内容正文:
题型十 论证说理题
论证说理题方法梳理
类型1 现象解释说明类
1.(2025台州天台县期末)电冰箱是常见的家用电器。图甲是电冰箱的工作原理图,其中冷凝剂(沸点为零下11.8 ℃)在冷冻室的蒸发器内汽化,蒸气被空气压缩机压缩液化,流经冷凝器后重新回到蒸发器里,如此循环工作,从而使冷冻室保持相当低的温度。
第1题图
(1)冷凝剂在冷凝器中液化时 (选填“吸热”或“放热”),从而将冷冻室内的热能散失到冰箱外面。
(2)若冷凝剂的质量恒为a克,请在图乙中画出冷凝剂汽化时质量和体积之间的关系图。
(3)冰箱冷冻室门上的密封条用久了易老化,气密性降低,外部空气进入冷冻室内,冷冻室的侧壁上就形成厚厚的霜。请解释这些霜的形成原因。
2.有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时,会提前打开车窗,以防车辆不慎落水时错失自救良机。在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时,车内人员无法打开车门和降下车窗玻璃逃生,可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,让水快速进入车内,待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中,车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。
第2题图
3.如图所示,是医院张贴的“海姆立克急救法”宣传画。小明想知道这种急救法的原理,爸爸告诉小明这是应用了“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”的规律。请你利用此规律并结合所学的科学知识解释采用“海姆立克急救法”能将异物排出的原因。
第3题图
4.材料:爷爷家的电饭锅不能做饭了,小敏检查发现:电源插头处有烧焦的痕迹。
第4题图
奶奶埋怨爷爷:“每次做完饭都让你把插头从插座上拔下来,而你从电饭锅连接口拔出就算完事,插头总在插座上插着。看,烧坏了吧!”
爷爷辩解道:“插头不是在做完饭后烧坏的,从锅上拔出后就没电了!”
奶奶:“没电?没电你摸摸,不电死你才怪!”
……
思考:爷爷说的“没电”?奶奶认为的“有电”?插头烧热的原因可能是……
结合你所掌握的科学知识,请给爷爷和奶奶一个合理的解释以及安全用电的建议。
5.(2025杭州富阳区一模节选)2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带装有月壤的收集容器返回地球,标志着我国具备了地月往返能力。火星与地球、火星与月球间的距离非常接近。未来,我国可在月球基地发射火星探测器“天问 N号”,与在地球发射相比,运载火箭携带的燃料将大幅减少,请从能量的角度予以解释。
类型2 原理分析论证类
6.(2025金华永康市期末)高压锅在厨房里是一种常见的烹饪工具。图甲为某品牌高压锅,此高压锅限压阀的质量为70克,排气孔的横截面积约为1.0×10-5米2。回答下列问题:
甲 乙
第6题图
(1)这个高压锅工作时,其内部水蒸气的最大压强为多大?(标准大气压为1×105帕,g取10牛/千克)
(2)某科学兴趣小组的同学针对普通高压锅不能调节温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,其结构如图乙所示,调节螺丝可上下旋转。请分析改进后,该结构能调节高压锅温度的原因。
7.图甲是小明从家到学校的一条水平公路,爱动脑筋的他做了这样的设想:要是将从家到学校的路挖成一个“U”字形,如图乙所示,那么只要从家骑上自行车后,不用刹车也不用蹬脚踏板,等车停下来就可以到达学校了。请你根据所学的科学知识解释:
第7题图
(1)在他设想的过程中机械能如何转化?
(2)他的设想在现实中为什么不能实现?请写出一条让这个设想实现的方法。
8.“七星漂”钓法是我国传统钓鱼方法之一,钓组由浮子、钓线、坠子、鱼钩和鱼饵组成,如图。请用科学知识回答:
第8题图
(1)浮子常用轻质鹅毛羽轴或泡沫制作的原因。
(2)钓组入水后,坠子将鱼饵快速拉向水底。为了减小水的阻力,坠子体积宜小。若有铝和铅两种材料,在其他条件相同时,选择哪种材料制作坠子更合适?分析选择的理由。(ρ铝=2.7克/厘米3,ρ铅=11.3克/厘米3)
9.如图所示是鱼缸增氧装置,由水泵、进水管、进气管、出水(气)管等组成。启动水泵,看到水从进水管快速吸入,出水(气)管口不断有水快速喷出,并伴有气泡冒出等现象。利用所学知识解释该现象的成因并说明增氧的原理。
第9题图
10.如图所示是我国自主研发并铺设的光伏路面,可实现对在该路面上行驶的电动汽车进行无线充电。小明查阅资料后得知:
第10题图
①光伏路面下铺设了一层太阳能电池板,太阳能电池板可以把光能转化成电能;
②电池板与路面下方金属线圈相连;
③电动汽车内也存在线圈,会随汽车运动。
请根据上述信息,结合所学知识,说明光伏路面是如何实现对在其上运动的电动汽车进行无线充电的。
11.图甲是一种太阳能“摆叶花”,其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体,由摆杆OB和叶瓣OA组成,可视为绕固定点O自由转动的杠杆。
甲 乙
第11题图
(1)太阳能“摆叶花”在太阳光照射下能摆动起来。其能量转化可表示为: 。
(2)线圈E推动磁铁向左上方运动,使摆叶AOB顺时针小幅摆动后,立即断电,摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。
参考答案
1.(1)放热 (2)如答图所示 (3)外部空气进入冷冻室内,空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,长时间积累就形成了厚厚的霜
第1题答图
2.答题要点:
①液体的深度越深,压强越大,对车门和车窗产生较大的压力,不易开门
②水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,车窗玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,不易降下车窗玻璃
③用安全锤的尖端砸玻璃,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃
④水进入车内,车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门
⑤砸碎车窗玻璃时,窗外水的压强大于车内压强,水能快速进入车内
⑥玻璃被砸碎,说明力能使物体发生形变;推开车门或爬出车窗逃生,说明力能改变物体的运动状态(共4分,只答出一点也给1分)
4分答案示例:答出4个要点,且逻辑关系合理。
答:车辆沉入水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开(1分);水对车窗玻璃的压力越大,玻璃对窗框的压力就越大,玻璃与窗框之间的摩擦力也就越大,越不易降下车窗玻璃(1分);用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃(1分);较多的水进入车内,使得车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门而逃生(1分)。
3分答案示例:答出3个要点,且逻辑关系合理。
答:车辆沉入水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开(1分);用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃(1分);较多的水进入车内,使得车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门而逃生(1分)。
2分答案示例:答出2个要点,且逻辑关系合理。
答:车辆沉入水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开(1分);用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃逃生(1分)。
1分答案示例:答出1个要点。
答:用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璃逃生(1分)。
3.答:拳头压腹部时,拳头对腹部有力的作用,由于力可以改变物体的形状,所以腹部形状改变,从而引起胸腔内气体的体积变小。根据“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”可知,胸腔内的气体压强变大。由p=可知,异物的受力面积一定,受到胸腔内气体的压力变大。当压力大于阻力时,由于力可以改变物体的运动状态,异物被排出体外。
4.答题要素:爷爷说的“没电”指没电流;奶奶认为的“有电”指有电压;插头烧焦的原因是插头处发热过多;安全用电建议。
高水平的回答:能完整的解释“没电”和“有电”的含义,正确回答插头烧焦的可能原因及提出合理的安全用电建议,逻辑合理。
示例:爷爷和奶奶的说法都正确,只是角度不同,爷爷说的“没电”是指插头处电路断开,没有构成回路,所以没有电流;奶奶认为的“有电”是指有电压,当用手指触摸插头,可能导致火线——人体——大地构成回路,从而触电。
插座烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。
安全用电建议:将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;防止电线的绝缘层老化或破损;不要用湿的手触摸电器、插座和开关;用电器使用后要及时拔下插头;定期检查用电器线路等。
中上水平的回答:能正确回答插头烧焦的可能原因及提出合理的安全用电建议,逻辑合理。
示例:插头烧焦可能是插头处短路,线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。
安全用电建议:将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;不要用湿的手触摸电器、插座和开关;用电器使用后要及时拔下插头;定期检查用电器线路等。
中下水平的回答:有插头烧焦原因的合理解释或能提出合理的安全用电建议。
示例:插头烧焦可能是插头处短路、线路老化、电流过大等原因导致发热过多引起烧焦。
或安全用电建议:将插头插入插座时,手不要接触金属插脚;不要用湿的手触摸电器、插座和开关等。
低水平的回答:不能解释“没电”和“有电”,插头烧焦的原因回答错误,没有安全用电建议。
示例:插头烧焦,要安全用电。
5.答:月球上重力小,克服重力做功少。(或月球表面没有空气,发射时无需克服大气摩擦做功)
6.(1)解:限压阀产生的压强p阀=====7×104 Pa
内部水蒸气的最大压强p内=p0+p阀=1×105 Pa+7×104 Pa=1.7×105 Pa
(2)满分示例1:调节螺丝可以上下旋转。当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大,导致高压锅内气压变大,根据气压越大,沸点越高的规律,锅内水的沸点升高;当向上旋转时,弹簧对限压阀的压力变小,导致高压锅内气压变小,锅内水的沸点降低。
满分示例2:调节螺丝可以上下旋转,使弹簧对限压阀的压力发生变化,导致高压锅内气压变化,从而改变沸点。
7.答:(1)自行车下坡时重力势能转化为动能,上坡时动能转化为重力势能。
(2)不能实现,因为自行车运动过程中受到阻力的作用,使部分机械能转化为内能,机械能减少,所以不能到达学校;若让设想实现,可以将起始点位置抬高,高于学校位置,这样有更多的重力势能转化为动能。
8.答:(1)轻质鹅毛羽轴或泡沫的密度小于水的密度,能漂浮在水面。
(2)选择铅制作坠子更合适。在质量m相同时,ρ铅>ρ铝,由ρ=可知,V铅<V铝,铅坠子在水中运动时的阻力小。
9.答:水泵工作时,在大气压作用下,水从进水管快速吸入,从出水管口快速喷出,此时进气管下端水的流速大,压强小,管外空气就会进入进水管,与水流一起从出水(气)管喷出,并形成气泡。喷出的气泡由于密度小,受到浮力大于重力而上浮。上浮过程中气泡受到水的压强变小,气泡变大,与水接触面积增大,溶解在水中的氧增多,从而达到增氧的目的。
10.答:太阳能电池板可以把光能转化成电能;若将预留的金属线圈与太阳能电池相连,线圈中会有电流通过,电流周围就会产生磁场;当电动汽车内的线圈随汽车运动时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,会在汽车的线圈中产生感应电流,从而实现运动中的无线充电,解决电动汽车充电难的问题。
11.(1)光能/太阳能→电能→机械能
(2)摆叶AOB静止在图示位置时,由杠杆平衡条件可知G磁铁∙OD=G叶∙OC,摆叶AOB顺时针小幅度摆动后,使得OC变小,OD变大,G磁铁、G叶阻保持不变,则G磁铁∙OD>G叶∙OC,所以摆叶 AOB 会逆时针自动摆回来
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