物理中考“学科渗透型”试题例解

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“学科渗透”是《物理课程标准》的基本理念之一. 因此物理课程中多方面涉及科学技术以及生物、化学等内容.而近年来各地中考物理题中，也常有所体现. 下面举几例并附析解（答案），供同学们参考学习.

1（韶关市）你听说过“乙醇汽油吗”？

有这样一则报道：一个美国农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面：玉米既售价低廉而且销路不好. 他梦想着怎样将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金？他不顾大家都讥笑他异想天开，专程为他的“异想天开”去请教了一位科学家. 这位科学家既同情他也对他的“异想天开”很感兴趣。经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用.

石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类. 所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径.

请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：

（1）乙醇燃烧的过程是能转化为热能的过程. 理论上，完全燃烧28g乙醇可以产生84×10J的热量，如果这些热量完全被水吸收，在1标准大气压下，可以将kg 20℃的水加热到沸腾.（水的比热容：42×10J/（kg・℃）

（2）按照能源的分类，乙醇汽油属于能源，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点： .

（3）请你结合上述事例，谈谈我们在学习中应该具有什么样的精神？

答案：（1）化学；25.（2）新（或二次、可再生）可再生、污染少.（3）大胆想象；勇于实践；勤学好问……

2（山东省烟台市）四大措施解决千年冻土问题

2006年7月1日，青藏铁路实现了全线贯通，打破了美国的旅行家保罗・泰鲁“有昆仑山脉在，铁路就永远进不了拉萨”的断言，大长了中国人的志气.

在修建青藏铁路时，需要解决两大难题：一是铁路要穿越“千年冻土”区，需要保证路基的稳定性；二是高原气压低、氧气含量低，需要保证施工人员及乘客的安全性. 我国科技工作者在解决两大难题上做出了许多创新和发明.

①热棒――天然“制冷机”

进入两大滩冻土区，路基两旁插有一排排碗口粗细、高约2m的铁棒（如图1）. 铁棒间隔2m，一直向前延伸，我们称它热棒. 热棒在路基下还有5m，整个棒体是中空的，里面灌有液氨，棒的顶端是散热片，这样棒体就相当于一个天然“制冷机”.

②抛石路基――廉价“土空调”

在青藏铁路路基内部，还有一种廉价而有效的“土空调”，在土层路基中间，填筑了一定厚度的碎石，保证了冻土层的温度不随外界气温的变化而变化，从而保护了冻土的完好性.

③遮阳板――隔热“外衣”

遮阳板路基是在路基的边坡和坡石上架设一层用于遮挡太阳辐射的板材，完全消除太阳对路基的辐射加热作用.

④以桥代路――“最后绝招”（如图2）是设增氧机解决高原气压低、氧气含量低的问题.

在沿途建立氧气制造站、列车配有完整的供氧系统等，确保了施工人员的安全和旅客的乘车舒适度.

（1）通过阅读材料，谈谈青藏铁路蕴含的物理知识（至少举出两点）.

（2）试分析说明，天然“制冷机”（或廉价“土空调”）的工作原理.

答案：（1）液化、汽化、压强、热传递、对流、辐射等.（2）天然“制冷机”：当温度上升时，液态氨受热发生汽化，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传给空气，气态氨由此冷却液化又变成液态氨，沉入棒底. 这样往复循环，把路基中大量的热带入空气中，从而使路基的温度基本不变，保证了路基的稳定性.

廉价“土空调”：夏季来临，当路基表面温度上升时，空气密度降低，而路基冻土中的温度较低，空气密度较大，这样热、冷空气就不易对流，形成了外界与冻土的隔热层. 当冬天来临时，冻土路基的外界温床较低，空气温度较低，空气密度较大，而路基冻土层温度较高，空气密度较小，无形中形成了热、冷空气对流，使路基冻土层温度降低，保护了冻土的完整性.

3（黄冈市）小晨同学注意到新闻经常说国际原油价格涨至多少多少美元一桶，又说我国进口每吨原油提高多少元. 他不知道原油的单位“桶”和质量常用单位“吨”之间有什么关系. 他设法获得原油样品若干，将密度为 06×10kg/m、体积为100cm的木块放入原油中，木块漂浮在油面上，有的体积露出油面. 求：（1）木块受到的浮力。（2）若每桶油的体积为m，1吨原油等于多少桶？

解析：（1）木块质量：m=ρv=06×10kg/m×100×10m=006kg.

木块重力：G=mg=006kg×10N/kg=06N；漂浮时：F=G=06N.

（2）根据阿基米德原理F=ρgV V=2V/3，

ρ==kg/m=09×10kg/m.

1吨原油的体积：V==m=m.

1吨原油等于多少桶：10m3/9÷m3/6≈67桶.

4（武汉市）图3是一种电压力锅简易原理图。A为密闭锅体，锅盖面积为400cm. R为工作时的加热电阻，L为指示灯，其电阻为20Ω，R为保温电阻. S为电源开关，S为压力开关，闭合S后，电路通过R对电压力锅加热，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，锅底向下移动，压力开关与触点 a 断开，并与 b点接通，起到控压控温的作用，此时保温电路的总功率为20W.

（1）当锅内气体压强为121kPa时，锅内气体对锅盖的压力是多大？

（2）保温电阻R的阻值为多少？

（3）已知锅内水的质量为m、初温为 t、比热容为 c，为了求出电压力锅从开始加热到锅内气压达到设定值时的效率，只要测出闭合开关S到电路中 的时间t，就可推导出效率的表达式=（用已知量和所测得的量表示）.

解析：（1）F=pS=121×10Pa×400×10m=484×10N.

（2）R=U/P=（220V）/20W=2420Ω,

R=R-R=2420Ω-20Ω=2400Ω.

（3）指示灯亮（开关S和b点接通或开关S和a点断开）

η=cm（116℃-t）/1000W×t.

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