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3医疗器械类教师用书VIP

热点情境3医疗器械类1.熔喷布具有的独特的超细纤维结构增加了单位面积纤维的数量和表面积，具备很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性，使其成为医用口罩及N95口罩的最核心的材料。工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。当熔喷布的厚度变薄导致介电常数变小时(B)A．极板间的电场强度变大B．极板上所带的电荷量减少C．平行板电容器的电容变大D．有自b向a的电流流过灵敏电流计【解析】因为接在恒压直流电源上，所以电容器极板的电势差不变，上、下两个极板位置均固定，两极板之间的距离不变，根据E＝eq\f(U,d)可得，极板间的电场强度不变，A错误；根据C＝eq\f(εrS,4πkd)可得，介电常数变小，电容变小，C错误；根据Q＝CU可得，电容变小，极板的电势差不变，极板上所带的电荷量减少，电容器放电，有自a向b的电流流过灵敏电流计，B正确，D错误。2.规范佩戴医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一、合格的医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图，以下说法正确的是(B)A．图片中的口罩为不合格产品B．图片中水滴形状的成因与液体表面张力有关C．图片中水滴与口罩间附着层内水分子比水滴内部分子密集D．该材料对所有的液体都是不浸润的【解析】根据题意合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，如图所示水没有浸润到口罩内侧，所以照片中的口罩一定为合格产品，故A错误；如图所示，小水滴为球形是由于液体表面张力造成的，照片中附着层内分子比水的内部稀疏，表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，故B正确，C错误；浸润与不浸润现象是相对的，所以该材料不是对所有的液体都是不浸润的，故D错误。3.下列图中，哪一种是非接触式测量温度的仪器(A)A.利用测定物体红外线作的电子体温计B.根据液体热胀冷缩原理制作的体温计C.根据热电偶原理制作的热电偶温度计D.利用热敏电阻辐射制作的“测温枪”【解析】自然界中的一切物体都会向外辐射红外线，温度越高辐射的红外线越强，利用红外测量不需要直接接触，故A正确；B、C、D项图中温度计都需要直接接触才能进行准确测量，故B、C、D错误。4.测体温用的额温枪的相关参数如下表所示，下列说法正确的是(B)工作温度：0～45℃(建议16～35℃)电源：2节1.5V干电池(每节电池的内阻约为0.5Ω)工作电流：50mA待机电流：<10μA测量时间：1s显示精度：0.1℃量程：0～60℃(超出35～42℃精度下降)A.额温枪工作时，电池组两极间的电压为3VB．额温枪工作时，电路中每通过1C电荷，每节电池都能把1.5J化学能转化为电能C．额温枪工作时，电源的输出功率为150mWD．若换用两节充满电的800mAh充电电池，则最多可测温约为320次【解析】额温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源的电动势，故电池组两极间电压小于3V，故A错误；每节电池的电动势为1.5V，根据电动势的定义可以知道电路中每通过1C电荷，消耗的电能为W＝qE＝1×1.5J＝1.5J，则有1.5J的化学能转化为电能，故B正确；额温枪工作时电源消耗的总功率为P＝2EI＝2×1.5V×50mA＝150mW，电源的输出功率小于电源消耗的总功率，故C错误；若换用两节充满电的800mAh的充电电池，最多可测温的次数为n＝eq\f(800mAh,50mAs)＝eq\f(800×3600,50)＝5.76×104次，故D错误。5.红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染(不用接触被测物体)的特点。下列说法中正确的是(C)A．红外线也属于电磁波，其波长比红光短B．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线C．红外测温枪能测温度与温度越高的人体辐射的红外线越强有关D．红外线比可见光频率大【解析】红外线也属于电磁波，其波长比红光长，故A错误；所有物体都辐射红外线，只是不同温度的物体辐射的红外线强度不同，故B错误；温度越高的物体，辐射的红外线越强，传感器接收到不同强度的红外线即能测出不同人体的温度，故C正确；红外线比可见光的波长长，频率较小，故D错误。6.安全生活离不开安检，近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的CT成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置和大小，且不会对身体健康造成影响。现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外的安装检测金属的安检门。根据以上信息可知，下列说法中正确的是(C)A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的C．人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的【解析】安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，选项A错误；安检门的金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的，选项B错误；人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像，选项C正确，D错误。7.物理学和计算机技术的发展推动了医学影像诊断技术的进步。彩色超声波检测仪，简称彩超，工作时向人体发射频率已知的超声波，当超声波遇到流向远离探头的血流时探头接收的回波信号频率会降低，当超声波遇到流向靠近探头的血流时探头接收的回波信号频率会升高。利用计算机技术给这些信号加上色彩，显示在屏幕上，可以帮助医生判定血流的方向、流速的大小和性质。计算机辅助X射线断层摄影，简称CT。工作时X射线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，部分射线穿透人体被检测器接收。由于人体各种组织的疏密程度不同，检测器接收到的射线就有了差异，从而可以帮助医生诊断病变。根据以上信息，可以判断下列说法中正确的是(A)A．彩超工作时利用了多普勒效应B．CT工作时利用了波的衍射现象C．彩超和CT工作时向人体发射的波都是纵波D．彩超和CT工作时向人体发射的波都是电磁波【解析】根据多普勒效应的原理可知，彩超工作利用的是超声波的多普勒效应，故A正确；CT工作利用的是X射线穿透不同组织后的强度不同，与衍射无关，故B错误；彩超发射的是超声波，超声波是机械波；CT发射的是X射线，X射线是电磁波，电磁波是横波，故C、D错误。8.(多选)口罩是一种卫生用品，一般戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气。为了佩戴舒适，口罩两边的弹性绳的劲度系数比较小，某同学将弹性绳拆下，当弹性绳下端悬挂一块橡皮擦时，弹性绳的长度为30cm，悬挂两块相同的橡皮擦时，弹性绳的长度为40cm，如图所示。当弹性绳下端悬挂一支笔时，弹性绳的长度为35cm。若弹性绳满足胡克定律，且弹性绳始终在弹性限度内，不计弹性绳受到的重力。则下列说法正确的是(ACD)A．弹性绳的原长为20cmB．弹性绳的劲度系数为10N/mC．一支笔受到的重力是一块橡皮擦受到的重力的1.5倍D．将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，弹性绳长45cm【解析】设弹性绳原长为L0，弹性系数为k，橡皮擦重力为G1，一支笔的重力为G2，由胡克定律可知G1＝k(30－L0)×10－2,2G1＝k(40－L0)×10－2，G2＝k(35－L0)×10－2，联立解得L0＝20cm，G2＝1.5G1，无法计算k，故AC正确，B错误；将一块橡皮擦和一支笔一起挂在弹性绳下端时，由胡克定律可知G2＋G1＝k(x－L0)×10－2，解得x＝45cm，故D正确。故选ACD。9.(多选)医用口罩的熔喷布经过驻极处理，在保证常规滤材的物理碰撞阻隔作用的基础上，增加了静电吸附作用，吸附可简化为如下过程：某根经过驻极处理后的滤材纤维，其两侧分别带有正负电荷，可吸附带不同电荷的污染物颗粒。某带电的颗粒物在图中A点时的速度方向如图所示，其在较短时间内被吸附到纤维附近的B点，忽略空气的作用力，在此过程中(CD)A．颗粒从A点向左偏做匀变速曲线运动B．颗粒到B点的加速度方向垂直纤维右表面向左C．颗粒在A点时的电势能一定大于在B点时的电势能D．颗粒在A点时的机械能一定小于在B点时的机械能【解析】由图可知，颗粒受电场力和重力作用，合力方向与速度方向不在一直线上，做曲线运动，由于电荷间的距离发生变化，故所受电场力发生变化，加速度发生变化，不可能做匀变速运动，A项错误；颗粒到B点，合力指向左下方，由牛顿第二定律，加速度指向左下方，B项错误；颗粒被吸附到B点，故颗粒带负电，从A点到B点过程中，电场力做正功，电势能减小，机械能增大，C、D两项正确。故选CD。10.(多选)根据图像，下列叙述正确的是(BD)A．图甲所示的远距离输电通常通过降低电压以减少电能损耗B．图乙所示的行李安检仪采用X射线来透视安检物品C．图丙所示的照相机镜头玻璃呈现的颜色是由光的偏振现象引起的D．图丁中牛顿环所成的干涉图样应为不等间距的干涉图样【解析】在输送电功率不变的情况下，电压越高，线路中的电流越小，由焦耳定律可知，高压输电能减少线路上电能的损失，故A错误；行李安检仪采用X射线来透视安检物品，X射线穿透能力比紫外线强，故B正确；照相机镜头上呈现的淡绿色是由光的干涉引起的，故C错误；将一曲率半径相当大的平凹玻璃透镜放在一平面玻璃的上面，则在两者之间形成一个厚度随直径变化的空气薄膜，空气薄膜的等厚干涉条纹是一组明暗相间的同心环，称为牛顿环。由于空气薄层厚度不是均匀增加，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故D正确。11.有一个氧气袋和一个氧气瓶，当所装氧气的压强不太大，可近似当成理想气体。它们的p－T图像如图所示．(1)如果氧气袋中的氧气质量不变，经历了1→2过程，则此过程袋中的氧气_吸热__(选填“吸热”或“放热”)；如果氧气瓶中氧气质量发生了变化，经历了1→2过程，则此时氧气瓶正在_用气__(选填“用气”或“充气”)；(2)如果氧气瓶的容积V＝30L，由于用气，氧气瓶中的压强由p1＝100atm降到p2＝50atm，温度始终保持0℃，已知标准状况下1mol气体的体积是22.4L，则使用掉的氧气分子数为_4.0×1025个__？(已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，结果保留两位有效数字)【解析】(1)1→2过程中气体的温度升高，内能增大。而氧气袋中的氧气质量不变，气体压强减小。根据理想气体状态方程可知气体体积增大，故气体对外做功。根据热力学第一定律可知此过程袋中的氧气需要吸热。如果氧气瓶氧气质量发生了变化，1→2过程中气体的温度升高，气体压强减小，由于是氧气瓶，所以体积不变。根据理想气体状态方程，氧气的质量要减小，故氧气瓶正在用气。(2)令用掉的这部分气体在p2压强下的体积为V2，温度不变，则根据理想气体状态方程有p1V＝p2(V＋V2)解得V2＝30L用掉的这部分气体在标准状况下的体积为V3＝eq\f(p2V2,p0)＝1500L所以用掉的氧气分子数为n＝eq\f(V3,22.4)×NA＝eq\f(1500,22.4)×6.0×1023＝4.0×1025个。12.如图所示，蛟龙号潜水艇是我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，其外壳采用钛合金材料，完全可以阻挡巨大的海水压强，最大下潜深度已近万米。一次无载人潜水试验中，潜水艇密闭舱内氧气温度为26.05℃时，压强为97.4千帕。若试验中密闭舱体积不变，则：(1)密闭舱内氧气温度为22.75℃时，舱内氧气的压强为多少千帕？(保留三位有效数字)(2)当密闭舱内气压降到(1)中的压强时，携带的高压氧气瓶开始向舱内充气加压，舱内压强达到正常的气压p正常＝101千帕时，氧气瓶自动停止充气。高压氧气瓶内氧气温度与舱内的氧气温度相同且始终保持22.75℃不变，求充气前、后密闭舱内的氧气密度之比。(保留三位有效数字)【答案】(1)96.3千帕(2)0.954【解析】(1)舱内氧气发生等容变化，根据查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)代入数据有eq\f(97.4,273＋26.05)＝eq\f(p2,273＋22.75)解得p2≈96.3千帕。(2)设密闭舱的体积为V，根据玻意耳定律有p2V3＝101Veq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\f(m,V3),\f(m,V))＝eq\f(V,V3)＝eq\f(p2,p正常)≈0.954。13.图甲所示的CT扫描机，其部分工作原理如图乙所示：M、N之间是加速电场，虚线框内存在垂直纸面的匀强磁场。电子从静止开始经加速电场后，垂直进入偏转磁场，最后打在靶上的P点。已知加速电压为U，磁场的宽度为d，电子的质量为m、电荷量为e，电子离开磁场时的速度偏转角为θ。求：(1)电子离开电