广东省2022年中考物理总复习学案-专题三　第四课时　综合能力

第四课时综合能力综合能力题是广东省中考必考题之一,从内容上可分为问题探究型、分析计算型、信息阅读型等,侧重考查学生的理解能力、应用能力、获取知识解决问题能力、科学探究能力。综合能力题将物理学的基本知识与基本技能放在真实、生动的情景下进行考查,并注重联系社会热点问题和科技的前沿的新动态,往往将多个知识点融合在一起,要求学生能灵活运用所学知识进行分析和解答。类型一、问题探究型1.(2021·丽水中考)小科开展了课外探究活动:串联电路中,滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。【建立猜想】猜想1:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大;猜想2:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小;猜想3:滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。【进行实验】将5Ω的定值电阻R0、“10Ω3A”的滑动变阻器R、电压恒为15V的电源、电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。(1)图甲中电压表测滑动变阻器R两端的电压;

(2)实验中,将滑动变阻器滑片向右(选填“左”或“右”)移动,电流表示数变小;

(3)实验中,R分别取0Ω、1Ω……10Ω接入电路,观察记录并处理数据,得到图表,请将表中缺失的数据补充完整;R阻值/欧012345678910电流/安3.002.502.141.881.671.501.361.241.141.061.00电压/伏0.002.504.285.646.687.508.168.689.129.5410.00电功率/瓦0.006.259.1610.6011.1611.2511.1010.7610.4010.1110.00【得出结论】根据实验数据,作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线(如图乙),小科得出结论:猜想3成立,且当R=R0时,滑动变阻器的电功率最大。【交流评价】(4)小科只通过上述探究得出实验结论可靠吗?并说明理由不可靠,理由:没有控制电压或电流不变。

2.(2021·深圳中考)熊猫公交是深圳引进的一款人工智能自动驾驶客车,在行驶的过程中,车上的乘客几乎感受不到颠簸和急刹。同时,熊猫公交采用独创的手脉识别技术,其工作流程如图甲所示,其系统采用近红外线采集手脉特征,采用非接触的形式采集手部皮肤以下三毫米的血脉特征,然后进行生物比对。有人对坐熊猫公交车坐着不颠簸的原因提出了以下几个猜想:猜想:①驾驶速度;②熊猫公交车中座椅的高度;③座椅的软硬程度;某兴趣小组做如下探究实验。用相同的力把2个相同的湿篮球,分别在硬板凳和软沙发垫上按压,硬板凳和软沙发上出现了如图乙、丙所示的水渍;(1)本实验验证了上面的猜想③;图乙和丙中水渍较小的是印在硬板凳(选填“硬板凳”或“软沙发垫”)上,本实验采用的实验方法是控制变量法;

(2)若采用400N的压力按压在接触面积为0.04m2的硬板凳面上,其压强为1×104Pa;

(3)手脉识别技术采用的红外线属于A;

A.电磁波B.超声波(4)使用红外线的好处是可以避免无效电源的损耗,也不会有任何辐射,不会对人体造成伤害。

3.在探究“浮力的大小跟什么因素有关”的实验中,小红找来烧杯、清水、盐水、细线、弹簧测力计、橡皮泥(不溶于水),进行如下实验:(1)将橡皮泥用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数F1;(2)把橡皮泥浸没在清水中,读出弹簧测力计的示数F2,求出橡皮泥受到的浮力F浮=F1-F2;

(3)把橡皮泥浸没在盐水中,并读出弹簧测力计的示数F3,求出橡皮泥此时受到的浮力;

(4)比较橡皮泥在清水和盐水中受到的浮力的大小,若两个力的大小不相等(选填“相等”或“不相等”),说明浮力的大小和液体的密度有关;反之,则无关;

(5)为了验证浮力的大小跟物体形状是否有关,需要改变橡皮泥的形状重复上面步骤(2)或(3)[选填“(1)”“(2)”或“(3)”],通过比较橡皮泥以不同形状浸没在同种(选填“同种”或“不同种”)液体中受到的浮力的大小,判断浮力的大小是否与物体的形状有关;

(6)小红在验证(5)时,发现将橡皮泥放入盛水的烧杯中,橡皮泥沉至杯底,又将橡皮泥捏成小船形状放入水中,发现其漂浮在水面上,她认为:浮力的大小与物体的形状有关。你认为她的观点不正确(选填“正确”或“不正确”),理由是:没有控制排开液体的体积相同。

4.小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:a.如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录下其示数。b.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录下其示数。c.如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录下其示数。(1)该实验主要采用的探究方法是控制变量法。

(2)由图1中甲、丙两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。

(3)由图1中甲、乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大(选填“大”或“小”)。

(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是不需要(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为1.8N。

(5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图象分别如图3、图4所示。则物体C在第6秒时受到的摩擦力大小为4N。

类型二、分析计算型5.(2021·广州中考)小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况,连接了如图1的实物图,其中电源可以提供不同的电压。(1)答:数据序号12345电流表示数I/A0.100.150.200.250.30数字电压表V1示数U1/V2.882.973.043.103.15数字电压表V2示数U2/V0.150.260.721.301.98(1)请根据实物图,在图2虚线框中画出电路图(用、表示数字电压表V1和V2)。(2)求电流为0.10A时,小灯泡的阻值。答：由表中数据可知，当电流I1＝0.10A时，小灯泡两端的电压为UL＝0.15V，由欧姆定律可知，小灯泡的阻值为：RL＝eq\f(UL,I)＝eq\f(0.15V,0.1A)＝1.5Ω。（3）求电流为0.30A时，LED的功率；LED在此状态下持续工作100s消耗的电能。答：由表中数据可知，当电流I5＝0.30A时，LED两端的电压为ULED＝3.15V，则LED的功率为：P＝ULEDI5＝3.15V×0.30A＝0.945W；LED在此状态下持续工作100s消耗的电能为：W＝Pt＝0.945W×100s＝94.5J。（4）小明利用两节干电池（约3V）和图1中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED，为保护被测LED，设计了如图3所示的电路，根据表中数据，推断检测时，通过LED的电流是否能达到0.3A？不能，理由是由表中数据可知，当电流I5＝0.30A时，LED两端的电压为ULED＝3.15V，而图3中用两节干电池（约3V），小于电流达到0.3A时LED两端的电压，故此时通过LED的电流不能达到0.3A。6.(2020·南京中考)科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置。如图甲所示,控制电路电压U1恒为12V,继电器线圈的电阻R0为20Ω,定值电阻R1为40Ω,热敏电阻R2的阻值随温度变化的图象如图乙所示;工作电路电压U2恒为220V,安装两只标有“220V275W”的灯泡。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。(4)答:(1)工作电路工作时,A端应与B(选填“B”或“C”)端相连接。

(2)工作电路工作时的总电流为多大?(3)浴室里控制的温度t0为多高?(4)为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调,需要对控制电路进行改进,请在图丙的虚线框内画出改进后的部分电路。添加的器材需说明规格要求。【解析】（1）当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，则A应与B相接；（2）工作电路工作时，两灯并联，总功率P总＝P1＋P2＝275W＋275W＝550W，总电流：I总＝eq\f(P总,U2)＝eq\f(550W,220V)＝2.5A。（3）设定电流I＝50mA＝0.05A，此时控制电路中的总电阻：R总＝eq\f(U1,I)＝eq\f(12V,0.05A)＝240`Ω，因为R总＝R0＋R1＋R2，所以R2＝180`Ω，由图象可得t0＝38`℃。（4）为使利用R2控制的浴室温度t0高低可调，可将定值电阻R1换成一个滑动变阻器，如图所示；因为R1＝40Ω，则所选滑动变阻器的最大电阻大于40Ω；因为设定电流为50mA，则滑动变阻器允许通过的最大电流不小于50mA。答案：(1)B(2)2.5A(3)38℃(4)见解析7.(2020·湖州中考)2019年12月17日,山东舰(如图甲)在海南三亚某军港交付海军。有专家推测首艘国产航母的满载排水量是67000t。已知航母上配置了歼-15舰载机,每架舰载机的质量为30t,舰载机有三个相同的轮子(三个轮子受力大小相同)且每个轮子与航母甲板的接触面积均为1000cm2,海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则:(1)该航母满载时受到的浮力为6.7×108N。

(2)每架舰载机对甲板的压强为1×106Pa。

(3)若因执行任务,有两架舰载机返航回到甲板,则航母排开海水的体积增加了60m3。

(4)如图乙所示为航母上蒸汽弹射装置的简化图,蒸汽弹射装置能使舰载机在2s内达到起飞速度,牵引索与活塞连接的两个滑轮的作用是改变力的方向;汽缸内的蒸汽体积膨胀对外做功,推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,此时蒸汽的内能减小(选填“增大”“减小”或“不变”),该过程中的能量转化和内燃机中的做功冲程相似。

类型三、信息阅读型8.(2021·深圳中考)阅读材料,回答问题祝融飞天2021年5月22日10时40分,中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台,成功“打卡”火星表面,正式开启火星探测之旅。你知道吗,其实“祝融号”火星巡航速度非常慢,仅每小时40米,而这也是有原因的。早在5月15日,天问一号着陆巡视器就已成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,“祝融号”火星车建立了对地通信。当天问一号着陆,“祝融号”火星车就直接向家人报告“我已着陆,感觉良好”,并用随身携带的相机拍了一些照片,为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差,研制团队为火星车配置了两套集热器,并采用了纳米气凝胶保温。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电,为此,研制团队专门针对光照、沙尘等情况,设计了蝶形四展太阳翼,配置了特殊的电池等。(1)“祝融号”在火星上的巡航速度大约与A最相似;

A.蜗牛的爬行速度B.人行走的速度C.汽车在高速上行驶的速度(2)因为火星上的昼夜温差较大,所以能量的损耗也比较大,中国科学家因此制造了一个和“祝融号”相似的“双胞胎”,模拟它登陆火星时的情况,确认登陆方式是安全时,才让“祝融号”正式在火星上登陆,这是运用了B;

A.控制变量法 B.等效替代法(3)“祝融号”将拍摄到的照片传回地球通过A方式;

A.电磁波 B.超声波(4)“祝融号”安全驶离着陆平台过程中,“祝融号”相对着陆平台是运动(选填“运动”或“静止”)的;

(5)请从上述材料中找出“祝融号”可能在火星上遇到的问题,模仿范例格式,写出对应的物理问题和方案(任写一条)问题解决方案火星上会有比较坚硬的石块,“祝融号”的轮子可能会受到损害。用硬度大的材料作“祝融号”的车轮。火星表面的昼夜温差比较大

火星车配置了两套集热器,并采用了纳米气凝胶保温

9.(2021·潍坊中考)科普阅读题“长五”助力,“天和”巡天2021年4月29日,搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭,它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料,液氢温度为-253℃,液氧为-183℃。在塔架上未起飞前,这些燃料在与外界空气接触时,火箭侧壁会冒出“白雾”,在“点火”口令下达后,重达800多吨的火箭拔地而起,火箭尾部发出又长又亮的蓝白色火焰,约490s后离开视野。将天和核心舱送入预定轨道后,末级火箭与核心舱分离,末级火箭再入大气层,与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。进入预定轨道的天和核心舱使用的是大功率LT-100型霍尔电推系统,该设备将太阳能先转化为电能,再将电能转化为机械能。天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼,它的光电转换效率高达50%以上,而传统的晶硅电池只有20%左右,此外,砷化钾电池还具有很好