高考总复习优化设计二轮用书物理浙江专版 题型15　科学思维视域下的新情境问题

题型15科学思维视域下的新情境问题高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025123456789选择题1.2024年1月底,台州迎来了近十年来最大的一场降雪,大地银装素裹。下列说法正确的是(

)A.雪花是晶体B.雪花在空中飘舞做的是布朗运动C.雪花在风中飘落过程中机械能一直减小D.雪天路滑,汽车在转弯时易侧滑是因为受到离心力的作用A【解析】

雪花是水蒸气凝华时形成的晶体,A正确;雪花形状太大,不是悬浮在气体中的固体小颗粒,不符合布朗运动条件,B错误;雪花在风中飘落的过程,风的作用力可能对雪花做正功,机械能可能增大,C错误;雪天路滑,汽车在转弯时易侧滑是因为摩擦力不足以提供向心力,D错误。1234567892.在不同温度下液晶的分子排列如图所示,甲图对应的温度为T1,乙图对应的温度为T2。则(

)A.T1>T2B.甲、乙两图中的分子都在做热运动C.甲图中沿不同方向单位长度上的分子数相同D.乙图中沿不同方向单位长度上的分子数相同B123456789【解析】

液晶在低温时会凝固成结晶态,当温度升高时,晶体中分子热运动增加,液晶转化为液晶态,则有T1<T2,故A错误;分子的热运动是永不停息的,则甲、乙两图中的分子都在做热运动,故B正确;液晶是一种介于晶体和液体之间的中间相,其分子结构具有各向异性,这意味着液晶分子的排列和取向在不同方向上会有所不同,因此,液晶在不同的形态下,沿不同方向单位长度上的分子数不相同,故C、D错误。1234567893.如图所示,某同学在练习“擦板投篮”时,篮球恰好在轨迹最高点击中篮板上的A点,A点与篮球被抛出时球心的高度差为1.8m,球经篮板反弹后进入篮筐,当篮球球心与篮筐中心的连线垂直篮板时,球离开篮板的距离是30cm。已知篮球与篮板碰撞后,平行于篮板方向的速度分量大小不变,垂直于篮板方向的速度分量大小变为碰前的一半。已知篮板上的O1点与A点在同一水平线上,O2点是篮筐中心在篮板上的投影,O1点在O2点正上方,且O1A=40cm,O1O2=20cm,不计篮球与篮板碰撞时的形变与碰撞时间,忽略空气的阻力和篮球的旋转,已知重力加速度g取10m/s2,则该同学投篮时,篮球离开手时的速度大小是(

)A.7m/s B.8m/sC.9m/s D.10m/sA1234567891234567894.某同学用滑雪板在表面平坦的雪坡上下滑,不借助雪杖,能一直保持固定姿态加速滑行到坡底。该同学下滑情境可简化为如图所示,雪坡倾角为α,人可视为质点(在图中用小物块表示),下滑过程中某一时刻滑行的速度v的方向与雪坡上所经位置的水平线夹角为β(β<90°),已知该同学和滑雪装备的总质量为m,滑雪板与雪坡之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力。关于该下滑过程,下列说法正确的是(

)A.该同学所受摩擦力小于μmgcosαB.该同学所受摩擦力的方向不变C.该同学沿v的方向做匀加速直线运动D.该同学所受重力的瞬时功率一直在增加D123456789【解析】

垂直斜面方向,该同学对斜面的正压力大小为FN=mgcos

α,所以该同学所受滑动摩擦力Ff=μFN=μmgcos

α,大小不变,故A错误;该同学在斜面内受平行斜面向下的重力的分力mgsin

α和与v反向的滑动摩擦力Ff,由题意可知,Ff与mgsin

α的合力与v不共线,该同学做曲线运动,即速度方向在变化,所以Ff的方向也变化,故B、C错误;由于该同学加速下滑,所以Ff与mgsin

α的合力与速度成锐角,且该同学做曲线运动,所以随着下滑速度的增大,速度与mgsin

α的夹角θ减小,重力的功率P=mgsin

α×vcos

θ,所以P增大,故D正确。1234567895.某种滴水起电机装置如图甲所示,滴水装置左右相同的两管口形成的水滴分别穿过距管口较近的铝环A、B后滴进铝筒C、D,铝环A用导线与铝筒D相连,铝环B用导线与铝筒C相连,导线之间彼此绝缘,整个装置与外界绝缘。由于某种偶然的原因,C筒带上微量的负电荷,则与之相连的B环也带有负电荷,由于静电感应,B环上方即将滴落的水滴下端会带正电荷,上端带负电荷,如图乙所示。水滴在落下瞬间,正负电荷分离,如图丙所示,带正电荷的水滴落下穿过B环滴入D筒,C、D两筒之间产生电势差。为了研究问题方便,假设滴水装置中水足够多,每滴水的质量相同,忽略筒内液面高度的变化,下列说法正确的是(

)123456789A.滴水装置中会产生从左向右的电流B.水滴下落到筒内的时间越来越短C.C、D两筒之间的电势差会一直增大D.在起电的过程中,水的重力势能完全转化为电能123456789【解析】

根据题意知,随着滴落到铝筒中的带电水滴的增加,下落水滴受到的斥力一直增大,直到水滴到达筒底速度恰好减为零,之后水滴不再滴落到铝筒中,C、D两筒之间的电势差不变,故C错误;滴落到铝筒中的带电水滴在逐渐增加,电荷量增加,之后C、D两筒之间产生的电势差增大到一定时会放电,电荷量减小,故排斥力先增大后减小,水滴下落到筒内的时间先增大后减小,故B错误;水滴在落下瞬间,正负电荷分离,带负电荷的水滴留在B环上方的滴水装置中,同理,带正电荷的水滴留在A环上方的滴水装置中,滴水装置左右形成电势差,会产生从左向右的电流,故A正确;在起电的过程中,水的重力势能转化为电能和水的动能,故D错误。1234567896.当一条长度为L、横截面积为S的金属丝在力F作用下伸长ΔL时,满足表达式,E为该金属丝材料的弹性模量,可以得到E=。弹性模量是描述固体材料抗形变能力的重要物理量,是材料的固有属性,也是机械构件材料选择的重要依据,采用单缝衍射和单丝衍射一起测量金属丝的微小伸长量ΔL和直径d,就可测量该金属丝材料的弹性模量。已知单缝衍射中央亮条纹宽度Δx满足表达式Δx=λ,式中l为单缝到光屏的距离,D为单缝宽度,λ为衍射光波长。如图甲所示,当在金属丝下面的托盘上增加砝码时,金属丝被拉长,下面的缝宽由a1减小为a2,引起光屏处的衍射中央亮条纹宽度变化,123456789据此可以求金属丝伸长量ΔL。图乙为单缝衍射法测量金属丝在砝码拉伸下的微小伸长量光路示意图。已知单丝衍射中央亮条纹宽度与单缝衍射规律相同,式中D为单丝宽度,根据测量单丝衍射中央亮条纹宽度可以求得金属丝直径d,再根据S=d2可计算出金属丝的横截面积,图丙为单丝衍射的示意图。将以上测量值代入E=,就可以得到金属丝的弹性模量。据此材料,以下叙述正确的是(

)123456789A.砝码稍增大一些,ΔL会增大,金属丝的弹性模量E将减小B.增加砝码之后,单缝衍射的中央亮条纹变宽C.金属丝的弹性模量与实验用的光的波长有关D.该方法中使用的激光可以用白光代替【答案】

B

【解析】

金属丝的弹性模量E是由材料本身决定的,与ΔL无关,与实验用的光的波长无关,A、C错误;增加砝码之后,金属丝的伸长量变大,则单缝宽度减小,单缝衍射的中央亮条纹变宽,B正确;白光是多种颜色的光的复合光,则该方法中使用的激光不可以用白光代替,D错误。1234567897.在新的实验中,研究人员将声音的振动波转化为物体之间电场内的涟漪,使声音在两个氧化锌晶体之间的真空中传输。氧化锌晶体是一种压电材料,这意味着当施加力或热时,其会产生电荷。因此,当把声音施加到其中一个氧化锌晶体上时,这个晶体会产生电荷,破坏附近的电场。如果该晶体与另一个晶体共享电场,那么这种干扰可在真空中从一个晶体传播到另一个晶体。这些干扰反映了声波的频率,因此接收晶体可将干扰变回真空另一侧的声音。但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离,研究人员也表示,这种方法的可靠性并非100%。在大多数情况下,声音并没有在两个晶体之间完全传播,但有时声波的全部能量会100%“跃过”真空。已知声音在氧化锌晶体中的传播速度数量级为103m/s。根据上述信息,下列判断正确的是(

)A.声音通过真空在两个晶体之间传输时,会导致频率发生变化B.在两个晶体之间的真空中,可通过电磁波传播声音能量C.用上述晶体可以使频率为109Hz的声波通过10μm的真空D.增加声音的强度,可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播B123456789【解析】

由题知,存在声波的全部能量100%“跃过”真空的情况,根据ε=hν,说明声波的频率不变,故A错误;由于电磁波的传播不需要介质,则在两个晶体之间的真空中,也可通过电磁波传播声音能量,故B正确;由题知,干扰不能传播超过单个声波波长的距离,声波的波长

=1×10-6

m=1

μm<10

μm,所以声波不能通过10

μm的真空,故C错误;增加声音的强度,并没有改变声音的频率及波长,所以不可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播,故D错误。1234567898.地磁场的磁感线从地理南极出发,回到地理北极,磁感线分布如图甲所示。在地面上不太大范围内,地磁场都可以看成是匀强磁场。设在某处有一个半径为r、总电阻为R的单匝闭合线圈,初始状态线圈水平放置,线圈所在位置地磁场的磁感应强度大小为B,方向与线圈平面成α(α<45°)角。若以东西方向的直径为轴,从东向西看,把线圈逆时针转过,如图乙所示,则此过程通过线圈截面的电荷量为(

)A123456789【解析】

线圈从图示位置开始,以直径为轴转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量变化量为ΔΦ=BScos

α-BSsin

α=Bπr2(cos

α