专题十九开放性试题

压力F/N 0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω 300
280
260
240
220
200
180
…
(1)R0上允许消耗的最大功率是多少?
(2)分析表格数据可知:电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=
。
(3)该测力计的量程是多少?
(4)若要增大该测力计的量程,请说出两种改进方法。
答案 (1)0.09 W (2)300-0.4F (3)0~500 N (4)方法一:换R0,增大R0的阻值 方法二:换电源,减小电源电压
3.(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0.12 mm, 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、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1 600 ℃,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150 km/h的速度撞停到墙上的冲击力 时仍完好无损。
(2)利用小明的实验装置,还能研究的一个物理问题是
,请写出研究该问题的主要操作
方法。
答案 (1)能(1分) 剪断细线前小球与车一起向前运动,剪断细线后,因小球具有惯性会保持 与车一样的运动速度,所以小球还能落在小桶中(1分) (2)答案1:势能和动能的转化(1分) 剪断细线,小球下落,重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能。(2分) 答出“小球下落,重力势能越来越小,动能越来越大”(1分) 答出“重力势能转化为动能”(1分) 答案2:动能和势能相互转化(1分) 让小球摆动起来,从高处摆向低处,重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能;从 低处摆向高处,动能越来越小,重力势能越来越大,动能转化为重力势能。(2分) 答出“小球从高处摆向低处,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能”(1分) 答出“小球从低处摆向高处,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能”(1分) 答案3:探究物体表面是否水平(1分) 把小车放在研究物体表面,待小球静止后观察(测量)小球的重力作用线是否与小车底板面或 上支架垂直。(2分)
解析 (1)要使金属在温度将近1 600 ℃时能熔化,金属的熔点必须低于1 600 ℃。 (2)根据物体的浮沉条件,要使玻璃液浮在锡液表面,则ρ玻璃液<ρ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。
6.(2016宁夏,39,5分)如图所示,是小明制作的多功能实验装置。小车放在水平面上,把支架竖
直固定在小车上,在支架中点O处用一细线悬吊一个质量为m的小球,其重力作用线刚好经过
静止在小车上的小桶的中心。
(1)小车静止时,剪断细线,小球恰好落在小桶中;若拉着小车水平匀速直线运动的同时剪断细
线,小球还能落在小桶中吗,为什么?
答出“把小车放在研究物体表面,待小球静止”(1分) 答出“观察(测量)小球的重力作用线是否与小车底板面或上支架垂直”(1分) 注:此题具有开放性,只要提出的问题有研究价值,操作方法具有可行性,如探究摆的等时性或 重力的方向等相关问题均可得分。
7.(2015南京,28,9分)如图所示是某压力测力计的电路原理示意图。图中电源电压为7.5 V并保 持不变;定值电阻R0的规格是“400 Ω 15 mA”,起保护电路的作用; 是由灵敏电流表改装 成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R是一种新型电子元件,在压力不超过600 N的前提下, 其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示。
请结合文字与图片,找出一个与以上情景有关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复。 示例:物理信息:直19E有综合化的航电武器系统; 物理知识:利用电磁波传递信息。 作答:物理信息: ; 物理知识: 。
答案
物理信息
物理知识
(1)质量小,灵活度高
质量小惯性小
(2)有效载荷大
质量越大重力越大
(3)直升机静止在地面
说中有这样的描写:小明和小亮驾驶“女娲号”飞船漫游在太空,突然听到空中传来“隆隆”
的雷声,之后又看见闪电四射。哇!太空真美啊!请你从物理学的角度,指出这段文字中的一处
科学性错误及判断依据。错误之处:
;判断依据:
(开放性试题,答案合理即可)。
答案 听到空中传来的雷声 真空不能传声
解析 声音靠介质传播,真空不能传声,因此在太空不可能听到传来的雷声。
4.(2017淮安,25,6分)如图所示,一张很长的红地毯平铺在地面上,要把地毯沿着其长度方向移 动一段距离,最直接的方法就是从一端拉,但拉动整张地毯很困难,需要非常大的力。
(1)解释从一端拉动地毯需要非常大的力的原因: 。 (2)设计一种既简单又省力的方案,能将地毯沿长度方向移动一段距离(方案可选用的工具只有 圆木棒,也可不选用工具;对方案也可结合示意图描述): 。 (3)对你所设计的方案作出可行性评价: 。 答案 见解析
5.(2017重庆A,13,2分)2017年5月18日,由我国自主研制的直19E出口型武装直升机首飞成功,成 为“中国智造”的又一崭新名片。图甲是静止在地面的直19E,它采用单旋翼、涵道尾桨,配 备了小型化、综合化的航电武器系统;图乙是快速爬升的直19E,它空机质量较小,灵活度高,有 效载荷大,巡航速度快;图丙是发射火箭的直19E,它通过携带导弹、航空火箭、机枪吊舱等武 器,可为地面部队提供强大的火力支援。
请根据以上材料,找出一个相关的物理信息,并指出其对应的物理知识,不得与示例重复。 示例: 物理信息:实现着陆器、巡视器与地面站之间的测控与数据传输; 物理知识:利用电磁波通信。
作答: 物理信息: ; 物理知识: 。 答案
物理信息 火箭发射时产生大量的白气 成功升空
搭乘火箭起飞 星箭分离 ……
物理知识 先汽化再液化 重力势能增加 (力可以改变物体的运动状态) “鹊桥”相对于火箭是静止的 力可以改变物体的运动状态 ……
解析 (1)U0=I0R0=0.015 A×400 Ω=6 V P0=U0I0=6 V×0.015 A=0.09 W(2分) (2)分析表中数据可知,当压力F每增加50 N时,电阻均匀减小20 Ω,因此猜想两者关系为一次函 数:R=kF+b,选两组数据代入可得:300=0+b,280=50k+b,两式联立得k=-0.4,b=300,所以R=300-0.4 F。 (1分) (3)R总=U = 7.5V =500 Ω
解析 题目中的每一句话都包含着相关信息,和物理相关的信息可以从力、热、光、电、声 等各个角度去挖掘。
思路分析 题目提供的信息很多,但只用选一条信息并写出对应物理知识,所以要选出自己最 熟悉的信息,提高得分率。
2.(2018山西,39,2分)小亮同学利用课余时间,创作了一部科幻小小说——《太空漫游记》。小
评析 本题考查了电路、欧姆定律和电功率等相关电学知识,利用数学工具分析了电路的动 态问题,此题有一定的难度。
8.(2014江西,22,8分)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)利用你考试中的草稿纸,按照示例设计两个实验,指出研究或说明的物理问题。
直升机受到重力、支持力平衡(关于二力平衡的各种描 述方式,正确即可)
(4)单旋翼获得升力
力的作用是相互的
(5)直升机爬升(火箭被发射等)
力能改变物体的运动状态
(6)直升机爬升(火箭被发射等)
直升机(火箭)相对地面是运动的(关于运动状态描述正 确即可)
(7)直升机爬升Baidu Nhomakorabea火箭被发射等)
重力势能增加(化学能转化为机械能等关于能量的描述 正确即可)
专题十九开放性试题
2020/8/28
好题精练
1.(2018重庆A,13,2分)2018年5月21日,在西昌卫星发射中心,伴随着大量白雾的长征四号丙运 载火箭腾空而起,搭乘火箭的“鹊桥”号中继卫星成功升空,如图所示。当星箭分离后,“鹊 桥”达到一定高度,打开伞状抛物面天线;变轨后,“鹊桥”进入近地点约200公里、远地点约 40万公里的地月转移轨道,将进行在轨测试,为未来实现着陆器、巡视器与地面站之间的测控 与数据传输提供通信桥梁。“鹊桥”将成为人类历史上第一颗地球轨道外专用中继通信卫 星,这是我国在月球探测领域取得的新突破。
主要实验过程 抖动纸张
研究或说明的物理问题 声音的产生
解析 (1)地毯对地面的压力很大,与地面接触的面粗糙,所以拉动时地毯受到的摩擦力非常 大,很难拉动。 (2)方案一:如图所示,从一端用圆木棒抬高地毯,移动适当的距离,然后拉着圆木棒向另一端移 动,使地毯像波浪一样运动,便可用较小的力将地毯向前移动。
方案二:从地毯一端将地毯卷成一个圆柱体,向前滚动,滚动一定的距离后再展开。 (3)方案一,可行度较高,并能向前移动任一距离。 方案二,因地毯很长,卷起后可能推不动,同时每次只能移动一定的距离。
(8)直升机轮胎上有花纹(直升机起落架与平 增大摩擦(帕斯卡原理)
衡翼间有液压机)
(关于直升机本身结构的描述与知识相对应且正确即可)
解析 “它采用单旋翼、涵道尾桨”,利用的是“流体流动速度越大压强越小”的规律产生 向上的升力,使直升机起飞;“快速爬升”,说明竖直方向直升机受到的升力大于重力;“空机 质量较小,灵活度高”,原因是质量小惯性小,运动状态容易改变;在丙图中,“发射火箭”利用 了力的相互性。
I 0.015A
R=R总-R0=500 Ω-400 Ω=100 Ω 根据R和F的关系式可知:量程为0~500 N(4分) (4)测力计的显示器是由电流表改装而成,因此改进后的电路的最大电流不能超过电流表的量 程。从表格中的数据变化规律可得出当压力变大时,承受压力的电子元件的阻值会变小,电路 总电阻也变小,为了不超过改进前的电流,根据欧姆定律可得,方法一:换R0,增大R0的阻值;方法 二:换电源,减小电源电压。 (2分)
(1)为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应
1 600 ℃。
(2)锡槽中玻璃液密度
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 (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