1、1规律方法四 社会、科技和生活中的高考热点一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分1古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍.1800 多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移直到 16 世纪，伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾并通过“比萨斜塔试验” ，向世人阐述他的观点对此进行了进一步的研究，通过实验来验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿
2、中记录的一组实验数据如下：时间单位(t) 1 2 3 4 5 6 7 8距离单位(x) 32 130 298 526 824 1192 1600 2104伽利略对上述的实验数据进行了分析，并得出了结论，下列是伽利略得出的结论的是( )Av tv 0at B. k xT2Cv v 2ax D. k2t 20x1t21 x2t2 x3t2322018南京、盐城市第二次联考如图甲所示为某公司研制的“双动力智能型救援机器人”(又被网友称为“麻辣小龙虾”)，其长长的手臂前端有二个对称安装的“铁夹” ，在某次救援活动中， “麻辣小龙虾”用铁夹恰好竖直抓取到重量为 G 的长方形水泥制品，水泥制品在空中处于静
3、止状态，如图乙所示，下列说法正确的是( )A水泥制品受到的摩擦力大小一定等于 GB水泥制品受到的摩擦力方向可能竖直向下C若铁夹的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力变大D若增大铁夹对水泥制品的挤压，水泥制品受到的摩擦力变大32018洛阳市高三模拟地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域进一步探测发现在地面 P 点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示假设该地区岩石均匀分布且密度为 ，天然气的密度远小于 ，可忽略不计如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为 g；由于空腔的存在，现测得 P点处的重力加速度大小为 kg(k1)已知引力常量为 G，球形空腔的球
4、心深度为 d，则此球形空腔的体积是( )A. B.kgdG kgd2G2C. D. 1 k gdG 1 k gd2G4(多选)2018黔东南州二模中国是陀螺的故乡，在我国典籍帝京景物略(明崇祯八年)中提到：“陀螺者，木利如小空钟，中实而无一柄，绕以鞭之，是而无竹尺，转转无复往往，转之疾，正如卓立地上，顶光旋转” 现实中，如图所示，若有一圆锥形陀螺，其过轴线的截面为等腰直角三角形，其转动“无复” ，且角速度为运动中陀螺转动轴总保持“卓立”(竖直)，上表面半径为 r.欲让旋转的陀螺从光滑桌面上水平飞出，且飞出过程中恰好不与桌子相碰设陀螺底端顶点离开桌面的瞬间，其水平速度为 v0，陀螺上各点相对桌面
5、的最大线速度为 v.则下列说法正确的是( )Av 0 Bv 0gr2 grCv Dvr 2r2 grgr252018绍兴模拟“反向蹦极”是蹦极运动中的一种类型，如图所示，将弹性绳拉长后固定在运动员上，并通过外力作用使运动员停留在地面上，当撤去外力后，运动员被“发射”出去冲向高空，为了研究“反向蹦极”的运动过程，在运动员身上装好了传感器若运动员始终沿竖直方向运动并视为质点，忽略弹性绳质量与空气阻力已知运动员及所携带的设备的总质量 m50 kg，上升过程中传感器显示的 5 个时刻的数据如下表所示，下列说法正确的是( )时刻 0 t1 t2 t3 t4位移/ m 0 4 5 6 18弹力/ N 3
6、000 1 000 500 0 0速度/( ms1 ) 0 4 15 5 10 4 15 0A.弹性绳的最大弹性势能为 9 000 JB运动员在最高点时合力为零C撤去外力瞬间，运动员的加速度大小为 60 m/s2D运动员速度最大的位置离出发点的距离约为 5.5 m62018大连市高三模拟随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图( a)所示，被测量转子的轮齿(具有磁性)每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图( b)所示下列说法正确的是( )3A霍尔电
7、压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的B若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷C在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度 c 越大，产生的霍尔电压越高D若转速表显示 1800 r/min，转子上齿数为 150 个，则霍尔传感器每分钟输出 12 个脉冲信号7(多选)2018河南模拟从国家海洋局获悉，2018 年我国将发射 3 颗海洋卫星，它们将在地球上方约 500 km 高度的轨道上运行该轨道经过地球两极上空，所以又称为极轨道(图中虚线所示)由于该卫星轨道平面绕地球自转轴旋转，且旋转方向与地球绕太阳公转的方向相同，则这种卫星轨道叫太阳同步轨道下列说法中正确的是
8、( )A海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直B海洋卫星绕地球运动的周期一定小于 24 hC海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能D海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比8(多选)2018湖南省永州市三模如图所示为静电除尘机原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极和集尘极加上高压电场，使尘埃带上负电，尘埃只在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，达到除尘目的，图中虚线为电场线(方向未标出)不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则( )A电场线方向由集尘极指向放电极B图中 A 点场强小于 B 点场强C尘埃在迁移过程
9、中电势能减小D沿水平方向进入的尘埃在迁移过程中可以做类平抛运动49(多选)2018洛阳市一模如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 AC 板间，虚线中间不需加电场，带电粒子从 P0处以速度 v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 D 形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )A加速粒子的最大速度与 D 形盒的尺寸无关B带电粒子每运动一周被加速一次C带电粒子每运动一周 P1P2等于 P2P3D加速电场方向不需要做周期性的变化102018北京市海淀区三模基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别
10、技术目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示指纹的凸起部分叫“嵴” ，凹下部分叫“峪” 传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据根据文中信息，下列说法正确的是( )A在峪处形成的电容器电容较大B充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大C在峪处形成的电容器放电较慢D潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响二、计算题
11、：本题共 4 小题，共 50 分11. (12 分)2018北京市通州区一模两个氘核( H)聚变时产生一个氦核( He，氦的21 32同位素)和一个中子，已知氘核的质量为 M，氦核( He)的质量为 m，中子的质量为 m0.以上32质量均指静质量，不考虑相对论效应(1)请写出核反应方程并求两个氘核聚变反应释放的核能 E；(2)为了测量产生的氦核( He)的速度，让氦核垂直地射入磁感应强度为 B 的匀强磁场32中，测得氦核在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，已知氦核的电荷量为 q，氦核的重力忽略不计，求氦核的速度 v 及氦核做圆周运动的周期 T；(3)要启动这样一个核聚变反应，必须使氘核(
12、H)具有足够大的动能，以克服库仑斥力21而进入核力作用范围之内选无穷远处电势能为零，已知当两个氘核相距为 r 时，它们之间的电势能 Epk (k 为静电力常量)要使两个氘核发生聚变，必须使它们之间的距离接e2r近到 r0，氘核的重力忽略不计那么，两个氘核从无穷远处以大小相同的初速度相向运动发生聚变，氘核的初速度 v0至少为多大？512. (12 分)2018蚌埠三模图 a 为自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭图 b 为感应门的俯视图，A 为传
13、感器位置，虚线圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为 d，最大移动速度为 v0，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为 d，不计门及门框的厚度(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；(2)若人以 v0的速度沿图中虚线 s 走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动 的距离，那么设定的传感器感应距离应为多少？d2(3)若以(2)的感应距离设计感应门，欲搬运宽为 d 的物体(厚度不计)，并使物体中间74沿虚线 s 垂直地匀速通过该门(如图 c)，物体的移动速度不能超过多少？613. (12 分)2018济南市历城二中
14、模拟如图所示是一段 U 形盘山公路的俯视图，AB段是倾斜直轨道，倾角为 8，B 处比 A 处高 h14 m，BC 段可看做水平面内的半圆轨道，圆心为 O，半径 r10 m，A、B、C 三点都在轨道中心线上一辆质量 m2 000 kg 的救援车在轨道 AB 上做匀加速运动，已知路宽 d10 m，救援车与轨道 AB 之间的动摩擦因数 0.5，救援车通过轨道 BC 时，轨道对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的 k 倍，k2.25，救援车通过 A 点时速度大小 vA5 m/s，重力加速度 g 取 10 m/s2，不计空气阻力，行驶时要求汽车不打滑( sin80.14， cos80.99)(1)若救援车沿弯
15、道 BC 的中心线匀速行驶，恰好以最大速度安全通过弯道，则在 AB 段，牵引力的大小是多少？(2)若救援车从 B 点进入弯道，在弯道上做匀速圆周运动，以最短时间安全从 C 点驶离弯道，则在 AB 段，牵引力做的功为多少？(计算结果保留 3 位有效数字)14. (14 分)2018北京市西城区一模全球首创超级电容储能式现代电车在中国宁波基地下线，如图 1 所示这种电车没有传统无轨电车的“长辫子”和空中供电网，没有尾气排放，乘客上下车的几十秒内可充满电并行驶几公里，刹车和下坡时可把部分动能转化成电能回收储存再使用(1)图 2 所示为超级电容器充电过程简化电路图，已知充电电源的电动势为 E，电路中的
16、电阻为 R.图 3 是某次充电时电流随时间变化的 it 图象，其中 I0、T 0均为已知量a类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，我们学习了用 vt 图象求位移的方法请你借鉴此方法，根据图 3 所示的 it 图象，定性说明如何求电容器充电所获得的电荷量；并求出该次充电结束时电容器所获得的电荷量 Q；b请你说明在电容器充电的过程中，通过电阻 R 的电流为什么会逐渐减小；并求出电容器的电容 C.(2)研究发现，电容器储存的能量表达式为 CU2，其中 U 为电容器两端所加电压，C 为12电容器的电容设在某一次紧急停车中，在汽车速度迅速减为 0 的过程中，超级电容器两极间电势差由 U1迅速增大到 U
17、2.已知电车及乘客总质量为 m，超级电容器的电容为 C0，动能转化为电容器储存的电能的效率为 .求电车刹车前瞬间的速度 v0.规律方法四 社会、科技和生活中的高考热点1.D 伽利略最初猜想沿斜面向下运动物体的速度与时间成正比，但是速度无法测量，7伽利略推论位移与时间的平方成正比， x at2，即比较 k 即可，D 选项12 x1t21 x2t2 x3t23正确2A 水泥制品受到重力和摩擦力作用，处于平衡状态，摩擦力的和与重力大小相等，方向相反，A 选项正确，B 选项错误；若“铁夹”抓住水泥制品的位置稍向上移，水泥制品受力仍然平衡，受到的摩擦力不变，C 选项错误；若增大铁夹对水泥制品的挤压，水泥
18、制品出于静止状态受力仍然平衡，受到的摩擦力不变，D 选项错误3D 假设该地区岩石均匀分布，没有空腔，则地面质量为 m 的物体受到的重力为mg，空腔存在的情况下，重力为 kmg，填满后的空腔部分引起的引力为(1 k)mg，根据万有引力定律，(1 k)mg ，解得， V ，D 选项正确G Vmd2 1 k gd2G4AD 陀螺离开桌面后做平抛运动，水平方向上， r v0t，竖直方向上， r gt2，12联立解得， v0 ，A 选项正确，B 选项错误；陀螺上的点当转动的线速度与陀螺的水平gr2分速度的方向相同时，对应的速度最大， v r ，C 选项错误，D 选项正确gr25A 运动员运动过程中，机械
19、能守恒，在运动员运动到最高点的过程中，弹性势能转化为重力势能， E mgh501018 J9 000 J，弹性绳的最大弹性势能为 9 000 J，A 选项正确；运动员在最高点时弹力为零，合力为重力 mg，B 选项错误；撤去外力瞬间，运动员受到竖直向上的弹力 3 000 N，重力 mg500 N，合力 F2 500 N，加速度 a50 m/s2，C 选项错误；当弹簧弹力等于重力时，运动员速度最大，离出发点的距离为 5 m，D选项错误6B 根据左手定则可知，载流子受磁场力而偏转，A 选项错误；如果元件中的载流子是负电荷，根据左手定则可知，载流子向前端偏转，前端电势低，B 选项正确；根据载流子受力平
20、衡和电流的微观表达式可知，霍尔电压 UH ，在其它条件不变的情况下，BInqc霍尔元件的厚度 c 越大，产生的霍尔电压越低，C 选项错误；轮齿每次经过霍尔元件时，会引发一次脉冲，则每分钟脉冲数量为 270 000 个，D 选项错误7AB 海洋卫星的轨道平面绕地球自转轴旋转，位于地球两极上空，地球的同步卫星轨道在地球赤道平面内，与地球自转轴平行，故两轨道平面相互垂直，A 选项正确；万有引力提供向心力， G m 2r，海洋卫星的高度小于地球同步卫星的高度，周期小于地Mmr2 (2T)球同步卫星的周期 24 h，B 选项正确；海洋卫星和同步卫星的质量未知，故无法比较两者的动能，C 选项错误；根据开普
21、勒第三定律可知，行星的轨道半径的三次方与周期二次方的比值与中心天体有关，海洋卫星绕地球转动，地球绕太阳转动，两者的比值不同，D 选项错误8AC 尘埃带负电，在电场力的作用下向集尘极迁移，则电场线方向由集尘极指向放电极，A 选项正确；根据电场线的疏密程度表示场强的强弱，故 A 点场强大于 B 点场强，B选项错误；尘埃在迁移过程中，电场力做正功，根据功能关系可知，电势能减小，C 选项正确；尘埃受到的电场力不是恒力，不可以做类平抛运动，D 选项错误9BD 粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力， qvB m ，最大速度 v ，v2R qBRm与 D 形盒的尺寸有关，A 选项错误；粒子在电场中被加速，
22、每运动一周被加速一次，B 选项正确；粒子运动半径 r ，半径逐渐增大，且每加速一次带来的半径增大量不恒定，故mvqBP1P2不等于 P2P3，C 选项错误；粒子总是同方向加速，加速电场方向不需要做周期性的变化，D 选项正确10B 指纹的凸起部分叫“嵴” ，凹下部分叫“峪” ，峪处与极板间距大，根据电容的8决定式 C 可知，电容器电容小，电压一定的情况下，电荷量小，放电快，A、C 选项 S4 kd错误；嵴处，电容大，电荷量大，B 选项正确；潮湿的手指头与传感器之间有水，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，会影响指纹解锁，D 选项错误11(1)2 H He n (2 M m m0)c221 32
23、10(2) (3) eqBRm 2 mqB kMr0解析：(1)根据质量数和电荷数守恒可知，该聚变的核反应方程：2 H He n.21 32 10核反应过程中的质量亏损 m2 M( m m0)根据爱因斯坦质能方程可知，释放的核能 E mc2(2 M m m0)c2.(2)氦核在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， qvB m .v2R解得氦核的速度 v .qBRm周期 T .2 Rv 2 mqB(3)两氘核碰撞过程中，动量守恒，反应前后系统的动量为零发生核反应时的动能全部转化为电势能2 Mv k .12 20 e2r0解得， v0 e .kMr012(1) (2) d (3) v0v20
24、d 23解析：(1)分析题意可知，门开启过程中，先做加速后做减速运动，加速度大小相等根据运动学公式可知，2 d.v202a解得加速度 a .v20d(2)左右门移动 的距离，做加速运动，所需时间d2t .v0a人以 v0的速度做匀速运动，感应距离 l v0t.联立解得 l d.(3)根据几何关系可知，宽 d 的物体到达门框的过程中，每扇门至少要移动 d 的距74 78离每扇门经过两个阶段的运动，加速运动阶段的位移为 ，时间 t1 .d2 v0a减速运动阶段的位移为 d.38d v0t2 at .38 12 2解得 t2 .d2v0要使门移动 d，使用的时间 t t1 t2 .74 3d2v09
25、物体运动的速度不能超过 vm v0.lt 2313(1)1.4710 4 N (2)1.5310 6 J解析：(1)救援车恰好安全通过弯道，在 B 点时，最大径向静摩擦力提供向心力，kmg m .v2Br代入数据解得 vB15 m/s.救援车在轨道 AB 上做匀加速运动，根据速度位移公式可知，v v 2 a .2B 2Ahsin根据牛顿第二定律可知，F mgsin mg cos ma.联立解得， F1.4710 4 N.(2)分析可知，救援车圆周运动的轨迹与内侧半圆路面相切时半径最大，半径越大，行驶速度越大，运动时间越短根据几何关系可知， R2 r2 2.R (rd2)救援车在 B 点时，根据
26、牛顿第二定律可知，kmg m .v2r由 A 到 B 过程，根据动能定理可知，W mgh mg cos mv2 mv .hsin 12 12 2A联立解得牵引力做功 W1.5310 6 J.14(1)a.0.22 I0T0 b.0.22I0T0E(2) C0 U2 U21m解析：(1)a.电容器充电所获得的电荷量等于 i t 图线和横纵轴所围的面积图 3 中的图象约为 22 小格每一小格的面积 S0 I0 T0 I0T0.110 110 1100电容器所获得的电量 Q I0T00.22 I0T0.22100b电容器充电时，通过 R 的电流 i ， U 为电容器两端的电压E UR随着电容器上电荷量的增大， U 增大，电流 i 减小充电结束时，电容器两端电压等于电源的电动势，E U.电容的定义 C .QU联立解得，电容 C .0.22I0T0E(2)动能转化为电容器储存的电能，根据能量守恒定律可知，mv C0U C0U .12 20 12 2 12 21解得电车刹车前瞬间的速度 v0 .C0 U2 U21m
