1、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”是最常见的两类情境化试题。情境化试题选
2、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、弄清物理过程然后运用相应的物理知识得出正确的结论。备考中要切实加
3、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。热点一涉及新冠肺炎相关题目归纳背景资料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
4、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,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
5、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
6、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【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
7、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.FB.19F20C.F19D.F20【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
8、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 JB.离开无人机后,荚在空中运动的时间为2 sC.土壤对荚冲量的大小
9、为210-2 kgm/sD.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 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
10、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=
11、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;(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
12、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)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)v02hg(2)v02+2gh(3)y=g2v02x2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=12gt2,解得t=2hg水平方向上做匀速直线运动,所以水平距离为x=v0t=v02hg(2)包裹落地时,竖直方向速度为vy=gt=g2hg落地时速度为v=v02+vy2=v
13、02+2gh(3)包裹做平抛运动,分解位移x=v0ty=12gt2两式消去时间得包裹的轨迹方程为y=g2v02x2【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,根据牛顿第二定律F-2F阻=2ma,解得F=F19,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=c,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=3.0108m/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1m/s的
14、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=12mvy2=12210-312J=110-3J,故A错误;离开无人机后,荚做斜下抛运动,竖直方向则有y=vyt+12gt2代入数据可得t=1s(t=-1.2s不符合题意),故B错误;荚离开无人机时的速度v0=vx2+vy2=102+12m/s=101m/s设荚到达地面的速度为v,则12mv2=mgh+12mv02代入数据可得v=221m/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=210-3221kgm/s=0.03kgm/s,故C错误;由几何关系可知,荚到达地面的速度方向
15、与水平方向之间的夹角为,则有cos=vxv=10221,荚能进入地面下d=5cm,则荚相对于地面的位移大小为s=dsin=0.068m,不计重力,根据动能定理可得-Fs=0-12mv2代入数据可得F=mv22s=3.25N,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=1105Pa,体积V1末状态:压强p2=3.0105Pa,体积V2=2L由玻意耳定律得p1V1=p2V2解得V1=6L因为原来气体体积为V0=2L,所以打气筒打气次数n=V1-V0V0=6-20.2=20次(2)对储液桶内药液上方的气体初状态:压强p1=3105Pa,体积V1
16、=2L末状态:压强p2=2.0105Pa,体积V2由玻意耳定律得p1V1=p2V2解得V2=3L所以储液桶喷出药液的体积V=(3-2)L=1L【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=1.2105Pa(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=1.0105Pa,由W=p0S(L2-h2)知,气体对活塞D做的功WD=50J(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。