1、2021届中考物理冲刺复习开放性试题1.请按照要求设计实验(1)利用以下器材:硬纸片、玻璃杯、水、鸡蛋,设计一个最简单的探究物体具有惯性的实验。选用的器材:。探究的方法:。(2)利用草稿纸,按照表中示例设计两个实验,指出研究或说明的物理问题。主要实验过程研究或说明的物理问题抖动纸张声音的产生答案答案(1)方法一:器材:硬纸片。探究的方法:将硬纸片抛出,硬纸片会继续向前运动。方法二:器材:硬纸片、玻璃杯、水、鸡蛋。探究的方法:向玻璃杯内倒入水,将硬纸片盖在玻璃杯上,上面放置鸡蛋,迅速抽出硬纸片,鸡蛋掉入水中。(2)如表主要实验过程研究或说明的物理问题抖动纸张声音的产生将纸揉成团力可以改变物体的形
2、状将纸抛出力可以改变物体的运动状态解析解析(1)将硬纸片抛出,硬纸片会继续向前运动,说明物体具有惯性。(2)设计实验时,可从力、热、声、光、电几个方面来考虑。将纸揉成团,手对纸用了力,纸的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状;将纸抛出,手对纸用了力,纸由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;将两张纸自然下垂,向中间吹气,说明在流体中,流速越大的位置压强越小。方法点拨方法点拨本题把生活中常见物品作为实验器材,允许从中选择适当器材,设计实验来研究或说明相关的物理问题。一般地,只要能达到目的,选择的器材越少、实验原理和过程越简单越好。误区分析误区分析有些同学把“研究或说明的物理问题”当作现
3、象描述了,产生理解上的偏差,不能正确地表达现象反映的物理实质。2.地下卤水是除石油之外的另一重要矿产资源,主要应用于盐化工和滩涂养殖,对沿海经济发展起着越来越重要的作用。某同学提出地下卤水与海水相比,谁的密度更大的问题,实验室提供了如下器材:天平、量筒或量杯、烧杯、地下卤水、海水、滴管、弹簧测力计、系有细丝线的铝块等(所给器材数量足够)。请你按下述要求,设计比较地下卤水与海水密度大小的实验方案。(1)从上述器材中选出实验所需器材;(2)写出实验步骤及比较密度大小的过程。答案答案见解析解析解析方案一器材:天平、量筒、烧杯、滴管、地下卤水、海水。步骤:用量筒量取一定体积的地下卤水,倒入空烧杯中,用
4、天平测出总质量m1;用量筒量取等体积的海水,倒入另一同规格的空烧杯中,用天平测出总质量m2;若m1m2,说明地下卤水密度大;若m1F2,说明海水密度大;若F1F2,说明地下卤水密度大。方法点拨方法点拨比较密度,未必需要测出它们的大小,可以结合二力平衡及阿基米德原理加以讨论。而比较质量和体积必须运用控制变量的方法。3.(2019扬州邗江一模,25)在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:图甲图乙(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示。在组装器材时应先调节(A/B)的高度,调节它的高度是为了。(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比
5、较水和煤油,得出结论。要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是。(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热、耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是。(答出一个即可)答案答案(1)A确保使用外焰加热(2)升高的温度停表(3)该方案避免两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等解析解析(1)组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A部分,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的B部分,这样可以避免重复调整;(2)在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,说明是采用加热相同的时间,
6、比较水和煤油升高的温度的方法得出结论的。实验中需要测量水与煤油的加热时间,因此还需要用到停表;(3)由图乙所示实验可知,实验用同一烧杯用“水浴法”对水与煤油同时加热,该方案避免两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等。4.物理知识在生产、生活中有着广泛的应用,有时也会造成一定的危害。请仿照表中示例,再写出一个物理知识及其对应的实际应用和危害。物理知识应用危害电流的热效应利用电饭锅加热食物导线中电流过大会引发火灾答案答案见解析解析解析声音利用声音进行交流噪声危害人体健康光的反射利用平面镜改变光路玻璃幕墙造成光污染摩擦力利用鞋与地面的摩擦走路摩擦会磨损机器零件惯性利用惯性投篮球刹车时
7、由于惯性可能造成人员伤害电磁波利用手机传递信息电磁辐射危害人体健康核裂变利用核能发电核泄漏会污染环境,危害生命方法点拨方法点拨熟悉初中阶段所学的知识,不仅要关注物理知识在生活中对应的应用,同时还要关注其应用带来的负面影响,在说明物理知识及其对应的实际应用和危害时要理解其实质。5.(2019苏州新区一模,26,4分)如图所示,从一个不能打开的盒子(内有电池组等电路元件)上的两个小孔中伸出一段细软的长导线。试在不断开该导线的情况下,设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流,并根据你的设计填写表格。所用的器材主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法方法一方法二答案答案所用的器材主要实验步骤及判断导线
8、中是否有电流的方法方法一小磁针在桌面上放一个小磁针,小磁针静止时,把导线平行于小磁针正上方,若小磁针发生了偏转,则说明导线中有电流通过方法二铁钉、大头针把导线绕在铁钉上,制成一个电磁铁,看能否吸引大头针。若能,则说明导线中有电流解析解析判断电路中是否有电流,通常做法有:用电流表测电流或串联一个灯泡观察亮度,由于不能断开导线,因此可以用电流的磁效应来设计实验。思路一:利用通电直导线周围存在磁场设计实验。思路二:制作电磁铁,根据电磁铁对磁性物体的吸引作用来设计实验。解题关键解题关键根据电流的磁效应进行判断。6.(2019徐州六校联考,25,2分)如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中
9、,让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止滚下,撞到同一木块上。实验中,通过观察来判断钢球动能的大小;本实验用到的科学研究方法是(说出一种即可)。答案答案木块被撞后移动的距离转换法解析解析让同一钢球沿斜面的不同高度由静止滚下撞击水平板上的木块,控制了质量相同,使小球到达水平面时的速度不同,目的是探究物体的动能与速度的关系,采用的是控制变量法;小球具有的动能越大,能够对木块做的功就越多,木块就会被推动得更远,所以通过比较木块移动的距离来判断钢球动能的大小,这种实验方法为转换法。7.(2020连云港,23,10分)连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题,某
10、兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座,其电路如图所示,定值电阻R1和R2为两电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2=550,所加电源电压为220V。当S1闭合,S2接a时,电路发热的功率为22W。(1)求R1的阻值。(2)分别求出S1断开、S2接a;S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率。(3)小明同学对此电路设计进行评估,发现该电路一直处于工作状态,不利于节能环保,建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足,请你指出所存在的不足。答案答案(1)2200(2)17.6W110W(3)见解析解析解析(1)当S1闭合,S2接a时,电路为R1的简单电路,由P=UI=可得,R1
11、的阻值R1=2200;(2)S1断开、S2接a时,R1和R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路的发热功率P2=17.6WS1闭合、S2接b时,R1和R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R2的电功率=88W此时R1的电功率为22W则电路的发热功率P3=P1+=22W+88W=110W;(3)当S1断开、S2接a时,电路消耗的功率为17.6W,该挡位电路消耗的功率与另一挡位功率22W相差不大,没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值,使三个挡位电路的功率适当拉开距离。2UR21UP2(220V)22W212URR2(220V)22005502RP22UR2(220
12、V)5502RP8.(2020无锡,27,7分)冬季,汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜,导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全,后风窗玻璃装有加热除霜电路,如图甲所示,是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路,它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时,电磁铁A通电吸引衔铁,使触点D、E接触,受控电路中电热丝R2工作。对玻璃均匀加热,S接“自动”时,加热过程中,玻璃温度升高至45时,触点D、E恰好脱开,此时控制电路中通过的电流为0.02A,电路中U1=6V,U2=12V,R0=150,R2=0.8,R1为固定在玻璃内的热敏电阻。其温度始终与玻璃温度相同,阻值随温度升高而增大,
13、若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收,玻璃质量为9kg,玻璃比热容为0.8103J/(kg)。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。甲乙(1)开关S接“手动”:电磁铁A通电时具有磁性,此现象称为电流的效应,A的上端是极。将玻璃从-5加热至45,所需的时间是多少?(2)开关S接“自动”。玻璃的温度为15和45时,控制电路的功率相差了0.03W,则15时热敏电阻R1的阻值为。(3)汽车后风窗玻璃上的电热丝R2是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成,如图乙所示。在电压U2不变的情况下,为增大电热线R2的加热功率。请从银浆线的厚度、条数、粗细等方面,提出一种改进措施。答案答案(1)磁N2
14、000s(2)90(3)增大银浆线的厚度(或增加银浆线的条数或增大银浆线的横截面积)解析解析(1)电流的磁效应:电流周围有磁场。根据安培定则可知,上端为N极;玻璃吸收的热量为Q吸=cmt=0.8103J/(kg)9kg45-(-5)=3.6105J;加热功率为P=180W,加热时间为t=2000s;(2)当温度为45时,电流为0.02A,故总功率为P总=U1I=6V0.02A=0.12W;当温度为15时,由于温度越高,R1阻值越大,故15时电流大于0.02A,功率要大于0.12W,此时的功率为0.12W+0.03W=0.15W;根据I=0.025A,则总阻值为R=240,所以热敏电阻的阻值为2
15、40-150=90;(3)要增大电功率,根据P=,电源电压不变,要减小阻值应增大银浆线的厚度或增加银浆线的条数或增大银浆线的横截面积。22UR2(12V)0.8WPQP53.6 10 J180W1PU总0.15W6V1UI6V0.025A2UR9.(2020扬州,30,7分)阅读短文,回答问题。2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼-15舰载机。航母飞行甲板倾角为12,舰载机起飞的飞行仰角为14。“山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组。“山东舰”的燃料储备量达
16、到了13000吨,若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。下表为歼-15主要参数(g取10N/kg)空重17500kg空载起飞距离105m正常起飞重量27000kg满载起飞距离195m最大起飞重量32500kg发动机2WS-10加力涡扇发动机爬升率325米/秒正常起飞推力2117600N最大速度2.4马赫应急起飞最大推力2125400N(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5105kW,速度为36km/h,则牵引力为N,经过2h航行距离为m。(2)歼-15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能,重力势能,该过程中飞机发动机推力所做的功为J。(3)航母飞行甲板倾角为1
17、2,舰载机起飞时飞行仰角约为14,这样设计的目的是。(4)若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见:。答案答案(1)1.51077.2104(2)增大增大2.4696107(3)使起飞时获得更大的升力(4)可以选用热值更大的液态氢做燃料,减轻负载(或采用核动力)解析解析(1)F=1.5107N。s=vt=36km/h2h=72km=7.2104m。(2)起飞过程中飞机速度不断增大,所以动能增加,飞机离开甲板,高度不断增加,重力势能不断增大。按照空载正常起飞时的推力和推行距离代入W=Fs,计算得2.4696107J。(3)舰载机起飞时需要克服自身重力做功,在竖直方向上向上加速,需要更大的
18、升力,所以仰角要大一些,水平飞行时,竖直方向的重力和升力是一对平衡力,升力比起飞时要小,所以仰角小一些。升力的大小与仰角是有一定关系的。(4)答案合理均可,题中燃料的质量占据了相当大的份额,每天消耗的燃料也较多可以从选用更优质的燃料,让燃烧更充分,提高热机效率等角度改进,或者使用更先进的技术,利用核能提供能量。Pv81.5 10 W10m/s10.(2018苏州,22,5分)阅读短文,回答问题。中国智造“超薄玻璃”2018年4月中国蚌埠制造出目前世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃,厚度只有0.12mm,比两张A4纸的厚度还要薄。超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃,是电子信息显示产业用来做手机、电脑
19、、电视显示屏等的基础材料。用浮法工艺生产超薄玻璃最为重要的三个环节是窑炉、锡槽和退火,每个环节需要调整的参数都非常多。窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600,使原料熔化为一体。要增加玻璃的强度,原料中还必须有熔点高于其他原料的金属元素。锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤,窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中,锡槽中的锡熔化,玻璃液浮在锡液表面,再用拉边机将玻璃拉薄,最后进入退火窑,玻璃温度逐渐降低、变硬成型,故此工艺称为浮法工艺。经过测试,这种超薄玻璃在受到相当于一辆家用轿车以150km/h的速度撞停到墙上的冲击力时仍完好无损。(1)为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应1600。(2)锡槽
20、中玻璃液密度锡液密度(选填“等于”、“大于”或“小于”)。(3)制成的超薄玻璃是晶体吗?。(4)这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比除了薄之外还有哪些优点?请写出两点:、。答案答案(1)小于(低于)(2)小于(3)不是(4)强度大、透光性好、硬度大、韧性好等解析解析(1)要使金属在温度将近1600时能熔化,金属的熔点必须低于1600。(2)根据物体的浮沉条件,要使玻璃液浮在锡液表面,则玻璃液锡液。(3)由题中“玻璃温度逐渐降低、变硬成型”,可知玻璃不是晶体。(4)由题意可知,这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比具有强度大、透光性好、硬度大、韧性好等优点。11.(2020苏州,22,5分)阅读下列材料,
21、回答问题。伽利略的温度计及热电阻16世纪,伽利略利用热胀冷缩的原理制作过一种最早的温度计。据他学生描述:伽利略取一个鸡蛋大小的玻璃泡,将其接到一根约半米长的细玻璃管一端,用手掌将玻璃泡握住,使之受热,然后倒转插入水中,松开手待玻璃泡冷却后,水会升高二三十厘米,用水柱上升的高度来表示手掌的温度,如图甲所示。温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。金属的导电性能会随温度增加而减弱,与金属不同,有些半导体的导电性能会随温度增加而增强。如图乙所示是一种金属导体和一种半导体的电阻-温度特性图线。根据这一特性,它们不仅可以用来测量温度,还能作为热传感器运用到自动控制电路中。(1)伽利略的温度计测温物质是
22、(玻璃泡中的空气/玻璃管中的水),他在用温度计测量手掌温度时,玻璃管中的水柱越高,表明手掌的温度越(高/低);(2)如图丙所示,是一款利用热传感器设计的高温报警器电路,启动报警器,当环境温度过高时,电铃会被接通发出报警声,通过断开开关S可关闭铃声。电铃应接在电路中的(a/b/c)位置,热传感器接在电路中的(a/b/c)位置,热传感器应使用图乙中的(金属导体/半导体)。答案答案(1)玻璃泡中的空气高(2)bc半导体解析解析(1)伽利略的温度计中玻璃泡内的空气热胀冷缩,温度不同,玻璃泡里的空气膨胀程度不同,则水柱高度不同,所以测温物质是玻璃泡中的空气;温度越高,空气膨胀导致逸出的气体越多,冷却后的玻璃泡内气压越低,所以水柱越高。(2)环境温度升高会使半导体的电阻减小,控制电路的电流变大,电磁铁的磁性变大,所以衔铁会被吸下来,此时要求电铃响,则电铃只能接在b位置,而c位置在控制电路中,应接热传感器,热传感器使用半导体。
