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114．轰炸机进行实弹训练，在一定高度沿水平方向匀速飞行，某时刻释放炸弹，一段时间后击中竖直悬崖上的目标P点。不计空气阻力，下列判断正确的是A．若轰炸机提前释放炸弹，则炸弹将击中P点上方B．若轰炸机延后释放炸弹，则炸弹将击中P点下方C．若轰炸机在更高的高度提前释放炸弹，则炸弹仍可能击中P点D．若轰炸机在更高的高度延后释放炸弹，则炸弹仍可能击中P点【答案】C【考查内容】本题以轰炸机进行实弹训练为情境，主要考查运动的合成和分解以及抛体运动规律等知识。侧重考查理解能力，要求考生深刻理解平抛运动的等时性原理，运用运动合成与分解的方法解决实际问题。体现运动观念、建立平抛运动模型等物理核心素养的考查。【试题分析】由题意可知，炸弹若提前释放，水平位移增大，在空中的运动时间变长，应落在P点下方，反之落在上方，故选项A、B错误；炸弹若从更高高度释放，将落在P点上方，若要求仍击中P点，则需要更长的运动时间，故应提前释放，因此选项C正确，若延后释放，将击中P点上方，因此选项D错误。本题的解题关键是平抛运动的等时性原理和运动合成与分解的方法的应用。【教学建议】教学应加强审题能力训练，引导学生理解题中“提前”“延后”的含义；加强建模能力训练，引导学生根据题意建立平抛运动模型，会画示意图；弄清物理规律中变与不变的物理量以及分析推理的方法；进行变式训练克服思维定势，善于把与平抛运动相关的物理问题进行拓展变化，如速度变化、击中目标位置改变以及极值问题等。15．为了减少污染，工业废气需用静电除尘器除尘，某除尘装置如图所示，其收尘极为金属圆筒，电晕极位于圆筒中心。当两极接上高压电源时，电晕极附近会形成很强的电场使空气电离，废气中的尘埃吸附离子后在电场力的作用下向收尘极运动并沉积，以达到除尘目的。假设尘埃向收尘极运动过程中所带电量不变，下列判断正确的是A．金属圆筒内存在匀强电场B．金属圆筒内越靠近收尘极电势越低C．带电尘埃向收尘极运动过程中电势能越来越大D．带电尘埃向收尘极运动过程中受到的电场力越来越小【答案】D【考查内容】本题以处理工业废气中的静电除尘器为素材，主要考查静电场，电场线，电场强度、电场力、电势能、电势等知识。侧重考查理解能力，要求考生对电场的相关概念的联系和区别有清楚的认识。体现物质观念、运动观念、能量观念、模型建构与STSE等物理核心素养的考查。【试题分析】根据图像信息可知除尘器内电场在水平面上的分布类似于负点电荷电场，电场线方向由收尘极指向电晕极，故A错误；逆电场线方向，电势变高，故越靠近收尘极，电势越高，因此B错误；尘埃带负电后受电尘埃收集器净化气体含尘气体电晕极收尘极2场力作用向收尘极运动，电场力做正功，电势能越来越小，故C错误；离电晕极越远，场强越小，尘埃带电量不变，电场力越小，故D正确。本题的解题关键是建构电场模型，理解电场力的性质和能的性质的特点。【教学建议】教学应加强读图能力训练，引导学生从图中较多的信息中找出重要内容，如本题中的“+”“－”极；加强建模能力训练，引导学生由实际情景构建电场模型；联系实际，关注社会问题，将之与物理知识联系起来，培养学生理解能力；善于把与电场相关的物理问题进行拓展变化，如尘埃带电量变化以及电源交直流问题等。16．课堂上，老师准备了“∟”型光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示（截面图）方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角θ的最大值为A．30°B．45°C．60°D．90°【答案】A【考查内容】本题是以三个圆柱形积木在“∟”型光滑木板上处于平衡状态为情境，主要考查共点力的平衡等知识。侧重考查推理能力，要求考生深刻理解共点力的平衡条件，运用特殊值法解决实际问题。体现相互作用观念与科学推理等物理核心素养的考查。【试题分析】若θ取任意角结合各圆柱的受力情况进行计算，数学运算过程繁琐不易得到结果，而考虑临界情况，取特殊值进行分析，可简化过程。θ取0°时，下面两圆柱之间将会分开，无法稳定，应适当增大θ以保持系统稳定，此时下面两圆柱之间有弹力；当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时，对应的θ为最小值；继续增大θ，右圆柱和上圆柱之间弹力减小，若θ太大，此两圆柱将分开，临界情况为θ取30°时，左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上，保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态，此时与右圆柱间相互接触且无弹力，故A正确。本题的解题关键是应用共点力的平衡条件，灵活选取研究对象，运用特殊值法解决问题。【教学建议】教学过程中，应加强学生对多种解题方法的训练，对共点力作用下的平衡问题，应用多种方法特别是极限法、特殊值法进行分析计算；加强推理能力训练，找到多个研究对象之间的联系，加强对非常规研究对象如非质点问题的训练等；对受力平衡进行拓展训练，如求倾角的最小值、圆柱的个数更多情况等。17．位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜（FAST）。通过FAST测得水星与太阳的视角为θ（水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角），如图所示。若最大视角的正弦值为k，地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，则水星的公转周期为A．32k年B．31k年C．3k年D．32()1kk年【答案】C【考查内容】本题以利用“中国天眼”观察水星为载体，主要考查万有引力定律及其应用。侧重考查推理能力，要求考生理解视角的定义，运用天体运动规律结合三角函数推理解决实际问题。体现运动观念、科学推理、STSEθθ水星FAST太阳3等物理核心素养的考查，彰显中国正能量，渗透爱国主义教育，增强民族自豪感。【试题分析】本题应先理解最大视角的定义，即此时观察者与水星的连线应与水星轨迹相切，由三角函数可得sinθ=r水r地，结合题中已知条件sinθ=k，由万有引力提供向心力GmMr2=4π2mrT2，联立可以解得C正确；也可结合开普勒第三定理求解。若在运算过程中出错，可能错选A或B，若把最大视角错认为水星与太阳的连线垂直于观察者与太阳的连线时的视角，会错选D。本题的解题关键是正确理解最大视角的定义，运用天体运动规律结合三角函数进行推理。【教学建议】教学中要重视天体基本模型的教学，注重引导学生从匀速圆周运动的向心力、功能关系等不同角度理解问题，让学生深刻理解这种模型，更起到以点带面、建构知识框架的作用；教学应加强审题能力训练，引导学生理解题中“视角”的定义；引导学生理解并掌握有关天体围绕中心天体运动的动力学本质，了解有关天体运动中的基本常识，并会利用相关公式进行推理；加强天体运动相关问题的拓展变化，如木星的最大视角等。18．我国对中微子的研究处于世界领先地位，大亚湾反应堆中微子实验工程获国家自然科学奖一等奖。太阳发生核反应时会放出大量中微子及能量。假设太阳释放的能量是由“燃烧氢”的核反应1401214HHe+2e+2v提供，式中v为中微子，这一核反应平均每放出2个中微子相应释放28MeV的能量。已知太阳每秒约辐射2.8×1039MeV的能量，地球与太阳间的距离约为1.5×1011m，则地球表面与太阳光垂直的每平方米面积上每秒接收到中微子数目的数量级为A．1011B．1014C．1017D．1020【答案】B【考查内容】本题以大亚湾反应堆中微子实验工程获国家自然科学奖一等奖为背景，主要考查核反应方程，结合能、质量亏损、聚变反应等知识。侧重考查应用数学处理物理问题的能力，要求考生理解物理模型，能进行估算。体现能量观念、模型建构与科学推理等物理核心素养的考查，彰显中国正能量，渗透爱国主义教育，增强民族自豪感。【试题分析】由题中条件可算得太阳每秒放出2×2.8×103928=2×1039个中微子，中微子向四面八方辐射，成球面形状分布，地表上每平方米每秒可接收到的数目为2×10394πr日地2≈7×1014，故B正确。【教学建议】教学中应加强建模能力训练，引导学生根据题意建立能量球形分布模型；加强数学运算能力的训练，特别是估算能力，可结合其他天体的有关数值进一步进行估算训练。19．为了进一步探究课本中的迷你小实验，某同学从圆珠笔中取出轻弹簧，将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端套上笔帽，用力把笔帽往下压后迅速放开，他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。不计空气阻力，忽略笔帽与弹簧间的摩擦，在弹簧恢复原长的过程中A．笔帽一直做加速运动B．弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C．弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D．弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率4【答案】CD【考查内容】本题以课本中迷你小实验为载体，主要考查位移、速度和加速度，功和功率，动量、动能定理及其应用等知识，侧重考查理解能力，要求考生理解力与运动的关系以及功、功率和冲量等概念。体现运动观念、相互作用观念、能量观念与建立轻弹簧模型等物理核心素养的考查。【试题分析】弹簧恢复原长的过程中，笔帽向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度与速度反向，笔帽做减速运动，选项A错误；笔帽向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对笔帽作正功，重力方向向下，与位移反向，对笔帽做负功，由于笔帽动能增加，所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功，时间相同，根据功率的定义，选项D正确；弹簧对桌面虽然有弹力，但没有位移，所以不做功，选项B错误；由于轻弹簧质量不计，所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力，作用时间相同，冲量大小相等，选项C正确。本题的解题关键是正确分析各过程的力与运动的关系，理解各物理概念、公式的确切含义以及适用条件。【教学建议】教学应加强审题能力训练，引导学生理解题中“轻弹簧”的含义；教学中要注重引导学生理解物理概念如“功”“功率”“冲量”等；引导学生根据题意建立弹簧模型，对与弹簧相关问题的过程与状态分析应加强训练，要注意培养学生分析物体的运动过程中各物理量的变化的能力。对多过程运动相关的物理问题进行拓展变化，如运动对象离开弹簧后的过程研究、弹簧水平放置等。20．如右图，空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框所受安培力F随时间t变化关系的图中，可能正确的是【答案】BCD【考查内容】本题以线框穿越磁场为情境，主要考查安培力、安培力的方向，匀强磁场中的安培力，楞次定律等知识。侧重考查推理能力，要求考生综合运用电磁感应的相关规律，在具体的物理过程中推理出安培力随时间变化的关系。体现运动观念、相互作用观念与科学推理等物理核心素养的考查。【试题分析】线框受重力作用加速下落，进入与离开磁场时受到安培力作用。若安培力等于重力，线框做匀速运动，此时vm＝mgRB2L2，完全进入后只受重力，线框加速，刚要离开时的速度大于完全进入时的速度，故安培力大于重力，因此选项A错误；若线框进入磁场时恰好重力等于安培力，完全进入后只受重力，线框加速，离开磁场时AtFOCtFODtFOBtFO5安培力大于重力，速度减小，故选项B正确；若重力小于安培力，由B2L2Rv-mg=ma可知，线框做加速度减小的减速运动，安培力随速度的减小而减小，完全进入后只受重力，线框加速，离开磁场时安培力大于重力，速度减小，进入过程与离开过程可能安培力变化情况可能完全相同，故选项C正确；若进入时重力大于安培力，由mg-B2L2Rv=ma，则做加速度减小的加速运动，离开磁场时安培力大于重力，做加速度减小的减速运动，选项D正确。本题的解题关键是正确分析物理过程与状态，会结合图像进行定性分析和半定量分析推理判断。【教学建议】教学应加强读图能力训练，引导学生如何从图中获取信息，关注图中的差异点；加强对学生结合图像进行分析推理的训练，会对涉及到力学、电磁学的多个概念和规律进行分析推理；还应将与线框穿越磁场的物理问题进行拓展变化，如速度－时间等图像与线框水平运动、受外力匀变速运动或不同的线框磁场边界等。21．如图，M、N两点处于同一水平面，O为M、N连线的中点，过O点的竖直线上固定一根绝缘光滑