梅建功
围绕生活、社会、科技等热点问题而编制的中考题,体现试题素材的时代性,紧扣生活实际,关注社会问题,反映科学技术的新进展,注重在具体情节中考查对基本概念和基本原理的理解,考查应用物理知识分析、解释、解决实际问题的能力,历来是中考命题的热点,且一般具有情景新、立意新、综合性强、能力要求高、有一定难度等特征。现将相关热点问题中考题予以归类聚焦,仅供复习备考参考。
一、生活热点
以与生活中衣食住行有关的被公众关注的一些热点话题为情景,如地铁、地沟油、“光盘行动”、酒驾醉驾、城镇化建设等,考查相关知识的应用。
(一)地沟油
地沟油,泛指在生活中存在的各类劣质油,如回收的食用油、反复使用的炸油等。地沟油的最大来源为城市大型饭店下水道的隔油池,长期食用可能会引发癌症,对人体的危害极大。地沟油事件屡屡发生,是当前生活中的一大热门话题。
例1.地沟油中含有杂质及有毒物质,很多人猜想它的密度应该比正常食用油的密度大,为了验证这种猜想,小明进行了如下实验:
图1(1)将天平放在水平桌面上,如图1甲所示,接下来的操作是:①;②,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)将盛有适量地沟油的杯子放在调节好的天平的左盘内,测得杯子和地沟油的总质量为108g;然后将杯中地沟油的一部分倒入量筒中,如图1乙所示;再将盛有剩余地沟油的杯子放在天平左盘内,改变砝码的个数和游码的位置,使天平横梁再次在水平位置平衡,此时右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图1丙所示。根据测得的数据可知,地沟油的密度ρ地沟油=kg/m3。
(3)已知正常食用油的密度为0.91×103~0.93×103kg/m3,你认为能否用密度这一指标来鉴别地沟油,并说明理由。
解析:(1)①将游码移到零刻度线处;②向右调节平衡螺母(或调节平衡螺母)。
(2)量筒中地沟油的体积:
V=50mL=50cm3
杯子及剩余地沟油的总质量:
50g+10g+2g=62g
倒入量筒中的地沟油的质量:
m=108g-62g=46g
地沟油的密度:
ρ地沟油=mV=46g50cm3=0.92g/cm3=0.92×103kg/m3。
(3)不能;因为地沟油的密度在正常食用油的密度范围内。
【拓展】与地沟油事件类似的还有食品造假和食品含毒事件,如劣质牛奶掺水、三聚氰胺毒牛奶事件等。考题多与质量、密度等知识有关。
(二)地铁
地铁在大城市的开通运行,极大地方便了居民的出行,是当地民生中的一大热点。
例2.为了缓解城市交通运输压力,武汉市地铁6号线一期工程已开始施工,规划设站27座,线路全长36km,单程运行时间约1h。如图2所示,6号线的汉阳琴台站与汉口武胜路站通过汉江隧道相连。
图2(1)列车单程运行的平均速度约为km/h。
(2)若列车从汉阳琴台站出发行驶到汉口武胜路站,则列车的重力势能先后。(填“增大”、“不变”或“减小”)
(3)请你用物理知识解释:列车在紧急刹车时,乘客会出现向前倾甚至摔伤的现象。为避免因此受伤,乘客应采取何种防范措施(说出一种即可)。
(4)若列车匀速行驶时的功率为P,行驶路程、时间分别用s和t表示,请推导出列车在行驶过程中的牵引力的表达式。(用代表物理量的字母表示)
解析:(1)列车单程运行的平均速度:v=st=36km1h=36km/h。
(2)列车从琴台站出发行驶到武胜路站的过程中,相对高度先下降,后上升,由于重力势能的大小跟质量和高度有关,故列车的重力势能先减小后增大。
(3)原来乘客与列车一起向前运动,当紧急刹车时,乘客的下半身随车停止,而上半身由于惯性,仍保持原来的运动状态,继续向前运动,所以乘客会向前倾,甚至摔伤;乘客上车后应站稳扶好。
(4)由P=Wt=Fst可得F=Pts。
【拓展】与地铁类似的还有高铁、BRT(快速公交)以及新城镇建设等。考题多与声、光、热、力、电等知识有关,综合性强。
(三)“光盘行动”
“光盘行动”,即指在饭店就餐时,倡议人们将吃不完的饭菜打包,“光盘”离开饭店。“光盘行动”提出的背景是中国日益严重的“舌尖上的浪费”现象,活动的主题是“从我做起,今天不剩饭”。“光盘行动”是当前生活中的一大热点。
图3例3.为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图3所示。电源电压3V不变,提示器的电阻R0恒为50Ω,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后,问:
载盘台所载
质量m/g100110120130140150160……传感器R1/Ω100908070605040……(1)根据表中数据,当载盘台所载质量是100g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?
(2)在第(1)问的基础上,通电5s,电流通过R1产生的热量是多少?
(3)当电路中的电流达到0.03A时,提示器会发出提示音。若空餐盘质量为100g,此时盘内剩余食物的质量是多少?
解析:(1)由表可知,R1=100Ω,R=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω
电路中的电流:I=UR=3V150Ω=0.02A。
(2)电流通过R1产生的热量:Q=I2R1t=(0.02A)2×100Ω×5s=0.2J。endprint
(3)当电路中的电流达到0.03A时,R′=UI′=3V0.03A=100Ω
R1′=R′-R0=100Ω-50Ω=50Ω
查表可知,载盘台所载质量为150g
剩余食物的质量:m食=150g-100g=50g。
【拓展】传感器能将被测信号(力、温度、声、光等非电学量)的微小变化转换成电信号(电压、电流等电学量)的变化,或转换为电路的通断,广泛应用于各种自动控制电路中。考题涉及的有热敏电阻、压敏电阻、气敏电阻、光敏电阻等。
(四)酒驾醉驾
酒后驾车不仅是违反交通法则的行为,更会容易造成交通事故,危害人们的生命财产安全。酒驾、醉驾也是当前生活中的一个热点话题。
例4.由驾驶员酒醉后驾车引发的严重交通事故时有发生,我国已实行“酒驾重罚”、“醉驾入刑”的新规定,严厉查处酒驾、醉驾行为。
(1)由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来监测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图4甲所示,工作电路如图4乙所示,电源电压恒为12V,定值电阻R2=30Ω。
图4①被检测者未喝酒时,R1=Ω。
②被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电流表的示数为多少?
③现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电压表示数为4.8V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
(2)已知××型汽车的额定功率P=40kW。一般情况下,驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1~0.5s,易发生交通事故。下表为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离(汽车在正常反应时间内通过的距离)的表格。
车速v(km/h)406080反应距离s(m)57.510①假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15min,速度大小v1=72km/h,求该汽车受到的阻力大小。
②根据表中数据,计算驾驶员的正常反应时间。
图5③如图5所示,假设一位饮酒后的驾驶员驾车以速度v2=54km/h在平直公路上行驶,在距离某学校门前s=40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了Δt=0.2s,刹车到停止运动所用时间t2=4s,刹车后车的平均速度为v3=27km/h。通过计算说明是否会发生交通事故?
解析:(1)①由图象可知,被检测者未喝酒即酒精气体的浓度为0时,R1=60Ω。
②由图象知,当酒精气体浓度为0.8mg/mL时,R1=10Ω,此时电路中的电流:
I=UR1+R2=12V10Ω+30Ω=0.3A,即电流表的示数为0.3A。
③当电压表示数为4.8V时,电路中的电流:I1=U-U1R2=12V-4.8V30Ω=0.24A
此时传感器R1的阻值:R1'=U1I1=4.8V0.24A=20Ω
由图象可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/mL>0.2mg/mL,故属于酒驾。
(2)①汽车的牵引力:F=Pv1=40×103W72×13.6m/s=2000N
汽车匀速行驶,受到的阻力和牵引力大小相等,故f=F=2000N。
②因在反应时间内汽车仍匀速行驶,故驾驶员的正常反应时间:
t=sv=5m403.6m/s=0.45s。
③车速v2=54km/h=15m/s,反应时间:t′=t+Δt=0.45s+0.2s=0.65s
驾驶员的反应距离:
s2=v2t′=15m/s×0.65s=9.75m
刹车后汽车的平均速度:
v3=27km/h=7.5m/s
刹车后汽车运动的距离:
s3=v3t2=7.5m/s×4s=30m
因s2+s3=9.75m+30m=39.75m<40m,故不会发生交通事故。
【拓展】涉及传感器类的中考题,多为中考压轴题,综合考查相关知识和能力,一般与图象联系紧密,关键是从图象信息中找出被测信号与电信号的一一对应关系,灵活运用所学知识分析解答相关问题。
二、社会热点
以涉及民生的重要生存、国际安全等社会各方面广泛关注的一些热点问题或热点事件为情景,如气候变暖、环境污染、反恐防恐、广场舞等,考查相关知识的应用。
(一)环境污染与保护
环境污染是指生产、生活中排放的废烟、废气、废水、垃圾和噪声等,造成对人们的居住和生活环境的污染,严重影响人们的正常生活和身心健康。环境污染与环境保护是当今世界的一大热点。
1.PM2.5
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,其直径还不到人的头发丝粗细的二十分之一。PM2.5富含大量的有毒、有害物质,在空气气流作用下输送距离远,对人体健康和大气环境质量的影响很大,是造成雾霾天气的“罪魁”之一。
例5.频发的雾霾天气成为当今舆论的热点,当郑州被雾霾笼罩时,PM2.5数据居高不下,网友无奈戏称“十面霾伏”。PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,它们在空中运动,很难自然沉降到地面,吸入人体后会进入血液对人体造成危害。
(1)专家指出,雾和霾实际上是有区别的,雾是指大气中悬浮的水汽凝结,属于(填物态变化名称)现象;霾的形成是指大气中直径小于或等于2.5m的颗粒物。
(2)下列对PM2.5的认识正确的是()
A.禁止吸烟,不能减少空气中PM2.5颗粒的浓度
B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动endprint
C.PM2.5在空气中仍然受重力作用
D.PM2.5可以减慢太阳光在空气中的传播速度
(3)图6是北京本地PM2.5来源分布图。据此,下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是()
图6A.减少汽车的保有量
B.植树造林
C.用风能与太阳能发电替代燃煤发电
D.减少工业生产中二氧化碳的排放
(4)世界卫生组织认为,PM2.5浓度小于0.01mg/m3是安全值。据统计,每个人每天平均要吸入约1万升的空气,若PM2.5浓度上升到0.05mg/m3,则每人每天约吸入g的PM2.5。
解析:(1)雾是液态的水,由水蒸气液化而成;2.5μm=2.5×10-6m。
(2)室内空气中的PM2.5主要来自吸烟产生的烟雾,禁止吸烟能减少空气中PM2.5颗粒的浓度;PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,比分子的直径大得多,它们的运动是宏观物体的运动,不属于分子的热运动;地球附近的一切物体都受重力作用;颗粒物太多,浓度太大,会影响太阳光向地球的传播,但不会减慢太阳光在空气中的传播速度。答案为C。
(3)由图可知,北京本地PM2.5的最大来源是机动车,所以减少汽车的保有量,可以减少汽车尾气排放,减少烟尘,对减少PM2.5效果应该最明显。植树造林,可以防风固沙,减少空气中的扬尘,可有效减少PM2.5;燃煤可产生大量的粉尘,用风能与太阳能发电替代燃煤发电,可有效减少PM2.5;二氧化碳是气体,减少二氧化碳的排放,可以减缓温室效应,而PM2.5固体颗粒,二者无直接关系。答案为D。
(4)每人每天吸入的PM2.5的质量:m=ρV=0.05mg/m3×10000×10-3m3=0.5mg=5×10-4g。
【拓展】与PM2.5有关的焚烧秸秆问题,是中考命题的一个热点。夏秋农作物收获之后,农村一些地方焚烧秸秆现象较为普遍,焚烧秸秆不仅浪费了可利用资源,还造成严重的空气污染,并且会影响正常的航空及交通安全。考题涉及卫星遥感监测、秸秆发电、环境保护等,与热、电知识有关,有一定的综合性。
2.汽车尾气排放
汽车尾气排放是大气污染的主要元凶,是汽车发动机在燃烧做功过程中产生的有害气体。
例6.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用汽油机作为发动机。为了实现低碳减排,提高能源的利用率,科学家对汽车进行了许多技术革新。
(1)科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度(填“升高”、“降低”或“不变”),其内能(填“增大”、“减小”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的。为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是冲程。
(2)小红家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样。其中“T”就是“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加进气量并增大进气气压,使汽油燃烧更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/(kW·h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg〔温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2kg/(kW·h)表示获得1kW·h能量消耗0.2kg汽油〕。求:
①0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少?
②该汽车发动机的效率最高可达多少?(结果保留整数)
解析:(1)高温、高压的水蒸气推动活塞做功,水蒸气的内能减小、温度降低;这样燃烧了同样多的燃料多做了一次功,获得了更多的机械能,而燃烧这些燃料放出的热量是不变的,故提高了热机的效率;为了进入下一个工作循环,必须排除汽缸内的废气和多余的水蒸气,故最后一个冲程,即第六冲程应是排气冲程。
(2)①0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量:
Q=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J。
②完全燃烧0.2kg的汽油发动机获得的最大有用功的能量:
W有=1kW·h=3.6×106J
汽车发动机的最大效率:
η=W有Q=3.6×106J9.2×106J≈0.39=39%。
【拓展】以汽车尾气排放为主题,还可考查内燃机的构造、工作原理、能量转化,以及与汽车有关的声、光、热、力、电等知识的应用。目前,国家正在重点发展的纯电动汽车、混合动力汽车也是中考命题的热点。
(二)马航MH370航班失联
2014年3月8日,飞往北京的马航MH370航班在飞行途中与地面失去联系,机上有154名中国人。马航MH370航班失联事件成为社会及国际关注的热点。
例7.马航MH370客机失联后,中国和许多国家派出装载有先进仪器和设备的舰船到南太平洋海域进行水下搜寻。
图7(1)“超声测位仪”,其原理如图7所示,发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在传播途中碰到障碍物被反射,接收器收到反射波就停止计时。设某次搜寻中计时器记录的时间为t,已知电磁波在空中和海水中的传播速度分别为c1和c2,声波在空中和海水中的传播速度分别为v1和v2,则发射点与水中疑似物之间的距离为()
A.c2t2B.v2t2
C.v1t2D.(c1+v2)t2
(2)“蓝鳍金枪鱼—21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器,其外形与潜艇相似(如图8甲所示),相关标准参数为:体积1m3、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。endprint
图8①假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口,当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处,该探测窗口承受海水的压力增加了多少?
②“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大?
③若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图8乙所示,图中P3=3P1。求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力)。
解析:(1)超声测位仪发出的超声波在海水中的传播速度为v2,从发射超声波信号到接收到超声波信号的时间为t,则发射点与水中疑似物之间的距离为s=v2t2。答案为B。
(2)①海面下2000m处的压强:p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa
最大潜水深度处压强:p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa
增加的压强:Δp=p2-p1=4.5×107Pa-2×107Pa=2.5×107Pa
探测窗口承受海水的压力增加:ΔF=ΔpS=2.5×107Pa×20×10-4m2=5×104N
②“金枪鱼”静止漂浮在海面上,F浮=G;
因F浮=ρV排g,G=mg,故ρV排g=mg,则V排=mρ=750kg1×103kg/m3=0.75m3
露出海面体积:V露=V-V排=1m3-0.75m3=0.25m3
③由于起重装置将“金枪鱼”匀速竖直吊离海面,故速度保持不变,即v1=v3。由P=Fv可得:P1=F1v1,P3=F3v3。又因P3=3P1,故F3=3F1。
在t3时刻“金枪鱼”离开水面,由图象可知,此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力,即F3=mg。故t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力:
F1=mg3=750kg×10N/kg3=2500N。
【拓展】与MH370事件类似的还有防恐反恐、动车追尾和韩国“岁月号”客轮沉船事故等。考题涉及“风火轮”(单臂自平衡电动巡逻车)、拆除爆炸装置等,考查力、热、电等知识的综合运用。
三、科技热点
以反映科技新成就、科技大事件以及科学技术应用为情景,如新材料、“三航”(航空、航海、航天)、新能源发电技术等,考查相关知识的应用。
(一)全碳气凝胶
“全碳气凝胶”是浙江大学的科学家发明的一种新材料,其构造类似于海绵,具有良好的导电性,是世界上最轻的材料之一。
图9例8.“全碳气凝胶”是浙江大学的科学家发明的一种新材料,它是将石墨烯和碳纳米管两种材料加入水中,在低温下冻干后再除去水分,保留“骨架”,研制出的一种超轻材料。该材料构造类似于海绵,具有良好的导电性,是世界上最轻的材料之一。一个杯子大小的气凝胶静止在叶尖上,叶尖只发生了微小弯曲,如图9所示。它还可吸收相当于自身质量900倍的油,有望在海上漏油、净水、净化空气等治污领域发挥重要作用。
(1)请参照示例写出这项技术所涉及的物理信息和对应的物理知识(不得与示例重复)。
示例:物理信息:全碳气凝胶材料是石墨碳。
物理知识:全碳气凝胶具有导电性。
作答:物理信息:。
物理知识:。
(2)“全碳气凝胶”的固体材料是世界上最轻的固体,用确切的物理语言来说是指它的(填“质量”或“密度”)很小。“全碳气凝胶”的固体材料密度为每立方厘米0.16毫克,即为0.16mg/cm3,合g/cm3。
(3)一块100cm3的“全碳气凝胶”放在一朵花上,该“气凝胶”的质量为g。
解析:(1)物理信息物理知识
①气凝胶在低温环境下冻干凝固现象
②气凝胶去除水分研制而成升华现象
③气凝胶放在叶尖上静止受平衡力的作用
④杯子大小的气凝胶静止在叶尖上,叶尖只发生了微小弯曲气凝胶密度很小
⑤气凝胶静止在叶尖上,叶尖只发生了微小弯曲气凝胶对叶尖的压力很小
⑥气凝胶静止在叶尖上,叶尖只发生了微小弯曲力可以使物体发生形变
⑦气凝胶是迄今世界上最轻的材料气凝胶密度很小
(2)“全碳气凝胶”最轻,是指它的密度很小;0.16mg/cm3,合1.6×10-4g/cm3。
(3)“气凝胶”的质量:m=ρV=0.16mg/cm3×100cm3=16mg=0.016g。
【拓展】有关科技新成就的考题,多为阅读理解型信息题,类似的还有超导限流器、巨磁电阻效应等,提取有用信息、了解新知识、灵活运用新旧知识是解题的关键。
(二)半导体制冷
半导体制冷材料是一个新兴的热门材料,广泛应用于高技术、军事、农业、医疗、激光领域以及空调、饮水机、电脑等生活中常用电器之中。
例9.阅读下列短文,回答问题
半导体制冷
图10半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用作制冷材料。如图10是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量;反之,改变直流电源的正负极方向,使电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体,这时,铜片A会向空气放出热量,铜片B会从空气吸收热量。由于单个制冷单元制冷量很小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作。
(1)如图10,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱,铜片B置于电冰箱(填“箱内”或“箱外”),这就是半导体电冰箱的工作原理。endprint
(2)若将图中的电源换成交流电源,此时电冰箱能否正常制冷?答:。
(3)若将图中的P型半导体与N型半导体位置互换,其他条件不变,则铜片A上表面空气的温度将;若将图中电源的正负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将。
解析:(1)由短文信息可知:电路的电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,应置于电冰箱箱内,从箱内吸收热量,使箱内温度下降;铜片B会向空气放出热量,应置于箱外,把从箱内吸收的热量散发掉,达到制冷的目的。
(2)交流电源的电流方向是变化的,这样吸热和放热的状态就会不断改变,不能使吸热的部分恒定保持吸热状态,也不能使放热的地方恒定保持放热状态,故此时电冰箱不能正常制冷。
(3)若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体,铜片A会向空气释放热量,使得铜片A上表面空气的温度上升;若将图中电源正负极互换,电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体,铜片A会向空气释放热量,铜片B会从空气吸收热量,铜片B表面空气的温度下降。
【拓展】有关科学技术应用的考题,如我国“高新6号”固定翼反潜巡逻机、变频空调、“辽宁号”航母、“蛟龙号”载人深潜器等,考查力、热、光、电等知识的综合运用。
(三)太空授课
2013年中旬,中国女航天员王亚平在中国首个目标飞行器“天宫一号”上进行太空授课,通过天地互动的形式展示了一些奇特的物理现象。
例10.航天员王亚平在“天宫一号”上为青少年授课,成为我国首位“太空教师”。
(1)王亚平将一个金属圈插入饮用水袋,抽出后制作了一个水膜。往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好,如图11甲所示,这表明分子之间存在。
图11(2)如图11乙所示,通过水球看到王亚平的像是(填“实像”或“虚像”),水球相当于(填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”),王亚平与她的像是在水球的(填“同侧”或“异侧”)。
(3)如图11丙所示,用注射器向制作好的水球内注入少量红色液体,水球变成了一枚“红宝石”,出现这种现象的原因是。
(4)王亚平授课的直播视频信号是利用波传回地球的,这种波在真空中的传播速度是m/s。
图12(5)王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)的情况下的物理现象。她利用小球做了两次实验:先将小球偏离竖直位置后放手;再将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力。图12所示的四幅图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是()
A.甲、丙B.甲、丁
C.乙、丙D.乙、丁
解析:(1)塑料片可以贴在水膜表面,而且水膜依然完好,这说明分子间存在相互作用的引力。
(2)通过水球看到的是倒立、缩小的像,根据凸透镜成像规律可知,此时看到的王亚平在水球异侧成的实像。
(3)红色液体的分子在水球中扩散,故整个水球变红了,表明分子在不停地做无规则运动。
(4)航天器在太空的真空环境中和地面之间交流是利用电磁波传递信息的,电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
(5)当小球偏离竖直位置后,王亚平不施力时,小球不受力,将保持静止状态,即甲正确;施加一个垂直于悬线的力时,小球的运动状态将改变,在太空中物体不受重力,故小球将会做圆周运动,即丁正确。答案为B。
【拓展】我国航天大事之一的“天宫一号”空间站和“神舟十号”飞船,从发射、太空对接、太空实验,到飞船返回,涉及许多物理知识。考题多从不同角度考查所学物理知识的应用。
(四)嫦娥探月
“嫦娥三号”是国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器(包括着陆器和巡视器即“玉兔号”月球车),于2013年12月2日发射升空,14日在月球虹湾着陆,15日“玉兔”告别“嫦娥”驶上月面,开始科学勘测。
例11.2013年12月24日,“嫦娥三号”探测器携带“玉兔号”月球车在月球上软着陆。
(1)当月球车缓缓驶离“嫦娥三号”探测器时,以探测器为参照物,月球车是(填“运动”或“静止”)的。图13
(2)如图13所示,月球车安装有6个轻质宽大的轮子,可以月球车与月球表面的压强;轮子表面凹凸不平,可以月球车与月球表面间的摩擦力。(填“增大”或“减小”)
(3)月球车行进过程中,驱动电动机将电能转化为能;月球车行进速度约为6cm/s,行进54cm,需要的时间是s。
(4)月球车的“桅杆”上安装有全景照相机,其镜头相当于透镜;月球车将所获取的信息通过波向地面传递。
解析:(1)月球车驶离探测器时,相对于探测器的位置改变了,故月球车是运动的。
(2)月球车有6个轻质宽大的轮子,增大了与月球表面的接触面积,从而减小了对月球表面的压强;轮子表面凹凸不平,使接触面更粗糙,增大了轮子与月球表面的摩擦力。
(3)月球车靠驱动电动机将电能转化为月球车的机械能(或动能)运动;t=sv=54cm6cm/s=9s。
(4)全景照相机的镜头相当于凸透镜;月球车将所获取的信息通过电磁波向地面传递。
【拓展】我国航天大事之一的探月工程二期——嫦娥探月〔详见本刊2014年11期《嫦娥探月考题归类例析》〕;探月工程三期——再入返回飞行试验器(于2014年10月24日成功发射,飞行试验器在经历地月转移、月球近旁转向、月地转移、再入返回、着陆回收等五个阶段后,在内蒙古中部地区着陆),涉及许多物理知识,为中考命题的热点。
(五)垃圾发电endprint
“低碳排放,保护地球”是当今世界的主题,如何合理利用和开发能源,提高能源的利用率,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。垃圾发电是一种新能源发电技术,利用垃圾中的可燃物质进行焚烧发电或通过垃圾填埋厌氧发酵产生的沼气发电,不仅可解决垃圾填埋场安全和污染问题,也可产生显著的经济效益,同时减少温室气体的排放。
例12.“垃圾是放错位的资源”,利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题,如图14是某垃圾发电厂综合利用垃圾的主要流程:
图14(1)下列说法中不科学的有(填序号)
A.垃圾发电厂可以有效地处理所有垃圾,并且没有污染
B.垃圾也是一种重要的资源,应对垃圾分类处理,综合利用
C.生活中的垃圾可以随意丢弃,因为它们很快都能被自然分解
(2)垃圾发电厂中的发电机是根据的原理来工作的。
(3)研究表明,每燃烧1吨生活垃圾可以发电200千瓦·时,某垃圾发电厂有一台功率为6×103千瓦的发电机,若它每天正常工作10小时,则一天可以出来多少吨生活垃圾?
(4)不计热量损失,则燃烧1吨生活垃圾产生的电能可使3吨的水温升高多少摄氏度(计算结果保留整数)?[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
解析:(1)图中的垃圾发电厂是利用垃圾中的可燃物质进行焚烧发电的,垃圾中有许多不可燃物质,故垃圾发电厂不可能有效地处理所有垃圾;生活中的垃圾不可以随意丢弃,因其中有些垃圾很难被自然分解。
(2)垃圾发电厂中的发电机是根据电磁感应的原理来工作的。
(3)一台发电机一天的发电量:W=Pt=6×103kW×10h=6×104kW·h
一天处理垃圾的质量:m=6×104kW·h200kW·h/t=300t
(4)因Q=200kW·h=7.2×108J
水温升高:Δt=Qc水m=200×3.6×106J4.2×103J/(kg·℃)×3000kg≈57℃。
【拓展】新能源发电技术,如光伏发电、沼气发电、风力发电、波浪发电、潮汐发电等,考查力、热、光、电等知识的综合运用。了解新能源发电原理是解题的突破口。
试题发布试题发布2015年中考物理模拟试题(一)
(时间:60分钟分数:70分)一、填空题(本大题包括7个小题,每空1分,共14分)
图11.如图1所示,一位演员在演奏锯琴,锯琴在17世纪起源于意大利,演奏时由于锯条的而发出声音,然后通过传到听众的耳朵中。
图22.把干冰(固态二氧化碳)放入铝罐里一段时间,罐外壁结了一层霜,如图2所示,这层霜是由水蒸气经过这种物态变化形成的。寒冬,坐满人的汽车门窗紧闭,水蒸气成小水珠附着在车窗的内侧。
3.浴室中用的取暖灯,用来取暖的是。经常晒太阳会引起皮肤粗糙,这是由于太阳光中含有(填“紫外线”或“红外线”)。
4.与普通照明灯相比,LED(一种二极管)具有寿命长、能耗小、光效高等优点,它是由(填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)制成的。图3某夜间照明景观系统使用了3×105个点光源,每一个点光源均由12个LED联组成,工作时互不影响。
5.小舟家的电能表表盘如图3所示,则他家电路中所能连入用电器的最大总功率是kW。小舟家买了一个饮水机,他想测量饮水机的电功率,将其他用电器关闭,只使用饮水机,测得3min内表盘转过9转,则该用电器的功率是W。
6.有一种“擦窗机器人”的质量为1.6kg,它的“腹部”有一个吸盘(如图4所示)。当“擦窗机器人”图4的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,由于的作用,它能牢牢的“吸”在竖直的玻璃上。当它吸在玻璃上静止时受到的摩擦力大小为N。
图57.如图5是中国跨海第一桥——东海大桥的雄姿,一辆汽车以60km/h的速度匀速通过大桥的时间约为32min,则东海大桥全长约为km。东海大桥做成弧形的,这样做的好处是为了。
二、选择题(包括8小题,每题2分,共16分)在每小题的选项中,只有一个选项符合题目要求,请将其字母序号填在题后的括号内。
8.如图6所示,用电磁炉小火挡将水烧开。用温度计测量水沸腾时的温度,下表为测得的数据,由测量结果可得到的结论是()
序数第1次第2次第3次第4次小火挡(℃)97.597.098.598.0图6A.若换用大火挡,水沸腾时的温度会达到100℃
B.水的沸点约为98℃
C.实验都失败了,因为水的沸点是100℃
D.每次测量温度都不同,说明水没有确定的沸点
图79.如图7是“神十”航天员王亚平在太空所做的“水球实验”。当时王亚平说:“你们看,这个水球像不像是一个透镜,透过它,你们还可以看到我的倒影呢。”关于这个实验中的“水球”和我们所看到的“倒影”。下列说法正确的是()
A.这个水球相当于一个凹透镜
B.水球中王亚平的像是由于光的反射现象形成的
C.假定此时王亚平向后远离“水球”,“倒影”会变小
D.假定此时王亚平向后远离“水球”,“倒影”会变大
10.如图8所示,小钊用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动,在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中,说法正确的是()
图8A.桌面对木块的摩擦力不变
B.弹簧测力计的示数将变大
C.木块对桌面的压力变小
D.木块对桌面的压强不变
11.学习物理时应多做笔记,下面是小萌学习《热和能》后的部分笔记:①做功和热传递在改变物体的内能上是等效的;②温度高的物体,其分子的平均运动速度越快,分子间的扩散也就快;③温度为0℃的物体,没有内能;④燃料的热值与燃料的质量没有关系;⑤某一物体的温度升高,表明它的分子运动加快,内能增加。上述学习笔记中,你认为她记录正确的一组是()endprint
A.②③④⑤B.①②③⑤
C.①②④⑤D.①②③④
12.有一种救生艇满载时排开水的体积是2.4m3,艇的自重为1×104N,为保证安全,该救生艇最多承载的人数大约是(g取10N/kg)()
A.18人B.28人
C.32人D.48人
图913.电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用,当手指在触摸屏表面施以一定的压力时,触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置,从而确定触摸的位置。以竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为R1,下部分电阻为R2,结构可等效为如图9所示电路,电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时,若测得R2两端电压增大,则可知电阻R2的阻值以及触摸点P到屏下端的距离将分别()
A.增大减小B.增大增大
C.减小增大D.不变减小
图1014.图10是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是()
A.电流通过电磁铁时,电磁铁有磁性且A端为N极
B.电磁铁吸引衔铁,弹性片发生形变具有弹性势能
C.小锤击打铃碗时,电磁铁仍具有磁性
D.小锤击打铃碗发出声音,是由于铃碗发生了振动
15.近几年来,我国大部分地区陷入严重的雾霾和污染天气中,各地区都提出要进一步改善城市空气质量,创造更加适宜的人居环境。以下措施与改善空气质量无关的是()
A.加大煤改电、煤改气力度,推广使用清洁能源
B.加大老旧机动车更新力度,提高尾气排放标准
C.减少学生户外运动时间,避免呼吸道疾病
D.限制节日爆竹燃放,减少有害气体排放
三、作图题(每小题2分,共4分)
16.如图11所示,小阳站在岸上(眼睛在A点),看到空中B点有只小鸟,水中C点有条小鱼,请你画出小明看到小鸟和小鱼的光路图。
图11图1217.滑雪是很多青少年喜爱的运动。图12是某人沿斜坡滑雪的示意图,请在图中画出该人所受重力和弹力的示意图。
四、实验探究题(第18题6分,第19题5分,第20题8分,共19分)
18.如图13甲、乙所示,小洋和小茵分别在实验室练习“探究平面镜成像特点”和“探究凸透镜成像规律”的实验。
图13(1)在甲实验中,小洋用右手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己”是用(填“左”或“右”)手点燃蜡烛的。他又拿了一支没有点燃的同样的蜡烛,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛A的像完全重合。这样操作的目的是。
(2)在乙实验中,小茵保持凸透镜的位置不变,将蜡烛从远处逐渐向凸透镜的焦点靠近时,要想在光屏上得到清晰的烛焰的像,她应将光屏向(填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;当蜡烛位于凸透镜的焦点时,无论怎样移动光屏都不能成像,其原因是。
(3)平面镜是利用光的现象成像的,凸透镜成像是利用光的现象。
19.用如图14所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。
图14(1)实验中,弹簧测力计的示数F为N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,弹簧测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为%。
(2)一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表数据:
次
数钩码悬
挂点钩码总
重G/N钩码移动
距离h/m拉力
F/N测力计移动
距离s/m机械效
率η/%1A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:;请简要说明两条理由:
①;
②。
20.测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
图15(1)用笔画线代替导线,连接完整如图15甲所示的实物电路。
(2)连接电路时开关应,电流表的量程应选0~A。
(3)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是(写出一种即可)。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表的示数如图乙所示,若要测定小灯泡的额定功率,滑片P应向(填“A”或“B”)端移动。
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的IU图象。由图象可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是Ω。该小灯泡的额定功率是W。
五、综合应用题(第21题8分,第23题9分,共17分)
图1621.电动车具有轻巧、方便、环保的优点,深受人们的喜爱。如图16所示的电动车质量为40kg,速度最大可达36km/h。该电动车每次充电,能储存电能3×106J,其中有72%的电能可以转化为机械能。假设该电动车一直行驶在平直路面上,当它以最大速度匀速行驶时,受到的阻力为30N。
(1)该电动车以最大速度匀速行驶时,电动车牵引力的功率为多大?
(2)该电动车充一次电,以最大速度匀速行驶,最多可连续行驶多长时间?
22.在一次实践学习活动中,小星选择了“比较用天然气与电磁炉烧水的效率”的课题。下表是他做的部分记录:
观察对象活动记录电磁炉的铭牌额定电压为220V、额定功率为2000W。实践过程在汤锅中倒入水,水温20℃,质量1kg,放在电磁炉上加热,通电3min后水沸腾。(1)在此过程中水吸收的热量是多少?
(2)该电磁炉工作时的效率是多少?若电费是0.5元/kW·h,此次烧水过程应付电费多少元?
(3)小星还想进一步计算使用天然气炉烧水时的效率,则还需要知道的物理量有:天然气的使用量m和。请你帮他写出天然气炉烧水效率的表达式:。endprint