中考物理二轮复习专题突破第28讲跨学科实践课件

这是一份中考物理二轮复习专题突破第28讲跨学科实践课件，共58页。PPT课件主要包含了限时训练，物体间力的作用，是相互的，如下图所示，优化提升，5×103，运动状态，如下表所示，钢梁能承受的最大，电磁感应等内容，欢迎下载使用。

第28讲　跨学科实践专题
　2022版的义务教育物理课程标准中，“跨学科实践”内容包含了“物理学与日常生活”“物理学与工程实践”和“物理学与社会发展”三大部分。设及的内容具有跨学科性和实践性特点，与日常生活、工程实践及社会热点问题密切相关。这部分内容的设计旨在发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决问题的综合能力、动手操作的事件能力，培养学生积极认真的学习态度和乐于实践、敢于创新的精神。
广东省考物理试卷中，题目考查方式非常灵活多样、创新，对发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决问题的能力、动手操作的能力等培养起到了很好的指导作用。
【例题精选】 1.在低碳环保的时代背景下，在国家“碳达峰”的政策指引下，我国新能源的开发正取得良好的效果，其中抽水蓄能电站的建设给电网的稳定带来一定的保证。抽水蓄能电站枢纽由上水库、输水系统变电站、下水库等工程组成(如图所示)。当水从上水库倾泻而下，可驱动发动机转动发电。在此过程中，能量转化的顺序为(　　)A.动能→重力势能→电能B.重力势能→电能→动能C.电能→重力势能→动能D.重力势能→动能→电能
分析：本题属于“物理学与社会发展”专题内容，了解新能源的开发与利用对社会发展的影响。随着社会的发展和石油等传统能源的逐渐耗尽，只有不断开发新能源，例如太阳能、核能以及水能的高效利用，才能适应时代的发展和人类的长期需求。水电站利用水的重力势能转化为动能，驱动发电机发电。答案：D。
2.骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图是小明踮脚时的示意图，脚掌前端是支点，人体受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是动力。已知小明的质量为60 kg，假设图中阻力臂是动力臂的一半，他在l分钟内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中重心抬升高度是5 cm。请分析回答：(1)此时脚掌相当于　　　　杠杆。 (2)根据图示，计算小腿肌肉对每只脚的拉力为多大？(3)计算小明踮脚过程中克服重力做功的功率为多大？
分析：本题属于“物理学与日常生活”专题内容，人体的各个部分都体现了物理知识，其中杠杆的应用就是比较常见的一部分。人的脚部，走路时，前脚掌相当于支点，小腿肌肉产生动力，把整个人往上提升，属于省力杠杆。类似的人体结构就是手臂、脖子和腰部等。本题考查了杠杆的分类和杠杆的平衡条件、做功公式和功率公式的综合应用。
1.(2023·武汉模拟)如图，关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是(　　)A.图甲的连接方式符合安全用电的原则B.图乙的方式使用螺丝刀试电笔接触火线，氖管不会发光C.图丙空气开关跳闸，一定是家庭电路出现短路造成的D.图丁接在该电能表上的用电器同时工作时总功率不能超过550 W
2.中国科学家创造的最新6G速度让很多网民感到惊讶：5G我还没体验上呢，就要来6G了？6G即第六代移动通信标准，也被称为第六代移动通信技术。下列说法正确的是(　　)A.6G手机间是利用超声波传输信号B.6G手机间发短信是利用电磁波传输信号C.6G手机内的芯片材料都是超导体D.6G手机通话是用电磁波传递的模拟信号
3.“司南”是最早利用地磁场指示方向的装置，如图所示，古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓”(用途)，投之于地，其柢(勺柄)指南”。则勺柄应为该磁体的　　　 (选填“N”或“S”)极。如果将青铜盘换成铸铁盘，磁勺　 　　(选填“能”或“不能”)正确指示方向。 
4.将制作好的水火箭竖直立于地面如图甲所示。用打气筒向瓶内打气，瓶内压强足够大时，瓶内的水向下喷出，水火箭竖直向上飞起。
(1)瓶内的水向下喷出而水火箭向上运动，这是因为______________　　　　　　　　　。 (2)水火箭瓶体质量为0.5 kg。当水火箭竖直上升至15 m高时，瓶体克服自身重力做功　　　 　J。 (3)图乙是水火箭发射后的速度随时间变化的图象，请选出水火箭发射后受到平衡力的时刻　　　。(选填“t1”“t2”或“t3”) 
5.(2023·扬州)同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力。如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂l。
(2)先将头向前抬起，可以减小　　　力臂。在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是　　　　　。 (3)同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变　　　　　的大小。 
6.小唐同学在跨学科融合的课程中了解到，生活中有多种发电方式。其中利用海水温差也能进行发电，海水温差发电是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的。据估算，我国南海地区的海水温差发电潜力巨大。若把南海温差发电潜力全部开发出来，三天大约可以达到发电量为4.2×1016J，按现有科技水平，这些发电量能使1×1011kg的水温度从30 ℃升高到80 ℃。(已知c水=4.2×103J/(kg·℃))求：(1)水吸收的热量。(2)烧水时，这些发电量的利用率。
解：(1)水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1×1011kg×(80 ℃-30 ℃)=2.1×1016J
一、物理学与日常生活1.(2023·广东模拟)“握手礼”是中华传统礼节之一，“新冠”疫情期间，为更符合卫生防疫要求，某班同学倡导“夸赞礼”并绘制成宣传画如图所示，图中行“夸赞礼”两位同学的面部间距d约为(　　)A.4.5 mB.3 m C.1.5 mD.0.5 m
2.2023年5月5日我国大部分地区可观测到较为罕见的“半影月食”，“半影月食”与下列哪种光现象的成因相同(　　)
3.(2023·广东模拟)小明利用如图甲所示的滑轮组，将不同的物体匀速提升1 m，图乙所示为克服物体重力做的功和拉力做的功随物重变化的柱状图，不计绳重和摩擦，物重为150 N时，小明的拉力为　　　　　N，动滑轮的重力为　　　　N；若棱长为20 cm的正方体物体重200 N，则该物体的密度为　　　　　　　kg/m3。(g取10 N/kg) 
4.(2023·成都模拟)在一次跨学科实践活动中，小李对家中常用的电热水器(图甲)进行了探究。热水器铭牌如图乙所示，工作原理图如图丙所示［已知水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)］。
(1)此电热水器处于“加热”挡工作时，双掷开关S应置于　　　(选填“1”“2”或“中间”)处。 (2)电热水器使用不当会有火灾、漏电、爆炸等安全隐患。为了保障安全，小李首先认真阅读了使用说明书，并对一些重要的注意事项作出了如下分析，你认为他的分析不合理的是　　　。 A.电热水器必须安装地线，一旦漏电可以让电流沿地线流走B.泄压阀出现滴水，一定要把它堵住，否则会发生漏电事故C.热水器内水过少会出现干烧，容易损坏电热管而引起火灾
(3)小李家的电能表上标有“1200 r/(kW·h)”字样，他断开其他用电器，只让该电热水器处于加热状态单独工作2 min，电能表转盘转过80转，若电费单价为0.6元/(kW·h)，加热33 min后即可淋浴，该过程所花电费为　　　　　元。 (4)此电热水器在加热状态下正常工作时，将内胆中50 L的水从20 ℃加热到40 ℃，用了40 min时间，则其加热效率为　　　 　%。
5.油炸食品因其口感香脆而广受喜爱，网传一锅新鲜的食用油只能使用7次，7次后其中含有的有害物质含量就会超标，这一说法是否科学，某专业团队以油品中的极性物质(一种对人体健康有害的物质，国家标准值为不超过27%)为指标进行研究。取2 kg大豆油，每次炸400 g鸡排，实验结果如表。(“8次速率”是指油炸8次过程中，极性物质含量提升的平均速率)
(1)结合实验结果说一说油炸温度对极性物质含量变化是否有影响？
答：(1)在油炸次数相同的情况下，油温变化对极性物质总量的变化影响不大，但极性物质的平均变化速率随油温升高而增大。
(2)为使实验结论更具可靠性，你认为该团队还应该做哪些研究_________________________________________________________。(举一例即可) (3)实验发现，经过27次油炸后，油中极性物质含量将超过国家食品安全标准值。油炸过程中随着次数增多，油的颜色逐渐变深，炸出的食物色泽也逐渐变深、口感逐渐变硬。关于油炸食品安全问题，请你再提出一个可探究的科学问题。
不同油品油炸7次后，油中极性物质含量是否超标
(3)油的颜色深浅是否与油中极性物质含量有关。
二、物理学与工程实践6.(2023·孝义模拟)图甲所示的是我国科技含量最高的特大型公、铁两用斜拉索桥梁——芜湖长江大桥。将大桥的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型，其他因素不变，如果只把拉索与桥塔的固定点上移，则可以(　　)A.增加动力 B.减小阻力C.增加动力臂D.增加阻力臂
7.(2023·辽宁)如图所示的是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在　　　　力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的　　　　　　　。扇车的摇柄是　　　　(填简单机械名称)。 
8.(2023·云南模拟)扇车又称风车，是汉代发明的清除糠秕(bǐ)的农机具，由车架、外壳、喂料斗及调节门等构成。传统的扬谷方法是如图甲所示的场景图：在有风的时候，将谷粒抛撒向空中，糠秕被风吹走了，而籽粒就落在了地上，这样就很好地实现了糠、粒分离。到西汉时期，出现了如图乙所示专门清除糠秕的旋转式风扇车，大大提高了人们的劳动效率，工作时手摇风扇，开启调节门，让谷物缓缓落下，谷壳及轻杂物被风力吹出机外。
(1)无论是采用“传统的扬谷”方式还是采用“扇车”分离方式，都是在风力作用下使质量不同的物体分开，其基本原理相同。力作用在质量不同的物体上时，质量小的物体运动状态　　　　(选填“容易”或“不容易”)改变，这是因为质量大的物体具有的　　　 　大。 (2)“扇车”中谷壳及轻杂物被风力吹出机外，这个现象说明力能改变物体的　　 　。 (3)风扇摇手柄设计成轮轴是为了　　　　(选填“省力”或“省距离”)。 
9.放学期间，校门口交通非常拥堵，容易发生交通事故，为保障学生过马路的交通安全，某市修建了如图甲所示的人行天桥。天桥主桥为下承式吊杆钢拱桥，横跨崇文大街。如图甲所示(钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量)与哪些因素有关？通过查阅资料作出以下猜想：
猜想一：与钢梁所受到的压力F有关；猜想二：与两个支撑柱的间距s有关。为了验证猜想，他们进行了如下实验：(1)小明首先想探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱的间距s的关系”，请你帮他设计记录实验数据的表格。
(2)图乙是小明探究“一根钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F的关系”时，画出的下垂量h与所受压力F关系的图线，根据图象可得结论___　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。(3)实验中小明发现将钢梁压制成图丙的倒“V”字形后，能承受更大的压力，请你就这一现象提出一个值得研究的猜想__________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  
两支撑柱的间距一定时，钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F成正比
压力可能与钢梁的形状有关
10.(2023·广东模拟)阅读下列短文，回答问题。龙骨水车龙骨水车亦称“翻车”“踏车”“水车”，因为其形状犹如龙骨，故名“龙骨水车”，是我国历史上的主要灌溉农具。龙骨水车由水槽、木齿轮、刮水板、木制链条等组成。如图甲、乙所示，车身是木板制成的水槽，车头和车尾各装有一个木齿轮，车尾装的是小轮，车头装的是大轮，大轮连着拐木，木制链条上装有刮板，并套在两木齿轮上。水车灌溉时，用力转动拐木，使大轮轴转动，带动槽内刮板刮水上行，倾灌于地势较高的田中。
若某龙骨水车大轮上有8根辐条，木制链条上装有60块刮水板，平均每块刮水板每次能运送0.5 kg的水。
(1)车头大轮与拐木组成了一个　　　　(填写简单机械名称)。拐木长度大于大轮半径，相当于　　　　杠杆(选填“省力”或“费力”)。 (2)要想龙骨水车运送水更快，下列做法可行的有　　　。 A.将大轮的半径做得更大　　　　　　B.增加木链条上刮片的数量C.增加大轮上辐条的数量　　　　　　D.增加小轮上辐条的数量
(3)人工插秧时，稻田里的水深3~5 cm比较合适。现有一亩地(666.7 m2)，水深为1 cm，农民伯伯需用该龙骨水车给稻田蓄水，他以20r/min匀速转动大轮，待运水稳定后，每分钟能运送　　　　kg的水。若将水蓄至4 cm深，需　　　　　min。 
(4)随着科技发展，现在常用抽水机进行浇灌工作。若用如图丙所示抽水机按第(3)小题的水深变化要求进行抽水，则工作1 h能灌溉___　　 　亩地。 
三、物理学与社会发展11.(2023·咸宁模拟)商店出售一款智能音箱，用户可以通过其智能语音控制系统以语音对话的交互方式了解天气、信息资讯，实现智能家居控制、语音购物、音频音乐播放等功能，下列说法不正确的是(　　)A.智能系统可根据用户的语音指令完成相应操作，说明声音可以传递信息B.音箱靠扬声器纸盆的振动发出声音，当接收“大点儿声”的指令后，纸盆振动加快C.音箱发出的声音是通过空气传播到人耳的D.智能音箱工作时需要连接WiFi网络，当它接收到使用者的语音指令后，通过发送电磁波来控制智能家电的
12.东风-21D是我国针对敌方航母发展的一款陆基中程反舰弹道导弹，如图是它的飞行轨迹图。在空中预警机和北斗卫星系统的支持下，它通过惯性加卫星制导的方式，可以精确命中1500 km以外的移动航母。由于东风-21D末端速度远超音速且具有机动变轨能力，拦截难度非常大，是真正的大国重器。下列说法正确的是(　　)A.发射阶段导弹的动能是由重力势能转化来的B.导弹接收卫星信号利用的是超声波C.导弹在轨道最高点时速度为0D.导弹在机动变轨阶段受到的是非平衡力
13.全球首段光伏路面在山东济南投入运营，如图甲所示，该路面可为公路照明设备供电，还能通过路面结冰检测系统，实时感知路面结冰情况，从而自动开启电力加热系统，及时除去道路冰雪，保障出行安全。
(1)道路结冰易发生交通事故，是因为汽车在结冰路面受到的_______　　　　力减小了。 (2)在未来，电动汽车可在光伏路面上移动充电，如图乙。光伏路面中的太阳能电池板产生的电流流经连续发射线圈时，产生电磁场。电动汽车在光伏路面上行驶，汽车底盘中的接收线圈中就会产生电流，并充入车载电池中。电动车接收线圈中产生电流的原理是_____　　　　　　　　　。 
14.(2023·吉林模拟)如图所示，是我国塔拉滩光伏发电园区，是全球装机容量最大的太阳能发电基地。
(1)塔拉滩海拔近3000米，当地气压　　　　标准大气压。原本荒漠化高达98.5%，光伏发电站建好后，减少了风对植被的破坏，光伏板下面变成了绿油油的草原。由于植物中含有较多的水分，水变成水蒸气要　　　　热量，有利于调节当地的气候，生态向好。 (2)太阳能是太阳内部氢原子核发生　　　　反应释放的巨大能量，太阳能是　　 　(选填“可再生”或“不可再生”)能源；太阳能电池板将太阳能转化为　　　能。由于植被的遮挡，降低了光伏发电的效率，于是牧民们就在光伏园里放羊，形成了奇特的光伏牧场。 
(3)塔拉滩的年均发电量为8×107kW·h，同样的发电量，如果采用效率为40%的火力发电机发电，需要燃烧煤　　　　　　　kg。(煤的热值的为3×107J/kg) 
15.(2023·广东模拟)图甲是长征系列火箭搭载梦天实验舱发射时的情景，火箭点火升空将实验舱送入到预定轨道后，末级火箭与实验舱分离，坠入大气层，与大气剧烈摩擦使末级火箭绝大部分烧蚀销毁。在预定轨道上实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现多次变轨，最终与“天宫号”空间站完成对接，如图乙所示。
(1)梦天实验舱加速升空过程中，重力势能　　　　，机械能_______　　　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”) (2)末级火箭与实验舱分离，掉入大气层与空气剧烈摩擦温度升高，是通过　　　　(选填“热传递”或“做功”)方式改变内能；实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现变轨，说明力的作用　　　(选填“是”或“不是”)相互的；实验舱靠近空间站过程中，以空间站为参照物，实验舱是　　　　(选填“运动”或“静止”)的。 
(3)在空间站，航天员能完成的实验是　　　。 A.探究液体压强与哪些因素有关　　　　　　B.探究浮力大小与哪些因素有关C.验证牛顿第一定律　　　　　　　　　　　D.用托里拆利实验测量实验舱的气压
16.(2023·广东模拟)阅读短文，回答问题。第五代战斗机“歼-20”“歼-20”作为中国第五代战斗机，如图甲所示，融合了全球优秀战斗机的特点，具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑，机翼的外形做成流线型，它拥有良好的大仰角升力特性，较大的瞬时攻角与滚转率，并采用先进的光传操纵系统，以光信号的形式传输信号，可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达，为解决放热难题，采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达20 km，最大航行速度达2.5倍声速
(合3 060 km/h)，最大油量为10 t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系是F=kv2，具体数据见表：(已知飞机发动机的效率是40%，航空燃油的热值为5×107J/kg，g取10 N/kg)
(1)“歼-20”飞机表面能　　　　(选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身，飞机在水平匀速飞行过程中机械能　　　　。(选填“变大”“变小”或“不变”)(不考虑燃油减小对质量的影响) (2)下列说法中不正确的是　　　。 A.飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力B.为解决雷达的散热问题，采用比热容大的液体作为冷却剂C.飞机与地面的联系采用光信号的形式传输信号D.当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时，受到平衡力的作用
(3)当飞机以400 m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率为_____　　　　　　　kW。 (4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，若该飞机的翼载为500 kg/m2，则机翼面积为　　　　m2，飞机的推重比是指飞机以最大航行速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值，则该“歼-20”飞机的推重比约为　　　　　。(结果保留两位小数)