高三物理难点40-高中三年级物理试题练习、期中期末试卷、测验题、复习资料-高中物理试卷-试卷试题下载

高三物理难点40　学科间综合命题探析

理科综合能力测试从其试卷结构而言，学科间综合命题约占 20% 左右，随着高考命题改革的深入，其比例有增大的趋势，学科间综合命题的突破也是考生备考应试的难点之一.

●难点磁场

1.（★★★★）正常人心脏在一次搏动中泵出血液70 mL，推动血液流动的平均压强为１.６×１０^４Ｐa.设心脏主动脉的内径约２.５cm，每分钟搏动75次，求：

(1)心脏搏动血液流动的平均功率是多大?

(2)血液从心脏流出的平均速度是多大?

(3)把一种对人体无害，但不能透出血管的9 mg试剂，由静脉一次性注入人体内，在安静情况下，经过一定的时间后抽取血样检查，发现该试剂浓度已稳定在 2 mg/L，求此人全部循环血量通过心脏一次的时间需多长?

(4)有人设计以Ｐt和Ｚn为电极材料，埋入人体内作为某些心脏病人和心脏起搏器的能源.它依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧、Ｈ^＋和Zn^２＋进行工作，请写出两极反应的方程式.

2.（★★★★）据报道，2002 年北京市的汽车拥有量已达到六百万辆.为保护北京的环境，减少汽车尾气中污染物的排放量，政府规定，新车必须安装三元尾气处理装置.

（1）三元尾气处理装置是利用催化剂将汽车尾气中的三种主要污染转化为无污染的气体.汽车尾气中三种主要大气污染物是：NO_X、_______和_______.试写出在催化剂作用下，氨气还原 NO₂的化学方程式______.在该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为_______.

（2）酒后驾车是一种非常严重的违章行为，交警常用“司机饮酒检测仪”检查司机呼出的气体，以判断他是否酒后开车.人饮酒后，酒精主要被吸收（Ⅰ）到消化道壁内的_____，从而进入人体的内环境；血液中的部分酒精通过________作用（Ⅱ）进入肺泡，再通过呼吸运动（Ⅲ）呼出体外.上述三个过程中需要消耗 ATP 的是_______.

（3）"司机饮酒检测仪"的原理是利用硫酸酸化的红色三氧化铬（CrO₃）与酒精反应生成蓝绿色的硫酸铬［Cr₂(SO₄)₃］，根据颜色的变化来判断司机是否饮酒.已知 CrO₃在酸性条件下有极强的氧化性，试写出该反应的化学方程式_______.

（4）（12分）司机酒后驾驶极易发生事故，在汽车上安装安全气囊可以在发生交通事故时对司机起一定的保护作用.为测试安全气囊的可靠性，在一次测试试验中，让汽车以

20 m/s 的速度撞到竖直墙壁上，碰撞后汽车在极短的时间内停止，没有反弹.高速摄像机的记录显示，汽车撞墙后气囊立即充气膨胀，模拟司机（用橡皮制作的司机模型）冲向气囊经 0.2 s停止运动，模拟司机冲向气囊的头部和胸部的质量约为 30 kg，与气囊的接触面的面积约为 1.0×10³ cm².设模拟司机与气囊之间的作用力为恒力，试估算模拟司机的头部和胸部所受到的冲击压强的平均值.

●案例探究

［例1］（★★★★）在今年冬天，北京的市民明显感到北京市的天空变蓝了，空气变清新了，这主要归功于市政府下大力气治理大气污染.对于汽车尾气的治理是其中的一项重要内容.汽车尾气（含有机烃类、CO、SO₂、NO_X等物质）是城市空气的污染源.汽车内燃机的燃料是汽油，汽油汽化后与空气按一定比例混合进入气缸，用电火花引燃后，使气体缸内气体的温度迅速升高，体积急剧膨胀，产生压力推动活塞运动，之后，燃烧产生的气体排出，即汽车的尾气，进入大气中.

（1）设汽油的成分全部是辛烷，若通入气缸内的空气不足，此汽油燃烧后产生污染大气的有害气体相对增多的是______，化学反应方程式是_________.若通入气缸的空气过量，此时尾气中所含污染大气的有害气体相对增多的是_______，产生此气体的化学反应方程式是________.

（2）汽油燃烧不完全时，部分烷烃热裂，试写出热裂产物 2-丁烯被臭氧氧化为乙醛（烟雾物质之一）并放出氧气的化学方程式__________________________

（3）目前治理汽车尾气的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器（用铂、铑合金为催化剂），它的特点是使 CO 和 NO 反应，生成可参加大气生态循环的无毒气体，该反应的化学方程式为_______；NO 和NO₂ 等有害气体，还可用氨气在催化剂作用下，将它们转化为无害气体，试写出 NO₂ 和 NH₃ 反应的化学方程式是_____________.

（4）治理尾气的另一种办法是开发替代燃料，目前较为理想的燃料是氢气、天然气、甲醇等.现在许多公共汽车采用了天然气（主要成分是甲烷）为燃料.假设该汽车的质量为 6 t，行驶中所受的阻力是车重的 0.05 倍，最大输出功率为 60 kW.求：①此汽车行驶的最大速度是多少？②若汽车以最大速度行驶，发动机效率是 50%，该汽车每公里消耗多少天然气？已知 1 kg 天然气完全燃烧，放出的热量是 5.6×10⁷ J，假设进入气缸的天然气能够完全燃烧.（g 取10 m/s²）

命题意图：考查获取处理信息能力及运用所学各科知识解决实际问题的综合能力，B级要求.

错解分析：不能将该题“化综为单”各个击破，前一问求解受阻，导致下一问盲目放弃，是失分的重要原因.

解题方法技巧：该题属“并列式”综合题，可将其化综为单，依单科知识求解.

（1）CO，方程式为：2C₈H₁₈+(25 -)O₂→xCO+(16-x)CO₂ + 18H₂O；

NO_X，方程式为：N₂ + O₂2NO，2NO + O₂ =2NO₂；

（2）CH₃CH = CHCH₃ + 2O₃→2CH₃CHO + 2O₂

（3）2CO + 2NO2CO₂ +N₂

6NO₂+8NH₃7N₂ + 12H₂O

（4）汽车所受阻力是 f = 0.05 mg = 3.0×10³ N

汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，最大速度 v = = 20 m/s

汽车行驶 1 km，发动机做动 W = = 3×10⁶J.

消耗燃烧 M = =　= 0.11 kg.

［例2］（★★★★）已知葡萄糖在体内氧化分解释放的能量是2870 J/mol，其中1255 kJ 转变为高能磷酸键中的能量.人的运动需消耗能量.假如一个体重为 60 kg的优秀短跑运动员在起跑时，能以1/6 s的时间冲出 1.2 m.求：

（1）计算出运动员在1/6 s 的时间内所做的功. （2）运动员在这一刻将消耗葡萄糖和氧气的质量分别为多少？　

命题意图：考查运用所学知识综合解决问题的能力.B级要求.

错解分析：第（1）问中，许多考生不能将运动员的运动理想为匀加速直线运动，进而求解运动员的动能，再据动能定理求解所做的功，使问题无法切入.

解题技巧与方法：该运动员的运动过程可看成是初速度为零的匀加速直线运动，设运动员的末速度为 v，则由 s = （0 + v）t/2得v = 2 s/t = 14.4 m/s.运动员的动能为：E_k = mv²/2 = 60×14.4²/2 = 6.22×103 J.

由于每摩尔葡萄糖氧化分解时释放的能量中只有 1 225 kJ 转移到 ATP 中，即只有 1 255 kJ 能量能为运动员提供能量，而其余的（1 615 kJ）均以热量形式散失.运动员需分解的葡萄糖的物质的量 n = E_k/(1 255×10³ J/mol) = 4.96×10^-3 mol.故需葡萄糖的质量为 4.96×10^-3×180 = 0.89(g),根据有氧呼吸反应式：C₆H₁₂O₆ + 6O₂ +6H₂O 6CO₂ + 12H₂O + 能量，

所需氧气为6×4.96×10^-3×32 = 0.95(g).

●锦囊妙计

一、理综卷的命题特点及应试策略

纵观2000、2001、2002 年全国综合卷，其突出特点可总括为：（1）遵循教学大纲而不拘泥于教学大纲，（2）重视基础，考查素质，（3）学以致用，强调与生活、生产、科技和社会的联系，（4）注重对创新意识和创新能力的考查，尤其对实验设计能力的考查，（5）学科内综合为主，学科间综合适度(约占20%左右)，（6）不讲究知识点的覆盖率，更无传统的热点、考点之说.

就应试策略而言，大部分试题可以运用某一学科知识进行解决，即使是学科间综合题目，大多数仍可通过“化综为单”的方式，运用某单科知识处理.

二、学科综合题的结构特点及解答思路

学科综合题，包括并列式综合题、递进式综合题及渗透式综合题.

1.并列式综合题，往往由具有共同主题的几个学科的子题目组成，子题目之间独立并列，互不渗透，每个子题目均可在涉及的单科范围内考虑，它们的整体联系不对解答造成实质性影响.对该类综合类题目的解答思路为：审题摄取题目信息，找出子题目对应学科及知识点，将子题目化为学科内的题，按科内的解题思路方法、步骤完成求解.

2.递进式综合题，针对共同的主题(题干)材料，多层次多角度多学科进行设问，构成问题链，子题目间有着上下承接的关联因素.对该类综合题目的解答思路为：审读题目主干，摄取背景信息，寻找学科间知识的交叉点(亦即该类题目的切入点)，要注意上下子题目条件间的联系，将题目依子题目的排列“化综为单”，针对每一子题目分别按学科内的题的方式求解.

3.渗透型综合题，其共同主题体现学科间系统的包含关系，子题目间有交叉亲和的特性.解答该类综合类题目，首先要跳出学科界限，总体上多角度(多学科的角度)、多层次(从微观和宏观)分析，整理所研究的核心事物和核心变化，判断试题所提供的信息内容处于哪一学科领域，待解答的问题处于哪一学科领域.第二，寻找信息条件与解答的题间的学科的知识联系和思想方法共同点(学科间交叉连接点)，以此为思维起点进行思维发散，辐射索取对应学科的相关知识和解题途径，第三，对多种学科内的解题途径优化连接，选择由已知信息到求解结论的解题思路，利用综合知识、规律进行求解.

●歼灭难点训练

1.（★★★★）(2000年理综全国)以下数据可供解题时参考：

原子量：Ｈ　１，C 12，O　16，Cｌ　35.5，Cａ　40，Cｏ59

1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用Cｏ放射源进行了实验验证，次年，李、杨二人为此获得诺贝尔物理奖，Cｏ的衰变方程是Cｏ→NI+e+_ｅ

其中，_ｅ是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零.

(1)Co与Fe同周期，它应在周期表的第______周期，Cｏ的核外电子数为______，在上述衰变方程中，衰变产物^A_ZNI的质量数A是_______，核电荷数Z是________.

(2)在衰变前Cｏ核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物只有NI和e，那么衰变过程将违背_______守恒定律.

(1)　无水CoCl₂为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水

CoCl_２，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂.

吸水

△

CoCl_２

CｏCｌ_２·ｘＨ_２Ｏ

深蓝色　　　　　　　　粉红色

现有无水CoCl₂65 g，吸水后变成CoCl₂·ｘH₂O119 g，水合物中x的值是________.

(4) Cｏ是典型的γ放射源，可用于作物诱变育种，我国应用该方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾达到3000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大.

γ射线处理作物后主要引起______，从而产生可遗传的变异，除γ射线外，用于人工诱变的其他射线还有_________、__________和_________.

2.（★★★）1999年11月21日，我国第一艘飞船——“神舟”号搭载不少特殊“乘客”安然归来，这标志着我国搭载飞船的试验顺利完成，为以后发射载人飞船打下了良好的基础.据悉飞船除搭载有纪念意义的国旗外，还搭载了不少植物种子，为我国农业科学研究提供了便利条件.

(1)飞船进入正常运行轨道后，因特殊情况而降低了轨道的高度，那么飞船的线速度将

A.增大　　

B.减少　　

C.保持不变　

D.无法判断

(2)在回收飞船、飞船着陆前的一段距离里，飞船以v_１＝10 m/s匀速竖直向下降落.如果同时有水平恒定的风速v_２＝２ m/s的影响，则飞船落地的速度大小为_______m/s.

(3)飞船进入正常运行轨道以后，因受各种射线或激光照射，飞船上的各种农作物及蔬菜种子可能发生

A.基因重组

B.基因突变

C.染色体变异

D.不变异

3.（★★★★）19世纪70年代以来，人类开始关注地球上空的臭氧层，由于化学工业中的某些排放物会破坏大气层中的臭氧，所以臭氧不断减少，以致地球上空出现了臭氧空洞，且有不断扩大的趋势，臭氧层对紫外线的吸收起着举足轻重的作用，大气层中的臭氧减少后，更多的紫外线辐射到地球，会导致一些疾病的发生，破坏生态环境，请回答下列问题：

(1)紫外线产生的微观机理是_________.

A.振荡电路中自由电子的运动而产生的

B.原子的外层电子受到激发而产生的

C.原子的内层电子受到激发而产生的

D.原子核受到激发而产生的

(2)不同波长的紫外线所起的作用并不相同.波长在315 nm～400 nm之间的紫外线是地表生物所必需的，它可以促进人体的固醇类转化成维生素Ｄ.维生素Ｄ的主要功能是________.人体缺乏维生素Ｄ会引起的疾病是_________.

(3)汽油的主要成分是烷烃，在燃烧不完全时，部分烷烃热裂.试写出由热裂产物2-丁烯被臭氧氧化生成乙醛(烟雾物质之一)并释放出氧气的化学方程式：__________.

4.（★★★★）(1)在地球诞生初期，死寂而缺氧的环境造就了一批“生灵”，它们不需要氧气便能呼吸，仅靠简单的碳酸盐、甲酸盐等物质维持生命，这种小生命生活在泥泞的沼泽或水草茂密的池塘里，它们叫________，能够通过食用杂草、树叶、秸秆乃至垃圾等等，然后呼出沼气，沼气的主要成分是_________.

(2)沼气是一种廉价的能源，农村富有大量的秸秆，杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可以用来点灯做饭.

①煤的主要成分为C，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式：_______，_________.其中哪一种燃烧对环境的污染少_________.

②该细菌的食料范围非常广泛，几乎所有的有机物都可以作沼气的发酵原料.如果有一个年产5万吨的酒精厂，把其全部酒精废液和废渣用来生产沼气，每年所得沼气完全燃烧可产生1.0×10^１５Ｊ的热量，若汽油的燃烧值q=5.0×10^７Ｊ／kg，则这些沼气相当于_________kg汽油完全燃烧产生的热量，若把这些汽油用在发动机功率为P=1.0×10^６W的内燃机车上，列车以108 km/h的平均速度行驶，列车能行驶_________km.

③若建立沼气发电站，可以实现把________能转化为电能，沼气被称为_______能源.

5.（★★★★★）1999 年11 月、2001年1月、2002年3月，我国三次成功发射了“神舟”号载人航天试验飞船，飞船绕地球飞行一段时间后，飞船的返回舱均安全回收，这标志着我国的航天技术已居世界先进行列.请回答下列有关问题：

（1）载人航天飞船在发射升空阶段，假定在刚离开地面后的一段时间内竖直向上做匀加速直线运动.设地面重力加速度为g，匀加速阶段的加速度为8 g，飞船内质量为60 kg的人对飞船的压力大小为________.（ g 取 10 m/s²）

（2）在飞行过程中，宇航员所在的轨道舱和返回舱都是密封的，宇航员吸入的空气中若 CO₂ 浓度过高，会导致困乏、呼吸频率加快，严重时会引起窒息.为使二氧化碳浓度降低且在舱内保持适当的浓度，可以在舱内放入下列物质中的________（填序号）

①Na₂O₂　 ②Na₂CO₃　 ③NaOH　 ④Na₂O

(3)如果在舱内放置适量的绿色植物，也可以一定程度地缓解上述（2）中的问题.假设绿色植物释放了 A mol 的氧气，宇航员吸入这些氧气，最多可以彻底氧化分解葡萄糖_______mol.

（4）由于空气阻力作用，假设返回舱在落地前的最后阶段沿竖直方向匀速下降.若空气阻力跟速度的平方成正比，比例系数为 k，返回舱的质量为 m，且匀速下降区域的重力加速度为 g，则返回舱着地时的速度大小为________；匀速下降过程中，单位时间内转化为内能的机械能为_______.

（5）今年 3 月，四川省农科院精心挑选的总重 200 克、共 38 个品种的植物种子，由“神舟三号”载人航天飞船携带上天，在太空飞行了 7 天，环绕地球 108 圈后带回地面.这些“太空种子”是否都可以成为良种？为什么？

6.（★★★★★）由于对生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区 3、4 月份扬尘天气明显增多.特别是今年的 3 月 26 日至28 日，由于南下的冷空气所带来的大风，席卷了我国从新疆到沿海的北方大部分地区，出现罕见的沙尘暴天气.据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到 12 m/s，同时大量的微粒在空中悬浮.

根据光的散射知识我们知道，从太阳发出的白光在空中经微粒散射后射向地面，在地面上的人看天空时，看到的是散射光.如果空中的微粒直径比光的波长小得多，散射光的强度跟光的波长的四次方成反比.在白天雨过天晴后，由于空中的微粒很小，太阳发出的可见光中蓝、紫光的波长最短，被散射得最明显，所以看到的天空呈蓝色.当空中悬浮的微粒直径 d 与入射光的波长λ之比d/λ＞ 0.5 时，不同色光的散射强度与波长关系不大，所以在空中悬浮微粒较大时，即使是在晴好的白天我们也很难看到蓝天.晴天的条件下发生沙尘暴时，我们不能看到蓝天，就是这个原因.

（1）若在晴朗的白天出现了沙尘天气，使得天空不再呈蔚蓝色.设可见光的平均波长为 5.0×10^-7 m，求沙尘天气时空中悬浮微粒的直径至少多大？

（2）沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到 5.8×10^-6　kg/m³，悬浮微粒的密度为 2.0×10³ kg/m³，其中悬浮微粒的直径小于 10^-7 m 的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大.北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总质量的 1/50 为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为 5.0×10^-8 m，求1.0 cm³ 的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？（计算时把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留 1 位有效数字）

（3）没有沙尘暴时，风能是可以利用的清洁能源，利用风力发电机发电就是利用风能的有效途径.已知风力发电机将空气的动能转化为电能的效率为40%，空气的密度为 1.3 kg/m³，某风力发电机风车的有效受风面积为5.0 m²，此风力发电机在风速为 10 m/s 时的输出电功率为多大？

难点40 学科间综合命题探析

［难点磁场］