通过科学教育,让学生初步认识科学及相关技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响,从而使学生形成可持续发展的意识,将科学服务于人类的意识等,这一直是近年新课标所追求的目标,从而形成了一类科技与中考相互融合的试题。这类试题一般是以人类正在进行或准备进行的探索、科学上的重大发明或发现、新材料的发现及其应用等为命题材料,主要考察学生收集信息、分析信息和处理信息的能力。
一、PM2.5监测
例1(2012 嘉兴)从2012年3月25日起,嘉兴、舟山等6个环杭州湾的城市正式公布大气PM2.5的监测数据。PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物与较大的颗粒物相比,不易沉降,且富含大量有毒、有害的物质,对人体健康和大气环境影响更大,请回答下列问题:
(1)图1是某城市一天的PM2.5动态监测数据折线图。
这一天PM2.5的最高值出现在时左右,出现这一峰值的可能原因是。
(2)PM2.5中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物,6月1日起北京市车用汽油开始执行地方新标准,油品硫含量指标限值由每千克50毫克降低为每千克10毫克,按照北京市现有机动车每年消耗汽柴油5.4×109千克计算,全年二氧化碳排放量可以减少多少千克?(假设油品中硫燃烧后全部转化为二氧化碳)
(3)利用太阳能也能有效的减少污染物的排放,某小区路灯利用与太阳能电池板的蓄电池做电源,其电压为12V,容量为24A·h(表示安·小时)。若路灯的规格为“12V、24W”,则正常工作时通过路灯的电流是安培,充足电的蓄电池可供路灯使用小时。
答案:(1)18;化石燃料燃烧、进行各种生产排放的有害物质,以及车辆活动带来的道路扬尘、有机物的挥发等;
(2)全年二氧化碳排放量可以减少2.16×105kg;
(3)2;12。
二、“蛟龙号”深海探测器
例2(2012 黄冈) 2011年8月我国自主研制的深海探测器——“蛟龙号”(如图2所示)在太平洋海域成功完成5000m深海探测.2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa,则它能下潜的最大深度是多少?(不考虑大气压)
(2)“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口:在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少?
(3)“蛟龙号”完成任务后漂浮在海面上,由起重装置将其匀速竖直吊离水面,起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图3所示,图中P2=2P1。起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨,求t1时刻“蛟龙号”的排水体积(不考虑水的阻力)。
答案:(1)“蛟龙号”最大深度是7200m;
(2)在上述两种深度的探测中承受的压力增加了1×105N;
(3)t1时刻“蛟龙号”的排水体积为11m3。
三、超导限流器
例3(2012 丽水)世界首台220千伏超导限流器已于2011年在我国电网中并网运行,这是我国超导产业在电网行业应用的重大突破.超导限流器能有效限制电网的短路电流(电路能够承受的最大电流,用I1表示)、减少短路电流对电网设备的损坏、维护国家电网的稳定。如图4甲是它接入电网后的电路图,图4乙是它的电阻R随电流I的变化关系。
(1)当电路正常工作时,超导限流器的电阻为欧,对电路没有影响;
(2)根据图乙分析可知,当电网在某处发生短路,电流达到I1时,超导限流器,保证电流稳定在正常范围,从而使电网保持在稳定状态。
答案:(1)0;(2)电阻瞬间增大到R0
四、会飞的汽车
例4(2012 丽水)美国一家公司研制出了“会飞的汽车”(如图5),这款车的车身和一般汽车相似,但车门多了两个可折叠的翅膀。在陆地行驶时,翅膀折叠,在空中飞行时,翅膀张开。从汽车到“飞机”的变形在30秒内完成,驾驶员在车内即可完成操作。该车已获准可在美国的空中飞行和公路行驶,是允许上路的第一辆飞行和地面行驶混合车。
以下是该车的一些信息:
汽车质量 | 600kg | 发动机功率 | 75kw |
空中最大飞行速度 | 200km/h | 最大飞行距离 | 800km |
地面最大行驶速度 | 150km/h | 轮胎与地面接触面积 | 4×0.03m2 |
(2)该汽车停在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(3)该汽车以最大飞行速度飞行了800千米,则汽车发动机做功多少?
答案:(1)汽车降落后,汽车由于惯性还要保持原来的运动状态,因此会继续滑行一段距离才能停下来。故答案为:惯性。
(2)该汽车停在水平地面上时,对地面的压强是4.9×104Pa。
(3)该汽车以最大飞行速度飞行了800千米,则汽车发动机做功1.08×109J。
五、路面减速装置
例5(2012 绵阳)如图6,是号称“绿色节能”的路面减速装置,当车辆驶过减速装置时,该装置会发电。这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供能作用。这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成,在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体。当有车辆经过路面时,路面下活动的嵌齿会使嵌板上下浮动,从而像一个小型发电机一样产生电能。据估计,足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到10kW。
①该装置的原理是;它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成。
②该装置在足够稳定的车流量的情况下,工作8小时的发电量是多少度?
③如果该装置在足够稳定的车流量的情况下,工作8小时所获得的机械能是1.44×109J,则该装置的发电效率是多少?
答案:①电磁感应;电能 ②80度 ③20%.
六、单层硅分子薄膜
例6(2012 常州)2012年5月,日本科学家开发出制作单层硅分子薄膜技术,如图所示:在硅板表面覆盖陶瓷薄层,持续加热一段时间后,硅板中的硅分子居然能穿透陶瓷薄层从而形成单层硅分子薄膜。加热使得硅分子穿透陶瓷薄膜,这说明:;。
答案:分子不停的做无规则运动;温度越高分子运动越剧烈(分子间存在间隙)。
七、激光橡皮
例7(2012 常州)2012年3月,英国科学家研发出“激光橡皮”,专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。激光照射下,纸张上的黑色碳粉直接(填物态变化名称)为高温碳蒸气,同时字迹消失,这是能转化为能的过程。为防止高温对纸张的破坏,激光照射时间需严格控制。
答案:(1)升华;(2)光;内。
八、人造太阳
例8(2012 常州)2012年4月22日,中国新一代“人造太阳”实验装置───热核聚变反应堆完成了放电实验:实验中反应堆放电功率为3×104W,输出稳定电流40A并持续0.5s,则输出电压是V。若将“人造太阳”此次释放的电能全部储存进电池并全部释放为照明电路供电,可使一只100W的灯持续工作h。
答案:750;0.042
九、“迷你猫”环保车
例9(2012 盐城)法国工程师发明了以压缩空气为动力的“迷你猫”环保车。汽车使用前需要压缩储存气体,这一过程中通过的方式使气体内能增加,开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为能,汽车的时速可达144km/h,合m/s。
答案:做功;机械(动);40
十、“神州八号”与“天宫一号”交会对接
例10(2012 衢州)2011年11月3日凌晨,在距离地面高度为343千米的近圆轨道上,“神州八号”与“天宫一号”目标飞行器成功实施交会对接形成组合体,标志着我国的航天技术又上了一个新的台阶。
(1)“神州八号”与“天宫一号”在对接过程中,它们的运动状态。
(2)“神州八号”搭载的实验材料中,有四种濒危植物的种子,人们想借助宇宙辐射和失重环境,引起种子细胞核内的遗传物质发生改变,带回地球后通过选择,使濒危物种获得更好的繁衍。
答案:(1)改变;(2)人工。
可以看出科技与中考相互融合的试题有着鲜明的特点:(1)材料新颖:试题注重创设物理情景,而该情景往往是学生未接触过,不熟悉的知识和方法,这样能真正考察学生能力。(2)表现形式多样:借助文字、图片、表格等多种形式提供信息,考察学生多种获取信息的能力。(3)起点高,落点低:粗看反映的内容高不可测,与学生距离遥远,但设计的问题学生用所具有的知识完全可以解决。(4)注重情感、态度、价值观的培养:通过试题不仅考察学生理解和应用物理知识的能力,更注重学生学习兴趣、学习态度的培养;注意渗透热爱祖国,为国争光的意识;渗透环保、节能、社会责任感意识等。(5)回答起来并不复杂:试题虽然涉及新的东西,但大家要相信用我们已有的知识就可以解决,要学会对所学知识或方法的迁移,透过现象看本质,筛选提取有价值的信息,概括出其中所蕴含的物理问题或规律。
电功率同步测试2
空气的力量学案
内能课件8
测量小灯泡的电功率同步测试3
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浮力单元测试1
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电阻的测量同步测试2
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内能课件5
电流和电路同步测试3
测量小灯泡的电功率同步测试2
欧姆定律课件6
弹力与弹簧测力计教案
电流和电路同步测试1
能量的转化与守恒课后练习2
压强和浮力同步测试1
能量的转化与守恒课后练习1
内能课件6
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超声与次声教案
电流和电路同步测试2
家庭用电课件4
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能源达标练习
内能课件9
家庭用电课件3
欧姆定律同步测试1
神奇的眼睛教案2
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