培养创新意识和融合意识，释疑理科综合试题――赏析一道理科综合试题

1 / 4 培养创新意识和融合意识，释疑理科综合试题赏析一道理科综合试题 理科高考综合试题强调能力和方法的结合，注重对科学思想、方法和精神的考查。综合题本身是一种新的模式，解决它需要一定的创新意识。独特性、灵活性、求异性是创新意识的标志。同时，综合题将不同学科的知识融合在一起，常常以多样性、复杂性、综合性的特征呈现出来，要求运用多学科而不是单一学科的知识来分析解决问题。这就需要我们打破学科内解题的思维常规，开拓思路，能把题目中涉及到的各科知识应用到所要解决的问题上来。 例题 材料 1：科学探测表 明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹。月壤中富含氢和氦H-3，月岩中现已发现有 100 多种矿石，其中月海玄武岩含钛铁矿 FeTio3 可达 25，且该 钛铁 矿可发生 下列 反应：FeTio3+H2=Fe+Tio2+H2o. 材料二： 1998 年 “ 月球勘探者 ” 无人驾驶飞船从月球上传回地球的数据表明月球上可能存在水。科学家是根据中子光谱仪探知的，这种仪器发现，中子的速度在月球上尘土中出现了明显的下降，因而知道，水分中有大量的氢离子。 1由于月球上是没有空气的，所以在月球上 生活会感2 / 4 受到另一幅情景：在月球上看到的天空是黑色的，这是因为，白天和夜里的温差特别大，这是因为，近在咫尺的两个人说话要通过无线电传播，这是因为，人们都要穿宇宙服，这是因为。 2巳知地球的半径 R=106m ，地面的重力加速度g=10m/s2，第一宇宙速度 v=103m/s ，月球与地球相距r=108m ，月球绕地球一周 T=648h。为了快速估算地球同步卫星离地面的高度 H，可选用上列的数据是（只填该数据物理量的符号），估算的关系式是，的大小是。（结果只保留两位有效数字） 3.试说明为什么中子 的速度明显下降，表明有氢离子存在，从而间接证明有可能存在水。这跟物理学史上什么类似的著名实验可以联系起来？ 4.试分析月球表面没有大气、没有液态水、没有生物存在的理由。已知月球半径为 1738km，月球表面引力加速度约为地球表面重力加速度的 1/6。标准状况下氢分子的平均速率为 1836m/s。 5你认为人类开发和利用月壤中的 3He 有何积极意义？ 6.月球上的钛铁矿对于人类建立月球基地有何重要意义？ 解析 3 / 4 本大题主要是物理知识和化学、地 理、天文、生物知识的综合分析应用。 答案 1.没有空气的散射 没有空气的气流来影响星星光线的传播 没有了空气的热容来调节气温 没有空气的振动来传播声音 没有大气压要靠宇宙服来加压、提供呼吸，同时宇宙服还有调节温度和防止射线和流星的袭击的作用。 ,r,Tr/107 3.中子的质量与氢离子（原子）的质量十分接近，根据弹性碰撞中动量守恒原理，中子与质子相碰后发生速度交换，中子速率明显下降，质子则获得较大的速度。因此中子速度明显下降表明大量氢离子存在，从而间接证 明有可能存在水。这跟物理学史上查德威克发现中子实验有类似之处，该实验中，中子与石蜡中氢离子碰撞，出现大量质子。从而证明存在质量与质子相近的不带电粒子 中子。 4.由题设条件可以计算出月球的环绕速度 v=1684m/s。已知标准状况下氢分子的平均速率为 1836m/s，事实上在阳光照射下的月球表面温度远高于 273k，即使有氢分子从岩石或土壤中逸出，其速率已大于环绕速率甚至大于月球的脱离速率而逃逸。因月球质量太小，任何气体都将不能被月球引力所束缚，所以月球表面不可能有气体存在。同理，月球表4 / 4 面如果有液态水 ，它蒸发成的水蒸气最终也将逃逸，而水和气体是一切生物体赖于生存的必要条件，正因为月球表面没有任何气体也没有水，所以迄今为止在月球上没有找到任何生命迹象。 将