第二篇　四、物理情境題破譯法

匯報(bào)人：解題技巧與增分策略高考試題從原來(lái)的解題到現(xiàn)在的解決問(wèn)題，出現(xiàn)的情境題越來(lái)越多，題目情境來(lái)源于生活、生產(chǎn)、體育運(yùn)動(dòng)、科技，無(wú)情境不命題。我們分析物理情境題時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究分析。四、物理情境題破譯法1.仔細(xì)讀題，構(gòu)建物理模型明確題中所給的物理情境要解決的問(wèn)題，仔細(xì)分析該情境描述的研究對(duì)象。經(jīng)歷了什么過(guò)程？受哪些作用力？分析運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，遵循哪些規(guī)律？將此問(wèn)題和學(xué)過(guò)的知識(shí)相關(guān)聯(lián)，在大腦中調(diào)出所學(xué)過(guò)的關(guān)于這個(gè)問(wèn)題所涉及的物理知識(shí)。

2.挖掘破題關(guān)鍵解決實(shí)際問(wèn)題，根據(jù)題目展示的物理情境，建立好物理模型之后，再看看我們需要解決什么問(wèn)題，然后再次回到題目所給的信息中去挖掘破題關(guān)鍵信息，進(jìn)行二次讀題，最終查看問(wèn)題是否得到解決。3.還有一些情境題為假情境，戴著情境的帽子，把這幾句信息去掉對(duì)解題無(wú)影響，這樣的題可以去掉情境，從中直接找出關(guān)鍵信息即可。

(2024·廣東肇慶市三模)我國(guó)的特高壓直流輸電是中國(guó)在高端制造領(lǐng)域領(lǐng)先世界的一張“名片”，特別適合遠(yuǎn)距離輸電，若直流高壓線掉到地上時(shí)，它就會(huì)向大地輸入電流，并且以高壓線與大地接觸的那個(gè)位置為圓心，形成一簇如圖所示的等差等勢(shì)線同心圓，A、B、C、D是等勢(shì)線上的四點(diǎn)，當(dāng)人走在地面上時(shí)，如果形成跨步電壓就會(huì)導(dǎo)致兩腳有電勢(shì)差而發(fā)生觸電事故，則A.電勢(shì)的大小為φC>φB=φD>φAB.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為EA>EB=ED>ECC.人從B沿著圓弧走到D會(huì)發(fā)生觸電D.AB間距離等于2倍BC間距離√例1解題指導(dǎo)物理情境高壓直流輸電時(shí)，直流高壓線掉落到地上解決問(wèn)題各點(diǎn)的電勢(shì)高低、電場(chǎng)強(qiáng)度大小、人會(huì)不會(huì)觸電關(guān)聯(lián)知識(shí)等差等勢(shì)面、電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系情境破譯

國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來(lái)了強(qiáng)烈的視覺(jué)震撼。如圖所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對(duì)地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站。下列說(shuō)法正確的是A.地面基站可以建設(shè)在青藏高原上B.配重的線速度小于同步空間站的線速度C.箱體在上升過(guò)程中受到地球的引力越來(lái)越小D.若同步空間站和配重間的纜繩斷開(kāi)，配重將做向心運(yùn)動(dòng)√例2解題指導(dǎo)物理情境《流浪地球2》中的“太空電梯”解決問(wèn)題建設(shè)“太空電梯”，由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對(duì)地面靜止，利用箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站關(guān)聯(lián)知識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)線速度與角速度關(guān)系，圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析，向心運(yùn)動(dòng)、離心運(yùn)動(dòng)情境破譯

例3√解題指導(dǎo)物理情境中國(guó)古代建筑的門(mén)閂解決問(wèn)題為了啟動(dòng)門(mén)閂，施加在A上的最小水平力關(guān)聯(lián)知識(shí)受力分析，共點(diǎn)力平衡的臨界問(wèn)題情境破譯A、B恰好發(fā)生滑動(dòng)，摩擦力恰好達(dá)到最大靜摩擦力，且等于滑動(dòng)摩擦力Ff=μFN，對(duì)A、B進(jìn)行受力分析，沿運(yùn)動(dòng)方向列平衡方程，解出水平推力的最小值

(多選)(2024·浙江省三校聯(lián)考)如圖所示，是用磁聚焦法測(cè)某種離子比荷的一種裝置。離子以很小的速度從a板小孔進(jìn)入加速電場(chǎng)，從b板小孔O'水平向右射出，進(jìn)入一個(gè)極板很短、加有不大的交流電壓的電容器。不同時(shí)刻通過(guò)電容器的離子獲得不同的橫向速度，然后進(jìn)入由線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這些離子在磁場(chǎng)中沿不同的螺旋線運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)通過(guò)線圈的電流改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B，使它們經(jīng)過(guò)一個(gè)周期剛好聚焦于熒光屏上的O點(diǎn)，測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可得到比荷。下列說(shuō)法正確的有A.測(cè)量原理用到離子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期與

速度無(wú)關(guān)這一性質(zhì)B.同時(shí)刻進(jìn)入電容器中的離子運(yùn)動(dòng)軌跡相同C.線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向必須水平向右D.電容器上所加電壓也可以是恒定電壓√√例4解題指導(dǎo)物理情境磁聚焦法測(cè)某種離子比荷解決問(wèn)題測(cè)離子的比荷，改變電容器電壓為恒定電壓是否可行關(guān)聯(lián)知識(shí)帶電粒子在磁場(chǎng)中的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式情境破譯

電容器上所加電壓不可以是恒定電壓，因?yàn)槿绻呛愣妷?，將使得不同時(shí)刻進(jìn)入電容器的離子，離開(kāi)電容器進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，所有離子的運(yùn)動(dòng)軌跡都相同，故D錯(cuò)誤。

√√√例5解題指導(dǎo)物理情境電磁彈射技術(shù)解決問(wèn)題滑塊獲得的最大速度，加速過(guò)程中通過(guò)滑塊的電荷量，放電結(jié)束后極板電荷量關(guān)聯(lián)知識(shí)電容器放電動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、法拉第電磁感應(yīng)定律、電路中的電流分析、動(dòng)量定理情境破譯

(2024·山東濟(jì)寧市三模)某旋轉(zhuǎn)噴灌機(jī)進(jìn)行農(nóng)田噴灌的示意圖如圖所示，噴口出水速度的方向可調(diào)節(jié)。該噴灌機(jī)的最大功率為P=2000W，噴灌機(jī)所做功的75%轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能，噴口的橫截面積S=30cm2，水的密度ρ=1×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，π=3.14，噴口距離地面的高度h=0.55m，忽略空氣阻力，不考慮供水水壓對(duì)水速的影響。求：(1)噴灌機(jī)的最大噴水速度v；例6答案10m/s

解題指導(dǎo)物理情境旋轉(zhuǎn)噴灌機(jī)解決問(wèn)題求噴灌機(jī)的最大噴水速度；噴口出水速度方向與水平面夾角θ=30°時(shí)求噴灌機(jī)的最大噴灌面積Sm關(guān)聯(lián)知識(shí)能量守恒定律，斜拋運(yùn)動(dòng)情境破譯

(2)噴口出水速度方向與水平面夾角θ=30°時(shí)，該噴灌機(jī)的最大噴灌面積Sm(保留三位有效數(shù)字)。答案285m2

(2023·浙江1月選考·17)某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積S=100cm2、質(zhì)量m=1kg的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)氣體處于溫度TA=300K、活塞與容器底的距離h0=30cm的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時(shí)容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升d=3cm恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B?；钊３植粍?dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度TC=363K的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了ΔU=158J。取大氣壓p0=0.99×105Pa，g=10m/s2，求氣體例7(1)在狀態(tài)B的溫度；答案330K

解題指導(dǎo)物理情境探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度報(bào)警裝置解決問(wèn)題達(dá)到預(yù)設(shè)溫度報(bào)警裝置報(bào)警關(guān)聯(lián)知識(shí)查理定理，蓋—呂薩克定律，熱力學(xué)第一定律情境破譯活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)，活塞緩慢上升d=3cm恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B，經(jīng)歷什么過(guò)程；活塞保持不動(dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度TC=363K的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器，經(jīng)歷什么過(guò)程；從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了ΔU=158J，求由狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中從外界吸收熱量Q，考慮熱力學(xué)第一定律，氣體對(duì)外做功情況(2)在狀態(tài)C的壓強(qiáng)；答案1.1×105Pa

答案188J根據(jù)題意可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體對(duì)外做功，則W0=-pBΔV=-30J由熱力學(xué)第一定律有ΔU=W0+Q解得Q=ΔU-W0=188J。(3)由狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中從外界吸收熱量Q。

例8

解題指導(dǎo)物理情境粒子收集器解決問(wèn)題粒子收集器放置在距O點(diǎn)的距離，發(fā)射槍距O點(diǎn)距離，打開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)刻關(guān)聯(lián)知識(shí)帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情境破譯速率為v0的粒子在O點(diǎn)時(shí)打開(kāi)磁場(chǎng)，粒子被在K處的收集器收集，由OK⊥MN可知粒子做了半個(gè)圓周，OK=2r；速度為4v0的粒子射出瞬間打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)，粒子仍被收集，畫(huà)出粒子軌跡，連半徑，找圓心，找?guī)缀侮P(guān)系確定MO的距離；當(dāng)速率為4v0的粒子射出后運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后再打開(kāi)磁場(chǎng)開(kāi)關(guān)，粒子也能被收集，說(shuō)明粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)優(yōu)弧后到達(dá)粒子收集器，可使軌跡圓相切于MN向右移動(dòng)，使軌跡圓上的某點(diǎn)與K相交，確定N點(diǎn)位置，畫(huà)出此時(shí)軌跡圓，連半徑，找關(guān)系，確