新教材适用2024版高考物理二轮总复习第2部分考前应试策略指导3考前必明的6大情境热点热点情境6生活娱乐类教师用书

热点情境6生活娱乐类1.每个工程设计都蕴含一定的科学道理。如下图的两种家用燃气炉架都有四个爪，若将总质量为m的锅放在图乙所示的炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，设锅为半径为R的球面，则每个爪与锅之间的弹力(D)A．等于eq\f(1,4)mg B．小于eq\f(1,4)mgC．R越大，弹力越大 D．R越大，弹力越小【解析】如图所示，假设每个爪与锅之间的弹力方向与竖直方向的夹角为θ，爪与爪之间的距离为d，由图中几何关系可得sinθ＝eq\f(d,2R)，由受力平衡可得4FNcosθ＝mg，解得FN＝eq\f(mg,4cosθ)，可知R越大，sinθ越小，cosθ越大，FN越小，D正确，A、B、C错误。2.广场喷泉是城市一道亮丽的风景。如图，喷口竖直向上喷水，已知喷管的直径为D，水在喷口处的速度为v0。重力加速度为g，不考虑空气阻力的影响，则在离喷口高度为H时的水柱直径为(C)A．D B．eq\f(Dv0,\r(v\o\al(2,0)＋2gH))C.eq\r(\f(D2v0,\r(v\o\al(2,0)－2gH))) D．eq\r(\f(D2v0,\r(v\o\al(2,0)＋2gH)))【解析】设Δt时间内，从喷口喷出的水的质量为Δm，则Δm＝ρΔV，ΔV＝v0πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2Δt，在离喷口高度为H时，速度v2－veq\o\al(2,0)＝－2gH，且v0Δtπeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2＝vΔtπeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D′,2)))2，解得D′＝eq\r(\f(D2v0,\r(v\o\al(2,0)－2gH)))，故选C。3.如图是某电力机车雨刮器的示意图。雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨刮臂的链接点，雨刮臂绕O轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是(C)A．P点的线速度始终不变B．P点的向心加速度不变C．M、N两点的线速度相同D．M、N两点的运动周期不同【解析】P点以O为圆心做圆周运动，所以线速度与向心加速度方向变化，故A、B错误；由于刮水片始终保持竖直，所以刮水片各点的线速度与P点的相同，所以M、N两点的线速度相同，故C正确；刮水器上各点的周期相同，所以M、N两点的周期相同，故D错误。4.充气弹跳飞人娱乐装置如图1所示，开始时娱乐者静止躺在气包上，工作人员从站台上蹦到气包上，娱乐者即被弹起并落入厚厚的海洋球。若娱乐者弹起后做抛体运动，其重心运动轨迹如图2虚线POB所示。开始娱乐者所处的面可视为斜面AC，与水平方向夹角θ＝37°。已知娱乐者从P点抛起的初速度方向与AC垂直，B点到轨迹最高点O的竖直高度h＝3.2m，水平距离l＝2.4m，AB在同一水平面上，忽略空气阻力，sin37＝0.6，重力加速度g＝10m/s2，则(B)A．P点到B点的位移为3.6mB．AB之间的距离为0.4mC．娱乐者从P点到B点过程中的时间为1sD．娱乐者从P点到B点过程中的最大速度为9m/s【解析】从O点到B点做平抛运动，有h＝eq\f(1,2)gt2，l＝v0t，得O点到B点的时间及O点的速度为t＝0.8s，v0＝3m/s，P点的速度vP＝eq\f(v0,sinθ)＝5m/s，vPy＝vPcosθ＝4m/s，P点到O点所用时间t′＝eq\f(vPy,g)＝0.4s，P点与O点高度差及水平位移分别为hOP＝eq\f(v\o\al(2,Py),2g)＝0.8m，xOP＝v0t′＝1.2m，而hAP＝hBP＝h－hOP＝2.4m，所以sBP＝eq\r(l＋xOP2＋h\o\al(2,BP))＝eq\f(6\r(13),5)m，故A错误；AB之间的距离为sAB＝l＋xOP－eq\f(hAP,tanθ)＝0.4m，故B正确；娱乐者从P点到B点过程中的时间为t总＝t＋t′＝1.2s，故C错误；娱乐者从P点到B点过程中，到B点时竖直方向速度veq\o\al(2,By)＝2gh，所以vB＝eq\r(v\o\al(2,By)＋v\o\al(2,0))＝eq\r(73)m/s，故D错误。5.如图，某次学校组织的户外活动中，同学们坐在轮胎上从同一高度沿倾斜程度处处相同的平滑雪道先后由静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力，则在通过相同位移时，同学们的(B)A．动能相等 B．加速度相等C．重力势能相等 D．重力的功率相等【解析】设雪道倾斜角为α，根据牛顿第二定律，加速度a＝eq\f(mgsinα－μmgcosα,m)＝gsinα－μgcosα，所以同学们的加速度相等，故B正确；根据v2－0＝2ax，v＝eq\r(2ax)，在通过相同位移时，同学们的速度相等，由于同学们的质量不一定相同，所以动能不一定相同，故A错误；在通过相同位移x时，重力势能变化量Ep＝mgh＝mg·xsinα，由于同学们的质量不一定相同，所以重力势能变化量不一定相同，重力势能不一定相同，故C错误；重力的功率P＝mgv·sinα，由于同学们的质量不一定相同，所以重力的功率不一定相同，故D错误。6.DC14.8V/2200mAh的锂电池供电，额定功率为35W，当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电。结合上述信息，下列说法正确的是(D)A．DC14.8V/2200mAh表示该电池输出的是交流电B．该机器人电机的额定电流为0.42AC．正常工作时机器人电动机每秒钟输出35J动能D．电池充满电后机器人正常工作约45min后回座机充电【解析】DC14.8V/2200mAh表示该电池输出的是直流电，选项A错误；该机器人电机的额定电流为I＝eq\f(P,U)＝eq\f(35,14.8)A＝2.36A，选项B错误；正常工作时机器人电动机内阻要产生部分内能，则每秒钟输出动能小于35J，选项C错误；机器人正常工作的时间t＝eq\f(q,I)＝eq\f(0.8×2.200A·h,2.36A)≈0.75h＝45min，选项D正确。7.“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳排放达到峰值后将逐步降低，不再增长，这一庄重承诺体现了我国的科技实力。其中节能减排的一条重要措施就是逐步将我国现有的约2亿只传统路灯替换成使用风能和太阳能的风光互补路灯，如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图。已知每燃烧一吨标准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨，若将我国现有的40%的传统路灯替换成风光互补路灯，按每只传统路灯功率400瓦、每天工作10小时计算，这一条措施一年可减少二氧化碳的排放量约为(D)A．2.5×1011吨 B．2.5×108吨C．1×1011吨 D．1×108吨【解析】400W的路灯一年消耗的电能为W＝Pt＝0.4kW×10h×365＝1460kW·h，则买一套路灯1年可减少二氧化碳的排放量为m＝eq\f(1460,3000)×2.61吨＝1.27吨，总共减少二氧化碳的排放量m总＝40%×2×108×1.27吨≈1×108吨，故选D。8.油烟危害健康，某品牌的抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机)，电路连接如图所示，下列说法正确的是(D)A．抽气扇须在点亮照明灯的情况下才能工作B．闭合开关S1和S2，抽气扇处于“弱吸”挡C．抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率不变D．工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，回路中的电流将变大【解析】由电路图可知，照明灯和抽气扇处于并联状态，则抽气扇工作与否与是否点亮照明灯无关，A错误；由电路图可知，闭合开关S1和S2电阻R被短路，则流过抽气扇的电流、电压变大，则功率变大，抽气扇处于“强吸”挡，B错误；由电路图可知，闭合开关S1和S2电阻R被短路，则流过抽气扇的电流变大，而抽气扇的热功率为P＝I2r，其中r为电机内阻，不变，则抽气扇由“弱吸”挡换成“强吸”挡，其发热功率增大，C错误；工作中的抽气扇因吸入异物出现卡机时，电动机变成纯电阻电路，回路中的电流将变大，D正确。9.(多选)如图，在干燥的冬天，手接触房间的金属门锁时，会有一种被电击的感觉，带负电的手在缓慢靠近门锁还未被电击的过程中，门锁(AC)A．近手端感应出正电荷B．电势比手的电势低C．与手之间场强逐渐增大D．与手之间场强保持不变【解析】放电前手指靠近金属门锁的过程中，门锁在手的影响下，发生静电感应，近手端感应出正电荷，故A正确；由于门锁近手端带正电，手带负电，二者间空间产生电场，电场线由门锁近手端指向手，所以门锁电势比手的电势高，故B错误；随着手的靠近，二者间距逐渐减小，将门锁与手之间看成一个电容器，可知当两者距离减小时，根据公式C＝eq\f(εrS,4πkd)，E＝eq\f(U,d)，C＝eq\f(Q,U)联立，可得E＝eq\f(4πkQ,εrS)，由于异种电荷相互吸引，手接近的过程中，感应电荷越来越接近手，门锁近手端电荷密度越来越大，电荷分布的电荷密度变大，故门锁与手指之间场强逐渐增大，故C正确，D错误。故选AC。10.(多选)中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上，进而可以养疗。如图所示，是治疗常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上。某次使用时，先将气体由300K加热到400K，按在皮肤上后，又降至300K，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的eq\f(15,16)，以下说法正确的是(AD)A．加热后罐内气体质量是加热前的eq\f(3,4)B．加热后罐内气体质量是加热前的eq\f(3,7)C．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的eq\f(3,4)D．温度降至300K时，罐内气体压强变为原来的eq\f(4,5)【解析】由等压变化可得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，得V2＝eq\f(T2V1,T1)＝eq\f(400×V1,300)＝eq\f(4,3)V1，气体总体积变为原来的三分之四，总质量不变，则火罐内气体的密度变为原来的四分之三，所以加热后罐内气体质量是加热前的eq\f(3,4)，故A正确，B错误；由理想气体状态方程可得eq\f(p3V3,T3)＝eq\f(p2V2,T2)，即eq\f(p3×\f(15,16)V0,300)＝eq\f(p2×V0,400)，则罐内气体压强变为原来的eq\f(4,5)，故C错误，D正确。故选AD。11.(多选)周末，鹏程和小李到清江观光园去秋游，他俩发现公园内湖面上有只游船，游客周期性摇动双桨激起的水波源源不断地传向湖边、他俩用手机上的秒表记录了水面上漂浮的树叶在12秒共完成了6次全振动，他们又用该手机上“实用工具”中的“AR测量”测出树叶与他们所在湖边距离是5米，树叶的振动状态传到湖边的时间是10s。鹏程10s内拍击水面10次让手激起的振动向周围传播，他们最后讨论得到的正确结论是(AC)A．游客摇桨激起的水波波长是1mB．鹏程用手激起的水波和桨激起的波叠加能产生干涉图样C．他们观察到桨激起的水波波长比手激起的水波波长长D．鹏程用手激起的水波向远方传播的过程中，各质点的振幅不改变【解析】树叶在12秒共完成了6次全振动，所以振动周期为T＝eq\f(12,6)s＝2s，树叶与他们所在湖边距离是5米，树叶的振动状态传到湖边的时间是10s，所以传播速度为v＝eq\f(x,t)＝eq\f(5,10)m/s＝0.5m/s，故水波波长为λ＝vT＝0.5×2m＝1m，A正确；桨激起的波的频率为f＝eq\f(1,T)＝0.5Hz，鹏程用手激起的水波的频率为f′＝eq\f(10,10)Hz＝1Hz，两列波的频率不相等，所以鹏程用手激起的水波和桨激起的波叠加不能产生干涉图样，B错误；波速由介质决定，所以波速不变，根据λ＝vT＝eq\f(v,f)，桨激起的波的频率低，可知桨激起的水波波长比手激起的水波波长长，C正确；由于水波不是简谐波，所以用手激起的水波向远方传播的过程中，各质点的振幅要改变，D错误。故选AC。12.(多选)回归反光材料是现代化交通安全标志用的新型材料，它可以使人们在光源处观察到明亮的图案符号反光表面，属于无机和有机相结合的新型功能性复合材料。各种标准的公路上，都有用“回归反光膜”制成的标志牌。夜间行车时，标牌上的标志能把车灯射出的光逆向返回，标牌上的各种标志特别醒目，这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径非常小的玻璃球。如图所示，玻璃球的半径为R，所用玻璃的折射率为n＝eq\r(3)，一光线沿平行于球直径AB方向射入球中，只在里面发生一次反射后就通过球体折射出来，出射光线与入射光线反向，则(AC)A．该光线在玻璃球内不能发生全反射B．该入射光线离AB的距离d是eq\f(\r(3),4)RC．所有平行AB方向照射到玻璃球上的光线中，射入球内只经一次反射后射出玻璃球，其在球内经过的最长时间为eq\f(4\r(3)R,c)D．所有平行AB方向照射到玻璃球上的光线中，射入球内只经一次反射后射出玻璃球，其在球内经过的最长时间为eq\f(2\r(5)R,c)【解析】根据题意该光线射入球中，只在里面发生一次反射后又通过球体折射出来，折射光线与入射光线平行而反向，由对称性可知光路图如右图，由几何知识得i＝2r，由折射率的定义得n＝eq\f(sini,sinr)，解得i＝60°，r＝30°，发生全反射的临界角为C，则有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)>sin30°＝eq\f(1,2)，光线在B点和D点的入射角都是30°，小于临界角C，故光线在玻璃球内不能发生全反射，又由几何关系可知d＝Rsini＝Rsin60°＝eq\f(\r(3),2)R，故A正确，B错误；所有平行AB方向照射到玻璃球上的光中，射入球内只经一次反射后射出玻璃球，光线的入射角越小，在球内的光程越长，即从A点射入的光线，在球内经过的时间最长，设经过的最长时间为t，则t＝eq\f(s,v)＝eq\f(4R,v)，又因v＝eq\f(c,n)，解得t＝eq\f(4\r(3)R,c)，故C正确，D错误。故选AC。13.图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图。转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口H漏出的谷物经过车斗，质量大于2.0×10－5kg的谷粒为饱粒，落入第一出料口A1B；质量为1.2×10－5kg～2.0×10－5kg的谷粒为瘪粒，落入第二出料口A2B；质量小于1.2×10－5kg的草屑被吹出出风口。已知A1、B、A2三点在同一水平线上，A1B的宽度为0.27m；A1在H正下方，A1H的高度为0.45m；质量为2.0×10－5kg的谷粒从H漏出，恰好经B点落入A2B，设谷物从H漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力加速度g为10m/s2。(1)求谷粒从H落到出料口所经历的时间；(2)求谷粒所受水平风力的大小；(3)若瘪粒恰好能全部落入A2B，求A2B的宽度。【答案】(1)0.3s(2)1.2×10－4N(3)0.18m【解析】(1)谷粒从H落到出料口的过程，竖直方向和水平方向都是初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向上有h＝eq\f(1,2)gt2将h＝0.45m带入可得t＝0.3s。(2)对质量为2.0×10－5kg的谷粒，从H漏出恰好经B点，水平方向有x1＝eq\f(1,2)at2设风力大小为F，由牛顿第二定律F＝ma将x1＝0.27m、t＝0.3s、m＝2.0×10－5kg代入，联立可解得F＝1.2×10－4N。(3)对质量等于1.2×10－5kg的瘪粒，恰好落到A2点，设A2B宽度为x2，则有x1＋x2＝eq\f(1,2)a′t2F＝m′a′将m′＝1.2×10－5kg、x1＝0.27m、t＝0.3s、F＝1.2×10－4N代入可得x2＝0.18m。14.如图甲所示，“打弹珠”是一种常见的民间游戏，该游戏的规则为：将手中一弹珠以一定的初速