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第七讲 信息热点类命题高考考试大纲明确指出：“高考物理试题着重考查考生知识、能力和科学素养，注重理论联系实际，注重科学技术和社会、经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用”.充分体现了新课标从生活走向物理，从物理走向社会的新理念，联系生产生活实际，关注社会热点，把知识与技能融于生活情景中考查的新趋势.从以往此类高考试题来看涉及面广、点多，归纳起来主要有三大类：提供全新的知识，要求在理解这些知识的基础上用科学研究的一般方法来解决问题；给出新的物理情景，而用的知识和方法都是已有的；不要求用所给信息完整的处理整个问题，只对局部环节进行考查，如只对提出问题的能力、观察比较的能力，分析得出结论的能力.处理高考信息题的一般思路和步骤：领会物理情景，提取有用的物理信息；建立正确的物理模型；合理选择研究对象；对研究对象进行正确的受力分析和运动分析；运用物理规律进行求解.可以归纳以下四个环节：提取物理信息构建物理模型转化成数学问题还原物理结论.一、广州亚运会【信息聚焦】 第16届亚运会于2010年11月12日至27日在中国广州进行，广州是中国第二个取得亚运会主办权的城市.北京曾于1990年举办第11届亚运会.广州亚运会设42项比赛项目，是亚运会历史上比赛项目最多的一届. 【高考链接】 体育运动与高考考查的动力学知识密切相关，不仅可以考查直线运动、抛体运动、圆周运动等运动模型，还可以考查共点力平衡、牛顿定律、能量守恒等规律. 调研1 引用第五辑新课标 前沿热点 第5题二、人类全面模拟载人火星探测试验【信息聚焦】 2010年6月3日，随着“火星500”试验舱（一个位于莫斯科郊外的全封闭试验舱），最后一道舱门缓缓关闭，来自中国、俄罗斯、法国和意大利的6名志愿者正式踏上长达520天的“火星之旅”，拉开人类首次全面模拟载人火星探测试验的帷幕.中国志愿者王跃在乘务组中任载荷专家，将与俄罗斯、欧洲的2名志愿者一起身穿太空服在“火星”表面行走，将成为“火星行走第一人”.【高考链接】 纵观近几年高考试题，以天体运动、人类航天为背景的题目，已经成为高考命题的热点，特别是近年来我们国家在航天方面的迅猛发展，使得这类试题“愈考愈热”.调研2 下面是地球、火星的有关情况比较.星球地球火星公转半径1.5108km2.25108km自转周期23时56分24时37分表面温度151000大气主要成分78的N2，21的O2约95的CO2根据以上信息，关于地球及火星（行星的运动可看作圆周运动），下列推测正确的是A地球公转的线速度大于火星公转的线速度B地球公转的向心加速度大于火星公转的向心加速度C地球的自转角速度小于火星的自转角速度D地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度解析 地球和火星都绕太阳公转，由，得，地球公转的半径小，故地球公转的线速度大，A项正确；由，得地球公转的向心加速度大于火星，B项正确；地球自转周期小于火星，由得地球的自转角速度大于火星，C项错；由于题目没有给出地球和火星的质量及相应的半径，故不能比较它们表面的重力加速度，D项错.三、中国2010年上海世界博览会【信息聚焦】上海世博会提倡了低碳健康的城市生活新理念.首先是“低碳”.办“低碳世博”，是上海世博会的宗旨之一.本次世博会期间，上汽集团的200辆燃料电池汽车和300辆电动汽车在园区内运行，500辆混合动力汽车在园区内运行.行走世博园，闻不到一丝汽车尾气味.其次是“循环”.在上海世博园浦东园区西侧，是呈带状的后滩公园，它将来自黄浦江的劣五类水，通过沉淀地、叠瀑墙、梯田等不同的“湿地净化区”，经过长达1公里的流程，变为三类净水，日经水量达2400立方米.净化后的水，不仅可以提供给世博公园用作水景循环用水，还能满足园内绿化灌溉和道路冲洗等需要.再次是“节能”.上海世博会上的太阳能发电是使用节能技术的亮点.世博中心太阳能光伏系统总装机功率约1兆瓦，主题馆的系统总装机容量约2.6兆瓦，后者是目前国内单体建筑上最大的光伏建筑一体化系统.世博园内，雨能集水，晴能发电，节能“足迹”时时可寻，无处不在.【高考链接】以“低碳”、“循环”、“节能”为背景命题，主要考查动力学、电学、光学及原子物理等知识.调研3 上海世博会是一次探讨新世纪人类城市生活的伟大盛会，为展示中国文明的进步和优美整洁的城市形象，世博会期间将更加关注环保，人们出行将大量利用电动汽车，以减少污气排放自动充电式电动汽车前轮装有发电机与蓄电池连接，当电动汽车自动滑行时，就可以通过发电机向蓄电池充电电动汽车以 5000J的初动能在粗糙水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让汽车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图中图线所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化的关系如图线所示，则汽车第二次向蓄电池所充电能为多少？【解析】 设人与车的初动的为Ek0，第二次向蓄电池所充的电能为E，路面摩擦力f，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，由动能定理得，其中s1=10m第二次启动自充电装置，让车滑行，由动能定理得，其中s2=6m由以上两式解得E=2000J四、嫦娥二号卫星【信息聚焦】嫦娥二号卫星（简称：嫦娥二号，也称为“二号星”）是嫦娥一号卫星的姐妹星，由长三丙火箭发射.但是嫦娥二号卫星上搭载的CCD相机的分辨率将更高，其它探测设备也将有所改进，所探测到的有关月球的数据将更加翔实.“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功.【高考链接】以嫦娥二号卫星为背景命题，主要考查万有引力定律、牛顿定律、超失重等知识.调研4 引用第四辑新课标，前沿热点第3题五、台风“鲇鱼”【信息聚焦】2010年第13号热带风暴“鲇鱼”于10月13日20时在西北太平洋洋面上生成，14日晚在西北太平洋洋面上加强为强热带风暴，15日早晨05时加强为台风，16日晚上加强成为强台风，17日08时加强为超强台风.18日12时25分在菲律宾吕宋岛东北部沿海登陆，登陆后减弱为强台风，随后进入南海东部海面，强度再度加强为超强台风.21日9时减弱为强台风，22日21时减弱为台风.【高考链接】以台风为背景命题，主要考查直线运动、曲线运动、牛顿运动定律、圆周运动及能量等相关知识，多以选择题的形式呈现.调研5、台风的形成要具有一定的地转偏向力使得气流绕中心逆时针旋转，台风中心气压很低，一般在990870百帕之间，中心附近地面最大风速一般为3050米/秒，有时可超过80米/秒.在台风旋转的过程中，有A、B两个质量相同的物体随台风一起旋转，将台风模拟成如图所示，假设两物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是ABAA的线速度一定大于B的线速度BA的角速度一定大于B的角速度CA的向心加速度一定大于球B的向心加速度DA的周期一定大于B的周期【解析】由于两物体做匀速圆周运动，其受到的合力提供向心力，水平方向由可知，线速度随半径增大而增大，选项A正确；由可知，角速度随半径的增大而减小，选项B错误；由于两物体质量相同，做圆周运动时所需向心力相同，由牛顿第二定律可知两物体向心加速度大小相等，选项C错误；由可知选项D正确.六、2010年诺贝尔物理学奖【信息聚焦】贝尔物理学奖获奖者为英国曼彻斯特大学科学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫.他们在2004年制成石墨烯材料.石墨烯是目前已知材料中最薄的一种，被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业的再次革命.石墨烯与钻石一样都是纯碳，但比钻石还硬，其传输电流的速度比电脑芯片里的硅元素快100倍.石墨烯潜在的应用领域包括复合材料、储氢材料、场发射材料、量子计算机以及超灵敏传感器等.目前在新型超导材料、微电子、表面处理以及催化等方面具有良好的应用前景.【高考链接】利用“2010年诺贝尔物理学奖”作为素材命题，可以考查力学、电学、热学等知识.调研6、如图所示，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器.3个电阻采用如图（a）方式接在8V、r1的电源上.现利用石墨烯做成电压传感器和电流传感器研究R3上的电压与电流变化关系，任意滑动R3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像为如图（b）所示的一条直线（实线部分）.试求：（1）R1的阻值（2）R2的阻值（3）R3的最大阻值【解析】（1）电压为0的时候电流为2A，此时R3阻值为零，有Ie/（R1r）解得：R13W（2）根据图线推论：若R3无限制变化，电压6V的时候电流为0，此时R3视为断路，有 解得：R212W.（3）根据图线和电路图的动态变化判断，R3可获得的最大电压是4V，此时R3最大，则： 解得：R36W .七、朝、韩半岛事件【信息聚焦】朝鲜当地时间23日下午2时34分许向韩国一侧的延坪岛附近发射50余枚海岸炮炮弹，其中数枚落在有居民居住的岛上，导致数十栋建筑起火或受损，6人受伤.韩国立即发布最高警戒并派出空军战机飞越相关岛屿上空.【高考链接】以半岛事件为背景命题，主要考查抛体运动、机械能守恒、动能定理、动量守恒及原子物理等相关知识.调研7 朝鲜半岛使用240毫米口径的车载多管火箭炮向韩国发射了多枚炮弹，该火箭炮上安装有一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k=120N/m，自然长度L0=1m弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的.迎风板面积S=0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向.电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连.迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好.定值电阻R=1.0，电源的电动势E=12V，内阻r=0.5.闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1=9.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2=6.0V.（电压表可看作理想表）求：金属杆单位长度的电阻；此时作用在迎风板上的风力；【解析】设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得无风时：U1=，得R1=4.5 所以金属杆单位长度的电阻 r=/m=4.5/m 有风时： U2=，得R2=1.5此时，弹簧长度L=m压缩量x=L0-L=（1-）m=m由平衡得此时风力：F=kx=120=80N.热点集训 综合能力突破1“嫦娥二号”卫星已成功发射，这次发射后卫星直接进入近地点高度公里、远地点高度约万公里的地月转移轨道直接奔月，如图所示.当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点公里、周期小时的椭圆轨道a.再经过两次轨道调整，进入公里的极月圆轨道b,轨道a和b相切于P点，如图5所示.下列说法正确的是A.嫦娥二号卫星的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/sB.嫦娥二号卫星的发射速度大于11.2km/sC.嫦娥二号卫星在a、b轨道经过P点的速度va=vbD.嫦娥二号卫星在a、b轨道经过P点的加速度分别为aa、ab则aa=ab1AD 由于嫦娥二号卫星仍然没有脱离地球的束缚，故其发射速度小于第二宇宙速度，选项A正确、B错误；卫星在a轨道上经过P点时做离心运动，说明万有引力不足以提供其做圆周运动的向心力，即，卫星在b轨道上经过P点时做匀速圆周运动，故其万有引力全部提供其向心力，所以，选项C错误；由于卫星通过P点时受到月球的万有引力未变，所以选项D正确.2设想载人飞船到达火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，宇航员测得其周期为T.飞船在火星上着陆后，自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P.已知引力常量为G，由以上数据可以求出的量有A火星的半径 B火星的质量C火星表面的重力加速度 D火星绕太阳公转的向心加速度2ABC 火星对飞船的万有引力提供飞船做圆周运动的向心力，设飞船质量为m，有，又火星表面万有引力约等于重力，两式联立可以求出火星的半径R、质量M、火星表面的重力加速度g；故A、B、C都正确.3 2010年11月24日，在广州奥林匹克中心体育场举行的第16届亚运会男子110米栏决赛中，中国选手刘翔以13秒09的成绩夺得冠军.下列说法中正确的是A刘翔奔跑的最大速度为8.4m/sB刘翔冲过终点时的速度为8.4m/sC刘翔的平均速度为8.4m/sD刘翔跨栏起跳时对地面的压力于地面对刘翔的支持力3.C 由可求得其平均速度为8.4m/s，故A、B错误C正确；刘翔起跳时与地面之间的相互作用力大小相等，方向相反，故选项D错误.42010年上海世博会一国家会馆外部呈椭球形.假没该会馆的屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中A屋顶对他的支持力变大 B屋顶对他的支持力变小C屋顶对他的摩擦力变大 D屋顶对他的摩擦力变小4AD 对人进行受力分析可知，人受到的重力、支持力、摩擦力三力平衡，当人逐渐爬到屋顶过程中，角逐渐减小，由于人所受重力不变，所以支持力和摩擦力均逐渐减小，选项AD正确、BC错误.5多数同学家里都有调光灯、调速电风扇.以前是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速.若将调光灯、调速电风扇是用可控装置用石墨烯元件来实现，不仅体积小，而且具有超强的导电性，电能损耗最小.一般调光灯有四个档，调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，每个档截去电流的四分之一周期.如图为第三档，即在正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去.从而改变电灯的功率，如果调光灯最亮时功率为，那么现在电灯的功率为A B C D5C 根据有效值的定义，可求得第三档时电压的有效值为，由，故第三档的功率为，故答案选C.6一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升飞机载有足量的水悬停在火场上空320 m高处，机身可绕旋翼的轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90，水流喷出速度为30 m/s，不计空气阻力，取g=10 m/s2.请估算能扑灭地面上火灾的面积（计算结果保留两位有效数字）6.已知h=300 m,v0=30 m/s，当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落点最远，由平抛规律：X=240m由于水管可在竖直方向和水平