新教材適用2024版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第2部分考前應(yīng)試策略指導(dǎo)3考前必明的6大情境熱點(diǎn)熱點(diǎn)情境3醫(yī)療器械類教師用書

熱點(diǎn)情境3醫(yī)療器械類1.熔噴布具有的獨(dú)特的超細(xì)纖維結(jié)構(gòu)增加了單位面積纖維的數(shù)量和表面積，具備很好的過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性，使其成為醫(yī)用口罩及N95口罩的最核心的材料。工廠在生產(chǎn)熔噴布時(shí)為了實(shí)時(shí)監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器，其中A、B為平行板電容器的上、下兩個(gè)極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上，G是靈敏電流計(jì)。當(dāng)熔噴布的厚度變薄導(dǎo)致介電常數(shù)變小時(shí)(B)A．極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大B．極板上所帶的電荷量減少C．平行板電容器的電容變大D．有自b向a的電流流過靈敏電流計(jì)【解析】因?yàn)榻釉诤銐褐绷麟娫瓷?，所以電容器極板的電勢(shì)差不變，上、下兩個(gè)極板位置均固定，兩極板之間的距離不變，根據(jù)E＝eq\f(U,d)可得，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，A錯(cuò)誤；根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)可得，介電常數(shù)變小，電容變小，C錯(cuò)誤；根據(jù)Q＝CU可得，電容變小，極板的電勢(shì)差不變，極板上所帶的電荷量減少，電容器放電，有自a向b的電流流過靈敏電流計(jì)，B正確，D錯(cuò)誤。2.規(guī)范佩戴醫(yī)用防護(hù)口罩是預(yù)防新冠肺炎的有效措施之一、合格的醫(yī)用防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)所用材料對(duì)水都是不浸潤(rùn)的，圖為一水滴落在某防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)的示意圖，以下說法正確的是(B)A．圖片中的口罩為不合格產(chǎn)品B．圖片中水滴形狀的成因與液體表面張力有關(guān)C．圖片中水滴與口罩間附著層內(nèi)水分子比水滴內(nèi)部分子密集D．該材料對(duì)所有的液體都是不浸潤(rùn)的【解析】根據(jù)題意合格的一次性醫(yī)用防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)所用材料對(duì)水都是不浸潤(rùn)的，如圖所示水沒有浸潤(rùn)到口罩內(nèi)側(cè)，所以照片中的口罩一定為合格產(chǎn)品，故A錯(cuò)誤；如圖所示，小水滴為球形是由于液體表面張力造成的，照片中附著層內(nèi)分子比水的內(nèi)部稀疏，表面張力具有使液體表面繃緊即減小表面積的作用，故B正確，C錯(cuò)誤；浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象是相對(duì)的，所以該材料不是對(duì)所有的液體都是不浸潤(rùn)的，故D錯(cuò)誤。3.下列圖中，哪一種是非接觸式測(cè)量溫度的儀器(A)A.利用測(cè)定物體紅外線作的電子體溫計(jì)B.根據(jù)液體熱脹冷縮原理制作的體溫計(jì)C.根據(jù)熱電偶原理制作的熱電偶溫度計(jì)D.利用熱敏電阻輻射制作的“測(cè)溫槍”【解析】自然界中的一切物體都會(huì)向外輻射紅外線，溫度越高輻射的紅外線越強(qiáng)，利用紅外測(cè)量不需要直接接觸，故A正確；B、C、D項(xiàng)圖中溫度計(jì)都需要直接接觸才能進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，故B、C、D錯(cuò)誤。4.測(cè)體溫用的額溫槍的相關(guān)參數(shù)如下表所示，下列說法正確的是(B)工作溫度：0～45℃(建議16～35℃)電源：2節(jié)1.5V干電池(每節(jié)電池的內(nèi)阻約為0.5Ω)工作電流：50mA待機(jī)電流：<10μA測(cè)量時(shí)間：1s顯示精度：0.1℃量程：0～60℃(超出35～42℃精度下降)A.額溫槍工作時(shí)，電池組兩極間的電壓為3VB．額溫槍工作時(shí)，電路中每通過1C電荷，每節(jié)電池都能把1.5J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．額溫槍工作時(shí)，電源的輸出功率為150mWD．若換用兩節(jié)充滿電的800mAh充電電池，則最多可測(cè)溫約為320次【解析】額溫槍工作時(shí)，電池組兩極間的電壓為路端電壓，小于電源的電動(dòng)勢(shì)，故電池組兩極間電壓小于3V，故A錯(cuò)誤；每節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義可以知道電路中每通過1C電荷，消耗的電能為W＝qE＝1×1.5J＝1.5J，則有1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；額溫槍工作時(shí)電源消耗的總功率為P＝2EI＝2×1.5V×50mA＝150mW，電源的輸出功率小于電源消耗的總功率，故C錯(cuò)誤；若換用兩節(jié)充滿電的800mAh的充電電池，最多可測(cè)溫的次數(shù)為n＝eq\f(800mAh,50mAs)＝eq\f(800×3600,50)＝5.76×104次，故D錯(cuò)誤。5.紅外測(cè)溫槍與傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)測(cè)溫儀器相比，具有響應(yīng)時(shí)間短、測(cè)溫效率高、操作方便、防交叉感染(不用接觸被測(cè)物體)的特點(diǎn)。下列說法中正確的是(C)A．紅外線也屬于電磁波，其波長(zhǎng)比紅光短B．高溫物體輻射紅外線，低溫物體不輻射紅外線C．紅外測(cè)溫槍能測(cè)溫度與溫度越高的人體輻射的紅外線越強(qiáng)有關(guān)D．紅外線比可見光頻率大【解析】紅外線也屬于電磁波，其波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；所有物體都輻射紅外線，只是不同溫度的物體輻射的紅外線強(qiáng)度不同，故B錯(cuò)誤；溫度越高的物體，輻射的紅外線越強(qiáng)，傳感器接收到不同強(qiáng)度的紅外線即能測(cè)出不同人體的溫度，故C正確；紅外線比可見光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率較小，故D錯(cuò)誤。6.安全生活離不開安檢，近到地鐵，遠(yuǎn)到火車和飛機(jī)，都會(huì)感受安檢的存在。針對(duì)行李的安檢機(jī)工作原理與醫(yī)院里面用的CT成像原理很相似。當(dāng)行李箱通過安檢機(jī)的時(shí)候，就會(huì)在顯示屏上顯示出不同物體的輪廓，然后再根據(jù)顏色的不同，就能進(jìn)一步判斷物體大概屬于哪一類。安檢門主要是用來檢測(cè)人身上是否攜帶了金屬類管制利器的，它本質(zhì)上是一種金屬檢測(cè)儀，根據(jù)金屬的種類和大小，金屬檢測(cè)儀可以大致給出報(bào)警的金屬所在的位置和大小，且不會(huì)對(duì)身體健康造成影響?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外某些機(jī)場(chǎng)已經(jīng)配備了人體掃描儀，人體掃描儀能對(duì)人體實(shí)行比安檢門更詳細(xì)的檢查。人體掃描儀利用了一種毫米波段的電磁波，其頻率比可見光還低，輻射強(qiáng)度極小，成為無害安檢的理想波段。相比于金屬探測(cè)儀，人體掃描儀能識(shí)別各種金屬和非金屬，因此，一般配備了人體掃描儀的機(jī)場(chǎng)不會(huì)再額外的安裝檢測(cè)金屬的安檢門。根據(jù)以上信息可知，下列說法中正確的是(C)A．安檢機(jī)是利用γ射線的穿透作用來工作的B．安檢門的金屬檢測(cè)儀是利用靜電感應(yīng)原理來探測(cè)金屬的C．人體掃描儀的圖像可能是利用了紅外線反射所成的像D．人體掃描儀可能是利用某種電磁波的穿透作用來工作的【解析】安檢機(jī)是利用X射線的穿透作用來工作的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；安檢門的金屬檢測(cè)儀是利用電磁感應(yīng)原理來探測(cè)金屬的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；人體掃描儀利用了一種毫米波段的電磁波，其頻率比可見光還低，可知人體掃描儀的圖像可能是利用了紅外線反射所成的像，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。7.物理學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)的進(jìn)步。彩色超聲波檢測(cè)儀，簡(jiǎn)稱彩超，工作時(shí)向人體發(fā)射頻率已知的超聲波，當(dāng)超聲波遇到流向遠(yuǎn)離探頭的血流時(shí)探頭接收的回波信號(hào)頻率會(huì)降低，當(dāng)超聲波遇到流向靠近探頭的血流時(shí)探頭接收的回波信號(hào)頻率會(huì)升高。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)給這些信號(hào)加上色彩，顯示在屏幕上，可以幫助醫(yī)生判定血流的方向、流速的大小和性質(zhì)。計(jì)算機(jī)輔助X射線斷層攝影，簡(jiǎn)稱CT。工作時(shí)X射線束對(duì)人體的某一部分按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，部分射線穿透人體被檢測(cè)器接收。由于人體各種組織的疏密程度不同，檢測(cè)器接收到的射線就有了差異，從而可以幫助醫(yī)生診斷病變。根據(jù)以上信息，可以判斷下列說法中正確的是(A)A．彩超工作時(shí)利用了多普勒效應(yīng)B．CT工作時(shí)利用了波的衍射現(xiàn)象C．彩超和CT工作時(shí)向人體發(fā)射的波都是縱波D．彩超和CT工作時(shí)向人體發(fā)射的波都是電磁波【解析】根據(jù)多普勒效應(yīng)的原理可知，彩超工作利用的是超聲波的多普勒效應(yīng)，故A正確；CT工作利用的是X射線穿透不同組織后的強(qiáng)度不同，與衍射無關(guān)，故B錯(cuò)誤；彩超發(fā)射的是超聲波，超聲波是機(jī)械波；CT發(fā)射的是X射線，X射線是電磁波，電磁波是橫波，故C、D錯(cuò)誤。8.(多選)口罩是一種衛(wèi)生用品，一般戴在口鼻部位用于過濾進(jìn)入口鼻的空氣。為了佩戴舒適，口罩兩邊的彈性繩的勁度系數(shù)比較小，某同學(xué)將彈性繩拆下，當(dāng)彈性繩下端懸掛一塊橡皮擦?xí)r，彈性繩的長(zhǎng)度為30cm，懸掛兩塊相同的橡皮擦?xí)r，彈性繩的長(zhǎng)度為40cm，如圖所示。當(dāng)彈性繩下端懸掛一支筆時(shí)，彈性繩的長(zhǎng)度為35cm。若彈性繩滿足胡克定律，且彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)彈性繩受到的重力。則下列說法正確的是(ACD)A．彈性繩的原長(zhǎng)為20cmB．彈性繩的勁度系數(shù)為10N/mC．一支筆受到的重力是一塊橡皮擦受到的重力的1.5倍D．將一塊橡皮擦和一支筆一起掛在彈性繩下端時(shí)，彈性繩長(zhǎng)45cm【解析】設(shè)彈性繩原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，彈性系數(shù)為k，橡皮擦重力為G1，一支筆的重力為G2，由胡克定律可知G1＝k(30－L0)×10－2,2G1＝k(40－L0)×10－2，G2＝k(35－L0)×10－2，聯(lián)立解得L0＝20cm，G2＝1.5G1，無法計(jì)算k，故AC正確，B錯(cuò)誤；將一塊橡皮擦和一支筆一起掛在彈性繩下端時(shí)，由胡克定律可知G2＋G1＝k(x－L0)×10－2，解得x＝45cm，故D正確。故選ACD。9.(多選)醫(yī)用口罩的熔噴布經(jīng)過駐極處理，在保證常規(guī)濾材的物理碰撞阻隔作用的基礎(chǔ)上，增加了靜電吸附作用，吸附可簡(jiǎn)化為如下過程：某根經(jīng)過駐極處理后的濾材纖維，其兩側(cè)分別帶有正負(fù)電荷，可吸附帶不同電荷的污染物顆粒。某帶電的顆粒物在圖中A點(diǎn)時(shí)的速度方向如圖所示，其在較短時(shí)間內(nèi)被吸附到纖維附近的B點(diǎn)，忽略空氣的作用力，在此過程中(CD)A．顆粒從A點(diǎn)向左偏做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．顆粒到B點(diǎn)的加速度方向垂直纖維右表面向左C．顆粒在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能一定大于在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D．顆粒在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能一定小于在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能【解析】由圖可知，顆粒受電場(chǎng)力和重力作用，合力方向與速度方向不在一直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)，由于電荷間的距離發(fā)生變化，故所受電場(chǎng)力發(fā)生變化，加速度發(fā)生變化，不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；顆粒到B點(diǎn)，合力指向左下方，由牛頓第二定律，加速度指向左下方，B項(xiàng)錯(cuò)誤；顆粒被吸附到B點(diǎn)，故顆粒帶負(fù)電，從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，機(jī)械能增大，C、D兩項(xiàng)正確。故選CD。10.(多選)根據(jù)圖像，下列敘述正確的是(BD)A．圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電通常通過降低電壓以減少電能損耗B．圖乙所示的行李安檢儀采用X射線來透視安檢物品C．圖丙所示的照相機(jī)鏡頭玻璃呈現(xiàn)的顏色是由光的偏振現(xiàn)象引起的D．圖丁中牛頓環(huán)所成的干涉圖樣應(yīng)為不等間距的干涉圖樣【解析】在輸送電功率不變的情況下，電壓越高，線路中的電流越小，由焦耳定律可知，高壓輸電能減少線路上電能的損失，故A錯(cuò)誤；行李安檢儀采用X射線來透視安檢物品，X射線穿透能力比紫外線強(qiáng)，故B正確；照相機(jī)鏡頭上呈現(xiàn)的淡綠色是由光的干涉引起的，故C錯(cuò)誤；將一曲率半徑相當(dāng)大的平凹玻璃透鏡放在一平面玻璃的上面，則在兩者之間形成一個(gè)厚度隨直徑變化的空氣薄膜，空氣薄膜的等厚干涉條紋是一組明暗相間的同心環(huán)，稱為牛頓環(huán)。由于空氣薄層厚度不是均勻增加，所以干涉條紋不是疏密均勻的同心圓，故D正確。11.有一個(gè)氧氣袋和一個(gè)氧氣瓶，當(dāng)所裝氧氣的壓強(qiáng)不太大，可近似當(dāng)成理想氣體。它們的p－T圖像如圖所示．(1)如果氧氣袋中的氧氣質(zhì)量不變，經(jīng)歷了1→2過程，則此過程袋中的氧氣_吸熱__(選填“吸熱”或“放熱”)；如果氧氣瓶中氧氣質(zhì)量發(fā)生了變化，經(jīng)歷了1→2過程，則此時(shí)氧氣瓶正在_用氣__(選填“用氣”或“充氣”)；(2)如果氧氣瓶的容積V＝30L，由于用氣，氧氣瓶中的壓強(qiáng)由p1＝100atm降到p2＝50atm，溫度始終保持0℃，已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積是22.4L，則使用掉的氧氣分子數(shù)為_4.0×1025個(gè)__？(已知阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【解析】(1)1→2過程中氣體的溫度升高，內(nèi)能增大。而氧氣袋中的氧氣質(zhì)量不變，氣體壓強(qiáng)減小。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w體積增大，故氣體對(duì)外做功。根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知此過程袋中的氧氣需要吸熱。如果氧氣瓶氧氣質(zhì)量發(fā)生了變化，1→2過程中氣體的溫度升高，氣體壓強(qiáng)減小，由于是氧氣瓶，所以體積不變。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氧氣的質(zhì)量要減小，故氧氣瓶正在用氣。(2)令用掉的這部分氣體在p2壓強(qiáng)下的體積為V2，溫度不變，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有p1V＝p2(V＋V2)解得V2＝30L用掉的這部分氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為V3＝eq\f(p2V2,p0)＝1500L所以用掉的氧氣分子數(shù)為n＝eq\f(V3,22.4)×NA＝eq\f(1500,22.4)×6.0×1023＝4.0×1025個(gè)。12.如圖所示，蛟龍?zhí)枬撍俏覈?guó)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的載人潛水器，其外殼采用鈦合金材料，完全可以阻擋巨大的海水壓強(qiáng)，最大下潛深度已近萬米。一次無載人潛水試驗(yàn)中，潛水艇密閉艙內(nèi)氧氣溫度為26.05℃時(shí)，壓強(qiáng)為97.4千帕。若試驗(yàn)中密閉艙體積不變，則：(1)密閉艙內(nèi)氧氣溫度為22.75℃時(shí)，艙內(nèi)氧氣的壓強(qiáng)為多少千帕？(保留三位有效數(shù)字)(2)當(dāng)密閉艙內(nèi)氣壓降到(1)中的壓強(qiáng)時(shí)，攜帶的高壓氧氣瓶開始向艙內(nèi)充氣加壓，艙內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到正常的氣壓p正常＝101千帕?xí)r，氧氣瓶自動(dòng)停止充氣。高壓氧氣瓶?jī)?nèi)氧氣溫度與艙內(nèi)的氧氣溫度相同且始終保持22.75℃不變，求充氣前、后密閉艙內(nèi)的氧氣密度之比。(保留三位有效數(shù)字)【答案】(1)96.3千帕(2)0.954【解析】(1)艙內(nèi)氧氣發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)代入數(shù)據(jù)有eq\f(97.4,273＋26.05)＝eq\f(p2,273＋22.75)解得p2≈96.3千帕。(2)設(shè)密閉艙的體積為V，根據(jù)玻意耳定律有p2V3＝101Veq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\f(m,V3),\f(m,V))＝eq\f(V,V3)＝eq\f(p2,p正常)≈0.954。13.圖甲所示的CT掃描機(jī)，其部分工作原理如圖乙所示：M、N之間是加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最后打在靶上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U，磁場(chǎng)的寬度為d，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，電子離開磁場(chǎng)時(shí)的速度偏轉(zhuǎn)角為θ。求：(1)電子離開電