2023届二轮复习通用版 热点情境 课件

这是一份2023届二轮复习通用版 热点情境 课件，共60页。PPT课件主要包含了ABD，ACD等内容，欢迎下载使用。

应用创新一　新冠肺炎类
应用创新二　航天技术类
应用创新三　科技发展类
应用创新四　环境保护类
应用创新五　体育运动类
情境化试题具有选材灵活、形态复杂、立意新颖的特点，是考查考生物理学科核心素养的重要载体．该类试题信息量一般较大，以与人们生活息息相关的热点以及科学实例为背景组织材料并提出问题，信息给予的方式也不尽相同，既有以语言文字给出的，也有同时应用图象、公式、图表等给出的．把对物理必备知识与关键能力的考查融入日常生活与现代科技中．该类试题乍一看高、新、深，但所用的知识都不会超出我们平常所用的知识，有的甚至非常简单．
解决情境化试题，要细心研究题目展示的前后情境，弄清有用或无用的实际背景，弄清题目中的情境所涉及的问题与我们高中物理的哪种模型符合，通过分析、判断，弄清物理过程，然后运用相应的物理知识得出正确的结论．备考中要切实加强理解能力、推理能力和综合分析能力的培养，尤其是培养从情境材料中抽象、概括、构建物理模型的能力，这是解决该类问题的关键．
〔背景资料〕无接触配送、植保和种植无人机资料一　在抗击新型冠状病毒性肺炎疫情的特殊时期，美团外卖在全国范围率先推出“无接触配送”服务，无接触配送是为了抗击新型冠状病毒性肺炎疫情，在特殊时期推出的应急措施．无接触配送是指将商品放置到指定位置，如公司前台、家门口，通过减少面对面接触，保障用户和骑手在收餐环节的安全．
资料二　为保证玉米按时播种和虫害防治，一些地区试行了在玉米种植区使用植保无人机对种植玉米、喷洒农药防治玉米的病虫害及自然灾害进行有效的监测．植保无人机，又名无人飞行器，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人飞机由飞行平台(固定翼、直升机、多轴飞行器)、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等．
〔命题预测〕1．(2022·江苏常州一模)疫情期间，我国人民通过戴口罩来阻断疫情传播，体现了“人人为我、我为人人”的优良传统和守望相助的家国情怀．口罩中间层的熔喷布是一种用绝缘材料做成的带有静电的超细纤维布，它能阻隔几微米的病毒，这种静电的阻隔作用属于(　　)A．尖端放电B．静电屏蔽C．静电感应和静电吸附D．静电感应和静电屏蔽
【解析】　熔喷布带有静电，由于静电吸附作用，能将带电颗粒与病毒吸附，使病毒不能通过熔喷布从而阻断病毒的传播，因此这种静电的阻隔作用属于静电感应和静电吸附，故A、B、D错误，C正确．
2．(2022·江苏镇江模拟)为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测．红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号．图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62 eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于n＝2激发态的氢原子提供的能量为(　　)A．10.20 eVB．2.89 eVC．2.55 eVD．1.89 eV
【解析】　由于E3－E2＝－1.51 eV－(－3.40 eV)＝1.89 eV，E4－E3＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，因此最少应使处于n＝2激发态的氢原子吸收能量后跃迁到n＝4的能级，然后再自发跃迁到n＝3的激发态同时释放出能量为E4－E3＝0.66 eV的光子，该光子可被红外测温仪捕捉．最少应给处于n＝2激发态的氢原子提供的能量为E4－E2＝－0.85 eV－(－3.40 eV)＝2.55 eV，A、B、D错误，C正确．
3．(2022·浙江精创预测)全国多地在欢迎援鄂抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪，寓意为“接风洗尘”．某次仪式中，两条水柱从两辆大型消防车中斜向上射出，左右两条水柱从同一高度射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为45°和30°，两条水柱恰好在最高点相遇，不计空气阻力和水柱间的相互影响，则左右两条水柱射出时的速度大小之比为(　　)
4．(2022·河南郑州一模)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量．某运送防疫物资的班列，由质量相等的一节车头和30节车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F1，倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F2．若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则(　　)A．F1∶F2＝1∶1B．F1∶F2＝14∶1C．F1∶F2＝15∶1D．F1∶F2＝9∶1
5．(2022·河北培优强化训练试卷(二))2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作．武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：
废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出．流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积．空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是(　　)A．带电粒子所受洛伦兹力方向水平向左B．正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的C．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D．只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量
6．(2022·吉林延边质检)在抗击新冠疫情过程中，智能送餐机器人发挥了重要的作用．如图所示，某次送餐机器人给10 m远处的顾客上菜，要求全程餐盘保持水平，菜碗不能相对餐盘移动．已知，菜碗与餐盘之间的动摩擦因数为0.25，机器人上菜最大速度为2.5 m/s．机器人加速、减速运动过程中看成匀变速直线运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝10 m/s2．求：
(1)机器人的最大加速度；(2)机器人上菜所用的最短时间．【答案】　(1)2.5 m/s2　(2)5 s【解析】　(1)设菜碗(包括菜)的质量为m，以最大加速度运动时，菜碗和托盘保持相对静止，由牛顿第二定律得：Ff＝ma则：Ff≤Fm＝μmg解得：a≤μg＝0.25×10 m/s2＝2.5 m/s2即最大加速度：am＝2.5 m/s2．
同理，减速运动时间：t3＝t1＝1 s位移x3＝x1＝1.25 m匀速运动位移：x2＝d－x1－x3＝(10－1.25－1.25)m＝7.5 m所以最短时间：t＝t1＋t2＋t3＝5 s．
〔背景资料〕一、火箭发射技术资料一　中国的航天事业起步于20世纪五六十年代．1970年4月24日，第一颗人造地球卫星“东方红”1号在酒泉发射成功，中国成为世界上第五个发射卫星的国家．近10年来，中国的航天科技取得了举世瞩目的成就，在卫星发射技术、探月技术和载人航天方面有着国际领先水平．中国的“长征”系列火箭是世界上发射成功率最高的运载火箭之一，可与美国的“大力神”和俄罗斯的“质子”系列火箭相媲美．
二、空间站建设资料二　中国在2011年9月29日发射了天宫一号目标飞行器．天宫一号分别与随后发射的神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船交会对接．2016年9月15日22时04分12秒在酒泉卫星发射中心成功发射天宫二号空间实验室．2017年，天舟一号货运飞船与天宫二号对接．从而使中国掌握了交会对接技术，为开展中国的空间站建设奠定了基础．2020年6月初，中国国家航天局公布了建设空间站的新计划．
三、探月工程资料三　中国探月工程分“绕、落、回”三步走，2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，标志着绕月和落月任务已圆满完成．嫦娥五号将完成我国探月工程三步走中“回”的任务．嫦娥五号将突破一系列关键技术，并携带月球岩石样本回到地球．嫦娥五号探测器全重8.2吨，由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成．
四、中国北斗卫星导航系统资料四　2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空．这颗在北斗卫星家族排名55位的北斗三号最后一星，也是北斗三号系列的第三颗地球同步轨道卫星．中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统．北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信能力，已经具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒．
五、天问一号、天眼、黑洞、宇宙探索资料五　2020年4月24日第五个中国航天日启动仪式上，国家航天局正式发布备受瞩目的中国首次火星探测任务被命名为“天问一号”．火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一，一直以来都是人类深空探测的热点．
资料六　由我国天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成的500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”，于2016年9月25日落成启用．它是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜．综合性能是著名的射电望远镜阿雷西博的十倍．截至2019年8月28日，500米口径球面射电望远镜已发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星．2020年1月11日，500米口径球面射电望远镜通过国家验收，正式投入运行．
2019年11月28日凌晨，国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现．依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)，研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法．这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新．
〔命题预测〕1．(2022·安徽名校联盟2月质检)2021年12月9日下午3：40宇航员王亚平时隔8年再次在太空授课！这次“天空课堂”是王亚平、翟志刚、叶光富三名宇航员共同参与，王亚平担任主讲，另外两人配合讲课并解答问题，他们在空间站内生动地演示了一系列完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距离地球表面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船内的宇航员的加速度大小为(　　)
2．(2022·福建福州3月质检)2021年12月9日下午，航天员王亚平等天空授课时，在演播室主持人给同学们提出下列思考题“航天员站在舱外机械臂上，一只手拿一个小钢球，另一只手拿一根羽毛，双手用同样的力，向同一方向抛出，预定距离两米，小钢球和羽毛哪个先抵达？”假设力的作用时间相同，那么正确的结论是(　　)A．小钢球先到达B．羽毛先到达C．同时到达D．无法判定【解析】　根据动量定理，可得Ft＝mv，依题意，同样的力和相同的作用时间，小钢球的质量大于羽毛的，所以v钢球＜v羽毛，易知羽毛先到达．故选B．
3．(2022·福建泉州三模)2021年12月9日，神舟十三号乘组进行天宫授课，如图为航天员叶光富试图借助吹气完成失重状态下转身动作的实验，但未能成功．若他在1 s内以20 m/s的速度呼出质量约1 g的气体，可获得的反冲力大小约为(　　)A．0.01 NB．0.02 NC．0.1 ND．0.2 N
【解析】　由动量定理，Ft＝mv，解得F＝0.02 N，由牛顿第三定律可知，可获得的反冲力大小约为0.02 N，选项B正确．
4．(2022·北京丰台区期末)如图所示，我国航天员在“天宫课堂”演示喝再生水的过程中，我们看到水滴呈球形漂浮在空间站内，处于完全失重状态．下列在地面上运动过程中的物体也处于此状态的是(　　)A．沿水平方向抛出的小钢球B．沿水平面加速行驶的火车C．沿斜面匀速滑下的小木块D．沿竖直方向减速下降的电梯
【解析】　沿水平方向抛出的小钢球只受重力作用，加速度为g，为完全失重状态，选项A正确；沿水平面加速行驶的火车竖直方向加速度为零，不是完全失重状态，选项B错误；沿斜面匀速滑下的小木块，加速度为零，不是完全失重状态，选项C错误；沿竖直方向减速下降的电梯，加速度向上，处于超重状态，选项D错误．
5．(2022·四川绵阳二诊)北京时间2021年12月9日，“天宫课堂”开讲，中国航天员再次进行太空授课．空间站绕地心做近似圆周运动，轨道距离地面高度约3.9×102 km，地球半径约6.4×103 km，质量约为6.0×1024 kg，引力常量6.67×10－11 N·m2/kg2，则在“天宫课堂”授课的约60 min时间内，空间站在轨道上通过的弧长约(　　)A．7.7×103 kmB．7.7×104 kmC．2.8×103 kmD．2.8×104 km
7．(多选)(2022·安徽合肥一模)2021年10月16日，神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员送入太空．航天员进驻天和核心舱，开启了为期半年的在轨驻留，将开展机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作，进一步验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术．天和核心舱距离地面的高度约400 km，绕地球的运动可近似为圆周运动，运动一周约1.5 h．已知引力常量6.67×10－11 N·m2/kg2，地球半径约6 400 km．
根据以上信息可估算出(　　　)A．地球的质量B．核心舱的运行速度C．核心舱所受地球的引力D．核心舱所处位置的重力加速度
8．(2022·华中师大一附中联考)2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，10月16日6时56分，载人飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接．空间站组合体在离地400 km左右的椭圆轨道上运行，如图所示，
不计一切阻力，以下说法正确的是(　　)A．空间站组合体运动到远地点时的速度最大B．空间站组合体运动到近地点时的加速度最小C．空间站组合体的椭圆轨道半长轴小于地球同步通讯卫星的轨道半径D．空间站组合体沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中，机械能不守恒
〔背景资料〕一、光刻机 5G资料一　光刻机，又名掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等．常用的光刻机是掩膜对准光刻，一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序．光刻，意思是用光来制作一个图形，在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移到光刻胶上的过程或将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程．
资料二　2020年我国将全面进入万物互联的商用网络新时代，即5G时代．所谓5G是指第五代通信技术，采用3 300～5 000 MHz(1 M＝106)频段的无线电波．现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1 880～2 635 MHz．未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bitspersecnd的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G网络的50～100倍．
二、受控热核反应资料三　2019年十大科技成果之一，被誉为“人造太阳”的新一代可控核聚变研究装置“中国环球流二号”装置整体安装启动．中科院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5 000万度持续时间最长的等离子体放电．
托卡马克是一环形装置，通过约束电磁波驱动，环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外排列着环向场线圈和极向场线圈，其中欧姆线圈的作用一是给等离子体加热以达到核聚变所需的临界温度；二是产生感应电场用以等离子体加速．同时，极向场线圈通电后提供的极向磁场与环向场线圈通电后提供的环向磁场将高温等离子体约束在真空室内，促使核聚变的进行．
〔命题预测〕1．(2022·山东二模)光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高．“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术．如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193 nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为(　　)A．161 nmB．134 nmC．93 nmD．65 nm
2．(2022·山东烟台期末)许多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．指纹的凸起部分叫作“嵴”，凹下部分叫作“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，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同．
此时传感器给所有的电容器充电达到同一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图象数据．根据以上信息，下列说法中正确的是(　　)A．电容器在充电过程中是把电能转化成化学能B．在嵴处形成的电容器放电较快C．在峪处形成的电容器充电后电荷量较小D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响
【解析】　电容器在充电过程中是把电能转化成电场能和磁场能，选项A错误；根据平行板电容器的电容决定式，在嵴处形成的电容器电容较大，在峪处形成的电容器电容较小，根据题述电容值较小的电容器放电较快，可知在嵴处形成的电容器放电较慢，选项B错误；由电容定义，C＝Q/U可知，在峪处形成的电容器充电后电荷量较小，选项C正确；潮湿的手指“嵴”和“峪”与传感器之间形成的电容发生变化，所以潮湿的手指对指纹识别有影响，选项D错误．
3．(2022·浙江嘉兴模拟)预碰撞安全预警系统(PCS)是智能技术在汽车安全性上的重要应用．如图所示，后车PCS系统配备的微波雷达发射毫米级电磁波(毫米波)，并利用传感器和电子控制单元对前车反射的毫米波进行收集与运算，当系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，则(　　)A．毫米波的频率比可见光高B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象C．后车发射的毫米波频率高于前车反射后接收到的频率D．前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流
【解析】　可见光的波长范围是400～760 nm，所以毫米波的波长大于可见光，毫米波的频率比可见光低，选项A错误；由于毫米波波长远小于汽车的线度，毫米波遇到前车时不会发生明显衍射现象，选项B错误；只有两车相互靠近时，才有可能发生碰撞，根据多普勒效应，当两车相互靠近时，接收到的波动频率增大，所以后车发射的毫米波频率低于前车反射后接收到的频率，选项C错误；由于电磁波实质上是变化的电磁场，金属板可以视为线框，金属板中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，所以前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流，选项D正确．
〔背景资料〕一、沙尘、水污染问题资料一　环境问题是中国21世纪面临的最严峻挑战之一，保护环境是保证经济长期稳定增长和实现可持续发展的基本国家利益．环境问题解决得好坏关系到中国的国家安全、国际形象、广大人民群众的根本利益，以及全面小康社会的实现．为了防止自然环境的恶化，对山脉、绿水、蓝天、大海、丛林的保护就显得非常重要．
具体地讲，保护环境包括防止工业生产排放的“三废”(废水、废气、废水源污染渣)、粉尘、放射性物质以及产生的噪声、振动、恶臭和电磁微波辐射，交通运输活动产生的有害气体、液体、噪声，海上船舶运输排出的污染物，工农业生产和人民生活使用的有毒有害化学品，城镇生活排放的烟尘、污水和垃圾等造成的污染；对已污染的大地(土地、山峦、陆架)强化治理，减少排放，用自然结合人工的方法恢复健康环境．
二、新能源问题资料二　新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一，将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础．1．风能无论是总装机容量还是新增装机容量，全球都保持着较快的发展速度，风能将迎来发展高峰．2．生物质能有望在农业资源丰富的热带和亚热带普及，主要问题是降低制造成本，生物乙醇、生物柴油以及二甲醚燃料应用值得期待．
3．太阳能随着中国国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升，光伏发电成本会逐步下降，未来中国国内光伏容量将大幅增加．4．汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联，国家大力推广混合动力汽车，汽车新能源战略开始进入加速实施阶段，开源节流齐头并进．
资料三　未来的几种新能源：海洋波浪能．这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源．据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9亿千瓦．在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地．尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值．第四代核能源：正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭，此时，会产生高当量的冲击波以及光辐射能．这种强大的光辐射能可转化为热能，如果能够控制正反物质的核反应强度，来作为人类的新型能源，那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命．
〔命题预测〕1．(2022·山东高三月考)近年来，我国加大了环境治理，践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，沙尘天气明显减少．现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动．已知风对沙尘的作用力表达式为F＝αρAv2，其中α为常数，ρ为空气密度，A为沙尘颗粒的截面积，v为风速．设沙尘颗粒为球形，密度为ρ0，半径为r，风速竖直向上，重力加速度为g，则v的表达式为(　　)
2．(多选)某化工厂为检测污水排放量，技术人员在排污管末端安装一台污水流量计，如图所示，该装置由非磁性绝缘材料制成，长、宽、高分别为a＝1 m、b＝0.2 m、c＝0.2 m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B＝1.25 T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，带负离子的污水以某一速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个金属板间的电压U＝1 V．
下列说法中正确的是(　　　)A．金属板M的电势高，金属板N的电势低B．污水中离子浓度对电压表的示数有影响C．污水的流量(单位时间内流出的污水体积)Q＝0.16 m3/sD．电荷量为1.6×10－19 C的离子，流经该装置时受到的静电力F＝8.0×10－19 N
3．(多选)(2022·重庆联考)某质量m＝1 500 kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54 km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54 km/h＜v≤90 km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v＞90 km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保．若该小
汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图象如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为f＝1 250 N．
已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，t0时刻后保持恒定功率行驶至第11 s末．则在这11 s内，下列判断正确的是(　 　)A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0＝6 sB．电动机输出的最大功率为60 kWC．汽车的位移为165 mD．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105 J
【解析】　根据题给的汽车的牵引力F随运动时间t变化的图象可知，t0＝6 s时刻牵引力突变，所以汽车第一次切换动力引擎时刻t0＝6 s，选项A正确；在0～6 s时间内，汽车在恒定牵引力F1＝5.0×103 N作用下，做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F1－f＝ma，v6＝at0，联立解得：a＝2.5 m/s2，v6＝15 m/s．t0＝6 s时刻切换动力引擎后牵引力为F2＝6.0×103 N，电动机输出的最大功率为Pm＝F1·v6＝75 kW，选项B错误；
4．金山银山不如绿水青山，治理污染，净化空气成为共识．如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压为U0的高压直流电源相连．质量为m、电荷量为－q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．通过调整两板间距d可以改变收集效率η．当d＝d0时η＝64%(即离下板0.64d0范围内的尘埃能够被收集)．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．
(1)求尘埃在电场中运动的加速度大小；(2)如图乙所示，假设左侧距下板y处的尘埃恰好能到达下板的右端边缘，请写出收集效率的表达式，并推测收集效率为100%时，上、下两板间距的最大值dm；
〔背景资料〕第24届冬季奥林匹克运动会，又称2022年北京冬季奥运会，在2022年2月4日至2022年2月20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行．这是中国历史上第一次举办冬季奥运会，北京、张家口同为主办城市．
北京冬季奥运会设7个大项，15个分项，109个小项．北京将承办所有：短道速滑、速度滑冰、花样滑冰、冰球、冰壶冰上项目．张家口承办自由式滑雪、冬季两项、越野滑雪、跳台滑雪、北欧两项(越野滑雪、跳台滑雪)、无舵雪橇、有舵雪橇、钢架雪车(俯式冰橇)、单板滑雪、高山滑雪等项目．
〔命题预测〕1．(2022·北京西城期末)有一种叫“旋转飞椅”的游乐项目(如图所示)．钢绳的一端系着座椅，另一端固定在水平转盘上．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．
当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内．将游客和座椅看作一个质点，不计钢绳的重力，以下分析正确的是(　　)A．旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力B．根据v＝ωr可知，坐在外侧的游客旋转的线速度更大C．根据Fn＝mω2r可知，“飞椅”转动的角速度越大，旋转半径越小D．若“飞椅”转动的角速度变大，钢绳上的拉力大小不变
【解析】　旋转过程中，游客和座椅受到重力、拉力作用，向心力是重力和拉力的合力，故A错误；根据v＝ωr可知，坐在外侧的游客的旋转半径较大，线速度更大，故B正确；“飞椅”转动的角速度越大，“飞椅”做圆周运动所需的向心力越大，向心力由重力与拉力的合力提供，则钢绳上的拉力变大，钢绳与竖直方向的夹角变大，旋转半径变大，故C、D错误．
2．(2022·吉林模拟)2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛在张家口举办，滑雪跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示．跳台滑雪运动员在助滑路段获得高速后从起跳区水平飞出，不计空气阻力，起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分，
用Δv、E、Ek、P表示运动员在空中运动的速度变化量、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用t表示运动员在空中的运动时间，下列图象中可能正确的是(　　)
3．(2022·江苏镇江期中)罚球是篮球比赛的重要得分手段，如图所示，运动员进行两次罚球，第一次篮球出手瞬间速度沿a方向，第二次沿b方向，两次出手位置相同且都从同一位置进入篮筐，忽略空气阻力影响．下列说法正确的是(　　)A．篮球上升至最高点时处于超重状态B．每次重力对篮球做功的功率均先减小后增大C．篮球两次落入篮筐时的速度方向相同D．篮球出手后到投入篮筐的时间可能相等
【解析】　篮球上升至最高点时，重力加速度向下，是完全失重状态，A错误；篮球做斜抛运动，可以分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动，竖直方向上速度先减小后增大，根据P＝Gvy，可知重力的功率先减小后增大，B正确；两次做斜抛运动的出手瞬间的速度方向不同，则两次运动的轨迹不同，瞬时速度的方向是该点的轨迹的切线方向，都从同一位置进入篮筐，所以两次落入篮筐时的速度方向不同，C错误；
两次做斜抛运动的出手瞬间的速度方向不同，两次运动的轨迹不同，到达最高点的高度不同，从最高点到进入篮筐做平抛运动，则下落的时间不同，从抛出到最高点的逆过程也是平抛运动，则运动的时间也是不同，即篮球出手后到投入篮筐的时间不可能相等，D错误．
4．跳台滑雪是勇敢者的运动．如图所示，滑雪者着专用滑雪板，在助滑道AB上获得一定速度后从B点沿水平方向跃出，在空中飞行一段时间后着落，这项运动极为壮观．已知滑雪者和滑雪板的总质量为m＝60 kg，斜坡BC倾角为θ＝45°，B点距水平地面CD的高度h＝20 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．
(1)若滑雪者水平跃出后直接落到地面上，求滑雪者在空中运动的时间t0；(2)为使滑雪者跃出后直接落到地面上，滑雪者在B点跃出时的速度v0应满足什么条件？(3)若滑雪者跃出后直接落到斜坡上，试推导滑雪者和滑雪板落到斜坡时的总动能Ek随空中运动时间t的变化关系．
(3)设滑雪者平抛运动的水平距离和下落高度分别为x、y，落到斜坡时的水平和竖直分速度分别为vx、vy，则
5．(2020·山东高考)单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°．某次练习过程中，运动员以vM＝10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α＝72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道．图乙为腾空过程左视图．该运动员可视为质点，不计空气阻力，重力加速度的大小g取10 m/s2，sin 72.8°＝0.96，cs 72.8°＝0.30．求：
(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；(2)M、N之间的距离L．【答案】　(1)4.8 m　(2)12 m
【解析】　(1)在M点，设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1，由运动的合成与分解规律得v1＝vMsin 72.8°　①设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1，由牛顿第二定律得mgcs 17.2°＝ma1　②
联立①②③式，代入数据得d＝4.8 m．　④
(2)在M点，设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2，由运动的合成与分解规律得v2＝vMcs 72.8°　⑤设运动员在ABCD面内平行AD方向的分加速度为a2，由牛顿第二定律得mgsin 17.2°＝ma2　⑥