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专题十七
综合开放题解题技巧
技巧一：设定问题法
此类考题要求学生自己提出问题要并解答。研究此类题的关键是：提问要讲究一点技巧。首先提问要切中题意，其次提问质量要高一些，不能太浅。最后，提出的问题须自己能够解答，才是成功的。
这类试题多以生活实际或最新科技成果为背景，或对某现象要求用物理知识解释分析，或对某工具要求用物理原理说明其应用，或对某问题要求提出解决方案。“某现象”涉及的物理知识较多，“某工具”涉及的物理原理较多，解答时要从多方向、多角度、多层面进行思考，并用简明扼要的物理语言进行表述某现象的形成原因、某工具的应用原理或某问题的解决方案。
1．（2020?宁夏）在中国科技馆”探索与发现”展厅里，有一件十分神奇的展品一磁液宝塔，如图甲所示。磁液是一种具有磁性的液体，它既具有液体的流动性，又具有固体磁性材料的磁性。磁液槽中有三个圆锥体，当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，手柄转动速度越大，磁液爬升的速度也越大，如图乙所示手柄停止转动后，爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽。
请根据以上介绍，从力学或电磁学角度提出一个物理问题，并用所学的物理知识进行解释。
2．（2020?黔东南州）2020年初新冠肺炎开始在全球蔓延。为了阻止新冠肺炎的蔓延，戴口罩、隔离、喷洒消毒液，都能有效的阻止其蔓延。3月16日九年级同学戴上口罩返校开学。当同学们进入教室，闻到了浓浓消毒液的气味，戴眼镜的同学的镜片上有了雾气。有的同学在手上、文具上喷洒酒精消毒，发现不一会酒精干了。手上喷洒酒精后有一点凉凉的感觉……．请你根据上面的描述和所学物理知识提出两个相关问题并回答。
示例：
问题：镜片上的雾气是怎样形成的？回呼出的水蒸气液化形成的。
（1）问题：　
　；回答：　
　。
（2）问题：　
　；回答：　
　。
3．（2020?黔西南州）阅读下面的短文：
二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度，就会形成白色的、像雪一样的固体。这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体，所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用，可用于人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速变为气体，吸收热量，促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，从而达到降雨的条件。
仿照示例，指出短文中包含的任意两种物态变化（示例除外），并说明是吸热还是放热。
[示例]二氧化碳气体凝华，放热。
（1）　
　；
（2）　
　。
4．（2020?锦州）如图所示是小聪在超市购买的一杯奶茶。请你解释：使用吸管尖端插入奶茶上方塑封膜时比较容易，为什么？请你写出一个应用此知识的实例。
5．（2020?吉林）如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一根条形磁体，松手后，两个小车同时向相反方向运动。请写出此情境中涉及到的两个物理知识。
6．（2020?江西）如图所示，是小丽开车即将到达隧道口时所发现的交通标志牌。
（1）请你解释两标志牌上数字的含义；
（2）若匀速通过该隧道所用的时间为3min，请你用两种不同的方法，通过计算判断小丽开车是否超速。
7．（2020?苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想　
　（填序号）。
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关
猜想2：与液体的密度有关
猜想3：与物体的密度有关
（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是　
　（正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是　
　（正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与　
　有关，与浸入液体的深度　
　；
②接下来根据A、D和E　
　（能/不能）对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是　
　。
8．（2020?黔南州）请阅读下面的短文：
通过全国人民的共同努力，新型冠状病毒疫情得到全面控制，各行各业开始了复工复产，学校也陆续开始了复课。学校门口安装了红外线测温仪会及时监测通过学生的体温；学校各个角落安装了摄像头随时观察学生是否处在安全距离进行交流沟通；清洁阿姨定时将消毒液喷洒在走廊里面，不一会教室上课的学生就闻到了消毒液的气味；每个班级门口都放置了免洗酒精洗手液，学生们每次用的时候手掌都有凉凉的感觉，老师和学生们必须佩戴口罩上课，佩戴眼镜的学生眼镜上有时会有“雾气”产生。
仿照示例，找出短文中两处与物理相关的描述（示例除外），并说明所涉及的物理知识或规律。
【示例】摄像头
凸透镜成像
（1）　
　；
（2）　
　。
9．（2020?南通）阅读短文，回答问题。
智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人，具有自主测温，移动，避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，图甲为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，RB为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。
下表为机器人的部分参数。“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能：“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。
电池的质量
10kg
减速器的减速比
30：1
电池比能量
140W?h/kg
驱动电机的输入总功率
400W
移动速度
0.1～1m/s
驱动电机将电能转化为机械能的效率
60%
（1）机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用　
　（选填“超声波”或“激光”）才能较好感知到障碍物；以移动机器人为参照物，障碍物是　
　的。
（2）下列关于机器人的说法中，错误的是　
　。
A．菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
B．菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波
C．图甲中电磁铁的上端为N极
D．机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别
（3）若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min，此过程中机器人受到的阻力为　
　N，消耗的电能占电池所能输出总电能的　
　%。
（4）控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中　
　（选填“ab”或“bc”）段。已知无磁场时RB阻值为200Ω，R1的阻值为400Ω，线圈电阻忽略不计，当U为24V时，处在磁场中的RB电功率为0.32W，则R1两端的电压U1是　
　V。
（5）图丙是机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0．某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图丁所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有　
　个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为　
　。
技巧二：
实验设计法
此类题须抓住根据提供的器材，跟所学的哪些知识相互联系，可以用来设计什么样的实验，考虑如何操作及对应所观察的现象所能说明的问题来展开设计
1．（2020?山西）如图甲所示，创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。
（1）再拿一只与A完全相同的蜡烛B，目的是　
　。实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是　
　。
（2）解决上述问题后，图乙是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是　
　（写出一条即可）。
（3）移开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上　
　（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像。
2．（2020?武汉）在探究平面镜成像特点的实验中：
（1）如图甲所示，在水平桌面上铺一张大纸，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上面画一条直线，这条直线代表　
　的位置。
（2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸，则从C处一定能看到的是　
　（填“蜡烛B”“蜡烛A的像”“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”）。
（3）一束光从空气斜射向这块玻璃，并穿过玻璃进入空气中。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。（要求标出法线）
3．（2020?山西）我国乒乓球制造企业已经研制生产出了无缝乒乓球。据厂家宣传，与有缝乒乓球相比无缝乒乓球弹性更强。小明选择同一厂家生产的材料、大小相同的有缝和无缝乒乓球各一个，在同一个台面上，探究其弹性的强弱。实验数据记录如下表。
由静止释放高度h1/cm
有缝乒乓球弹起高度h2/cm
无缝乒乓球弹起高度h3/cm
20
12
13
30
19
20
40
23
26
50
31
32
（1）当释放高度相同时，可根据　
　比较两种乒乓球的弹性。对比两组实验数据，可知　
　（选填“有缝”或“无缝”）乒乓球弹性更强。
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据，在如图的坐标系中描点作出图象。分析图象可以得出结论：　
　。
4．（2020?南通）学习小组用侧壁扎有小孔的长塑料瓶做“探究液体压强特点”的实验时，发现每次小孔中水的流量Q（单位时间内喷出水的体积）不同，水的流量与哪些因素有关。大家提出以下猜想：
猜想1：与小孔的形状有关
猜想2：与小孔距水面的深度h有关
猜想3：与小孔的横截面积S有关
（1）为验证猜想1，他们在三个相同塑料瓶侧壁的同一位置各扎一个小孔，三孔形状如图甲所示，在小孔处安装阀门和流量计（测流量的仪器）将瓶中均装满水，打开阀门，测出流量，此步骤存在的问题是　
　。
（2）肯定猜想1后，为探究猜想2，他们在同一塑料瓶的不同位置，分别开相同的圆孔。进行实验。
①下表是实验中测得的数据，请在图乙中描点作出流量Q与小孔深度的平方根的关系图线，表格中第3次流量Q＝　
　cm3?s﹣1。
序号
孔面积S/cm2
孔深度h/cm
h平方根/cm
流量Q/cm3?s﹣1
1
0.2
10
3.2
28
2
0.2
16
4.0
36
3
0.2
25
5.0
　
　
4
0.2
36
6.0
54
5
0.2
50
7.1
64
②进一步分析，他们认为深度影响流量的原因是深度越大，液体压强越　
　，喷出小孔的水流速也越大。
（3）对于猜想3，大家认为是正确的，为进一步探究流量Q与小孔横截面积S之间的定量关系，老师画了图丙所示的水柱模型，其中v表示水从小孔流出的速度，l表示时间t内流出水柱的长度，S表示小孔的横截面积。
①根据流量定义并结合模型，推导流量Q与流速v、面积S的关系式：Q＝　
　；
②通常情况下，喷泉竖直向上喷出的水柱在上升阶段粗细并不均匀，则喷出水柱在空中上端较　
　（选填“粗”或“细”）。
5．（2020?常州）疫情期间，伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的谣言，导致多人中毒。本着国际主义精神，我国支援伊朗乙醇（即酒精）等大量医疗物资，并外派专家指导民众科学抗疫。甲醇、乙醇是不同物质，属性如表格所示：
物质/属性
毒性
可燃性
密度（kg/m3）
沸点（℃）
比热容[J/（kg?℃）]
热值（J/kg）
甲醇
毒性大
易燃
0.8×103
64.7
2.5×103
2.3×107
乙醇
毒性低
易燃
0.8×103
78
2.4×103
3×107
实验室两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇，但标签污损，为准确鉴别，同学们对这两种液体分别用字母A、B标识，并设计如图所示的三种实验方案，展开可行性、安全性论证。
方案甲
方案乙
方案丙
（1）方案甲可测量A、B液体的　
　，但无法鉴别。
（2）方案乙可根据A、B液体的　
　不同进行鉴别，当把两同规格烧杯内的水由常温都加热至90℃，同规格燃料瓶内剩余较多的液体是　
　。
（3）方案丙：用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的A、B液体，一段时间后（液体都未沸腾）温度较高的液体是　
　；继续加热，直至两烧杯内液体都沸腾，温度较高的液体是　
　。从安全性考虑，由于　
　，该方案被明令禁止。
6．（2020?郴州）小明为了研究弹簧枪能射多远（水平射程x），准备了一把可调节弹簧压缩量的弹簧枪和三种大小一样、质量不同的弹珠，并提出如下猜想：
猜想A：弹珠水平射程与弹簧压缩量有关
猜想B：弹珠水平射程与弹珠质量m有关
猜想C：弹珠水平射程与发射点距离地面高度h有关。
小明先后调整弹簧的压缩量和发射点距离地面的高度，选用不同质量的弹珠，分别进行实验，实验中弹珠均水平射出。
实验数据记录如表：
序号
弹簧压缩量/cm
弹珠质量m/g
弹簧枪离地面高度h/m
水平射程x/m
1
2
2
0.45
1.34
2
4
2
0.45
2.68
3
6
2
0.45
4.02
4
4
4
0.45
1.90
5
4
6
0.45
0.50
6
4
4
1.00
2.84
7
4
4
1.50
3.84
（1）比较实验序号1、2、3三次实验数据，可验证猜想　
　，结论是其它条件相同时，弹簧压缩量越大，水平射程越远；
（2）比较实验序号　
　三次实验数据，可验证猜想B，结论是其它条件相同时，　
　；
（3）比较实验序号　
　三次实验数据，可验证猜想　
　，结论是其它条件相同时，发射点离地面越高，水平射程越远。
7．（2020?安顺）小明在实验室看到一科学玩具﹣﹣牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。
这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：
I．可能与撞击球撞击时的速度大小有关
II．可能与撞击球的数量多少有关
将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A﹣E球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：
（1）将A球作为撞击球拉至一定的高度（保持细线绷直），释放后，A球向右摆动过程中，将　
　能转化为动能。
（2）探究猜想I时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是：　
　。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度　
　（选填：“有关”或“无关”）。
（3）通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想II，将A．B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图2中的　
　（选填：“甲”、“乙”或“丙”）；请阐述你选择的理由：　
　。
8．（2020?扬州）疫情防控期间，小明是班级的卫生员，负责使用红外测温仪测量同学们的体温，在测量过程中发现同学们之间的体温相差较大，同一位同学连续三次体温测量值不相同。为了能够提高测量的精确度，小明提出猜想：体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关。并进行了下面的探究活动：
（1）探究与测温部位的关系时，保持测温仪与人体的　
　相同。对四位同学的额头与手腕分别进行了测量，数据记录如表：
甲
乙
丙
丁
额头
36.6
37.0
36.8
36.8
手腕
36.4
36.4
36.2
36.3
实验数据表明，小明的猜想是正确的。小明建议要考虑不同部位对测量结果的影响。
（2）探究与测温距离的关系时，保持　
　相同，实验数据如表：
间距（cm）
1
2
3
4
5
10
15
20
25
30
温度（℃）
36.5
36.5
36.5
36.4
36.3
36.1
35.7
35.1
34.7
34.1
由数据可知，在有效测温距离内，所测体温值与测温距离　
　（填“有关”或“无关”），小明建议这种型号测温仪的有效测温距离在　
　cm以内。
（3）小明进行深入探究，找来了如图所示红外测温仪的结构简图。当近距离正对测量时，热辐射体辐射的红外线通过透镜会聚于图中　
　中心位置。由此可知，导致温度测量值出现偏差的主要原因是　
　。
9．（2020?襄阳）一天小强在五楼的阳台上玩玻璃弹珠，一不小心有两个同样大小的弹珠掉下楼，小强急忙下去寻找。来到楼下后发现撞在水泥地面上的那个弹珠已经破碎，但是另一个落在沙地上的弹珠却完好无损。
（1）请根据上述现象提出一个可探究的科学问题。　
　。
（2）针对你提出的问题，请你写出两个合理的猜想：①　
　；②　
　。也许你还有其它猜想，这些猜想有没有本质的联系，可不可以归结到一个物理因素上呢？请同学们带着这个疑惑，在以后的学习中去继续探索和发现。
10．（2020?泰安）现有如下实验器材：待测电源（电压大约在16V～18V之间）、一个实验室用量程为0～15V的电压表、一个开关、三个定值电阻（分别为R1＝1kΩ、R2＝10Ω、R3＝20Ω）、导线若干。
请你利用实验器材，并从三个电阻中选择两个电阻，设计实验测量出电源电压值，根据要求完成下列问题。
（1）选择的两个电阻是　
　和　
　。
（2）在虚线框中画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。
（3）测量步骤及所需测量的物理量（用字母表示）　
　。
（4）电源电压值的表达式（用已知物理量字母和测量物理量字母表示）U0＝　
　。
11．（2020?湖州）力能使物体的运动状态发生改变，运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢（单位时间内运动速度的改变量）与物体受力大小的关系，在创新实验室做了如下的实验：
如图甲所示，水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮（摩擦不计）与重物相连，小车上固定一个宽为d＝1厘米的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从N射向M、M处装有光传感器，当有物体经过NM之间把光挡住时，传感器能记录光被挡住的时间t，这样就可求得挡光片经过光电门时的速度vA以和vB．两个光电门配合使用还能测出挡光片从A运动到B的时间tAB。
实验步骤：
①保持重物P质量不变，让小车从OA间任意点释放，分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时间tA和tB，以及挡光片从A运动到B的时间tAB，计算出单位时间运动速度的改变量（用a1表示），即a1＝．重复实验。a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变，让小车从OA间任意点释放，按照①的操作，计算出单位时间运动速度的改变量（用a2表示）。重复实验。a2近似相等，且a2＞a1。
（1）在实验①时，某次挡光片经过A位置的挡光时间tA为0.025秒，则挡光片穿过光束的速度vA为　
　。
（2）该实验中为什么用重物P来提供拉力？　
　。
（3）由实验可得出的结论是　
　。
（4）上述结论可以解释汽车在行驶过程中　
　的现象。
A．制动力（阻力）越大，汽车越容易停下来
B．质量越大，汽车越难停下来
C．速度越大，汽车越难停下来
12．（2020?衢州）为探究影响水果电池电压大小的因素，小科利用铜片、锌片作电极的水果电池（图甲）和电压传感器（精密电压测量仪）等器材进行实验。数据记录如下表：
实验组别
水果种类
电极插入深度/cm
电极之间距离/cm
测得电压/V
1
哈密瓜
1.0
2.0
0.886
2
哈密瓜
1.0
4.0
0.885
3
哈密瓜
1.0
6.0
0.886
4
苹果
1.0
2.0
1.009
5
苹果
1.5
2.0
1.011
6
苹果
2.0
2.0
1.010
（1）为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响，应选用实验　
　（填组别）进行对比。
（2）分析实验数据，可以得出的结论是　
　。
（3）干电池与水果电池原理类似，其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压，根据本实验的结论，你的做法是　
　。
技巧三：情景分析法
是利用题干提供情景，对情景分析，然后利用原理解题的过程。对问题进行全面的、有联系的分析，抓住题中最关键的部分作为思维起点，联系我们在初中阶段学过的定律、原理。主要有：杠杆平衡原理、阿基米德原理、二力平衡原理、液体内部压强规律、惯性定律、欧姆定律、焦耳定律、压力和压强知识等，根据图示情景，灵活选择合适的物理原理、规律，使思维畅通，问题便会迎刃而解。
1．（2020?天津）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图1所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数I1、开关断开时电流表的示数I2，经计算得知Rx的阻值。
请你解答如下问题：
（1）在图2的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图；
（2）在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻Rx的数学表达式。（请注明所选择的电路，Rx表达式用已知量和测量量表示）
2．（2020?天津）“停课不停学”期间，小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后，想用家中可用器材（如图所示），测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案。要求：
（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出鸡蛋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
3．（2020?广东）受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水（密度为ρ水）、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图1所示，实验步骤如下（请将步骤④补充完整）。
①如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置：
②如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1。
③如图丙，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2。
④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面　
　，记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
完成下列填空（选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量）：
（1）小玻璃珠的总体积为V＝　
　。
（2）小玻璃珠的总质量为m＝　
　。
（3）小玻璃珠密度的表达式为ρ＝　
　
（4）在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：　
　（示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗）。
4．（2020?长春）小明根据杠杆平衡条件在家测量某液体的密度，其装置放在水平面上。如图所示，轻质杠杆OA和BC垂直固定在一起，BC压在电子秤上，O为支点，且测量过程中O点和C点位置保持不变。
（1）调节杠杆OA在水平位置平衡，其目的是　
　。
（2）将一个质量不计的矿泉水瓶装满水，用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上，记录此时电子秤的示数为m，测量悬挂点D到O的距离为L1。
（3）取下装水的矿泉水瓶，将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体，用细线将矿泉水瓶悬挂在D点。此时电子秤的示数小于m，则待测液体的密度　
　水的密度（选填“大于”，“等于“或“小于”），向　
　（选填“左”或“右”）移动悬挂点的位置，直到电子秤的示数仍为m，测量此时悬挂点到O的距离为L2。
（4）待利液体密度的表达式为ρ液＝　
　（水的密度用ρ水表示）。
（5）若考虑矿泉水瓶的质量，测量结果为ρ液′，则ρ液′　
　ρ液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
5．（2020?六盘水）2020年6月23日，第55颗“北斗”卫星成功发射，自此“北斗”卫星导航系统组网成功，这标志着我国从航天大国迈向航天强国。
承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭。如图所示是三级运载火箭的结构示意图，三级火箭内都满载燃料。火箭发射升空时，先点燃第一级火箭，它的燃料用完后空壳自动脱离，这时第二级火箭开始工作，继续推动火箭加速运动。第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离，接着第三级火箭开始工作，再次加速将卫星送至预定轨道，最终完成“星箭分离”。卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板，以一定的速度绕地球飞行。
请回答下列问题：
（1）火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的　
　能；卫星与地面设备通过　
　波传递信息。
（2）若满载燃料的火箭质量为2×105kg．则受到的重力是多少？（取g＝10N/kg）
（3）火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s，则这段时间内火箭飞行的路程是多少？
（4）火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关，若燃料的喷射速度一定，提高“质量比”。可提高火箭飞行速度。人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”（即：）。请根据以上信息分析说明采用多级火箭为什么能提高火箭飞行速度。
6．（2020?百色）某辆新能源汽车重为1.5×104N，驾驶员驾驶该车在一段平直公路上行驶，从A点以10m/s的速度匀速行驶60s到B点，紧接着加速行驶150s到达C点，已知在AB段汽车牵引力的功率为40kW，BC段距离为3600m。求：
（1）在AC段汽车的平均速度；
（2）在AB段汽车牵引力做的功；
（3）在AB段汽车受到的阻力。
7．（2020?咸宁）请阅读《彩云的形成》，并回答问题。
彩云的形成
大疫无情，人间有爱。抗击疫情的战场，让彩云之南和香城泉都并肩作战缔结了云咸人民的情谊。“云之南”“彩云之南”都是魅力云南的诗意别称。那么，你知道天上彩云是怎么形成的吗？
海洋，植物的表面和土壤中都含有水。在太阳的照射下，它们都会变得越来越热，当它们再也不能忍受炎热的时候，就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱，它们会变得很轻，然后进入到天空也就是我们经常说的大气层。在上升的过程中，高度越来越高，温度越来越低，水蒸气就变成小水滴或小冰晶，当这些小水滴或小冰晶渐增多并凝结到人眼能认的程度时，就是云了，这个过程往往发生在大气层的最底层，因为这一层的空气对流很明显，故称对流层，各种云的厚薄相差很大，厚的可达七八公里，薄的只有几十米，很厚的层状云，或者积雨云，阳光很难透射过来，看上去云体就很黑；很薄的云，光线容易透过，在阳光下显得特别明亮，形成白云；当太阳光以一定度照射云层，经过云层中的小水滴发生折射后，到达地面时，就会形成美丽迷人的彩云了。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）在对流层，水气逐渐上升的过程中　
　。
A．温度越来越高，大气压强越来越高
B．温度越来越高，大气压强越来越低
C．温度越来越低，大气压强越来越低
D．温度越来越低，大气压强越来越高
（2）云是由漂浮在空气中的小水滴或小冰晶等组成，其中部分小冰晶是空气中的水蒸气上升到高空　
　（填一个物态变化名称）形成的，此过程中水蒸气要　
　热。彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的。我们可以让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光，这种现象叫作光的　
　；如图所示，在屏幕最低端出现的是紫光，说明紫光对介质的偏折程度最大，如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角最大的是　
　（选填“红”或“紫”）光。
8．（2020?西藏）随着国家经济的发展，人民生活水平不断提高，越来越多的电器设备进入老百姓家中，极大地方便了人们的日常生活。次仁同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清，如下表所示，简化电路图如图（甲）所示，当饭做好后电饭煲自动进入保温状态，他想利用在学校学到的物理知识对电饭煲进行研究。
品牌
XXX牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
XXX
频率
50Hz
（1）根据电路图分析，开关断开时，电饭煲处于　
　（选填“保温”或“加热”）状态；
（2）求电饭煲保温时的电功率；　
　
（3）电饭煲接通电源即开始加热，10min后进入保温状态。图（乙）为次仁家的电能表，那么电能表转动100转所提供的电能可以让电饭煲正常工作多长时间？　
　。
9．（2020?百色）如图所示的电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω
2A”的变阻器，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A．在保证电路安全的前提下，闭合开关，移动变阻器滑片，当电压表的示数为4V时，电流表的示数为0.8A；当电压表的示数为10V时，变阻器消耗的电功率为5W．求：
（1）当电压表的示数为4V时，变阻器接入电路的阻值；
（2）电源电压和电阻R1阻值；
（3）电阻R1消耗最小功率。
10．（2020?绥化）如图，某同学用40N的拉力F，在6s内将重90N的物体匀速提升2m，不计绳重和摩擦。在此过程中，求：
（1）拉力F做的有用功是多少？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力F的功率是多少？
（4）若绳子所能承受的最大拉力是45N，请计算说明，使用该滑轮组能否提起重120N的物体？
11．（2020?海南）如图甲所示，用电动机和滑轮组把密度为3×103kg/m3，体积为1m3的矿石，从水底匀速整个打捞起来，g取10N/kg，水的密度为1×103kg/m3．求：
（1）矿石的重力；
（2）矿石浸没在水中受到的浮力；
（3）矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为2.5kW，矿石上升过程中的s﹣t图象如图乙所示，求滑轮组的机械效率；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？
技巧四：
生活实践法
根据物理问题所提供的情景：展开丰富的想象，这些物理现象跟力、热、电、光、声等现象有没有联系。如果有联系的话，则哪些实验现象或生活实际与这些知识相互联系。
1．（2020?云南）某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示，R为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用20kg、20℃的水正常工作50min可完成一次消毒。已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。
额定加热功率
10kW
水箱容量
100L
工作温度
120℃
限压
300kPa
（1）求每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量；
（2）电加热器正常工作时，将水从20℃加热到工作温度的时间为16min。求电加热器加热的效率；
（3）保温电阻是图中的　
　。
2．（2020?山西）今年春节，小明帮爸爸安装彩灯，爸爸说：照明灯具迈进了新的时代。前些年，白炽灯还是照明灯具的主力军，人们为延长白炽灯的使用寿命，在楼道里常把两只相同的白炽灯串联起来使用。但这样两只灯发光时的整体亮度，还不如只用其中一只灯时亮。小明很疑惑“为什么会变暗呢？”请你用所学的知识为小明解惑。
3．（2020?赤峰）阅读短文，回答问题。
探索月球背面
2018年12月8日，我国嫦娥四号和巡视器（月球车）组合体发射升空，经历20多天的漫长旅程，终于在2019年1月3日着陆月球背面并成功分离。月球车首次近距离拍摄了月球背面照片，并通过卫星传回地面，月球车也因此被命名为“玉兔二号”。图1是“玉兔二号”在月球背面留下的第一道印迹。嫦娥四号探测器在月球背面成功着陆还是人类首次，踏出了全人类在月球背面的第一步。
人类从地球上直接观看月球，只能观测到一面，看不到月球背面。为什么总看不到月球背面呢？月球围绕地球公转的同时也在自转。万有引力定律告诉我们：地球和月球之间存在相互作用的引力，月球上离地球越远的位置，受到地球的引力越小。如果月球自转的周期与公转的周期不相等，月球上同一部分受到地球的引力就会发生变化，这导致月球不同岩石之间产生摩擦，逐渐减慢自转的速度，最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同，因此总是同一面朝向地球。
（1）嫦娥四号需要的能量主要由太阳能电池板提供，太阳能电池板工作时是将　
　能转化为电能；
（2）物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一，“玉兔二号”在地球上对地面的压强是其对月球表面压强的　
　倍（假设接触面积不变）。但是因月球表面较软，所以印迹较为明显（如图1）；
（3）如图2所示，如果A和B是月球上两块质量相同的岩石，它们受到地球的引力分别为FA和FB，那么FA　
　FB（填“大于”“小于”或“等于”）。
4．（2020?南通）5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作为燃料，氢能　
　（选填“是”或“不是”）清洁能源。火箭向下喷射燃气获得推力加速升空，说明力的作用是　
　的，此过程中火箭受到　
　（选填“平衡”或“非平衡”）力作用，搭载的试验飞船的动能将　
　。
5．（2020?北海）小明在运动场晨练时，闻到塑胶跑道散发的气味，还看到跑道旁竖立“禁止汽车驶入”的警示牌。经了解，禁止汽车驶入是为了更好的保护塑胶跑道。请用物理知识解释闻到塑胶味和“禁止汽车驶入”的原因。
6．（2020?遵义）自2020年6月1日起在全国开展“一盔一带”安全守护行动，“盔”指的是头盔，“带”则是安全带。汽车行驶过程中安全带是人们生命安全的保障之一。如图是某品牌汽车，该款汽车质量为1.6t，汽车静止时轮胎与水平地面总接触面积为0.08m2．（g取10N/kg）
（1）系安全带是为了减小汽车紧急刹车时乘客由于　
　带来的伤害；
（2）求该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；
（3）若该汽车以20m/s的速度匀速行驶10min，此时汽车所受阻力为车重力的0.1倍，求牵引力做的功。
7．（2020?朝阳）为了保障出行安全，交通部门做了很多规定，如：高速公路上对机动车进行限速；车上驾驶员和乘客要系安全带：特别是自今年的6月1日起，又开展了“一盔一带”专项整治行动。请运用你所学的物理知识，简要回答下列问题：
（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？
（2）为什么行驶中的车辆紧急刹车时，乘客会向前倾？
（3）安全带为什么要做得比较宽大？
8．（2020?徐州）阅读短文，回答文后问题
地基沉降
建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题，意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层，岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒，土粒很坚硬，很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示，土由土粒和土粒间的孔隙构成，土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比，与坚固的岩石层不同，外加压力时，土粒会发生移动。重新排列、靠紧，土的体积就变小了，如图b所示，房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩，就造成了房屋的地基沉降，因此在建造房屋之前要勘测地层，预估地基的沉降量。
（1）从土的构成看，土被压缩的体积可以认为等于　
　减小的体积。
（2）在一次建造房屋前的地层勘测中，从上层中取一些土作为样本，烘干后测得密度为1.8×103kg/m3，已知土粒的密度为2.7×103kg/m3，则土的孔隙比为　
　。
（3）对上述样本土进行压缩试验，得到孔隙比和所加压强的数据如表所示请在坐标图中画出e﹣p关系图象
压强p/105Pa
1
2
3
4
孔隙比e
0.45
0.42
0.40
0.39
（4）若该房屋的重力为1×107N，地基面积为40m2，下方土层厚度为6m。请根据以上数据，预估地基的沉降量为　
　m。
解答与答案
技巧一：设定问题法
此类考题要求学生自己提出问题要并解答。研究此类题的关键是：提问要讲究一点技巧。首先提问要切中题意，其次提问质量要高一些，不能太浅。最后，提出的问题须自己能够解答，才是成功的。
这类试题多以生活实际或最新科技成果为背景，或对某现象要求用物理知识解释分析，或对某工具要求用物理原理说明其应用，或对某问题要求提出解决方案。“某现象”涉及的物理知识较多，“某工具”涉及的物理原理较多，解答时要从多方向、多角度、多层面进行思考，并用简明扼要的物理语言进行表述某现象的形成原因、某工具的应用原理或某问题的解决方案。
1．【解答】
可探究的科学问题：磁液上升的速度与手柄转速有什么关系？
转动手柄时产生感应电流，电流通过电磁铁产生磁场，手柄转动越快，感应电流越大，磁场越大，从而使磁液沿圆锥体螺旋爬升越快。
2．【解答】（1）手上喷洒酒精后，为什么有一点凉凉的感觉？回酒精汽化吸热，使手的温度降低。
（2）为什么进入教室后，闻到了浓浓消毒液的气味？回酒精分子在不停地做无规则运动，进入鼻孔产生嗅觉。
3．【解答】（1）干冰在常温下会迅速变为气体，属于升华现象，吸收热量；
（2）水蒸气遇冷凝结成水滴，属于液化现象，放出热量；
（3）水蒸气遇冷凝结成小冰晶，属于凝华现象，放出热量。
故答案为：（1）干冰在常温下会迅速变为气体，属于升华现象，吸收热量；（2）水蒸气遇冷凝结成水滴，属于液化现象，放出热量。
4．【解答】吸管一端比较尖，减小了受力面积，在压力一定时，可以增大压强，所以使用吸管尖端插入奶茶上方塑封膜时比较容易。生产和生活中应用此知识的实例很多，如：刀用久了要磨一磨、注射器的针头很尖等。
5．【解答】（1）如图，同名磁极相互排斥，所以甲和乙向相反方向相互运动。
（2）甲和乙由静止变为运动，力改变了物体的运动状态。
故答案为：（1）同名磁极相互排斥。
（2）力可以改变物体的运动状态。
6．【解答】
（1）标志牌上的数字“80”表示的意思：汽车通过该隧道时，行驶速度不能超过80km/h，
“××隧道3600m”，是指隧道全长3600m；
（2）已知t＝3min＝0.05h，隧道全长s＝3600m＝3.6km，
方法一：若匀速通过该隧道所用的时间为3min，其速度v＝＝＝72km/h＜80km/h，故没有超速；
方法二：汽车以80km/h的速度行驶的路程s′＝v最大t＝80km/h×0.05h＝4km＞3.6km，故没有超速；
方法三：汽车若以80km/h的速度通过隧道所用时间t′＝＝＝2.7min＜3min，故没有超速。
答：（1）标志牌上的数字“80”表示的意思：汽车通过该隧道时，行驶速度不能超过80km/h，
“××隧道3600m”，是指隧道全长3600m；
（2）小丽开车没有超速。
7．【解答】（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度；铁钉沉在水底，是因为铁的密度大于水的密度，
其中符合常识1的是与物体的密度有关，即符合常识1的是猜想3；
（2）①B、C实验中（物体在水中的深度不同），测力计示数不同，由称重法，两实验中受到的浮力不同，根据A、B、C的结果，可得猜想1是正确的；
而C、D实验中，浸入液体的深度不同，两实验中，测力计示数相同，由称重法，两实验中受到的浮力相同，根据A、C、D的结果，可得猜想1是错误的；
B、C实验中排开液体的体积不同，而C、D实验中排开液体的体积相同，深入分析上述现象，可得：浮力大小与排开液体的体积有关，与浸没在液体的深度无关；
②研究浮力与液体的密度有关，要控制排开液体的体积相同，只改变排开液体的密度，故接下来根据A、D和E能对猜想2进行验证；
③根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F，
将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，则此时瓶子（含有沙子的）重力小于2.8N，为验证猜想3，即浮力与与物体的密度有关，应测量出此时瓶子（含有沙子的）重力中，故小明在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。
故答案为：
（1）3；（2）①正确；错误；排开液体的体积；无关；②能；③没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。
8．【解答】（1）手掌都有凉凉的感觉，是因为水汽化吸热，使手的温度降低。
（2）“雾气”产生，是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠。
故答案为：（1）手掌都有凉凉的感觉，汽化吸热。
（2）“雾气”产生，水蒸气液化为小水珠。
9．【解答】
（1）激光可以在透明介质中传播，而超声波是以波的形式传播的，遇到障碍物时会反射从而被机器人接收，
故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，超声波才能较好感知到障碍物；
机器人与障碍物之间的位置不断变化，以机器人为参照物，障碍物是运动的；
（2）A、菲涅尔透镜能会聚红外线，是凸透镜，错误；
B、菲涅尔透镜将人体辐射的红外线（电磁波）会聚到探测器上进行处理，正确；
C、电流由右端流入电磁铁，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，正确；
D、人体正常体温约37℃，体温38℃属于超温状态，机器人会报警，正确。故选A；
（3）驱动电机的输入总功率为400W，驱动电机将电能转化为机械能的效率为60%，机械功率为：
P机＝400W×60%＝240W，
由P＝＝＝Fv得，机器人所受牵引力：F＝＝＝240N；
因做匀速直线运动，由二力平衡，机器人受到的阻力为f＝F＝240N；
若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min，机器人消耗电能：
W＝Pt＝400W×7×60s＝1.68×105J，
由表中数据，电池比能量为140W?h/kg，电池所能输出总电能：
W电＝140W?h/kg×10kg＝1400W×3600s＝5.04×106J，
消耗的电能占电池所能输出总电能的：
η＝＝×100%≈3.33%；
（4）因为R1与RB串联，由串联分压原理可知，为维持U1两端电压稳定，磁敏电阻RB两端电压UB也应该随输入电压U的变化而发生变化，则RB阻值的变化量较大，由图乙可知应选择“bc”段；
根据串联电路的规律及欧姆定律和P＝I2R有：
PB＝IB2RB＝（）2×RB＝0.32W，
RB1＝200Ω，RB2＝800Ω，
由于磁敏电阻工作时电阻变化大，故RB＝RB2＝800Ω，
R1与RB串联，由串联电路电压的规律和分压原理有：
＝＝＝，
U1＝8V；
（5）由图丁可知，10ms内对准传感器的齿间隙为1个，则1s内对准传感器的齿间隙共有：
n＝＝100；
由丙图知驱动电机的齿轮间隙共有20个，也就是说驱动电机的转速为5r/s，以分钟为单位，其转速为：
5r/s＝300r/min，
因减速器的减速比为30：1，故经减速器减速后的齿轮转速为10r/min。
故答案为：（1）超声波；运动；（2）A；（3）240；3.33；（4）bc；8；（5）100；10r/min。
技巧二：
实验设计法
此类题须抓住根据提供的器材，跟所学的哪些知识相互联系，可以用来设计什么样的实验，考虑如何操作及对应所观察的现象所能说明的问题来展开设计
1．【解答】（1）平面镜所成的像与物体大小相等，故能判断选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系；
如果玻璃板与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。
（2）本实验是研究平面镜成像的特点，他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；分别测量两点到镜面的距离，可得出的结论是像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
（3）平面镜成的是虚像，开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上不能承接到蜡烛的像。
故答案为：（1）比较像与物的大小；玻璃板没有竖直放置；（2）像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等；（3）不能。
2．【解答】
（1）在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜；沿玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；
（2）因为平面镜成的像是由光的反射形成的，不是光线的真实到达，而是反射光线的反向延长线的交点，所以在玻璃板与蜡烛B之间放上不透明的白板，从蜡烛A侧观察，仍能看到蜡烛A的像；
（3）光线由空气斜射入玻璃，折射角小于入射角；光线由玻璃斜射入空气，折射角大于入射角，在两个界面上过折射点垂直界面作出法线，如图：
；
故答案为：（1）平面镜；（2）蜡烛A的像；（3）如上图。
3．【解答】（1）当释放高度相同时，可根据乒乓球弹起的高度判断出两种乒乓球的弹性，这用到了转换法；
对比两组实验数据，当释放高度相同时，无缝乒乓球弹起高度更高，说明无缝乒乓球的弹性更强；
（2）请根据无缝乒乓球的实验数据描点画出图象，如下图所示：
由图象知在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
故答案为：（1）乒乓球弹起的高度；无缝；（2）见上图；在同一台面上，同一无缝乒乓球弹起的高度与由静止释放的高度成正比。
4．【解答】（1）由题意，三个小孔的深度相同，形状不同，但没有保持小孔的横截面积相同，违背了控制变量法的应用；
（2）①在乙图中，把表中各数据描点，再连接，如下图：
通过图象可以得出，流量Q和小孔深度的平方根成一次函数；
取序号2、4的数据（是一个精确数值），得出Q＝9×的函数式，则表格中第3次流量Q＝9×5.0＝45cm3?s﹣1；
②深度影响流量的原因是深度越大，液体的压强越大，喷出小孔的水的流速越大；
（3）①由题图丙知，流量Q相当于单位时间流出的水柱的体积（水是圆柱体），水柱的长度v，则流量Q＝Sv；
②从喷口喷出的水的流量Q＝Sv是定值，单位时间出来的水的体积不变，随着水柱的上升，v在不断变小时，横截面积S在不断增大，因此上升阶段的水柱呈现的形态是上端较粗。
故答案为：（1）没有控制小孔的横截面积相等；（2）①如图所示；
45；
②大；（3）①Sv；②粗。
5．【解答】（1）方案甲可以用量筒可以测量液体的体积，用天平可以测量出液体的质量，根据密度公式ρ＝可以测量出液体的密度，但是它们的密度相等，所以不能鉴别这两种物质；
（2）方案乙是燃烧这两种物质加热水，这样可以比较出它们的热值大小，可以鉴别出来这两种物质；把两相同规格烧杯内的水由常温加热到90℃时同规格燃料瓶内的液体剩余越多，说明它的热值越大，是乙醇；
（3）方案丙中是比较两种物质的比热容，相同情况吸收相同的热量升温越高的物质比热容越小，是乙醇；继续加热至两种液体沸腾测出沸点，沸点高的是乙醇；因为甲、乙两种液体极易汽化燃烧，所以很危险，这种方案被明令禁止。
故答案为：（1）密度；（2）热值；乙醇；
（3）乙醇；
乙醇；甲、乙极易汽化燃烧。
6．【解答】（1）比较实验序号1、2、3三次实验数据知，弹簧枪离地面高度相同、弹珠质量相同，弹簧压缩量不同，且弹簧压缩量越大，水平射程越远，故可以验证猜想A；
（2）要验证猜想B，即弹珠水平射程与弹珠质量m的关系，需要控制弹簧压缩量、弹簧枪离地面高度相同，改变弹珠质量，实验2、4、5符合题意，由2、4、5实验数据知，在其它条件相同时，弹珠质量越大，水平射程越小；
（3）要探究弹珠水平射程与发射点离地面的关系，即验证猜想C，需要控制弹簧压缩量、弹珠质量相同，改变弹簧枪离地面高度，实验4、6、7符合题意，由4、6、7实验数据知，在其它条件相同时，发射点离地面越高，水平射程越远。
故答案为：（1）A；（2）2、4、5；弹珠质量越大，水平射程越小；（3）4、6、7；C。
7．【解答】（1）释放后，A球向右摆动过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；
（2）探究被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关时，需要改变撞击球的速度的大小，即将A球拉至不同的高度由静止释放；
当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，这表明被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度无关；
（3）将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，由于在撞击的过程中，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以会有两个球被弹起，故乙正确。
故答案为：（1）重力势；（2）将A球拉至不同的高度由静止释放；无关；（3）乙；撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球。
8．【解答】（1）体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关，由控制变量法，探究与测温部位的关系时，保持测温仪与人体的距离相同；
（2）由控制变量法，探究与测温距离的关系时，保持测温的部位相同，
由数据可知，在有效测温距离在3cm以内，测量的温度都为36.5℃，超过3cm，距离越远，测量的温度越低，在有效测温距离内，所测体温值与测温距离无关；
小明建议这种型号测温仪的有效测温距离在3cm以内；
（3）小明进行深入探究，找来了如图所示红外测温仪的结构简图，图中透镜为凸透镜，对光线有会聚作用，当近距离正对测量时，热辐射体辐射的红外线通过透镜会聚于图中红外探测器中心位置；
由此可知，导致温度测量值出现偏差的主要原因是：测量时，没有正对身体，导致红外线无法会聚与红外探测器。
故答案为：（1）距离；（2）测温的部位；无关；3；（4）红外探测器；测量时，没有正对身体，导致红外线无法会聚在红外探测器。
9．【解答】
（1）两个同样大小的弹珠掉下楼，撞在水泥地面上的那个弹珠已经破碎，落在沙地上的弹珠却完好无损，弹珠受力后的情况不同，所以可以提出的问题是：弹珠受力后的状态与哪些因素有关；
（2）据此可以提出猜想：弹珠受力后的状态可能与接触面的软硬程度有关；或者是：弹珠受力后的状态可能与下落的高度有关。
故答案为：（1）弹珠受力后的状态与哪些因素有关；（2）①弹珠受力后的状态可能与接触面的软硬程度有关；②弹珠受力后的状态可能与下落的高度有关。
10．【解答】（1）待测电源（电压大约在16V～18V之间）大于一个实验室用电压表的量程，故不能直接测量电源电压，故应将两电阻串联接入电源，为提高电压表的测量的准确程度，由分压原理，选用的两个定值电阻阻值要接近，故将R2＝10Ω与R3＝20Ω的电阻串联后连入电路中；
（2）R2＝10Ω与R3＝20Ω的电阻串联后连入电路中，将电压表与R2并联，如下所示：
（3）闭合开关S，读出电压表的示数U1；
由欧姆定律，R3的电压为×U1，根据串联电路电压的规律，电源电压为：
U0＝U1+UR3＝U1+×U1＝×U1。
故答案为：（1）R2；R3；（2）如上图所示；
（3）闭合开关S，读出电压表的示数U1；
（4）×U1。
11．【解答】（1）物体运动的速度为：vA＝＝＝0.4m/s；
（2）重物P通过定滑轮拉动物体，由于重物P的重力不变，则对物体的拉力不变，物体受到的拉力是恒定的；
（3）根据实验步骤①②可知，a2＞a1，这表明在小车的质量不变的情况下，增大重物P的重力，对小车的拉力会变大，小车的速度的增加量越大；故结论为：
在小车的质量不变的情况下，拉力越大，小车的速度改变的越快；
（4）A．制动力（阻力）越大，则汽车的运动状态改变的越快，即速度减小的快，汽车越容易停下来，故A正确；
B．质量越大，汽车越难停下来，是因为质量大，惯性大，其运动状态不容易改变，故B错误；
C．在阻力一定的情况下，汽车的速度越大，汽车越难停下来，故C错误；
故答案为：（1）0.4m/s；（2）使物体受到的拉力恒定不变；（3）在小车的质量不变的情况下，拉力越大，小车的速度改变的越快；（4）A。
12．【解答】（1）探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响时，需要控制水果的种类相同、插入电极的深度相同，改变电极之间的距离，所以需要对比1、2、3的实验数据；
（2）根据1、2、3的数据可知，水果的种类相同、插入电极的深度相同，电极之间的距离不同，测量的电压近似相同，忽略误差，可以认为电压相同，即电压大小与电极之间的距离无关；
根据1、4的数据可知，水果的种类不相同，插入电极的深度和电极之间的距离相同，电压不相同，这表明电压大小与水果的种类有关；
根据4、5、6的数据可知，水果的种类相同、电极之间的距离相同，插入电极的深度不同，测量的电压近似相同，忽略误差，可以认为电压相同，即电压大小与插入电极的深度无关；
故结论为：电极材料不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极播入深度和电极之间距离无关；
（3）由于水果电池电压的大小与水果的种类有关，要改变一节干电池的电压，可以通过改变化学填充剂的成分来改变电压的大小。
故答案为：（1）1、2、3；（2）电极材料不变时，水果电池的电压大小与水果种类有关，与电极插入深度和电极之间距离无关；（3）改变化学填充剂的成分。
技巧三：情景分析法
是利用题干提供情景，对情景分析，然后利用原理解题的过程。对问题进行全面的、有联系的分析，抓住题中最关键的部分作为思维起点，联系我们在初中阶段学过的定律、原理。主要有：杠杆平衡原理、阿基米德原理、二力平衡原理、液体内部压强规律、惯性定律、欧姆定律、焦耳定律、压力和压强知识等，根据图示情景，灵活选择合适的物理原理、规律，使思维畅通，问题便会迎刃而解。
1．【解答】
（1）将电流表、定值电阻、开关、电源可能组成的两种电路如图所示：
第一种：
第二种：
（2）若采用第一种电路，开关闭合时，被测电阻Rx与R0并联，电流表测干路中电流，开关断开时，电路中只有Rx，可得：
U＝（I1﹣I2）R0①
U＝I2Rx
②
联立①②可得：Rx＝
若使用第二种电路，开关闭合时，R0被短路，电路中只有Rx，当开关断开时，Rx与R0串联，则：
U＝I1?Rx
③
U＝I2?（R0+Rx）
④
联立③④解得：Rx＝。
2．【解答】
（1）实验步骤：
①用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1；
③将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，再测出塑料管露出液面的长度为L2。
（2）设塑料管的横截面积为S，
塑料管排开水的体积：
V排＝S（L0﹣L1），
受到水的浮力F浮水＝ρ水V排g＝ρ水S（L0﹣L1）g，
因为塑料管漂浮。
所以塑料管（包括管内盐）的重力：
G＝F浮水＝ρ水S（L0﹣L1）g；
将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，此时塑料管受到盐水的浮力：
F浮盐水＝ρ盐水V排′g＝ρ盐水S（L0﹣L2）g，
因为塑料管漂浮：
F浮盐水＝G＝F浮水，
ρ盐水S（L0﹣L2）g＝ρ水S（L0﹣L1）g；
ρ盐水（L0﹣L2）＝ρ水（L0﹣L1）；
盐水的密度：
ρ盐水＝ρ水，
因为鸡蛋悬浮盐水中，
所以鸡蛋的密度：
ρ鸡蛋＝ρ盐水＝ρ水。
故答案为：
（1）实验步骤：
①用刻度尺测量出塑料管的长度L0；
②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1；
③将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，再测出塑料管露出液面的长度为L2。
（2）ρ鸡蛋＝ρ水．。
3．【解答】④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平，记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3；
（1）量筒中水的体积V1，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2，小玻璃珠的总体积为V＝V2﹣V1；
（2）取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置；
取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2。
将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平，根据等效替代法，量筒中减小的水的质量即小玻璃珠的总质量，
减小水的体积：△V＝V2﹣V3，
减小水的质量：m＝ρ水（V2﹣V3），
（3）小玻璃珠密度的表达式为：ρ＝＝；
（4）在不改变实验方法的前提下，提高测量精度的措施：取出碗中所有的小玻璃珠，慢慢放入量筒中，注意不要溅出水（或测量水的体积时，视线要以凹液面为准）。
故答案为：④相平；
（1）V2﹣V1；
（2）ρ水（V2﹣V3）；
（3）；
（4）取出碗中所有的小玻璃珠，慢慢放入量筒中，注意不要溅出水（或测量水的体积时，视线要以凹液面为准）。
4．【解答】（1）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。
（3）将一个质量不计的矿泉水瓶装满水，用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上，记录此时电子秤的示数为m，测量悬挂点D到O的距离为L1，
BC对电子秤的压力F＝mg，
根据杠杆平衡条件得，F×OA＝G水×L1，mg×OA＝ρ水gV×L1
﹣﹣①
取下装水的矿泉水瓶，将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体，用细线将矿泉水瓶悬挂在D点，此时电子秤的示数小于m，
BC对电子秤的压力F'＝m'g，
根据杠杆平衡条件得，F'×OA＝G液×L1，m'g×OA＝ρ液gV×L1
﹣﹣②
因为m'＜m，
由①②得，ρ液＜ρ水。
根据杠杆平衡条件，保持电子秤的示数不变，mg×OA不变，液体的密度小，体积不变，质量偏小，对杠杆的拉力变小，要增加力臂，所以要向左端移动。
（4）瓶子中装被测液体，当电子秤的示数再次显示m时，测量此时悬挂点到O的距离为L2，
根据杠杆平衡条件得，F×OA＝G液×L2，mg×OA＝ρ液gV×L2
﹣﹣③
由①③得，ρ水gV×L1＝ρ液gV×L2
，
解得，液体的密度：ρ液＝ρ水。
（5）设瓶子的质量为m0，瓶子的重力为m0g，
瓶子中装满水时电子秤示数为m，根据杠杆平衡条件得，mg×OA＝（ρ水gV+m0g）×L1
﹣﹣④
瓶子中装满被测液体时电子秤示数为m，根据杠杆平衡条件得，mg×OA＝（ρ液'gV+m0g）×L2
﹣﹣⑤
由④⑤得，（ρ水gV+m0g）×L1
＝（ρ液'gV+m0g）×L2
，
ρ水gVL1
+m0gL1
＝ρ液'gVL2
+m0gL2
，
m0gL1＜m0gL2
，
ρ水gVL1
＞ρ液'gVL2，
ρ液'＜ρ水，
即ρ液'＜ρ液。
故答案为：（1）便于测量力臂大小；（3）小于；左；（4）ρ水；（5）＜。
5．【解答】
（1）燃料燃烧时发生化学变化，化学能转化为内能，即释放出内能；卫星在太空中，太空中没有介质，只能依靠电磁波传递信息；
（2）火箭质量为2×105kg，则受到的重力：
G＝mg＝2×105kg×10N/kg＝2×106N
（3）火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s，
由速度公式得，这段时间内火箭飞行的路程：
s＝vt＝7.42km/s×100s＝742km；
（4）火箭初始起飞时的总质量m0保持不变，每级火箭脱离一次，m1减小一次，变大，根据燃料的喷射速度一定，提高“质量比”，可提高火箭的飞行速度，所以采用多级火箭能提高火箭飞行速度。
答：（1）内；电磁；
（2）火箭的重力是2×106N；
（3）火箭飞行的路程是742km；
（4）火箭初始起飞时的总质量m0保持不变，每级火箭脱离一次，m1减小一次，变大，根据燃料的喷射速度一定，提高“质量比”，可提高火箭的飞行速。
6．【解答】（1）由v＝得，AB段的路程为：
sAB＝vAB×tAB＝10m/s×60s＝600m；
AC段的路程为：
sAC＝600m+3600m＝4200m；
AC段行驶时间为：
tAC＝60s+150s＝210s；
AC段的平均速度为：
vAC＝＝＝20m/s；
（2）AB段汽车牵引力做的功：
W＝Pt＝40×103W×60s＝2.4×106J；
（3）汽车在AB段匀速行驶，水平方向受到牵引力F和阻力f是一对平衡力，大小相等；
由P＝、W＝Fs，v＝得，P＝＝Fv，
AB段汽车受到的阻力为：
f＝F＝＝＝4000N。
答：（1）在AC段汽车的平均速度为20m/s；
（2）在AB段汽车牵引力做的功为2.4×106J；
（3）在AB段汽车受到的阻力为4000N。
7．【解答】
（1）由大气压与高度的关系和文中材料可知，在对流层，水气逐渐上升的过程中，高度增加，大气压降低，温度降低，故选C。
（2）水蒸气上升到高空，温度降低，水蒸气直接变成小冰晶，属于凝华现象，凝华需要放出热量。
让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光，这种现象叫做光的色散。
如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折；由于紫光对介质的偏折程度最大，所以紫光最靠近法线，即紫光跟法线的夹角最小，折射角最小，则可知红光的折射角最大。
故答案为：（1）C；（2）凝华；放；色散；红。
8．【解答】（1）由图乙知，当开关断开时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，由P＝可知，此时电饭煲处于保温状态。
（2）当开关闭合时，R2被短路，电路中只有R1接入电路，此时电饭煲处于加热状态，则R1的阻值为：R1＝＝＝55Ω，
处于保温状态时，电路中的电阻为：R总＝R1+R2＝550Ω+55Ω＝605Ω，
则电饭煲的保温功率为：P保＝＝＝80W；
（3）电能表转动100转时，用电器所消耗的电能为：W＝kW?h＝×3.6×106J＝6×105J，
电饭煲接通电源即开始加热，10min后进入保温状态，t1＝10min＝600s，那么这600s电饭煲消耗的电能
W1＝Pt＝880w×600s＝5.28×105J，
所以保温后消耗的电能W2＝W﹣W1＝6×105J﹣5.28×105J＝7.2×104J，
那么保温所用的时间t2＝＝＝900s，
t总＝t1+t2＝600s+900s＝1500s。
答：（1）保温；（2）80W；（3）1500s。
9．【解答】由图知两电阻串联，电压表与滑动变阻器并联，电流表与电阻串联，
（1）根据欧姆定律I＝知，
当电压表的示数为4V时，
变阻器接入电路的阻值为：
R2＝＝＝5Ω；
（2）当电压表的示数为4V时，电流表的示数为0.8A，此时电源电压为：U＝4V+0.8AR1﹣﹣﹣﹣﹣①；
当电压表的示数为10V时，变阻器消耗的电功率为5W，
根据P＝UI知，
此时电路的电流为：I′＝＝＝0.5A，
此时电源电压为：U＝10V+0.5AR1﹣﹣﹣﹣﹣②，
综合①②得，
4V+0.8AR1＝10V+0.5AR1，
解得R1＝20Ω，
电源电压为：U＝4V+0.8AR1﹣＝4V+0.8A×20Ω＝20V；
（3）当电压表示数最大为15V时，滑动变阻器的电阻最大，电路的电流最小，电阻R1消耗最小功率，
根据串联电路电压的规律知，
定值电阻R1两端的电压为：U1＝U﹣U2大＝20V﹣15V＝5V，
电阻R1消耗最小功率为：
P1小＝＝＝1.25W。
答：（1）当电压表的示数为4V时，变阻器接入电路的阻值为5Ω；
（2）电源电压为20V，电阻R1的阻值为20Ω；
（3）电阻R1消耗最小功率为1.25W。
10．【解答】（1）拉力F做的有用功W有用＝Gh＝90N×2m＝180J，
（2）由图知承担物重的绳子由段：n＝3，s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做功：
W总＝Fs＝40N×6m＝240J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝75%；
（3）拉力做功：
W总＝Fs＝40N×6m＝240J，
用时t＝6s，
P＝＝＝40W；
（4）由F＝（G+G轮）
40N＝（90N+G轮）
解得G轮＝30N；
如果绳子所能承受的最大拉力F最大＝45N，由F＝（G+G轮）得该滑轮组能提升的最大重力：
G最大＝3F最大﹣G轮＝3×45N﹣30N＝105N＜120N，故不能提起120N的重物。
答：（1）拉力F做的有用功是180J；
（2）该滑轮组的机械效率是75%；
（3）拉力F的功率是40W；
（4）若绳子所能承受的最大拉力是45N，使用该滑轮组不能提起重120N的物体。
11．【解答】
（1）由ρ＝可得矿石质量：
m＝ρV＝3×103kg/m3×1m3＝3000kg；
矿石重力：
G＝mg＝3000kg×10N/kg＝3×104N；
（2）因为矿石浸没在水中，所以
矿石排开水的体积：
V排＝V＝1m3，
由阿基米德原理可得矿石受到的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×1m3×10N/kg＝1×104N；
（3）由图乙可知，矿石匀速上升的速度：
v矿石＝＝＝0.1m/s，
由图知，使用的滑轮组，n＝2，拉力端移动的速度：
v＝2v矿石＝2×0.1m/s＝0.2m/s，
由P＝Fv可得电动机对绳子拉力：
F＝＝＝1.25×104N；
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，相当于增大了提升的物重，有用功增大，而额外功不变，有用功与总功的比值变大，滑轮组机械效率变大。
答：（1）矿石的重力为3×104N；
（2）矿石浸没在水中受到的浮力1×104N；
（3）矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为2.5kW，矿石上升过程中的s﹣t图象如图乙所示，滑轮组的机械效率为80%；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会变大。
技巧四：
生活实践法
根据物理问题所提供的情景：展开丰富的想象，这些物理现象跟力、热、电、光、声等现象有没有联系。如果有联系的话，则哪些实验现象或生活实际与这些知识相互联系。
1．【解答】
（1）每次消毒时20kg水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量：
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×20kg×（120℃﹣20℃）＝8.4×106J；
（2）电加热器正常工作时的功率为10kW，电加热器正常工作时16min，消毒柜消耗的电能是：
W＝Pt＝10×103W×16×60s＝9.6×106J；
电加热器加热的效率是：
η＝＝×100%＝87.5%；
（3）R为热敏电阻，因其电阻值随消毒柜内温度的升高（当升高到120℃时进入保温状态）而减小，由串联电阻的规律，控制电路的电阻变小，由欧姆定律，电路的电流大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中R2连入电路中，故保温电阻是图中的R2。
故答案为：（1）每次消毒时水温从20℃上升到工作温度水吸收的热量为8.4×106J；
（2）电加热器加热的效率为87.5%；
（3）R2。
2．【解答】两只相同的灯泡串联接入家庭电路中使用时，总电阻R总＝R+R＝2R，由I＝和P＝UI知，它们的实际总功率P总＝＝；当把其中一个灯泡接入该电路时，它的实际功率P＝＝，因P总＜P，所以两只灯泡串联起来使用的整体亮度不如只用其中一只灯泡时亮。
3．【解答】
（1）太阳能电池板工作时将太阳能转化成电能；
（2）“玉兔二号”在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一，则在地球上对地面的压力是其对月球表面压力的6倍，受力面积不变，据p＝可知，“玉兔二号”在地球上对地面的压强是其对月球表面压强的6倍；
（3）根据题意可知，月球上离地球越远的位置，受到地球的引力越小，A和B是月球上两块同样的岩石，因此A岩石受到的引力比B岩石受到的引力小，即FA＜FB。
故答案为：（1）太阳；（2）6；（3）小于。
4．【解答】氢燃烧的产物是水，故氢能属于清洁能源；火箭在推力作用下，加速上升，说明力的作用是相互的。因火箭加速上升（非平衡状态），根据运动和力的关系，故火箭受到非平衡力作用。搭载的飞船质量不变，速度增大，故飞船的动能将增大。
故答案为：是；
相互；
非平衡；增大。
5．【解答】小明在晨练时闻到塑胶味，是因为塑胶分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象；
禁止汽车驶入是因为汽车对跑道的压力较大，压强较大，压力的作用效果明显，容易压坏跑道。
6．【解答】
（1）系安全带是为了减小汽车紧急刹车时乘客由于惯性带来的伤害；
（2）汽车的重力：
G＝mg＝1.6×103kg×10N/kg＝1.6×104N，
汽车静止在水平地面上对水平地面的压力：
F＝G＝1.6×104N，
受力面积S＝0.08m2，
汽车对水平地面的压强：
p＝＝＝2×105Pa；
（3）因为汽车在水平路面上匀速行驶，
所以汽车受到的牵引力：
F牵＝f＝0.1G＝0.1×1.6×104N＝1.6×103N，
汽车以20m/s的速度匀速行驶10min通过的路程：
s＝vt＝20m/s×10×60s＝1.2×104m，
牵引力做的功：
W＝F牵s＝1.6×103N×1.2×104m＝1.92×107J。
答：（1）惯性；
（2）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa；
（3）牵引力做的功为1.92×107J。
7．【解答】
（1）对机动车的最高行驶速度进行限制的原因是：车辆的行驶速度越大，动能越大，越容易发生交通事故，发生交通事故造成的损失越大。
（2）行驶中的车辆紧急刹车时，由于乘客具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以乘客会向前倾。
（3）安全带要做得比较宽大的原因是通过增大受力面积减小压强。
8．【解答】（1）土中存在孔隙，压缩时能够将这些孔隙压缩掉，所以土被压缩的体积可以认为等于空隙减小的体积；
（2）设样品的质量为m，烘干后样品和孔隙的总体积为：
V总＝＝，
实心的土粒体积：
V土粒＝＝，
空隙体积：
V孔＝V总﹣V土粒＝﹣，
孔隙比：
e＝＝＝0.5；
（3）取对应的孔隙比数据为纵坐标，压强数据为横坐标，描点作图，如图所示：
；
（4）地基总体积为：V＝Sh＝40m2×6m＝240m3＝V土粒+V孔隙……①；
＝0.5﹣﹣﹣﹣②；
由①②得V土粒＝160m3，
V孔隙＝240m3﹣160m3＝80m3，
房屋对地基的压强为：
p＝＝＝2.5×105Pa，
由图可知，此压强下对应的孔隙比约为e＝0.41，
即＝0.41，
V孔隙′＝0.41V土粒＝0.41×160m3＝65.6m3，
压缩的体积为：
△V＝V孔隙﹣V孔隙′＝80m3﹣65.6m3＝14.4m3，
沉降量为△h＝＝＝0.36m。
故答案为：（1）孔隙；（2）0.5；（3）如图所示：（4）0.36。
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精品试卷·第
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专题十七
综合开放题解题技巧
近年来，中考物理试题中开放性试题越来越多出现在中考试卷中。开放性试题取材于实际生活，侧重考查考生应用物理知识解决生活实际问题的能力。开放性试题为学生提供了广阔的思维空间，更有利于培养和考察学生的创新能力，全面提高综合素质，对学习具有良好的导向性。
开放性试题能全面考查学生的能力，考查学生的发散思维能力、分析能力以及综合运用知识的解题能力，同时又考查了学生实验操作能力和语言表达能力。然而学生往往对开放性试题的感觉是：情景新、题目活，不知从何入手，怎样回答才是比较理想的解答？针对开放性题型所呈现各种不同的形式，如何发挥想像，活跃思维，充分展现自己创造性才能，就必须要掌握一定的解题技巧。
开放性试题可以分为以下几个类型。
技巧一：设定问题法
此类考题要求学生自己提出问题要并解答。研究此类题的关键是：提问要讲究一点技巧。首先提问要切中题意，其次提问质量要高一些，不能太浅。最后，提出的问题须自己能够解答，才是成功的。
这类试题多以生活实际或最新科技成果为背景，或对某现象要求用物理知识解释分析，或对某工具要求用物理原理说明其应用，或对某问题要求提出解决方案。“某现象”涉及的物理知识较多，“某工具”涉及的物理原理较多，解答时要从多方向、多角度、多层面进行思考，并用简明扼要的物理语言进行表述某现象的形成原因、某工具的应用原理或某问题的解决方案。
【例题展示】
例题1（2020?六盘水）现代家庭中用电器越来越多，若家庭电路的主线路（进户线）电线选择不当，会带来许多麻烦甚至是安全隐患。根据家庭安全用电的需要，你认为主线路电线在选择时应考虑哪些因素？请写出一个因素并说明原因。
【答案】见解析。
【解析】主线路电线在选择时应根据家庭安全用电的需要选择合适粗细的电线；
因为家庭中用电器越来越多，用电器的总功率越来越大，根据P=UI知干路中的电流越来越大，在主线路电线电阻一定时，根据Q=I2Rt知，在相同时间内，电线产生的热量越多，容易引起火灾；为了避免这一安全隐患，应减小主线路电线的电阻，且电线越粗，其电阻越小，所以主线路电线在选择时应根据家庭安全用电的需要选择合适粗细的电线。
技巧二：
实验设计法
此类题须抓住根据提供的器材，跟所学的哪些知识相互联系，可以用来设计什么样的实验，考虑如何操作及对应所观察的现象所能说明的问题来展开设计。
【例题展示】
例题2（2020?六盘水）在探究“平面镜成像特点”的实验中，器材如下：方格纸、带支架的玻璃板、光屏、两个完全相同的物块。方格纸铺于水平桌面。请回答下列问题：
（1）如图所示，以方格纸的某条线段来确定
底边所在的位置，再将其垂直于方格纸放置。当物块放在玻璃板前，能观察到物块的像，这是光在玻璃表面
形成的；
（2）将光屏放在像的位置，光屏上接收不到像，因此判断平面镜成的是
像（选填：“虚”或“实”）；
（3）不断改变物块的位置，另一个相同的物块都能放在玻璃板后相应位置与像完全重合，说明平面镜所成的像与物大小
。
（4）实验中，使用方格纸可以直接比较像与物到镜面的
关系。
【答案】（1）玻璃板；反射；（2）虚；（3）相等；（4）距离。
【解析】（1）以方格纸的某条线段来确定玻璃板底边所在的位置，再将其垂直于方格纸放置。当物块放在玻璃板前，能观察到物块的像，这是光在玻璃表面反射形成的；
（2）因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像。
（3）不断改变物块的位置，另一个相同的物块都能放在玻璃板后相应位置与像完全重合，说明平面镜所成的像与物大小相等；
（4）实验中，使用方格纸可以直接比较像与物到镜面的距离关系。
故答案为：（1）玻璃板；反射；（2）虚；（3）相等；（4）距离。
技巧三：情景分析法
是利用题干提供情景，对情景分析，然后利用原理解题的过程。对问题进行全面的、有联系的分析，抓住题中最关键的部分作为思维起点，联系我们在初中阶段学过的定律、原理。主要有：杠杆平衡原理、阿基米德原理、二力平衡原理、液体内部压强规律、惯性定律、欧姆定律、焦耳定律、压力和压强知识等，根据图示情景，灵活选择合适的物理原理、规律，使思维畅通，问题便会迎刃而解。
【例题展示】
例题3（2020?湘西州）赛龙舟是我国民间的一项传统体育项目，湘西民间的端午节也常常举办龙舟竞赛活动，俗称“划龙船”。如果一艘龙舟的质量为200kg，载有队员21人，龙舟队员的平均质量为60kg。g取10N/kg，水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3，当载人龙舟静止于水面时，求：
（1）载人龙舟的总重是多大？
（2）船体排开水的体积V是多大？
（3）龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的压强是多大？
【答案】（1）载人龙舟的总重是1.46×104N；
（2）龙舟排开水的体积是1.46m3；
（3）龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的压强是4×103Pa。
【解析】1）龙舟和队员的总质量：m=200kg+21×60kg=1460kg；
载人龙舟的总重：G总=mg=1460kg×10N/kg=1.46×104N；
（2）载人龙舟漂浮，受到的浮力：F浮=G总=1.46×104N；
由阿基米德原理F浮=ρ水V排g得排开水的体积：
（3）冲锋舟底部0.4m深处所受水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa。
技巧四：
生活实践法
根据物理问题所提供的情景：展开丰富的想象，这些物理现象跟力、热、电、光、声等现象有没有联系。如果有联系的话，则哪些实验现象或生活实际与这些知识相互联系。
【例题展示】
例题4
（2020?烟台）
特高压直流输电技术的领导者
随着全球人口增长和经济不断发展，推动能源消费不断增加，以化石能源为主的能源结构给人类可持续发展带来严峻挑战，能源低碳化、清洁化转型已刻不容缓。
相比煤炭和石油，电能输送方便，并可高效转化为各类形式的能，所以电气化是清洁能源大规模开发利用的必然要求。我国自主研发建设的四端柔性直流电网，是2022年北京冬奥会重点配套工程，是目前世界上电压等级最高，输送容量最大的柔性直流工程。中国的特高压输电网，建设不到10年就具备了世界最高水平。
电能传输过程中会在输电线路上产生大量的能量损耗，若保持输送功率不变时，输电线路上损耗的功率与输电电压的平方成反比，因此减少电能输送中损耗的有效方法就是提高输电电压。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网的输送功率可以达到600万千瓦，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。
电能不能从自然界中直接获得利用，需要由其他形式的能转化而来，据报道，目前全球水能、风能、太阳能等清洁能源资源相当于化石能源剩余可采储量的38倍，以风电为例，国家规划风电在2020年达到1.5亿千瓦以上的装机容量。未来核电、风电、水电等，都将有赖于建设的特高压电网来传输，特高压直流输电技术将是区域、国家和洲际电网互联的关键，有助于远距离高效地输送大量清洁电能，减少能源浪费，在终端用户可以获得更多电能的同时，大幅减少碳排放，形成清洁能源大范围优化配置跨时区跨季节多能互补互济的电力流通的新格局。
阅读上文，请回答下列问题：
（1）请分别说出两种可再生能源和不可再生能源。
（2）电能是一次能源还是二次能源？
（3）在甲、乙两地间输送电能，若保持输送功率不变，将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率怎样变化？
【答案】（1）风能、太阳能属于可再生能源；化石能源、核能属于不可再生能源；（2）电能是二次能源；（3）输电线上损耗功率变为原来的。
【解析】（1）风能、太阳能、生物质能、地热能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；煤、石油、天然气、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；
（2）电能一般都是通过火力发电或水力发电等方式转化过来的，属于二次能源。
（3）输送功率一定，将输电电压增加到原来的两倍，由P=UI可得，电流变为原来的，在输电导线电阻一定时，由P损=I2R线可得输电线上损耗功率变为原来的。
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精品试卷·第
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（共
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