解題技巧與增分策略四、物理情境題破譯法高考試題從原來的解題到現(xiàn)在的解決問題，出現(xiàn)的情境題越來越多，題目情境來源于生活、生產(chǎn)、體育運動、科技，無情境不命題。我們分析物理情境題時，可以從以下幾個方面進行研究分析。1.仔細讀題，構(gòu)建物理模型明確題中所給的物理情境要解決的問題，仔細分析該情境描述的研究對象。經(jīng)歷了什么過程？受哪些作用力？分析運動性質(zhì)，遵循哪些規(guī)律？將此問題和學過的知識相關聯(lián)，在大腦中調(diào)出所學過的關于這個問題所涉及的物理知識。

2.挖掘破題關鍵解決實際問題，根據(jù)題目展示的物理情境，建立好物理模型之后，再看看我們需要解決什么問題，然后再次回到題目所給的信息中去挖掘破題關鍵信息，進行二次讀題，最終查看問題是否得到解決。3.還有一些情境題為假情境，戴著情境的帽子，把這幾句信息去掉對解題無影響，這樣的題可以去掉情境，從中直接找出關鍵信息即可。

(2024·廣東肇慶市三模)我國的特高壓直流輸電是中國在高端制造領域領先世界的一張“名片”，特別適合遠距離輸電，若直流高壓線掉到地上時，它就會向大地輸入電流，并且以高壓線與大地接觸的那個位置為圓心，形成一簇如圖所示的等差等勢線同心圓，A、B、C、D是等勢線上的四點，當人走在地面上時，如果形成跨步電壓就會導致兩腳有電勢差而發(fā)生觸電事故，則A.電勢的大小為φC>φB=φD>φAB.電場強度的大小為EA>EB=ED>ECC.人從B沿著圓弧走到D會發(fā)生觸電D.AB間距離等于2倍BC間距離例1√解題指導物理情境高壓直流輸電時，直流高壓線掉落到地上解決問題各點的電勢高低、電場強度大小、人會不會觸電關聯(lián)知識等差等勢面、電場線與等勢面的關系、電勢差與電場強度關系情境破譯直流高壓線掉落到地上時，會向大地輸入電流，高壓線與大地的電勢高低關系是怎樣的，等壓等勢線內(nèi)外電勢高低關系是怎樣的，畫出電場線，A、B、C、D處電場線的疏密程度可判斷電場強度關系；由E=可知，d=在勻強電場中與非勻強電場中怎樣應用

國產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強烈的視覺震撼。如圖所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到空間站。下列說法正確的是A.地面基站可以建設在青藏高原上B.配重的線速度小于同步空間站的線速度C.箱體在上升過程中受到地球的引力越來越小D.若同步空間站和配重間的纜繩斷開，配重將做向心運動例2√解題指導物理情境《流浪地球2》中的“太空電梯”解決問題建設“太空電梯”，由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對地面靜止，利用箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到空間站關聯(lián)知識圓周運動線速度與角速度關系，圓周運動動力學分析，向心運動、離心運動情境破譯讀圖可知，空間站處于同步軌道上，和地球自轉(zhuǎn)同步，角速度相同，若無配重，地球?qū)ζ湟μ峁┫蛐牧=mω2r空，纜繩恰無張力；箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運送到空間站，纜繩對箱體提供向上拉力，對空間站向下拉影響空間站的安全；配重在同步軌道外，引力不足以提供向心力G<G，纜繩提供拉力，處于繃緊狀態(tài)

例3√解題指導物理情境中國古代建筑的門閂解決問題為了啟動門閂，施加在A上的最小水平力關聯(lián)知識受力分析，共點力平衡的臨界問題情境破譯A、B恰好發(fā)生滑動，摩擦力恰好達到最大靜摩擦力，且等于滑動摩擦力Ff=μFN，對A、B進行受力分析，沿運動方向列平衡方程，解出水平推力的最小值

(多選)(2024·浙江省三校聯(lián)考)如圖所示，是用磁聚焦法測某種離子比荷的一種裝置。離子以很小的速度從a板小孔進入加速電場，從b板小孔O'水平向右射出，進入一個極板很短、加有不大的交流電壓的電容器。不同時刻通過電容器的離子獲得不同的橫向速度，然后進入由線圈產(chǎn)生的勻強磁場，這些離子在磁場中沿不同的螺旋線運動，調(diào)節(jié)通過線圈的電流改變磁感應強度B，使它們經(jīng)過一個周期剛好聚焦于熒光屏上的O點，測出有關數(shù)據(jù)即可得到比荷。下列說法正確的有A.測量原理用到離子在磁場中圓周運動的周期與

速度無關這一性質(zhì)B.同時刻進入電容器中的離子運動軌跡相同C.線圈產(chǎn)生的磁場方向必須水平向右D.電容器上所加電壓也可以是恒定電壓例4√√解題指導物理情境磁聚焦法測某種離子比荷解決問題測離子的比荷，改變電容器電壓為恒定電壓是否可行關聯(lián)知識帶電粒子在磁場中的旋進運動，帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期公式情境破譯離子在a、b間做勻加速直線運動獲得一個沿O'O方向的速度v0，在電容器中獲得一個橫向速度，且不同時刻進入電容器的離子，橫向速度不同，在垂直于O'O的平面內(nèi)做勻速圓周運動，一個周期回到O'O，由l=v0T，T=，可得到離子的比荷

電容器上所加電壓不可以是恒定電壓，因為如果是恒定電壓，將使得不同時刻進入電容器的離子，離開電容器進入磁場時的速度相同，所有離子的運動軌跡都相同，故D錯誤。

例5√√√解題指導物理情境電磁彈射技術(shù)解決問題滑塊獲得的最大速度，加速過程中通過滑塊的電荷量，放電結(jié)束后極板電荷量關聯(lián)知識電容器放電動力學問題、動生電動勢、法拉第電磁感應定律、電路中的電流分析、動量定理情境破譯電容器放電，金屬滑塊產(chǎn)生電流受安培力向右加速，金屬滑塊切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，電容器放電電荷量減少，電壓降低，電路中電流I=，可知速度增大，電流減小，加速度a減小，滑塊做加速度減小的加速運動，最終做勻速運動，此時I=0，v最大，對滑塊BLΔt=mvm，Δt=ΔQ，ΔQ=CΔU，ΔU=E-BLvm可得滑塊最終速度

(2024·山東濟寧市三模)某旋轉(zhuǎn)噴灌機進行農(nóng)田噴灌的示意圖如圖所示，噴口出水速度的方向可調(diào)節(jié)。該噴灌機的最大功率為P=2000W，噴灌機所做功的75%轉(zhuǎn)化為水的動能，噴口的橫截面積S=30cm2，水的密度ρ=1×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，π=3.14，噴口距離地面的高度h=0.55m，忽略空氣阻力，不考慮供水水壓對水速的影響。求：(1)噴灌機的最大噴水速度v；例6答案10m/s

解題指導物理情境旋轉(zhuǎn)噴灌機解決問題求噴灌機的最大噴水速度；噴口出水速度方向與水平面夾角θ=30°時求噴灌機的最大噴灌面積Sm關聯(lián)知識能量守恒定律，斜拋運動情境破譯噴灌機的最大功率為2000W，噴灌機所做的功75%轉(zhuǎn)化為水的動能，噴口的橫截面積S=30cm2，可知75%PΔt=Δmv2，Δm=ρSv0Δt，可得最大速度；當噴口出水速度方向與水平面夾角θ=30°時，水做斜拋運動，當功率最大時，水的水平位移最遠，以此為半徑的圓內(nèi)任何位置都可以被噴灌，所以該噴灌機最大噴灌面積是這個圓的面積，由斜拋運動的規(guī)律求出最大水平位移，從而解得最大噴灌面積

(2)噴口出水速度方向與水平面夾角θ=30°時，該噴灌機的最大噴灌面積Sm(保留三位有效數(shù)字)。答案285m2

(2023·浙江1月選考·17)某探究小組設計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積S=100cm2、質(zhì)量m=1kg的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度TA=300K、活塞與容器底的距例7離h0=30cm的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升d=3cm恰好到達容器內(nèi)的卡口處，此時氣體達到狀態(tài)B?；钊３植粍?，氣體被繼續(xù)加熱至溫度TC=363K的狀態(tài)C時觸動報警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了ΔU=158J。取大氣壓p0=0.99×105Pa，g=10m/s2，求氣體(1)在狀態(tài)B的溫度；答案330K

解題指導物理情境探究小組設計了一個溫度報警裝置解決問題達到預設溫度報警裝置報警關聯(lián)知識查理定理，蓋—呂薩克定律，熱力學第一定律情境破譯活塞能無摩擦滑動，活塞緩慢上升d=3cm恰好到達容器內(nèi)的卡口處，此時氣體達到狀態(tài)B，經(jīng)歷什么過程；活塞保持不動，氣體被繼續(xù)加熱至溫度TC=363K的狀態(tài)C時觸動報警器，經(jīng)歷什么過程；從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了ΔU=158J，求由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q，考慮熱力學第一定律，氣體對外做功情況(2)在狀態(tài)C的壓強；答案1.1×105Pa

(3)由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q。答案188J根據(jù)題意可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體對外做功，則W0=-pBΔV=-30

J由熱力學第一定律有ΔU=W0+Q解得Q=ΔU-W0=188

J。

例8

解題指導物理情境粒子收集器解決問題粒子收集器放置在距O點的距離，發(fā)射槍距O點距離，打開磁場的時刻關聯(lián)知識帶電粒子在有界勻強磁場中的運動情境破譯速率為v0的粒子在O點時打開磁場，粒子被在K處的收集器收集，由OK⊥MN可知粒子做了半個圓周，OK=2r；速度為4v0的粒子射出瞬間打開磁場開關，粒子仍被收集，畫出粒子軌跡，連半徑，找圓心，找?guī)缀侮P系確定MO的距離；當速率為4v0的粒子射出后運動一段時間后再打開磁場開關，粒子也能被收集，說明粒子運動一個優(yōu)弧后到達粒子收集器，可使軌跡圓相切于MN