第1讲 高考命题新情境(专题微讲PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2025年高考物理大二轮专题复习

备考前研 赢在微点 物理 大二轮 准确把握高考命题趋势 特别关注/把握趋势/技法先导 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2 第一讲　高考命题新情境 备考前研 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 命|题|分|析 　　情境是实现“四层”考查内容和“四翼”考查要求的载体，对考查和培养学生的物理学科核心素养具有关键作用。情境化试题不仅重视当下学业，更加重视知识迁移和长远发展；不仅重视低阶学习成果，更加重视高阶思维评价；不仅重视知识掌握，更加重视情感体验和价值导向。情境化试题体现了基础性、综合性、应用性和创新性的考查要求，引导学生从“解题”向“解决问题”转变。 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 一 设置教材内容情境 [例1]　(2024·广西卷)某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源E(电动势6 V，内阻不计)，电阻R1=400.0 Ω，电阻R2=200.0 Ω，电流传感器，开关S1、S2，导线若干。实验步骤如下： 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)断开S1、S2，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为5 000 Hz，则采样周期为　　　　s。  (2)闭合S1，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的I-t曲线如图乙，由图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为　　　　mA(保留3位有效数字)。  (3)保持S1闭合，再闭合S2，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为　　　　V。  2×10-4 15.0 2 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)实验得到放电过程的I-t曲线如图丙，I-t曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.018 8 C，则电容器的电容C为　 　　　μF。 图丙中I-t曲线与横坐标、直线t=1 s所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0038 C，则t=1 s时电容器两极板间电压为　　　　V(保留2位有效数字)。  4.7×103 2.8 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)采样周期为T== s=2×10-4 s。 (2)由题图乙可知开关S1闭合瞬间流经电阻R1的电流为15.0 mA。 (3)放电结束后电容器两极板间电压等于R2两端电压，根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为UC=·R2=2 V。 解析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (4)充电结束后电容器两端电压为UC'=E=6 V，故可得ΔQ=(UC'-UC)C= 0.018 8 C，解得C=4.7×103 μF。I-t图像的“面积”表示电荷量，0~1 s 内电容器释放的电荷量ΔQ=0.018 8 C-0.003 8 C=0.015 C，设t=1 s时电容器两极板间电压为UC″，得(UC'-UC″)C=ΔQ，代入数值解得UC″≈2.8 V。 解析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 　　(1)试题寻源：本题源于人教版《必修第三册》“电容器的电容”一节的拓展学习。 (2)试题在课本实验的基础上有所拓展，不仅研究了充电过程，对放电过程也进行了研究，且放电过程与电路知识结合较为紧密，放电结束时，电容器两端电压等于电阻R2两端电压。要求学生能灵活运用所学知识，由“解题”向“解决问题”转化，在考查知识的同时考查学生应用知识解决问题的能力。 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 二 设置学习探索情境 [例2]　(多选题)(2024·黑吉辽卷)如图所示， 两条“∧”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘 水平面上，间距为L，左、右两导轨面与水 平面夹角均为30°，均处于竖直向上的匀强 磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上，同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 垂直并接触良好，ab、cd的质量分别为2m和m，长度均为L。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为g，两棒在下滑过程中(　　) A.回路中的电流方向为abcda B.ab中电流趋于 C.ab与cd加速度大小之比始终为2∶1 D.两棒产生的电动势始终相等 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由于ab和cd均沿导轨下滑，则通过abcd回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，回路中的电流方向为abcda，A项正确；初始时，对ab和cd分别受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律分别有2mgsin 30°-2BILcos 30°=2ma1，mgsin 30°-BILcos 30°=ma2，可得a1=a2=-，则ab与cd加速度大小之比始终为1∶1，C项错误；当加速度趋于零时，两导体棒中的电流趋于稳定，结合C项 解析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 分析可知，ab中的电流趋于，B项正确；由于ab和cd加速度大小始终相等，则两导体棒的速度大小始终相等，则由法拉第电磁感应定律可知两导体棒产生的感应电动势大小之比始终为2∶1，D项错误。 解析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 　　(1)本试题为学习探索问题情境类型，是电磁感应中的动力学问题，两侧导轨上导体棒均沿导轨下滑是试题的亮点，要求学生用所学知识分析判断。 (2)要求学生对两导体棒产生的感应电动势、电路中的电流、导体棒受到的安培力分析和计算，再结合牛顿第二定律才能正确判断导体棒的运动情况，进而得出结论。 (3)本试题体现探究性与综合性，引导学生分析情境、建立模型、综合分析问题。 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 三 设置现实生活情境 [例3]　(2024·湖北卷)如图所示，两拖船P、Q拉 着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速 前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。 假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f， 方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为(　　) A.f B.f C.2f D.3f 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 根据题意对货船S受力分析如图甲，正交分解可知2Tcos 30°=f，解得T=f；对P受力分析如图乙，由平衡条件得Fcos θ=f+Tcos 30°，Fsin θ=Tsin 30°，整理得(Tsin 30°)2+(f+Tcos 30°)2=F2，解得F=，B项正确。 解析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 　　(1)本题以两拖船拉动货船为背景，考查平衡条件的应用。 (2)本题有两处易错点：一是由于对拖船的运动方向认识错误导致水对船的水平作用力方向分析错误；二是错误地认为拖船的动力方向沿缆绳方向。 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 四 设置前沿科技情境 [例4]　(2024·江西卷)石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能。现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子(电子)浓度。如图甲所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当I=1.00×10-3 A时，测得U-B关系图线如图乙所示，元电荷e=1.60×10-19 C，则此样品每平方米载流子数最接近(　　) 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.1.7×1019 B.1.7×1015 C.2.3×1020 D.2.3×1016 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 设样品每平方米载流子(电子)数为n，电子定向移动的速率为v，则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb，根据电流的定义式得I==nevb，当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，则有evB =e，联立解得U=B，结合题中图像乙可得k== V/T，解得n≈2.3×1016，D项正确。 解析 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 　　(1)本题以新型导电材料——石墨烯为载体，考查霍尔效应，展示了科技进步。 (2)试题的难度不大，但材料新颖，重视试题的情境创设，引导学生学以致用。 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 本部分内容讲解结束 $$