中考物理二輪復習專題突破第28講跨學科實踐課件

這是一份中考物理二輪復習專題突破第28講跨學科實踐課件，共58頁。PPT課件主要包含了限時訓練，物體間力的作用，是相互的，如下圖所示，優(yōu)化提升，5×103，運動狀態(tài)，如下表所示，鋼梁能承受的最大，電磁感應等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第28講　跨學科實踐專題
　2022版的義務教育物理課程標準中，“跨學科實踐”內(nèi)容包含了“物理學與日常生活”“物理學與工程實踐”和“物理學與社會發(fā)展”三大部分。設及的內(nèi)容具有跨學科性和實踐性特點，與日常生活、工程實踐及社會熱點問題密切相關。這部分內(nèi)容的設計旨在發(fā)展學生跨學科運用知識的能力、分析和解決問題的綜合能力、動手操作的事件能力，培養(yǎng)學生積極認真的學習態(tài)度和樂于實踐、敢于創(chuàng)新的精神。
廣東省考物理試卷中，題目考查方式非常靈活多樣、創(chuàng)新，對發(fā)展學生跨學科運用知識的能力、分析和解決問題的能力、動手操作的能力等培養(yǎng)起到了很好的指導作用。
【例題精選】?1.在低碳環(huán)保的時代背景下，在國家“碳達峰”的政策指引下，我國新能源的開發(fā)正取得良好的效果，其中抽水蓄能電站的建設給電網(wǎng)的穩(wěn)定帶來一定的保證。抽水蓄能電站樞紐由上水庫、輸水系統(tǒng)變電站、下水庫等工程組成(如圖所示)。當水從上水庫傾瀉而下，可驅(qū)動發(fā)動機轉(zhuǎn)動發(fā)電。在此過程中，能量轉(zhuǎn)化的順序為(　　)A.動能→重力勢能→電能B.重力勢能→電能→動能C.電能→重力勢能→動能D.重力勢能→動能→電能
分析：本題屬于“物理學與社會發(fā)展”專題內(nèi)容，了解新能源的開發(fā)與利用對社會發(fā)展的影響。隨著社會的發(fā)展和石油等傳統(tǒng)能源的逐漸耗盡，只有不斷開發(fā)新能源，例如太陽能、核能以及水能的高效利用，才能適應時代的發(fā)展和人類的長期需求。水電站利用水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。答案：D。
2.骨骼、肌肉和關節(jié)構(gòu)成了人體的運動系統(tǒng)，最基本的運動都是肌肉牽引骨骼繞關節(jié)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的，其模型就是杠桿。如圖是小明踮腳時的示意圖，腳掌前端是支點，人體受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是動力。已知小明的質(zhì)量為60 kg，假設圖中阻力臂是動力臂的一半，他在l分鐘內(nèi)完成50個雙腳同時踮起動作，每次踮腳過程中重心抬升高度是5 cm。請分析回答：(1)此時腳掌相當于　　　　杠桿。?(2)根據(jù)圖示，計算小腿肌肉對每只腳的拉力為多大？(3)計算小明踮腳過程中克服重力做功的功率為多大？
分析：本題屬于“物理學與日常生活”專題內(nèi)容，人體的各個部分都體現(xiàn)了物理知識，其中杠桿的應用就是比較常見的一部分。人的腳部，走路時，前腳掌相當于支點，小腿肌肉產(chǎn)生動力，把整個人往上提升，屬于省力杠桿。類似的人體結(jié)構(gòu)就是手臂、脖子和腰部等。本題考查了杠桿的分類和杠桿的平衡條件、做功公式和功率公式的綜合應用。
1.(2023·武漢模擬)如圖，關于家庭電路和安全用電，下列說法正確的是(　　)A.圖甲的連接方式符合安全用電的原則B.圖乙的方式使用螺絲刀試電筆接觸火線，氖管不會發(fā)光C.圖丙空氣開關跳閘，一定是家庭電路出現(xiàn)短路造成的D.圖丁接在該電能表上的用電器同時工作時總功率不能超過550 W
2.中國科學家創(chuàng)造的最新6G速度讓很多網(wǎng)民感到驚訝：5G我還沒體驗上呢，就要來6G了？6G即第六代移動通信標準，也被稱為第六代移動通信技術。下列說法正確的是(　　)A.6G手機間是利用超聲波傳輸信號B.6G手機間發(fā)短信是利用電磁波傳輸信號C.6G手機內(nèi)的芯片材料都是超導體D.6G手機通話是用電磁波傳遞的模擬信號
3.“司南”是最早利用地磁場指示方向的裝置，如圖所示，古文《論衡·是應篇》中記載：“司南之杓”(用途)，投之于地，其柢(勺柄)指南”。則勺柄應為該磁體的　　　 (選填“N”或“S”)極。如果將青銅盤換成鑄鐵盤，磁勺　 　　(選填“能”或“不能”)正確指示方向。?
4.將制作好的水火箭豎直立于地面如圖甲所示。用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，瓶內(nèi)壓強足夠大時，瓶內(nèi)的水向下噴出，水火箭豎直向上飛起。
(1)瓶內(nèi)的水向下噴出而水火箭向上運動，這是因為______________　　　　　　　　　。?(2)水火箭瓶體質(zhì)量為0.5 kg。當水火箭豎直上升至15 m高時，瓶體克服自身重力做功　　　 　J。?(3)圖乙是水火箭發(fā)射后的速度隨時間變化的圖象，請選出水火箭發(fā)射后受到平衡力的時刻　　　。(選填“t1”“t2”或“t3”)?
5.(2023·揚州)同學們在體育課上做仰臥起坐，前半段是背部由平躺地面變成脊柱彎曲，后半段是上半身完全離開地面。
(1)仰臥起坐時，人體可看成杠桿模型，O為支點，肌肉的拉力F為動力。如圖所示，請畫出杠桿模型的阻力臂l。
(2)先將頭向前抬起，可以減小　　　力臂。在平躺至坐起的過程中，運動員肌肉所施加的動力變化情況是　　　　　。?(3)同學們可以改變仰臥起坐的快慢，來控制體育鍛煉的效果，從物理學角度分析，其實質(zhì)是改變　　　　　的大小。?
6.小唐同學在跨學科融合的課程中了解到，生活中有多種發(fā)電方式。其中利用海水溫差也能進行發(fā)電，海水溫差發(fā)電是利用海水表層和深層之間的溫度差來發(fā)電的。據(jù)估算，我國南海地區(qū)的海水溫差發(fā)電潛力巨大。若把南海溫差發(fā)電潛力全部開發(fā)出來，三天大約可以達到發(fā)電量為4.2×1016J，按現(xiàn)有科技水平，這些發(fā)電量能使1×1011kg的水溫度從30 ℃升高到80 ℃。(已知c水=4.2×103J/(kg·℃))求：(1)水吸收的熱量。(2)燒水時，這些發(fā)電量的利用率。
解：(1)水吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1×1011kg×(80 ℃-30 ℃)=2.1×1016J
一、物理學與日常生活1.(2023·廣東模擬)“握手禮”是中華傳統(tǒng)禮節(jié)之一，“新冠”疫情期間，為更符合衛(wèi)生防疫要求，某班同學倡導“夸贊禮”并繪制成宣傳畫如圖所示，圖中行“夸贊禮”兩位同學的面部間距d約為(　　)A.4.5 mB.3 m C.1.5 mD.0.5 m
2.2023年5月5日我國大部分地區(qū)可觀測到較為罕見的“半影月食”，“半影月食”與下列哪種光現(xiàn)象的成因相同(　　)
3.(2023·廣東模擬)小明利用如圖甲所示的滑輪組，將不同的物體勻速提升1 m，圖乙所示為克服物體重力做的功和拉力做的功隨物重變化的柱狀圖，不計繩重和摩擦，物重為150 N時，小明的拉力為　　　　　N，動滑輪的重力為　　　　N；若棱長為20 cm的正方體物體重200 N，則該物體的密度為　　　　　　　kg/m3。(g取10 N/kg)?
4.(2023·成都模擬)在一次跨學科實踐活動中，小李對家中常用的電熱水器(圖甲)進行了探究。熱水器銘牌如圖乙所示，工作原理圖如圖丙所示［已知水的密度為1.0×103 kg/m3，水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)］。
(1)此電熱水器處于“加熱”擋工作時，雙擲開關S應置于　　　(選填“1”“2”或“中間”)處。?(2)電熱水器使用不當會有火災、漏電、爆炸等安全隱患。為了保障安全，小李首先認真閱讀了使用說明書，并對一些重要的注意事項作出了如下分析，你認為他的分析不合理的是　　　。?A.電熱水器必須安裝地線，一旦漏電可以讓電流沿地線流走B.泄壓閥出現(xiàn)滴水，一定要把它堵住，否則會發(fā)生漏電事故C.熱水器內(nèi)水過少會出現(xiàn)干燒，容易損壞電熱管而引起火災
(3)小李家的電能表上標有“1200 r/(kW·h)”字樣，他斷開其他用電器，只讓該電熱水器處于加熱狀態(tài)單獨工作2 min，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過80轉(zhuǎn)，若電費單價為0.6元/(kW·h)，加熱33 min后即可淋浴，該過程所花電費為　　　　　元。?(4)此電熱水器在加熱狀態(tài)下正常工作時，將內(nèi)膽中50 L的水從20 ℃加熱到40 ℃，用了40 min時間，則其加熱效率為　　　 　%。
5.油炸食品因其口感香脆而廣受喜愛，網(wǎng)傳一鍋新鮮的食用油只能使用7次，7次后其中含有的有害物質(zhì)含量就會超標，這一說法是否科學，某專業(yè)團隊以油品中的極性物質(zhì)(一種對人體健康有害的物質(zhì)，國家標準值為不超過27%)為指標進行研究。取2 kg大豆油，每次炸400 g雞排，實驗結(jié)果如表。(“8次速率”是指油炸8次過程中，極性物質(zhì)含量提升的平均速率)
(1)結(jié)合實驗結(jié)果說一說油炸溫度對極性物質(zhì)含量變化是否有影響？
答：(1)在油炸次數(shù)相同的情況下，油溫變化對極性物質(zhì)總量的變化影響不大，但極性物質(zhì)的平均變化速率隨油溫升高而增大。
(2)為使實驗結(jié)論更具可靠性，你認為該團隊還應該做哪些研究_________________________________________________________。(舉一例即可)?(3)實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過27次油炸后，油中極性物質(zhì)含量將超過國家食品安全標準值。油炸過程中隨著次數(shù)增多，油的顏色逐漸變深，炸出的食物色澤也逐漸變深、口感逐漸變硬。關于油炸食品安全問題，請你再提出一個可探究的科學問題。
不同油品油炸7次后，油中極性物質(zhì)含量是否超標
(3)油的顏色深淺是否與油中極性物質(zhì)含量有關。
二、物理學與工程實踐6.(2023·孝義模擬)圖甲所示的是我國科技含量最高的特大型公、鐵兩用斜拉索橋梁——蕪湖長江大橋。將大橋的結(jié)構(gòu)進行簡化，取其部分可抽象成如圖乙所示的模型，其他因素不變，如果只把拉索與橋塔的固定點上移，則可以(　　)A.增加動力 B.減小阻力C.增加動力臂D.增加阻力臂
7.(2023·遼寧)如圖所示的是元代王禎《農(nóng)書》中描繪的農(nóng)民使用扇車清選谷物的情景。農(nóng)民快速搖動搖柄，扇輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生氣流，當把谷物倒入扇車時，谷物在　　　　力的作用下落入扇車，氣流使枯癟谷物從出風口飛出，說明力可以改變物體的　　　　　　　。扇車的搖柄是　　　　(填簡單機械名稱)。?
8.(2023·云南模擬)扇車又稱風車，是漢代發(fā)明的清除糠秕(bǐ)的農(nóng)機具，由車架、外殼、喂料斗及調(diào)節(jié)門等構(gòu)成。傳統(tǒng)的揚谷方法是如圖甲所示的場景圖：在有風的時候，將谷粒拋撒向空中，糠秕被風吹走了，而籽粒就落在了地上，這樣就很好地實現(xiàn)了糠、粒分離。到西漢時期，出現(xiàn)了如圖乙所示專門清除糠秕的旋轉(zhuǎn)式風扇車，大大提高了人們的勞動效率，工作時手搖風扇，開啟調(diào)節(jié)門，讓谷物緩緩落下，谷殼及輕雜物被風力吹出機外。
(1)無論是采用“傳統(tǒng)的揚谷”方式還是采用“扇車”分離方式，都是在風力作用下使質(zhì)量不同的物體分開，其基本原理相同。力作用在質(zhì)量不同的物體上時，質(zhì)量小的物體運動狀態(tài)　　　　(選填“容易”或“不容易”)改變，這是因為質(zhì)量大的物體具有的　　　 　大。?(2)“扇車”中谷殼及輕雜物被風力吹出機外，這個現(xiàn)象說明力能改變物體的　　 　。?(3)風扇搖手柄設計成輪軸是為了　　　　(選填“省力”或“省距離”)。?
9.放學期間，校門口交通非常擁堵，容易發(fā)生交通事故，為保障學生過馬路的交通安全，某市修建了如圖甲所示的人行天橋。天橋主橋為下承式吊桿鋼拱橋，橫跨崇文大街。如圖甲所示(鋼梁向下彎曲偏離水平位置的距離h叫下垂量)與哪些因素有關？通過查閱資料作出以下猜想：
猜想一：與鋼梁所受到的壓力F有關；猜想二：與兩個支撐柱的間距s有關。為了驗證猜想，他們進行了如下實驗：(1)小明首先想探究“一根鋼梁的下垂量h與兩個支撐柱的間距s的關系”，請你幫他設計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。
(2)圖乙是小明探究“一根鋼梁的下垂量h與鋼梁所受的壓力F的關系”時，畫出的下垂量h與所受壓力F關系的圖線，根據(jù)圖象可得結(jié)論___　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。(3)實驗中小明發(fā)現(xiàn)將鋼梁壓制成圖丙的倒“V”字形后，能承受更大的壓力，請你就這一現(xiàn)象提出一個值得研究的猜想__________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。??
兩支撐柱的間距一定時，鋼梁的下垂量h與鋼梁所受的壓力F成正比
壓力可能與鋼梁的形狀有關
10.(2023·廣東模擬)閱讀下列短文，回答問題。龍骨水車龍骨水車亦稱“翻車”“踏車”“水車”，因為其形狀猶如龍骨，故名“龍骨水車”，是我國歷史上的主要灌溉農(nóng)具。龍骨水車由水槽、木齒輪、刮水板、木制鏈條等組成。如圖甲、乙所示，車身是木板制成的水槽，車頭和車尾各裝有一個木齒輪，車尾裝的是小輪，車頭裝的是大輪，大輪連著拐木，木制鏈條上裝有刮板，并套在兩木齒輪上。水車灌溉時，用力轉(zhuǎn)動拐木，使大輪軸轉(zhuǎn)動，帶動槽內(nèi)刮板刮水上行，傾灌于地勢較高的田中。
若某龍骨水車大輪上有8根輻條，木制鏈條上裝有60塊刮水板，平均每塊刮水板每次能運送0.5 kg的水。
(1)車頭大輪與拐木組成了一個　　　　(填寫簡單機械名稱)。拐木長度大于大輪半徑，相當于　　　　杠桿(選填“省力”或“費力”)。?(2)要想龍骨水車運送水更快，下列做法可行的有　　　。?A.將大輪的半徑做得更大　　　　　　B.增加木鏈條上刮片的數(shù)量C.增加大輪上輻條的數(shù)量　　　　　　D.增加小輪上輻條的數(shù)量
(3)人工插秧時，稻田里的水深3~5 cm比較合適?，F(xiàn)有一畝地(666.7 m2)，水深為1 cm，農(nóng)民伯伯需用該龍骨水車給稻田蓄水，他以20r/min勻速轉(zhuǎn)動大輪，待運水穩(wěn)定后，每分鐘能運送　　　　kg的水。若將水蓄至4 cm深，需　　　　　min。?
(4)隨著科技發(fā)展，現(xiàn)在常用抽水機進行澆灌工作。若用如圖丙所示抽水機按第(3)小題的水深變化要求進行抽水，則工作1 h能灌溉___　　 　畝地。?
三、物理學與社會發(fā)展11.(2023·咸寧模擬)商店出售一款智能音箱，用戶可以通過其智能語音控制系統(tǒng)以語音對話的交互方式了解天氣、信息資訊，實現(xiàn)智能家居控制、語音購物、音頻音樂播放等功能，下列說法不正確的是(　　)A.智能系統(tǒng)可根據(jù)用戶的語音指令完成相應操作，說明聲音可以傳遞信息B.音箱靠揚聲器紙盆的振動發(fā)出聲音，當接收“大點兒聲”的指令后，紙盆振動加快C.音箱發(fā)出的聲音是通過空氣傳播到人耳的D.智能音箱工作時需要連接WiFi網(wǎng)絡，當它接收到使用者的語音指令后，通過發(fā)送電磁波來控制智能家電的
12.東風-21D是我國針對敵方航母發(fā)展的一款陸基中程反艦彈道導彈，如圖是它的飛行軌跡圖。在空中預警機和北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的支持下，它通過慣性加衛(wèi)星制導的方式，可以精確命中1500 km以外的移動航母。由于東風-21D末端速度遠超音速且具有機動變軌能力，攔截難度非常大，是真正的大國重器。下列說法正確的是(　　)A.發(fā)射階段導彈的動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的B.導彈接收衛(wèi)星信號利用的是超聲波C.導彈在軌道最高點時速度為0D.導彈在機動變軌階段受到的是非平衡力
13.全球首段光伏路面在山東濟南投入運營，如圖甲所示，該路面可為公路照明設備供電，還能通過路面結(jié)冰檢測系統(tǒng)，實時感知路面結(jié)冰情況，從而自動開啟電力加熱系統(tǒng)，及時除去道路冰雪，保障出行安全。
(1)道路結(jié)冰易發(fā)生交通事故，是因為汽車在結(jié)冰路面受到的_______　　　　力減小了。?(2)在未來，電動汽車可在光伏路面上移動充電，如圖乙。光伏路面中的太陽能電池板產(chǎn)生的電流流經(jīng)連續(xù)發(fā)射線圈時，產(chǎn)生電磁場。電動汽車在光伏路面上行駛，汽車底盤中的接收線圈中就會產(chǎn)生電流，并充入車載電池中。電動車接收線圈中產(chǎn)生電流的原理是_____　　　　　　　　　。?
14.(2023·吉林模擬)如圖所示，是我國塔拉灘光伏發(fā)電園區(qū)，是全球裝機容量最大的太陽能發(fā)電基地。
(1)塔拉灘海拔近3000米，當?shù)貧鈮骸　　　藴蚀髿鈮?。原本荒漠化高達98.5%，光伏發(fā)電站建好后，減少了風對植被的破壞，光伏板下面變成了綠油油的草原。由于植物中含有較多的水分，水變成水蒸氣要　　　　熱量，有利于調(diào)節(jié)當?shù)氐臍夂?，生態(tài)向好。?(2)太陽能是太陽內(nèi)部氫原子核發(fā)生　　　　反應釋放的巨大能量，太陽能是　　 　(選填“可再生”或“不可再生”)能源；太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為　　　能。由于植被的遮擋，降低了光伏發(fā)電的效率，于是牧民們就在光伏園里放羊，形成了奇特的光伏牧場。?
(3)塔拉灘的年均發(fā)電量為8×107kW·h，同樣的發(fā)電量，如果采用效率為40%的火力發(fā)電機發(fā)電，需要燃燒煤　　　　　　　kg。(煤的熱值的為3×107J/kg)?
15.(2023·廣東模擬)圖甲是長征系列火箭搭載夢天實驗艙發(fā)射時的情景，火箭點火升空將實驗艙送入到預定軌道后，末級火箭與實驗艙分離，墜入大氣層，與大氣劇烈摩擦使末級火箭絕大部分燒蝕銷毀。在預定軌道上實驗艙使用電推系統(tǒng)向不同方向噴射氣體實現(xiàn)多次變軌，最終與“天宮號”空間站完成對接，如圖乙所示。
(1)夢天實驗艙加速升空過程中，重力勢能　　　　，機械能_______　　　 　。(均選填“變大”“變小”或“不變”)?(2)末級火箭與實驗艙分離，掉入大氣層與空氣劇烈摩擦溫度升高，是通過　　　　(選填“熱傳遞”或“做功”)方式改變內(nèi)能；實驗艙使用電推系統(tǒng)向不同方向噴射氣體實現(xiàn)變軌，說明力的作用　　　(選填“是”或“不是”)相互的；實驗艙靠近空間站過程中，以空間站為參照物，實驗艙是　　　　(選填“運動”或“靜止”)的。?
(3)在空間站，航天員能完成的實驗是　　　。?A.探究液體壓強與哪些因素有關　　　　　　B.探究浮力大小與哪些因素有關C.驗證牛頓第一定律　　　　　　　　　　　D.用托里拆利實驗測量實驗艙的氣壓
16.(2023·廣東模擬)閱讀短文，回答問題。第五代戰(zhàn)斗機“殲-20”“殲-20”作為中國第五代戰(zhàn)斗機，如圖甲所示，融合了全球優(yōu)秀戰(zhàn)斗機的特點，具備了很強的隱形性能、機動性能等?！皻?20”表面平滑，機翼的外形做成流線型，它擁有良好的大仰角升力特性，較大的瞬時攻角與滾轉(zhuǎn)率，并采用先進的光傳操縱系統(tǒng)，以光信號的形式傳輸信號，可隨時保證飛機與地面的聯(lián)系?！皻?20”配備了大功率雷達，為解決放熱難題，采用了新一代液體冷卻系統(tǒng)。該飛機最大起飛質(zhì)量為37 t，最大飛行高度達20 km，最大航行速度達2.5倍聲速
(合3 060 km/h)，最大油量為10 t，飛機航行時所受阻力的大小與速度的關系是F=kv2，具體數(shù)據(jù)見表：(已知飛機發(fā)動機的效率是40%，航空燃油的熱值為5×107J/kg，g取10 N/kg)
(1)“殲-20”飛機表面能　　　　(選填“反射”或“吸收”)對方雷達發(fā)射的電磁波，從而實現(xiàn)電磁隱身，飛機在水平勻速飛行過程中機械能　　　　。(選填“變大”“變小”或“不變”)(不考慮燃油減小對質(zhì)量的影響)?(2)下列說法中不正確的是　　　。?A.飛機的機翼做成流線型是為了減小空氣的阻力B.為解決雷達的散熱問題，采用比熱容大的液體作為冷卻劑C.飛機與地面的聯(lián)系采用光信號的形式傳輸信號D.當飛機在做較大幅度的瞬時滾轉(zhuǎn)時，受到平衡力的作用
(3)當飛機以400 m/s的速度巡航時，飛機發(fā)動機的輸出功率為_____　　　　　　　kW。?(4)翼載指飛機的最大起飛質(zhì)量與機翼面積的比值，若該飛機的翼載為500 kg/m2，則機翼面積為　　　　m2，飛機的推重比是指飛機以最大航行速度巡航時的牽引力與最大起飛重力的比值，則該“殲-20”飛機的推重比約為　　　　　。(結(jié)果保留兩位小數(shù))?