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1前沿科技类教师用书

三、考前必明的6大情境热点热点情境1前沿科技类1.在5G技术领域，华为绝对是领跑者。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是(A)A．5G使用的电磁波是横波B．4G使用的电磁波是纵波C．5G使用的电磁波在真空中传播速度比4G的快D．5G使用的电磁波比4G的更容易绕过障碍物【解析】电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波，其传播方向与电场方向、磁场方向均是垂直的关系，故电磁波是横波，故A正确，B错误；任何电磁波在真空中的传播速度都是光速，故C错误；5G使用的电磁波频率大，波长短，不容易绕过障碍物，故D错误。故选A。2.特高压电网是指1000kV及以上交流电网或±800kV及以上直流电网。我国特高压输电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。2011年12月16日，世界首条商业运营的特高压交流输电工程(1000kV晋东南——南阳——荆门特高压交流试验示范工程)在中国正式投产，到现在已经安全运行近十年。下列说法中正确的是(D)A．大小不随时间变化的电流称为直流B．所有交流电的峰值都是其对应有效值的eq\r(2)倍C．理想变压器输出的功率大于输入功率D．远距离输电采用特高压的主要目的是降低输电线路中的损耗【解析】方向不随时间变化的电流称为直流，大小不随时间变化但方向随时间发生变化的电流是交流，A错误；正弦式交流电的峰值是有效值的eq\r(2)倍，并不是所有交流电的峰值都是有效值的eq\r(2)倍，B错误；理想变压器没有能量损失，输出的功率等于输入功率，C错误；远距离输电采用特高压，可以减小输电电流，从而降低输电线路中的损耗，D正确。3.第五代移动通信技术，简称5G。5G将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、自动驾驶技术等将一一实现。5G应用3300MHz～5000MHz频段的无线电波传送信号，相比于现有的4G(1880MHz～2635MHz频段)而言，5G所应用的无线电波(D)A．频率更低B．在真空中的传播速度更大C．在真空中的传播速度更小D．在真空中的波长更短【解析】5G应用3300MHz～5000MHz频段的无线电波传送信号，4G应用1880MHz～2635MHz频段的无线电波传送信号，则5G信号的频率比4G信号高，A错误；根据麦克斯韦电磁场理论，可知任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，B、C错误；由公式c＝λf知5G信号的频率比4G信号高，则波长比4G信号短，D正确。4.浙福线的投运让福建电网实现了从500千伏超高压到1000千伏特高压的跨越，福建从此进入“特高压”时代。在输送功率不变、不考虑其他因素影响的情况下，采用“特高压”输电后，输电线上的电压损失减少到“超高压”的(C)A．10% B．25%C．50% D．75%【解析】输电的电流为I＝eq\f(P,U)，损失的电压为ΔU＝IR＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))R，在输送功率不变、不考虑其他因素影响的情况下，从500千伏超高压到1000千伏特高压，即输电电压变为原来的2倍，则输电电流变为原来的一半，有ΔU′＝eq\f(1,2)ΔU，故选C。5.高级轿车配备有ABS(Anti-lockBrakingSystem)防抱死制动系统，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环(每秒可达5～10次)，始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩，以获得最佳的制动效果，防止车轮完全被抱死。已知一装有ABS的轿车沿直线运动刹车后匀减速运动，经过3s停止，它在停止前最后一秒的位移为5m，以下说法中正确的是(A)A．该轿车刹车后共滑行45mB．该轿车刹车的加速度大小为2m/s2C．该轿车刹车时的速度大小为15m/sD．该轿车刹车停止全程的平均速度大小为54m/s【解析】采用逆向思维，汽车刹车过程的逆过程是初速度为零的匀加速运动，研究最后一秒的过程，根据x1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)，得刹车的加速度大小为a＝10m/s2，v＝at＝30m/s，B、C错误；汽车刹车后共滑行的距离为，逆向思维x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×10×32m＝45m，A正确；该轿车刹车停止全程的平均速度大小eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)＝eq\f(45,3)m/s＝15m/s，D错误。6.据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍，开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.8倍。一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶，前方55m处有一只流浪狗卧在公路上，该司机因用手机微信抢红包2s后才发现危险，然后立即紧急刹车，以10m/s2的加速度做匀减速运动，根据以上提供的信息可知(C)A．若流浪狗一直静卧着，也不会被汽车撞到B．刹车3s后，汽车通过的距离为15mC．若汽车距流浪狗15m时开始刹车，流浪狗开始以4m/s的速度向前奔跑，则流浪狗将摆脱厄运D．若汽车距流浪狗15m时开始刹车，流浪狗开始以4m/s的速度向前奔跑，则流浪狗仍难逃厄运【解析】设汽车的初速度为v0，司机的反应时间为Δt，反应时间内的位移为Δx，汽车刹车时加速度的大小为a，刹车直至汽车停止运动的位移为x，则有v0＝72km/h＝20m/s，Δx＝v0Δt＝20×2m＝40m，x＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)＝eq\f(400,2×10)m＝20m，则可得汽车的总位移x′＝x＋Δx＝60m>55m，因此，若流浪狗一直静卧着，会被汽车撞到，故A错误；设汽车从开始刹车到停止所用的时间为t，可得t＝eq\f(v0,a)＝2s，因此可知，汽车刹车后2s就已经停止运动，因此刹车3s后，汽车通过的距离为20m，故B错误；根据以上分析可知，汽车距流浪狗15m时，汽车开始刹车，若此时流浪狗开始以4m/s的速度向前奔跑，设流浪狗的速度为v1，汽车与流浪狗共速时所用的时间为t1，则有v0－at1＝v1，解得t1＝1.6s，设此过程中汽车的位移为x1，流浪狗的位移为x2，则有x1＝v1t1－eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝19.2m，x2＝v1t1＝6.4m，显然x1<x2＋15m＝21.4m，因此可知，在两者共速时汽车还未追上流浪狗，则流浪狗将摆脱厄运，故C正确，D错误。7.(多选)“奋斗者号”是我国自主研制的目前世界上下潜能力最强的潜水器之一。假设某次海试活动中，“奋斗者号”从距海面深H处以某一初速度竖直上浮，并从此时刻开始计时，做匀减速直线运动，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则下列说法正确的是(BC)A．上浮时的初速度为eq\f(H,2t)B．上浮时的初速度为eq\f(2H,t)C．在t0(t0<t)时刻距离海平面的深度为eq\f(Ht－t02,t2)D．在t0(t0<t)时刻距离海平面的深度为eq\f(Ht－t02,t\o\al(2,0))【解析】由平均速度可知eq\f(v0,2)t＝H，解得上浮时的初速度为v0＝eq\f(2H,t)，选项A错误，B正确；上浮的加速度为a＝eq\f(0－v0,t)＝－eq\f(2H,t2)，则在t0(t0<t)时刻距离海平面的深度为h＝H－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v0t0＋\f(1,2)at\o\al(2,0)))＝H－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2H,t)t0－\f(1,2)×\f(2H,t2)t\o\al(2,0)))＝eq\f(Ht－t02,t2)，选项C正确，D错误。故选BC。8.(多选)高压、特高压输电是减小电能损失的有效方法，我国在这方面已经走到了世界前列。如图所示为远距离输电的示意图，图中变压器均为理想变压器，输电线总电阻r＝50Ω。用户可等效为图中的滑动变阻器。已知u＝200eq\r(2)sin(100πt)V，n3n4＝501，用户额定电压为220V，正常情况下用户消耗的总功率为110kW。下列说法正确的是(BD)A．变压器T1的输入功率为125kWB．滑动变阻器的阻值R＝0.44ΩC．升压变压器匝数比n1n2＝1225D．当滑动变阻器触头向上滑动时，输电效率升高【解析】当用户端正常工作消耗的总功率为P0＝110KW时，降压变压器副线圈中的电流为I4＝eq\f(P0,U0)＝eq\f(11×104,220)A＝500A，由理想变压器的工作原理可知eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I3)得I3＝10A，输电线上损失的功率为Pr＝Ieq\o\al(2,3)r＝102×50W＝5000W，则变压器T1的输入功率为P＝P0＋Pr＝110＋5kW＝115kW，A错误；根据公式P＝eq\f(U2,R)得滑动变阻器得阻值为R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,11×104)Ω＝0.44Ω，B正确；由u＝200eq\r(2)sin(100πt)V得，升压变压器原线圈两端电压为U1＝200V，则升压变压器中的电流为I1＝eq\f(P,U1)＝eq\f(115×103,200)＝575A，则升压变压器原副线圈的匝数之比eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(I3,I1)＝eq\f(10,575)＝eq\f(2,115)，C错误；发电厂的输电效率为η＝eq\f(U1I1－I\o\al(2,3)r,U1I1)＝1－eq\f(n1,n2)×eq\f(I2r,U1)当滑动变阻器触头向上滑动时，输电电流增大，I2增大，则输电效率增加，D正确；故选BD。9.某品牌汽车前轮胎，厂家建议的标准胎压为2.40bar(1.0bar＝100kPa)。某人购买该品牌汽车时，汽车胎压监测系统在仪表盘上显示左前轮胎压及温度如图甲所示。车辆使用一段时间后保养汽车时，发现仪表盘上显示左前轮胎压及温度如图乙所示。车胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变。(1)保养时，左前轮胎是否有漏气；(2)若要使左前轮车胎在保养时胎压恢复到厂家建议的标准胎压2.40bar，需要充入一定量的同种气体，充气过程中车胎内温度视为不变，求充入气体质量和车胎内原有气体质量之比。【答案】(1)有漏气的情况(2)eq\f(1,7)【解析】(1)车胎内体积可视为不变，由查理定律得eq\f(p1,273＋t1)＝eq\f(p2,273＋t2)代入数据可得eq\f(240,300)＝eq\f(p2,280)解得p2＝224kPa＝2.24bar故前轮胎有漏气的情况。(2)设轮胎体积为V，充气过程可理解为，压强为p3＝2.1bar，体积为V3的气体，一次性压缩为p＝2.4bar，体积为V的气体，且过程中温度不变根据玻意耳定律有p3V3＝pV解得V3＝eq\f(pV,p3)代入数据可得V3＝eq\f(8,7)V故可得eq\f(Δm,m)＝eq\f(V3－V,V)＝eq\f(\f(1,7)V,V)＝eq\f(1,7)。10.5G自动驾驶是基于5G通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控，相较传统“单车式”无人驾驶，具有革命性演进。通常，无人驾驶单靠传感器，视野局限在100～300米，有了5G技术加持，相当于有了“千里眼”的感知能力。同时，5G网络超低延时的特性，让“汽车大脑”可以实时接收指令，极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆5G自动驾驶测试车，在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为v1＝8m/s，B车的速度大小为v2＝20m/s，如图所示。当A、B两车相距x0＝28m时，B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动)，加速度大小为a＝2m/s2，从此时开始计时，求：(1)A车追上B车之前，两者相距的最大距离？(2)A车追上B车所用的时间？(3)如果是“单车式”无人驾驶，B车刹车后A车要0.5s才开始刹车，在题设条件下，为避免两车相撞，则A车的加速度应满足什么条件？【答案】(1)64m(2)16s(3)aA≥0.258m/s2【解析】(1)当A、B两车速度相等时，相距最远，根据速度关系可得v1＝v2－at1代入数据，可得t1＝eq\f(v2－v1,a)＝eq\f(20－8,2)s＝6s此时有xA＝v1t1＝48mxB＝v2t1－eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20×6－\f(1,2)×2×62))m＝84m则有Δxm＝xB＋x0－xA＝(84＋28－48)m＝64m。(2)B车刹车停止运动所用的时间为t0＝eq\f(v2,a)＝eq\f(20,2)s＝10s所发生的位移为xB＝eq\f(v\o\al(2,2),2a)＝eq\f(202,2×2)m＝100m此时有xA＝v1t0＝80m则xA<x0＋xB可见此时A车并未追上B车，而是在B车停止后才追上，之后A车的运动时间为t2＝eq\f(x0＋xB－xA,v1)＝eq\f(28＋100－80,8)s＝6s故可得时间为t＝t0＋t2＝16s。(3)B刹车后A做0.5s匀速直线运动，位移为xA0＝v1×0.5m＝4m当A车刹车减速至0时刚好追上B车时(此时B车速度为0)，A车的加速度最小，即有eq\f(v\o\al(2,2),2a)＋x0＝eq\f(v\o\al(2,1),2aA)＋xA0代入数据解得aA＝eq\f(8,