【原題呈現(xiàn)】(2021年徐州卷)
10.如圖所示,用球形的珠子連成均勻的珠鏈,把珠鏈掛在一個水平橫桿上,橫桿表面光滑,橫截面為直角三角形。開始時珠鏈靜止,下列對珠鏈運動狀態(tài)的判斷正確的是()
A.斜面AB傾斜程度更大,AB面上的珠子將沿斜面下滑,拉動整個珠鏈繞橫桿順時針轉(zhuǎn)動
B.斜面AC上的珠子更多,AC面上的珠子將沿斜面下滑,拉動整個珠鏈繞橫桿逆時針轉(zhuǎn)動
C.珠鏈將保持靜止
D.以上三種情況都有可能
【參考答案】C
【試題評析】
本題考查學(xué)生是否形成能量守恒的基本觀念,并用其分析具體現(xiàn)象的能力。試題素材來源于17 世紀(jì)荷蘭物理學(xué)家司提芬的一段研究史料,可以讓學(xué)生了解物理學(xué)發(fā)展中的一個經(jīng)典案例,領(lǐng)略其中的物理思想。學(xué)科核心素養(yǎng)中的物理觀念對學(xué)生物理學(xué)習(xí)提出了更高的思想要求,要求學(xué)生不僅理解物理知識,更要建立對自然界的觀念性認(rèn)識。其中,能量守恒觀念就是物理觀念中重要組成部分。本題引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)的觀念分析問題,體現(xiàn)了當(dāng)前課程改革的新理念。
【原題呈現(xiàn)】(2021年常州卷)
20.在汽車行業(yè),“熱融緊固”技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。如圖所示,①利用電動工具使螺釘高速旋轉(zhuǎn)并壓向金屬板材;②螺釘尖端與板材表面摩擦生熱,板材局部▲(物態(tài)變化名)變軟,螺釘尖端仍然堅硬,摩擦生熱的能量轉(zhuǎn)化方式與四沖程汽油機(jī)的▲沖程相同;③螺紋完全擰入板材后螺釘停止轉(zhuǎn)動,板材局部▲(物態(tài)變化名)牢牢套住螺釘。利用該技術(shù),銅螺釘可以擰入表格中▲物質(zhì)制作的板材。
【參考答案】熔化;壓縮;凝固;鋁。
【試題評析】
本題以汽車工業(yè)中新興的“熱融緊固”技術(shù)為題材,要求學(xué)生綜合運用物態(tài)變化、熱機(jī)等相關(guān)知識對該技術(shù)過程進(jìn)行分析,是對學(xué)生綜合知識能力的考查。試題素材富有時代氣息,體現(xiàn)科學(xué)與技術(shù)的融合,有利于提高學(xué)生分析并解決問題的能力。
【原題呈現(xiàn)】(2021年揚州卷)
23.體育競技中善用物理原理,對取勝往往起著決定作用。
(1)柔道競技中,進(jìn)攻者假裝要把對手摔向左方,對手為了維持平衡,就把身體向右傾,由于▲仍要向右運動,就被進(jìn)攻者乘勢摔向右方。
(2)以過腿摔為例,如圖所示,進(jìn)攻者A利用腰部將B頂起,使他雙腳離地,同時猛拉B的右臂。請在圖中作出拉力F的力臂l。此時A能輕易將B摔倒的原因是▲。
【參考答案】(1)慣性;(2)圖略,B對杠桿作用力的力臂為0或B的重力作用線經(jīng)過支點O。
【試題評析】
本題以柔道競技為素材,要求學(xué)生運用物理知識分析相關(guān)技術(shù)動作,考查學(xué)生對慣性的認(rèn)識、力臂的作圖以及杠桿類型的判斷及杠桿平衡條件的應(yīng)用能力,以及構(gòu)建物理模型,運用物理知識對物理現(xiàn)象和實際問題進(jìn)行合理分析與解釋的能力。本題落實了依標(biāo)命題、素養(yǎng)立意的命題要求。本題基于真實情境,采用結(jié)構(gòu)化的任務(wù)來考查、評價學(xué)生物理觀念等關(guān)鍵素養(yǎng)的達(dá)成情況,較好地體現(xiàn)了評價對教學(xué)的引導(dǎo)功能,通過評價改革來促進(jìn)指向深度學(xué)習(xí)的教學(xué)改革,促進(jìn)課程目標(biāo)的達(dá)成。
【原題呈現(xiàn)】(2021年淮安卷)
22.小明利用圖甲所示實驗裝置觀察水的沸騰現(xiàn)象。
(1)在安裝器材確定B鐵圈位置時,▲(選填“需要”或“不需要”)點燃酒精燈。
(2)第4min 時溫度計示數(shù)如圖乙所示,此時水的溫度是▲℃。小明發(fā)現(xiàn),溫度計玻璃外殼有水霧,原因是水蒸氣發(fā)生▲。(填寫物態(tài)變化名稱)
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,實驗中水的沸點為▲℃。沸騰過程中溫度▲。
時間/min溫度/℃0 1 2 3 6 7 4 5 98 8 92 90 94 98 96 98 98
(4)水沸騰時,某一氣泡由A處上升至B處,請在圖丙中大致畫出氣泡在B處的大小情況。
(5)實驗中,能量從火焰?zhèn)鬟f給水,卻無法從水自動傳遞給火焰,是因為能量的轉(zhuǎn)移具有 ▲ 。
【參考答案】(1)需要;(2)97,液化;(3)98,不變;(4)圖略;(5)方向性。
【試題評析】
本題以學(xué)生必做實驗“探究水沸騰時溫度變化的特點”為命題素材,全面考查了學(xué)生的實驗操作、數(shù)據(jù)獲取、現(xiàn)象分析、描述與解釋等實驗?zāi)芰Α1绢}落實了依標(biāo)命題、能力立意的命題要求,讓學(xué)生收集證據(jù),通過觀察、對比、概括,分析物態(tài)變化的條件及現(xiàn)象,從實驗現(xiàn)象中認(rèn)識到水沸騰的升溫特點。試題盡管是圍繞教材中的實驗進(jìn)行設(shè)計的,但問題設(shè)計的角度有新意,有助于引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中認(rèn)真完成實驗。
【原題呈現(xiàn)】(2021年無錫卷)
25.圖甲是某居民樓前的無障礙通道,一位中年人正用輪椅推著他年邁的母親緩緩上行,圖乙是該通道斜面示意圖。為了解中年人推輪椅時所用力的大小,小紅和小華進(jìn)行了探究。她們從斜面底端A點沿斜面確定了相距1m的B點。(g取10N/kg)
(1)使刻度尺“0”刻度線與水平地面對齊,正確測量B點高度,結(jié)果如圖乙,為▲cm。
(2)選用車輪與輪椅相同材質(zhì)、花紋的小車為研究對象,進(jìn)行了如下操作:
①正確使用彈簧測力計,測出小車重為2.0N;
②將彈簧測力計與斜面平行放置并▲,然后沿斜面方向勻速拉動小車,如圖乙所示,彈簧測力計示數(shù)為▲N;
③計算出將小車從A點拉到B點的過程中,拉力所做的功為▲J;利用斜面將小車從水平地面提升到B點時的機(jī)械效率為▲。
(3)在小車上逐漸添加重物,測出小車的總重G,測出沿斜面勻速拉動小車需要的力,計算出拉小車從A點到B點所做的功W1;計算出豎直向上將小車從水平地面提升到B點所做的功W2。以功為縱坐標(biāo),以小車總重為橫坐標(biāo),建立平面直角坐標(biāo)系,作出W1和W2與小車總重G的關(guān)系圖像,分別如圖丙中的線段a和b;
①由圖像可知:用該通道斜面提升物體時的機(jī)械效率與物重▲(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);
②若這位母親的質(zhì)量為50kg,所坐的輪椅質(zhì)量為20kg,則中年人用沿著通道斜面方向的力推輪椅勻速上坡時,力的大小為▲N。
【參考答案】(1)9.00;(2)校正“0”點,0.3,0.3,60%;(3)無關(guān),105。
【試題評析】
本題以教材中的學(xué)生活動“測量提升物體所做的功”為素材,賦予其生活中的真實情境。試題情境學(xué)生熟悉,讓學(xué)生通過實際應(yīng)用知識和技能來展現(xiàn)對“用刻度尺測量長度、用彈簧測力計測量力”“知道機(jī)械功”“知道機(jī)械效率”等課程標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)的掌握水平,同時考查學(xué)生設(shè)計與操作、分析與論證的科學(xué)探究能力。具體解答此題時,需要構(gòu)建斜面模型、掌握測量技能、了解斜面機(jī)械效率的計算公式,基于圖像得出該通道斜面的機(jī)械效率,推算出中年人所需要的力。試題整合學(xué)生學(xué)習(xí)中的探究案例,采用情境化命制技術(shù),評價學(xué)生的實驗探究能力,引導(dǎo)教師在教學(xué)中積極開展基于情境、問題導(dǎo)向的探究活動。
【原題呈現(xiàn)】(2021年鹽城卷)
27.閱讀短文,回答問題:
“天問一號”登陸火星的最后9分鐘
2021 年5 月15 日清晨4 時許,我國“天問一號”著陸器(如圖甲)進(jìn)入火星大氣層,經(jīng)過約9 分鐘的減速、懸停和緩沖,成功著落于火星表面,邁出了我國星際探測征程的重要一步。
著陸器剛進(jìn)入大氣層時,會迅速調(diào)整自己的姿勢,使自身的運動方向、質(zhì)心和壓心處于一條直線上,以保持相對穩(wěn)定的姿態(tài)下降,此時運動方向與軸線方向并不在同一直線上。下降一段時間后,當(dāng)著陸器速度減小90%左右時,著陸器伸出“小翅膀”,通過向下壓火星大氣產(chǎn)生的反作用力,將其運動方向與軸線方向的夾角調(diào)整到0°,為安全打開降落傘擺正姿勢。如圖乙所示,降落傘打開后減速到一定程度,先拋棄隔熱大底,后拋棄背罩,讓火星車和著陸平臺(如圖丙)露出真容。隨后,著陸平臺打開發(fā)動機(jī),通過向下噴燃?xì)鈱崿F(xiàn)進(jìn)一步減速,在距離火星地面100m 高度處速度減為零,進(jìn)入懸停狀態(tài)。此時著陸平臺開啟雷達(dá)和光學(xué)相機(jī)等進(jìn)行探測,尋找著陸點,在找準(zhǔn)著陸點后繼續(xù)下降,其速度先增大后減小,在經(jīng)過高度20m后,維持恒定速度下降,平穩(wěn)著陸。
(1)著陸器伸出“小翅膀”后,受到向上推力的施力物體是▲。
(2)從懸停到成功降落火星地面前,火星車的動能變化情況是▲。
A.增大→不變→減小
B.增大→減小→不變
C.不變→增大→減小
D.減小→增大→不變
(3)請在圖丙中畫出火星車和著陸平臺處于懸停狀態(tài)時,受到的“重力”G和氣體對它的升力F升的示意圖。
(4)下列四幅圖中,能反映著陸器剛進(jìn)入大氣層時維持相對穩(wěn)定姿態(tài)下降的是▲。
(5)已知降落傘下降過程所受阻力大小與速度大小成正比,比例系數(shù)在火星和地球上分別為k1和k2。降落傘達(dá)到最小速度時,其所受的氣體阻力與著陸器重力大小相等。若同一個降落傘在火星表面和在地球表面下降能達(dá)到的最小速度分別為v1和v2,同一物體在火星表面受到的“重力”與地球上重力之比為2∶5,則k1∶k2為▲。
【參考答案】(1)火星大氣(大氣/氣體);(2)B;(3)圖略;(4)C;(5)A。
【試題評析】
本題以我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器登陸火星為素材,考查了學(xué)生對能量、力與運動的關(guān)系、二力平衡等知識的理解,以及閱讀文本提取信息的能力、學(xué)習(xí)新知識和應(yīng)用所學(xué)新知識解決問題的能力等。試題緊密聯(lián)系材料內(nèi)容,圖文并茂,問題設(shè)計由淺入深,對學(xué)生數(shù)理結(jié)合的能力要求較高,試題具有較好的考查信度、效度與區(qū)分度。試題選用我國航天航空熱點事件,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國家科技發(fā)展動態(tài),體現(xiàn)了立德樹人、引導(dǎo)教學(xué)的評價理念,有助于培養(yǎng)學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的態(tài)度。同一情境,從多層面、多角度設(shè)問,豐富的情境內(nèi)涵、階梯式的難度設(shè)計對中考試題的設(shè)計有很好的啟示。
【原題呈現(xiàn)】(2021年蘇州卷)
22.閱讀材料,回答問題:
某研究小組對“塞貝克效應(yīng)”進(jìn)行了初步的學(xué)習(xí)研究。塞貝克效應(yīng)是指由于兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間產(chǎn)生電壓差的熱電現(xiàn)象,例如將兩種不同金屬兩端連接組成回路,如果使兩個接觸點的溫度不同,則在回路中將出現(xiàn)電流。金屬的塞貝克效應(yīng)在一定條件下是可觀的。
研究小組依據(jù)上述理論,制作了一個“蠟燭電廠”。如圖甲,蠟燭電廠分為蠟燭、裝置和用電器三個部分,其中裝置部分有鐵絲A(中間接入了燈泡和電流表)、銅絲B和水冷裝置C,鐵絲、銅絲的兩端緊密相連,點燃蠟燭,小量程電流表指針偏轉(zhuǎn)。
他們對蠟燭電廠的發(fā)電效率進(jìn)行了研究,蠟燭、裝置、用電器這三部分的效率分別為η1、η2、η3,并且重點研究了輸出功率與兩端的溫度差、接入電路的用電器的電阻這兩個因素的關(guān)系,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示圖像。
問題:
(1)此蠟燭電廠的電能是由蠟燭的▲能轉(zhuǎn)化而來的;
(2)根據(jù)三部分的效率,可知此蠟燭電廠的發(fā)電總效率η= ▲;
(3)根據(jù)圖像可以看出:溫差一定時,輸出功率隨電阻的增大而▲;溫差因素對輸出功率的影響規(guī)律是▲;
(4)根據(jù)塞貝克效應(yīng),選擇合適的兩種金屬和電流表組成電路,可通過電流的大小來監(jiān)測 ▲。
【參考答案】(1)化學(xué);(2)η1η2η3;(3)先增大后減小;電阻一定時,溫差越大,輸出功率越大;(4)溫差。
【試題評析】
本題是一道閱讀材料題,考查學(xué)生在科技閱讀中的理解能力,以及在科學(xué)探究中分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力。本題在全新的問題情境中考查學(xué)生的科學(xué)探究能力,通過圖像呈現(xiàn)功率與溫度、電阻的關(guān)系,按照逐層深入的思路來設(shè)計問題,體現(xiàn)了研究科學(xué)問題的探究路徑,這樣能有效地調(diào)動學(xué)生辨別、分析、綜合、建構(gòu)、決策能力,與根據(jù)教材中學(xué)生經(jīng)歷過的探究實驗所命制的試題相比較,本題對考生探究能力的考查信度比較高,思維含量大,具有較好的考查效果。