1 科技引領(lǐng) 物理 中考 通過科學(xué)教育，讓學(xué)生初步認(rèn)識科學(xué)及相關(guān)技術(shù)對社會發(fā)展、自然環(huán)境及人類生活的影響，從而使學(xué)生形成可持續(xù)發(fā)展的意識，將科學(xué)服務(wù)于人類的意識等，這一直是近年新課標(biāo)所追求的目標(biāo)，從而形成了一類科技與中考相互融合的試題。這類試題一般是以人類正在進(jìn)行或準(zhǔn)備進(jìn)行的探索、科學(xué)上的重大發(fā)明或發(fā)現(xiàn)、新材料的發(fā)現(xiàn)及其應(yīng)用等為命題材料，主要考察學(xué)生收集信息、分析信息和處理信息的能力。 一、 PM2.5 監(jiān)測 例 1（ 2012 嘉興）從 2012 年 3 月 25 日起，嘉興、舟山等 6 個環(huán)杭州灣的城市正式公布大氣 PM2.5的監(jiān)測 數(shù)據(jù)。 PM2.5 是指直徑小于或等于 2.5 微米的顆粒物與較大的顆粒物相比，不易沉降，且富含大量有毒、有害的物質(zhì)，對人體健康和大氣環(huán)境影響更大，請回答下列問題： （ 1）圖 1 是某城市一天的 PM2.5 動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)折線圖。 這一天 PM2.5 的最高值出現(xiàn)在 時 左右，出現(xiàn)這一峰值的可能原因是 。 （ 2） PM2.5 中的氣體污染物主要是化石燃料燃燒的產(chǎn)物， 6月 1 日起北京市車用汽油開始執(zhí)行地方新標(biāo)準(zhǔn)，油品硫含量指標(biāo)限值由每千克 50 毫克降低為每千克 10 毫克，按照北京市現(xiàn)有機(jī)動車每年消耗汽柴油 5.4 109千克計算，全年二氧化碳排放量可以減少多少千克？（假設(shè)油品中硫燃燒后全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳） （ 3）利用太陽能也能有效的減少污染物的排放，某小區(qū)路燈利用與太陽能電池板的蓄電池做電源，其電壓為 12V，容量為 24A h（表示安小時）。若路燈的規(guī)格為“ 12V、 24W”，則正常工作時通過路燈的電流是 安培，充足電的蓄電池可供路燈使用 小時。 答案： （ 1） 18；化石燃料燃燒、進(jìn)行各種生產(chǎn)排放的有害物質(zhì)，以及車輛活動帶來的道路揚塵、有機(jī)物的揮發(fā)等； （ 2）全年二氧化碳排放量可以減少 2.16 105kg； 2 （ 3） 2； 12。 二、“蛟龍?zhí)枴鄙詈Ｌ綔y器 例 2（ 2012 黃岡） 2011 年 8 月我國自主研制的深海探測器 “蛟龍?zhí)枴保ㄈ鐖D 2 所示）在太平洋海域成功完成 5000m 深海探測 2012年 6 月它將再赴馬里亞納海溝挑戰(zhàn) 7000m 深海探測（不考慮海水密度變化，密度 取 1.0 103kg/m3， g 取 10N/kg）。 （ 1）若“蛟龍?zhí)枴蹦艹惺艿淖畲髩簭?qiáng)是 7.2 107Pa，則它能下潛的最大深度是多少？（不考慮大氣壓） （ 2）“蛟龍?zhí)枴鄙弦幻娣e為 50cm2的觀測窗口：在上述兩種深度的探測中承受的壓力增加了多少？ （ 3）“蛟龍?zhí)枴蓖瓿扇蝿?wù)后漂浮在海面上，由起重裝置將其勻速豎直吊離水面，起重裝置起吊拉力的功率隨時間變化的圖象如圖 3 所示，圖中 P2=2P1。起吊過程中“蛟龍?zhí)枴笨傎|(zhì)量為 22 噸，求t1時刻“蛟龍?zhí)枴钡呐潘w積（不考慮水的阻力）。 答案： （ 1）“蛟龍?zhí)枴弊畲笊疃仁?7200m； （ 2）在上述兩種深度的探測中承受的壓力增加了 1 105N； （ 3） t1時刻“蛟龍?zhí)枴钡呐潘w積為 11m3。 三、超導(dǎo)限流器 例 3（ 2012 麗水）世界首臺 220 千伏超導(dǎo)限流器已于 2011 年在我國電網(wǎng)中并網(wǎng)運行，這是我國超導(dǎo)產(chǎn)業(yè) 在電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的重大突破超導(dǎo)限流器能有效限制電網(wǎng)的短路電流（電路能夠承受的最大電流，用 I1表示）、減少短路電流對電網(wǎng)設(shè)備的損壞、維護(hù)國家電網(wǎng)的穩(wěn)定。如圖 4 甲是它接入電網(wǎng)后的電路圖，圖 4 乙是它的電阻 R 隨電流 I 的變化關(guān)系。 3 （ 1）當(dāng)電路正常工作時，超導(dǎo)限流器的電阻為 歐，對電路沒有影響； （ 2）根據(jù)圖乙分析可知，當(dāng)電網(wǎng)在某處發(fā)生短路，電流達(dá)到 I1時，超導(dǎo)限流器 ，保證電流穩(wěn)定在正常范圍，從而使電網(wǎng)保持在穩(wěn)定狀態(tài)。 答案： （ 1） 0；（ 2）電阻瞬間增大到 R0 四、會飛的汽車 例 4（ 2012 麗水）美國一家公司研制出了“會飛的汽車”（如圖 5），這款車的車身和一般汽車相似，但車門多了兩個可折疊的翅膀。在陸地行駛時，翅膀折疊，在空中飛行時，翅膀張開。從汽車到“飛機(jī)”的變形在 30 秒內(nèi)完成，駕駛員在車內(nèi)即可完成操作。該車已獲準(zhǔn)可在美國的空中飛行和公路行駛，是允許上 路的第一輛飛行和地面行駛混合車。 以 下是該車的一些信息： 汽車質(zhì)量 600kg 發(fā)動機(jī)功率 75kw 空中最大飛行速度 200km/h 最大飛行距離 800km 地面最大行駛速度 150km/h 輪胎與地面接觸面積 4 0.03m2 （ 2）該汽車停在水平地面上時，對地面的壓強(qiáng)是多少？ 4 （ 3）該汽車以最大飛行速度飛行了 800 千米，則汽車發(fā)動機(jī)做功多少？ 答案： （ 1）汽車降落后，汽車由于慣性還要保持原來的運動狀態(tài)，因此會繼續(xù)滑行一段距離才能停下來。故答案為：慣性。 （ 2）該汽車停在水平地面上時，對地面的壓強(qiáng)是 4.9 104Pa。 （ 3）該汽車以最大飛行速度飛行了 800 千米，則汽車發(fā)動機(jī)做功 1.08 109J。 五、路面減速裝置 例 5（ 2012 綿陽）如圖 6，是號稱“綠色節(jié)能”的路面減速裝置，當(dāng)車輛駛過減速裝置時，該裝置會發(fā)電。這種高科技的“夜間交警” 在幫助車輛減速的同時還能為交通指示起到供能作用。這些在斜坡上的減速裝置是由一種與路面齊平的墊板構(gòu)成，在墊板里面有一系列類似于感應(yīng)嵌板的物體。當(dāng)有車輛經(jīng)過路面時，路面下活動的嵌齒會使嵌板上下浮動，從而像一個小型發(fā)電機(jī)一樣產(chǎn)生電能。據(jù)估計，足夠穩(wěn)定的車流量將會使節(jié)能裝置的發(fā)電功率達(dá)到 10kW。 該裝置的原理是 ；它工作過程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成 。 該裝置在足夠穩(wěn)定的車流量的情況下，工作 8 小時的發(fā)電量是多少度？ 如果該裝置在足夠穩(wěn)定的車流量的情況下，工作 8 小時所獲得的機(jī)械能是 1.44 109J，則該裝置的發(fā)電 效率是多少？ 答案： 電磁感應(yīng)；電能 80 度 20% 六、單層硅分子薄膜 例 6（ 2012 常州） 2012 年 5 月，日本科學(xué)家開發(fā)出制作單層硅分子薄膜技術(shù)，如圖所示：在硅板表面覆蓋陶瓷薄層，持續(xù)加熱一段時間后，硅板中的硅分子居然能穿透陶瓷薄層從而形成單層硅分子薄膜。加熱使得硅分子穿透陶瓷薄膜，這說明： ； 。 5 答案： 分子不停的做無規(guī)則運動；溫度越高分子運動越劇烈（分子間存在間隙）。 七、激光橡皮 例 7（ 2012 常州） 2012 年 3 月，英國科學(xué)家研發(fā)出“激光橡皮”，專門用來去除白紙上的黑色碳粉字跡。 激光照射下，紙張上的黑色碳粉直接 （填物態(tài)變化名稱）為高溫碳蒸氣，同時字跡消失，這是 能轉(zhuǎn)化為 能的過程。為防止高溫對紙張的破壞，激光照射時間需嚴(yán)格控制。 答案： （ 1）升華；（ 2）光；內(nèi)。 八、人造太陽 例 8（ 2012 常州） 2012 年 4 月 22 日，中國新一代“人造太陽”實驗裝置熱核聚變反應(yīng)堆完成了放電實驗：實驗中反應(yīng)堆放電功率為 3 104W，輸出穩(wěn)定電流 40A 并持續(xù) 0.5s，則輸出電壓是 V。若將“人造太陽”此次釋放的電能全部儲存進(jìn)電 池并全部釋放為照明電路供電，可使一只 100W 的燈持續(xù)工作 h。 答案： 750； 0.042 九、“迷你貓”環(huán)保車 例 9（ 2012 鹽城）法國工程師發(fā)明了以壓縮空氣為動力的“迷你貓”環(huán)保車。汽車使用前需要壓縮儲存氣體，這一過程中通過 的方式使氣體內(nèi)能增加，開動時，釋放的氣體推動發(fā)動機(jī)，將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 能，汽車的時速可達(dá)144km/h，合 m/s。 答案： 做功；機(jī)械（動）； 40 十、“神州八號”與“天宮一 號”交會對接 例 10（ 2012 衢州） 2011 年 11月 3 日凌晨，在距離地面高度為 343 千米的近圓軌道上，“神州八號”與“天宮一號”目標(biāo)飛行器成功實施交會對接形成組合體，標(biāo)志著我國的航天技術(shù)又上了一個新的臺階。 （ 1）“神州八號”與“天宮一號”在對接過程中，它們的運動狀態(tài) 。 6 （ 2）“神州八號”搭載的實驗材料中，有四種瀕危植物的種子，人們想借助宇宙輻射和失重環(huán)境，引起種子細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，帶回地球后通過 選擇，使瀕危物種獲得更好的繁衍。 答案： （ 1）改變；（ 2）人工。 可以看出科技與中 考相互融合的試題有著鮮明的特點：（ 1）材料新穎：試題注重創(chuàng)設(shè)物理情景，而該情景往往是學(xué)生未接觸過，不熟悉的知識和方法，這樣能真正考察學(xué)生能力。（ 2）表現(xiàn)形式多樣：借助文字、圖片、表格等多種形式提供信息，考察學(xué)生多種獲取信息的能力。（ 3）起點高，落點低：粗看反映的內(nèi)容高不可測，與學(xué)生距離遙遠(yuǎn)，但設(shè)計的問題學(xué)生用所具有的知識完全可以解決。（ 4