07 题型七　开放性试题（课件PPT）-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省济南市中考物理讲练本

1 2 【编者按】 《深化新时代教育评价改革总体方案》是新时代关于教育评价系统性改革的纲领性文件，要求改变相对固化的试题形式，增强试题开放性，减少死记硬背和机械刷题现象。在新课标核心素养理念的引领下，开放性试题以其良好的情境设计和灵活的考查思路，逐渐成为落实物理学核心素养考查的重要手段。本专题通过此类试题集训，旨在培养学生分析、解决问题的能力；培养学生的探究精神和发散思维。 3 类型1 条件开放 1.(2024·济南历下二模) 2024年仁川乒乓球冠军赛中，中国选手斩获女单桂冠。 请仿照下面的示例分析在乒乓球比赛中用到的物理 知识有哪些。 4 参考示例：乒乓球落到台面时会弹起，因为不同形式的能可以相互转化； 举例说明1：____________________________________________；  举例说明2：___________________________________________________ ____________________ ______________________________________________________________ __________________________________。  球拍表面粘贴橡胶，为了增大球与球拍间的摩擦 乒乓球受到打击，改变运动方向和速度大小，因为力可以 改变物体的运动状态 (或运动员打出弧圈球，利用了空气在流速大的地方压强小；球与球拍 脱离后依然向前运动，因为球有惯性) 5 2.小丽同学积极响应“共享单车，绿色出行”的倡议，她在骑行中观察到自 行车的许多部件都运用了所学的物理知识。请你根据所学的物理知识列 举两例。 示例：自行车轮胎上有一些花纹，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力。 (1)________________________________________________；   (2)______________________________________________________________。  车轴处有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦力 车座制成较宽的弧面，在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强 6 3.如图所示，小明对静止在水平地面上的箱子施加推力，箱子运动起 来；撤去推力，箱子停了下来。请你从上述情景中提出一个物理问 题，要求运用运动和力的关系进行解释，不要与示例重复。 7 【示例】问题：箱子为什么静止在水平地面上？ 解释：箱子受到重力与支持力，二力平衡，箱子保持静止状态。 问题：_____________________________ 解释：__________________________________________________________ 撤去推力，箱子为什么停下来？ 撤去推力后，箱子在水平方向上受到摩擦力，阻碍箱子的运动。 8 4.(2024·河南)在学习物理之前，我们头脑中常存在一些不科学的观点， 学习物理后，要能运用事实证据进行质疑和修正。请参照示例，另外列 举一个常见的错误观点，并通过实例进行反驳，写出正确观点。 【示例】错误观点：两个物体不接触，就没有力的作用。 反驳的实例及正确观点：磁铁靠近铁球，能将铁球吸引过来，因此两个 物体不接触，也能有力的作用。 错误观点：________________________________。  反驳的实例及正确观点：_________________________________________ ________________________________________________________。  两个物体接触，就一定有力的作用 竖直放在墙边的物体刚好与墙面接触，但没有 挤压，没有力的作用，所以两个物体接触，不一定有力的作用 9 类型2 过程开放 5.(2024·天津)喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水(水的密度为ρ0)。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求： (1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量。 (2)写出石料密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。 10 (1)①用电子秤测出石料的质量m1； ②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上，读出示数m2； ③用细线系住石料浸没在水中(不与杯底或侧壁接触、水没有溢出)，读出示数m3。 (2)ρ石料=ρ0。 11 6.(2024·牡丹江)综合实践活动课上，小江展示了自制的“小潜水艇”。如图甲所示，矿泉水瓶中装有适量的水，将一个未装满水的小玻璃瓶倒扣入矿泉水瓶中，给矿泉水瓶口盖上插有吸管的瓶盖，吸管与瓶盖之间密封且不接触瓶内的水面，小玻璃瓶沉在水底。小江通过吸管将矿泉水瓶中的气体吸出一部分，“小潜水艇”上浮了，如图乙所示。 (1)请分析解释“小潜水艇”上浮的原因。 (2)再说出一种能让“小潜水艇”上浮的方法。 12 (1)用嘴吸气后，矿泉水瓶内液面上方气体减少，瓶内气压变小，导致小玻 璃瓶瓶口处的液体产生向下的压强差，也就产生向下的压力差，将小玻璃 瓶内的部分水排出。使得小玻璃瓶和瓶内液体的总重力减小。根据F浮= ρ液gV排，此过程中ρ液和V排不变，所以F浮不变。小玻璃瓶和其内部液体受 到的浮力大于其总重力，力可以改变物体的运动状态，小玻璃瓶上浮。 (2)将另一吸管的管口贴靠在瓶中吸管的上端，沿水平方向吹气。(或先用手 挤压矿泉水瓶，再用另一只手堵住吸管口，最后撤去挤压矿泉水瓶的手。 或将整个装置放到阳光下晒或将装置进行水浴加热。)(回答合理即可) 13 7.(2024·东营)某同学为测量一木质小挂件的密度，选用以下器材：天平(带砝码)、量筒、烧杯(装有足量水)和长钢针，进行实验。 14 (1)把天平放在水平桌面上，游码移动到标尺左端的　　　 　处，此时指 针位置如图甲所示，则应向　　　　(选填“左”或“右”)调节平衡螺母使横 梁平衡。  (2)将挂件放在天平左盘，向右盘加减砝码并调节游码，当天平平衡时， 砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，其质量为　　　　g。  (3)用烧杯向量筒中倒入60 mL的水，将挂件放入量筒，然后用长钢针按 住挂件使其刚好浸没于水中，量筒中的水面如图丙所示。算出挂件的密 度为　　　 　kg/m3。  (4)因木质挂件具有吸水性，实验测得的密度值　　　　(选填“偏大”或 “偏小”)。  零刻线 右 12 0.75×103(或750)　 偏大 15 (5)【过程开放】 有同学提出：不用天平，仅使用其他上述器材也可测出该挂件的密度。请写出实验步骤和密度的表达式(水的密度用ρ水表示，其他符号自定)。 【实验步骤】       【密度表达式】ρ=　　　 　。  ①用烧杯向量筒内倒入适量的水，体积为V1； ②将挂件漂浮在量筒中的水面上，记下第二次水面处刻度值为V2； ③用长钢针缓慢地把挂件按入水中，使之刚好浸没，记下第三次水面处刻度值为V3。 ρ水 方法一： 16 方法二： 【实验步骤】       【密度表达式】ρ=　　 　　。  ①用烧杯向量筒内倒入适量的水，体积为V1； ②将挂件放入量筒，然后用长钢针按住挂件使其刚好浸没于水中，记下第二次水面处刻度值为V2； ③拿开长钢针，待挂件漂浮在水面静止时，记下第三次水面处刻度值为V3。 ρ水 17 8.(2024·湖南)在“探究电流与电压的关系”实验中，保持定值电阻R不变，小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。 (1)连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行　　　　；  (2)连接电路时，开关S应处于　　　　状态；  (3)连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至　　　　端；  (4)某次实验中，电流表指针偏转如图乙所示，示数为　　　　；  调零　 断开　 B 0.1　 18 (5)【过程开放】 实验测出五组数据记录在表格中，为了找到电阻一定 时，电流与电压的关系，应该怎样处理数据？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(列举一种方法即可)。  数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24 作出电流I随电压U变化的关系图像，观察图像是否是过原点的直线(或计算电压U与电流I 的比值是否是一个定值) 19 9.如图所示，平面镜上方有一发光点S，SO为入射光线，请在图中画出反射光线。(要求保留作图痕迹) 如图所示 20 10.(2024·上海)物理兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率” 实验，现有电源(电源电压未知且不变)、滑动变阻器两个分别标有A“5 Ω　 3 A”、B“20 Ω　2 A”字样，待测小灯(标有“2.5 V”字样)、电流表、电压 表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在 电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大 阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王 选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片， 进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定 电功率。 21 (1)测定小灯泡电功率的实验原理是　　　　　。  (2)请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为　　 　　， 电压表并联在　　 　(选填“电源”“待测小灯泡”或“滑动变阻器”)两端。  实验序号 电压U(伏) 电流I(安) 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 P=UI B“20 Ω　2 A”　 滑动变阻器 22  (3)【过程开放】 请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程) 23 解：根据题意可知，小徐第一次选取的滑动变阻器规格为A，此时电压表并联 在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关S后，此 时电压表示数为 3 V，根据欧姆定律，结合滑动变阻器A的铭牌可知，此时 RA=5 Ω；换滑动变阻器后，分析表中的数据可知，当第3次测量时，电压表示 数为1.5 V，此时滑动变阻器的阻值RB3===5 Ω，与第一次使用滑动 变阻器A时电阻相同，都是小灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压的 特点，则电源电压：U=U1+UB3=3 V+1.5 V=4.5 V，小灯泡的额定电压为 2.5 V，结合表中的数据可知，当滑动变阻器B两端的电压为2 V时，小灯泡 正常工作，此时电路中的电流为0.28 A；小灯泡的额定功率：P额=U额I额= 2.5 V×0.28 A=0.7 W。 24 11.(2024·威海)小明家有一款多功能厨房神器，它的内部结构主要由两个电热丝和一个电动机构成，通过旋转开关可实现常温搅拌、高温翻炒、低温慢炖、高温蒸煮(电动机可实现搅拌、翻炒功能)，参数如表所示，内部电路简图如图所示。已知R2的阻值为66 Ω。 部分参数 功能 额定功率P/W 常温搅拌 100 高温翻炒 2 300 低温慢炖 ** 高温蒸煮 ** 25 请解答下列问题： (1)画出该机器高温翻炒功能的等效电路图，并求出R1的阻值。 (2)【过程开放】小明早晨想利用该机器的低温慢炖功能将质量为400 g、初温为20 ℃的牛奶加热到 55 ℃，他把加热时间设置为 1 min，请通过计算说明这种设置是否合理？[不计热量损失，c牛奶=2.5×103 J/(kg·℃)] 26 解：(1)如图所示   该机器高温翻炒时，R1的功率： P1=P高炒-P常搅=2 300 W-100 W=2 200 W， 由P=得，R1的阻值：R1===22 Ω。 27 (2)牛奶的质量m=400 g=0.4 kg，加热时间t=1 min=60 s，牛奶吸收的热 量：Q=c牛奶mΔt=2.5×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(55 ℃-20 ℃)=3.5×104 J， 当S1置于3、4时，R1与R2串联，此时该机器处于低温慢炖功能，低温 慢炖的功率：P低炖====550 W， 该机器低温慢炖1 min消耗的电能： W=P低炖t=550 W×60 s=3.3×104 J， 因为W<Q，所以不合理。 28 类型3 结论开放 12.(2023·威海)如图是中医的制药工具药碾子，其由底部的碾槽和边缘较薄的圆形碾盘组成。若想提高每一次的碾压效果，可以怎样改进工具，请写出两种方法：　 ；　 。  增大碾盘的质量；减小碾盘的受力面积；增加碾槽两端高度；增大粗糙程度(其中两条即可) 29 13.(2023·青岛)火，能带来温暖和光明。钻木取火，是将　　　　能转化 为内能，这是人类第一次学会使用自然力量；改变物体的内能有做功和 　　 　　两种方法，人们利用内能做功制成了热机；在设计和制造热机 时，要不断提高效率，其积极意义有　　　　　　　(列举一条即可)。  机械　 热传递　 节约能源 30 14.(2024·河南)甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产。如图，甲骨文“殸”， 意指手持长柄，敲击乐器发声。这说明古人很早便知道声音与碰击有 关，蕴含了声音是由物体　　　　产生的道理。请你写出一个能表明 这一道理的现象　  　。  振动　 用鼓槌敲击鼓面发声 31 15.(2024·威海)如图是用羊皮制作的锅。锅中水沸腾时水的温度始终在 90 ℃左右，此地大气压强　　　　(选填“低于”“等于”或“高于”)标准大气 压；羊皮锅不会因温度过高而损坏是因为______________________________ ______。  低于　 水沸腾时，继续吸热但温度保持 不变 32 16.(2024·河北)如图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，沸腾之后把 桶口堵住，然后浇上冷水。在　　　 作用下，铁桶被压扁了。这种 作用在生活中有很多应用，请举出一个实例：　 。  大气压(强)　 真空吸盘 33 17.(2024·包头)我国的青藏铁路是世界上海拔最高的铁路，在冻土区的铁路两侧安装有许多热棒，如图甲所示。热棒是封闭的中空长棒，上端装有散热片，下端插在冻土中。里面填充低沸点的液态氨作为“制冷剂”，如图乙所示。液态氨通过与气态氨的相互变化过程，带走冻土层热量，使冻土层保持低温不会融化，保护路基。请根据以上信息回答下列问题： 34 (1)热棒中填充液态氨的原因。 (2)简述氨在热棒中是如何循环工作制冷的。 35 答：(1)热棒中液态氨沸点低，易于发生汽化和液化。 (2)当冻土层温度升高时，热棒中的液态氨吸热汽化成气态氨，气态氨上升到热棒上端后，通过散热片将热量散发到空气中，同时气态氨液化为液态氨又沉入棒底，这样循环工作，带走冻土层的热量，使冻土层保持低温。 36 $$