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独家 | 永恒的诺贝尔奖,千变的高考命题!刚刚发布的2017年诺贝尔奖与高考相关考点分析

高中生学习  · 公众号  ·  · 2017-10-05 12:03

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诺贝尔奖是目前国际上最负盛名的学术大奖。近几年的高考试题,几乎每年都会结合诺贝尔奖出题,内容涉及物理、化学、生物、政治等学科。这类试题能传递最新科技信息,情景新颖,体现了中学知识与高新科技的联系,颇富时代气息。


今天,学习哥 整理了历年诺贝尔奖和高考相结合的考题,并结合最新发布的2017年诺贝尔奖,对2018年高考与诺贝尔奖可能结合的考点、题型进行了预测 ,以帮助考生了解最新高考信息。


最新消息: 2017年10月3日瑞典当地时间11:45,在瑞典首都斯德哥尔摩的瑞典皇家科学院宣布了2017年的诺贝尔物理学奖,该奖项的获得者是Rainer Weiss, Barry C.Barish和Kip S.Thorne,以表彰其在引力波研究方面做出的贡献。

引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。100年前,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。按照广义相对论计算,双星互相绕转发出引力辐射,它们的轨道周期就会因此而变短。对引力波的探测不仅可以进一步验证广义相对论的正确性,而且将为人类展现出一幅全新的物质世界图景:茫茫宇宙,只要有物质,就有引力辐射。



预测题1(物理) 2017年10月3日诺贝尔物理学奖授予Rainer Weiss, Barry C.Barish和Kip S.Thorne,以表彰其在引力波研究方面做出的贡献。证实了爱因斯坦100年前所做的预测。他们发现了由两颗质量大致与太阳相当的中子星组成的相互旋绕的双星系统彼此绕旋时,向外辐射出引力波而带走能量.根据万有引力相关知识,有同学做出如下判断正确的是(  )

A.其中一颗星的向心力加速度会越来越小

B.彼此之间旋转的角速度会越来越大

C.彼此之间万有引力会逐渐减小

D.它们的动能会越来越小

答案: B

【考点】 万有引力定律、向心力。



预测题2(物理) 2017年10月3日诺贝尔物理学奖授予Rainer Weiss, Barry C.Barish和Kip S.Thorne,以表彰其在引力波研究方面做出的贡献。这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并.已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M 0 ,万有引力常量为G.

黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在.假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体.

(1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在.天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r 0 的匀速圆周运动.由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞.利用所学知识求此黑洞的质量M;

(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在.我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为m 1 、m 2 的质点相距为r时也会具有势能,称之为引力势能,其大小为Ep= (规定无穷远处势能为零).请你利用所学知识,推测质量为M′的黑洞,之所以能够成为“黑”洞,其半径R最大不能超过多少?

答案: (1)此黑洞的质量为 ;(2)半径R最大不能超过

分析: 该题结合引力波和黑洞考查万有引力的定律的应用,并与爱因斯坦质能方程相结合,有很好的创新性。

【考点】 万有引力定律及其应用。



预测题3(政治) 2017年10月3日诺贝尔物理学奖授予Rainer Weiss, Barry C.Barish和Kip S.Thorne,以表彰其在引力波研究方面做出的贡献。100年前,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。这项轰动世界的新发现不仅证实了爱因斯坦一个世纪前的预测,也为人们提供了一个观测宇宙的新途径。从唯物论角度看,材料表明(  )

①实践的发展为人们提供了日益完善的认识工具 ②先进意识具有超越时代和历史条件的特性  ③意识因其创造性而具有超前性  ④意识因其能动性而具有指导性。

A.①③ B.②③ C.①④ D.③④

答案: D

【考点】 意识的能动作用。



预测题4(历史) 2017年10月3日诺贝尔物理学奖授予Rainer Weiss, Barry C.Barish和Kip S.Thorne,以表彰其在引力波研究方面做出的贡献,开启了全新的引力波天文学时代。在物理学中,引力波是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量,早在100年前引力波就被科学家预言。引力波最可能被哪位学者预言(  )

A.伽利略     B.牛顿     C.爱因斯坦     D.普朗克

答案: C

【考点】 爱因斯坦的主要科学成就。



背景一 2012年诺贝尔物理学奖授予法国巴黎高等师范学院教授塞尔日·阿罗什、美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学波尔得分校教授大卫·维因兰德,以表彰他们在“发现测量和操控单个量子系统的突破性实验方法”方面做出贡献。


例1(物理) (2017延安月考) 2012年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家塞尔日•阿罗什和美国物理学家戴维•瓦恩兰,以表彰他们在“发现测量和操控单个量子系统突破性实验研究方法”所做的杰出贡献.关于物理学研究方法下列叙述中正确的是(  )

A.伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法

B.用点电荷来代替实际带电体采用了理想模型的方法

C.在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法

D.法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法

答案:B

【考点】 物理方法,包括转化法、理想模型法、等效代替法、归纳法。



例2(政治) (2014大庆三模) 2012年诺贝尔物理学奖授予法美两国科学家,因为他们“抓住了粒子”。一直以来,物理学家们认为单个粒子很难与周围环境分离,这使很多奇特现象无法被观测到。两位诺贝尔奖得主在实验方法上的基础性突破,使单个量子操作和单量子测量成为可能,由此可见(  )

A.严密的论断是科学实验取得成效的基础

B.技术手段的创新决定了科学实验的成功

C.科学实验活动是量子物理学发展的动力

D.实验方法的突破是检测科学发现的标准

答案:C

【考点】 实践是认识的基础。



背景二 2013年诺贝尔物理学奖授予比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯,以表彰他们在希格斯玻色子(上帝粒子)的理论预言方面做出的贡献。


例3(物理) (2013嘉兴模拟) 比利时物理学家弗朗索瓦•恩格勒特和英国物理学家彼得•希格斯预测的基本粒子--希格斯玻色子(亦称为“上帝粒子”).被科学家通过大型强子对撞机进行“质子对撞”实验发现,两位物理学家因此获得 2013年诺贝尔物理学奖 .如图为强子对撞机光束管示意图.图中甲、乙两质子在两个不同光束管中,以相反的方向做加速圆周运动.下列说法正确的是(  )

A.甲、乙两质子是利用磁场进行加速的

B.甲、乙两质子是利用匀强电场进行加速的

C.甲、乙两质子所在管道区域磁场方向分别垂直纸面向外、向里

D.甲、乙两质子随着速度增加,管道区域内的磁感应强度应逐渐增强

答案:D

【考点】 带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动。



背景三 2014年诺贝尔物理学奖授予日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们在蓝色发光二极管(LED)方面做出的贡献。


例4(物理) (2015梅州二模) 2014年诺贝尔物理学奖授予3名日本出生的科学家,表彰其发明蓝光二极管LED的贡献,被誉为“点亮整个21世纪”.某公司引进这项技术,2014年淘宝年销量第一,成为新材料行业的领跑者.下列说法错误的是(  )

A.蓝光LED在外界电压驱动下,PN结的能级从基态跃迁到激发态,再从激发态返回基态时辐射出蓝光

B.光的颜色由频率决定,光子的能量与频率成正比

C.淘宝购买的LED元件,利用多用表测得其正向电阻很小,质量可能很好

D.淘宝购买的LED元件,用一节干电池接在其两端,发现不发光,质量一定很差

答案:D

【考点】 物质波、原子的受激辐射、光子说、晶体二极管。



例5(化学) (2015甘肃模拟) 2014年10月7日,赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高亮度蓝色发光二极管(LED)”获得2014年诺贝尔物理学奖.制作LED 首先在衬底上制作氮化镓(GaN)基的外延片,常用的衬底主要有蓝宝石(Al 2 O 3 )、碳化硅和硅,还有砷化镓(GaAs)、AlN、ZnO 等材料.回答下列问题:

(1)氮和砷(As)位于同一主族,二者中电负性较大的是 (填元素符号,下同),第一电离能较大的是
(2)基态Zn 原子的价电子排布式为 ,价层电子占有的原子轨道数为
.

(3)Al 2 O 3 的熔点很高,Al 2 O 3 属于 晶体.Al 2 O 3 的熔点比NaCl 高,其原因是 .
(4)碳化硅的晶胞结构如图所示,其中白球代表的是 原子,一个晶胞中含有该原子的个数为

答案: (1)N  N;(2)3d 10 4s 2 6;(3)离子  Al 2 O 3 、NaCl都属于离子晶体,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,Al 2 O 3 晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能;(4)Si(或硅)  4

【考点】 元素电离能、电负性的含义及应用、晶胞的计算、原子轨道杂化方式及杂化类型的判断。



例6(政治) (2015天水模拟) 2014年10月,比利时物理学家弗朗索瓦。恩格勒特和英国物理学家彼得。希格斯因希格斯玻色子(又称“上帝粒子”)的理论预言而获得2014诺贝尔物理学奖。他们提出的理论解释了粒子如何获得质量,有助于人类了解亚原子粒子质量的起源。这一发现再次证明(  )

A.具体科学是哲学的基础

B.思维与存在具有同一性

C.存在就是被感知

D.哲学源于人们的思考

答案:B

【考点】 思维和存在具有同一性。


背景四 2015年诺贝尔物理学奖授予日本科学家梶田隆章(Takaaki Kajita)和加拿大科学家阿瑟·麦克唐纳(Arthur B. McDonald),以表彰他们在发现中微子振荡方面做出的贡献。


例7(物理) (2016河南模拟) 2015年诺贝尔物理学奖在当地的瑞典皇家科学学院揭晓,日本科学家梶田隆章(Takaaki Kajita)和亚瑟(Arthur B.McDonald),因发现中微子振荡,证明中微子有质量而获得了诺贝尔物理学奖.核聚变电站被称为“人造太阳”,它来自下面的反应:4个质子(氢核)聚变成1个α粒子,同时释放2个正电子和2个中微子.质子、氦核、正电子、中微子的质量分别为m1、m2、m3、m4,真空中的光速为c,此聚变的核反应方程式 (中微子可略去不写),核反应过程中释放的能量△E=

答案:

【考点】 裂变反应、聚变反应。


背景五 2016年诺贝尔物理学奖授予三位美国科学家戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨,以表彰他们在理论上发现了物质的拓扑相变以及在拓扑相变方面作出的理论贡献。


例8(物理) (2016赣州模拟) 北京时间10月4日,2016年度诺贝尔物理学奖获奖者为戴维•索利斯(David Thouless)、邓肯•霍尔丹(Duncan Haldane)和迈克尔•科斯特立茨(Michael Kosterlitz).以奖励他们“在拓扑相变以及拓扑材料方面的理论发现”.学习物理的过程,是知识循序渐进、逐步积累的过程.以下有关说法正确的是(  )

A.用质点来替代实际运动物体是采用等效代替的方法

B.矢量是既有大小又有方向的物理量,速率就是矢量

C.打点计时器在纸带上打出的点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移

D.加速度方向保持不变,速度方向也一定保持不变

答案: C

【考点】 加速度、质点的认识、矢量和标量。



例9(政治) (2017安徽一模) 2016年度诺贝尔物理学奖揭晓,授予三位获奖人,以奖励他们“在拓扑相变以及拓扑材料方面的理论发现”。物理学中的拓扑物态理论指某个拓扑材料的细节发生了细小的变化,但是其性质、功能依然保持。材料体现了(  )

①思维和存在具有同一性 ②思维和存在相互依赖 ③真理是客观的有条件的 ④追求真理需要一个过程。

A.①②        B.②③

C.③④        D.①④

答案: D

【考点】 思维和存在具有同一性;认识的反复性、无限性和上升性。


最新消息: 2017年10月4日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布将2017年诺贝尔化学奖授予瑞士洛桑大学科学家Jacques Dubochet,美国哥伦比亚大学科学家Joachim Frank, 英国剑桥大学科学家Richard Henderson,以表彰他们发展了冷冻电子显微镜技术,以很高的分辨率确定了溶液里的生物分子的结构。

冷冻显微术又称为冷冻电镜技术。三位科学家使这一技术能够以高分辨率测定溶液中的生物分子结构,这一突破对生物化学产生了革命性影响。



预测题1(化学) 2017年诺贝尔化学奖授予瑞士洛桑大学科学家Jacques Dubochet,美国哥伦比亚大学科学家Joachim Frank, 英国剑桥大学科学家Richard Henderson,以表彰他们发展了冷冻电子显微镜技术,以很高的分辨率确定了溶液里的生物分子的结构。某有机高分子P的合成路线如图:

(1)试剂A是甲苯,写出A的结构简式

(2)反应③的化学方程式:

(3)反应②的反应类型是 ,反应④的反应类型是

(4)E的分子式是C 6 H 10 O 2 .E中含有的官能团名称为 ,G的结构简式为

【考点】 有机物的化学性质及推断。


预测题2(生物) 2017年诺贝尔化学学奖授予瑞士洛桑大学科学家Jacques Dubochet,美国哥伦比亚大学科学家Joachim Frank, 英国剑桥大学科学家Richard Henderson,以表彰他们发展了冷冻电子显微镜技术,以很高的分辨率确定了溶液里的生物分子的结构。下面①~④图是生物体内4种有机分子的结构示意图.以下有关说法正确的是(  )

A.图中①~④存在于所有植物细胞

B.③中a结构也是DNA的组成单位

C.细胞中没有①就不能产生③

D.植物细胞中④的生理作用具有两重性

答案: D

【考点】 ATP的化学组成及特点、RNA分子的组成和种类、叶绿素的组成、生长素的生理作用。



背景一 2012年诺贝尔化学奖授予罗伯特·莱夫科维茨(美)、布莱恩·克比尔卡(美),因“G蛋白偶联受体研究”获奖。

例1(化学) (2013上海模拟) 2012年诺贝尔化学奖获得者利用 研究 G蛋白偶联受体 ,下列说法正确的是(  )

A.I元素的质量数是131

B.I元素的中子数是78

C.I原子5p亚层有一个未成对电子

D.I原子有53个能量不同的电子

答案: C

【考点】 原子符号的含义、质量数与质子数、中子数之间的关系。


例2(生物) (2013江西模拟) 2012年10月10日讯,2012年度诺贝尔化学奖授予美国科学家罗伯特•莱夫科维茨和布莱恩•科比尔卡,以表彰他们破解了细胞感觉的“门锁”--G蛋白偶联受体的工作原理(当细胞膜受体与激素结合时,会引发细胞内一系列反应,改变细胞内的新陈代谢)下列有关叙述中,不正确的是(  )

A.G蛋白在细胞膜中存在的状态是横跨或贯穿磷脂双分子层

B.克隆G蛋白偶联受体基因,需运用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶

C.当G蛋白偶联受体与激素结合时,受体的空间结构会发生改变

D.通过G蛋白偶联受体的作用,实现了细胞间的信息交流

答案: B

【考点】细胞膜的成分、细胞膜的功能。


背景二 2013年诺贝尔化学奖授予马丁·卡普拉斯(美)、迈克尔·莱维特(英、美)、阿里耶·瓦谢勒(美、以色列),在开发多尺度复杂化学系统模型方面做出贡献。


例3(化学) (2014南京模拟) 2013年诺贝尔化学奖 授予三位美国科学家,以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所做的贡献.可以用量子化学计算小区间内(如光合作用叶绿体光反应时酶中、生物固氨时固氨酶中)的化学反应。固氨酶有铁蛋白和铝铁蛋白两种,它们不仅能够催化N 2 还原成NH 3 以外,还能将环境底物乙炔催化还原成乙烯,下列说法不正确的有(   )

A.C 2 H 2 、C 2 H 4 都是非极性分子
B .碳负离子CH 3 - 呈三角锥形
C .NO + 电子式为
D .NH 3 沸点比N 2 高,主要是因为前者是极性分子

答案: D

【考点】 物质的结构和性质,涉及极性分子和非极性分子、电子式排布、沸点比较。


背景三 2014年诺贝尔化学奖授予埃里克·贝齐格(美)、威廉·莫纳(美)、斯特凡·黑尔(德),为发展超分辨率荧光显微镜做出贡献。


例4(化学) (2015南通一模) 2014年诺贝尔化学奖授予超高分辨率荧光显微镜的贡献者.人类借助于这种显微镜可以观察到单个的蛋白质分子.下列有关叙述不正确是(  )

A.蛋白质中含有碳、氢、氧、氮等元素

B.蛋白质属于高分子化合物

C.蛋白质可完全水解生成氨基酸

D.消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析

答案: D

【考点】 氨基酸、蛋白质的结构和性质特点。







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