跨学科实践题- 【一战成名新中考】2026江西物理中考必考知识点题组特训

1.制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→ → 。 （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是 。（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施： 。 2.在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中： （1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察如图图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。 照相机 　 　 胶卷 光圈 眼睛 晶体和角膜 　 　 　 　 （2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 ； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应佩戴 透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 （3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。 3.跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验。 （1）实验过程： ①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）； ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为L0的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为 ； ③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的 （选填“左端”“右端”）向下发生倾斜，理由是： ； ④测量膨胀气球受到的浮力大小。 方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下， （透填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为G0的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为 ； 方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为 ； （2）实验评估： 如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由。 4.跨学科实践——制作智能垃圾箱模型 【任务要求】为保护环境、节约资源，同学们设计制作智能垃圾箱模型，实现对可回收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。 【设计制作】任务一：设计制作称重系统。图甲是称重的原理图，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，压力传感器的电阻RF的阻值与压力的关系图线如图乙所示。某次测试中，将1kg的物体放在压力传感器上，电压表示数为8V。电压表示数能反映回收垃圾质量的大小，可在电压表刻度上标注对应的质量值。（g取10N/kg） 任务二：设计制作压缩系统。图丙是设计制作的工作流程图。 图丁为压缩系统的模型图。当雷达监测到回收物高度h超过预设值时，压缩系统启动，电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动，螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动，从而使压板在收集箱内移动。压缩系统的部分参数如下表，“导程”指螺杆每旋转一周推拉杆移动的直线距离，“减速机的速比”指电动机的转速与减速机的输出转速的比值，“电动机效率”指电动机将电能转化为机械能的效率。设电动机的输出功率等于减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力三者的乘积。 电动机额定功率/W 60 导程/（m•r﹣1） 1.2×10﹣2 电动机的额定转速/（r•s﹣1） 60 减速机的速比 20 电动机效率/% 90 压板的质量/kg 10 【交流评价】同学间交流，对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价。 （1）雷达发射的超声波是由声源 产生的，改变电动机中的 方向可改变压板运动的方向。 （2）“交流评价”“反思改进”是工作流程图中的两个环节，其中环节A为 ；C处提出的问题是 。 （3）关于本次实践活动，下列说法正确的是 。 A.压力传感器受到的压力越大，通过它的电流越大 B.压力传感器受到的压力越大，它的阻值越大 C.电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变大 D.当电压表示数为6V时，可回收物的质量为2kg （4）若预设值为0.66H，雷达发射至接收到超声波的时间间隔小于 s时，电动机启动。电动机以额定功率工作时，压板与回收物的接触面积为800cm2，则压板对回收物的压强为 Pa。（超声波速度取340m/s） （5）实验测试完成后，同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。他们认为若要使模型中的称重装置测量更精确，可采取的方法是 ；请对模型的设计再提出一个改进的建议或创新方法。 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→　内能　→　机械能　。 （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是　注入的水过少，产生的蒸汽量不足　。（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：　增加易拉罐的保温性能　。 1.（1）内能 机械能 （2）注入的水过少，产生的蒸汽量不足 （3）增加易拉罐的保温性能 【解析】（2）扇叶不转动，说明没有足够的动力推动扇叶，可能的原因有：①水的质量太少，产生的水蒸气量不足，无法提供足够的动力，即注入的水过少，产生的蒸汽量不足。②装置的密封性不好，导致水蒸气泄漏，无法有效推动扇叶，比如易拉罐开口处密封不好，蒸汽泄漏。③酒精灯提供的热量不足，水无法产生足够多的高温高压水蒸气，例如酒精灯火焰太小，水吸收的热量少，产生蒸汽的能量不够。（3）提高简易汽轮机效率的措施（从结构角度）从“结构决定功能”的观念出发，可采取以下措施：①增加易拉罐的保温性能：比如用保温杯套等材料包裹易拉罐，减少热量散失，使水能够吸收更多的热量转化为水蒸气的内能，从而提高效率。因为减少热量损失，能让更多的化学能最终转化为机械能。②优化蒸汽喷出通道（中性笔部分）：使蒸汽喷出时的流速更大、更集中，比如选择更细且光滑的笔管，减少蒸汽在通道内的能量损耗，让蒸汽能更有效地推动扇叶转动，提高能量转化效率。③改进扇叶结构：设计成更符合空气动力学的形状，比如类似飞机机翼的形状，或者增加扇叶的数量和面积（在合理范围内 ），使扇叶能更好地捕捉蒸汽的能量，将蒸汽的内能更充分地转化为机械能。 2.在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中： （1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察如图图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。 照相机 　镜头　 胶卷 光圈 眼睛 晶体和角膜 　视网膜　 　瞳孔　 （2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下： ①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在　同一高度　； ②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置； ③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变　强　，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的　前面　； ④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应佩戴　凹　透镜； ⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。 （3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。　读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右　。 2.（1）镜头 视网膜 瞳孔 （2）①同一高度 ③强 前面 ④凹 （3）读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右 3.跨学科实践小组设计了“测量气球在空气中所受浮力”的实验。 （1）实验过程： ①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）； ②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为L0的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为　G　； ③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的　右端　（选填“左端”“右端”）向下发生倾斜，理由是：　气球膨胀，根据阿基米德原理，因气球受到的浮力变大，左端绳子作用在杠杆的力变小，由杠杆的平衡条件可知，左端力与力臂之积小于右端力与力臂之积　； ④测量膨胀气球受到的浮力大小。 方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下，　从小桶内取出　（透填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为G0的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为　G0　； 方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为　G　； （2）实验评估： 如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由。 　采用④中的方法二更合理。采用方法一，由于钩码的质量是整数增加或减小，通过移动钩码不能使杠杆恰好平衡，而通过移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，操作简单且准确。　 3.（1）G 右端 气球膨胀，根据阿基米德原理，因气球受到的浮力变大，左端绳子作用在杠杆的力变小，由杠杆的平衡条件可知，左端力与力臂之积小于右端力与力臂之积 从小桶内取出 G0 G （2）采用④中的方法二更合理。采用方法一，由于钩码的质量是整数增加或减小，通过移动钩码不能使杠杆恰好平衡，而通过移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，操作简单且准确。 【解析】（1）实验过程：②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为L0的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态，可知两个力的力臂相同，根据杠杆的平衡条件，则篮球和气球（含气针）的总重力与小桶和细沙的总重力为G相等，即为G；③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，根据阿基米德原理，因气球受到的浮力变大，故左端绳子杠杆的作用力变小，由杠杆的平衡条件可知，左端力与力臂之积小于右端力与力臂之积，标尺的右端向下发生倾斜。④测量膨胀气球受到的浮力大小。方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下，从小桶内取出重力为G0的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，根据杠杆的平衡条件有（G﹣F浮）L0＝GL0，则膨胀气球受到的浮力大小为F浮＝G0；方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，根据杠杆的平衡条件有（G﹣F浮）L0＝GL，则膨胀气球受到的浮力大小为F浮＝G； 4.跨学科实践——制作智能垃圾箱模型 【任务要求】为保护环境、节约资源，同学们设计制作智能垃圾箱模型，实现对可回收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。 【设计制作】任务一：设计制作称重系统。图甲是称重的原理图，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，压力传感器的电阻RF的阻值与压力的关系图线如图乙所示。某次测试中，将1kg的物体放在压力传感器上，电压表示数为8V。电压表示数能反映回收垃圾质量的大小，可在电压表刻度上标注对应的质量值。（g取10N/kg） 任务二：设计制作压缩系统。图丙是设计制作的工作流程图。 图丁为压缩系统的模型图。当雷达监测到回收物高度h超过预设值时，压缩系统启动，电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动，螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动，从而使压板在收集箱内移动。压缩系统的部分参数如下表，“导程”指螺杆每旋转一周推拉杆移动的直线距离，“减速机的速比”指电动机的转速与减速机的输出转速的比值，“电动机效率”指电动机将电能转化为机械能的效率。设电动机的输出功率等于减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力三者的乘积。 电动机额定功率/W 60 导程/（m•r﹣1） 1.2×10﹣2 电动机的额定转速/（r•s﹣1） 60 减速机的速比 20 电动机效率/% 90 压板的质量/kg 10 【交流评价】同学间交流，对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价。 （1）雷达发射的超声波是由声源　振动　产生的，改变电动机中的　电流　方向可改变压板运动的方向。 （2）“交流评价”“反思改进”是工作流程图中的两个环节，其中环节A为　反思改进　；C处提出的问题是　模型的称重精度是否满足要求　。 （3）关于本次实践活动，下列说法正确的是　D　。 A.压力传感器受到的压力越大，通过它的电流越大 B.压力传感器受到的压力越大，它的阻值越大 C.电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变大 D.当电压表示数为6V时，可回收物的质量为2kg （4）若预设值为0.66H，雷达发射至接收到超声波的时间间隔小于　2×10﹣3　s时，电动机启动。电动机以额定功率工作时，压板与回收物的接触面积为800cm2，则压板对回收物的压强为　2×104　Pa。（超声波速度取340m/s） （5）实验测试完成后，同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。他们认为若要使模型中的称重装置测量更精确，可采取的方法是　增大恒定的电流　；请对模型的设计再提出一个改进的建议或创新方法。 4.（1）振动 电流 （2）反思改进 模型的称重精度是否满足要求 （3）D （4）2×10﹣3 2×104 （5）增大恒定的电流 【解析】（3）电源为恒流源，通过压力传感器的电流不变，故A错误；由压力传感器的电阻的阻值与压力的关系图线可知，压力越大，阻值越小，故B错误；压力越大，电阻越小，根据U＝IR，电流不变，电阻变小，根据U＝IR知，电压表示数越小，而压力越大，垃圾质量越大，所以电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变小，故C错误；将1kg的物体放在压力传感器上，电阻为160Ω，电压表示数为8V，电流I0.005A保持不变，当电压表示数为6V时，R'1200Ω；根据图像知，此时的压力为20N，G＝F＝20N，质量为m2kg，故D正确； （4）根据速度公式的变形公式s＝vt，雷达发射至接收到超声波时，超声波传播的距离s＝2×（1m﹣0.66m）＝0.68m，已知v＝340m/s，则时间间隔为，电动机额定功率P＝60W，电动机效率η＝90%，则电动机输出功率P出＝P×90%＝60×90%＝54W，减速机的输出转速P出＝n×l×F （l为导程），可得推拉杆的推力，压板的重力G＝mg＝10×10＝100N，压板对回收物的压力F压＝F+G＝1500N+100N＝1600N，接触面积S＝800cm2＝0.08m2，根据，可得压强。 学科网（北京）股份有限公司 $