蘇教版2023屆中考物理復(fù)習(xí)專(zhuān)題：中考物理STS熱點(diǎn)問(wèn)題歸類(lèi)例析

第頁(yè)中考物理STS熱點(diǎn)問(wèn)題歸類(lèi)例析有關(guān)STS(科學(xué)Science、技術(shù)Technology,社會(huì)Society)的中考物理試題，涉及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會(huì)生活中的重大事件和熱點(diǎn)問(wèn)題，取材廣泛，情景新穎，充滿(mǎn)時(shí)代和生活氣息，表達(dá)物理與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的聯(lián)系，著重考查收集信息和處理信息的能力、學(xué)習(xí)和遷移能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，歷來(lái)是中考命題的熱點(diǎn)。解答STS考題，首先要弄清題意，明確物理與科技、社會(huì)的聯(lián)系，知道與所求;然后利用題給信息，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析解答。解題難點(diǎn)，一是易受情景材料影響，弄不清題意;二是受題中的新名詞、新知識(shí)羈絆，思維斷片，感到無(wú)從下手;二是不能將題目化為物理間題，無(wú)法確定解題的思路與方法為掃清解題障礙，提高應(yīng)考能力，現(xiàn)將中考物理STS熱點(diǎn)問(wèn)題整合歸類(lèi)，以供復(fù)習(xí)備考參考一、物理與科學(xué)有關(guān)物理與科學(xué)的熱點(diǎn)，多為科學(xué)新發(fā)現(xiàn)、新成就或重大創(chuàng)造。考題一般具有起點(diǎn)高、落點(diǎn)低等特點(diǎn)，題給的科學(xué)知識(shí)，乍看似乎高不可攀，細(xì)究那么答案就在題干內(nèi)或用已有知識(shí)完全可以解決。要仔細(xì)審讀，避開(kāi)新名詞、新概念的干擾，抓住關(guān)鍵詞句，提取有用信息，弄清物理與科學(xué)的聯(lián)系，找出其中所蘊(yùn)含的物理問(wèn)題或規(guī)律，應(yīng)用相關(guān)知識(shí)分析解答。例1浙江大學(xué)制造出一種由碳元素組成的超輕物質(zhì)，其內(nèi)部像海綿一樣多孔隙，故名“碳海綿〞。碳海綿可用于處理海上原油泄漏事件，處理時(shí)，先用它吸收浮在水面上的原油，再通過(guò)擠壓，將碳海綿內(nèi)的原油進(jìn)行回收。此過(guò)程沒(méi)有應(yīng)用到以下“碳海綿〞性質(zhì)中的()A.保溫性能好B.易被壓縮C.能吸油但不吸水D.密度很小，能浮于海面上解析:“碳海綿〞屬于科學(xué)新成就。弄清利用“碳海綿〞處理、回收原油的原理與過(guò)程，分析其所具有的性質(zhì)，確定沒(méi)有應(yīng)用到的性質(zhì)。碳海綿“內(nèi)部像海綿一樣多孔隙〞，可“擠壓〞，說(shuō)明其易被壓縮;“碳海綿可用于處理海上原油泄漏事件〞，處理時(shí)，先“吸收〞再“回收〞原油，說(shuō)明其能吸油但不吸水;碳海綿是一種“超輕物質(zhì)〞，“用它吸收浮在水面上的原油〞，說(shuō)明其密度很小，能浮于海面上。故沒(méi)有應(yīng)用到〞保溫性能好〞的性質(zhì)。答案:A。例2人類(lèi)首次探測(cè)到的引力波是由13億光年之外的雙黑洞合并形成的。雙黑洞的初始質(zhì)量分別是太陽(yáng)質(zhì)量的29倍和36倍，合并后的黑洞質(zhì)量是太陽(yáng)的62倍。虧損的質(zhì)量以強(qiáng)大引力波的形式釋放到宇宙，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的旅行抵達(dá)地球。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.牛頓預(yù)言了引力波的存在B.雙黑洞合并過(guò)程質(zhì)量守恒C.該引力波產(chǎn)生于13億年前D.引力波只能在介質(zhì)中傳播解析:引力波是由愛(ài)因斯坦1916年預(yù)測(cè)，直至2023、2023年獲得直接觀測(cè)證據(jù)的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)。弄清引力波的成因，根據(jù)引力波的形成過(guò)程、傳播特征并結(jié)合已有知識(shí)分析解答。牛頓的引力理論只涉及宇宙間的物體，大到天體，小到塵埃，都存在相互吸引的力，并沒(méi)有預(yù)言引力波的存在;“雙黑洞的初始質(zhì)量分別是太陽(yáng)質(zhì)量的29倍和36倍，合并后的黑洞質(zhì)量是太陽(yáng)的62倍〞，說(shuō)明雙黑洞合并過(guò)程中質(zhì)量是不守恒的;“引力波是由13億光年之外的雙黑洞合并形成的〞，說(shuō)明雙黑洞合并時(shí)產(chǎn)生的引力波的位置到地球的距離為13億光年，即該引力波產(chǎn)生于13億年前;引力波在空間的傳播方式與電磁波類(lèi)似，以光速傳播且不需要介質(zhì)。答案:C。例32023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管(LED)〞的美國(guó)和日本的三名創(chuàng)造者。紅色、綠色發(fā)光二極管在20世紀(jì)中葉已經(jīng)問(wèn)世，但直到藍(lán)色發(fā)光二極管創(chuàng)造后，發(fā)光二極管能被用于照明，產(chǎn)生白色光源。正如授獎(jiǎng)聲明中所說(shuō):“白熾燈照亮了20世紀(jì)，LED燈那么點(diǎn)亮了21世紀(jì)。〞(1)為什么紅色、綠色、藍(lán)色發(fā)光二極管都問(wèn)世后，發(fā)光二極管才能被用于照明?(2)請(qǐng)從能量轉(zhuǎn)化角度提出一個(gè)與LED有關(guān)的問(wèn)題并答復(fù)?問(wèn)題:?答復(fù):。解析:藍(lán)色發(fā)光二極管屬科學(xué)的重大創(chuàng)造。光的三原色是紅、綠、藍(lán)，這三種色光混合后形成白光;LED消耗電能，工作時(shí)發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化為光能。(1)紅光、綠光、藍(lán)光混合后可以產(chǎn)生白光。(2)問(wèn)題:LED光源在工作時(shí)能量如何轉(zhuǎn)化?答復(fù):把電能轉(zhuǎn)化為光能?！緶睾炋崾尽坑嘘P(guān)物理與科學(xué)的熱點(diǎn)的STS考題，素材一般源于國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)等，考查相關(guān)物理知識(shí)的綜合應(yīng)用，如巨磁效應(yīng)、六沖程內(nèi)燃機(jī)、半導(dǎo)體制冷、超導(dǎo)限流器等。二、物理與技術(shù)有關(guān)物理與技術(shù)的熱點(diǎn)，多為科學(xué)技術(shù)在生活、生產(chǎn)以及航空航天等領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)例。要仔細(xì)審讀，從題給文字、圖表材料中獲取有用信息，弄清物理與技術(shù)的聯(lián)系，找準(zhǔn)所考查的知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)用相關(guān)知識(shí)分析解答。例4如圖1甲是中國(guó)自主研制的首列永磁動(dòng)力單軌列車(chē)，其亮點(diǎn)是列車(chē)可以小角度轉(zhuǎn)彎，安裝有高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)和制動(dòng)發(fā)電裝置。甲乙丙圖1(1)當(dāng)列車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，水平輪胎發(fā)生形變，起到導(dǎo)向和穩(wěn)定作用，如圖1乙是輪胎與接觸面的平面圖，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出輪胎對(duì)接觸面壓力的示意圖。(2)當(dāng)高壓細(xì)水霧系統(tǒng)中水槍工作時(shí)，水對(duì)噴孔的壓強(qiáng)p=10Mpa，水霧噴出的速度v≥10m/s，假設(shè)噴孔的總面積S=5×10-5m2(3)列車(chē)制動(dòng)減速的過(guò)程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和內(nèi)能。當(dāng)列車(chē)在平直軌道上制動(dòng)減速時(shí)，電能W1與內(nèi)能W2之比為9:16，如圖1丙是機(jī)械能的變化量△W與速度變化量△v的關(guān)系圖象。假設(shè)列車(chē)從72km/h開(kāi)始減速，轉(zhuǎn)化的電能可供總功率為1000W的照明燈正常發(fā)光1h，那么列車(chē)的速度會(huì)減小到多少千米/時(shí)?解析:永磁動(dòng)力單軌列車(chē)應(yīng)用到許多科學(xué)技術(shù)。弄清轉(zhuǎn)彎、水槍、制動(dòng)發(fā)電的原理，綜合應(yīng)用力學(xué)和電學(xué)的相關(guān)知識(shí)分析解答。(1)輪胎對(duì)接觸面壓力的作用點(diǎn)是輪胎與接觸面的接觸點(diǎn)，方向垂直于接觸面向里，過(guò)作用點(diǎn)作垂直于接觸面向左的線(xiàn)段，畫(huà)箭頭表示力的方向，如圖2所示。(2)水對(duì)噴孔的壓力:當(dāng)水霧噴出的速度v=10m/s時(shí)，水槍的功率最小，那么水槍的功率至少為:(3)列車(chē)減速時(shí)轉(zhuǎn)化的電能:由電能與內(nèi)能的關(guān)系可知，此過(guò)程中轉(zhuǎn)化的內(nèi)能:列車(chē)減少的機(jī)械能:由圖象可知，此時(shí)列車(chē)減小的速度:故列車(chē)的速度會(huì)減小到:例5圖3所示的“無(wú)人機(jī)〞(多功能飛行器)具有4個(gè)旋翼，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電進(jìn)行操控，其在拍攝調(diào)查、無(wú)人配送等方面具有廣闊的前景。(1)起飛時(shí)，增大四個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，使吹向下方的風(fēng)量增加，無(wú)人機(jī)就會(huì)上升，這是因?yàn)榱Φ淖饔檬恰Ｔ诳罩酗w行時(shí)，只要增加側(cè)兩個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速，就能使無(wú)人機(jī)右側(cè)抬升，向左傾斜飛行。(2)假設(shè)該機(jī)在30秒內(nèi)勻速豎直上升120米進(jìn)行空中拍攝，那么它飛行的速度是多少米/秒?(3)該機(jī)一個(gè)旋翼的電動(dòng)機(jī)額定功率為30瓦，額定電壓為15伏，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)的電流為多少安?(4)該機(jī)所需的能量是由一塊輸出電壓為15伏、容量為5000mA·h的電池提供。假設(shè)電能的80%用于飛行，飛行時(shí)的實(shí)際功率為100W,那么該機(jī)最多能飛行多少時(shí)間?解析:軍用和民用無(wú)人機(jī)廣泛應(yīng)用于軍事(偵察、作戰(zhàn))、森林防火、電力、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。綜合應(yīng)用力學(xué)和電學(xué)知識(shí)分析解答。(1)旋翼向下吹風(fēng)，無(wú)人機(jī)上升，這是因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?根據(jù)流體壓強(qiáng)和速度的關(guān)系可知，流速越大，壓強(qiáng)越小，要使無(wú)人機(jī)右側(cè)抬升，需要增加右方的風(fēng)量，減小右方的壓強(qiáng)，故應(yīng)增加右側(cè)兩個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速。(2)飛行速度:(3)通過(guò)的電流:(4)電池儲(chǔ)存的能量:飛行的能量:最多能飛行的時(shí)間:【溫馨提示】有關(guān)物理與技術(shù)的熱點(diǎn)的STS考題，多為綜合應(yīng)用題，素材一般源于對(duì)科學(xué)技術(shù)開(kāi)展有重大影響或突破的科技大事件、我國(guó)在某領(lǐng)域具有領(lǐng)先地位的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用等，考查相關(guān)物理知識(shí)的綜合應(yīng)用，如遼寧艦、“蛟龍?zhí)枿曒d人深潛器、“天宮二號(hào)〞空間實(shí)驗(yàn)室、神舟十一號(hào)飛船、“墨子號(hào)〞世界首顆量子衛(wèi)星、新型飛行器(美國(guó)最新的SR―72高超音速飛行器、地效翼船)、世界上最大的太陽(yáng)能飛機(jī)“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)〞、火星探測(cè)等。三、物理與社會(huì)有關(guān)物理與社會(huì)的熱點(diǎn)，多為涉及民生的重要生存、衣食住行、搶險(xiǎn)救災(zāi)、國(guó)際平安等社會(huì)各方面廣泛關(guān)注的一些話(huà)題或事件。要仔細(xì)審讀，分析處理題給信息，弄清物理與社會(huì)的聯(lián)系，將社會(huì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題，應(yīng)用相關(guān)物理知識(shí)分析解答。例6閱讀短文，答復(fù)以下問(wèn)題:空氣凈化器由于霧霾天氣的增多，空氣凈化器逐漸走入家庭，其工作過(guò)程(如圖4甲)是:臟空氣進(jìn)入凈化器時(shí)，灰塵被正電鎢絲放電而帶上正電，流到負(fù)電格柵板時(shí)，帶電灰塵被吸附。此后經(jīng)過(guò)活性炭層時(shí)，化學(xué)有毒氣體被吸附，排出空氣的污染物濃度大幅降低，屢次循環(huán)后變成潔凈空氣。潔凈空氣量(CADR)是反映其凈化能力的性能指標(biāo)，CADR值越大，其凈化效率越高。利用CADR值，可以評(píng)估其在運(yùn)行一定時(shí)間后，去除室內(nèi)空氣污染物的效果。按以下公式計(jì)算CADRCADR(:房間容積;:空氣凈化器使房間污染物的濃度下降90%運(yùn)行的時(shí)間)其銘牌如下表:(1)負(fù)電格柵板吸附灰塵的原理是。(2)取出使用一段時(shí)間后的活性炭，可以聞到刺激性的氣味，說(shuō)明分子在。(3)某房間的使用面積為18m2，高度是3m，此空氣凈化器(填“能〞或“在1小時(shí)內(nèi)使房間污染物濃度下降90%。(4)可變電阻是制作二氧化碳傳感器的常用元件，圖4乙所示為其控制電路，電源電壓保持6V恒定，R1為可變電阻，其阻值隨二氧化碳濃度變化如圖4丙所示，R0為定值電阻，當(dāng)濃度為0.031%時(shí)，電壓表示數(shù)為1V，那么R0阻值為Ω;當(dāng)電壓表示數(shù)大于3V時(shí)，二氧化碳濃度大于%，此時(shí)空氣凈化器會(huì)自動(dòng)報(bào)警。解析:空氣凈化器(空氣清潔器)能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物(一般包括PM2.5、粉塵、異味、甲醛之類(lèi)的裝修污染、細(xì)菌等)，有效提高空氣清潔度。弄清空氣凈化過(guò)程及其工作原理，綜合應(yīng)用CADR公式及熱學(xué)、電學(xué)相關(guān)知識(shí)分析解答。(1)由圖甲可知，正電鎢絲使灰塵帶正電，因異種電荷相吸引，故負(fù)電格柵板能吸附灰塵的原理是異種電荷相互吸引。(2)取出活性炭，可以聞到刺激性的氣味，說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)。(3)房間體積;由表中數(shù)據(jù)可知，潔凈空氣量CADR=138m3/h使房間污染物濃度下降90%的時(shí)間:故能在1小時(shí)內(nèi)使房間污染物濃度下降90%。(4)由電路圖可知，R1、R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端電壓。由圖象可知，當(dāng)濃度為0.031%時(shí)，R1=50Ω，此時(shí)電壓表示數(shù)為1V，那么R0的阻值:當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，R1的阻值:由圖象可知，此時(shí)二氧化碳濃度為0.035%。所以當(dāng)電壓表示數(shù)大于3V時(shí)，二氧化碳濃度大于0.035%，空氣凈化器會(huì)自動(dòng)報(bào)警。例7如圖5甲所示是一那么公益廣告，濃濃的孝心滲透著社會(huì)主義核心價(jià)值觀。小妮給爺爺網(wǎng)購(gòu)了一臺(tái)電熱足浴器，其銘牌的局部參數(shù)如圖5乙所示，足浴器某次正常工作時(shí)控制面板顯示如圖5丙所示。求:甲乙丙圖5(1)此時(shí)足浴器的工作電流;(計(jì)算結(jié)果保存一位小數(shù))(2)足浴器裝入最大容量初溫為22℃(3)上述加熱過(guò)程耗時(shí)16min，該足浴器的熱電效率。解析:利用銘牌和控制面板的有用信息，綜合應(yīng)用力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)相關(guān)知識(shí)分析解答。(1)根據(jù)圖丙的控制面板上500W指示燈亮可知，此時(shí)足浴器的電功率P=500W;由圖乙可知，足浴器的額定電壓U=220V。那么足浴器正常工作的電流:(2)足浴器最大容量:足浴器中水的質(zhì)量:水吸收的熱量:(3)足浴器消耗的電能:足浴器的熱電效率:例8文明出行，人人有責(zé)。近年來(lái)，因不遵守交通法規(guī)而造成的平安事故時(shí)有發(fā)生。(1)開(kāi)車(chē)打電話(huà)、玩手機(jī)發(fā)生車(chē)禍的風(fēng)險(xiǎn)比正常駕駛高4倍以上。司機(jī)開(kāi)車(chē)時(shí)，常因發(fā)現(xiàn)意外情況而緊急剎車(chē)。司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況到操縱制動(dòng)器所需要的時(shí)間叫反響時(shí)間;汽車(chē)在司機(jī)的反響時(shí)間里以原來(lái)速度行駛所通過(guò)的距離叫反響距離;制動(dòng)剎車(chē)后，汽車(chē)?yán)^續(xù)前行的距離叫制動(dòng)距離。假設(shè)某司機(jī)在平直公路上以72km/h的速度邊看微信邊勻速行車(chē)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方路面50m處有障礙物時(shí)，他立即采取相應(yīng)的剎車(chē)措施。據(jù)相關(guān)部門(mén)測(cè)定，司機(jī)正常反響時(shí)間約0.6s，而邊看微信邊開(kāi)車(chē)，反響時(shí)間會(huì)變?yōu)檎７错憰r(shí)間的3倍。該車(chē)以不同速度行駛時(shí)制動(dòng)距離見(jiàn)下表:請(qǐng)結(jié)合表中數(shù)據(jù)及圖6，計(jì)算該車(chē)假設(shè)按原運(yùn)動(dòng)方向行駛能否在撞上障礙物前停下。(2)車(chē)輛超載容易導(dǎo)致交通事故。①現(xiàn)有一輛核準(zhǔn)載重為7t，車(chē)廂體積為8m3的貨車(chē)。假設(shè)該車(chē)裝滿(mǎn)沙子，試通過(guò)計(jì)算判斷該車(chē)是否超載?(=1.6×103kg/m3②請(qǐng)你從力學(xué)角度說(shuō)明超載的一項(xiàng)危害。(3)由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測(cè)試儀被廣泛用來(lái)監(jiān)測(cè)酒駕，傳感器R1的阻值隨酒精氣體濃度的變化如圖7甲所示，工作電路如圖7乙所示，電源電壓恒為12V，定值電阻R2=30Ω。①被檢測(cè)者未喝酒時(shí)，R1=Ω。②被檢測(cè)者酒精氣體濃度為0.8mg/mL時(shí)，電流表的示數(shù)為多少?③現(xiàn)在公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)為0.2mg/mL(酒精氣體濃度≤0.8mg/mL，當(dāng)電壓表示數(shù)為4.8V時(shí)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明被檢測(cè)司機(jī)是否酒駕?解析:超速、超載、酒駕已成為交通運(yùn)輸中的三大“殺手〞。弄清“三個(gè)距離〞(反響距離、制動(dòng)距離與汽車(chē)距障礙物距離)的關(guān)系、車(chē)速與制動(dòng)距離的關(guān)系、傳