内容正文:
核心素养特训(二) 科学推理
1. (2024·无锡,2分)如图所示,将正在响铃的闹钟悬挂在与抽气机
相连的密闭玻璃罩内,听到的声音是闹钟 产生的。用抽气机抽
气,听到的铃声越来越小,由此推测,声音不能在 中传播。
第1题
振动
真空
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【解析】声音是由于物体振动产生的,闹钟发出的响声是闹钟振动产生
的;用抽气机将玻璃罩内的空气抽出,空气越来越少,铃声逐渐变小,
由此推测,当玻璃罩内的空气被全部抽走,处于真空状态时,将听不到
铃声,即真空不能传声。
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2. (2024·湖南,3分)如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实
验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板
表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( C )
A. 小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B. 小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C. 水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越
大
D. 该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直
线运动
第2题
C
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【解析】不计空气阻力,小车在水平木板上运动过程中,在竖直方向受
到重力和支持力,在水平方向只受摩擦力的作用,A错误;小车在粗糙
程度越大的水平木板表面滑行时,受到的阻力越大,运动速度减小得越
快,小车滑行的距离越小,B错误;小车在水平木板上运动时,对水平
木板的压力一定,因此水平木板表面越粗糙,小车所受的摩擦力越大,
C正确;由于绝对光滑的水平面是不存在的,因此该实验不能直接验证
当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动,而是根据科学
推理得出的,D错误。
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3. (2024·无锡,2分)通过相关可观测的现象推测无法直接感知的事
实,是物理研究的一种方法。下列根据这种方法所作出的推测,不符合
事实的是( C )
A. 汤姆孙发现电子推测出原子是可分的
B. 酒精和水混合后总体积变小推测出分子间有空隙
C. 固体很难被压缩推测出组成固体的分子间无空隙
D. 红墨水在水中扩散推测出分子处在永不停息的无规则运动中
C
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【解析】汤姆孙发现电子后,推测出原子是可分的,原子可以分成原子
核和核外电子,故A正确,不符合题意;酒精和水混合后总体积变小,
推测出分子间有空隙,彼此进入对方,从而使总体积减小,故B正确,
不符合题意;固体很难被压缩推测出组成固体的分子间存在斥力,故C
错误,符合题意;红墨水在水中扩散,推测出分子处在永不停息的无规
则运动中,故D正确,不符合题意。
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4. (2024·河南,8分)诗句“蜂儿不食人间仓,玉露为酒花为粮。作
蜜不忙采花忙,蜜成犹带百花香”,赞美了勤劳、无私的蜜蜂。对蜜蜂
感兴趣的小华进行了以下专题研究。
(1) 神奇功能
蜜蜂能根据气味找到蜜源,这是由于分子在不停地 。
蜜蜂飞行时与空气摩擦带正电,而花粉带负电。花粉能吸到蜜蜂身上,
是由于异种电荷 。
做无规则运动
相互吸引
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(2) 飞行时间
蜜蜂有时要到很远的地方采蜜。若一只蜜蜂从蜂巢出发,飞行5km到达
某采蜜点,采蜜后再原路返回蜂巢,一天如此采蜜15次,飞行速度为
24km/h,则该蜜蜂一天飞行时间为多少?
蜜蜂一天中采蜜飞行的总距离s总=n×2s=15×2×5km=150km;根据
速度公式可得t===6.25h
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(3) 蜂蜜密度
蜂蜜的品质与密度有关。为测量蜂蜜的密度,先测出一个空瓶的质量
m1;再将瓶子装满水,测出总质量m2;然后倒出瓶中的水,擦干后装满
蜂蜜,测出总质量m3。请根据所测的物理量和水的密度ρ水,推导出蜂蜜
密度的表达式。
水的质量m水=m2-m1,蜂蜜的体积V蜜=V水==,蜂蜜的密
度表达式:ρ蜂蜜===ρ水
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5. (2024·山西,6分)在项目化学习中,科技小组的同学给旧电吹风
加装两根塑料管改装成湿鞋烘干器,如图所示,可实现冷风吹干和热风
烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻( )、一个电动机
( )和两个开关组成的并联电路。发热电阻正常工作时功率为
440W,且不能单独工作出现“干烧”现象。请你帮助他们解决下列问
题:
第5题
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(1) 在虚线框内画出烘干器内部电路图。
如图所示
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(2) 使用时发现温度过高,存在安全隐患,想要把发热电阻的功率减
小到原来的一半,需要购买一个多大的电阻替换原发热电阻?
将发热电阻的功率减小到原来的一半,则更换后发热功率为220W,根
据P=可知,此时发热电阻的阻值R===220Ω
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6. (2024·天津,6分)生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥
土等材料制作花肥时,发现天气太冷肥料不易发酵,于是他们想制作一
个电加热垫给肥料加热。
第6题
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【初步设计】 选取一根粗细均匀的电热丝,将其接在电压恒为U0的电
源上(如图甲),加热功率为P0,该电热丝的电阻R0= 。(不
考虑温度对电阻的影响)
【解析】【初步设计】 图甲中,整个电热丝接在电压恒为U0的电源
上,加热功率为P0,根据P=可知,该电热丝的电阻R0=。
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【改进设计】 为获得不同的加热功率,从电热丝的中点处引出一条导
线,将电热丝以不同方式连接在电压为U0的电源上,可以得到另外两个
加热功率P1和P2,且P1<P2。请你在图乙、丙中将各元件连接成符合改
进要求的电路,并推导出P1与P2之比。(说明:电热丝上只有a、b、c
三处能接线,电热丝的额定电流满足设计需求)
如图a、b所示
P1与P2之比为1∶2
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【解析】【改进设计】 为获得不同的加热功率,需要改变电热丝接入
电路的电阻,已知从电热丝的中点处引出一条导线,则可以将一半的电
热丝接入电路,或将两个半段电热丝并联接入电路;得到的加热功率P1
<P2,说明一半的电热丝接入电路时的电功率较小,两个半段电热丝并
联时电功率较大,如图a、b所示。图a中只有一半电阻丝接入电路,电
阻为R0,则此时的加热功率P1===2P0;
图b中两个半段电热丝并联,实际上是R0和R0并联,此时的总电阻R=
=R0,总功率P2===4P0;故P1∶P2=2P0∶4P0=
1∶2。
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【优化设计】 为方便操控,再增加一个单刀双掷开关S,通过开关S0的
通断和S在1、2触点间的切换,实现加热垫P0、P1和P2三挡功率的变
换。请你在图丁中将各元件连接成符合优化要求的电路。(注意:无论
怎样拨动开关,不能出现电源短路)
第6题丁
如图c所示
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【解析】【优化设计】 为方便操控,再增加一个单刀双掷开关S,通过
开关S0的通断和开关S在1、2两触点间的切换,实现电加热垫三挡功率
(功率分别为P0、P1和P2)的变换,如图c所示。当开关S0断开、开关S
接2时,整个电热丝R0接入电路,加热功率为P0,为低温挡;当开关S0
闭合、开关S接1时,两个半段电热丝并联,加热功率为4P0,为高温
挡;当开关S0闭合、开关S接2时,右半段电热丝被短路,只有左半段电
热丝接入电路,加热功率为2P0,为中温挡。
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