin37＝0.6，重力加速度g＝10m/s2，則(B)A．P點(diǎn)到B點(diǎn)的位移為3.6mB．AB之間的距離為0.4mC．娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的時間為1sD．娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的最大速度為9m/s【解析】從O點(diǎn)到B點(diǎn)做平拋運(yùn)動，有h＝eq\f(1,2)gt2，l＝v0t，得O點(diǎn)到B點(diǎn)的時間及O點(diǎn)的速度為t＝0.8s，v0＝3m/s，P點(diǎn)的速度vP＝eq\f(v0,sinθ)＝5m/s，vPy＝vPcosθ＝4m/s，P點(diǎn)到O點(diǎn)所用時間t′＝eq\f(vPy,g)＝0.4s，P點(diǎn)與O點(diǎn)高度差及水平位移分別為hOP＝eq\f(v\o\al(2,Py),2g)＝0.8m，xOP＝v0t′＝1.2m，而hAP＝hBP＝h－h(huán)OP＝2.4m，所以sBP＝eq\r(l＋xOP2＋h\o\al(2,BP))＝eq\f(6\r(13),5)m，故A錯誤；AB之間的距離為sAB＝l＋xOP－eq\f(hAP,tanθ)＝0.4m，故B正確；娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中的時間為t總＝t＋t′＝1.2s，故C錯誤；娛樂者從P點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，到B點(diǎn)時豎直方向速度veq\o\al(2,By)＝2gh，所以vB＝eq\r(v\o\al(2,By)＋v\o\al(2,0))＝eq\r(73)m/s，故D錯誤。5.如圖，某次學(xué)校組織的戶外活動中，同學(xué)們坐在輪胎上從同一高度沿傾斜程度處處相同的平滑雪道先后由靜止滑下，各輪胎與雪道間的動摩擦因數(shù)均相同，不計空氣阻力，則在通過相同位移時，同學(xué)們的(B)A．動能相等 B．加速度相等C．重力勢能相等 D．重力的功率相等【解析】設(shè)雪道傾斜角為α，根據(jù)牛頓第二定律，加速度a＝eq\f(mgsinα－μmgcosα,m)＝gsinα－μgcosα，所以同學(xué)們的加速度相等，故B正確；根據(jù)v2－0＝2ax，v＝eq\r(2ax)，在通過相同位移時，同學(xué)們的速度相等，由于同學(xué)們的質(zhì)量不一定相同，所以動能不一定相同，故A錯誤；在通過相同位移x時，重力勢能變化量Ep＝mgh＝mg·xsinα，由于同學(xué)們的質(zhì)量不一定相同，所以重力勢能變化量不一定相同，重力勢能不一定相同，故C錯誤；重力的功率P＝mgv·sinα，由于同學(xué)們的質(zhì)量不一定相同，所以重力的功率不一定相同，故D錯誤。6.DC14.8V/2200mAh的鋰電池供電，額定功率為35W，當(dāng)鋰電池剩余電量為總?cè)萘康?0%時，掃地機(jī)器人就自動回座機(jī)充電。結(jié)合上述信息，下列說法正確的是(D)A．DC14.8V/2200mAh表示該電池輸出的是交流電B．該機(jī)器人電機(jī)的額定電流為0.42AC．正常工作時機(jī)器人電動機(jī)每秒鐘輸出35J動能D．電池充滿電后機(jī)器人正常工作約45min后回座機(jī)充電【解析】DC14.8V/2200mAh表示該電池輸出的是直流電，選項A錯誤；該機(jī)器人電機(jī)的額定電流為I＝eq\f(P,U)＝eq\f(35,14.8)A＝2.36A，選項B錯誤；正常工作時機(jī)器人電動機(jī)內(nèi)阻要產(chǎn)生部分內(nèi)能，則每秒鐘輸出動能小于35J，選項C錯誤；機(jī)器人正常工作的時間t＝eq\f(q,I)＝eq\f(0.8×2.200A·h,2.36A)≈0.75h＝45min，選項D正確。7.“碳達(dá)峰”是指我國承諾2030年前，二氧化碳排放達(dá)到峰值后將逐步降低，不再增長，這一莊重承諾體現(xiàn)了我國的科技實力。其中節(jié)能減排的一條重要措施就是逐步將我國現(xiàn)有的約2億只傳統(tǒng)路燈替換成使用風(fēng)能和太陽能的風(fēng)光互補(bǔ)路燈，如圖為某公司生產(chǎn)的風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈外形圖和電路原理圖。已知每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000千瓦時，排放二氧化碳2.61噸，若將我國現(xiàn)有的40%的傳統(tǒng)路燈替換成風(fēng)光互補(bǔ)路燈，按每只傳統(tǒng)路燈功率400瓦、每天工作10小時計算，這一條措施一年可減少二氧化碳的排放量約為(D)A．2.5×1011噸 B．2.5×108噸C．1×1011噸 D．1×108噸【解析】400W的路燈一年消耗的電能為W＝Pt＝0.4kW×10h×365＝1460kW·h，則買一套路燈1年可減少二氧化碳的排放量為m＝eq\f(1460,3000)×2.61噸＝1.27噸，總共減少二氧化碳的排放量m總＝40%×2×108×1.27噸≈1×108噸，故選D。8.油煙危害健康，某品牌的抽油煙機(jī)的主要部件是照明燈L和抽氣扇M(電動機(jī))，電路連接如圖所示，下列說法正確的是(D)A．抽氣扇須在點(diǎn)亮照明燈的情況下才能工作B．閉合開關(guān)S1和S2，抽氣扇處于“弱吸”擋C．抽氣扇由“弱吸”擋換成“強(qiáng)吸”擋，其發(fā)熱功率不變D．工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機(jī)時，回路中的電流將變大【解析】由電路圖可知，照明燈和抽氣扇處于并聯(lián)狀態(tài)，則抽氣扇工作與否與是否點(diǎn)亮照明燈無關(guān)，A錯誤；由電路圖可知，閉合開關(guān)S1和S2電阻R被短路，則流過抽氣扇的電流、電壓變大，則功率變大，抽氣扇處于“強(qiáng)吸”擋，B錯誤；由電路圖可知，閉合開關(guān)S1和S2電阻R被短路，則流過抽氣扇的電流變大，而抽氣扇的熱功率為P＝I2r，其中r為電機(jī)內(nèi)阻，不變，則抽氣扇由“弱吸”擋換成“強(qiáng)吸”擋，其發(fā)熱功率增大，C錯誤；工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機(jī)時，電動機(jī)變成純電阻電路，回路中的電流將變大，D正確。9.(多選)如圖，在干燥的冬天，手接觸房間的金屬門鎖時，會有一種被電擊的感覺，帶負(fù)電的手在緩慢靠近門鎖還未被電擊的過程中，門鎖(AC)A．近手端感應(yīng)出正電荷B．電勢比手的電勢低C．與手之間場強(qiáng)逐漸增大D．與手之間場強(qiáng)保持不變【解析】放電前手指靠近金屬門鎖的過程中，門鎖在手的影響下，發(fā)生靜電感應(yīng)，近手端感應(yīng)出正電荷，故A正確；由于門鎖近手端帶正電，手帶負(fù)電，二者間空間產(chǎn)生電場，電場線由門鎖近手端指向手，所以門鎖電勢比手的電勢高，故B錯誤；隨著手的靠近，二者間距逐漸減小，將門鎖與手之間看成一個電容器，可知當(dāng)兩者距離減小時，根據(jù)公式C＝eq\f(εrS,4πkd)，E＝eq\f(U,d)，C＝eq\f(Q,U)聯(lián)立，可得E＝eq\f(4πkQ,εrS)，由于異種電荷相互吸引，手接近的過程中，感應(yīng)電荷越來越接近手，門鎖近手端電荷密度越來越大，電荷分布的電荷密度變大，故門鎖與手指之間場強(qiáng)逐漸增大，故C正確，D錯誤。故選AC。10.(多選)中醫(yī)拔火罐的物理原理是利用火罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體上，進(jìn)而可以養(yǎng)療。如圖所示，是治療常用的一種火罐，使用時，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部，從而吸附在皮膚上。某次使用時，先將氣體由300K加熱到400K，按在皮膚上后，又降至300K，由于皮膚凸起，罐內(nèi)氣體體積變?yōu)楣奕莘e的eq\f(15,16)，以下說法正確的是(AD)A．加熱后罐內(nèi)氣體質(zhì)量是加熱前的eq\f(3,4)B．加熱后罐內(nèi)氣體質(zhì)量是加熱前的eq\f(3,7)C．溫度降至300K時，罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(3,4)D．溫度降至300K時，罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(4,5)【解析】由等壓變化可得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，得V2＝eq\f(T2V1,T1)＝eq\f(400×V1,300)＝eq\f(4,3)V1，氣體總體積變?yōu)樵瓉淼娜种模傎|(zhì)量不變，則火罐內(nèi)氣體的密度變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，所以加熱后罐?nèi)氣體質(zhì)量是加熱前的eq\f(3,4)，故A正確，B錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程可得eq\f(p3V3,T3)＝eq\f(p2V2,T2)，即eq\f(p3×\f(15,16)V0,300)＝eq\f(p2×V0,400)，則罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(4,5)，故C錯誤，D正確。故選AD。11.(多選)周末，鵬程和小李到清江觀光園去秋游，他倆發(fā)現(xiàn)公園內(nèi)湖面上有只游船，游客周期性搖動雙槳激起的水波源源不斷地傳向湖邊、他倆用手機(jī)上的秒表記錄了水面上漂浮的樹葉在12秒共完成了6次全振動，他們又用該手機(jī)上“實用工具”中的“AR測量”測出樹葉與他們所在湖邊距離是5米，樹葉的振動狀態(tài)傳到湖邊的時間是10s。鵬程10s內(nèi)拍擊水面10次讓手激起的振動向周圍傳播，他們最后討論得到的正確結(jié)論是(AC)A．游客搖槳激起的水波波長是1mB．鵬程用手激起的水波和槳激起的波疊加能產(chǎn)生干涉圖樣C．他們觀察到槳激起的水波波長比手激起的水波波長長D．鵬程用手激起的水波向遠(yuǎn)方傳播的過程中，各質(zhì)點(diǎn)的振幅不改變【解析】樹葉在12秒共完成了6次全振動，所以振動周期為T＝eq\f(12,6)s＝2s，樹葉與他們所在湖邊距離是5米，樹葉的振動狀態(tài)傳到湖邊的時間是10s，所以傳播速度為v＝eq\f(x,t)＝eq\f(5,10)m/s＝0.5m/s，故水波波長為λ＝vT＝0.5×2m＝1m，A正確；槳激起的波的頻率為f＝eq\f(1,T)＝0.5Hz，鵬程用手激起的水波的頻率為f′＝eq\f(10,10)Hz＝1Hz，兩列波的頻率不相等，所以鵬程用手激起的水波和槳激起的波疊加不能產(chǎn)生干涉圖樣，B錯誤；波速由介質(zhì)決定，所以波速不變，根據(jù)λ＝vT＝eq\f(v,f)，槳激起的波的頻率低，可知槳激起的水波波長比手激起的水波波長長，C正確；由于水波不是簡諧波，所以用手激起的水波向遠(yuǎn)方傳播的過程中，各質(zhì)點(diǎn)的振幅要改變，D錯誤。故選AC。12.(多選)回歸反光材料是現(xiàn)代化交通安全標(biāo)志用的新型材料，它可以使人們在光源處觀察到明亮的圖案符號反光表面，屬于無機(jī)和有機(jī)相結(jié)合的新型功能性復(fù)合材料。各種標(biāo)準(zhǔn)的公路上，都有用“回歸反光膜”制成的標(biāo)志牌。夜間行車時，標(biāo)牌上的標(biāo)志能把車燈射出的光逆向返回，標(biāo)牌上的各種標(biāo)志特別醒目，這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的，反光膜內(nèi)均勻分布著一層直徑非常小的玻璃球。如圖所示，玻璃球的半徑為R，所用玻璃的折射率為n＝eq\r(3)，一光線沿平行于球直徑AB方向射入球中，只在里面發(fā)生一次反射后就通過球體折射出來，出射光線與入射光線反向，則(AC)A．該光線在玻璃球內(nèi)不能發(fā)生全反射B．該入射光線離AB的距離d是eq\f(\r(3),4)RC．所有平行AB方向照射到玻璃球上的光線中，射入球內(nèi)只經(jīng)一次反射后射出玻璃球，其在球內(nèi)經(jīng)過的最長時間為eq\f(4\r(3)R,c)D．所有平行AB方向照射到玻璃球上的光線中，射入球內(nèi)只經(jīng)一次反射后射出玻璃球，其在球內(nèi)經(jīng)過的最長時間為eq\f(2\r(5)R,c)【解析】根據(jù)題意該光線射入球中，只在里面發(fā)生一次反射后又通過球體折射出來，折射光線與入射光線平行而反向，由對稱性可知光路圖如右圖，由幾何知識得i＝2r，由折射率的定義得n＝eq\f(sini,sinr)，解得i＝60°，r＝30°，發(fā)生全反射的臨界角為C，則有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)>sin30°＝eq\f(1,2)，光線在B點(diǎn)和D點(diǎn)的入射角都是30°，小于臨界角C，故光線在玻璃球內(nèi)不能發(fā)生全反射，又由幾何關(guān)系可知d＝Rsini＝Rsin60°＝eq\f(\r(3),2)R，故A正確，B錯誤；所有平行AB方向照射到玻璃球上的光中，射入球內(nèi)只經(jīng)一次反射后射出玻璃球，光線的入射角越小，在球內(nèi)的光程越長，即從A點(diǎn)射入的光線，在球內(nèi)經(jīng)過的時間最長，設(shè)經(jīng)過的最長時間為t，則t＝eq\f(s,v)＝eq\f(4R,v)，又因v＝eq\f(c,n)，解得t＝eq\f(4\r(3)R,c)，故C正確，D錯誤。故選AC。13.圖a是我國傳統(tǒng)農(nóng)具——風(fēng)鼓車，圖b是其工作原理示意圖。轉(zhuǎn)動搖柄，聯(lián)動風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)葉，向車斗內(nèi)送風(fēng)，入料倉漏口H漏出的谷物經(jīng)過車斗，質(zhì)量大于2.0×10－5kg的谷粒為飽粒，落入第一出料口A1B；質(zhì)量為1.2×10－5kg～2.0×10－5kg的谷粒為癟粒，落入第二出料口A2B；質(zhì)量小于1.2×10－5kg的草屑被吹出出風(fēng)口。已知A1、B、A2三點(diǎn)在同一水平線上，A1B的寬度為0.27m；A1在H正下方，A1H的高度為0.45m；質(zhì)量為2.0×10－5kg的谷粒從H漏出，恰好經(jīng)B點(diǎn)落入A2B，設(shè)谷物從H漏出時速度為零；谷粒在車斗內(nèi)所受水平風(fēng)力恒定且相等，只考慮其所受重力和水平風(fēng)力作用，取重力加速度g為10m/s2。(1)求谷粒從H落到出料口所經(jīng)歷的時間；(2)求谷粒所受水平風(fēng)力的大??；(3)若癟粒恰好能全部落入A2B，求A2B的寬度?！敬鸢浮?1)0.3s(2)1.2×10－4N(3)0.18m【解析】(1)谷粒從H落到出料口的過程，豎直方向和水平方向都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，豎直方向上有h＝eq\f(1,2)gt2將h＝0.45m帶入可得t＝0.3s。(2)對質(zhì)量為2.0×10－5kg的谷粒，從H漏出恰好經(jīng)B點(diǎn)，水平方向有x1＝eq\f(1,2)at2設(shè)風(fēng)力大小為F，由牛頓第二定律F＝ma將x1＝0.27m、t＝0.3s、m＝2.0×10－5kg代入，聯(lián)立可解得F＝1.2×10－4N。(3)對質(zhì)量等于1.2×10－5kg的癟粒，恰好落到A2點(diǎn)，設(shè)A2B寬度為x2，則有x1＋x2＝eq\f(1,2)a′t2F＝m′a′將m′＝1.2×10－5kg、x1＝0.27m、t＝0.3s、F＝1.2×10－4N代入可得x2＝0.18m。14.如圖甲所示，“打彈珠”是一種常見的民間游戲，該游戲的規(guī)則為：將手中一彈珠以一定的初速