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1 / 5 情境1 生产实践类情境 情境类型 考情统计 分析预测 生产劳动的 应用 2024·安徽卷T7，水泵抽水；2024·江苏卷 T8，陶瓷制作；2023·湖南卷T2，抛撒谷粒 播种；2022·湖北卷T16，打桩；2022·河北 卷T10，盆栽浇水；2022·浙江1 月卷T5，拉 石礅 考情分析：近几年高考对联系生产实践类的试题命题频 次越来越高，几乎到了“无情境不命题”的程度。 物理 知识在工农业生产中有许多应用，高考往往结合生产生 活情境考查学生理论联系实际、运用所学知识解决实际 问题的能力。 高考预测：为贯彻“五育并举”，预计2025 年高考仍会 以生产实践类情境为主，涉及生活生产中的利民设备、 传统的生产劳动等鲜活素材，以选择题或计算题的形式 呈现在高考试卷中 生产设备的 原理 2024·山东卷T2，国产人形机器人“天 工”；2024·江西卷T6，超声波检测飞机机 翼内部缺陷；2023·广东卷T15，药品自动传 送系统；2023·海南卷T3，滑轮组；2022·广 东卷T1，石磨；2022·浙江1 月卷T12，节水 喷灌系统 【例1】 （2024·安徽高考7 题）在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图 所示。水井中的水面距离水平地面的高度为H。出水口距水平地面的高度为h，与落地点的水平距离约为l。假设 抽水过程中H 保持不变，水泵输出能量的η 倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。已知水的密度为ρ，水管内 径的横截面积为S，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则水泵的输出功率约为（ ） A. ρgSl√2gℎ 2ηℎ (H ＋ℎ＋l 2 2ℎ) B. ρgSl√2gℎ 2ηℎ (H ＋ℎ＋l 2 4ℎ) C. ρgSl√2gℎ 2ηℎ (H ＋l 2 2ℎ) D. ρgSl√2gℎ 2ηℎ (H ＋l 2 4ℎ) 答案：B 解析：设水从出水口射出的初速度为v0，取t 时间内的水为研究对象，该部分水的质量为m＝v0tSρ，根据平抛运动 规律，有v0t＝l，h＝1 2gt2，解得v0＝l√ g 2ℎ ，根据功能关系得Ptη＝1 2mv0 2＋mg（H＋h），联立解得水泵的输出功 率为P＝ρgSl√2 gℎ 2ηℎ ·(H ＋ℎ＋l 2 4ℎ)，故选B。 【例2】 （2024·江西高考6 题）如图a 所示，利用超声波可以检测飞机机翼内部缺陷。在某次检测实验中，入射 波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图b、c 所示。已知超声波在机翼 材料中的波速为6 300 m/s。关于这两个反射信号在探头处的叠加效果和缺陷深度d，下列选项正确的是（ ） 2 / 5 A.振动减弱；d＝4.725 mm B.振动加强；d＝4.725 mm C.振动减弱；d＝9.45 mm D.振动加强；d＝9.45 mm 答案：A 解析：根据反射信号图像可知，超声波的传播周期T＝2×10－7 s，又波速v＝6 300 m/s，则超声波在机翼材料中 的波长λ＝vT＝1.26×10－3 m，结合题图b 和题图c 可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为Δt＝1.5×10－6 s，故两个反射信号的路程差2d＝vΔt＝9.45×10－3 m＝15 2 λ，解得d＝4.725×10－3 m，且两个反射信号在探头处 振动减弱，A 正确。 1.（2024·江苏常州模拟）家用汽车静音体验很重要，其应用的主动降噪系统（如图所示）的原理是通过扬声器发 出声波将车外噪音反向抵消；从而有效降噪。下列说法正确的是（ ） A.只要传播方向相反就能实现降噪 B.抵消信号与噪声信号的波长相同 C.汽车降噪是因为噪声信号发生了偏振 D.汽车降噪是因为噪声信号发生了多普勒效应 解析：B 汽车降噪过程应用的是声波的叠加原理，抵消声波振幅和频率应与环境噪声的振幅和频率相同。由于波 速由介质决定，由公式v＝λf，可知抵消信号与噪声信号的波长相同。故选B。 2.（2024·陕西宝鸡模拟）传送带是生活及生产中的常见设备，它能帮助人们运送物品，如图所示，粮食包随倾斜 的传送带向上移动，移动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变，关于粮食包或传送带所受摩擦力的说法， 其中正确的是（ ） A.传送带对粮食包的摩擦力是滑动摩擦力 3 / 5 B.粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下 C.若传送带匀速移动，粮食包不受传送带的摩擦力作用 D.粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直 解析：B 粮食包相对传送带静止，随倾斜的传送带向上移动，传送带对粮食包的摩擦力是静摩擦力，方向沿传送 带向上，故粮食包对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，A 错误，B 正确；若传送带匀速移动，粮食包仍受传送带 的静摩擦力作用，C 错误；粮食包所受传送带的摩擦力方向不可能与传送带垂直，D 错误。 3.（2024·云南模拟预测）篮球运动鞋的气垫生产厂家对其生产的气垫中的气体进行研究，发现气垫中气体（可视 为理想气体）的压强p 随热力学温度T 变化的关系图像如图所示。某同学穿此运动鞋打完篮球后发现鞋子的温度 明显升高，则气垫里的气体（ ） A.压强增大，内能减小 B.吸收热量，内能增大 C.压强减小，分子平均动能增大 D.对外做功，分子平均动能减小 解析：B 由理想气体状态方程结合p-T 图像可知气垫的体积不变，气体不做功，温度升高，内能增大，压强增大， 分子平均动能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量。故选B。 4.（2024·山东青岛二中高三开学考）装修石材通常具有一定的辐射，主要是因为其中含有放射性元素氡，氡核 （ 86 222 Rn）发生一次衰变后生成新核钋（ 84 218 Po），放出一个粒子X 及一个γ 光子。氡的半衰期为3.8 天，下 列说法正确的是（ ） A.X 为β 粒子 B.X 与γ 光子均属于实物粒子 C.钋核的比结合能比氡核大 D.石材中氡经过7.6 天会全部衰变完 解析：C 钋核（ 84 218 Po）的电荷数比氡核（ 86 222 Rn）的小2，而质量数小4，根据电荷数守恒和质量数守恒， 可得放出的粒子X 的电荷数为2，质量数为4，是α 粒子，A 错误；γ 光子是电滋波，不是实物粒子，B 错误；衰 变过程中释放能量，原子核的比结合能变大，C 正确；每经过一个半衰期，原子核有半数发生衰变，这个一半是 指当前数量的一半，故经过两个半衰期，氡会剩下四分之一没有衰变，故D 错误。 5.（2024·山东东营模拟）气压开瓶器是第三代红酒开瓶器的代表，这种开瓶器有一个气针，穿透木塞，然后向瓶 中打气，依靠空气压力，将瓶塞慢慢推出。某种红酒瓶内的气体体积为V0，压强为3p0，如图所示，拉压一次开瓶 器，可以把体积为V0，压强为p0的空气打进红酒瓶中，当红酒瓶内的气体压强为6p0时活塞弹出。设打气过程在室 温下，红酒瓶与外界之间导热良好且气体温度不变，不考虑红酒对气体的溶解。用开瓶器至少需要打几次气才能 使瓶塞弹出（ ） A.n＝2 B.n＝3 C.n＝4 D.n＝5 解析：B 依题意，打气过程中温度保持不变，由玻意耳定律可得V0×3p0＋nV0p0＝V0×6p0，解得n＝3，故选B。 4 / 5 6.（2024·重庆黔江模拟）光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用。如图所示是一个质量均匀分 布的有机玻璃圆柱的横截面，B、C 为圆上两点，一束单色光沿AB 方向射入，然后从C 点射出，已知∠ABO＝ 127°，∠BOC＝120°，真空中光速c＝3×108m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。则（ ） A.光在该有机玻璃中的折射率为1.6 B.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53° C.光在该有机玻璃中传播速度为3×108 m/s D.将该材料做成长300 km 的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10－3 s 解析：A 由图中几何关系可知，入射角为53°，折射角为30°，即可求出n＝sin53° sin30°＝ 4 5 1 2 ＝1.6，A 正确；sin C＝1 n＝1 1.6＝5 8可知，C 不等于53°，B 错误；由n＝c v 结合光在空气中传播的速度c＝3×108 m/s 可知，光在该 介质中传播速度不为3×108 m/s，C 错误；当速度为3×108 m/s 时，传播300 km 用时1×10－3 s，但光在该介质 中传播速度不为3×108 m/s，D 错误。 7.（2024·重庆万州区模拟）光敏电阻在光照增强时电阻变小，生产、生活中常运用光敏电阻这一特性来制作各种 传感器。如图所示，光敏电阻R 与电源构成闭合回路，电源电动势为E、内阻为r（r＞0）。如果照射到光敏电阻 R 上的光照增强。下列说法一定正确的是（ ） A.光敏电阻R 电功率减小 B.光敏电阻R 电功率增大 C.电源效率减小 D.电源效率增大 解析：C 照射到光敏电阻R 上的光照增强，R 的电阻减小，R 的电功率为PR＝I2R＝ E 2 （R＋r ） 2 R＝ E 2 R＋r 2 R +2r 可见，当R 等于r 时，R 的电功率有最大值，由于本题不确定R 变小是与r 接近还是远离，所以不能确定R 的电功 率变化，A、B 错误；电源效率为η＝P出 P总 ＝U E ＝ R R＋r ＝ 1 1+ r R ，R 减小，电源效率减小，C 正确，D 错误。 8.（多选）（2024·河南郑州模拟）如图1 所示，我国西部山区建有许多水电站，极大改善了当地居民的生产、生 活，如图2 所示为某水电站远距离输电的原理图。T1为升压变压器，其原、副线圈匝数比为k1，输电线总电阻为 R，T2为降压变压器，其原、副线圈匝数比为k2，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒 为U，若由于用户端用户数量变化，使得输电线输送电流增加ΔI。则下列说法正确的是（ ） 5 / 5 A.输电线损失的功率增加（ΔI）2R B.用户端电压减少了1 k2 ΔI·R C.发电机输送功率增加k1UΔI D.用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值不随ΔI 的变化而变化 解析：BD 根据焦耳定律，输电线损失的功率为P＝I2R，输电线损失的功率增加量为ΔP＝（I＋ΔI）2R－I2R＝ ΔI2R＋2ΔIIR，故A 错误；根据理想变压器的规律U U 2 ＝k1，U 3 U 4 ＝k2，由闭合电路欧姆定律有U2＝IR＋U3，联立得 U k1 ＝IR＋k2U4，电流增加ΔI，则有U k1 ＝（I＋ΔI）R＋k2U4'，两式相减得ΔU4＝U4－U4'＝Δ IR k2 ，故B 正确； 根据 理想变压器的规律I 1 I ＝1 k1 ，则I1＝1 k1 I，ΔI1＝1 k1 ·ΔI，发电机输送功率的增加量为ΔP＝UI1'－UI1＝U·ΔI1＝U Δ I k1 ， 故C 错误；用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值为ΔU 4 Δ I 4 ＝ 1 k2 · ΔU 3 k2· Δ I ＝1 k2 2· ΔU 3 Δ I ＝1 k2 2· Δ IR Δ I ＝1 k2 2·R， 用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值不随ΔI 的变化而变化，故D 正确。 9.（2024·甘肃酒泉三模）暴雨季节，路面水井盖因排气孔堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图所示， 质量为m＝40 kg 的某井盖的排气孔被堵塞且井盖与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S＝0.2 m2。t＝0 时， 井内密封空气的压强恰好等于大气压强p0＝1.01×105 Pa，水面与井盖之间的距离为h＝2.06 m，将密封空气视为 理想气体，温度始终不变，重力加速度g 取10 m/s2。求： （1）井盖刚要被顶起时，密封空气的压强； （2）若水位以50 mm/h 的速度迅速上涨，则经多长时间井盖刚要被顶起。 答案：（1）1.03×105 Pa （2）0.8 h 解析：（1）根据题意可得，当井盖刚好被顶起时，有p0S＋mg＝p1S 代入数据解得p1＝1.03×105 Pa。 （2）对密封气体，由于温度不变，所以 p0Sh＝p1Sh' 解得h'＝2.02 m 则井盖被顶起的时间为t＝ℎ－ℎ' v ＝0.8 h。
