4.专题五 跨学科实践（课堂本）-【中考零障碍】2025年广东中考物理复习

6.(2024·陕西三模)如图所示福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母 舰，其大大增加了舰载飞机数量，满载排水量8万吨吃水深度13。电磁弹射车内的导体处 在磁场中，通过强电流时，即可产生强大的推力，将舰载飞机弹出。下列说法正确的是 (P海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) A.满载时航母受到的浮力为8×10？N B.电磁弹射的工作原理与发电机的工作原理相同 C.满载时舰底受到海水的压强为1.3×104Pa D.舰载飞机起飞后，航母受的浮力将减小 7.(2024·武汉)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表，各项技术均处于世界领先水平， 其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中，内部线圈切割磁感线产生感应 电流，将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是 A.电磁起重机 B.司南 C.自制电动机 D.动圈式话筒 8.如图所示，顾客正在体验某品牌混动汽车的自动泊车技术，该品牌汽车利用5G技术、高精度 地图、激光雷达传感器等多种技术手段实现车辆的精准定位。下列说法中正确的是 A.汽车搭载的北斗导航系统是通过电磁波传递信息的 B.该汽车利用纯电模式行驶时，消耗的电能全部转化为车的机械能 C.5G芯片是利用超导材料制成的 D.当续航不足时，该汽车通过内燃机燃烧汽油来获取动力，汽油属于可再生能源 9.(2024·扬州三模)我国在“人造太阳”的项目中取得重大突破，刷新磁约束核反应运行时间 纪录。“人造太阳”是利用氢核 (选填“裂变”或“聚变”)来获得巨大能量，核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”)能源。已知1g氢核聚变能放出6.3×10'J的能 量，相当于完全燃烧 m3天然气释放的能量。（天然气的热值为3.6×10'J/m3) 四、跨学科实践 类型一物理学与日常生活 1.(2024·东莞一模)东莞一天的外卖量高达百万单，图甲是常用的两种外卖包装袋。针对不 同外卖包装的保温能力，开展项目式学习。 牛皮纸 温度计 铝箔复合 ↑温度/℃ 包装袋 包装袋 铝箔复合包装袋 杯子 杯子 牛皮纸包装袋 牛皮纸包装袋铝箔复合包装袋 水十星 三 一水 时间min 甲 丙 阅盟学堂 LZAZK GDWL 259 【驱动问题】哪一种材料的包装袋保温能力更强？ 【项目研究】准备大小和厚度相同的牛皮纸包装袋和铝箔复合包装袋各一个，两个杯子盛有 初温相同的热水，插入温度计后密封进两个包装袋中，如图乙所示，并用秒表计时。 (1)图乙的设计的错误之处： (2)改正后，测得两杯热水的温度随时间变化的图像如图丙所示； (3)由图丙可知保温能力更强的是 包装袋，判断的依据是 (4)为了缩短探究时间，你改进的方法是 2.(2024·辽宁三模)世界卫生组织调查数据显示，我国青少年近视率高达70%，居世界第一。 随着近视度数的增加患各种眼病的几率就会增加，如青光眼、白内障、视网膜脱落等。某实 验小组开展“自制水透镜模拟近视及其矫正”的实验探究。 【项目分解】 (1)自制水透镜。 (2)演示近视成因及矫正。 【项目实施】 (1)制作水透镜如图甲，矿泉水瓶瓶颈处用瓶盖画圆剪下。502胶粘合两片圆（留针孔），注 射器自针孔处注水适量如图乙。用太阳光测水透镜焦距图丙所示操作最合理的是 水凸透镜 水凸透镜 水凸透镜 水凸透镜 白纸 白纸 白纸 白纸 甲 乙 丙 (2)如图丁将F光源、水透镜和光屏依次放在光具座上，固定水透镜位置。 调节F光源、光屏上位置直至光屏出现清晰的像（此时物距大于像距）。 光屏上像是倒立 的实像，F光源远离凸透镜，光屏上像变模糊。 向水透镜 (选填“抽水”或“注水”)光屏上的像重新变得清晰， 水透镜的焦距 (选填“变长”或“变短”)。 【项目应用】 利用水透镜制作简易显微镜、望远镜。图戊中可以解释显微镜两凸透镜的成像原理图是 (选填序号)。 29 ① ② ③ 戊 260阅盟学堂LZAZK GDWL 【项目拓展】 项目小组同学课后收集很多有关近视矫正的资料，其中一段节选如下。CL晶体植入术矫正视 力，晶体是一种比较柔软的人工晶体，厚度仅50，生物相容性良好，不会与眼内组织发生 粘连。ICL晶体植入手术，可以理解为医生将一块特制的隐形眼镜 (选填“凸透镜” 或“凹透镜”)植入眼睛后房，整个手术过程无需切削角膜，也不会改变任何眼部结构。 类型二物理学与其他学科 3.(2024·鞍山模拟)学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间，项目式学 习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。 R 热敏电阻R 流 电阻箱R。 甲 乙 丙 (1)利用图甲所示电路探究热敏电阻R阻值随环境温度t变化的规律。 ①根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物电路连接完整。 ②连接电路的过程中，应将开关 ;将电阻箱的阻值调至最大，起到 的作用。 ③将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S,断开S2,记录电流表示数1；然后 (描述开关状态)，调节电阻箱R。直至电流表示数为 ，此时R=R。 ④将热敏电阻R,置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如下表： 温度t/℃ 0 10 20 30 40 阻值R,/2 2800 1800 1200 800 600 分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而 0 (2)根据上述探究结果，设计报警电路。 实验器材：电源（恒为12V)、热敏电阻R,、电阻箱R。(0~99992)、数字电压表V (U≥7.2V时报警)、数字电流表mA(I≥6mA时报警)、开关一个、导线若干。 设计要求：小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。 如图丙所示的电路图是学习小组设计的报警电路，设计的电路中，电阻箱R。应调为 Ω。当温度降低到10℃时电路报警，此时电流表的示数为 mA 4. 请解答“人体和体育锻炼中的杠杆”项目式学习中的问题。 上臂 Πh 、肩关节 TmgwT 30 肱二头肌 桡骨 肱骨 肘关节 绳索 前臂 309 甲 丙 阅盟学堂 :LZAZK GDWL 261 (1)构建杠杆概念：用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着 肘关节转动，如图甲所示；从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。请问：该杠杆 的支点在哪里（用图甲上标出的名称回答）？ 。在提起重物的过程中，重物通 过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？ (2)探究杠杆平衡条件：用如图乙所示的装置探究杠杆平衡条件，需要测量并记录哪些物理 量？ (用图乙上标出的物理量符号回答)。 (3)应用和拓展：引体向上，能充分训练肱二头肌。如图丙是某同学做引体向上的情境，他 双手握单杠，前臂与竖直方向成30°角，上臂与前臂成30°角，身体静止，上臂中肱骨可 抽象成如图丁所示的杠杆OB,A点是双手握单杠的点，O点是肘关节，B点是肩关节， 认为B点是体重对肱骨竖直拉力的作用点，肱二头肌沿BC方向拉肱骨。已知该同学体 重为600N,肱骨OB长约30cm,OC距离约4cm,由于C点距0点很近，认为BC与前 臂A0的夹角也约为30°。两只手臂用力情况相同。求此时每只上臂的肱二头肌拉力的大 小： N。(3≈1.73) 类型三物理学与工程实践 5.悬索桥（图甲）是建桥工程上的壮观景色，它的主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，小 明观察了悬索桥后，想知道两个拉力产生的作用效果与互成的角度有什么关系，于是他进行 了下面的探究。 橡皮筋 承重钢丝 丙 【项目分解】 (1)查阅资料；(2)项目设计；(3)实际应用。 悬索桥，也被称为吊桥，是一种桥梁类型，其主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊 在空中。这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上，并通过吊杆将桥面吊起。在悬索桥中，吊杆 起到将垂直载荷传递给缆索的作用，而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他横向水平力。索 塔是悬索桥的一个重要支撑构件，它主要以受压状态工作。为了减小由于荷载引起的挠度和 振动，通常在桥面和吊杆之间设置加劲梁，并与缆索形成一个组合体系，从而提高桥梁的整 体稳定性和安全性。因此，悬索桥的设计需要考虑多种因素，包括缆索的几何形状、材料的 选用以及如何有效地分配力和承担重量，以达到安全可靠的承载能力。 【设计方案】 如图乙，用两个互成角度的弹簧测力计拉固定在木板上的橡皮筋，依据拉力与弹簧的伸 长量成正比，当每次把橡皮筋拉到相同位置时，可以认为这两个拉力产生的作用效果相同。 262阅盟学堂LZAZK GDWL 【项目实施】 (1)按照设计方案，小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了实验，将实验结果记 录如下表：（拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力） 角度/。 0 30 45 60 90 120 拉力FN 2 2.1 2.2 2.3 2.8 拉力F2/N 2 2.1 2.2 2.3 2.8 拉力F/N 4 ①分析上表可知，两个拉力F与F2产生的作用效果与互成的角度有关，即当作用效果 相同时，互成的角度越大，两个拉力 (选填“越大”或“越小”)； ②在上表中，当两个拉力互成角度为0时，拉力F1与F2之和与拉力F的大小 当两个拉力相等且互成180°时，此时F,与F2是一对 力，橡皮筋保持静止状态。 (2)以上实验中一个力F和F与F2两个力产生的作用效果相同，物理中把F叫做F与F, 的合力，F,、F2叫做F的分力，有人说合力一定比任意一个分力大，根据上表数据你判 断这种说法是 的，请根据表格中的具体数据，举例说明： 【项目应用】 (3)根据实验结果，请你提出在家正确安装晾衣架承重钢丝（图丙）的建议： 6.(2024·鞍山模拟)【项目背景】2023年2月11日，永嘉历史上投资规模最大的水资源综合利 用项目一永嘉抽水蓄能电站主体工程开工，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，利用过剩 的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将 水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图甲，某项目化学习小组设计一个“可逆水轮电 动发电机”的功能转化电路，并制订如下评价表。 上水库 评价指标 优秀 合格 待改进 抽水 酸陶 电路能随时控制实 电路只能实现抽水 电路不能实现抽 H 指标一 现抽水和发电功能 或发电功能 水和发电功能 引水管 下水库 能实现远距离、低 尾 能实现远距离、低电 不能实现远距 主水房水 指标二 电压控制，操作复 压控制，安全方便 离、低电压控制 管 杂，存在安全隐患 甲 (1)【方案设计】完善如图乙的电路连接，要求：当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动 发电机”在电源U2供电下实现抽水功能；当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发 电机”实现发电为灯泡L提供照明电源。 XC 可逆水轮电 动发电机 灯泡L 阅盟学堂 LZAZK GDWL 263 (2)【装置测试】小组同学根据设计的电路进行测试，其中R,为定值电阻，线圈电阻为102， 当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1=4V,U2=220V。则R。需取阻 值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程） (3)【迭代升级】项目小组同学发现该设计指标一智能化水平不够，如白天和夜晚不能自动控 制需要人为操作，请你提出一种解决方法： 类型四物理学与社会发展 7.(2024·深圳二模)项目式学习小组想研究如图甲所示的这款能自动回洗 抹布的拖地机器人，它能根据需求设置抹布的干湿程度。 【问题驱动】 项目小组确定探究问题：影响此拖地机器人抹布脱水性能的因素。经查 甲 阅，脱水性能的主要指标是脱水效率，脱水效率=脱水后减少的水的质量 脱水前水的质量 ×100%。 【项目研究】 (1)项目组猜想脱水效率可能跟抹布的材料、脱水转速、脱水时间有关，探究过程及数据记 录如下： 干抹布的 湿抹布的 脱水转速 脱水后抹布 实验次数 材料 脱水时间t/s 质量m1/g 质量m2/g /(r·min-l) 的质量m3/g 1 棉布 40 160 400 50 136 2 雪尼尔 40 168 400 50 128 3 雪尼尔 40 168 600 50 110 雪尼尔 40 168 600 60 110 雪尼尔 40 168 600 70 110 【解释交流】 ①请根据数据计算第1次实验的脱水效率为 %; ②请你找出该探究过程中的一处不足： ③分析证据可知：使拖地机器人脱水效率达到最高且最省电的办法是 264阅盟学堂LZAZK GDWL 【项目迭代】 (2)为了优化拖地模式，项目组同学设计了自动检测污渍功能和根据污渍情况增减拖地压力 功能的模型图，如图乙所示。小灯泡L发出的光经地面反射到光敏电阻R上，有污渍处 反光量E较小。R的阻值随反光量E的变化如图丙所示，产品指标评价表如下： R/ 40 电磁铁 光敏电阻 20 10 磁铁 抹布口 5102040E/cd 乙 丙 等级指标 合格 待改进 1 能检测到污渍 不能检测到污渍 能在对应位置增加拖地压力 不能在对应位置增加拖地压力 【分析评价】 ①开关闭合时，抹布对地板的压力大于开关断开时的压力，则磁铁的上端应为 极。 若电源电压恒为6V,小灯泡电阻R,=10Ω保持不变，流过电磁铁的电流每改变0.04A, 压力就改变1N,则地面反光量从40cd降低到5cd的过程中，压力 (选填“增 大”或“减小”)了N(电磁铁电阻忽略不计)； ②根据产品指标评价表，请你对该模型的两项指标做出等级评价： 8.跨学科实践课上，同学们对国产彩虹-4型察打一体无人机开展了项目化探究活动。下面是 同学们的实践过程，请帮助完成下列内容。 进气道压气机 燃烧室涡轮尾喷管 可调管道 甲 丙 【任务一】了解无人机的结构和作用 彩虹-4型察打一体无人机，是我国自主研发的一款多用途中空长航时侦察打击一体化 无人机，如图甲。飞机翼展达18米，最大起飞重量1.35吨，续航距离高达5000公里，最 大升限7000米；机身和机翼表面大部分采用密度 (选填“大”或“小”)、硬度大的轻 质、受力不易变形的复合材料。机身后置国产以重油为燃料的螺旋桨发动机，采用V形尾 翼，大展弦比平直主翼。该机共有四个武器挂架，除使用制导弹药外，还可以挂载重约100 公斤，采用微型涡喷发动机，射程达100公里的AR-3巡飞弹等多种远距离武器。在执行 某次飞行任务时（全程水平匀速飞行），无人机挂载的巡飞弹的重力 (选填“做功” 或“不做功”)，巡飞弹发射后，无人机的机械能 阅盟学堂LZAZK GDWL265 【任务二】探究螺旋桨的形状和喷气式发动机的工作原理 同学们查阅资料后知道：活塞式螺旋桨发动机的桨叶的横截面与飞机机翼相似，相当于竖直 安装的机翼（如图乙）。螺旋桨在发动机的带动下高速旋转，从而产生拉力，拉动飞机向前 飞行。水平向右飞行时，螺旋桨桨叶横截面形状应是图乙中的（选填“A”或“B”)。喷 气发动机（如图丙）是将燃料喷射到燃烧室内的压缩空气中点火燃烧，产生高温、高压、高 速气流，通过尾喷管喷射出来，从而使飞机向前飞行。这说明物体间力的作用是 的；发射出去的巡飞弹，在加速飞行过程中，喷气式发动机对其所喷出气体的作用力 (选填“大于”“小于”或“等于”)气体对发动机的作用力。 9.(2024·晋中二模)2024年4月25日，搭载着航天员的神舟十八号载人飞船长征二号F遥十 八运载火箭成功发射。观看发射视频后，项目学习小组利用如图所示的材料，开展了制作 “水火箭”的实践活动，并选出飞行距离最远的火箭。 【产品制作】利用如图所示的器材进行组装，然后在瓶中装适量的水，用气筒向瓶内打气， 当瓶内气压达到一定程度时，水向后喷出，火箭冲向高空。 【项目研究】 下表是他们在某次探究实验中收集到的数据： 塑料瓶的容积：1500mL 发射角度 30° 装水量/mL 400 500 600 700 800 第一次距离/m 15.2 16.6 17.9 16.9 13.9 瓶塞 第二次距离/m 14.4 17.3 21.3 20.3 11.3 橡胶管 第三次距离/m 19.3 16.5 18.3 18.3 16.3 平均距离/m 16.3 16.8 19.2 18.5 13.9 (1)分析表中数据，可初步得出的结论： 【项目迭代】 (2)为增大飞行距离，同学们提出了给塑料瓶配置上火箭顶端的导流罩，以减小飞行时受到 的阻力。小组设计了如下图所示的不同形状的导流罩，其中设计最合理的是 A B (3)调试过程中，小组同学发现不同角度发射水火箭，飞行的距离不同，根据该现象，请你 提出一个可探究的科学问题： 266阅盟学堂LZAZK GDWL3.(1)质量（体积）(2)31.84食用盐 (3)减少冰的质量(4)63 4.(1)② (2)①物体刚好翻倒时木板与水平方向的夹角 ②差③1、3 (3)改变物体的重心高度和接触面积，多 做几次实验 (4)下 二、分析、归纳、应用型 1.(1)大(2)化学(3)绿(4)0.1 (5) A 衔铁 弹申三 B 铁 气敏箱 0- 2.(1)不变增大(2)用电器A (3)上班(4)压缩(5)17.6(6)100.8 3.()省力不能(2)<合(G-P) (3)适当增加重石的质量 4.(1)省力306(2)电压30大 三、信息阅读型 1.(1)重力(2)电磁感应 (3)5.04×1047(4)1:4(5)16.2 2.(1)汽化吸热(2)0.46(3)1 (4)并联180 3.(1)机械内(2)吸(3)5.51×105 (4)728.3(5)增大地下盐穴的体积 4.(1)C(2)串(3)C(4)3001.5 (5)更换具有更低减速比的减速系统（或更 高转速的电动机) 专题五中考命题新趋势 一、传统文化类题 1.C2.D3.A4.D 5.做功电吸引 6.省力右 7.液化蒸发吸收 8.增大增大 9. ↑F支 YG 二、开放性、设计性题 1.(1)< (2) 木板 茶叶盒 Se (3)> (4)由上述实验可知，保持其他条件不变， 仅将木板向右移，因此水流由C和D两孔 流出的速度和方向不变，由于D点较低， 因此水流到木板的时间较短，因为木板挡 住了水流，导致从D孔流出的水流在水平 方向运动距离减小，才出现5。'>s',因此 辉辉同学的结论是正确的 2.轮胎增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力 3.答：(1)刺破薄膜必须达到一定的压强， 吸管较尖的一端受力面积小，在压力一定 时可增大压强，所以，容易插入奶茶杯中； (2)用吸管吸奶茶时，先把吸管内的部分 空气吸走，使得管内的气压小于外界的大 气压，奶茶在大气压的作用下，被压入吸 管，上升进人嘴里。 4.解：当落水汽车车门所处深度为1m时， 此时受到水的压强为 p=pgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m =1×104Pa 车门的面积约为0.8m2,则车门受到的 压力 F=pS=1×104Pa×0.8m2=8000N 此时车门受到水的压力远大于人的推力， 因此车门很难被打开。 5.答：冰块上撒一点盐，降低了冰的熔点， 使部分冰很快熔化成水；等待两分钟后， 由于冰块温度较低，熔化的水放热凝固成 冰，把放在冰块上的细绳冻住了，所以拉 起细绳会把冰块粘起来。 6.解：(1)在发射过程中，用脚踩踏气泵， 泵内气体被压缩，压缩气体做功推动泡沫 火箭向上飞出，气体对外做功时，其内能 会减小，因此，泵内气体的内能在发射过 程中减小。 (2)忽略空气阻力，机械能守恒，竖直向 上发射时，火箭脱离支架时的动能全部转 化为火箭上升到最高点时的重力势能，斜 向上发射时，火箭上升到最高点时速度不 为零，只有一部分动能转化为重力势能， 由于火箭脱离支架的速度相同，动能相同， 因此竖直向上发射比斜向上发射获得的重 力势能更大，故h1>h2。 三、科技成果 1.重动小 2.B3.C4.B5.B6.D7.D 8.A 9.聚变不可再生1.75 四、跨学科实践 1.(1)杯子的大小和杯内水的质量不相等 (3)铝箔复合用铝箔复合包装袋的水温 降低得慢 (4)减少水的质量（降低水的初温、使用比 热容更小的液体) 阅盟学堂LZAZK GDWL一15一参考答案 【项目实施】(1)C(2)缩小抽水变长 【项目应用】③④ 【项目拓展】凹透镜 (1)① R ②断开保护电路③断开S,、闭合S21, ④减小 (2)12004 (1)肘关节阻力(2)F、F2、4、2 (3)3892.5 (1)①越大②相等平衡 (2)错误由表中的数据可知，当角度为 120°时，分力的大小与合力的大小是相同 的，故合力一定比任意一个分力大是错误的 (3)考虑到两条钢丝的承拉能力，夹角不 宜过大 (1) 可逆水轮电 动发电机 灯泡 (2)解：控制电路R。和线圈串联，当电流 达到0.04A时开始吸合衔铁，即最小电流 为0.04A,已知电源电压U1=4V,电路 U 4V 中的总电阻R。=7=0.04A=1000,串 联电路总电阻等于各分电阻之和，故定值 电阻R。=R点-R网=1002-102=90D, 故定值电阻R。的最大阻值不超过90Ω。 (3)将控制电路中的开关换成光控开关 (1)①20②没有保持湿抹布的质量相同 ③使用雪尼尔材料、脱水转速为600r/min、 脱水时间为50s时，脱水效率最高，且最 省电 (2)①S减小7 ②光敏电阻的阻值随反光量的减小而增大， 遇到污渍严重的位置，光敏电阻阻值较大电 路中电流较小，灯泡发光很暗，不能检测到 污渍，电磁铁对磁铁的压力很小，不能增加 拖地压力，故两项指标均为“待改进 【任务一】小不做功减小 【任务二】B相互等于 (1)由表中数据可知，在塑料瓶容积和发 射角度相同时，水火箭水平飞行的距离随 装水量的增加先增大后减小 (2)B (3)水火箭水平飞行的距离与发射角度有 什么关系