请关注中考物理新情景试题
徐双华
把物理知识与技能放在联系社会和生活实际的新情景下考核，是近年来中考试题的一个显著特点。这类试题的设计，体现了既源于社会和生活，又服务于社会和生活的时代主题。物理知识与社会、生活情景融为一体，拉近了我们与知识的距离，使我们真实感到物理就在自己身边。这对于培养我们热爱生活、关心社会、关注自然的品质是十分有益的。另外，当我们能运用所学知识解释、解决日常生活中的一些现象、问题后，我们会感到自豪，很有一种成就感，会进一步去了解、掌握知识，关注生活，有利于综合素质的提高。
一. 力学
例1 自行车是中国老百姓最常用的交通工具。从自行车的结构和使用来看，它涉及了许多物理知识。请你填写表1中的“应用举例”和“物理原理”（填写时尽可能言简意明）。
表1
| 应用举例 | 物理原理 | |
| 如 | 脚蹬半径大于传动齿轮半径 | 相当于省力杠杆 |
| ① | 急刹车时，紧捏制动把手 | |
| ② | 减少转动轴的摩擦和能耗 | |
| ③ | 骑快车易出危险事故 | |
| ④ |
解析：想必每个同学都骑过自行车，自行车中包含了很多我们所学的知识，如何把知识与应用联系起来，是我们学习的一个根本。本题就是考查知识与应用的联系能力，需要我们根据自行车的特点和所学的知识有机建构，充分联系学习的知识，解决自行车中的问题。本题参考答案为：① 增大刹车橡皮对钢圈的压力，增大有益摩擦；②对转动轴添润滑油或用滚动轴承；③由于惯性，人与车难以及时停止；④轮胎上有花纹——增大轮胎与地面的摩擦等。
例2 长江三峡工程是一座集防洪、发电、航运和供水等综合功能的巨大水利水电工程，其主要技术数据如表2所示：
表2
| 大坝高度/m | 大坝长度/m | 最高蓄水位/m | 总库容量/m3 | 平均流量/m3·min-1 |
| 185 | 2335 | 175 | 4×1010 | 8.5×105 |
（流量：单位时间内通过水轮机的水的体积。）
根据上述数据计算：（1）蓄满水时大坝底部受到水的压强多大？
（2）每小时水流对水轮机所做的最大功是多少？
（3）若利用水流发电的效率为40%，发电机所能达到的最大功率是多少？
解析：本题是求压强、功、功率的综合题，情景设计在长江三峡工程中，因为长江三峡工程是举世瞩目的伟大工程，既要我们的精神参与，又要我们了解她、爱护她，因此，作为知识考查，正好成为考试平台。考虑到各小题的问题，可用相关的知识点即能解决：（1）求大坝底部压强，可根据液体内部压强公式：p=ρgh求得，即p=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×175米=1.68×109帕；
（2）水流对水轮机所做的最大功，即假设水从最高处冲到底部，可根据W=Fs=Gh求得，1小时内水做的功为W=Gh=（8.5×105×60）米3×1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×175米=8.7×1013焦。
（3）P=40%W/t=40%×8.7×1013焦/3600秒=9.7×109瓦。
答：（略）。
例3 唐诗中有“黄河远上白云间”，“不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象地表明黄河水蕴藏着大量的 能，后一句表明长江水具有大量的 能。
二. 光学
例4 有一首歌：“让我们荡起双桨，小船儿泛起波浪，水面倒映着美丽的白塔……”歌词所表达的情景中，白塔是由于光的 所成的 （填“正立”或“倒立”）、
（填“放大”、“等大”或“缩小”）的 （“实”或“虚”）像。
解析：熟悉的诗词歌曲中有的蕴含着我们学过的知识，如何从中发现知识点所在，或者测试一下你在唱歌诵诗过程中是否有知识相似的感觉，是这类试题考查的出发点。本题中的水面白塔是由于光的反射在平静的水面形成的正立等大的虚像。
例5 有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏（能将光信号转化成电信号进行处理）上来显示液面高度，然后通过装置调节液面高度。如图1所示光路图，当光屏上的光点由S1移到S2时，表示液面 （填“上升”、“下降”或“不变”）。
三. 电学
例6 给你下列器材：一个低压电池组、一只小灯泡、一只开关、一只电铃和若干细导线，请设计一个自动放养奶牛的装置图。要求：用细导线将牛群围住，合上开关后，当牛在圈内吃草时，小屋内只有电灯亮而电铃不响；当有牛碰断了圈住的细导线到圈外时，电铃便会响起来，放牛的人能及时发现。
解析：这是一道实验设计题，它把情景设计在放牧奶牛上，其实其意思是电灯、电铃和导线的怎样联结的问题。题中电灯无论细导线是否被牛碰断都是亮的，说明电灯、电铃和电源相串联；电铃当细导线未碰断时不响，细导线断了就响，说明电铃被细导线短路了，也就是电铃和细导线并联，根据以上分析，画出电路图2。
例7 对农民来说，农作物的种子中混有杂草的种子是一件很头痛的事情。但是这两种种子在外表上是不同的：农作物的种子粗糙程度很小，不易吸附小颗粒；而杂草种子表面有许多绒毛，能够吸附靠近它的小颗粒，当然也能粘在走过的动物身上，因此它可以广为传播。现在，给你一些混有杂草种子的农作物种子，给你一块磁铁和一些铁屑。请你替农民将其中的杂草种子从农作物种子中分离出来，说出你的办法和道理。
例8 明明和妈妈到商场去购买电饭锅。他从品种繁多的电饭锅说明书中取出了一份，表3中所示即为该说明书中的一部分。明明与妈妈商议后，购买了型号为MG-TD35型的电饭锅。回家后明明想，此电饭锅将电能转化为锅中水热能的效率如何呢？于是他在锅内装入1.5升温度为20℃的水，接在220伏的照明电路中通电16分钟后水开始沸腾。根据以上实验他估测出了该电饭锅的烧水效率。请你帮他算一下该电饭锅的烧水效率是什么？（液面气压设为1标准大气压）
表 3
| 型号 | MG-TD35 | MG-TD45 | MG-TD55 | MG-TD65 |
| 电源 | 220V-50Hz | 220V-50Hz | 220V-50Hz | 220V-50Hz |
| 额定功率/W | 600 | 700 | 900 | 1100 |
| 煮米量/杯 | 2-7 | 3-9 | 4-12 | 5-15 |
| 长×宽×高/mm | 334×266×307.6 | 334×266×323.6 | 354×286×350.6 | 354×286×364.6 |
| 煮饭方式 | 直接加热 | 直接加热 | 直接加热 | 直接加热 |
四. 热学
例9 为了研究物质的某种特性，某小组的同学先做了如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100克和200克的温水，实验时，让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表4、表5所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等）
表4 m1=100克
| 时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
| 温度/℃ | 36 | 35 | 34 | 33 | 32 | 31 | 30 | 30 | 30 |
| 降低温度/℃ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 6 | 6 |
表5 m2=200克
| 时间/min | 0 | 2 | 4 | 12 | 14 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 |
| 温度/℃ | 36 | 35 | 34 | 33 | 32 | 31 | 30 | 29 | 28 | 28 |
| 降低温度/℃ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 8 |
（1）分析比较表4和表5中的数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是 的。（填“相同”或“不相同”）
（2）分析比较表4（或表5）中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是： ，放出的热量与降低的温度成正比。
（3）分析表4和表5中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是： 。
（4）进一步综合分析比较表4和表5中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是： 。
解析：本题考查比热的概念，通过设计一个实验情境，分析数据，归纳得出结论，培养处理信息、分析数据、归纳总结的能力。本题可以从热量的计算公式Q=cm△t对实验数据进行分析，c一定，当m一定时，Q与△t成正比；△t一定时，Q与m成正比；c=Q/m△t为一定值。本题参考答案为：（1）不同；（2）相同质量的水（同种物质）；（3）水（同种物质）；降低相同温度时，质量大的放出热量多；（4）水（同种物质）放出的热量与质量、降低的温度的比值是定值。
例10 在我国大部分地区，打开冰箱时常能看到“白雾”的季节是夏天，而看到口中呼出的“白气”的季节却是冬天。对此，下列说法错误的是（ ）
（A）夏季潮湿，空气中含有大量水蒸气，是产生前者的条件
（B）夏季干旱，燥热是产生前者的条件之一
（C）口中呼出的气体里含有大量水蒸气，是产生后者的条件之一
（D）冬季干燥、寒冷是产生后者的条件之一
例11 被誉为“天下第一瀑”的雁荡大龙湫瀑布，水从崖壁中凌空腾飞而下，落差197米。如果水在下落过程中重力做的功是50%转化为水的热能，则水落下后温度能升高多少？
五. 学科内综合
例12 一人（体重500牛）违反公园规定，在冰还不够厚的湖面上穿行，掉进了冰窟窿，公园的工作人员要立即去救他。
（1）若旁边有梯子和木板，它们的质量、长、宽都差不多，工作人员应该把梯子还是木板铺在冰上，以便从上面爬过去拉落水者？说明你的理由。
（2）若旁边有体积约为0.06米3、重98牛的救生圈，工作人员把它扔到了落水者的手中。那么当救生圈全部浸入水中时，产生的浮力多大？救生圈能承受的最大压力是多大？请分析说明该落水者借助这个救生圈能否不下沉？（g取9.8牛/千克）
解析：本题设计了抢救冰上落水者的情景，把压强和浮力计算进行了小综合。（1）小题与压强有关，在质量相等即压力相等的情况下，接触面积越大，压强越小，因此，应该把木板铺在冰面上，因为木板比梯子接触面积大，可以减少对冰的压强。（2）可根据浮力计算公式：F=ρgV=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.06米3=588牛；救生圈本身重为98牛，因此它能承受的最大压力为588牛-98牛=490牛；因为人本身有一定的体积，在水中也有一定的浮力，所以借助救生圈不会下沉。
例13 两根完全相同的条形磁铁A和B，重力都为G，按图3所示叠放在水平桌面上，若磁铁A对磁铁B的压力为F1，磁铁B对桌面的压力为F2，则（ ）
（A）F1=G，F2=2G （B）F1＞G，F2=2G （C）F1＞G，F2=2G （D）F1＞G，F2＞2G
六. 学科间综合
例14 往硫酸铜溶液中逐滴加入与它密度相同的氢氧化钡溶液，图4中表示的是反应后溶液的密度变化，其中正确的是（ ）
解析：本题是化学与物理学科的综合，由于硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液要发生化学反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，因此逐滴滴入溶液时，溶液中的溶质减少，密度变小，当两者正好反应完全时，密度变为最小值，即水的密度，如继续滴入氢氧化钡溶液，随着溶质的增加，溶液密度也升高，因此本题选（C）。
例15 2003年，我国载人航天飞船“神舟”五号被运载火箭发射飞天成功，并顺利返回地球。飞船在太空飞行时，各物体处于“失重”状态。
（1）火箭发射时的能量转化情况是 （填字母）
（A）太阳能转化为机械能 （B）机械能转化为化学能
（C）化学能转化为机械能 （D）电能转化为机械能
（2）在太空舱内，宇航员展开下列实验，其中最难完成的是 （填字母）
（A）用温度计测温度 （B）用显微镜观察叶绿素
（C）在水中溶解食盐 （D）用漏斗、滤纸除去水中的泥沙
（3）载人飞船返回舱中有许多植物种子，将这些种子带上天再带回来的目的是使决定生物性状的 发生变化，从而培育出新品种。
参考答案
3. 势，动
5. 上升
7. 将种子与铁屑充分混合后再用磁铁去吸引
8. 87.5%
10. （C）
11. 0.23℃
13. （C）
14. （C）
15. （1）（C）、（2）（D）、（3）基因。