中考风向标·物理 课件 专题四 综合能力题

第二部分专题突破专题四综合能力题一、问题探究类

综合能力题是侧重考查学生综合应用知识、科学探究、创新意识和

实践能力的综合性题目，是全卷的压轴题．试题形式主要有问题探究

类、分析计算(归纳)类、信息阅读类等．

名师指导

综合能力题中的探究题，探究的内容有来源于课本的探究实验，也

有来源于生活中的物理现象．它是利用探究的方法去解决实际问题的，

既考查探究实验的数据处理、总结结论、评估与反思的能力，也考查学

生把探究到的物理规律用于生活实践的能力．

1．夏天烈日曝晒过的汽车，车内温度可超过50℃.针对这一情况，

市场上出现了一些汽车遮阳帘．

(1)如图所示，在车内前挡风玻璃后放一铝箔材质的遮阳帘，就可使

射入车内的阳光发生

⁠现象，进而控制车内温度的攀升．反射遮阳帘普通型加厚型折叠反射型温度/℃454030

(2)为探究哪种遮阳帘的遮阳效果最好，小明选取了普通型、加厚型

和折叠反射型三款汽车遮阳帘进行了以下实验．他制作了9个汽车模

型，分为3组，每组3辆，并排朝南停放在阳光充足的空旷地方，将三款

汽车遮阳帘分别安装在汽车模型的前挡风玻璃后，并编号，15分钟后，

用灵敏温度计分别测量车内的温度，三组汽车的平均温度如表所示．

①该实验制作的小汽车模型应该规格

(选填“相同”或

“不同”)；

②进行该实验的最佳时间是

(选填字母)；A．

早晨B．

中午C．

傍晚相同B遮阳帘普通型加厚型折叠反射型温度/℃454030

③三款汽车遮阳帘中

⁠遮阳帘的遮阳效果最好；

④请写出一点该实验可以改进的地方：

⁠

⁠．折叠反射型设置不装遮阳帘的对照

组遮阳帘普通型加厚型折叠反射型温度/℃454030

(3)请写出一个生活中采用遮阳效果好的材料的实例：

⁠

⁠．遮阳伞(合

理即可)

2．小明发现太阳能热水器的玻璃管都是黑色的，物体的吸热本

领与颜色有关吗？为了探究这个问题，小明找来两个完全相同的透

明塑料瓶，外壁均匀涂上相同厚度的黑白涂层，分别装入适量的水

后置于太阳光下，如图所示．每隔3min测一次瓶中水的温度，测

得数据如下表所示：日照时间/min036912151821242730白色瓶水温/℃2324252526272728292930黑色瓶水温/℃2325262728293031323334

(1)两个相同的瓶内应装入初温和

相同的水.

(2)太阳光照射到瓶子上，瓶内的水变热，这是通过

⁠的

方式改变内能.质量热传递日照时间/min036912151821242730白色瓶水温/℃2324252526272728292930黑色瓶水温/℃2325262728293031323334

(3)小明通过观察

⁠来比较水吸收热量的多

少，这种方法叫

法.

(4)通过对上述数据的分析，可初步得出结论：

⁠

⁠．温度计的示数变化转换黑色物体比白色物

体吸热能力强日照时间/min036912151821242730白色瓶水温/℃2324252526272728292930黑色瓶水温/℃2325262728293031323334

(5)若黑色瓶中水的体积为2×10

－4m3，其从初温升至30℃吸收

的热量是

J．

[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103

kg/m3]

(6)本次实验的结论在实际生活中的应用非常广泛，请你列举一

例：

⁠．5.88×103夏天人们喜欢穿浅色衣服(合理即可)日照时间/min036912151821242730白色瓶水温/℃2324252526272728292930黑色瓶水温/℃2325262728293031323334

3．小明在候机厅发现不同飞机的机翼一般不同，那么机翼的厚度

是否会影响飞机的升力呢？为此小明用硬纸板制作成厚度不同，长度和

宽度相同的机翼模型进行了探究．如图所示，用竖直的金属杆穿过机翼

模型，将模型挂在弹簧测力计上，用可调速的风扇，距机翼模型相同距

离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进

行多次实验，整理相关的数据如表．实验组别机翼厚度/cm不同风速时弹簧测力计的示数/N0m/s1m/s3m/s6m/s12m/s129.58.57.15.12.92410.08.66.33.103611.09.16.12.50

(1)用电风扇正对着机翼模型吹风，模型上表面凸起，空气流速快、

压强

，形成一个向

⁠的压力差，故电风扇的风速越大，弹

簧测力计的示数越

⁠．

(2)第1组实验中，当风速为6m/s时，机翼模型受到的升力

为

N.

小上小4.4实验组别机翼厚度/cm不同风速时弹簧测力计的示数/N0m/s1m/s3m/s6m/s12m/s129.58.57.15.12.92410.08.66.33.103611.09.16.12.50

(3)根据表格数据，分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系：在

机翼长度和宽度都相同且风速相同时，机翼厚度越大，产生的升力

越

⁠．

(4)请你结合生活实际，猜想飞机的升力还可能与

⁠

⁠有关．大机翼长度和宽度

(合理即可)实验组别机翼厚度/cm不同风速时弹簧测力计的示数/N0m/s1m/s3m/s6m/s12m/s129.58.57.15.12.92410.08.66.33.103611.09.16.12.50

4．(2025·广东)桥梁设计需考虑材料受热膨胀．小明设计实验，探

究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度

变化量的关系．

(1)初始时金属棒A、B的长度和横截面积均

⁠．相同

(2)如图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量．激光笔固

定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面内转动；标尺竖直放置，通过激光点

在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量．

①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和

激光束在同一水平直线上，光点在标尺“0”刻度处．

②加热金属棒，光点会在标尺上向

(选填“上”或“下”)移

动．用A、B棒进行实验，实验数据见下表．其中，dA、dB分别表示A、

B棒在不同温度t时，光点在标尺上的刻度值．实验序号12345t/℃25.040.055.070.085.0dA/cm01.102.153.264.31dB/cm01.733.445.186.89上

③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，其伸长量

越

；温度升高相同时，金属棒

(选填“A”或“B”)的伸

长量更大．大B实验序号12345t/℃25.040.055.070.085.0dA/cm01.102.153.264.31dB/cm01.733.445.186.89

(3)金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂

(选填“变

大”“变小”或“不变”)；同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移

动距离更大，可采取的做法是

⁠

(写1种即可)．变小将支点O向左侧移动(或将标尺向右移

动)实验序号12345t/℃25.040.055.070.085.0dA/cm01.102.153.264.31dB/cm01.733.445.186.89

5．物理兴趣小组的同学们发现，有的电阻会随温度、压力等外界

因素的改变而发生变化，那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系

呢？为此他们从实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究．

(1)热敏电阻是由

(选填“导体”“超导体”或“半导

体”)材料制成的．经过讨论，同学们组装了如图乙所示的装置进行实

验，实验中应保证电源电压

⁠．半导体不变

(2)点燃酒精灯，闭合开关进行实验，记录的数据如上表所示，分析

实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而

(选填“增

大”或“减小”)，所以

(选填“能”或“不能”)用该热敏电阻

开展“探究电流与电压关系”的实验．减小不能温度/℃102030405060I/A0.130.160.210.270.340.43

(3)为了得到这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值，实验时还需要

增加的器材是

⁠．

(4)实验中用“水浴”加热而不用酒精灯直接加热，请结合物理知识

做出合理的解释：

⁠

．(写出一条即可)电压表使热敏电阻受热均匀(或使热敏电阻升温较

慢)温度/℃102030405060I/A0.130.160.210.270.340.43第二部分专题突破专题四综合能力题二、分析计算(归纳)类

名师指导

此类综合题将物理学的基本知识与基本技能放在真实、生动、具体

的情境下进行考查，而且往往是将多个知识点融合在一起，要求学生灵

活运用所学知识进行分析、归纳、计算．此类题情境性强，涉及知识面

广，对学生归纳、分析问题的能力要求比较高．它通过一定的物理情境

落实了对物理思维能力和建构物理模型能力的考查．

1．(2025·广东)巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图甲，其

相关参数见表．机器人的电机可切换为电动机或发电机．水平匀速巡检

时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功．当蓄电池储能

降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止．下坡巡检时，电机可将重力势

能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来．质量m054kg最大巡检速度v04km·h-1蓄电池满电时储能E00.2kW·h电动机最大输出功率P0100W

(1)下坡时，发电机利用

⁠原理发电．电磁感应质量m054kg最大巡检速度v04km·h-1蓄电池满电时储能E00.2kW·h电动机最大输出功率P0100W

(2)请完成以下能量转化流程图：化学

(3)若充满电的机器人保持P0、

v0水平巡检1.2h，则巡检路程

为

km，牵引力为

N，蓄电池储能剩余

⁠kW·h.4.8900.08

(4)如图乙巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95E0.随

后机器人先下坡巡检(电机切换为发电机)，后水平巡检(电机切换为电动

机)，巡检全程速度大小保持不变，AB段重力势能减少量为1×105

J．

充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的

能量为0.45J．

水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平

阶段匀速巡检的最大路程为

m．(g取10N/kg)8000

2．为实现减排目标，国家大力推广风力发电，某物理兴趣小组想

动手制作一台小型风力发电机，请你参与其中并回答下列问题：

(1)风力发电利用的是风能，风能是清洁的、

(选填“可

再生”或“不可再生”)能源．可再生

(2)为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术

之一，若叶片横截面如图乙所示，当风以图丙所示的角度流经叶片时，

叶片会按

(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动．风轮机

叶片具有质量轻、强度高和耐磨损等性能，通常由硬度大、密

度

(选填“大”或“小”)的复合材料制成．顺时针小

(3)风轮机叶片旋转扫过圆面的面积S可看作风力发电机用来接收风

能的面积．若该小组选用的风轮机叶片长度为0.5m，则该发电机接收

风能的面积为

m2.(π取3.14)0.785

510.25102.05

3．小明制作了一个简易火灾自动报警器，其电路原理图如图甲所

示，其中热敏电阻R的阻值随温度t变化的图像如图乙所示，电磁铁线圈

电阻不计．

(1)当无灾情时，闭合开关S1，电磁铁所在电路

(选填“有”

或“无”)电流，电磁铁的左端为

⁠极．

(2)为使报警器在达到报警温度时响起，单刀双掷开关应接

(选

填“a”或“b”)．有Na

(3)若通过电磁铁线圈的电流I0≥10mA才会报警，电源U1为18V，

欲实现温度为60℃时报警器响起，滑动变阻器最大阻值不能小于

⁠Ω.在其他条件不变的情况下，若要报警器在50℃报警，则可将滑动变阻器的滑片P向

(选填“左”或“右”)滑动．1220右

4．我国自主研制的某型新一代战斗机具备超声速巡航等优异性

能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行

速度达2.5倍声速(合3060km/h)，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻

力的大小与速度的关系见下表：速度v/(m·s-1)100200300400500阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1047.5×104

已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，

飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.作战半径是指战机携带正常

作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完

任务后返回原机场所能达到的最远单程距离．

(1)若不计飞机燃油质量的变化，该战斗机在水平跑道上加速滑行

时，飞机对跑道的压力

⁠飞机的重力；当飞机腾空加速上升时，

其机械能的增加量

(前两空选填“大于”“等于”或“小于”)

动能的增加量，此时飞机受到的力是

(选填“平衡力”或

“非平衡力”)．小于大于非平衡力

(2)该战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力

为

N.

(3)某次执行任务紧急起飞时，若飞机的油量还剩5×103kg，则飞

机发动机燃油完全燃烧能转化为

J机械能．如果以500m/s

的速度匀速巡航，此次该战斗机的最大作战半径是

⁠km.4.8×1047.5×1010500

5．深圳机场局地性雷雨天气多发，风速的精密测量可以帮助确定

飞机的起飞和降落条件，确保飞行安全．某款风速仪的工作原理如图甲

所示，电源为恒流源，能提供大小恒为1.2A的电流，电流表测量范围为

0～0.6A，R0为10Ω的定值电阻，R1为压敏电阻，无风时R1受到的压力

为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压

力F大小变化的关系如图乙所示．

(1)风能是

(选填“一次”或“二次”)能源．一次

(2)当风速为0时，电流表示数为

A；当风速变大时，

⁠

(选填“电流”或“电压”)表的示数将变大，读出此表示数，即可

知此时的风速．

(3)当风速为8m/s时，电压表示数为8V，迎风板受到的压力

为

N.

0.3电

流6

(4)小明查阅资料后获知该迎风板所受的风力与风速的平方成正比，

若保护电阻R0换成阻值为6Ω的定值电阻，则与更换电阻前相比，所能

测量的最大风速是原本的

倍．(结果保留根号)

(5)该风速仪存在的一个不足之处是

⁠

⁠．

风速过大时容易损坏电流

表

第二部分专题突破专题四综合能力题三、信息阅读类

名师指导

信息阅读类是声、光、热、力、电等知识的拓展和延伸，通过阅

读、理解、思考和分析，从中筛选出有关的信息，然后应用所学的物理

知识解决问题．

1．阅读短文，回答问题．高压锅

高压锅(如图甲)是厨房的好帮手，是生活中一种密闭的烹饪容

器．高压锅工作时锅盖与锅身紧密扣合，只能通过出气孔将水汽排

出．出气孔上压有安全阀，在锅内气压较低时，出气孔关闭；当锅内气

压超过外界大气压一定值时，安全阀被水汽顶起，出气孔释放出多余的

水汽，这个“一定值”由安全阀的质量决定．为防止高压锅出气孔堵塞

而导致爆炸，高压锅上还设置了放气孔(一般情况下闭合，温度过高时易

熔片熔化，开始放气)．锅内水的沸点随气压变化的关系如图乙所示(大

气压取1.0×105Pa，g取10N/kg)．

(1)由图乙可知，水的沸点随气压增大而

⁠，因此利用高压

锅加热食物时水的沸点通常会

(选填“高于”或“低于”)100

℃，食物更易熟烂．

(2)根据图乙，若高压锅正常工作时锅内气体最大压强为1.6×105

Pa，则锅内水温最高可达到

℃.增大高于115

(3)限压阀的设计原理：外界大气压力与阀门自身重力的合力与内部

大气压力是平衡力，因出气孔的面积相同，可得p0＋p阀＝p内，若(2)题

中高压锅盖出气孔横截面积为10mm2，则通过已知条件计算，限压阀质

量为

⁠g.

(4)用这款高压锅在西藏高原地区烧水时，要达到同样的最高温度，

需

(选填“增大”“减小”或“不改变”)限压阀的质量．60增大

(5)从安全角度分析，结合图丙，高压锅使用过程中最危险的情况是

出气孔被

⁠．为了可以更安全地使用高压锅，请你给出一条合理

的建议：

⁠

(例：每次煮食物的量不可过多)．堵塞定期检查出气孔(或使用后及时清理出气孔避免堵塞

等)

2．阅读材料，回答问题．刀片式磷酸铁锂电池

我国新能源汽车电池技术全球领先，目前我国新能源汽车所用电池

主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池．“刀片电池”是我国新一代磷酸铁

锂电池的一个名称，如图所示，刀片电池延续了磷酸铁锂的技术路线，

通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能．测试结果发现，这款

电池在空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全

性等方面具有更优化的设计．其中电池的能量密度即电池平均单位质量

或体积所能储存的电能，一般分质量能量密度和体积能量密度两个维

度．计算式为

多片“刀片电池”串联起来就组装成电池组，国内某车型所安装的

电池组的相关数据见下表．电池组满电时储存的电能76.8kW·h体积能量密度442Wh/L质量能量密度170Wh/kg稳定的放电电压384V包含“刀片电池”数量120片

(1)该电池组在充电过程中主要将电能转化为

⁠能．

(2)从表中数据可知，单片“刀片电池”稳定的放电电压

为

V.

(3)若利用充电功率恒为100kW的充电桩对该电池组进行充电，可

在0.5h内将该电池组从电量30%充至80%，此过程中的充电效率

为

⁠．化学3.276.8%电池组满电时储存的电能76.8kW·h体积能量密度442Wh/L质量能量密度170Wh/kg稳定的放电电压384V包含“刀片电池”数量120片

(4)从表中数据可知，这个磷酸铁锂电池的平均密度为

⁠kg/m3.通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是4500～5000kg/m3，这就体现了磷酸铁锂电池在

(填序号)方面比三元锂电池具有更优化的设计.

①空间利用率

②能量密度

③电池结构强度

④电池轻量化

⑤

电池安全性

2600

④电池组满电时储存的电能76.8kW·h体积能量密度442Wh/L质量能量密度170Wh/kg稳定的放电电压384V包含“刀片电池”数量120片

(5)测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，测试过程中测试

人员驾驶该车在平直公路

上匀速行驶1h，电池组的电量减少了

12.5%，已知测试过程中汽车的能量转化效率为80%，该车行驶时功率

是

W.

7680

3．阅读材料，回答问题．福建舰

2025年11月5日，福建舰入列授旗仪式在海南三亚某军港举行．福

建舰是由我国完全自主设计、建造的首艘电磁弹射型航母，其满载时的

排水量为8×105t.

传统的蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块，

把与之相连的舰载机弹射出去．福建舰配置的电磁弹射装置与传统的蒸

汽弹射器不同，福建舰的电磁弹射装置其简易结构如图甲所示．空载的

舰载机质量为10t，舰载机起飞需要达到一定的速度(相对于空气)，因此

需要建造较长的起飞跑道，电磁弹射轨道上舰载机的速度v与路程s的关

系如图乙所示．为了使福建舰海试成功，技术人员还在风洞中模拟了舰

载机的升力F与速度v的关系，如图丙所示．

(1)福建舰满载时受到的浮力是

N．

(g取10N/kg)

(2)舰载机满载时起飞的最低速度

(选填“大于”“小于”

或“等于”)舰载机空载时起飞的最低速度．8×109大于

(3)电磁弹射的弹射力度可以根据舰载机的类型不同进行调节，若要

增大弹射力度，可以

(选填“增大”或“减小”)弹射器中的电

流大小．

(4)若航母静止在水面上，则空载的舰载机起飞需要至少

⁠m

的电磁弹射轨道．增大125

(5)若航母以54km/h的速度航行，为使空载的舰载机能够起飞，则

需要至少

m的电磁弹射轨道．若电磁弹射装置的机械效率为

50%，所施加的牵引力始终为1×105N，则该过程舰载机从相对静止到

起飞至少消耗

J的电能．61.251.225×107

4．阅读下列短文，回答问题．机器人的“眼睛”

为了让机器人“看见”周围的物体，需要给它安装“眼睛”．红外

传感器就是扫地机器人的“眼睛”，它利用红外线工作，红外线是电磁

波大家族的成员，如图甲所示．红外传感器的结构原理如图乙所示，红

外发射器中心线与接受透镜主光轴之间的距离为d，红外检测器与接收

透镜之间的距离为f.工作时，红外发射器向前方发射一束红外线，碰到

障碍物后反射回来的红外线通过透镜中心照射到红外检测器上的位置

P，位置P偏离透镜主光轴的距离称为偏移值L，红外传感器就是根据偏

移值L来探知红外发射器与障碍物之间的距离D.

为了避免与障碍物发生碰撞，当L增大到某一设定值L0时，机器人将停

止靠近障碍物，同一款式的机器人L0保持不变．

甲

乙

(1)红外线属于

(选填“可见”或“不可见”)光，它在真

空中传播的速度