内容正文:
重难17 物理综合跨学科考点(跨学科交叉题型+核心衔接点)
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第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 基础跨学科交叉题型(生活、基础应用+物理)
考向01 物理+基础应用跨学科题型
考向02 物理+生活情景跨学科题型
模块02 核心跨学科衔接点(工程、科技+物理)
考向01 物理+工程应用跨学科衔接题型
考向02 物理+科技情景跨学科综合题型
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01基础跨学科交叉题型(生活、基础应用+物理)
考向01物理+基础应用跨学科题型
本模块考法以基础生活情景、简单应用计算为主,题型涵盖选择题、填空题,难度偏低,侧重生活场景解读、基础应用计算与物理知识的衔接。基础考向聚焦生活情景物理信息提取、简单计算,综合考向侧重生活图像、比例的基础应用。预测中考将延续基础导向,结合日常生活动态、基础科技常识考查,强调物理知识与生活、基础应用的简单融合。
考向02物理+生活情景跨学科题型
模块02核心跨学科衔接点(工程、科技+物理)
考向01物理+工程应用跨学科衔接题型
本模块考法以工程、科技衔接点、综合情景分析为主,题型涵盖选择题、填空题、简单综合题,难度中等,侧重物理与工程应用、科技情景的核心知识融合。基础考向聚焦单一工程/科技衔接点应用,综合考向侧重工程、科技综合情景分析。预测中考将增加情景化跨学科题目,侧重工程、科技与物理的衔接考查,强调物理知识在工程、科技场景中的灵活应用,贴合命题趋势。
考向02物理+科技情景跨学科综合题型
重●难●要●点●剖●析
模块01 基础跨学科交叉题型(生活、基础应用+物理)
考向01 物理+基础应用跨学科题型
要点梳理
1. 核心交叉点:物理公式与生活中的计算、图像分析、比例关系的结合,常见场景:利用生活中的比例求力学/电学量、结合生活场景中的图形求力臂/路程、通过科技简易图像解读物理规律;2. 解题核心:先提取生活/基础应用情景中的已知量,明确对应的物理公式,再运用基础计算、图像解读方法求解,兼顾物理规律和实际应用逻辑;3. 关键:区分物理意义与实际运算,避免仅关注计算忽略物理公式的适用场景和实际条件。
典例验知
1.“纸包不住火”是因为纸的着火点低,纸达到着火点后能在空气中燃烧。“问天”兴趣小组对“纸锅烧水”的可行性存疑,在探究水在沸腾前后温度变化的特点时,特意选用纸锅进行实验。实验目的有二:一、得出水在沸腾前后温度的变化规律;二、验证纸锅烧水的可行性。
(1)安装如图甲所示的装置时,应先确定铁圈的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)观察到温度计的示数保持不变时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且变 (选填“大”或“小”),升至水面时破裂开来。
(3)当水温升高到时,每隔1 min记录一次温度并填入下表,同时观察水中发生的现象。请根据表中数据在图乙中作出水温随时间变化的图像。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水温/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)分析图像可知:水在沸腾过程中,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(5)纸的着火点大约是。结合以上实验,说明纸锅不会燃烧的原因: 。
【答案】(1)需要
(2)大
(3)
(4)不变
(5)纸的着火点比水的沸点高
【详解】(1)实验中需要使用酒精灯的外焰加热,因此固定铁圈B的位置,需要点燃酒精灯。
(2)观察到温度计的示数保持不变时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且变大。因为水沸腾时,整个容器内水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,且上升过程中水压减小,所以气泡上升时会变大。
(3)根据表格里的数据先描点,然后连接起来。如图所示:
(4)由图像可知,水在沸腾时温度保持不变。
(5)由图像可知,水的沸点是98℃,纸的着火点大约是183℃大于98℃,结合以上实验可知,说明纸锅不会燃烧的原因是纸的着火点比水的沸点更高。
技巧点拨
解题时先明确物理考点(如力学平衡、欧姆定律),再匹配对应的生活应用方法;涉及比例、计算类题目,优先化简公式,利用实际场景中的比例关系简化运算,避免复杂计算;图像类题目,先解读图像关键点,再结合物理规律分析其在生活、基础应用中的实际意义。
类题夯基
2.小明帮妈妈打扫卫生的时候发现,拿涤纶干抹布很难将水擦干,而妈妈拿棉布干抹布很快就将桌上的水擦干了。于是小明设计了以下两种方案,探究抹布的吸水能力与布料的种类是否有关。
方案①:取三个相同的烧杯,装入水,分别将三块材料不同、质量相同的布料放入烧杯中,充分吸水后,将布料取出,看挤出水的多少。
方案②:取三个相同的烧杯,装入水,分别将三块材料不同、质量相同的布料放入烧杯中,充分吸水后,将布料取出,观察和比较杯中所剩水的质量。
(1)以上两个方案中,对装入烧杯中的水的要求是 。
(2)从操作简单且直观的角度,应选用方案 (选填“①”或“②”)。
(3)小明分别按照方案方案①与方案②进行实验,记录结果如表所示,分析表格信息,可得出结论: 。
方案
布料种类
涤纶
麻布
棉
①
布块所含水量
最少
较多
最多
②
杯中所剩水量
最多
较少
最少
(4)如果要直接比较布料所含水的质量,那么需要增加的一种测量工具是 。
(5)若小明还要探究抹布的吸水能力跟布料质量的关系,则实验中应该控制 不变。
(6)炎热的夏天,如果人体皮肤被汗浸渍,会让人觉得很不舒服,因此,从吸水多少这个角度说,应尽量采用 类的布料来制作夏装。
【答案】(1)质量相等
(2)②
(3)布料的吸水能力与布料的种类有关
(4)天平
(5)布料的种类
(6)棉布
【详解】(1)为了便于观察和比较布料的吸水能力,两个方案中,对装入烧杯中水的要求是质量相等。
(2)两个方案中,烧杯中装入质量相等的水。从操作简单且直观的角度,应选择方案②。将布料取出后直接观察比较杯中所剩的水的多少。
(3)分析表中信息可以看出,烧杯中装入一定质量的水,质量相等的不同布料吸收水的多少不同。可得出结论,布料的吸水能力与布料的种类有关。
(4)要比较布料所含水的质量,必须用到天平。
(5)从控制变量的角度,要探究布料吸水能力跟布料质量的关系,必须控制布料种类不变。
(6)通过前面的探究得知,棉布的吸水性能最好。,从吸水多少这个角度说,应尽量采用棉布类的布料来制作夏装。
3.如图所示是小榕同学在进行“激流勇进”游乐项目。游船在高处缓慢地从滑道上滑下,到达滑道底端时,游船非常快速地从水平滑道上滑过,非常具有挑战性。
(1)根据游船在斜滑道上运动情况,请你帮小榕提出一个可探究性的问题: 。
(2)回到学校后,小榕与同学进一步模拟探究游船的运动情况,完成了如下的实验报告,请你将实验报告填写完整。
实验目的
测量小车运动的速度
实验原理
实验器材
小车,水平桌面,测量仪器:刻度尺、
实验步骤
小车由甲至乙
小车由乙至丙
小车由甲至丙
路程s/ cm
26
64
90
时间t/s
2
6
平均速度v/ (m/s)
v甲乙
v乙丙
v甲丙
实验结论
(1)小车在这三段路程的平均速度分别为:
v甲乙=0.13m/s, v乙丙= m/s, v甲丙=0.15m/s。
(2)小车在斜面上运动的速度越来越 。
交流与讨论
(1)如果测量时间时,小车过了丙位置,才停止计时,那么测得的平均速度将
(2)与其他小组的实验数据进行对比发现:若斜面坡度越大,小车从甲到丙运动的平均速度 。
(3)思考与应用:结合上述实验,为保证“激流勇进”游乐项目的安全,请你替小榕给滑道设计者提出一个合理的建议: 。
【答案】(1) 游船在斜滑道上的运动速度是否变化 秒表 4 0.16 大 偏小 越大
(2)降低滑道坡度
【详解】(1)由题中“游船在高处缓慢地从滑道上滑下,到达滑道底端时,游船非常快速地从水平滑道上滑过,非常具有挑战性”可知,游船在不同的高度时,速度会不同,故可提出的探究问题可以有:“游船的速度与高度是否有关系”;“游船在斜滑道上的运动速度是否变化”等。
(2)[1]验中利用刻度尺测量小车运动的距离,秒表测量小车运动的时间,结合计算得出小车运动的平均速度,因此测量小车平均速度的原理是。
[2]根据实验原理可知,实验时需要测量的物理量是路程与时间,故需要的测量仪器是刻度尺与秒表。
[3]如图所示,小车在乙处的时刻为00:05:06,在丙处的时刻为00:05:10,故小车由乙处运动到丙处所需时间
[4]小车由乙运动到丙的速度
[5]小车在甲乙段运动的平均速度v甲乙=0.13m/s,在乙丙段运动的平均速度v乙丙=0.16m/s,可知小车由上到下的运动过程中,速度变快,故小车在斜面上运动的速度越来越快。
[6]若小车过了丙位置才停止计时,实验中测量的时间偏大,根据可知,在路程测量准确时,时间偏大,则测量的速度会偏小。
[7]若斜面坡度越大,则小车运动相同的路程时,所需时间越短,根据可知,小车从甲到丙运动的平均速度越快。
(3)根据实验结论可知,若斜面坡度越大,小车运动到底部的速度越大。当速度越大时,会越危险,故为保证“激流勇进”游乐项目的安全,可适当降低滑道坡度,达到降低速度,保护自身安全的目的。
考向02 物理+生活情景跨学科题型
要点梳理
1. 核心交叉点:结合生活场景描述、科技小常识、日常应用案例,提取物理信息,分析物理现象和规律,常见场景:解读生活中的力学/热学/光学现象、根据日常应用案例、科技小常识完成物理填空/判断;2. 解题核心:先读懂生活场景、应用案例的含义,提取其中的物理情景(如“照镜子梳妆”对应光的反射),再结合物理概念、规律分析判断;3. 关键:准确衔接生活场景与物理知识,避免理解场景偏差导致物理规律误用。
典例验知
4.过年前小红去买蜂蜜,发现蜂蜜在瓶内向下流动得比较慢,不像流水那样。
她猜想:冬天太冷了可能会影响物质的粘性大小。
她设计了如下的实验方案:如图,将蜂蜜分装入三个小瓶,一瓶放在冰箱,一瓶放在室内,另一瓶用微波炉加热,然后找三支相同的试管,用三支滴管分别从三个小瓶中各取少许蜂蜜,同时,分别滴到倾斜放置着的试管内壁上,观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间(如图乙),并记录实验数据如表所示。
环境
经冰箱冷藏
在室内
经微波炉加热
蜂蜜温度
16℃
25℃
34℃
流淌时间
12s
8s
4s
(1)为了完成本实验小红需要的测量工具有秒表和 。
(2)小红又用其他几种物质做了相同的实验,并对这些实验现象分析可以初步得出结论:有些物质也和蜂蜜一样,随着温度的升高,它的粘性 (选填“增大”或“减小”);
(3)在上述探究过程中,小红运用了“控制变量法”,她应在实验时控制滴入蜂蜜的 相同,以及试管的 (选填“倾斜角度”或“倾斜方向”)不变;
(4)小红将不能直接测量的“粘度”转换成可以测量的 来完成实验探究。
(5)小红发现妈妈炒完菜后,灶台附近的油污粘性很强,抹布难以擦除,请你根据本实验的探究结论,提出一条建议: 。
【答案】(1)天平或量筒
(2)减小
(3) 质量或体积 倾斜角度
(4)流淌时间
(5)可以用热水浸湿抹布再擦
【详解】(1)实验中已经用秒表测流淌时间,还需要控制滴入蜂蜜的质量或体积相同,因此需要 天平(或量筒)来确保每次滴的蜂蜜量相同。
(2)由表中数据可知,温度升高时,流淌时间变短,流动性变好,粘性减小。
(3)[1][2]除了温度不同,其他要相同,即蜂蜜的质量或体积相同试管的倾斜角度相同,因为倾斜角度会影响流动速度
(4)粘度不易直接测量,将“粘度”转换成可测量的蜂蜜的流淌时间。运用了转换法。
(5)由上述实验结论,即温度越高,粘性减小,所以油污粘性强时,可以用热水浸湿抹布再擦或“加热灶台附近油污”。
技巧点拨
解题时先筛选场景中的物理关键词(如“影”“霜”“声”“通电”),对应到具体物理现象;生活情景类题目,不纠结场景细节描述,重点挖掘背后的物理原理;日常应用、科技小常识类题目,圈画关键物理情景和数据,结合考点匹配对应知识。
类题夯基
5.小明想比较水和空气的导热性能,于是设计了实验:用两个相同的牛奶瓶,分别装入热牛奶,将其中一瓶放在温度与室温相同的水中,并把两个瓶都用木块垫起来,如题图所示,实验时他每隔一定时间记录一次A、B两温度计的示数,得到的数据如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
A的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
B的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
(1)本实验还需要的测量工具是 ,目的是控制瓶中牛奶的 相同。
(2)小明通过实验数据得出牛奶冷却的速度是 (选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀下降”),导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的 越大,热传递越 (选填“快”或“慢”)。
(3)分析实验得出结论:比较水和空气,导热性能更好的是 。
(4)请你写出一个生活中利用该实验结论的例子: 。
【答案】(1) 天平 质量
(2) 先快后慢 温度差 快
(3)水
(4)汽车发动机用水来冷却
【详解】(1)[1]在这个实验中,要保证除了冷却介质(水和空气)不同外,其他可能影响冷却效果的因素都相同,牛奶的质量是一个重要因素,测量质量需要用到天平。
[2]使用天平的目的就是控制瓶中牛奶的质量相同,这样才能更准确地比较水和空气的导热性能。
(2)[1]观察表格中的数据,在开始的相同时间间隔内,牛奶温度下降的幅度较大,比如前 2 分钟从 70℃下降到 60℃(或 66℃),而随着时间推移,相同时间间隔内温度下降幅度变小,像最后 2 分钟从 34℃下降到 33℃(或 46℃下降到 44℃),所以牛奶冷却的速度是先快后慢。
[2][3]热传递的速度与温度差有关,牛奶与水(空气)的温度差越大,热传递就越快。开始时牛奶温度高,与周围环境(水或空气)温差大,热传递快,温度下降快;随着牛奶温度降低,温差变小,热传递变慢,温度下降变慢。所以导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的温度差越大。
(3)对比放在水中和空气中的牛奶温度下降情况,在相同时间内,放在水中的牛奶温度下降得更快,这表明水能够更快地将牛奶的热量传递出去,即水的导热性能更好。
(4)在生活中,汽车发动机用水来冷却就是利用了水导热性能好的特点,水能够快速地将发动机产生的热量传递出去,从而使发动机保持在合适的工作温度。
6.教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受相同强度的敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”、为此,小明进行了以下实验:
将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图所示)。
随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离。共做次。
换成双层玻璃板重复上述实验。
(1)实验后,发现玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱,这与实验中哪一操作不当有关?请指出 (填写具体步骤);
小明改进后,重做了实验,获得了如表所示数据:
实验次数
平均值
玻璃球被弹开的距离
单层
双层
(2)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的。以下活动中所用到的物理研究方法与上述方法相同的是 。
A.在研究光的直线传播热律时,引入了光线的概念
B.探究琴弦的音调与弦的长度的关系时,应保持弦的材料、粗细、松紧不变
C.将在发声的手机悬挂在广口瓶,抽出瓶内空气,听到声音逐渐变小,得知真空不能传声
D.为了建立“声波”概念,老师先介绍了“水波”
E.探究声音的产生条件时,将正在发声的音叉插入水中看到水花四溅
(3)根据表中的实验数据分析,可以得出的结论是 。因此,为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选 玻璃(单层双层)。
(4)小红在做实验时;发现两种玻璃把玻璃球弹开的距离差异不大,为了使两种玻璃把玻璃球弹开的距离有较大的差异,请你提出一种可行的实验改进办法: 。
【答案】(1)随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板
(2) 玻璃球被弹开的距离 E
(3) 受敲击时,单层玻璃比双层玻璃的振动强 双层
(4)减小斜面的坡度
【详解】(1)随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,是造成玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱的主要原因。
(2)[1]当玻璃板受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹开的距离来反映的,这用到了转换法。
[2]A.在研究光的直线传播规律时,引入了光线的概念,这是模型法,故A不符合题意;
B.探究琴弦的音调与弦的长度的关系时,应保持弦的材料、粗细、松紧不变,采用的是控制变量法,故B不符合题意;
C.将在发声的手机悬挂在广口瓶,抽出瓶内空气,听到声音逐渐变小,得知真空不能传声,采用的是理想实验法,故C不符合题意;
D.为了建立“声波”概念,老师先介绍了“水波”,采用的是类比法,故D不符合题意;
E.探究声音的产生条件时,将正在发声的饮茶插入水中看到水花四溅,采用的是转换法,故E符合题意。
故选E。
(3)[1]根据表格中的实验数据可知,同样的撞击下,单层玻璃后的玻璃球比双层玻璃后的玻璃球运动的距离远;所以结论是:受敲击时,单层玻璃比双层玻璃的振动强。
[2]为了控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选用双层玻璃。
(4)从表格数据中可以看出,双层玻璃与单层玻璃振动时,玻璃球被弹开的距离较近,为了能使两种玻璃把玻璃球弹开的距离有较大的差异,可减小斜面的坡度进行实验。
模块02 核心跨学科衔接点(工程、科技+物理)
考向01 物理+工程应用跨学科衔接题型
要点梳理
1. 核心交叉点:物理与工程应用(工程中物质密度选型、热量控制与工程作业、电路与工程设备运行、压强与工程结构设计),物理与生活实用工程(日常工程器具中的力学平衡、浮力与水上工程工具、能量转化与家用工程设备);2. 解题核心:明确跨学科情景中的物理考点和工程衔接点,先分析物理现象(如密度、压强、能量),再结合工程实际需求补充解读,综合求解;3. 关键:区分物理规律与工程实际要求,明确物理量在工程中的实际意义,结合工程应用场景完成综合分析。
典例验知
7.小明同学骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢?他和小华思考后提出以下猜想:
猜想一:可能与斜坡的粗糙程度有关;
猜想二:可能与物体的质量大小有关;
猜想三:可能与斜坡的倾角大小有关。
他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ(可改变)倾斜固定,并找来质量不同的小木块若干、较光滑的斜面M(物块在斜面M上滑动时可忽略物块所受的摩擦力)和轻弹簧P等实验器材进行探究。
(1)他们上网查找得知:初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行的距离越短。由此他们思考认为猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(2)为了验证猜想二,小明在老师的帮助下一起设计了如图甲所示的装置。实验时将质量 的小木块从斜面M的 高度自由滑下,就可以使木块以 的初始速度滑上长木板,通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二(以上三格均选填“相同”或“不同”);
小华设计了如图乙所示的装置进行实验,他认为只要让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后自由释放,也可以验证猜想二。老师告诉小华这一设计方案是不可行的,理由是: ;
(3)他们保持长木板的粗糙程度和木块的初速度相同,分别改变木块的质量m和长木板的倾角θ,测得木块冲上长木板后运动的最大距离x,实验数据记录如表;
m/kg
1.2
1.0
0.5
0.3
θ/°
10
20
30
30
40
45
45
50
55
55
60
65
x/m
1.76
1.57
1.45
1.45
1.38
1.37
1.37
1.36
1.37
1.37
1.39
1.42
分析数据可知:
①最大距离x与质量m (选填“有关”或“无关”);
②最大距离x随长木板倾角θ变化的关系是:θ角增大时, 。
【答案】 正确 不同 相同 相同 不能控制初速度相同 无关 上滑的最大距离x先减小后增大
【详解】(1)[1]初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行的距离越短,说明物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离与斜坡的粗糙程度有关,故猜想一正确。
(2)[2][3][4]为了验证猜想二,即物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能与物体的质量大小有关,需要控制速度相同,质量不同,即使质量不同的木块从同一高度滑下,就可以使木块以相同的初始速度滑上长木板,通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二。
[5]让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后,弹性势能相同,释放后,转化成的动能相同,由于质量不同,速度不同,木块到达斜面底端的速度不相同,所以不能验证猜想二。
(3)[6]由表格数据知当长木板的倾角θ一定,质量不相同时,木块冲上长木板后运动的最大距离x相同,说明最大距离x与质量m大小无关。
[7]由实验数据可以发现,从10°到50°这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小;从50°到65°这个过程,物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大;故得结论:随倾角θ的增大,木块上滑的最大距离x先减小后增大。
技巧点拨
解题时先判断核心考点是物理知识,再结合工程应用情景补充实际条件(如工程作业中热量散失对应物理热传递规律);重点记准核心衔接点(如密度用于工程材料选型、压强影响工程结构稳定性),避免物理规律与工程实际脱节,优先运用物理规律结合工程需求解题。
8.“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。
(1)小张把天平放在水平台上,将游码拨到标尺的左端零刻线处,此时指针偏向分度标尺中线的右侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图甲所示,则模型的质量为 g;
(3)小张又进行了如图乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g;
②用细线拴住模型并 在水中(水未溢出),在水面处做标记;
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 处,量筒中的水位如图丙所示;
(4)旁边的小敏发现取出的模型粘了水,不能采用量筒的数据,于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3;
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为 cm3。
【答案】 左 84 浸没 标记
【详解】(1)[1] 指针偏向分度标尺中线的右侧,说明右边偏重,根据天平的天平方法“左偏右调,右偏左调”,平衡螺母应该像左调节。
(2)[2]由图2甲可知,砝码的质量是80g,标尺的分度值是0.2g,所以游码对应的刻度值是4g,所以模型的质量为
(3)[3]小张又进行了如图2乙所示的三个步骤,目的是通过排水法测量模型的体积,因此应该让模型浸没在水中。
[4]小张进行第③步的目的是想用补充进去的水替代模型,所以直到水面达到前面的标记的位置就说明补充的水的体积就等于模型的体积。
(4)[5]图2乙③中烧杯和水的总质量为155g,图2乙①中烧杯和水的总质量为145g,则倒入烧杯中的水的质量为
模型的体积V等于倒入水的体积V水为
模型的密度为
(5)[6]量筒中原有装有40mL水,倒入烧杯中之后,剩余的水的体积如图丙所示,为28mL,
量筒中倒出的水的体积为
若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为
9.泥石流是由于暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流,具有极强的破坏力。为了比较水流和泥石流的破坏力,小宇进行了如下探究:如图所示,将两辆相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的水流和泥沙流分别通过这两个管道2秒钟,小车分别被推动一段距离,实验记录如下表所示。
流 体
水 流
泥沙流
小车被推动距离/cm
68
102
(1)实验中,通过 来比较水流和泥沙流的破坏力。由实验数据可知,在相同的时间内,相同的横截面积上,小车从 (选填“水流”或“泥沙流”)上获得的能量较多。
(2)在单位时间内、单位面积上,从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度,这是评价能源优劣的重要指标之一。若水的流速为v,密度是ρ,质量为m的水在流动时具有的能量(动能)为mv2,请你推导出水能的能流密度A的表达式:A= 。据此可推知,在流速相等的情况下,风能的能流密度比水能的能流密度 (选填“大”或“小”)。
【答案】 小车运动的距离 泥沙流 小
【详解】(1)[1][2]比较水流和泥沙流的破坏力是通过小车移动的距离来显示的,小车运动的距离越远,说明获得的能量越多;由表格可知,泥沙流推动小车的距离远,所以从泥沙流获得的能量较多;
(2)[3][4]根据题意所提供的信息,水的流速为v,密度是ρ,设S为横截面积、L为水流流过的距离,则
L=vt,
水流的体积
V=Svt,
所以
m=ρV=ρSvt,
代入
得:
,
因为在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度
则水能的能流密度A的表达式:
;
风的密度要小于水的密度,则在流速相等的情况下,风能的能流密度比水能的能流密度小类题夯基
考向02 物理+科技情景跨学科综合题型
要点梳理
1. 核心交叉点:物理与科技情景(科技探测中压强与高空/水下环境、浮力与水下探测设备、光的折射与科技成像技术、机械能与科技设备运行、地磁场与科技导航);2. 解题核心:提取科技情景中的物理信息(如高空气压、水下密度、探测设备运行参数),结合对应的物理规律(如液体压强与深度、光的折射规律)分析现象、完成计算;3. 关键:明确科技情景对物理量的影响(如高空海拔越高气压越低),衔接物理规律完成科技场景的综合解读。
典例验知
。
10.共建空间站、择机着陆火星等,2021迎来中国航天大年。如图甲是物理创新小组设计的风力火箭装置,大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力,推动火箭向高空发射。怎么才能提高风力火箭发射高度呢?他们制作了很多风力火箭,在无风晴朗天气环境下进行了多次实验探究,记录了如下数据:
组别
1
2
风力火箭参数
锥角/°。
25
15
25
35
45
55
质量/g。
20
40
100
140
180
100
多次发射平均高度/m
9
16
24
12
7
21
24
23
22
21
(1)请在图乙的坐标系中描点作出风力火箭发射高度和质量的关系图像 ,分析图像可以得出结论是: ;
(2)分析第2组数据,可以发现锥角对火箭发射高度影响不大,你认为其中的原因是: 。
【答案】 锥角一定(或为25°)时,火箭的发射高度随质量的增加先变大后变小,其中质量为100g时发射高度最大 锥角大的火箭受到的动力大,但上升过程中受到的空气阻力也大
【详解】(1)[1]根据表格数据描点,然后连接各点得到如下图
[2]由图可知,锥角一定(或为25°)时,火箭的发射高度随质量的增加先变大后变小,其中质量为100g时发射高度最大。
(2)[3]分析火箭发射装置图和火箭结构示意图可知,锥角越大,空心锥体的底面积越大,火箭受到的动力越大,同时火箭在上升过程中受到的空气阻力也就越大。
技巧点拨
牢记科技情景与物理量的关联(如高空环境气压随高度变化、水下密度大于陆地常见物质密度),解题时先提取科技情景中的关键条件,再匹配对应的物理规律;跨学科综合题,优先拆解物理考点,再结合科技场景的实际需求补充条件,分步分析求解,贴合科技应用实际。类题夯基
11.星辰之上的中国超级“净化器”
2021年10月16日,神舟十三号乘组成功进驻天宫空间站,开启了新的旅程,他们将在轨生活6个月。图甲是航天员太空起床后洗漱的情形。在空间站长期工作,航天员喝的水从哪里来?
据专家介绍,我国空间站的水资源主要来自三部分:其一,航天员(货运飞船)上行时携带的少量的水。另外的两部分水,来自空间站的“环控生保系统”——其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后,冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水,经净化系统净化后,存入饮水储水箱,供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术,从“尿”中取得“蒸馏水”,这些水经电解系统电解后得到氢气(),氢气()在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应,生成的水——再生水,再生水经净化系统深度净化后,也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水,可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。
(1)以地球为参照物,天宫空间站是 (选填“运动”或“静止”)的。在图甲所示的情形下,三名航天员间交谈 (选填“需要”或“不需要”)通过无线电进行;
(2)冷凝水系统中将水蒸气凝结成水,这是一种 (填物态变化名称)现象,尿处理系统采用 技术,从“尿”中取得“蒸馏水”的;
(3)若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水,6小时可生产出 升再生水;
(4)“环控生保系统”还可以利用在哪些方面? (列举一例即可)。
【答案】(1) 运动 不需要
(2) 液化 蒸汽压缩蒸馏
(3)15
(4)污水处理等
【详解】(1)[1]以地球为参照物,天宫空间站的位置是不断变化的,故天宫空间站是运动的。
[2]三名航天员在空间站内,由于空间站内有空气,故他们之间不需要通过无线电进行交流。
(2)[3]冷凝水系统中将水蒸气凝结成水,即物质由气态变为液态,属于液化现象。
[4]由短文内容可知,尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术,从“尿”中取得“蒸馏水”的。
(3)[5]由短文“萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时”可知,若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水,6小时可生产的水的体积为
(4)[6]结合短文内容可知,“环控生保系统”可以净化污水,故可以将“环控生保系统”应用于污水处理。
12.阅读下面材料,完成题填空:
横跨德夯大峡谷的湖南湘西矮寨大桥(如图甲)其结构如图乙所示。这座没有桥墩、没有支架的“云中大桥”是世界桥梁建设史上的奇迹,创造了四项世界第一:一是主跨1176米,成为当时跨峡谷跨度世界第一的大桥;二是首次采用塔梁分离式结构,主塔与钢桁梁无刚性连接,显著降低地震、温度变形对结构的影响,同时减少山体开挖67万立方米,保护生态;三是首创岩锚吊索结构,以高强度、耐腐蚀、抗疲劳、轻质碳纤维复合材料作为锚索材料,将主缆拉力通过锚索传递至稳定岩体的创新工程技术,解决了陡峭峡谷、岩溶地质等难以建造重力锚碇区域的施工难题;四是全球首创“轨索滑移法”架设钢桁梁,利用永久吊索安装水平轨索,解决了传统高山峡谷地形条件下桥梁建设的诸多难题。
(1)根据形状和结构分类,常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥,矮寨大桥属于 桥。如图丙,大桥主桁架(核心承重骨架)采用带竖腹杆的华伦式三角形桁架,用三角形做桁架的优点是 ;(写出一条即可)
(2)碳纤维复合材料的密度为1.8g/cm3,传统钢绞线的密度为7.8g/cm3。相同长度,粗细一样的锚索,碳纤维复合材料锚索相比钢绞线锚索可减重 %(保留整数)。桥面距谷底高度差为355米,若桥面气压为7.5×104Pa,谷底气压为1.0×105Pa,则桥面相对于谷底每平方米承受的压力差为 。
【答案】(1) 悬索 稳定性高
(2) 77 2.5×104N
【详解】(1)[1]根据形状和结构分类,常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。如图乙所示,矮寨大桥属于悬索桥。
[2]如图丙,大桥主桁架(核心承重骨架)采用带竖腹杆的华伦式三角形桁架,三角形具有稳定性,用三角形做桁架的优点是:稳定性高,更安全。。
(2)[1]碳纤维复合材料的密度为1.8g/cm3,传统钢绞线的密度为7.8g/cm3。相同长度,粗细一样的锚索,碳纤维复合材料锚索相比钢绞线锚索可减重。
[2]桥面距谷底高度差为355米,若桥面气压为7.5×104Pa,谷底气压为1.0×105Pa,则桥面相对于谷底每平方米承受的压力差为。
重●难●提●分●必●刷
一、单选题
1.如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,并用导线将两金属片与电压表的正、负接线柱相连,电压表指针发生了正常偏转。下列说法正确的是( )
A.溶液中电流从铜片流向锌片
B.盐水中溶质含量不发生变化
C.铜片是电池正极
D.可将电压表换成电流表
【答案】C
【详解】AC.因为电压表指针正常偏转,说明电压表的正、负接线柱连接正确,与电压表正接线柱相连的铜片是电池的正极;在电池的外部电路中,电流从正极(铜片)流向负极(锌片)。在电池的内部电路,即溶液中,电流由负极(锌片)流向正极(铜片)。因此,溶液中电流从锌片流向铜片,故A错误,C正确;
B.在反应过程中,较活泼的金属锌会失去电子变成锌离子溶解到盐水中,所以盐水中溶质的含量会发生变化,故B错误;
D.电压表用来测量电路两端的电压,应并联在电路中。电流表用来测量电路中的电流,应串联在电路中。将电压表换成电流表,会导致电路短路,可能会损坏电流表和电源,故D错误。
故选C。
2.哈尔滨新区某学校认真落实国家“双减”政策,开展了各种活动。下列活动中有关物理量接近生活实际的是( )
A.挑货物的扁担长度约2.5dm B.扔出的实心球质量约2kg
C.大合唱的声音响度约5dB D.画画的纸张面积约5cm2
【答案】B
【详解】A.,这个长度太短,无法搭在人的肩膀上挑货物。常见的扁担长度约1.5m到2m。故A不符合题意;
B.中学生体育活动中使用的实心球质量通常为2kg,这相当于4瓶500mL矿泉水的质量,符合生活实际。故B符合题意;
C.dB是声音强弱等级的单位,0dB是人刚能听到的最微弱的声音,5dB的声音非常安静。大合唱的声音非常响亮,其响度通常在80dB以上。故C不符合题意;
D.5cm2的面积大约是一个边长为2.2cm的正方形的面积,比一张邮票的面积还小。学生画画用的纸张(如A4纸面积约624cm2)要大得多。故D不符合题意。
故选B。
3.“天宫课堂”在空间站与地面同步探究了蜡烛燃烧实验。航天员取出蜡烛时,蜡烛漂浮在空中,点燃蜡烛后,空间站蜡烛火焰呈球形(如图1),地面实验蜡烛的火焰呈锥状(如图2),而且空间站蜡烛火焰比地面实验显得微弱。下列分析正确的是( )
①空间站的蜡烛燃烧过程中不发生物理变化
②蜡烛漂浮在空间站中,说明蜡烛的密度小于空气
③空间站失重条件下,氧气流动性差,蜡烛燃烧的火焰比较微弱
④地面实验条件下,热气和冷气能上下对流,形成锥状火焰
A.①②③④ B.①③④ C.②③ D.③④
【答案】D
【详解】AB.蜡烛燃烧过程中,燃烧虽然是化学变化,但石蜡熔化是物理变化,所以①错误,故AB错误;
C.蜡烛在空间站漂浮,是因为空间站处于失重状态,并非蜡烛密度小于空气(实际蜡烛密度大于空气),所以②错误,故C错误;
D.空间站失重,氧气流动性差,蜡烛获得的氧气少,燃烧火焰就微弱,所以③正确;地面有重力,热气密度小,热气上升、冷气密度大,冷气下沉,形成对流,使火焰呈锥状,所以④正确,故D正确。
故选D。
4.生活中使用静电除尘掸时,只需摇动掸子就可产生静电,将灰尘“吸”到掸子上,下列与此现象原理相同的是( )
A.用吸管“吸”出杯中饮料 B.路旁隔音墙会“吸”收噪声
C.摩擦后的气球“吸”起头发 D.人体的消化系统“吸”收营养
【答案】C
【详解】静电除尘掸子是通过摇动产生静电,利用带电体能够吸引轻小物体的性质将灰尘吸附上来。
A.用吸管“吸”出杯中饮料是利用了大气压强,吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入吸管进而进入口中,与静电无关,故A不符合题意;
B.路旁隔音墙“吸收”噪声是通过反射或吸收声波,减弱噪声的传播,与静电现象原理不同,故B不符合题意;
C.摩擦后的气球带上了电荷,而头发是轻小物体,根据带电体吸引轻小物体的性质,气球能够“吸”起头发,这与静电除尘掸子利用静电吸附灰尘的原理相同,故C符合题意;
D.人体的消化系统“吸收”营养是通过消化系统的生理功能,将食物中的营养物质分解、转运等,属于生物学过程,与静电无关,故D不符合题意。
故选C。
5.吊车是用来提升重物的。如图,是一辆吊车正在工作的场景,下列说法正确的是( )
A.机械脚增大了吊车的支撑面积从而减小了稳定程度
B.机械脚压在一块大铁板上是为了减小对地压强
C.起重臂顶端的定滑轮可以省力
D.吊车工作时,起重臂是省力杠杆
【答案】B
【详解】A.机械脚增大吊车的支撑面积,会增大稳定程度,而不是减小稳定程度,故A错误;
B.机械脚压在一块大铁板上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地压强,故B正确;
C.定滑轮的特点是不省力,但可以改变力的方向,所以起重臂顶端的定滑轮不可以省力,故C错误;
D.吊车工作时,起重臂的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,而不是省力杠杆,故D错误。
故选B。
6.如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时,试管中金属丝和空气被加热,堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法正确的是( )
A.琴声不是由物体振动产生的 B.琴声是通过空气传入人耳的
C.按压不同的孔可以改变音色 D.应该用酒精灯的内焰加热
【答案】B
【详解】A.声音是由物体振动产生的,所以“火焰琴”的琴声是由塑料管内空气柱振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,因此琴声是通过空气传入人耳的,故B正确;
C.按压不同的孔,振动的空气柱长短不同,因此空气柱振动的频率不同,所以改变的是声音的音调,故C错误;
D.酒精灯应该用外焰加热,因为外焰温度最高,而内焰温度较低。故D错误。
故选B。
7.对图所示实验的分析正确的是( )
A.甲:反应后天平不再平衡,说明该反应不遵守质量守恒定律
B.乙:撤去酒精灯后,烧杯中的水会继续沸腾一段时间,说明水沸腾时不需要吸热
C.丙:白磷①燃烧,白磷②不燃烧,说明可燃物燃烧需要与氧气接触
D.丁:物体通过小孔可成像,说明光在空气中总是沿直线传播的
【答案】C
【详解】A.化学变化均遵守质量守恒定律,但碳酸钠和盐酸反应生成的气体逸散到空气中,导致天平不再平衡,A错误;
B.撤去酒精灯,由于陶土网的温度高于水的沸点,水会继续吸热,所以水不会立即停止沸腾,因此不能说明水沸腾时不需要吸热,B错误;
C.图丙中白磷①与白磷②的温度相同,白磷①在空气中,与氧气接触;白磷②浸没在水中,与空气隔绝,没有与氧气接触,白磷①燃烧,白磷②不燃烧,说明可燃物燃烧需要与氧气接触,故C正确;
D.光在同种均匀介质中沿直线传播,当空气密度不均匀时,传播方向发生改变,D错误。
故选C。
8.对如图所示实验的分析不正确的是( )
A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明同名磁极相互排斥
B.乙:飞机升力利用了流体流速大的地方压强小,上下表面存在压力差
C.丙:集气瓶内液体上升的体积就是瓶内空气中氧气的体积
D.丁:冷却后析出晶体,说明硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小
【答案】C
【详解】A.甲图中两小车同名磁极相互靠近,松手后小车向相反方向运动,说明同名磁极相互排斥,故A正确,不符合题意;
B.飞机升力利用了流体流速大的地方压强小,上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,使上下表面存在压力差,形成向上的升力,故B正确,不符合题意;
C.木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳,故集气瓶内液体上升的体积不等于瓶内空气中氧气的体积,故C错误,符合题意;
D.热饱和硝酸钾溶液冷却后析出晶体,说明硝酸钾溶解度随温度降低而减小,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是( )
A.钢属于合金 B.铁属于非晶体
C.塑料属于天然材料 D.图中所示的滑轮属于定滑轮
【答案】A
【详解】A.钢是铁和碳的合金,属于合金材料,故A正确;
B.铁熔化和凝固时有固定的熔点和凝固点,属于晶体,故B错误;
C.塑料是经过人工合成的,是合成材料,故C错误;
D.由图可知,工作时,滑轮与物体一同运动,属于动滑轮,故D错误。
故选A。
10.跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合,断开,水发生电解,观察到正负两个电极产生气体;再闭合,断开,观察到小灯泡发光,则( )
A.闭合,断开时,U形管部分相当于电路中的电源
B.水被电解时,将化学能转化为电能
C.闭合,断开时,将电能转化为化学能
D.电解水实验时,玻璃导管的作用是平衡U形管内外压强
【答案】D
【详解】A.闭合,断开时,电源和两个电极连接,U形管部分消耗电能,相当于电路中的用电器,故A不符合题意;
B.水被电解时,将电能转化为化学能,故B不符合题意;
C.闭合,断开时,将化学能转化为电能,使小灯泡发光,故C不符合题意;
D.电解水实验时,玻璃导管使内外压强相等,平衡U形管内外压强,故D符合题意。
故选D。
11.用一个测量仪器测量某物理量时得到的数据跟物理量之间满足某种函数关系。下表所示是该测量仪器测量某物理量时的一组测量值(表中已知量的单位和仪器刻度读数的单位相同)
已知物理量Q
0.00
1.00
2.00
4.00
6.00
仪器刻度度数S
0.00
0.50
2.00
8.00
18.00
由上表可以推断,若用这个测量仪器去测量一个5.00单位的已知物理量时,仪器刻度读数是( )
A.10.00 B.12.50 C.13.00 D.16.50
【答案】B
【详解】由表格中数据知,已知物理量每增加n倍,仪器的读数便增加为原来的n的平方倍,5.00是1.00的5倍,则仪器刻度读数S是0.50的25倍,即0.50×25=12.5,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.海尔冰箱重庆工厂专注冰箱生产与研发。如图所示,下列关于冰箱的描述正确的是( )
A.电冰箱使用三孔插头主要是插插座时更牢固和美观
B.冰箱门的磁性材料利用同名磁极相互吸引增强密封
C.冰箱节能的措施是在冰箱内堆满东西或常开冰箱门
D.冰箱压缩机的原理是通电导体在磁场中受到力转动
【答案】D
【详解】A.电冰箱使用三孔插头,是因为其有金属外壳,三孔插头的中心脚是专门用来使用电器的金属外壳接地线。当电器发生漏电时,电流会通过地线直接流入大地,形成回路,从而避免人体接触带电外壳,大大降低了触电风险,而不是为了插插座时更牢固和美观,故A错误;
B.冰箱门的磁性材料是利用异名磁极相互吸引来增强密封的,防止冷气流失和热空气进入,故B错误;
C.在冰箱内堆满东西会影响冰箱内空气的流通,不利于热交换,会使冰箱的制冷效果下降,增加耗电量;常开冰箱门会使大量热空气进入冰箱,冰箱需要消耗更多的电能来制冷,这两种做法都不是节能的措施。冰箱节能的措施包括合理设置温度、定期清理冰箱内的杂物和灰尘、避免频繁开关冰箱门等,故C错误;
D.冰箱压缩机的原理是通电导体在磁场中受到力转动。压缩机中的电机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,电机提供动力驱动压缩机运转,实现制冷循环,故D正确。
故选D。
二、多选题
13.如图所示,用杀飞虫气雾剂喷杀蚊子时,小科发现盛有液体杀虫剂的金属罐体温度变化了。下列说法正确的是( )
A.罐内气体对外做功,导致罐体温度下降
B.手指下压过程对罐内物体做功,导致罐体温度上升
C.罐体内的液体通过加压的方式储存
D.长期大剂量使用杀飞虫气雾剂,对人、家畜没有影响
【答案】AC
【详解】A.当高压空气从喷嘴中喷出时,储存罐内的压缩空气对外做功,自身的内能会减小,温度降低,所以罐体会变凉,故A正确;
B.当手指按住罐顶处的按钮时,罐内被压缩的液化杀虫剂就会喷洒出来,罐内被压缩的液化杀虫剂喷洒出来时对外做功,使本身内能减小,故罐体温度降低,故B错误;
C.罐体内的液体是在常温下用压缩体积,加压的方法使其液化的,故C正确;
D.杀飞虫气雾剂是有害物质,长期大剂量使用杀飞虫气雾剂,会影响人、家畜健康,故D错误。
故选AC。
14.下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,其中所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.紫砂壶属于连通器
B.日晷是测量长度的工具
C.杆秤是测量质量的工具
D.孔明灯在上升过程中,只受到浮力的作用
【答案】AC
【详解】A.紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口相互连通,是利用连通器的原理,故A正确;
B.日晷是测量时间的工具,故B错误;
C.杆秤利用的是杠杆原理,属于生活中常见的杠杆,用来测量质量的工具,故C正确;
D.孔明灯在上升过程中,不但受到浮力而且受到重力的作用,故D错误。
故选AC。
15.下列对生活中有关事实的描述不正确的是( )
A.发现有人触电时,立即用手把触电者拉开
B.洗碗时使用洗洁精去除油污是利用了洗洁精可以溶解油污
C.验钞机是利用紫外线进行工作的
D.炒菜锅的手柄应该选用热塑性塑料
【答案】ABD
【详解】A.遇到有人触电时,直接用手将人拉开,人体也会发生触电,故A错误,符合题意;
B.洗碗时使用洗洁精去除油污是利用了洗洁精乳化功能,故B错误,符合题意;
C.紫外线能使荧光物质发光,钞票或商标上的某些位置用荧光物质印上标记,在紫外线下识别这些标记,就是一种有效的防伪措施,故C正确,不符合题意;
D.热固性塑料能隔热,且受热不会熔化,所以炒菜锅的手柄应该选用热固性塑料,故D错误,符合题意。
故选ABD。
三、实验题
16.随着科技的进步,手机“快充”为人们带来方便,同时也引起人们对手机电池健康的担忧。有人为探究“电池容量下降是否受充电速度、充放电电量范围影响”,选用9部全新的同型号手机分为A、B、C三组,每组3部,进行如下探究。
A组:将电量5%的手机使用“慢充”开始充电,到100%后停止充电,消耗电量降到5%,再次充电,不停地循环;
B组:使用“快充”,重复A组操作;
C组:将电量30%的手机使用“快充”开始充电,到80%后停止充电,消耗电量降到30%,再次充电,不停地循环。获取的数据如下表所示。
组别
充电方式
充放电电量范围
充放电循环次数
电池容量下降平均百分比
A组
慢充
5%~100%
500
8.8%
B组
快充
5%~100%
500
8.7%
C组
快充
30%~80%
500
6.0%
(1)通过以上数据可以得出:手机快充对电池健康的影响 (选填“较大”或“较小”);手机电量维持在 (选填“5%~100%”或“30%~80%”)时更有利于电池健康。
(2)根据生活中使用手机的实际情况,提出一个关于手机充电时有探究价值的问题: 。(答出一条即可)
【答案】(1) 较小 30%~80%
(2)电池容量下降与充电时环境温度是否有关?
【详解】(1)[1]分析A组和B组数据:A组采用慢充,B组采用快充,充放电电量范围均为5%∼100%,充放电循环次数都是500次,电池容量下降平均百分比 A 组为8.8%,B 组为8.7%,两者差距很小。所以手机快充对电池健康的影响较小。
[2]分析B组和C组数据:B 组和C组都采用快充,B组充放电电量范围是5%∼100%,C组是30%∼80%,充放电循环次数均为500次,电池容量下降平均百分比B组为8.7%,C组为6.0%,C组下降得更少。所以手机电量维持在30%∼80%时更有利于电池健康。
(2)可以从充电环境,如温度等方面提出问题,比如:电池容量下降与充电时环境温度是否有关?
17.一天,小明用干抹布去擦桌上的水,却很难擦干,妈妈见状拿了另一块干抹布擦,很快就将桌上的水擦干了,他感觉奇怪,忙问妈妈是怎么回事.妈妈告诉他说:“我拿的抹布是棉做的,你手里的抹布是涤纶做的.”他不禁想到一个问题并进行了如下探究.
【提出问题】 ?
【猜想与假设】 .
【实验器材】三只相同的烧杯,质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块,足量的水.
【获取与处理信息】在三只烧杯中分别倒入质量相等的水,分别将三块布放入三只烧杯中让水浸透,然后将三块布取出,从方便和准确的角度看,应观察和比较 ,将现象记录在下表中.
布料种类
涤纶
麻
棉
杯中所剩水量
最多
较少
最少
布块所含水量
最少
较多
最多
【分析与论证】抹布的吸水能力与 有关, 的吸水能力最好, 的吸水能力最差.
【评估与反思】炎热的夏天,若人体皮肤被汗浸渍,会让人觉得很不舒服,因此从吸水能力角度来说,应尽量采用 类布料来做夏装.
【答案】 抹布的吸水能力是否与布料种类有关 抹布的吸水能力与布料种类有关 杯中所剩水量 布料种类 棉布 涤纶布 棉布
【详解】[1]由妈妈的话可知,变化的量是抹布的布料种类,关注的内容是擦干程度不同。根据控制变量研究问题的方法,擦干程度即吸水能力为研究内容,变量为布料种类,所以提出问题:抹布的吸水能力是否与抹布布料种类有关?
[2]由实际实例提出猜想:抹布的吸水能力与布料种类有关。
[3]布料吸水的多少不易方便准确的看出,所以用转化为一定质量的水被吸收一部分后,剩余的少的,则吸收的多,所以烧杯中要有质量相等的水,看杯中所剩水量。
[4][5][6]通过对表格数据的分析,质量相同的情况下,棉布吸水质量最大,涤纶吸水质量最小,能得出结论:抹布的吸水能力与布料种类有关,棉布的吸水能力最好,涤纶布的吸水能力最差。
[7]棉吸水能力最强,所以,从吸水能力这个角度来说,应尽量采用棉布类布料来做夏装。
18.某教室的窗玻璃是双层的。课间,小明在窗外敲玻璃时,感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样,于是他想探究“受到同样的敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”为此小明进行了如图所示的实验:
①单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂并靠在玻璃板的左侧;
②随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹出,记下玻璃球被弹出的距离,共做10次;
③换成双层玻璃板重复上述实验。
(1)玻璃板受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的。
(2)实验后,发现玻璃球被弹出距离的数据比较杂乱,这与实验中的 这一操作不当有关,应做的改进是 。
小明改进后,重做了实验,获得了如下数据。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
玻璃球被弹出的距离/cm
单层
79
78
82
80
73
84
84
82
81
80
80.3
双层
20
23
24
24
24
25
22
22
21
25
23
(3)根据上表中的实验数据分析,可得出的结论是 。
(4)请你说出房屋使用双层玻璃的一个优点: 。
【答案】(1)玻璃球被弹出的距离
(2) 随意拉开橡胶球 将橡胶球每次拉开到同一高度
(3)受到同样的敲击时,单层玻璃比双层玻璃的振动强
(4)隔音
【详解】(1)当玻璃板受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过玻璃球被弹出的距离来反映的,运用了转换法。
(2)[1]随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,橡胶球被拉开的高度不同,敲击玻璃板时的力度不同,玻璃板的振动情况不同,从而造成玻璃球被弹出距离的数据比较杂乱。故随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,是造成玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱的主要原因。
[2]根据控制变量法,实验中应控制敲击玻璃板的力度相同,只改变玻璃板的种类(单层玻璃或双层玻璃),故应做的改进是:控制橡胶球被拉开的高度一定,放手后让其敲击玻璃板,以保证橡胶球敲击玻璃板的力度相同。
(3)由表中数据可知,同样的撞击下,单层玻璃后的玻璃球比双层玻璃后的玻璃球运动的距离远,故能得出结论:受到同样的敲击时,单层玻璃比双层玻璃的振动强。
(4)由实验数据可知,受到同样的敲击时,双层玻璃比单层玻璃的振动弱,声音是由物体的振动产生的,双层玻璃中间的气体可以减弱声音的传播,起到隔音的效果。
19.小明看掷标枪比赛,猜想标枪掷的远近可能与掷射角度和掷射时的速度有关;于是用如图甲所示的装置做实验,将容器放在水平桌面,让喷壶嘴的位置不变,但可以调节喷水枪的倾角,并可通过开关来控制水喷出的速度大小。
(1)小明保证喷水角度不变做了三次实验:将喷水速度逐渐增大,实验结果依次对应图甲中的A、B、C三点,经过分析可以得到的结论是:在 一定时,当物体抛出的 越大,抛出的距离就越远;
(2)控制开关,让水喷出的速度不变,沿不同方向喷出,又做了几次实验,如图乙所示。在该实验过程中,需要的测量仪器是刻度尺和 ;他将记录的数据画在坐标轴上,如图丙所示,从曲线中可以看出,当物体抛出的速度一定时,抛射角为 °时,水平射程最大;
(3)除上述两个因素外,你认为掷出距离还与什么因素有关呢?请提出一条合理的猜想:可能还与 有关。
【答案】(1) 抛射角 速度
(2) 量角器 45
(3)抛射点的高度
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,喷水嘴的方向不变时,喷水速度越大,喷射距离越远,由此可得出结论:在掷射角度相同时,当物体抛出的速度越大,抛出的距离就越远。
(2)[1]控制开关,让水喷出的速度不变,沿不同方向喷出,又做了几次实验,如图乙所示。在该实验过程中,需要的测量抛射角和水平射程,则需要的测量的仪器是量角器和刻度尺。
[2]由图丙可知,当物体抛出的速度一定时,抛射角为45°时,水平射程最大。
(3)根据生活经验可知,掷出距离除了与抛出的速度和抛射角的大小有关,可能还与抛射点的高度有关,当其它条件相同时,抛射点越高,抛得越远。
20.湿手触摸开关有触电的危险,这是因为液体具有一定的导电性,那么影响液体导电性能强弱的因素有哪些呢?小明提出如下猜想:
A.可能与液体的密度有关;
B.可能与液体的质量有关。
根据猜想,小明用到的器材有:电源、开关、电流表、滑动变阻器、导线、两根相同的铜棒、水槽、盐、水。他将两铜棒紧靠水槽侧壁并竖直置于水槽底部,把混合均匀的适量盐水倒入水槽内,将这一装置与上述电学元件连接成如图所示电路:
(1)评估实验器材:盛装盐水的容器应该选择 (选填“金属”或“塑料”)水槽,盐水容易导电是因为有大量的 (选填“自由电子”或者“自由电荷”)。本实验可通过 来判断液体导电能力的强弱;
(2)探究猜想A:闭合开关,调节滑片至适当位置,记录电流表的示数为I1;再向水中撤适量盐并搅拌(不计液体质量变化),记录电流表的示数为I2,比较发现I1<I2,由此可得实验结论 ;
(3)探究猜想B:小明设计的实验方案如下,在上述实验基础上,将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌 (选填“可行”或“不可行”),理由是: ;
(4)跨学科实践:小明适当增加电源电压,将铜棒换成石墨棒,其他实验装置不变。经过仔细观察,请你大胆猜测一下,产生的气体应该是氢气和 。
【答案】(1) 塑料 自由电荷 电流表示数
(2)液体的质量不变时,液体的密度越大,液体的导电性能越强
(3) 不可行 没有控制液体的密度不变
(4)氧气
【详解】(1)[1]探究液体的导电性能,为避免容器导电对实验的影响,盛装盐水的容器应该选择绝缘体的塑料水槽。
[2]自由电荷的定向移动形成电流,盐水中存在能够自由移动的钠离子和氯离子,所以盐水容易导电是因为有大量的自由电荷。
[3]由图可知,电路图中有电流表,液体导电性能越强时,电流表的示数越大,所以本实验可通过电流表示数来判断液体导电能力的强弱。
(2)闭合开关,调节滑片至适当位置,记录电流表的示数为I1;再向水中撤适量盐并搅拌(不计液体质量变化),此时浓度变大,液体的密度变大,记录电流表的示数为I2,比较发现I1<I2,说明电阻变小了,导电性能变强了,由此可以得出结论:液体的质量不变时,液体的密度越大,液体的导电性能越强。
(3)[1][2]探究猜想B:可能与液体的质量有关,由控制变量法可知,在实验时,应除改变液体质量,其余因素不变,将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌,此时液体质量改变的同时,液体的密度也发生了改变,所以该方法不可行,理由是:没有控制液体的密度不变。
(4)小明适当增加电源电压,将铜棒换成石墨棒,其他实验装置不变,此时水会被电解,水是由氢元素和氧元素组成,所以产生的气体应该是氢气和氧气。
21.在“制作橡皮筋测力计”的活动中,同学们发现:在一定的范围内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的长度越长。根据这一现象,小明和小丽提出如下猜想(见图)。究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。
橡皮筋伸长的长度一般用符号表示,它等于挂上钩码后橡皮筋的长度L与橡皮筋没有挂钩码时的长度之差,即。
(1)要完成实验,除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外,还需要的器材是 ;
(2)小明和小丽的实验记录数据如下表:
1
拉力(钩码总重)F/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2
橡皮筋的总长度L/cm
4.5
5.1
5.7
6.3
6.9
7.5
3
橡皮筋伸长的长度
0
0.6
1.2
2.4
3.0
①表格中第3行空白格中的数据是 ;
②要判断小明的猜想是否正确,应对表格中的 (选填序号)两行数据进行比较;
③分析表格中的数据,你认为实验能初步验证 (小明/小丽)的猜想是正确的,你的判断依据是 。
【答案】(1)刻度尺
(2) 1.8 1、3 小明 橡皮筋伸长的长度与拉力F的比值保持不变
【详解】(1)要完成该实验,除了需要知道拉力之外,还需要知道橡皮筋的长度,因此还需要用刻度尺测量长度。
(2)[1]当F=0N时的橡皮筋长度即为
当F=1.5N时,橡皮筋的总长度L=6.3cm,此时,橡皮筋伸长的长度为
故表格中第3行空白格中的数据为1.8。
[2]小明的猜想是橡皮筋伸长的长度可能与拉力成正比,要判断小明的猜想是否正确,需要分析拉力与橡皮筋伸长的长度之间的关系,故应对表格中的1、3两行数据进行比较。
[3][4]分析表格数据可知,橡皮筋伸长的长度与所受的拉力的比值是定值,因此,可判断橡皮筋伸长的长度与受到的拉力成正比,因此小明的猜想是正确的。
四、计算题
22.近年来,随着全球环保意识的不断提高,新能源电动汽车成了人们关注的焦点。电动汽车具有零排放、能源利用率高、结构较简单和噪声小等优点。有以下两种不同充电桩,不计充电过程中的能量损失:
充电桩
电池初始状态
充电电压/V
充电电流/A
充满电的时间/h
普通充电桩
相同
220
30
10
快充充电桩
600
100
(1)用快充充电桩充电,电功率为多少?
(2)用普通充电桩充满电,消耗的电能为多少千瓦时?
(3)用快充充电桩充满电,需要多少小时?
(4)目前存在普通充电桩充电时间长,充电桩紧缺等问题。为解决此问题,除用快充充电桩充电外,还能采取的措施有哪些?(列举一条)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)多安装一些充电桩
【详解】(1)用快充充电桩充电,电功率为
(2)用普通充电桩充满电,消耗的电能为
(3)由得,用快充充电桩充满电,需要的时间为
(4)充电桩紧缺,可以增加充电桩数量。
23.李明家安装了高中低三个挡位的电热水龙头如甲图,其简化电路如乙图,R1、R2为电热丝,且R1>R2,通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点,从而实现冷水、低温水、中温水和高温水挡之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中,水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。求:
(1)使用高温水挡时,流过电源的电流。
(2)电热丝R1的电阻。
(3)李明家每次都按照本次的使用方法,一天共使用电热水龙头45min,仅用该水龙头消耗的总电能。
(4)请从节水或节能的角度为电热水龙头的标签设计一条提示语。
【答案】(1)12A
(2)55Ω
(3)
(4)见解析
【详解】(1)由图丙可知,高温水挡功率,家庭电路电压U = 220V,则流过电源的电流。
(2)根据可知,电压不变时,电阻越大,功率越小。如乙图,R1、R2为电热丝,且R1>R2,则只有R1接入电路时为低温档。
由图丙可知,低温水挡功率,则。
(3)一天共使用电热水龙头45min,保持相同的三档使用比例,则各档各用15 min,即0.25h。
用该水龙头一天消耗的总电能。
(4)请根据需要选择合适温度,避免长时间开着热水龙头。
五、科普阅读题
24.请阅读《找寻另一个“地球”》并回答题。
找寻另一个“地球”
为了找寻另一个宜居星球,天文学家一直没有停止对太阳系以外的行星(系外行星)的观测,但进展缓慢。行星难以直接观测,一个原因是暗。相比恒星,行星自身不发光,只能反射恒星发出的光,而这些反射光非常微弱,很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星(宿主恒星)之间的距离远小于它到地球的距离,望远镜很难分辨。观测系外行星就好比晚上从北京看几百公里外一团篝火边上的一颗石子。
科学家提出了间接观测的方法。
凌星法是一种间接观测的方法。凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象,行星体积越大,遮住的光就越多。通过绘制凌星现象发生时,恒星亮度随时间变化的图像,如图所示,可推断出行星相对其宿主恒星的体积大小。通过凌星法发现了第一颗最像地球的岩质行星、第一颗温度允许液态水存在的行星……
视向法也是一种间接观测的方法.因为行星的存在,会使宿主恒星与行星绕二者连线上的某点做周期(公转周期)稳定的圆周运动。因此可通过观测宿主恒星的运动状态来反推行星的存在。在与上述圆周共面的某位置上,可观测到宿主恒星速度的变化范围,若,则可以探测到行星的存在,理论计算表明,其中m是行星质量、M是宿主恒星质量、r是行星与宿主恒星的距离,T是行星的公转周期。以我们熟悉的太阳系中“太阳-木星”系统为例,木星所引起太阳运动的。
越来越多被发现的系外行星改变了人类对宇宙的认识,激励着人类找寻另一个“地球”。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)系外行星难以被直接观测到的原因,除了 之外,还有行星与其宿主恒星之间的距离 它到地球的距离;
(2)图中AB段对应的恒星亮度越低,说明行星相对其宿主恒星的体积越 ;
(3)取木星质量为地球质量的300倍、太阳与木星的距离为太阳与地球的距离的5倍、木星公转周期为地球公转周期的12倍。用视向法观测地球所引起太阳运动的 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 暗 远小于
(2)大
(3)<
【详解】(1)[1][2]由材料可知,行星难以直接观测,一个原因是暗。相比恒星,行星自身不发光,只能反射恒星发出的光,而这些反射光非常微弱,很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星(宿主恒星)之间的距离远小于它到地球的距离,望远镜很难分辨。
(2)凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象,行星体积越大,遮住的光就越多,图中AB段对应的恒星亮度越低,说明行星相对其宿主恒星的体积越大。
(3)木星所引起太阳运动的,则地球所引起太阳运动的
2
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重难17 物理综合跨学科考点(跨学科交叉题型+核心衔接点)
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
核心模块 重难考向 考法解读/考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 典例验知 技巧点拨 类题夯基
模块01 基础跨学科交叉题型(生活、基础应用+物理)
考向01 物理+基础应用跨学科题型
考向02 物理+生活情景跨学科题型
模块02 核心跨学科衔接点(工程、科技+物理)
考向01 物理+工程应用跨学科衔接题型
考向02 物理+科技情景跨学科综合题型
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
●难●考●向●解●读
核心模块
重难考向
考法解读/预测
模块01基础跨学科交叉题型(生活、基础应用+物理)
考向01物理+基础应用跨学科题型
本模块考法以基础生活情景、简单应用计算为主,题型涵盖选择题、填空题,难度偏低,侧重生活场景解读、基础应用计算与物理知识的衔接。基础考向聚焦生活情景物理信息提取、简单计算,综合考向侧重生活图像、比例的基础应用。预测中考将延续基础导向,结合日常生活动态、基础科技常识考查,强调物理知识与生活、基础应用的简单融合。
考向02物理+生活情景跨学科题型
模块02核心跨学科衔接点(工程、科技+物理)
考向01物理+工程应用跨学科衔接题型
本模块考法以工程、科技衔接点、综合情景分析为主,题型涵盖选择题、填空题、简单综合题,难度中等,侧重物理与工程应用、科技情景的核心知识融合。基础考向聚焦单一工程/科技衔接点应用,综合考向侧重工程、科技综合情景分析。预测中考将增加情景化跨学科题目,侧重工程、科技与物理的衔接考查,强调物理知识在工程、科技场景中的灵活应用,贴合命题趋势。
考向02物理+科技情景跨学科综合题型
重●难●要●点●剖●析
模块01 基础跨学科交叉题型(生活、基础应用+物理)
考向01 物理+基础应用跨学科题型
要点梳理
1. 核心交叉点:物理公式与生活中的计算、图像分析、比例关系的结合,常见场景:利用生活中的比例求力学/电学量、结合生活场景中的图形求力臂/路程、通过科技简易图像解读物理规律;2. 解题核心:先提取生活/基础应用情景中的已知量,明确对应的物理公式,再运用基础计算、图像解读方法求解,兼顾物理规律和实际应用逻辑;3. 关键:区分物理意义与实际运算,避免仅关注计算忽略物理公式的适用场景和实际条件。
典例验知
1.“纸包不住火”是因为纸的着火点低,纸达到着火点后能在空气中燃烧。“问天”兴趣小组对“纸锅烧水”的可行性存疑,在探究水在沸腾前后温度变化的特点时,特意选用纸锅进行实验。实验目的有二:一、得出水在沸腾前后温度的变化规律;二、验证纸锅烧水的可行性。
(1)安装如图甲所示的装置时,应先确定铁圈的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)观察到温度计的示数保持不变时,水中产生大量气泡,气泡不断上升且变 (选填“大”或“小”),升至水面时破裂开来。
(3)当水温升高到时,每隔1 min记录一次温度并填入下表,同时观察水中发生的现象。请根据表中数据在图乙中作出水温随时间变化的图像。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水温/℃
88
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)分析图像可知:水在沸腾过程中,温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(5)纸的着火点大约是。结合以上实验,说明纸锅不会燃烧的原因: 。
技巧点拨
解题时先明确物理考点(如力学平衡、欧姆定律),再匹配对应的生活应用方法;涉及比例、计算类题目,优先化简公式,利用实际场景中的比例关系简化运算,避免复杂计算;图像类题目,先解读图像关键点,再结合物理规律分析其在生活、基础应用中的实际意义。
类题夯基
2.小明帮妈妈打扫卫生的时候发现,拿涤纶干抹布很难将水擦干,而妈妈拿棉布干抹布很快就将桌上的水擦干了。于是小明设计了以下两种方案,探究抹布的吸水能力与布料的种类是否有关。
方案①:取三个相同的烧杯,装入水,分别将三块材料不同、质量相同的布料放入烧杯中,充分吸水后,将布料取出,看挤出水的多少。
方案②:取三个相同的烧杯,装入水,分别将三块材料不同、质量相同的布料放入烧杯中,充分吸水后,将布料取出,观察和比较杯中所剩水的质量。
(1)以上两个方案中,对装入烧杯中的水的要求是 。
(2)从操作简单且直观的角度,应选用方案 (选填“①”或“②”)。
(3)小明分别按照方案方案①与方案②进行实验,记录结果如表所示,分析表格信息,可得出结论: 。
方案
布料种类
涤纶
麻布
棉
①
布块所含水量
最少
较多
最多
②
杯中所剩水量
最多
较少
最少
(4)如果要直接比较布料所含水的质量,那么需要增加的一种测量工具是 。
(5)若小明还要探究抹布的吸水能力跟布料质量的关系,则实验中应该控制 不变。
(6)炎热的夏天,如果人体皮肤被汗浸渍,会让人觉得很不舒服,因此,从吸水多少这个角度说,应尽量采用 类的布料来制作夏装。
3.如图所示是小榕同学在进行“激流勇进”游乐项目。游船在高处缓慢地从滑道上滑下,到达滑道底端时,游船非常快速地从水平滑道上滑过,非常具有挑战性。
(1)根据游船在斜滑道上运动情况,请你帮小榕提出一个可探究性的问题: 。
(2)回到学校后,小榕与同学进一步模拟探究游船的运动情况,完成了如下的实验报告,请你将实验报告填写完整。
实验目的
测量小车运动的速度
实验原理
实验器材
小车,水平桌面,测量仪器:刻度尺、
实验步骤
小车由甲至乙
小车由乙至丙
小车由甲至丙
路程s/ cm
26
64
90
时间t/s
2
6
平均速度v/ (m/s)
v甲乙
v乙丙
v甲丙
实验结论
(1)小车在这三段路程的平均速度分别为:
v甲乙=0.13m/s, v乙丙= m/s, v甲丙=0.15m/s。
(2)小车在斜面上运动的速度越来越 。
交流与讨论
(1)如果测量时间时,小车过了丙位置,才停止计时,那么测得的平均速度将
(2)与其他小组的实验数据进行对比发现:若斜面坡度越大,小车从甲到丙运动的平均速度 。
(3)思考与应用:结合上述实验,为保证“激流勇进”游乐项目的安全,请你替小榕给滑道设计者提出一个合理的建议: 。
考向02 物理+生活情景跨学科题型
要点梳理
1. 核心交叉点:结合生活场景描述、科技小常识、日常应用案例,提取物理信息,分析物理现象和规律,常见场景:解读生活中的力学/热学/光学现象、根据日常应用案例、科技小常识完成物理填空/判断;2. 解题核心:先读懂生活场景、应用案例的含义,提取其中的物理情景(如“照镜子梳妆”对应光的反射),再结合物理概念、规律分析判断;3. 关键:准确衔接生活场景与物理知识,避免理解场景偏差导致物理规律误用。
典例验知
4.过年前小红去买蜂蜜,发现蜂蜜在瓶内向下流动得比较慢,不像流水那样。
她猜想:冬天太冷了可能会影响物质的粘性大小。
她设计了如下的实验方案:如图,将蜂蜜分装入三个小瓶,一瓶放在冰箱,一瓶放在室内,另一瓶用微波炉加热,然后找三支相同的试管,用三支滴管分别从三个小瓶中各取少许蜂蜜,同时,分别滴到倾斜放置着的试管内壁上,观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间(如图乙),并记录实验数据如表所示。
环境
经冰箱冷藏
在室内
经微波炉加热
蜂蜜温度
16℃
25℃
34℃
流淌时间
12s
8s
4s
(1)为了完成本实验小红需要的测量工具有秒表和 。
(2)小红又用其他几种物质做了相同的实验,并对这些实验现象分析可以初步得出结论:有些物质也和蜂蜜一样,随着温度的升高,它的粘性 (选填“增大”或“减小”);
(3)在上述探究过程中,小红运用了“控制变量法”,她应在实验时控制滴入蜂蜜的 相同,以及试管的 (选填“倾斜角度”或“倾斜方向”)不变;
(4)小红将不能直接测量的“粘度”转换成可以测量的 来完成实验探究。
(5)小红发现妈妈炒完菜后,灶台附近的油污粘性很强,抹布难以擦除,请你根据本实验的探究结论,提出一条建议: 。
技巧点拨
解题时先筛选场景中的物理关键词(如“影”“霜”“声”“通电”),对应到具体物理现象;生活情景类题目,不纠结场景细节描述,重点挖掘背后的物理原理;日常应用、科技小常识类题目,圈画关键物理情景和数据,结合考点匹配对应知识。
类题夯基
5.小明想比较水和空气的导热性能,于是设计了实验:用两个相同的牛奶瓶,分别装入热牛奶,将其中一瓶放在温度与室温相同的水中,并把两个瓶都用木块垫起来,如题图所示,实验时他每隔一定时间记录一次A、B两温度计的示数,得到的数据如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
A的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
B的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
(1)本实验还需要的测量工具是 ,目的是控制瓶中牛奶的 相同。
(2)小明通过实验数据得出牛奶冷却的速度是 (选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀下降”),导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的 越大,热传递越 (选填“快”或“慢”)。
(3)分析实验得出结论:比较水和空气,导热性能更好的是 。
(4)请你写出一个生活中利用该实验结论的例子: 。
6.教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样。于是他想探究“受相同强度的敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”、为此,小明进行了以下实验:
将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图所示)。
随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离。共做次。
换成双层玻璃板重复上述实验。
(1)实验后,发现玻璃球被弹开距离的数据比较杂乱,这与实验中哪一操作不当有关?请指出 (填写具体步骤);
小明改进后,重做了实验,获得了如表所示数据:
实验次数
平均值
玻璃球被弹开的距离
单层
双层
(2)受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的。以下活动中所用到的物理研究方法与上述方法相同的是 。
A.在研究光的直线传播热律时,引入了光线的概念
B.探究琴弦的音调与弦的长度的关系时,应保持弦的材料、粗细、松紧不变
C.将在发声的手机悬挂在广口瓶,抽出瓶内空气,听到声音逐渐变小,得知真空不能传声
D.为了建立“声波”概念,老师先介绍了“水波”
E.探究声音的产生条件时,将正在发声的音叉插入水中看到水花四溅
(3)根据表中的实验数据分析,可以得出的结论是 。因此,为了更好的控制噪声污染,我们卧室的玻璃应选 玻璃(单层双层)。
(4)小红在做实验时;发现两种玻璃把玻璃球弹开的距离差异不大,为了使两种玻璃把玻璃球弹开的距离有较大的差异,请你提出一种可行的实验改进办法: 。
模块02 核心跨学科衔接点(工程、科技+物理)
考向01 物理+工程应用跨学科衔接题型
要点梳理
1. 核心交叉点:物理与工程应用(工程中物质密度选型、热量控制与工程作业、电路与工程设备运行、压强与工程结构设计),物理与生活实用工程(日常工程器具中的力学平衡、浮力与水上工程工具、能量转化与家用工程设备);2. 解题核心:明确跨学科情景中的物理考点和工程衔接点,先分析物理现象(如密度、压强、能量),再结合工程实际需求补充解读,综合求解;3. 关键:区分物理规律与工程实际要求,明确物理量在工程中的实际意义,结合工程应用场景完成综合分析。
典例验知
7.小明同学骑自行车上学途中,要经过一段上坡路。他思考:物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢?他和小华思考后提出以下猜想:
猜想一:可能与斜坡的粗糙程度有关;
猜想二:可能与物体的质量大小有关;
猜想三:可能与斜坡的倾角大小有关。
他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ(可改变)倾斜固定,并找来质量不同的小木块若干、较光滑的斜面M(物块在斜面M上滑动时可忽略物块所受的摩擦力)和轻弹簧P等实验器材进行探究。
(1)他们上网查找得知:初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行的距离越短。由此他们思考认为猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(2)为了验证猜想二,小明在老师的帮助下一起设计了如图甲所示的装置。实验时将质量 的小木块从斜面M的 高度自由滑下,就可以使木块以 的初始速度滑上长木板,通过比较木块冲上长木板的最大距离就可以验证猜想二(以上三格均选填“相同”或“不同”);
小华设计了如图乙所示的装置进行实验,他认为只要让不同质量的小木块分别将同一弹簧压缩到相同程度后自由释放,也可以验证猜想二。老师告诉小华这一设计方案是不可行的,理由是: ;
(3)他们保持长木板的粗糙程度和木块的初速度相同,分别改变木块的质量m和长木板的倾角θ,测得木块冲上长木板后运动的最大距离x,实验数据记录如表;
m/kg
1.2
1.0
0.5
0.3
θ/°
10
20
30
30
40
45
45
50
55
55
60
65
x/m
1.76
1.57
1.45
1.45
1.38
1.37
1.37
1.36
1.37
1.37
1.39
1.42
分析数据可知:
①最大距离x与质量m (选填“有关”或“无关”);
②最大距离x随长木板倾角θ变化的关系是:θ角增大时, 。
技巧点拨
解题时先判断核心考点是物理知识,再结合工程应用情景补充实际条件(如工程作业中热量散失对应物理热传递规律);重点记准核心衔接点(如密度用于工程材料选型、压强影响工程结构稳定性),避免物理规律与工程实际脱节,优先运用物理规律结合工程需求解题。
类题夯基
8.“沉睡三千年,一醒惊天下”,三星堆遗址在2021年3月出土了大量文物,如图所示是其中的金面具残片,文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型,用实验的方法来测量模型的密度。
(1)小张把天平放在水平台上,将游码拨到标尺的左端零刻线处,此时指针偏向分度标尺中线的右侧,应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡;
(2)调好后小张将模型放在左盘,在右盘加减砝码,并调节游码使天平再次水平平衡,砝码和游码如图甲所示,则模型的质量为 g;
(3)小张又进行了如图乙所示的三个步骤:
①烧杯中加入适量水,测得烧杯和水的总质量为145g;
②用细线拴住模型并 在水中(水未溢出),在水面处做标记;
③取出模型,用装有40mL水的量筒往烧杯中加水,直到水面达到 处,量筒中的水位如图丙所示;
(4)旁边的小敏发现取出的模型粘了水,不能采用量筒的数据,于是测出图乙③中烧杯和水的总质量为155g,小敏计算出模型的密度为 g/cm3;
(5)若只考虑模型带出水产生的误差,则实验过程中模型带出水的体积为 cm3。
9.泥石流是由于暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流,具有极强的破坏力。为了比较水流和泥石流的破坏力,小宇进行了如下探究:如图所示,将两辆相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的水流和泥沙流分别通过这两个管道2秒钟,小车分别被推动一段距离,实验记录如下表所示。
流 体
水 流
泥沙流
小车被推动距离/cm
68
102
(1)实验中,通过 来比较水流和泥沙流的破坏力。由实验数据可知,在相同的时间内,相同的横截面积上,小车从 (选填“水流”或“泥沙流”)上获得的能量较多。
(2)在单位时间内、单位面积上,从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度,这是评价能源优劣的重要指标之一。若水的流速为v,密度是ρ,质量为m的水在流动时具有的能量(动能)为mv2,请你推导出水能的能流密度A的表达式:A= 。据此可推知,在流速相等的情况下,风能的能流密度比水能的能流密度 (选填“大”或“小”)。
考向02 物理+科技情景跨学科综合题型
要点梳理
1. 核心交叉点:物理与科技情景(科技探测中压强与高空/水下环境、浮力与水下探测设备、光的折射与科技成像技术、机械能与科技设备运行、地磁场与科技导航);2. 解题核心:提取科技情景中的物理信息(如高空气压、水下密度、探测设备运行参数),结合对应的物理规律(如液体压强与深度、光的折射规律)分析现象、完成计算;3. 关键:明确科技情景对物理量的影响(如高空海拔越高气压越低),衔接物理规律完成科技场景的综合解读。
典例验知
10.共建空间站、择机着陆火星等,2021迎来中国航天大年。如图甲是物理创新小组设计的风力火箭装置,大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力,推动火箭向高空发射。怎么才能提高风力火箭发射高度呢?他们制作了很多风力火箭,在无风晴朗天气环境下进行了多次实验探究,记录了如下数据:
组别
1
2
风力火箭参数
锥角/°。
25
15
25
35
45
55
质量/g。
20
40
100
140
180
100
多次发射平均高度/m
9
16
24
12
7
21
24
23
22
21
(1)请在图乙的坐标系中描点作出风力火箭发射高度和质量的关系图像 ,分析图像可以得出结论是: ;
(2)分析第2组数据,可以发现锥角对火箭发射高度影响不大,你认为其中的原因是: 。
技巧点拨
牢记科技情景与物理量的关联(如高空环境气压随高度变化、水下密度大于陆地常见物质密度),解题时先提取科技情景中的关键条件,再匹配对应的物理规律;跨学科综合题,优先拆解物理考点,再结合科技场景的实际需求补充条件,分步分析求解,贴合科技应用实际。类题夯基
11.星辰之上的中国超级“净化器”
2021年10月16日,神舟十三号乘组成功进驻天宫空间站,开启了新的旅程,他们将在轨生活6个月。图甲是航天员太空起床后洗漱的情形。在空间站长期工作,航天员喝的水从哪里来?
据专家介绍,我国空间站的水资源主要来自三部分:其一,航天员(货运飞船)上行时携带的少量的水。另外的两部分水,来自空间站的“环控生保系统”——其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后,冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水,经净化系统净化后,存入饮水储水箱,供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术,从“尿”中取得“蒸馏水”,这些水经电解系统电解后得到氢气(),氢气()在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应,生成的水——再生水,再生水经净化系统深度净化后,也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水,可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。
(1)以地球为参照物,天宫空间站是 (选填“运动”或“静止”)的。在图甲所示的情形下,三名航天员间交谈 (选填“需要”或“不需要”)通过无线电进行;
(2)冷凝水系统中将水蒸气凝结成水,这是一种 (填物态变化名称)现象,尿处理系统采用 技术,从“尿”中取得“蒸馏水”的;
(3)若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水,6小时可生产出 升再生水;
(4)“环控生保系统”还可以利用在哪些方面? (列举一例即可)。
12.阅读下面材料,完成题填空:
横跨德夯大峡谷的湖南湘西矮寨大桥(如图甲)其结构如图乙所示。这座没有桥墩、没有支架的“云中大桥”是世界桥梁建设史上的奇迹,创造了四项世界第一:一是主跨1176米,成为当时跨峡谷跨度世界第一的大桥;二是首次采用塔梁分离式结构,主塔与钢桁梁无刚性连接,显著降低地震、温度变形对结构的影响,同时减少山体开挖67万立方米,保护生态;三是首创岩锚吊索结构,以高强度、耐腐蚀、抗疲劳、轻质碳纤维复合材料作为锚索材料,将主缆拉力通过锚索传递至稳定岩体的创新工程技术,解决了陡峭峡谷、岩溶地质等难以建造重力锚碇区域的施工难题;四是全球首创“轨索滑移法”架设钢桁梁,利用永久吊索安装水平轨索,解决了传统高山峡谷地形条件下桥梁建设的诸多难题。
(1)根据形状和结构分类,常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥,矮寨大桥属于 桥。如图丙,大桥主桁架(核心承重骨架)采用带竖腹杆的华伦式三角形桁架,用三角形做桁架的优点是 ;(写出一条即可)
(2)碳纤维复合材料的密度为1.8g/cm3,传统钢绞线的密度为7.8g/cm3。相同长度,粗细一样的锚索,碳纤维复合材料锚索相比钢绞线锚索可减重 %(保留整数)。桥面距谷底高度差为355米,若桥面气压为7.5×104Pa,谷底气压为1.0×105Pa,则桥面相对于谷底每平方米承受的压力差为 。
重●难●提●分●必●刷
一、单选题
1.如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,并用导线将两金属片与电压表的正、负接线柱相连,电压表指针发生了正常偏转。下列说法正确的是( )
A.溶液中电流从铜片流向锌片
B.盐水中溶质含量不发生变化
C.铜片是电池正极
D.可将电压表换成电流表
2.哈尔滨新区某学校认真落实国家“双减”政策,开展了各种活动。下列活动中有关物理量接近生活实际的是( )
A.挑货物的扁担长度约2.5dm B.扔出的实心球质量约2kg
C.大合唱的声音响度约5dB D.画画的纸张面积约5cm2
3.“天宫课堂”在空间站与地面同步探究了蜡烛燃烧实验。航天员取出蜡烛时,蜡烛漂浮在空中,点燃蜡烛后,空间站蜡烛火焰呈球形(如图1),地面实验蜡烛的火焰呈锥状(如图2),而且空间站蜡烛火焰比地面实验显得微弱。下列分析正确的是( )
①空间站的蜡烛燃烧过程中不发生物理变化
②蜡烛漂浮在空间站中,说明蜡烛的密度小于空气
③空间站失重条件下,氧气流动性差,蜡烛燃烧的火焰比较微弱
④地面实验条件下,热气和冷气能上下对流,形成锥状火焰
A.①②③④ B.①③④ C.②③ D.③④
4.生活中使用静电除尘掸时,只需摇动掸子就可产生静电,将灰尘“吸”到掸子上,下列与此现象原理相同的是( )
A.用吸管“吸”出杯中饮料 B.路旁隔音墙会“吸”收噪声
C.摩擦后的气球“吸”起头发 D.人体的消化系统“吸”收营养
5.吊车是用来提升重物的。如图,是一辆吊车正在工作的场景,下列说法正确的是( )
A.机械脚增大了吊车的支撑面积从而减小了稳定程度
B.机械脚压在一块大铁板上是为了减小对地压强
C.起重臂顶端的定滑轮可以省力
D.吊车工作时,起重臂是省力杠杆
6.如图所示为科技小组制作的“火焰琴”。展示时,试管中金属丝和空气被加热,堵住或松开塑料管上不同的孔能发出不同声音。下列说法正确的是( )
A.琴声不是由物体振动产生的 B.琴声是通过空气传入人耳的
C.按压不同的孔可以改变音色 D.应该用酒精灯的内焰加热
7.对图所示实验的分析正确的是( )
A.甲:反应后天平不再平衡,说明该反应不遵守质量守恒定律
B.乙:撤去酒精灯后,烧杯中的水会继续沸腾一段时间,说明水沸腾时不需要吸热
C.丙:白磷①燃烧,白磷②不燃烧,说明可燃物燃烧需要与氧气接触
D.丁:物体通过小孔可成像,说明光在空气中总是沿直线传播的
8.对如图所示实验的分析不正确的是( )
A.甲:松手后小车向相反方向运动,说明同名磁极相互排斥
B.乙:飞机升力利用了流体流速大的地方压强小,上下表面存在压力差
C.丙:集气瓶内液体上升的体积就是瓶内空气中氧气的体积
D.丁:冷却后析出晶体,说明硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小
9.下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是( )
A.钢属于合金 B.铁属于非晶体
C.塑料属于天然材料 D.图中所示的滑轮属于定滑轮
10.跨学科活动小组用图所示的装置做电解水和氢氧燃料电池的实验。先闭合,断开,水发生电解,观察到正负两个电极产生气体;再闭合,断开,观察到小灯泡发光,则( )
A.闭合,断开时,U形管部分相当于电路中的电源
B.水被电解时,将化学能转化为电能
C.闭合,断开时,将电能转化为化学能
D.电解水实验时,玻璃导管的作用是平衡U形管内外压强
11.用一个测量仪器测量某物理量时得到的数据跟物理量之间满足某种函数关系。下表所示是该测量仪器测量某物理量时的一组测量值(表中已知量的单位和仪器刻度读数的单位相同)
已知物理量Q
0.00
1.00
2.00
4.00
6.00
仪器刻度度数S
0.00
0.50
2.00
8.00
18.00
由上表可以推断,若用这个测量仪器去测量一个5.00单位的已知物理量时,仪器刻度读数是( )
A.10.00 B.12.50 C.13.00 D.16.50
12.海尔冰箱重庆工厂专注冰箱生产与研发。如图所示,下列关于冰箱的描述正确的是( )
A.电冰箱使用三孔插头主要是插插座时更牢固和美观
B.冰箱门的磁性材料利用同名磁极相互吸引增强密封
C.冰箱节能的措施是在冰箱内堆满东西或常开冰箱门
D.冰箱压缩机的原理是通电导体在磁场中受到力转动
二、多选题
13.如图所示,用杀飞虫气雾剂喷杀蚊子时,小科发现盛有液体杀虫剂的金属罐体温度变化了。下列说法正确的是( )
A.罐内气体对外做功,导致罐体温度下降
B.手指下压过程对罐内物体做功,导致罐体温度上升
C.罐体内的液体通过加压的方式储存
D.长期大剂量使用杀飞虫气雾剂,对人、家畜没有影响
14.下图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,其中所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.紫砂壶属于连通器
B.日晷是测量长度的工具
C.杆秤是测量质量的工具
D.孔明灯在上升过程中,只受到浮力的作用
15.下列对生活中有关事实的描述不正确的是( )
A.发现有人触电时,立即用手把触电者拉开
B.洗碗时使用洗洁精去除油污是利用了洗洁精可以溶解油污
C.验钞机是利用紫外线进行工作的
D.炒菜锅的手柄应该选用热塑性塑料
三、实验题
16.随着科技的进步,手机“快充”为人们带来方便,同时也引起人们对手机电池健康的担忧。有人为探究“电池容量下降是否受充电速度、充放电电量范围影响”,选用9部全新的同型号手机分为A、B、C三组,每组3部,进行如下探究。
A组:将电量5%的手机使用“慢充”开始充电,到100%后停止充电,消耗电量降到5%,再次充电,不停地循环;
B组:使用“快充”,重复A组操作;
C组:将电量30%的手机使用“快充”开始充电,到80%后停止充电,消耗电量降到30%,再次充电,不停地循环。获取的数据如下表所示。
组别
充电方式
充放电电量范围
充放电循环次数
电池容量下降平均百分比
A组
慢充
5%~100%
500
8.8%
B组
快充
5%~100%
500
8.7%
C组
快充
30%~80%
500
6.0%
(1)通过以上数据可以得出:手机快充对电池健康的影响 (选填“较大”或“较小”);手机电量维持在 (选填“5%~100%”或“30%~80%”)时更有利于电池健康。
(2)根据生活中使用手机的实际情况,提出一个关于手机充电时有探究价值的问题: 。(答出一条即可)
17.一天,小明用干抹布去擦桌上的水,却很难擦干,妈妈见状拿了另一块干抹布擦,很快就将桌上的水擦干了,他感觉奇怪,忙问妈妈是怎么回事.妈妈告诉他说:“我拿的抹布是棉做的,你手里的抹布是涤纶做的.”他不禁想到一个问题并进行了如下探究.
【提出问题】 ?
【猜想与假设】 .
【实验器材】三只相同的烧杯,质量相同的棉布、麻布和涤纶布各一块,足量的水.
【获取与处理信息】在三只烧杯中分别倒入质量相等的水,分别将三块布放入三只烧杯中让水浸透,然后将三块布取出,从方便和准确的角度看,应观察和比较 ,将现象记录在下表中.
布料种类
涤纶
麻
棉
杯中所剩水量
最多
较少
最少
布块所含水量
最少
较多
最多
【分析与论证】抹布的吸水能力与 有关, 的吸水能力最好, 的吸水能力最差.
【评估与反思】炎热的夏天,若人体皮肤被汗浸渍,会让人觉得很不舒服,因此从吸水能力角度来说,应尽量采用 类布料来做夏装.
18.某教室的窗玻璃是双层的。课间,小明在窗外敲玻璃时,感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样,于是他想探究“受到同样的敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”为此小明进行了如图所示的实验:
①单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂并靠在玻璃板的左侧;
②随意拉开橡胶球,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹出,记下玻璃球被弹出的距离,共做10次;
③换成双层玻璃板重复上述实验。
(1)玻璃板受到橡胶球的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过 来反映的。
(2)实验后,发现玻璃球被弹出距离的数据比较杂乱,这与实验中的 这一操作不当有关,应做的改进是 。
小明改进后,重做了实验,获得了如下数据。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
玻璃球被弹出的距离/cm
单层
79
78
82
80
73
84
84
82
81
80
80.3
双层
20
23
24
24
24
25
22
22
21
25
23
(3)根据上表中的实验数据分析,可得出的结论是 。
(4)请你说出房屋使用双层玻璃的一个优点: 。
19.小明看掷标枪比赛,猜想标枪掷的远近可能与掷射角度和掷射时的速度有关;于是用如图甲所示的装置做实验,将容器放在水平桌面,让喷壶嘴的位置不变,但可以调节喷水枪的倾角,并可通过开关来控制水喷出的速度大小。
(1)小明保证喷水角度不变做了三次实验:将喷水速度逐渐增大,实验结果依次对应图甲中的A、B、C三点,经过分析可以得到的结论是:在 一定时,当物体抛出的 越大,抛出的距离就越远;
(2)控制开关,让水喷出的速度不变,沿不同方向喷出,又做了几次实验,如图乙所示。在该实验过程中,需要的测量仪器是刻度尺和 ;他将记录的数据画在坐标轴上,如图丙所示,从曲线中可以看出,当物体抛出的速度一定时,抛射角为 °时,水平射程最大;
(3)除上述两个因素外,你认为掷出距离还与什么因素有关呢?请提出一条合理的猜想:可能还与 有关。
20.湿手触摸开关有触电的危险,这是因为液体具有一定的导电性,那么影响液体导电性能强弱的因素有哪些呢?小明提出如下猜想:
A.可能与液体的密度有关;
B.可能与液体的质量有关。
根据猜想,小明用到的器材有:电源、开关、电流表、滑动变阻器、导线、两根相同的铜棒、水槽、盐、水。他将两铜棒紧靠水槽侧壁并竖直置于水槽底部,把混合均匀的适量盐水倒入水槽内,将这一装置与上述电学元件连接成如图所示电路:
(1)评估实验器材:盛装盐水的容器应该选择 (选填“金属”或“塑料”)水槽,盐水容易导电是因为有大量的 (选填“自由电子”或者“自由电荷”)。本实验可通过 来判断液体导电能力的强弱;
(2)探究猜想A:闭合开关,调节滑片至适当位置,记录电流表的示数为I1;再向水中撤适量盐并搅拌(不计液体质量变化),记录电流表的示数为I2,比较发现I1<I2,由此可得实验结论 ;
(3)探究猜想B:小明设计的实验方案如下,在上述实验基础上,将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌 (选填“可行”或“不可行”),理由是: ;
(4)跨学科实践:小明适当增加电源电压,将铜棒换成石墨棒,其他实验装置不变。经过仔细观察,请你大胆猜测一下,产生的气体应该是氢气和 。
21.在“制作橡皮筋测力计”的活动中,同学们发现:在一定的范围内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的长度越长。根据这一现象,小明和小丽提出如下猜想(见图)。究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。
橡皮筋伸长的长度一般用符号表示,它等于挂上钩码后橡皮筋的长度L与橡皮筋没有挂钩码时的长度之差,即。
(1)要完成实验,除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外,还需要的器材是 ;
(2)小明和小丽的实验记录数据如下表:
1
拉力(钩码总重)F/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2
橡皮筋的总长度L/cm
4.5
5.1
5.7
6.3
6.9
7.5
3
橡皮筋伸长的长度
0
0.6
1.2
2.4
3.0
①表格中第3行空白格中的数据是 ;
②要判断小明的猜想是否正确,应对表格中的 (选填序号)两行数据进行比较;
③分析表格中的数据,你认为实验能初步验证 (小明/小丽)的猜想是正确的,你的判断依据是 。
四、计算题
22.近年来,随着全球环保意识的不断提高,新能源电动汽车成了人们关注的焦点。电动汽车具有零排放、能源利用率高、结构较简单和噪声小等优点。有以下两种不同充电桩,不计充电过程中的能量损失:
充电桩
电池初始状态
充电电压/V
充电电流/A
充满电的时间/h
普通充电桩
相同
220
30
10
快充充电桩
600
100
(1)用快充充电桩充电,电功率为多少?
(2)用普通充电桩充满电,消耗的电能为多少千瓦时?
(3)用快充充电桩充满电,需要多少小时?
(4)目前存在普通充电桩充电时间长,充电桩紧缺等问题。为解决此问题,除用快充充电桩充电外,还能采取的措施有哪些?(列举一条)
23.李明家安装了高中低三个挡位的电热水龙头如甲图,其简化电路如乙图,R1、R2为电热丝,且R1>R2,通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点,从而实现冷水、低温水、中温水和高温水挡之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中,水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。求:
(1)使用高温水挡时,流过电源的电流。
(2)电热丝R1的电阻。
(3)李明家每次都按照本次的使用方法,一天共使用电热水龙头45min,仅用该水龙头消耗的总电能。
(4)请从节水或节能的角度为电热水龙头的标签设计一条提示语。
五、科普阅读题
24.请阅读《找寻另一个“地球”》并回答题。
找寻另一个“地球”
为了找寻另一个宜居星球,天文学家一直没有停止对太阳系以外的行星(系外行星)的观测,但进展缓慢。行星难以直接观测,一个原因是暗。相比恒星,行星自身不发光,只能反射恒星发出的光,而这些反射光非常微弱,很难被望远镜接收到。另一个原因是行星与其所环绕的恒星(宿主恒星)之间的距离远小于它到地球的距离,望远镜很难分辨。观测系外行星就好比晚上从北京看几百公里外一团篝火边上的一颗石子。
科学家提出了间接观测的方法。
凌星法是一种间接观测的方法。凌星现象是指行星在视线方向上穿过恒星而遮住部分恒星的光的现象,行星体积越大,遮住的光就越多。通过绘制凌星现象发生时,恒星亮度随时间变化的图像,如图所示,可推断出行星相对其宿主恒星的体积大小。通过凌星法发现了第一颗最像地球的岩质行星、第一颗温度允许液态水存在的行星……
视向法也是一种间接观测的方法.因为行星的存在,会使宿主恒星与行星绕二者连线上的某点做周期(公转周期)稳定的圆周运动。因此可通过观测宿主恒星的运动状态来反推行星的存在。在与上述圆周共面的某位置上,可观测到宿主恒星速度的变化范围,若,则可以探测到行星的存在,理论计算表明,其中m是行星质量、M是宿主恒星质量、r是行星与宿主恒星的距离,T是行星的公转周期。以我们熟悉的太阳系中“太阳-木星”系统为例,木星所引起太阳运动的。
越来越多被发现的系外行星改变了人类对宇宙的认识,激励着人类找寻另一个“地球”。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)系外行星难以被直接观测到的原因,除了 之外,还有行星与其宿主恒星之间的距离 它到地球的距离;
(2)图中AB段对应的恒星亮度越低,说明行星相对其宿主恒星的体积越 ;
(3)取木星质量为地球质量的300倍、太阳与木星的距离为太阳与地球的距离的5倍、木星公转周期为地球公转周期的12倍。用视向法观测地球所引起太阳运动的 (选填“>”“<”或“=”)。
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