2021高考物理二轮复习第三篇类型一以情境为载体关注STSE突破高考瓶颈课件

1、第三篇聚焦情境拼满分必须掌握的高考新动向类型一以情境为载体、关注stse,突破高考瓶颈研透真题研透真题破题有方破题有方维度维度1:1:社会环境类社会环境类【例例1 1】(2020(2020江苏高考江苏高考) )中欧班列在欧亚大陆开辟了中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路生命之路”, ,为国际抗为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由4040节质量相等的车厢组成节质量相等的车厢组成, ,在车在车头牵引下头牵引下, ,列车沿平直轨道匀加速行驶时列车沿平直轨道匀加速行驶时, ,第第2 2节对第节对第3 3节车厢的牵引力为节车厢的牵引力为f f。若。若每节

2、车厢所受摩擦力、空气阻力均相等每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等, ,则倒数第则倒数第3 3节对倒数第节对倒数第2 2节车厢的牵引节车厢的牵引力为力为( () )a.fa.fb.b. c.c. d. d. 19f20f19f20c c根据题意可知第根据题意可知第2 2节车厢对第节车厢对第3 3节车厢的牵引力为节车厢的牵引力为f,f,因为每节车厢质量相等因为每节车厢质量相等, ,阻力相同阻力相同, ,以后面以后面3838节车厢为研究对象节车厢为研究对象, ,根据牛顿第二定律有根据牛顿第二定律有f-38f=38maf-38f=38ma。设倒。设倒数第数第3 3节车厢对倒数第节车厢对倒数第2 2节车

3、厢的牵引力为节车厢的牵引力为f f1 1, ,以最后两节车厢为研究对象以最后两节车厢为研究对象, ,根据根据牛顿第二定律有牛顿第二定律有f f1 1-2f=2ma,-2f=2ma,联立解得联立解得f f1 1= = 。故选。故选c c。f19【真题解码真题解码】1.1.情境转化情境转化: :将复杂的多研究对象问题将复杂的多研究对象问题, ,分析归纳为简单的连接体模型。分析归纳为简单的连接体模型。2.2.建立模型建立模型: : 简化为连接体简化为连接体 3.3.方法迁移方法迁移: :利用整体法和隔离法合力选择研究对象利用整体法和隔离法合力选择研究对象, ,把复杂的问题转化为简单把复杂的问题转化为

4、简单的牛顿第二定律问题。的牛顿第二定律问题。维度维度2:2:科学技术类科学技术类【例例2 2】(2020(2020全国全国卷卷) )我国自主研制了运我国自主研制了运-20-20重型运输机。飞机获得的升力重型运输机。飞机获得的升力大小大小f f可用可用f=kvf=kv2 2描写描写,k,k为系数为系数;v;v是飞机在平面跑道上的滑行速度是飞机在平面跑道上的滑行速度,f,f与飞机所受与飞机所受重力相等时的重力相等时的v v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.211.2110105 5 kg kg时时, ,起起飞离地速度为飞离地速度为66 m/s;66 m

5、/s;装载货物后质量为装载货物后质量为1.691.6910105 5 kg, kg,装载货物前后起飞离地装载货物前后起飞离地时的时的k k值可视为不变。值可视为不变。(1)(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度求飞机装载货物后的起飞离地速度; ;(2)(2)若该飞机装载货物后若该飞机装载货物后, ,从静止开始匀加速滑行从静止开始匀加速滑行1 521 m1 521 m起飞离地起飞离地, ,求飞机在滑求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。行过程中加速度的大小和所用的时间。【真题解码真题解码】【标准解答标准解答】【解析解析】(1)(1)设飞机装载货物前质量为设飞机装载货物前质量为m m1 1,

6、,起飞离地速度为起飞离地速度为v v1 1; ;装载货物后质量装载货物后质量为为m m2 2, ,起飞离地速度为起飞离地速度为v v2 2, ,重力加速度大小为重力加速度大小为g g。飞机起飞离地应满足条件。飞机起飞离地应满足条件m m1 1g=k g=k m m2 2g=k g=k 由式及题给条件得由式及题给条件得v v2 2=78 m/s=78 m/s21v22v(2)(2)设飞机滑行距离为设飞机滑行距离为s,s,滑行过程中加速度大小为滑行过程中加速度大小为a,a,所用时间为所用时间为t t。由匀变速。由匀变速直线运动公式有直线运动公式有 =2as=2as v v2 2=at=at联立式及

7、题给条件得联立式及题给条件得a=2.0 m/sa=2.0 m/s2 2t=39 st=39 s。答案答案: :(1)78 m/s(1)78 m/s(2)2.0 m/s(2)2.0 m/s2 2 39 s 39 s 22v必备知能必备知能融会贯通融会贯通【考场秘技考场秘技】 情境类问题解题三步曲情境类问题解题三步曲第一步第一步: :情境转化。情境转化。把题目中的文字信息转换成图画信息把题目中的文字信息转换成图画信息; ;把陌生的情境转化为熟悉的情境。把陌生的情境转化为熟悉的情境。第二步第二步: :建立模型。建立模型。要抓住题目中的关键信息展开丰富的联想要抓住题目中的关键信息展开丰富的联想, ,与

8、我们头脑中所积累的物理概念、与我们头脑中所积累的物理概念、物理规律、物理模型进行连接比对物理规律、物理模型进行连接比对, ,最终抓住物理实质。最终抓住物理实质。第三步第三步: :方法迁移。方法迁移。在识别完物理模型以后在识别完物理模型以后, ,就要把平时我们所用到的物理规律与物理方法迁移过就要把平时我们所用到的物理规律与物理方法迁移过来解决实际问题。来解决实际问题。【答题模板答题模板】【满分警示满分警示】警示警示1:1:不能有效提取信息。不能有效提取信息。抓不住题目中的关键信息抓不住题目中的关键信息, ,如如【例例1 1】中中4040节质量相等的车厢节质量相等的车厢, ,面对如此多的研面对如此

9、多的研究对象究对象, ,直接想到整体分析直接想到整体分析; ;【例例2 2】中升力为一个变化的力中升力为一个变化的力, ,不需要深入分析不需要深入分析, ,依题而做即可。依题而做即可。警示警示2:2:不会同理类比不会同理类比, ,处理复杂问题。处理复杂问题。每节车厢所受到的摩擦和空气阻力不变每节车厢所受到的摩擦和空气阻力不变, ,同样的处理方法同样的处理方法, ,在公式中加上阻力即在公式中加上阻力即可可, ,推导出相同结论。推导出相同结论。警示警示3:3:纠结于无关信息。纠结于无关信息。为了达到题目创新性为了达到题目创新性, ,题干往往和防疫物资、运题干往往和防疫物资、运-20-20等当下热点

10、问题相结合等当下热点问题相结合, ,这这些信息对于解题几乎没有作用些信息对于解题几乎没有作用, ,不要浪费时间。不要浪费时间。【社会环境类社会环境类】1.(1.(进博会进博会)()(多选多选) )第二届进博会于第二届进博会于20192019年年1111月在上海举办月在上海举办, ,会上展出了会上展出了种乒种乒乓球陪练机器人乓球陪练机器人, ,该机器入能够根据发球人的身体动作和来球信息该机器入能够根据发球人的身体动作和来球信息, ,及时调整球及时调整球拍将球击回。若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回拍将球击回。若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回, ,球在空中运动球在空中运动段时间段时间后落到对方的

11、台面上后落到对方的台面上, ,忽略空气阻力和乒乓球的旋转。下列说法正确的是忽略空气阻力和乒乓球的旋转。下列说法正确的是 ( () )a.a.击球过程合外力对乒乓球做功为零击球过程合外力对乒乓球做功为零b.b.击球过程合外力对乒乓球的冲量为零击球过程合外力对乒乓球的冲量为零c.c.在上升过程中在上升过程中, ,乒乓球处于失重状态乒乓球处于失重状态d.d.在下落过程中在下落过程中, ,乒乓球处于超重状态乒乓球处于超重状态高考猜押竞技场高考猜押竞技场a a、c c球拍将乒乓球原速率击回球拍将乒乓球原速率击回, ,可知乒乓球的动能不变可知乒乓球的动能不变, ,动量方向发生改变动量方向发生改变, ,可知

12、合外力做功为零可知合外力做功为零, ,冲量不为零冲量不为零, ,故故a a正确正确,b,b错误错误; ;在乒乓球的运动过程中在乒乓球的运动过程中, ,加加速度方向向下速度方向向下, ,可知乒乓球处于失重状态可知乒乓球处于失重状态, ,故故c c正确正确,d,d错误。错误。 2.(2.(电视节目电视节目) )在中央电视台在中央电视台是真的吗是真的吗某期节目中某期节目中, ,有这样的一个实验有这样的一个实验: :将一将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒, ,绳子上端系一个金属球绳子上端系一个金属球, ,下端与装有皮下端与装有皮球的网袋连接球的网袋连接, ,转动空

13、心圆筒转动空心圆筒, ,使金属球转动使金属球转动( (如图所示如图所示) )。随着转速加快。随着转速加快, ,网袋网袋由静止开始向上运动由静止开始向上运动, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )a.a.金属球做圆周运动的向心力是绳的拉力金属球做圆周运动的向心力是绳的拉力b.b.金属球转动过程中金属球转动过程中, ,它受到的重力与绳子对它受到的重力与绳子对它的拉力是一对平衡力它的拉力是一对平衡力c.c.网袋上升后再次保持静止时网袋上升后再次保持静止时, ,金属球的位置比原来低金属球的位置比原来低d.d.网袋上升后再次保持静止时网袋上升后再次保持静止时, ,金属球的位置比原来高金属球的位

14、置比原来高c c金属球做圆周运动的向心力是绳拉力与金属球重力沿半径方向的合力金属球做圆周运动的向心力是绳拉力与金属球重力沿半径方向的合力, ,故故a a错误错误; ;重力和拉力不在一条直线上重力和拉力不在一条直线上, ,而且金属球也不处于平衡状态而且金属球也不处于平衡状态, ,故两者不是故两者不是一对平衡力一对平衡力, ,故故b b错误错误; ;设绳与竖直方向夹角为设绳与竖直方向夹角为,对金属球有对金属球有tcos=mg,tcos=mg,绳中拉绳中拉力始终等于网袋的重力力始终等于网袋的重力, ,即即t=mg,t=mg,故故cos= ,cos= ,保持不变保持不变, ,但是由于连接金属球但是由于

15、连接金属球的绳长变长的绳长变长, ,故故lcoscos变大变大, ,金属球的位置比原来低金属球的位置比原来低, ,故故c c正确正确,d,d错误。错误。mm3.(3.(生活实验生活实验) )小海同学在居家学习过程中小海同学在居家学习过程中, ,利用手机来做物理实验。利用手机来做物理实验。图甲为他利用手机拍摄了一个小球自由下落的视频图甲为他利用手机拍摄了一个小球自由下落的视频, ,为了便于测量为了便于测量, ,小海在小球小海在小球下落的背景中附了一根最小刻度为厘米下落的背景中附了一根最小刻度为厘米(cm)(cm)的刻度尺的刻度尺, ,让小球从刻度尺让小球从刻度尺0 0刻度处刻度处自由下落并录制视

16、频自由下落并录制视频, ,再根据视频信息来验证小球下落过程中机械能是否守恒。再根据视频信息来验证小球下落过程中机械能是否守恒。视频是由间隔相等时间连续拍摄的图片组成。人们日常所说的视频帧率视频是由间隔相等时间连续拍摄的图片组成。人们日常所说的视频帧率, ,通常通常会用会用fps(frames per second)fps(frames per second)表示表示, ,简单地说就是在简单地说就是在1 s1 s时间内拍摄照片的数量时间内拍摄照片的数量, ,由多张照片连起来加上音频就成了视频片段。小海同学用由多张照片连起来加上音频就成了视频片段。小海同学用60 fps60 fps的帧率录制了的帧

17、率录制了一个小球自由下落的视频一个小球自由下落的视频, ,并通过计算机把这个视频分解成照片并通过计算机把这个视频分解成照片, ,然后把这些然后把这些照片从左到右排列照片从左到右排列, ,如图乙所示如图乙所示, ,这些照片记录了不同时刻小球自由下落时的这些照片记录了不同时刻小球自由下落时的位置。位置。(1)(1)本实验中小海同学是用本实验中小海同学是用60 fps60 fps的帧率录制的视频的帧率录制的视频, ,并通过计算机把这个视频并通过计算机把这个视频分解成照片分解成照片, ,则相邻两张照片之间的时间间隔为则相邻两张照片之间的时间间隔为_s;_s;(2)(2)根据分解成的照片根据分解成的照片

18、, ,可以计算小球下落到不同位置时的速度可以计算小球下落到不同位置时的速度, ,当小球下落到当小球下落到图中图中p p点时点时, ,速度大小为速度大小为_m/s(_m/s(保留二位有效数字保留二位有效数字););(3)(3)在实验误差允许的范围内在实验误差允许的范围内, ,若小球减少的重力势能若小球减少的重力势能eep p与小球增加的动能与小球增加的动能eek k近似相等近似相等, ,即可验证机械能守恒定律。若小球的质量为即可验证机械能守恒定律。若小球的质量为0.1 kg,0.1 kg,当地的重力当地的重力加速度为加速度为9.79 m/s9.79 m/s2 2, ,以小球从开始下落到经过以小球

19、从开始下落到经过p p点的过程进行研究点的过程进行研究, ,其下落的高其下落的高度为度为_m,_m,减少的重力势能为减少的重力势能为_j(_j(第二个空格要求保留三位有第二个空格要求保留三位有效数字效数字) )。【解析解析】(1)(1)依题得依题得,60 fps,60 fps的帧率即一秒拍摄的帧率即一秒拍摄6060次次, ,因此相邻的两张照片之间因此相邻的两张照片之间的时间间隔为的时间间隔为 s s。(2)p(2)p点为时间中点点为时间中点, ,因此有因此有v vp p= m/s=3.3 m/s= m/s=3.3 m/s(3)(3)依图得依图得, ,下落高度为下落高度为h=0.503 mh=0

20、.503 m根据根据eep p=0-mgh=0-mgh代入数据可求得代入数据可求得eep p=-0.492 j=-0.492 j答案答案: :(1) (1) (2)3.3(2)3.3(3)0.503(3)0.5030.4920.492160256101260（）1604.(4.(交通运输交通运输) )据统计据统计, ,开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的2323倍倍, ,开车时开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.82.8倍。一辆小轿车在平直公路上以某一倍。一辆小轿车在平直公路上以某一速度行驶时速度行驶时, ,司机低头

21、看手机司机低头看手机2 s,2 s,相当于盲开相当于盲开50 m,50 m,该车遇见紧急情况该车遇见紧急情况, ,紧急刹紧急刹车的距离车的距离( (从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离) )至少是至少是25 m,25 m,根据以上提供根据以上提供的信息的信息: :(1)(1)求汽车行驶的速度和刹车的最大加速度大小求汽车行驶的速度和刹车的最大加速度大小; ;(2)(2)若该车以若该车以108 km/h108 km/h的速度在高速公路上行驶时的速度在高速公路上行驶时, ,前方前方110 m110 m处道路塌方处道路塌方, ,该司该司机因用手机某软件抢红包机因用手机某

22、软件抢红包2 s2 s后才发现危险后才发现危险, ,司机的反应时间为司机的反应时间为0.5 s,0.5 s,刹车的加刹车的加速度与速度与(1)(1)问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。【解析解析】(1)(1)汽车运动的速度为汽车运动的速度为v v1 1= m/s=25 m/s= m/s=25 m/s设汽车刹车的最大加速度为设汽车刹车的最大加速度为a,a,则则a= m/sa= m/s2 2=12.5 m/s=12.5 m/s2 2x50t2221v252x2 25(2)108 km/h=30 m/s,(2)108 km/h=30

23、 m/s,司机看手机时司机看手机时, ,汽车发生的位移为汽车发生的位移为x x1 1=v=v2 2t=30t=302 m=60 m2 m=60 m反应时间内发生的位移的大小为反应时间内发生的位移的大小为x x2 2=v=v2 2t=30t=300.5 m=15 m0.5 m=15 m刹车后汽车发生的位移刹车后汽车发生的位移x x3 3= m=36 m= m=36 m所以汽车前进的距离为所以汽车前进的距离为x=xx=x1 1+x+x2 2+x+x3 3=(60+15+36) m=111 m110 m=(60+15+36) m=111 m110 m所以会发生交通事故。所以会发生交通事故。答案答案:

24、 :(1)12.5 m/s(1)12.5 m/s2 2 (2)(2)会发生交通事故会发生交通事故222v302a2 12.5【科学技术类科学技术类】5.(5.(科技创新科技创新)2020)2020年年3 3月月1515日中国散裂中子源日中国散裂中子源(csns)(csns)利用中子成像技术帮助中利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微国科技大学进行了考古方面的研究。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是( () )a.a.粒子轰击粒子轰击

25、n,n,生成生成 o o并产生了中子并产生了中子b.b. u u经过经过4 4次次衰变衰变,2,2次次衰变后衰变后, ,新核与原来的原子核相比中子数少了新核与原来的原子核相比中子数少了1010个个c.c.射线实质是高速中子流射线实质是高速中子流, ,可用于医学的放射治疗可用于医学的放射治疗d.d.核电站可通过核电站可通过“慢化剂慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度控制中子数目来控制核反应的速 b根据质量数守恒和电荷数守恒知根据质量数守恒和电荷数守恒知 he+ nhe+ n o + h, o + h,故故a a错误错误; ;每次每次衰变衰变, ,质量数少质量数少4,4

26、,电荷数少电荷数少2,2,中子数少中子数少2;2;每次每次衰变一个中子转化成一个质子和一个衰变一个中子转化成一个质子和一个电子电子, ,中子数少中子数少1;1;所以所以4 4次次衰变衰变,2,2次次衰变衰变, ,新核与原来的原子核相比新核与原来的原子核相比, ,中子数中子数少少4 42+22+21=10,1=10,故故b b正确正确;射线实质是光子流射线实质是光子流, ,故故c c错误错误; ;镉棒可以吸收中子镉棒可以吸收中子, ,核反应堆中核反应堆中, ,通过改变镉棒插入的深度通过改变镉棒插入的深度, ,可以控制核反应的速度可以控制核反应的速度, ,故故d d错误。错误。1471784211

27、6.(6.(大国工程大国工程)()(多选多选)2020)2020年年5 5月月5 5日日, ,为我国载人空间站工程研制的长征五号为我国载人空间站工程研制的长征五号b b运运载火箭载火箭, ,搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱, ,在文昌航在文昌航天发射场点火升空天发射场点火升空, ,载荷组合体被准确送入预定轨道载荷组合体被准确送入预定轨道, ,首飞任务取得圆满成功首飞任务取得圆满成功, ,实现空间站阶段飞行任务首战告捷实现空间站阶段飞行任务首战告捷, ,拉开我国载人航天工程拉开我国载人航天工程“第三步第三步”任务序任务序幕。

28、我们可以将载荷组合体送入预定轨道的过程简化为如图所示幕。我们可以将载荷组合体送入预定轨道的过程简化为如图所示, ,轨道轨道a a为近地为近地轨道轨道, ,轨道轨道c c为预定轨道。轨道为预定轨道。轨道a a与轨道与轨道b b相切于相切于p p点点, ,轨道轨道b b与轨道与轨道c c相切于相切于q q点点, ,下下列说法正确的是列说法正确的是( () )a.a.组合体在轨道组合体在轨道b b上经过上经过p p点时的速度大于地球的第一宇宙速度点时的速度大于地球的第一宇宙速度b.b.组合体在轨道组合体在轨道b b上经过上经过p p点时的加速度大于在轨道点时的加速度大于在轨道a a上经过上经过p p

29、点的加速度点的加速度c.c.组合体从轨道组合体从轨道b b进入轨道进入轨道c c需要在需要在q q点减速点减速d.d.组合体在轨道组合体在轨道b b上由上由p p点到点到q q点的过程中机械能守恒点的过程中机械能守恒a a、d d组合体在近地点组合体在近地点p p点做离心运动点做离心运动, ,则其速度大于做圆周运动的速度即第一则其速度大于做圆周运动的速度即第一宇宙速度宇宙速度, ,故故a a正确正确; ;根据牛顿第二定律得加速度根据牛顿第二定律得加速度a= ,a= ,所以在轨道所以在轨道b b上经过上经过p p点点时的加速度等于在轨道时的加速度等于在轨道a a上经过上经过p p点的加速度点的加

30、速度, ,故故b b错误错误; ;组合体从轨道组合体从轨道b b进入轨道进入轨道c,c,需要在需要在q q点加速点加速, ,做离心运动做离心运动, ,故故c c错误错误; ;在轨道在轨道b b上由上由p p点到点到q q点的过程中点的过程中, ,组合组合体只受到万有引力的作用体只受到万有引力的作用, ,机械能守恒机械能守恒, ,故故d d正确。正确。2gmr7.(7.(发明创造发明创造) )某物理社团受某物理社团受“蛟龙号蛟龙号”的启发的启发, ,设计了一个测定水深的深度设计了一个测定水深的深度计。如图计。如图, ,导热性能良好的气缸导热性能良好的气缸、内径相同内径相同, ,长度均为长度均为l,l,内部分别有轻质薄内部分别有轻质薄活塞活塞a a、b,b,活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动, ,气缸气缸左端开口。外界大气