專題訓練九 情景、信息專題(共九個)

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1、勤奮博學，立德樹人 專題訓練九 情景、信息專題 情景、信息題：此類題目一般是通過給出一幅圖形或圖像來表明一個物理情景或給出較多的信息來考核學生篩選、獲取信息的能力，同時題目中出現(xiàn)了許多以科技或生活問題為情景或信息，與學生生活貼近，符合學生的認知規(guī)律，易于激活學生的學習興趣、提高分析能力，此類題目中，若有兩幅或兩幅以上的圖表示出不同的情景，則應認真觀察、對比，找出它們的不同之處，并思考所涉及的物理知識及表明的物理問題。 一、例題 例1．下文是摘自某刊物的文章，請仔細閱讀后，按要求回答問題 《光污染，來自靚麗

2、的玻璃幕墻》 最近張小姐十分苦惱，因為她的房子正對著一座新大廈的玻璃幕墻，有時站在她的窗前，看到對面玻璃幕墻就像平面鏡一樣，將同樓居民家的一舉一動看得請請楚楚，玻璃幕墻的反光也使她苦不堪言，只要是晴天，她的房間就被強烈的反射光線照得通亮，無法正常休息。尤其是那種凹形建筑物，其玻璃幕墻在客觀上形成一種巨型聚光鏡，一個幾十甚至幾百平方米的凹透鏡，其聚光功能是相當可觀的，能使局部溫度升高，造成火災隱患…… ⑴從文中找出一個光學方面的物理知識填入橫線： ; ⑵文中有一處出現(xiàn)了科學性的錯誤，請

3、在錯誤句子下面畫上橫線； ⑶從上文找出一個玻璃幕墻給居民生活帶來的不便或危害的實例：________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ ⑷如何預防光污染？請你提出一條合理化建議：________________________________________________________ _____________________________________

4、___________________________________________________________。 [分析與解答]： ⑴平面鏡成像是光的反射。 ⑵一個幾十甚至幾百平方米的凹透鏡，其聚光功能是相當可觀的，劃線部分是錯誤的，因為凹透鏡對光束是發(fā)散的，不可能會聚，作者將凹透鏡和凸面鏡混淆，顯然為一誤。 ⑶危害居民的身體健康，暴露居民的生活隱私，聚光甚至要引起火災。 ⑷要限制開發(fā)商在居民區(qū)造商務大樓。對玻璃墻的設計、制作及使用范圍要有統(tǒng)一的技術(shù)標準，防止光污染進入居民家或公共設施內(nèi)。 例2．夏天，我們使用的吊扇配有一個調(diào)速器，當我們將吊扇的速度調(diào)慢時，過一會

5、兒，調(diào)速器摸上去有點熱。當我們將吊扇的速度調(diào)到最慢時，調(diào)速器摸上去溫度最高。而當?shù)跎绒D(zhuǎn)速最快時，調(diào)速器幾乎不發(fā)熱。你是否發(fā)現(xiàn)這個問題，請試一下，并解釋這個現(xiàn)象。 [分析與解答]：吊扇的調(diào)速器實際上相當于一個變阻器，它與吊扇串聯(lián)連接，通過的電流相等。當它的電阻變大時，吊扇的轉(zhuǎn)速變慢，根據(jù)公式P＝I2R調(diào)速器的電阻也將消耗電功率，而這部分電能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以調(diào)速器發(fā)熱，當?shù)跎绒D(zhuǎn)速最小，調(diào)速器的電阻最大，消耗電功率最大，所以調(diào)速器溫度也最高，反之亦然。 例3．家庭使用的可調(diào)的臺燈是有一個小燈、一個滑動變阻器和電鍵連接成的，若小燈上標有“220伏，0.44安”，滑動變阻器的阻值變化范圍是

6、0－1000歐，請你分析圖1 所示兩個電路的臺燈在使用時的優(yōu)點和缺點。 （a） 圖1 (b) L R L R [分析與解答]：由題意得R燈＝U燈/I燈＝220伏/0.44安＝500歐，如圖a所示，在變阻器電阻為零時，小燈兩端電壓為220伏。此時小燈最大電流I1＝U/R燈＝220伏/500歐＝0.44安小燈發(fā)光最亮；當變阻器電阻最大時，小燈電流最小I1’＝U/R總＝U/（R燈＋R滑）＝220伏/（500歐＋1000歐）＝0.15安小燈不會熄滅，燈的亮度調(diào)節(jié)范圍較小。 對于圖b所示電路，當滑片位于最右端時，電路為并聯(lián)電路

7、，小燈兩端為電源電壓。此時小燈電流最大I2＝U/R燈＝220伏/500歐＝0.44安小燈發(fā)光最亮；當滑片位于最左端，小燈短路，此時燈兩端電壓為零，則I2’=0，小燈完全熄滅，燈的亮度調(diào)節(jié)范圍較大。 溫控開關(guān)1 溫控開關(guān)2 加 熱 管 綠燈 紅燈 圖2 在小燈同樣亮度下，圖a所示電源輸出電流小于圖b電路。如：（1）在小燈最亮時，圖a電源輸出電流I1＝U/R燈＝220伏/500歐＝0.44安，圖b電源輸出電流I2＝I燈＋I滑＝U/R燈＋U/R滑＝220伏/500歐＋220伏/1000歐＝0.44安＋0.22安＝0.66安。⑵在通過小燈電流為零時，圖a中電源輸出電流I1’＝0圖

8、b中電源輸出電流I2’＝U/R滑＝220伏/1000歐＝0.22安，因此圖b電路較消耗電能，不經(jīng)濟。 例4．飲水機的電路如圖2所示，水沸騰前紅燈亮、綠燈滅，加熱管正常工作，這時溫控開關(guān)_________________(填開關(guān)序號及通斷情況)；水沸騰后，綠燈亮、紅燈滅，加熱管不工作，這時溫控開關(guān)______________(填開關(guān)序號及通斷情況),紅、綠兩燈電阻R紅和R綠必須滿足條件：__________________________,理由：____________ ___________________________________________________________

9、___。 [分析與解答]：1、2都閉合； 1、2都斷開； R紅《 R綠； 在串聯(lián)電路中，各串聯(lián)電阻的電功率與電阻成正比，R紅小則P紅小，因此綠燈亮。 二、練習 圖3 1．偽氣功師聲稱有“空手吸盆”的特異功能，進行招搖撞騙。其做法是先偷偷地把塑料掛衣鉤的吸盤緊密地壓在平滑的臉盆底面，如圖3所示，在大氣壓作用下，塑料掛衣鉤的吸盤和臉盆被緊緊壓在一起，這情況與馬德堡半球?qū)嶒炗挟惽ぶ?。偽氣功師只要用手抓住隱藏著的掛衣鉤，就能把裝有一定質(zhì)量的水的臉盆提起來。小王同學用受力面積約為12厘米2的吸盤，成功做了“空手吸盤”表演。若當時的大氣壓值約為105帕，請你根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，計算

10、大氣壓對這個小小的塑料掛衣鉤的壓力有多大？ 2．黑龍江《生活報》2009年5月2日在頭版報道了這樣一條科技新聞： 由哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院和哈爾濱醫(yī)科大學的五位科研人員，研制了一間微型非典隔離監(jiān)護室，這種隔離監(jiān)護室最突出的設計特點就是室內(nèi)用了負壓原理設計（室內(nèi)的氣壓比室外的氣壓低一些）。室壁設有進氣孔，保證為室內(nèi)提供新鮮空氣，還可以利用真空泵將病人呼出的攜帶病毒的氣體抽出去…… 看過報道后，結(jié)合非典SARS病毒通過空氣擴散而造成交互傳染的特點，運用物理知識回答：微型非典隔離室形成相對低壓的作用是什么？ 3．長江三峽工程是一項集防洪發(fā)電、航運、和供水等

11、綜合利用的巨大水利水電工程，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如表所示 大壩高度 （米） 大壩長度 （米） 最高蓄水位 （米） 總庫容量 （米3） 平均流量 （米3/分） 185 2335 175 4×1010 8．5×105 （流量：單位時間內(nèi)通過水輪機的水的體積）根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算： （1）蓄水到最高蓄水位時大壩底部受到的水的壓強多大？ （2）每分鐘水流對水輪機所做的最大的功為多大？ （3）若利用水流發(fā)電的效率為40%，發(fā)電機組所能達到的最大功率是多大？ 4．圖4所示的自行車，從它的結(jié)構(gòu)和使用來看，它應用了 許多物理知識。 下列有關(guān)它的說法中正

12、確的是 A．車座的設計應用了壓強的知識 圖4 B．剎車把手相當于省力杠桿 C．車鈴應用了聲音發(fā)生和傳播的知識 B C S 二期 一期 A 圖5 自 動 扶 梯 D．輪胎和腳蹬做有凹凸不平的花紋是為了增大摩擦 5．在上海市城市規(guī)劃展示館中，有一浦東機場的建筑模型，該模型的俯視示意圖如圖5 所示，該模型包含了機場一期（已建）與二期（待建）的整體結(jié)構(gòu)，兩者是軸對稱的，由于模型占地面積為L×2b，而展出場地只有L×b，制作者設計了一個巧妙的辦法解決了這個問題，請仔細觀測圖 ，你認為圖中A是_______________,假如二期建成后，一名乘客

13、應在二期的登機樓C處登機，但由于他跑錯了方向而到了一期的登機樓B處，已知連接BC兩處的自動扶梯的速度為v，則他站在自動扶梯上從B處到C處，所需時間為__________________________ ________________________。 6．小王同學在研究光的折射規(guī)律時根據(jù)實驗現(xiàn)象畫出了如圖 6 所示的a、b、c三圖，根據(jù)圖中所示現(xiàn)象，可以得到的初步結(jié)論是________________________________________________________ ___________________________________________________

14、__________________________________。 （c） 28° 60° 41° 32° 45° 45° 水 玻璃 圖6 空氣 空氣 空氣 水 （a） （b） 7．有一種自行車尾燈設計得很巧妙。當后面汽車的燈光以任何方向射到尾燈時，它都能把光錢“反向射回”。圖7是4種尾燈的剖面示意圖， 其中用于反光的鏡面具有不同的形狀。能產(chǎn)生上述效果的鏡面是 （ ） （A） (B) (C) (D) 圖7

15、 型號碼 DSP-22C 電源 220V~/50HZ 消耗功率 煮水時 700W 保溫時 30W 容量 2.2L 8．微電子控制電熱水瓶的銘牌如右表，由此可知，在額定電壓下工作，保溫時通過電熱水瓶的電流約是______________安（保留兩位小數(shù)）；煮水6分鐘，消耗的電能是______________千瓦時。 9.如圖8所示為電飯鍋的電路原理圖，當控制開關(guān)閉合時電飯鍋處于加熱煮飯狀態(tài)，此功率為1000W，飯熟后，控制開關(guān)自動斷開，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，若此時電飯鍋的功率為100W，求電熱板和保溫器的電阻各為多少？（假設電阻值不隨

16、溫度的變化而變化）？ 220V 保 溫 器 圖8 控制開關(guān) 電 熱 板 10.震驚世界的“9.11”事件中，策劃周密的恐怖分子劫持波音757和767作為撞擊紐約世界貿(mào)易中心大樓的飛行大炸彈，使整棟大樓在爆炸和優(yōu)質(zhì)航空汽油猛烈燃燒過程中垂直塌落，造成巨大的經(jīng)濟損失和人員的傷亡. （1)一架波音767可載51噸優(yōu)質(zhì)航空汽油，這些汽油完全燃燒可放出2.346×1012j熱量,這些熱量的30％可使1030噸鋼材溫度升高多少？[鋼的熔點為1400oC，鋼的比熱為0.46╳1

17、03J/(kg.oC)] (2)有關(guān)專家分析大樓為何垂直塌落而不是傾倒的原因，你認為正確的是 （ ） A.僅僅是飛機的慣性 B.下面有人同時有搞定點爆破 C.主要是汽油燃燒起的熊熊大火長時間猛烈燃燒，燒軟了飛機所撞擊的那幾個樓層的鋼材，而它上部樓層數(shù)千噸到上萬噸的重量就會落下來，砸向下面的樓層，下面的樓層結(jié)構(gòu)自然難以承受，于是一層層垂直地垮塌下來 D.飛機撞擊時剛好地震 （3)撞擊世貿(mào)大樓的767客機的高度計上顯示288m字樣，請你計算撞擊點所處樓層的大氣壓值？（設地面氣壓為標準大氣壓，在海撥2千米的范圍內(nèi)每升高12m，大氣壓下降1mm汞柱）

18、 （4）事發(fā)時，少數(shù)在大樓里工作的職員，由于信念和理智徹底摧毀，分別從幾十層樓高的窗口往下跳，以求逃生，若此人質(zhì)量為70kg，試求此人所受重力和浮力？（g=9.8N/kg,ρ空氣=1.29kgh/m3,ρ人≈1.0╳103kg/m3) V A A R B P S 圖9 6V U (5)救援人員在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)了記錄飛行信息的"黑匣子"，其某一部件外殼上有電壓表、電流表和一指示燈，指示燈上標有"6V 9W"字樣，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖9，斷開開關(guān)S后，某同學用萬用表測得R最大值為16Ω，閉合開關(guān)S，P在A點時，指示燈正常發(fā)光，求：當P在B點時小燈泡消

19、耗的實際功率是多少？ 11．某電動助動車有如下的數(shù)據(jù)： 電源（鉛蓄電池）： 12V×3 電動機： 36V 180W 最大行駛速度： 18km/h 正常行駛速度： 9km/h 電源充電電壓： 220V 每次充電耗電：1.2kwh 最大載重量： 75kg 車身重量： 25kg （1）電源（鉛蓄電池）應如何連接？ （2）行駛時受到地面的摩擦阻力為多大？ （3）若電能有60%被利用，助動車充一次電能能正常行駛多少時間？ 懸浮間隙為 10毫米 圖10 · 車身 軌道線圈

20、車身線圈 軌道 12．2002年12月31日舉世矚目的上海磁懸浮列車線首次試運行，它是世界上第一條投入商業(yè)運營的磁懸浮列車線，它采用的是先進的常導磁懸浮技術(shù)，使列車穩(wěn)穩(wěn)地懸浮在軌道上方約10毫米處高速運行，請你根據(jù)所學過的物理知識并觀測圖10 后判斷：要使列車懸浮起來，車身線圈的上方應該是_____極（選填“N”或“S”），當列車懸浮在軌道上方后，車身線圈與軌道線圈之間的相互作用力和______是一對平衡力，列車利用_______________的原理將車身托起，這就大大減小____________阻力，使列車高速運行。 13．為了測量地表植物吸收太陽能的能力，我們可以做如下實驗

21、，用一面積為0.1米2的臉盆，盛6千克水，經(jīng)太陽垂直照射15分鐘，溫度升高5℃，若地表植物接受太陽光的能力與水相等，試計算： （1）1米2綠色植物在1秒內(nèi)接受太陽能約多少？（太陽能以符號“E”表示） （2）若綠色植物在光合作用中每吸收1千焦的太陽能可以放出0.05升的氧氣，則1萬米2的綠地在1秒內(nèi)可以放出多少氧氣？ 14．某商場大廳的地面由于裝潢的需要準備鋪設地板或大理石或其它承受壓強能力更大的材料，為了既美觀又實用，小王各抽取了兩位男士和兩位女士的體重、單只鞋的面積記錄在表一中，又調(diào)查了不同材料承受壓強的情況如表二所示，還估測了大廳最多可容納200位顧客，請你通過計

22、算和比較幫助小王選擇合適的材料。 表一 表二 性 別 體重（牛） 鞋底面積（厘米2） 男 600 200 材料 最大承受壓強（帕） 男 700 200 木地板 3.2×104 女 500 150 復合地板 3.8×104 女 600 150 ?；? 8×104 15．上海大眾汽車廠生產(chǎn)的帕薩特轎車的部分技術(shù)指標如下表： Passat 1.8GS 1 發(fā)動機排量（升） 1.781 額定功率（千瓦） 92 最高車速（千米/

23、時） 185 30千米/時等速油耗（升/100千米） 6.9 90千米/時等速油耗（升/100千米） 8.2 120千米/時等速油耗（升/100千米） 12.9 帕薩特轎車在滬寧高速公路上以額定功率（發(fā)動機正常工作時的功率稱為額定功率）勻速行駛30分鐘，轎車所受的阻力為3680牛。求： ⑴發(fā)動機所做的功W； ⑵轎車行駛的路程s； ⑶轎車行駛的速度v； ⑷轎車耗油。 練習題參考答案 1．120N 。 2．可以防止病毒隨空氣流動而向外傳播。 3．⑴1.715

24、×106Pa ； ⑵1.46×1012 J ； ⑶9.73×109W 4．A、C、D 5．平面鏡 2S/V 6．當光從空氣斜射入透明介質(zhì)時折射角小于入射角，且當入射角減小，折射角也減小。 7．B 。 8．0.14安； 0.07千瓦時。 9．電熱板電阻為48.4歐 ； 保溫器電阻為435.6歐。 10．⑴可使1030鋼材溫度升高1.485×103℃；大于熔點1400℃所以實際升了1400℃ ⑵ C； ⑶ 9.8094×104Pa； ⑷此人所受重力為686N， 浮力為0.885N ； ⑸ 0.36W。 11．⑴串聯(lián)； ⑵36N ； ⑶ 8h。 12．S； 重力； 異名磁極； 摩擦。 13．⑴E＝1.4×103J； ⑵ 700升。 14．P男＝3.5×104Pa ； P女＝4×104Pa＞3.8×104Pa（復合地板最大承受壓強）因此要選用?；?。 15．⑴ 1.656×108J ； ⑵ 4.5×104m ； ⑶ 90Km/h ； ⑷ 3.69升。 6