特色小卷4 估算类问题-【精彩三年】2024高考物理汇编与名师优创特色63卷教师用书word（新教材）

特色小卷4　估算类问题 [时间：15分钟] 一、方法与策略 1．先估后算 嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G＝6.67×10-11 N·m2/kg2，地球质量m1＝6.0×1024 kg，月球质量m2＝7.3×1022 kg，月地距离r1＝3.8×105 km，月球半径r2＝1.7×103 km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200 km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为(　　) A．16 m/s　　　　　　　　B．1.1×102 m/s C．1.6×103 m/s D．1.4×104 m/s 2．重估轻算 杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400 W，LED灯功率为180 W，若更换4 000盏高压钠灯，则一个月可节约的电能约为(　　) A．9×102 kW·h B．3×105 kW·h C．6×105 kW·h D．1×1012 kW·h 3．算估技巧 2021年2月，执行我国火星探测任务的天问一号探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105 m。已知火星半径约为3.4×106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则天问一号的停泊轨道与火星表面的最远距离约为(　　) A．6×105 m B．6×106 m C．6×107 m D．6×108 m 二、核心素养视角下的数量级计算和估算问题 1．立足物理观念、突出数量级意识 土星最大的卫星叫“泰坦”，每16天绕土星一周，其公转轨道半径为1.2×106 km。已知引力常量G＝6.67×10-11 N·m2/kg2，则土星的质量约为(　　) A.5×1017 kg B．5×1026 kg C．7×1033 kg D．4×1036 kg (多选)太阳辐射的总功率约为4×1026 W，其辐射的能量来自聚变反应。在聚变反应中，一个质量为1 876.1 MeV/c2(c为真空中的光速)的氘核(H)和一个质量为2 809.5 MeV/c2的氚核(H)结合为一个质量为3 728.4 MeV/c2的氦核(He)，并放出一个X粒子，同时释放大约17.6 MeV的能量。下列说法正确的是(　　) A．X粒子是质子 B．X粒子的质量为939.6 MeV/c2 C．太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4×109 kg D．太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6 MeV/c2 2．基于科学思维、彰显常识性建模 已知普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s，电子的质量为9.11×10-31 kg，一个电子和一滴直径约为4 μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为(　　) A．10-8 B．106 C．108 D．1016 3．强调科学探究、凸显证据和解释 如图所示，照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动，已知图中双向四车道的总宽度约为15 m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的，则运动的汽车(　　) A．所受的合力可能为0 B．只受重力和地面的支持力作用 C．最大速度不能超过25 m/s D．所需的向心力由重力和支持力的合力提供 特色小卷4　估算类问题 1．C　解析：根据G＝m可得v＝＝ m/s≈1.6×103 m/s。 评价：本题考查学生对万有引力知识的理解和圆周运动的基本应用，属于常见模型。对于建立起物理方程，绝大多数学生可以说是驾轻就熟，但学生看到这样的量级计算，就会感到力不从心，导致结果出错。本题是一道考查物理观念与数值演算的综合题，侧重估算思维，数值计算前应该先想一想环绕速度可能的范围，不可能是汽车就能达到的速度，也不可能超过第一宇宙速度，这种先估后算的策略可以规避繁杂的运算，有效提高准确率。估算是高级的科学思维方式，数值计算是基础的学科能力，对于估与算的关系，一定要辩证统一看待。 2．B　解析：每天可节约的电能W＝(400－180) W×4 000×10 h＝8.8×106 W·h，故每月可节约电能为8.8×106 W·h×30≈3×105 kW·h。 评价：此类型问题并非第一次出现在浙江真题中，渊薮可以追溯到2012年LED灯取代白炽灯背景下全国可节约多少电的经典问题。此题相对经典题要简单一些，因为不需要根据实际社会问题估算全国有多少亿用户。本题核心在于一天灯只亮10小时左右，而不是24小时，数值计算难度很小，重点在于根据实际情况进行估值，重心在估不在算。聪明的学生观察选项就能发现解题的端倪，因为A、D项与B、C项数量级相差甚远