(共26张PPT)
情境1 生产实践类情境
高考专题辅导与测试·物理
情境类型 考情统计
生产劳动的应用 2024·安徽卷T7,水泵抽水;2024·江苏卷T8,陶瓷
制作;2023·湖南卷T2,抛撒谷粒播种;2022·湖北卷T16,打桩;2022·河北卷T10,盆栽浇水;022·浙江1月卷T5,拉石礅
生产设备的原理 2024·山东卷T2,国产人形机器人“天工”;024·江
西卷T6,超声波检测飞机机翼内部缺陷;2023·广东卷T15,药品自动传送系统;2023·海南卷T3,滑轮组;2022·广东卷T1,石磨;2022·浙江1月卷T12,节水喷灌系统
分析预测
考情分析:近几年高考对联系生产实践类的试题命题频次越来越高,
几乎到了“无情境不命题”的程度。 物理知识在工农业生产中有许
多应用,高考往往结合生产生活情境考查学生理论联系实际、运用所
学知识解决实际问题的能力。
高考预测:为贯彻“五育并举”,预计2025 年高考仍会以生产实践类
情境为主,涉及生活生产中的利民设备、传统的生产劳动等鲜活素
材,以选择题或计算题的形式呈现在高考试卷中
【例1】 (2024·安徽高考7题)在某地区的干旱季节,人们常用水泵从深
水井中抽水灌溉农田,简化模型如图所示。水井中的水面距离水平地面的
高度为H。出水口距水平地面的高度为h,与落地点的水平距离约为l。假
设抽水过程中H保持不变,水泵输出能量的η倍转化为水被抽到出水口处增
加的机械能。已知水的密度为ρ,水管内径的横截面积为S,重力加速度大
小为g,不计空气阻力。则水泵的输出功率约为( )
A.
B.
C.
D.
解析:设水从出水口射出的初速度为v0,取t时间内的水为研究对象,该部
分水的质量为m=v0tSρ,根据平抛运动规律,有v0t=l,h=gt2,解得v0=
l,根据功能关系得Ptη=m+mg(H+h),联立解得水泵的输出功
率为P=·,故选B。
答案:B
【例2】 (2024·江西高考6题)如图a所示,利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中,入射波为连续的正弦信号,探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号,分别如图b、c所示。已知超声波在机翼材料中的波速为6 300 m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d,下列选项正确的是( )
A. 振动减弱;d=4.725 mm
B. 振动加强;d=4.725 mm
C. 振动减弱;d=9.45 mm
D. 振动加强;d=9.45 mm
答案:A
解析:根据反射信号图像可知,超声波的传播周期T=2×10-7 s,又波速v
=6 300 m/s,则超声波在机翼材料中的波长λ=vT=1.26×10-3 m,结合题
图b和题图c可知,两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt=1.5×10-6
s,故两个反射信号的路程差2d=vΔt=9.45×10-3 m=λ,解得d=
4.725×10-3 m,且两个反射信号在探头处振动减弱,A正确。
1. (2024·江苏常州模拟)家用汽车静音体验很重要,其应用的主动降噪
系统(如图所示)的原理是通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消;
从而有效降噪。下列说法正确的是( )
A. 只要传播方向相反就能实现降噪
B. 抵消信号与噪声信号的波长相同
C. 汽车降噪是因为噪声信号发生了偏振
D. 汽车降噪是因为噪声信号发生了多普勒效应
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解析: 汽车降噪过程应用的是声波的叠加原理,抵消声波振幅和频
率应与环境噪声的振幅和频率相同。由于波速由介质决定,由公式v=
λf,可知抵消信号与噪声信号的波长相同。故选B。
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2. (2024·陕西宝鸡模拟)传送带是生活及生产中的常见设备,它能帮助
人们运送物品,如图所示,粮食包随倾斜的传送带向上移动,移动中粮
食包与传送带上某点的相对位置保持不变,关于粮食包或传送带所受摩
擦力的说法,其中正确的是( )
A. 传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力
B. 粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下
C. 若传送带匀速移动,粮食包不受传送带的摩擦力作用
D. 粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直
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解析: 粮食包相对传送带静止,随倾斜的传送带向上移动,传送带
对粮食包的摩擦力是静摩擦力,方向沿传送带向上,故粮食包对传送带
的摩擦力方向沿传送带向下,A错误,B正确;若传送带匀速移动,粮
食包仍受传送带的静摩擦力作用,C错误;粮食包所受传送带的摩擦力
方向不可能与传送带垂直,D错误。
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3. (2024·云南模拟预测)篮球运动鞋的气垫生产厂家对其生产的气垫中
的气体进行研究,发现气垫中气体(可视为理想气体)的压强p随热力
学温度T变化的关系图像如图所示。某同学穿此运动鞋打完篮球后发现
鞋子的温度明显升高,则气垫里的气体( )
A. 压强增大,内能减小
B. 吸收热量,内能增大
C. 压强减小,分子平均动能增大
D. 对外做功,分子平均动能减小
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解析: 由理想气体状态方程结合p-T图像可知气垫的体积不变,气体
不做功,温度升高,内能增大,压强增大,分子平均动能增大,根据热
力学第一定律可知,气体吸收热量。故选B。
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4. (2024·山东青岛二中高三开学考)装修石材通常具有一定的辐射,主
要是因为其中含有放射性元素氡,氡核Rn)发生一次衰变后生成
新核钋Po),放出一个粒子X及一个γ光子。氡的半衰期为3.8
天,下列说法正确的是( )
A. X为β粒子
B. X与γ光子均属于实物粒子
C. 钋核的比结合能比氡核大
D. 石材中氡经过7.6天会全部衰变完
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解析: 钋核Po)的电荷数比氡核Rn)的小2,而质量数
小4,根据电荷数守恒和质量数守恒,可得放出的粒子X的电荷数为2,
质量数为4,是α粒子,A错误;γ光子是电滋波,不是实物粒子,B错
误;衰变过程中释放能量,原子核的比结合能变大,C正确;每经过一
个半衰期,原子核有半数发生衰变,这个一半是指当前数量的一半,故
经过两个半衰期,氡会剩下四分之一没有衰变,故D错误。
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5. (2024·山东东营模拟)气压开瓶器是第三代红酒开瓶器的代表,这种
开瓶器有一个气针,穿透木塞,然后向瓶中打气,依靠空气压力,将瓶
塞慢慢推出。某种红酒瓶内的气体体积为V0,压强为3p0,如图所示,
拉压一次开瓶器,可以把体积为V0,压强为p0的空气打进红酒瓶中,当
红酒瓶内的气体压强为6p0时活塞弹出。设打气过程在室温下,红酒瓶
与外界之间导热良好且气体温度不变,不考虑红酒对气体的溶解。用开
瓶器至少需要打几次气才能使瓶塞弹出( )
A. n=2 B. n=3
C. n=4 D. n=5
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解析: 依题意,打气过程
中温度保持不变,由玻意耳定律可得V0×3p0+nV0p0=V0×6p0,解得n=3,故选B。
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6. (2024·重庆黔江模拟)光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得
以广泛应用。如图所示是一个质量均匀分布的有机玻璃圆柱的横截面,
B、C为圆上两点,一束单色光沿AB方向射入,然后从C点射出,已知
∠ABO=127°,∠BOC=120°,真空中光速c=3×108m/s,sin 53°=
0.8,cos 53°=0.6。则( )
A. 光在该有机玻璃中的折射率为1.6
B. 光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°
C. 光在该有机玻璃中传播速度为3×108 m/s
D. 将该材料做成长300 km的光导纤维,此单色光在光导纤
维中传播的最短时间为1×10-3 s
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解析: 由图中几何关系可知,入射角为53°,折射角为30°,即可
求出n===1.6,A正确;sin C===可知,C不等于
53°,B错误;由n=结合光在空气中传播的速度c=3×108 m/s可知,
光在该介质中传播速度不为3×108 m/s,C错误;当速度为3×108 m/s
时,传播300 km用时1×10-3 s,但光在该介质中传播速度不为3×108
m/s,D错误。
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7. (2024·重庆万州区模拟)光敏电阻在光照增强时电阻变小,生产、生
活中常运用光敏电阻这一特性来制作各种传感器。如图所示,光敏电阻
R与电源构成闭合回路,电源电动势为E、内阻为r(r>0)。如果照射
到光敏电阻R上的光照增强。下列说法一定正确的是( )
A. 光敏电阻R电功率减小
B. 光敏电阻R电功率增大
C. 电源效率减小
D. 电源效率增大
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解析: 照射到光敏电阻R上的光照增强,R的电阻减小,R的电功率
为PR=I2R=R=可见,当R等于r时,R的电功率有最
大值,由于本题不确定R变小是与r接近还是远离,所以不能确定R的电
功率变化,A、B错误;电源效率为η====,R减小,电
源效率减小,C正确,D错误。
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8. (多选)(2024·河南郑州模拟)如图1所示,我国西部山区建有许多水
电站,极大改善了当地居民的生产、生活,如图2所示为某水电站远距
离输电的原理图。T1为升压变压器,其原、副线圈匝数比为k1,输电线
总电阻为R,T2为降压变压器,其原、副线圈匝数比为k2,升压变压器
和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户
端用户数量变化,使得输电线输送电流增加ΔI。则下列说法正确的是
( )
A. 输电线损失的功率增加(ΔI)2R
B. 用户端电压减少了ΔI·R
C. 发电机输送功率增加k1UΔI
D. 用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值不随ΔI的变化而变化
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解析: 根据焦耳定律,输电线损失的功率为P=I2R,输电线损失
的功率增加量为ΔP=(I+ΔI)2R-I2R=ΔI2R+2ΔIIR,故A错误;根据
理想变压器的规律=k1,=k2,由闭合电路欧姆定律有U2=IR+
U3,联立得=IR+k2U4,电流增加ΔI,则有=(I+ΔI)R+k2U4',
两式相减得ΔU4=U4-U4'=,故B正确; 根据理想变压器的规律=
,则I1=I,ΔI1=·ΔI,发电机输送功率的增加量为ΔP=UI1'-UI1
=U·ΔI1=U,故C错误;用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值为==·=·=·R,用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值不随ΔI的变化而变化,故D正确。
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9. (2024·甘肃酒泉三模)暴雨季节,路面水井盖因排气孔堵塞可能会造
成井盖移位而存在安全隐患。如图所示,质量为m=40 kg的某井盖的排
气孔被堵塞且井盖与地面不粘连,圆柱形竖直井内水面面积为S=0.2
m2。t=0时,井内密封空气的压强恰好等于大气压强p0=1.01×105
Pa,水面与井盖之间的距离为h=2.06 m,将密封空气视为理想气体,
温度始终不变,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)井盖刚要被顶起时,密封空气的压强;
答案: 1.03×105 Pa
解析: 根据题意可得,当井盖刚好被顶起时,
有p0S+mg=p1S
代入数据解得p1=1.03×105 Pa。
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(2)若水位以50 mm/h的速度迅速上涨,则经多长时间井盖刚要被
顶起。
答案: 0.8 h
解析: 对密封气体,由于温度不变,所以
p0Sh=p1Sh'
解得h'=2.02 m
则井盖被顶起的时间为t==0.8 h。
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