《领跑高中》物理高考二轮复习 热点情境 情境5 传统文化类情境 习题课件

(共32张PPT)
情境5 传统文化类情境
高考专题辅导与测试·物理
情境类型 考情统计 分析预测
古籍材料和
“成 语” “谚语” 2024·湖北卷T1，《梦溪笔谈》；2024·河北卷T2，尖端放电；2023·山东卷T4，古籍《天工开物》 考情分析：近几年以传统文化为载体创设情境的试题越来越多，这类试题有利于引导学生关注传统文化，增强
民族自信，发挥育人功能。
高考预测：高考中此类试题以选择题形式出现较多，常结合力学知识进行考查，偶有电磁学和热学相关试题，
难度中等或较易，预计在2025年高考中，传统文化依然是高考命题的重要载体之一
传统比赛/杂技 2023·江苏卷T13，传统杂技“转碟”
传统器械 2024·黑吉辽卷T3，砚台；2024·山东卷T16，战国时期青铜汲酒器；2022·广东卷T1，石磨；2022·北京卷T20，指南针
【例1】　（2024·湖北高考1题）《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事
件：房屋被雷击后，屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等
非金属却完好（原文为：有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉
熔流在地，漆器曾不焦灼。有一宝刀，极坚钢，就刀室中熔为汁，而室亦
俨然）。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为（　　）
A. 摩擦 B. 声波 C. 涡流 D. 光照
答案：C
解析：雷击时，瞬间非均匀变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场在金
属内产生涡电流，发热使金属熔化，C正确。
【例2】　（2023·江苏高考13题）“转碟”是传统的杂技项目。如图所
示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子
中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速
度为ω0时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小v0和受到
的静摩擦力大小f。
答案：ω0r　mr
解析：根据线速度和角速度的关系，有v0＝ω0r
碟子对发光物体的静摩擦力提供发光物体做圆周运动所需的向心力，故f＝mr。
【例3】　（2024·山东高考16题）图甲为战国时期
青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄
和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封
闭，横截面积S1＝1.0 cm2，长度H＝100.0 cm，侧
壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2＝90.0 cm2、高
度h＝20.0 cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器
竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；
当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；
堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐
内刚好储满液体。已知液体密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2，大气压p0＝1.0×105 Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。
答案： 2 cm　
（1）求x；
解析： 在缓慢将汲液器竖直提出液面的过程中，封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律有p1（H－x）S1＝p2HS1
根据题意可知p1＝p0，p2＋ρgh＝p0
联立解得x＝2 cm。
（2）松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V的空气，使满储液罐中液
体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。
答案： 8.92×10－4 m3
解析：对新进入的气体和原有的气体整体分析，由玻意耳定律有
p0V＋p2HS1＝p3
又p3＋ρg·＝p0
联立解得V＝8.92×10－4 m3。
1. （2024·河北保定一模）马蹄灯是上世纪在中国生产并在民间广泛使用
的一种照明工具。它以煤油作灯油，再配上一根灯芯，外面罩上玻璃罩
子，以防止风将灯吹灭。当熄灭马蹄灯后，灯罩内空气温度逐渐降低，
下列关于灯罩内原有空气的说法中正确的是（设外界大气压恒定）（　）
A. 所有气体分子运动的速率都减小
B. 压强减小
C. 体积不变
D. 内能减小
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解析： 　温度降低，分子的平均速率减小，并不是所有气体分子运动
的速率都减小，故A错误；灯罩内外由通风口连通，所以灯罩内外气体
压强一直相等，即气体压强不变，故B错误；由B可知，灯罩内原有空
气为等压变化，温度降低，体积减小，故C错误；灯罩内原有空气温度
降低，内能减小，故D正确。
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2. （2024·陕西宝鸡模拟）《周礼》中有“劝登马力，马力既竭，辀
（zhōu，古代的一种马车车辕）犹能一取焉”。意思是马拉车时，马虽
对车不再施力了，但车还能向前运动一段距离。这应该是中国典籍对惯
性的最早记载。关于惯性，下列说法正确的是（　　）
A. “天和核心舱”环绕地球做快慢恒定的圆周运动是由于惯性
B. 改变物体的运动状态或受力情况，物体的惯性大小随之改变
C. “天宫课堂”中授课的王亚平没有惯性
D. 你现在的惯性大于你出生时的惯性
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解析： 　“天和核心舱”环绕地球做快慢恒定的圆周运动，是由于其
受到地球的万有引力的作用，故A错误；物体惯性的大小仅由质量决
定，与物体的运动状态、受力情况无关，故B错误；惯性是物体的固有
属性，任何物体在任何情况下都具有惯性，故C错误；惯性大小只与物
体的质量有关，质量越大，惯性越大，人出生时的质量小，则惯性也
小，故D正确。
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3. 耙在中国已有1 500年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为
“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙
索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为
O1，夹角∠AO1B＝60°，拉力大小均为F，平面AO1B与水平面的夹角
为30°（O2为AB的中点），如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正
确的是（　　）
A. 两根耙索的合力大小为F
B. 两根耙索的合力大小为F
C. 地对耙的水平阻力大小为
D. 地对耙的水平阻力大小为
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解析： 　两根耙索的合力大小为F'＝2Fcos 30°＝F，故A错误，B
正确；由平衡条件得，地对耙的水平阻力大小为Ff＝F'cos 30°＝F，
故C、D错误。
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4. （多选）（2024·安徽滁州模拟）《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的
重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有
之”。如图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表
过球心O的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率
的单色光。下列说法正确的是（　　）
A. 由图可知水滴对b光的折射率为n＝
B. a、b两种光由相同介质进入空气时，b光更容易发
生全反射
C. a、b两种光经相同的单缝发生衍射时，b光中央亮条纹更宽
D. 通过同一装置发生双缝干涉时，a光的相邻条纹间距较大
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解析： 　由图可知水滴对b光的折射率为n＝，故A错误；第一次
折射时，入射角相同，a光的折射角较大，根据折射定律可知，a光的折
射率较小，a光发生全反射时临界角较大，所以a、b两种光由相同介质
进入空气时，b光更容易发生全反射，故B正确；由于a光的折射率较
小，所以a光频率较小，波长较长，所以a、b两种光经相同的单缝发生
衍射时，a光中央亮条纹更宽，根据Δx＝λ可知，通过同一装置发生双
缝干涉时，a光的相邻条纹间距较大，故C错误，D正确。
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5. （2024·广东广州模拟）唐代诗人韩愈的《原道》里“坐井而观天，曰
天小者，非天小也。”说的是青蛙在井底所能看到的天空是有限的。若
深8 m、半径为0.6 m的井中被灌满水，水的折射率n＝，如图所示，处
在井底正中央A处的青蛙沿其正上方上浮。若青蛙想要把井外景物尽收
眼底，则所处位置与井口水面间的竖直距离最远为（　　）
A. 0.8 m B. m
C. m D. 5 m
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解析： 　如图所示，几乎贴着水面射入水里的光线，
在青蛙看来是从折射角为C的方向射来的，根据折射定
律可得sin C＝＝＝，设此时青蛙所处位置与
井口水面距离为h，根据几何关系可知tan C＝，联立
解得h＝ m，可知若青蛙想要把井外景物全部尽收眼底，则其所处位置与井口水面间的竖直距离最远为 m。故选B。
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6. （2024·河北沧州模拟）景德镇传统圆器最重要的一道工序是做坯，即
是依据最终的器型作出大致相应的坯体，来供后期制作印坯的时候使
用，制作时将泥料放在陶车上，使其做匀速圆周运动，图中A、B、C三
点到转轴的距离分别为3 cm、1.5 cm、6 cm。已知陶车1 min转过90圈，
则下列说法正确的是（　　）
A. 陶车每秒转过的角度为3π
B. A、B、C三点的线速度之比为1∶1∶1
C. A、B、C三点的角速度之比为2∶1∶2
D. 陶车的转速加快时，A、B两点线速度的比值变大
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解析： 　由陶车1 min转过90圈，可知陶车的转动周期为T＝＝ s＝
s，陶车的角速度为ω＝＝ rad/s＝3π rad/s，陶车单位时间内转过的
角度为φ＝ωt＝3π rad，选项A正确；由于坯体随陶车做匀速圆周运动，
则A、B、C三点的角速度相同，由公式v＝ωR，可知线速度与圆周运动
的半径成正比，则A、B、C三点的线速度之比vA∶vB∶vC＝2∶1∶4，选
项B、C错误；陶车的转速加快时，A、B两点的角速度仍相同，则A、B
两点的线速度之比仍为vA∶vB＝2∶1，选项D错误。
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7. （2024·吉林长春东北师大附中模拟）《天工开物》中记载有：“凡试
弓力，以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰……则知多少”。图甲是古代某次
测量弓力时的情境，图乙为其简化图，弓弦挂在固定点O上，弓下端挂
一重物，已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳，AB＝1 m，弓腰和重
物的总质量为90 kg时OA与竖直方向间的夹角α为37°，重物质量减少45
kg时α变为53°，弓弦始终处于弹性限度内，g取10 m/s2，sin 37°＝
0.6，cos 37°＝0.8，不计弓弦的质量和一切摩擦，忽略弓腰的形变，
则弓弦的劲度系数约为（　　）
A. 200 N/m B. 300 N/m
C. 350 N/m D. 450 N/m
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解析： 　对弓腰和重物组成的系统进行受力分析，设重物质量改变前
弓弦上的拉力为F1，此时弓弦长度为x1，原长为x0，有2F1cos 37°＝
m1g，由胡克定律有F1＝k（x1－x0），根据几何知识有x1＝。重物
质量改变后，设弓弦上的拉力为F2，此时弓弦长度为x2，受力分析有
2F2cos 53°＝m2g，由胡克定律有F2＝k（x2－x0），根据几何关系有x2
＝，联立解得k＝450 N/m，选项D正确。
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8. （多选）（2024·四川乐山模拟）古有“长袖善舞”之说，水袖作为我
国戏曲的表演道具，体现了中国古典舞的气韵。图甲是t＝1 s时水袖形
成的一列简谐横波，图乙是平衡位置位于x＝0.2 m处的质点M的振动图
像。下列说法正确的是（　　）
A. 该列横波沿x轴正方向传播
B. 该列横波传播速度为20 cm/s
C. 质点M的振动方程为y＝3sin πt（cm）
D. t＝1.25 s时，质点N回到平衡位置
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解析： 　由题图乙可知t＝1 s时质点M向y轴负方向振动，结合题图甲
可知该列横波沿x轴负方向传播，故A错误；由题图甲可知波长λ＝0.4
m，由题图乙可知周期T＝2 s，则该列横波传播速度为v＝＝ m/s＝
0.2 m/s＝20 cm/s，故B正确；由题图甲可知振幅A＝3 cm，又ω＝＝π
rad/s，由于t＝1 s时质点M向y轴负方向振动，所以t＝0时质点M在平衡
位置向y轴正方向振动，质点M的振动方程为y＝3sin πt（cm），故C正
确；由Δx＝vΔt＝0.2×0.25 m＝0.05 m，由于波的传播也是波形的传
播，由于波沿x轴负方向传播，t＝1.25 s时，题图甲中x＝0.1 m处的波
形传播到x＝0.05 m处，即t＝1.25 s时，质点N在波峰位置，故D错误。
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9. 如图甲所示为东汉杜诗发明的“杜诗水排”，图乙是其水排装置图，当
水流带动下卧轮转动时，通过转轴带动上卧轮转动，最后依靠弦索带动
小轮完成后续的动力传动，a、b、c分别位于下卧轮、上卧轮和小轮的
边缘， 下列说法正确的是（　　）
A. c点的加速度等于b点的加速度
B. a点的线速度大于b点的线速度
C. 弦索对上卧轮的摩擦力方向与上卧轮转动方向相同
D. 河水的速度一定等于下卧轮上被水冲击点的线速度
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解析： 　由图乙知c点与b点位于轮的边缘，且通过弦索传动，所以二
者的线速度相等，根据a＝可知c点的加速度大于b点的加速度，故A错
误；a点与b点在同一转轴上，二者的角速度相等，由于a点做圆周运动
的半径大于b点做圆周运动的半径，根据v＝ωr，可知a点的线速度大于b
点的线速度，故B正确；弦索对上卧轮的摩擦力是阻力，方向与上卧轮
转动方向相反，故C错误；由于水一定对下卧轮有冲击力，所以河水的
速度一定大于下卧轮上被水冲击点的线速度，故D错误。
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10. （2024·河南许昌模拟）陶瓷艺术成型或艺术设计、施釉装饰之后，需
经过一系列高温烧制的检验，所谓“匣器调色，与书家不同，器上诸
色，必出火而后定”（朱琰《陶说》）。如图是烧制瓷器所用窑炉的
简图，上方有一只能向上打开的单向阀门，阀门横截面积为S，当阀门
受到大于等于2.5p0S的净压力时，阀门打开，已知大气压强恒为p0，绝
对零度取－273 ℃，T＝t＋273 K。某次模拟烧制过程，初始时窑内温
度为27 ℃，窑内气体体积为V0，压强为p0，窑内气体可看成理想气
体，阀门打开后，窑内气体压强不变，则（　　）
A. 窑内温度为727 ℃时阀门打开
B. 阀门打开时，窑内气压可能为2.6p0S
C. 窑内温度为427 ℃时窑内气压为2.0p0
D. 窑内温度为987 ℃时窑内剩余气体质量为初始时的
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解析： 外界大气对阀门的作用力恒为p0S，阀门恰好打开时，设窑
内气体压强为p，有pS－p0S＝2.5p0S，解得p＝3.5p0，选项B错误；阀
门打开前，窑内气体发生等容变化，有＝，解得T＝1 050 K，即t＝
777 ℃，选项A错误；窑内温度为427 ℃时，根据＝，解得此时窑
内气压为p1＝p0，选项C错误；窑内温度为987 ℃时，阀门处于打开状
态，根据＝，解得V＝1.2V0，窑内气体的剩余质量为初始时气体
质量的＝，选项D正确。
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11. （多选）（2024·广东潮州模拟）成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容
自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作
用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠落到地面不同位置，糠落点
更远。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）
A. 从释放到落地的过程中，米粒和糠重力势能变化
量相等
B. 从释放到落地的过程中，水平风力对米粒和糠做功相同
C. 米粒落地时重力的瞬时功率大于糠落地时重力的瞬时功率
D. 从释放到落地的过程中，糠的运动时间等于米粒的运动时间
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解析： 　竖直方向，建构自由落体运动模型。米粒和糠的区别是质
量不同，由WG＝mgh可知，米粒和糠重力做功不同，则重力势能变化
量不同，故A错误；由v2＝2gh可知，落地时竖直方向的速度相同，而P
＝mgv，由于米粒质量大，落地时，米粒重力的瞬时功率大于糠重力的
瞬时功率，故C正确；由h＝gt2可知，米粒和糠的运动时间相同，故D
正确；水平方向，建构匀加速直线运动模型，由F＝ma，可知米粒质
量大，米粒水平运动的加速度小，由x＝at2可知，米粒水平运动的距
离小，再根据功的公式W＝Fx可知，风力对米粒做功少，故B错误。
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12. （多选）在我国古代常用自制的投石机投石，如图所示。静止时该机
械的长臂与水平面的夹角为α＝30°，现将一质量m＝3 kg的石块放在
与转轴O相距L＝1.2 m的长臂末端网袋中，再按压短臂，长臂转到竖
直位置时立即停止转动，石块被水平抛出。若石块落地点与抛出点的
水平距离为x＝3.6 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，下列说法正确的是
（　　）
A. 网袋对石块所做的功为108 J
B. 石块落地瞬间速度大小为6 m/s
C. 石块即将落地时重力的瞬时功率为180 W
D. 石块抛出前做匀速圆周运动
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解析： 　设石块被水平抛出瞬间的速度大小为v0，石块抛出后做平
抛运动，竖直方向有L＋Lsin α＝gt2，解得t＝0.6 s，水平方向有x＝
v0t，解得v0＝6 m/s，网袋对石块所做的功为W＝mgL（1＋sin α）＋
m＝108 J，故选项A正确；石块落地瞬间，竖直方向的分速度为vy
＝gt＝6 m/s，则石块落地瞬间速度大小为v＝＝6 m/s，石
块即将落地时重力的瞬时功率为P＝mgvy＝180 W，故选项B正确，C错
误；石块初始时处于静止状态，速度为0，石块抛出前瞬间，速度处于
水平方向，不为0，则石块抛出前不做匀速圆周运动，故选项D错误。
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