中考物理复习第27讲综合能力专题PPT课件

这是一份中考物理复习第27讲综合能力专题PPT课件，共54页。PPT课件主要包含了学法指导，例题精选，便于测量力臂大小，2×107，限时训练，×104，电磁波，优化提升，实验设计题，ρ水gV排等内容，欢迎下载使用。

综合能力题是新课标改革中很多省、市物理中考的标志题型。题目往往以最新的科技前沿技术或者社会的新事物为载体，考查学生综合应用知识、科学探究、创新意识和实践能力。教师在指导学生复习过程中可以适当引导学生多关注社会动态或者新科技技术。这类试题的形式通常有实验设计、阅读研究、问题探究、解释现象等，本专题将从上述几类题型进行分类复习。通过教师的指导与考生在练习中的反思，掌握综合能力题的解题思维与方法。
(1)设计实验。通常要仔细看清给出了哪些器材，明确要设计什么实验，涉及什么原理，可以观察到什么现象，能够归纳出什么结论；同时还要仔细看清题目有没有规定只能在所给出的器材中选择相关器材进行设计等。(2)阅读研究。通常要认真阅读所给出的材料，依据材料所提供的信息去分析、归纳，甚至还可以通过计算、推演，找出解决问题的方法，而要解决的问题肯定与给出的材料有关。
(3)问题探究。通常是从问题出发，逐步挖掘、分析解决问题所依问题探究类的考题，或是从问题出发，逐步挖掘、分析解决问题所依赖的条件，从而找出解决问题的方法逻辑推理类的考题。(4)现象解释。首先要明确该现象属于哪类问题，如可以分为声现象、光现象、力现象、热现象、电磁现象等，再用相应的物理知识加以解释。
【例题精选】1．(2020·长春市)小明根据杠杆平衡条件在家测量某液体的密度，其装置放在水平面上。如图所示，轻质杠杆OA和BC垂直固定在一起，BC压在电子秤上，O为支点，且测量过程中O点和C点位置保持不变。(1)调节杠杆OA在水平位置平衡，其目的是____________________。(2)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水，用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上，记录此时电子秤的示数为m，测量悬挂点D到O的距离为L1。
(3)取下装水的矿泉水瓶，将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体，用细线将矿泉水瓶悬挂在D点。此时电子秤的示数小于m，则待测液体的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度，向________(选填“左”或“右”)移动悬挂点的位置，直到电子秤的示数仍为m，测量此时悬挂点到O的距离为L2。(4)待测液体密度的表达式为ρ液＝________(水的密度用ρ水表示)。(5)若考虑矿泉水瓶的质量，测量结果为ρ′液，则ρ′液________ρ液(选填“＞”“＜”或“＝”)。
分析：比较不同物质的吸热能力，需要用控制变量的研究方法。因此在实验过程中应保证两种物质的质量和初温相同。第二种实验方法的设计，可以让两种物质升高相同的温度，通过比较两种物质的加热时间来比较吸热能力。
2．阅读短文，回答问题。空气能热水器 随着科技的发展，现在人们常用空气能热水器来冲凉洗澡，如图27－2是“美的”空气能热水器。空气能热水器内有一种吸热介质——冷媒。“冷媒”作为空气能热水器热的“搬运工”，能把外界的热搬到空气能热水器的内部。液态的冷媒温度低于零下20 ℃，与外界存在着温差。因此，冷媒可吸收外界空气的热能，在蒸发器内部转化为气态①，然后通过空气能热水器中压缩机的工作，使气态冷媒的温度升高，温度较高的冷媒通过冷凝器时从气态转化为液态②，同时释放出大量的热量，被水箱中的储备水吸收，使水温升高，从而达到制热水的目的。空气能热水器所消耗的电能仅是带动压缩机工作，由于大量空气中的热能进入系统，所以它得到的能量是压缩机消耗电能的3倍以上。某品牌空气能热水器技术参数如下表：
划线部分： 因此，冷媒可吸收外界空气的热能，在蒸发器内部转化为气态① 温度较高的冷媒通过冷凝器时从气态转化为液态②
(1)试写出文中画线部分的两个物态变化的名称：①____________ ②____________。(2)空气能热水器中水的内能增加是能量的________(选填“转移”或“转化”)。(3)某家庭每天需要用60 ℃热水200 kg，若水的初温是10 ℃，则水吸收的热量为__________J。[水的比热容c水 ＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)该家庭使用空气能热水器提供热水，若空气能热水器得到的能量是压缩机消耗的电能的3倍，则每天需要消耗的电能是________度。(保留一位小数)(5)分析该技术参数表，可知该空气能热水器正常工作时的电流为________A。
分析：本题是阅读材料理解题，要求学生通过阅读文字材料和看图表理解知识内容，并能回答与材料提供的知识相关的问题。本题的阅读材料对空气能热水器的原理进行了阐述，结合文字和图表信息，利用水吸热公式Q＝cmΔt和电学公式进行简单的计算。
1．(2019·湘潭市)如图甲所示为某实验室的自动除湿器，除湿器中的压缩机是整个系统的核心，除湿器的动力，全部由压缩机来提供。除湿器内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图乙所示。控制电路中的电源电压U1＝12 V，调控电阻R0的阻值范围为 0～1 000 Ω，R为装在除湿器内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度(空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH)变化的图象如图丙所示，L为磁控开关，当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20 mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2＝220 V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。问：
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成________能；当S接通时，可判断出图乙中线圈上端P的磁极是________极。(2)由图丙可知，湿敏电阻R的阻值随着相对湿度的增加而变________；若实验室内部的相对湿度为60%RH，此时湿敏电阻R的阻值为________Ω。
(3)因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在45%RH以内，则调控电阻R0的阻值不能超过多少？(4)若除湿过程中工作电路的总功率为1 100 W，工作电路的电流为多少？已知保护电阻Rg＝2 Ω，如果除湿器工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的，则1 h内Rg消耗的电能是多少？
(3)500 Ω (4)5 A　9×104 J
2．(2020·易杰原创)阅读短文，回答问题。无人机施药技术如图所示，由中航618所开发的农用无人机载高功效农药施药技术，让众多农民朋友领略了现代高科技的神奇力量。该小型无人机具有自动规划航线，作业高度低，高效环保，避免近距离接触农药导致的健康危害等优点。不仅适用于水稻，也广泛适用于甘蔗、玉米、棉花、蔬菜等各种农作物及林业药物的喷施。已知无人机的部分参数如下：
(1)无人机有4只宽大的脚，其目的是_________________________，已知每只脚的底面积是200 cm2，若满载静止在地面上时，地面受到的压强是________Pa。(g取10 N/kg)(2)使小型无人机上升的力的施力物体是________，这种无人直升机________(选填“能”或“不能”)在月球上起飞。(3)已知一架无人直升机每分钟可完成施药2亩，则正常工作施药4亩时需消耗汽油的体积为________L。
增大受力面积，减小压强
(4)满载状态的无人机以正常航速竖直向上匀速航行时，向上的力对无人机做功的功率为________W；由于操作错误，正在上升的无人机突然失去动力，但是并没有立即落下，而是继续上升一段距离，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
失去动力后，由于惯性，无人机保持原来的运动状态继续向上运动一段距离，当速度减小为0时，由于重力的作用将下落
(1)人们是利用遥控器通过________传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为________ km。(2)小轿车在高速公路上限速120 km/h。如图27－4甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5 m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？______(选填“是”或“否”)。
1．将你一只手的食指浸入水中，你会感受到浮力的作用吗？你想知道食指所受的浮力大小吗？请从下图提供的实验器材中选择合理的实验器材，设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案，并完成填空。(已知水的密度是ρ水)
方案一：(1)写出你需要用到的实验器材：__________(填写器材对应的字母)。 (2)测量或记录的物理量及其符号：______________________________________________。(3)食指所受浮力大小的表达式：F＝____________。
食指浸入水中排开水的体积V排
方案二：(1)写出你需要用到的实验器材：____________(填写器材对应的字母)。 (2)测量或记录的物理量及其符号：______________________________________________。(3)食指所受浮力大小的表达式：F＝____________。
小桶的重力为G1，小桶和食指浸入水中时排开的水的总重力G2
2．(2020·天津市)“停课不停学”期间，小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后，想用家中可用器材(如图所示)，测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案。要求：(1)写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；(2)写出鸡蛋密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
3．(2020·丹东市)小明用图甲所示的电路，做伏安法测定值电阻实验。(1)按图甲连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片后，电流表示数为0.3 A，此时电压表的示数如图乙所示，则定值电阻Rx的阻值为________Ω。(2)为了使测量结果更准确，小明进行了多次测量，记录了每次测量中电压表和电流表的数值，计算出每次测量所对应的Rx的阻值，再求Rx的________。
(3)小明又设计了另一种测量电阻Rx的方案，电路图如图丙所示，电路中定值电阻R0的阻值已知，电源电压未知。请你完善下列相关操作步骤，并写出电阻Rx的表达式。①断开S1，闭合S、S2，用电压表测________两端电压，读出电压表示数为U1；②__________________________ (填各开关的状态)，用电压表测Rx两端电压，读出电压表示数为U2；③电阻Rx的阻值表达式为Rx＝________(用U1、U2、R0表示)。
断开开关S2，闭合开关S、S1
(4)小明在完成实验后，利用图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L的额定功率。电路中定值电阻R0的阻值已知，电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。请你完善下列相关操作步骤，并写出小灯泡L的额定功率的表达式。①断开S2，闭合S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为________，小灯泡L正常发光；②断开S1，闭合S、S2，_______________________________，读出电流表示数为I1；③断开S1，闭合S、S2，调节滑片至最左端，读出电流表示数为I2；④小灯泡的额定功率的表达式为P额＝____________________ (用I额、I1、I2、R0表示)。
保持滑动变阻器的滑片的位置不变
4．(2020·徐州市)阅读短文，回答文后问题地基沉降 建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题，意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层，岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒，土粒很坚硬，很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。
如图甲所示，土由土粒和土粒间的孔隙构成，土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比，与坚固的岩石层不同，外加压力时，土粒会发生移动。重新排列、靠紧，土的体积就变小了，如图乙所示，房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩，就造成了房屋的地基沉降，因此在建造房屋之前要勘测地层，预估地基的沉降量。(1)从土的构成看，土被压缩的体积可以认为等于_______减小的体积。
(2)在一次建造房屋前的地层勘测中，从上层中取一些土作为样本，烘干后测得密度为1.8×103 kg/m3，已知土粒的密度为2.7×103 kg/m3，则土的孔隙比为__________。(3)对上述样本土进行压缩试验，得到孔隙比和所加压强的数据如表所示，请在图丙坐标图中画出e－p关系图象。(4)若该房屋的重力为1×107 N，地基面积为40 m2，下方土层厚度为6 m。请根据以上数据，预估地基的沉降量为______m。
5．阅读短文，回答问题。 路灯给我们夜晚的生活带来方便。风光互补路灯兼具了风力发电、太阳能发电两者的优势，它同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，如图所示。太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。蓄电池是一个化学电源，其充电与放电过程是一种可逆的化学反应。太阳能电池板可以将电能转化为化学能储存至蓄电池中，在夜间供路灯照明使用。下表是某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积。
(1)能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行了分类，太阳能和风能都属于____________(选填“二次”“可再生”或“不可再生”)能源。(2)白天太阳能电池板把接收到的太阳能转化成电能储存在蓄电池内，到晚上再把______能转化成电能为路灯供电。蓄电池充满电可存储_______kW·h的电能。(3)利用风力发电时，是将________能转化为电能。(4)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1 000 W时，该太阳能电池板的输出功率为______W。
6．(2020·盐城市)阅读短文，回答问题：卡门涡街现象 2020年5月5日，虎门大桥的桥体异常振动引发了大家的关注，专家认为这是由卡门涡街现象引起的。 如图甲所示，在一定条件下，流体流过阻碍物时，会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡①、②、③、④……这一现象叫卡门涡街现象。产生旋涡的一侧流速快，另一侧流速慢，交替形成大小不同的压力，使阻碍物产生有规律的振动，即涡振。涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关，其关系f＝k(k为常数)。据分析，桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4 m高的防撞板后，在特定风环境条件下产生了振幅较大的涡振现象。
工业上常用的流量计也是利用卡门涡街现象制成的。在管道中放入装有电子设备的阻碍物，当流体通过时，装有电子设备的阻碍物发生涡振，输出与涡振频率相同的电压信号，通过频率公式得到流速大小，最终输出流体的流量，流量为单位时间内流体通过管道横截面的体积。(1)下列过程不可能产生卡门涡街现象的是________(选填字母)；A．河水流过礁石　　 B．空气通过树木　 C．篮球撞击篮板　 　 D．云层飘过山峰(2)流体流过阻碍物，当上侧产生涡旋时，阻碍物________侧受到压力大；(3)若图甲中相同时间内产生的旋涡增多，说明流体的流速变________；
(4)安装防撞板后，增大了桥体的____________，使得相同风速下桥体的涡振频率________(选填“增大”或“减小”)；(5)某水管的横截面积为S，阻碍物的特征宽度为d，水流通过阻碍物时输出的电压信号如图乙所示。如不考虑阻碍物对流速的影响，则管道中水的流量Q和t0之间的关系图象为图中的________(选填字母)。
7．(2020·扬州市)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，如图所示。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”的燃料储备量达到了13 000 吨，若以20节航速航行，每天大约消耗1 100吨燃料。下表为歼－15主要参数：(g取10 N/kg)
(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105 kW，速度为36 km/h，则航母的牵引力为________N，经过2 h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12°，舰载机起飞时飞行仰角约为14°，这样设计的目的是____________________________________________。
2.469 6×107
舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞
8．夏天我们经常使用电风扇，电风扇吹出风的强度与什么因素有关？对此小明提了两个猜想，并利用玩具电风扇来进行探究。猜想一：电风扇吹出风的强度与距离电风扇的远近有关。猜想二：电风扇吹出风的强度与扇叶的转速有关。
为证实上述猜想，小明同学设计了如图27－11甲所示装置：将纸板B固定在支架上，纸板A与轻杆固定后悬挂在纸板B上的转轴O处，纸板A和轻杆可绕转轴O自由摆动，将电风扇放在左侧正对纸板A。图中s是纸板A自然下垂时(虚线)到电风扇的水平距离，θ是纸板A向右摆动稳定后轻杆与竖直方向的夹角，θ越大，说明电风扇吹出风的强度越强。
(1)探究猜想一：保持电风扇的转速不变，移动电风扇，使s分别等于0.3 cm、0.5 cm、0.7 cm、0.9 cm，在纸板B上分别标下纸板A稳定时轻轩的位置a、b、c、d，如图27－11乙所示，可知猜想一是________(选“正确”或“错误”)的。
(2)探究猜想二：小明同学将一个滑动变阻器与电风扇的电动机________(选填“串联”或“并联”)，在探究过程中，还要保持______________________不变。(3)你认为电风扇吹出风的强度还可能与_______________________________有关。(写出一个合理的答案)
风扇扇叶的大小或硬度
9．(2020·广州市)小明想探究图甲中的膜被不同粗细的针(如表)刚刺破时所受压强是否相等。A针对膜的压力F随时间变化，膜刚被刺破时，压力达到最大值，F－t图象如图乙所示。(1)膜刚被刺破时，A针对膜的压力FA为________N，压强pA为________Pa。(2)t1至t2这段时间，A针对膜的压强是________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)B针刚刺破图甲中的膜时，测得针对膜压力为3.5 N，此时B针对膜的压强为pB，则pA______pB(选填“＞”“＜”或“＝”)。
10．(2020·苏州市)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。(1)小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想________(选填序号)。(2)为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如图所示实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是________(选填“正确”或“错误”)的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是________(选填“正确”或“错误”)的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与________________有关，与浸入液体的深度_________。②接下来根据A、D、E________(选填“能”或“不能”)对猜想2进行验证。③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8 N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是___________________________________。
没有测量出此时瓶子(含有沙子的)重力
11．(2020·仙桃市)为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω，电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω。(1)实验前，滑动变阻器的滑片应移到________(选填“A”或“B”)端。(2)小明首先用5 Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是________(选填字母)。A．开关断路B．滑片接触不良C．电阻断路D．电流表短路
排除故障后，小明根据实验数据在图乙中描点，则阴影部分的面积表示____________，其数值为________。(3)第2次实验中，他将5 Ω电阻换成10 Ω，如果滑片仍然停留在第1次实验的位置，小明应向________(选填“A”或“B”)端移动滑片，同时，眼睛应注视____________(选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”)。(4)只用30 Ω的滑动变阻器________(选填“能”或“不能”)直接完成5次实验。(5)该实验电路还可以完成_____________________________实验。(写一个)
测电阻的电功率(答案合理即可)
12．(2020·湘西土家族苗族自治州)如图所示，我们乘坐的公共汽车上都配有这种破窗锤，它的作用是在有意外发生时可以敲破车窗玻璃，帮助乘客逃生。为什么把破窗锤的一端设计得很尖锐？请你用所学物理知识解释一下。
答：破窗锤的敲击端做成锥状，减小了受力面积，在压力一定时，可以增大压强，更容易打破玻璃。
答：甲。由于m甲＞m乙，故G甲＞G乙，球在下落过程中，球的速度达到最大值时，球受到的重力等于受到的弹力，甲的重力大于乙的重力，所以甲受到的弹力大于乙受到的弹力，甲弹簧发生的弹性形变大于乙弹簧发生的弹性形变。
13．(2020·安顺市)如图所示，将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面，甲、乙两钢球(m甲＞m乙)正对弹簧从同一高度h同时自由下落，两球接触弹簧并向下压缩弹簧。请回答问题：当各自速度达到最大值的位置时，哪个球使弹簧形变程度更大？
14．(2020·广州市)电磁铁通电后，小磁针 N极转至图甲所示位置，此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。(1)电磁铁甲端应为N极还是S极？(2)以点表示铁块，在图乙方框内画出铁块受到的摩擦力。
答：(1)根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断电磁铁的右端是S极，左端是 N极，如图甲所示；(2)电磁铁具有磁性，吸引铁块，铁块保持静止状态，但是有水平向右运动的趋势，根据静止的物体受到平衡力作用，所以铁块受到水平向左的摩擦力，如图乙所示。