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年中考物理热点试题分析

2016-04-07郑中全

试题与研究·中考物理 2015年4期
关键词:蛟龙木块液化

郑中全

综观2015年全国各地中考物理试题,充分体现立足基础、贴近生活、注重思维、考查能力的特点,突出的亮点便是稳中有新,旧中出新,秉承稳中求变、变中求新、新中求活的一贯风格,把物理基础知识、基本概念、基本定律、基本方法融于日常生活、生产活动、科学技术、自然社会、人文精神之中,实现生产生活与物理知识的有效对接。毫无疑问,对于今后的物理教学和中考命题会有明确的导向作用。

一、新增题型——科技短文阅读

2015年北京市中考物理试卷出现较大变化,首次在物理试题中增设科普阅读题,旨在引导物理教学重视阅读学习这一重要的学习方式。阅读能力是人实现终身可持续发展的核心素养,“学会阅读学习”是信息时代重要的学习方式,“学会阅读学习”不仅是语文或外语学科教学的责任,更是所有学科教学的共同责任。《初中物理课程标准》也明确提出了阅读学习的要求。

例1.(2015·北京)阅读《探海神器——“蛟龙”号》,回答42、43题。

探海神器——“蛟龙”号

[TPn12.tif,Y][TS(][JZ][HT5"H]图1[TS)][HT]

2012年6月24日是个伟大的日子!“蛟龙”号载人潜水器深潜7020米新纪录诞生,“神舟九号”宇宙飞船与“天宫一号”手动交会对接成功,“蛟龙”与“神九”互致祝福,进行了穿越海天的对话,实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想!

目前,“蛟龙”号具备了在全球99.8%的海洋深处开展科学研究、资源勘探的能力。“蛟龙”号的形状外观如图1所示,部分参数见右上方表格。

这次深潜纪录的创造反映了“蛟龙”号高端技术的创新与突破。

新技术突破一——高速水声通信技术

电磁波在海水中传播的距离很有限,而普通水声传输又有延时长、复杂环境中有效提取信号难等严重缺陷,“蛟龙”号潜入深海数千米,如何实现实时通讯是个重要难题。中国科学院研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术——利用通信声呐进行水下通信联络,成功解决了这一难题。通信声呐是由发射基阵和接收基阵组成,基阵又由换能器基元组成。换能器一般用压电陶瓷材料制成,可将发射机产生的电信号转换为声信号,也可以将接收机接收的声信号转换为电信号。此次“蛟龙”与“神九”成功实现穿越海天对话,高速水声通信技术功不可没。

新技术突破二——大容量充油银锌蓄电池

“蛟龙”号搭载的是我国自主研发的、储存电能超过110千瓦时的大容量充油银锌蓄电池,该电池的蓄电能力为美国同类潜水器蓄电池的2倍,成功解决了“蛟龙”号正常水下工作时间长,但又不能携带太重蓄电池的困难。

新技术突破三——悬停定位和自动航行

由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“蛟龙”号在水中受到的浮力是变化的。按潜航员叶聪的说法,“这次7000米级海试的试验海域,根据测量,海面海水的密度是每立方米1021公斤,而7000米深的海水密度变成每立方米1059公斤。‘蛟龙号自重22吨,算下来在7000米深度时受到的浮力大概比在海面时要大800多公斤力”(公斤力是工程中常用的力的单位,1公斤力大约等于10牛)。

浮力的变化要靠压载铁来平衡,所谓“压载铁”,就是给“蛟龙”号增加重量的铁块。“蛟龙”号海试团队用周密的数学模型,能根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”重量。

“蛟龙”号挂好所需压载铁,注水下潜,当下潜至预定深度时,“蛟龙”号能克服自身晃动、海底洋流等内外干扰,通过适时抛掉一定数量的压载铁,利用相关技术实现悬停。此外,“蛟龙”号还具备自动定向、定高、定深三大功能,能够在复杂环境中自动航行,在已公开的消息中,尚未有国外深潜器具备类似功能。当完成工作后,潜航员再抛掉适量的压载铁,实现上浮,可见,无论是下潜,悬停,还是上浮,压载铁的作用都是巨大的。

“祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就!祝愿我们的祖国繁荣昌盛!”“神九”航天员景海鹏在太空向“蛟龙”号的祝贺,送出了全体中华儿女的心声!

42.(1)换能器可实现[CD#4]信号与[CD#4]信号的相互转换。

(2)潜艇下潜深度一般是几百米,而“蛟龙”号下潜深度一般是几千米,“蛟龙”号在深海中必须通过抛掉压载铁实现上浮,而不是像潜艇那样采用排水的方法实现上浮,请写出可能的原因及你的理由[ZZ1Z][JY]。

43.请估算“蛟龙”号的体积大小,并写出估算过程。

解析:(1)材料中技术突破一介绍内容文字有“换能器”三个字,随后题中“换能器可将发射机产生的声信号转换成电信号,也可将接收机接收的电信号转换成声信号”,由此可知换能器可实现电信号和声信号的转换。(2)液体压强随深度的增加而增大,几千米深度海水的压强达到几百个大气压。艇内液体压强大于外部海水压强才能将液体排除,潜艇的设备很难将艇内的水加压到如此大的压力,所以不采用排水法实现上浮。

[WTBX]

估算过程:“蛟龙”号在海面时受到的浮力F浮=G=22×103kg×10N/kg=2.2×105N,由材料中“蛟龙”号在7000米时受到的浮力比在海面时大800多公斤力(即8000N)可得:在7000米时“蛟龙”号受到的浮力F′浮=F浮+8000N=2.2×105N+8000N=2.28×105N,又根据阿基米德原理可知:F′浮=ρ海下gV可得V=V排=F浮ρ海下g=2.28×105N1059kg/m3×10N/kg=21.5m3

答案:42.(1)电;声。(2)深海中水的压强很大,艇内的水很难排除。43.21.5m3。

点评:这篇短文以突显“蛟龙”号三大高端创新技术突破为主线,介绍“蛟龙”号先进的技术创新细节,其素材有三个特点:①材料新颖,注重创设物理情景,符合物理学科特征。②表达形式多样,利用文字、图片、表格等提供信息,体现科技表达的形式。③表达事实与表达情感相结合,在科技内容中,融入情感价值观。④在广泛收集资料,精心筛选的基础上重新编写的,做到了既科学真实,又渗透了社会主义核心价值观教育,变换了资料内容呈现方式,确保对每一位考生都公平、公正。

二、信息新颖——素材新奇广泛

试题强调人与自然、社会和谐发展的现代意识,突出当今社会关注的科技动态、健康环保等热点以及自然灾害、活动盛会、体育赛事、天文现象等,尽量从这些问题中捕捉试题资源,并通过情境创设来检测相关物理知识,体现了物理学科的应用价值。所涉猎素材新颖广泛、能使考生身临其境,在解题的同时兴趣盎然,不会感到枯燥乏味。

1.科技动态类

例2.(2015·盐城)2015年4月21日,全球最大的太阳能飞机“阳光动力二号”飞抵我省。飞机上的太阳能电池板将[CD#4]能转化为电能。飞行时,飞机上的双叶螺旋桨向后推动空气,使螺旋桨获得向前的力,说明力的作用是[CD#4]的,以飞机为参照物,飞机里的蓄电池是[CD#4](填“运动”或“静止”)的。

解析:(1)太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能;(2)飞机起飞时螺旋桨向后推动空气,对空气施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,因此空气对飞机施加向前的反作用力,飞机就前进了;(3)在飞行过程中,飞机里的蓄电池相对于飞机位置没有变化,因此以飞机为参照物,飞机里的蓄电池是静止的。

答案:太阳;相互;静止。

[WTBZ]

2.活动盛会类

例3.(2015·云南)2015年5月9日,中国人民解放军三军仪仗队应邀到俄罗斯红场参加纪念苏联卫国战争暨世界反法西斯战争胜利70周年阅兵,彰显国威、军威。仪仗队整齐列队时利用了光的()

A.直线传播[WB]B.反射

C.折射[DW]D.色散

解析:仪仗队整齐列队时是利用光的直线传播规律。

答案:A。

3.自然灾害类

例4.(2015·资阳)2015年4月25日尼泊尔发生8.1级大地震,造成巨大人员和财产损失。下列有关地震涉及物理知识的说法中错误的是()

A.救灾直升机保持一定高度匀速飞行并空投物资过程中机械能不变

B.强烈地震引发珠峰雪崩,冰雪石块飞速涌下过程中重力势能减小,动能增大,机械能减小

C.由于惯性,救援人员必须提前在飞机还未到达目标区域上方时投放物资

D.直升机升空时,因螺旋桨高速转动在桨上下表面形成压强差使飞机所受升力大于重力

解析:在某一高度水平匀速飞行并空投物资,速度和高度没有发生变化,但是在空投物资的过程中,质量在减少,则动能减小,重力势能也减小,所以机械能减小,选项A错误;冰雪石块飞速涌下过程中质量不变,高度减小,所以重力势能减小;速度增大,动能增大;但同时部分动能转化为内能,所以机械能减小,选项B正确;一切物体都有惯性,要保持原来的运动状态,为保证空投物资落到预定区域,救援人员必须提前在飞机还未到达目标区域上方时投放物资,选项C正确;直升机升空时,因螺旋桨高速转动在桨上下表面形成向上的压强差,使飞机所受升力大于重力,飞机才能起飞,选项D正确。

答案:A。

4.体育赛事类

例5.(2015·丽水)2015年在苏州举行的第53届世乒赛中首次使用了“40+”新球,新球与“40”旧球如图2甲所示。小科想比较两种球的弹性大小,做了如下实验:将两球从相同高度由静止同时释放,比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大小,发现很难比较两球弹起的高度,继续观察,两球在桌面上反复弹跳,发现新球停止弹跳时,旧球还在弹跳,如图2乙所示,多次实验结果相同,说明旧球的弹性比新球好。

[TPn13.tif,BP][TS(][JZ][HT5"H]图2[TS)][HT]

(1)乒乓球下落过程中重力势能逐渐[CD#4];(2)该实验体现了转换的思想,将比较球的弹性分别转换为比较弹起的高度和[CD#6]。

解析:(1)乒乓球下落过程中高度减小,所以重力势能逐渐减小;(2)两种球的弹性大小比较方法有两种。方法一:将两球从相同高度由静止同时释放,比较两球落到同一桌面上弹起的高度得出弹性大小;方法二:将两球从相同高度由静止同时释放,比较两球落到同一桌面上反弹次数来看弹性大小。

答案:(1)减小;(2)反弹次数。

5.健康环保类

例6.(2015·威海)柴静录制的纪录片“苍穹之下”使人们对雾霾有了更清晰的认识。“霾”是指大量烟、尘等微粒悬浮空中而形成的空气浑浊现象,它和“雾”一起称为“雾霾”。有关雾和霾的说法正确的是()

A.雾是液化现象引起的,液化过程中要吸收热量

B.霾是扩散现象引起的,是分子无规则运动的结果

C.汽油燃烧将内能转化成化学能,燃烧不充分排出的尾气是造成霾的原因之一

D.电能清洁无污染,因此电动汽车的开发利用将有效减少霾的产生

解析:雾是空气中的水蒸气遇冷液化后附着在悬浮在空气中的灰尘颗粒上的产物,液化过程中要放出热量,选项A错误;霾是空气中的悬浮颗粒物增加而形成的,这些颗粒物不属于分子范围,因此,霾的形成不属于扩散现象,选项B错误;汽油在燃烧过程中将化学能转化为内能,不是内能转化成化学能,选项C错误;霾的形成与污染物的排放密切相关,而电能清洁无污染,电动汽车的开发利用是有效减少霾的产生的措施,故选项D正确。

答案:D。

三、创新考法——老考点新考法

2015年中考试题在考法上继续进行创新,一些老考点,出现新考法,让人感到清新悦目。命题形式不断变化,有的从直接提问转为在情境中展开,有的从原来的理想模型转变为对实际问题的解答,有的从知识的直接应用转变为信息的有效构造,有的从单个的知识考查转变为多个知识的综合创新应用等。

例7.(2015·邵阳)如图3,我看不见“美景”的原因是()

A.光的直线传播[WB]B.光的反射

C.光的折射[DW]D.光的色散

解析:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。由图3知,站在高处的人能够看到远处的大海的美丽景色,而站在低处的人由于大山的阻挡却看不到,原因是远处景物的光被大山挡住了,无法进入站在低处的人的眼睛,说明光是沿直线传播的。故正确答案为A。

答案:A。

点评:光在同一种均匀介质中沿直线传播这个考点是我们再熟悉不过的了,现在需要通过分析图片来分析判断和考查辨别,让问题在情境中展开,形象生动,恰到好处。

[WTBX]

例8.(2015·呼和浩特)如图4所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的。两木块运动情况在图5的vt图象中描述正确的是()

解析:由频闪照片可知,上边的木块在每两次曝光的时间段内运动的路程越来越大,所以它做加速直线运动,且运动速度越来越大,下边的木块在每两次曝光时间段内运动的路程均相等,所以做匀速直线运动;四个选项所给图象是vt图象[WTBZ],可知选项B、D一定是错误的;由于C中一木块做匀速运动,另一木块做减速运动,此选项错误;A中一木块做匀速运动,另一木块做加速运动,此图象对物体运动描述是正确的,故选A。

点评:把速度—时间图象与频闪照片结合起来考查速度公式及其应用,考查方式灵活新颖,需要在新情境中抽象出物理模型,再转变为对实际问题的解答。

例9.(2015·泰州)如图5甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供),小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃

水的电水壶插在该插座上,这时插座屏幕上显示如图5乙所示,当水烧开至100℃时,屏幕显示如图5丙所示,这段时间内电水壶消耗的电能为[CD#4]J,实际功率为[CD#4]W,电水壶烧水的效率为[CD#4]。[电费单价:0.5元/(kW·h);[WTBX]c[WTBZ]水=4.2×103J/(kg·℃)]

解析:这段时间内电水壶消耗的电能为W=0.15元0.5元/(kW·h)=0.3kW·h=1.08×106J,实际功率为P=Wt=1.08×106J12×60s=1500W,水吸收的热量为:Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2.4kg×(100℃-10℃)=9.07×105J,烧水效率为η=Q吸W×100%=9.072×105J1.08×106J×100%=84%。

答案:1.08×106;1500;84%。

点评:此题通过新型插座即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等信息,从单个的知识(电能)考查转变为多个知识(电功率、热效率的理解与掌握以及电功与热量的综合计算)的综合创新应用。

例10.(2015·盐城)如图6所示,在两个相同试管甲和乙中分别装入质量和初温相同的水,然后将沸腾时产生的水蒸气直接通入试管甲的水中,水蒸气在甲中几乎全部液化,待甲中的水面上升一段高度后,停止通入水蒸气,测出此时甲中水的温度为t,以下能验证水蒸气液化放热的操作是()

A.测出乙中的水温并与t比较

B.测出烧瓶中的水温并与t比较

C.将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较

D.将另一杯开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较

解析:水沸腾时产生的水蒸气在甲试管中遇冷由气态变为液态,发生液化,水蒸气液化要放出热量;水蒸气液化时放出的热量被甲试管中的水吸收,水的温度升高,将烧瓶内开水倒入乙中直至与甲中水面相平,摇匀后测出乙中水温并与t比较,t高于乙中的水温,得出水蒸气液化放热,随即验证了液化放热。故选C。

[WTBZ]

答案:C。

点评:此题考查液化放热,但不是单纯的考查知识,而是从知识的直接应用转变为信息的有效构造,即通过甲、乙试管这样的实验设施与温度比较方法来验证。

尽管每年的中考都有一些试题花样翻新,但万变不离其宗,注重基础和体现能力仍是两大主题。只要同学们学会从不同角度思考同一个问题,加深对问题的理解和认识。在对基本概念和基本原理理解的基础上注重联系生活实际和社会热点,对生活生产中熟知的一些现象多多注意观察,搞清它们所蕴含的物理知识,并进行全面透彻的分析,做到会一题,懂一类,就能以不变应万变。

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