第二部分山西中考专题研究专题二科学思维(10年6考)一、模型构建(10年3考)1.(2019舟山)如图，保持矿泉水瓶与白纸的位置不变，当向空瓶中倒入水后，可观察到“黑白颠倒”的现象，这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成了一块________镜．此时，若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，白纸应________矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)．第1题图2.“杯弓蛇影”是大家所熟知的一个成语，学习了物理知识后，我们在研究酒杯中弓的成像原理时，突出其主要因素是杯中酒的表面________，而弓在酒表面形成的像的大小应该________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际弓．3. 在条形磁铁的周围放置一些小磁针，静止时小磁针排列情况如图所示．把小磁针在磁场中的排列情况用疏密不同的带箭头的曲线画出来，可以方便、形象的描述磁场，这样就建立了磁感线模型，此过程中突出的主要因素是磁场的________和________．第3题图4.(2019山西逆袭卷)台风来临时会吹倒一些树木，这说明力可以______________，园林工人在扶正被风吹倒的树木后，为了防止台风再次损坏树木，而且使树能承受更大的风力，采用绳索牵拉固定(绳的一端绑在木桩上)的办法，如图所示，则选择在树上垫上木板，再系上绳，把绳的另一端系在________(选填“A点”或“B点”)省力，此分析过程构建了_________模型．第4题图5. 如图所示茶壶的壶身与壶嘴做成一样高，并且壶盖上留一小孔，如此的设计用到两个物理知识，请顺次写出这些知识的关键词________、________．第5题图6.(2019烟台)把清洗消毒好的筷子，按头尾分拣理顺是餐馆工作人员日常工作之一．工作强度虽不大，但太浪费时间．聪明的小明为工作人员设计了如图所示的分拣操作步骤，工作效率特别高．这个方案应用到的物理知识有：__________________________．第6题图7.(2019株洲)采用如图所示站姿锻炼手臂力量，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置．锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行．现要估测手掌对墙壁的压力F.(g为已知常量)第7题图(1)用体重计称量出人体的体重(质量)m；用卷尺分别测量出________两点间的竖直距离l1和________两点间的水平距离l2；(均选填“A、O”或“B、O”)(2)手掌对墙壁的压力F＝________(用已知和测得的物理量表示)；(3)锻炼时，脚尖离开墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越________．8.(2019金华、丽水)小丽在商场里买到了一个有趣的玩具——“喝水鸟”(如图甲)：只要往头部滴一次水，且鸟身前面放一杯水，就能实现“低头‘喝’水——抬头——又低头‘喝’水——又抬头……”反复运动(如图乙)．仔细观察发现，“喝水鸟”由玻璃制成，鸟身由一支点承托，头部、玻璃管和底部连通并充满乙醚(易挥发，易液化)，且整体密封．请运用所学知识解释“喝水鸟”能反复运动的原因．第8题图二、质疑创新(10年2考)1.(2019山西定心卷)下面是关于电影《流浪地球》的一段描述：在太阳内部，发生核裂变产生光和热，有着氦核和氢核外壳的恒星在引力作用下收缩坍塌，使其密度急剧减小、压强和温度都急剧升高，太阳即将毁灭．根据所学的物理知识，指出这段文字中的一处科学性的错误及判断依据，错误之处：______________，判断依据：__________________________________(开放性试题，答案合理即可)．第2题图2.(2019山西黑白卷)“圆梦”学习小组的同学们利用一根玻璃管和一个带塞子的玻璃瓶自制了一个气压计，如图所示．当他们带着自制气压计上楼的过程中，小伟认为细管中的水柱会下降，你认为小伟的判断是________(选填“正确”或“错误”)的，支持你的观点的证据是__________________________________．3.(2019山西黑白卷)小明同学是一个科学迷，他在看了“嫦娥四号”成功着陆月球背面的新闻后兴奋得不得了，日夜想着长大后当一名宇航员，一天晚上他做梦梦到自己乘坐宇宙飞船登上月球，将五星红旗插到月球上，四周一片明亮，国旗迎风飘扬……请指出小明梦中所见的一处科学性错误：______________；判断依据：__________________________________________________．(开放性试题，答案合理即可)4. 某科普杂志报道“火车为何频频出轨”的一篇文章中叙述：“高速行驶是近半年火车出轨的主要原因，现在世界各国都在实施火车提速的计划，火车速度越大，惯性也就越大．火车提速后，必将面临类似出轨的安全问题……”．请你指出该段叙述中的一处科学性错误：__________________________；判断依据：_________________________________________________________________________________________________________.5. 一部科幻电影中有这样的一个场景：一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船前去营救的途中，突然听到了遇难飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光．请你指出这一场景中的一处科学性错误：____________________________；判断依据：__________________________________．(开放性试题，答案合理即可)6.(2019太原一模)一个寒冷的大雪天，一个人跌跌撞撞地跑进警察局报案．他说：“我和朋友正在屋子里围着火炉喝茶聊天，一个戴眼镜的持枪男子破门而入，迅速瞄准我的朋友开枪并转身逃跑了．由于事发突然，而且作案人还戴着眼镜，我没掌握作案人的任何信息”．警察冷冷一笑，回答：“你一定在报假案！”，警察这样推理是因为他判断出此人陈述中的不合理之处是：__________________，判断理由________________________________________．7. 如图所示，化学老师在做“稀释浓硫酸”的演示实验时，发现用于搅拌的玻璃棒“折断”了．小梦利用物理知识给化学老师讲解，这一现象是由于光的________形成的．小亮却指出她画的图有误，小亮的物理依据是________________．第7题图8. 在学校组织的一次大型阅读活动中，小曾看到我国古代启蒙读本之一的《千字文》中说“云腾致雨，露结为霜”，注解是：“露结为霜”中的“结”表示凝结，在这里是凝固的意思．你认为注解________(选填“正确”或“不正确”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.9. 小明观看电影《流浪地球》后，在日记中写道：太阳即将毁灭，人类实施地球逃脱计划，在地球的一侧安装上一万二千台巨大的地球发动机，用地球发动机使地球停止转动，然后全功率开动地球发动机，使地球加速飞出太阳系，前往新家园．当地球发动机给地球加速时，发动机喷射“火焰”的方向与地球前进方向相反，飞出太阳系后，将所有的发动机全部关闭，地球将静止悬浮在外太空中．另外，地球在广漠的外太空孤独流浪时，地球表面空气中的氧气和氮气逐渐变为固体．你认为小明的说法中不科学的地方是____________，你的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.10. 如图是从某交通宣传栏和某冷饮厂广告宣传片中选取的．请从物理学角度解释广告是否合理，并说明支持你观点的证据．第10题图11.某天小明看到这样一道物理题：有一个量筒和一个由玻璃制成的小试管，用这只小试管、量筒和水，请设计一个小实验，测量这只小试管玻璃的密度．要求：(1)简述实验步骤；(2)写出试管玻璃密度的表达式．此题提供的参考答案为：实验步骤：①在量筒中倒入适量的水，记下水面达到的刻度V 1；②将小试管管口朝上轻轻放入量筒中，使其浮于量筒中的水面上，静止后记下水面达到的刻度V 2；③将小试管没入水中，使其灌满水后沉入筒底，记下水面达到的刻度V 3；表达式：ρ＝（V 2－V 1）ρ水V 3－V 1. (1)小明看完之后觉得实验步骤中存在不足之处，请分析是________．(选填字母)A ．步骤②中，空的小试管管口朝上不能在水中竖直漂浮B ．步骤②中，小试管管口不能朝上放入C ．步骤③中，表达式推导错误(2)你的改进方法是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________.三、科学推理(2019.39)1. 将闹钟放在抽气盘上的玻璃钟罩内，如图所示．当听到闹钟响的时候，可以看到闹钟在振动．用抽气机向外抽气的过程中，仍可清晰地看到闹钟在振动，但铃声越来越小．对以上现象的解释，下列说法正确的是( )第1题图A. 该实验不可以探究声音的传播是否需要介质B. 看到闹钟在振动，说明光的传播一定要借助于介质C. 真空不能传声，利用的是实验加推理的方法D. 听到铃声又看到闹钟在振动，说明声音是由空气的振动产生的2.(2019太原二模)在科幻电影《星球大战》中，有这样—个场景：当“千年隼”号飞船的飞行速度接近光速时，时间就会变得缓慢；当飞行速度等于光速的一瞬间，时间就会停止，爱思考的小明想象：如果飞行速度超过光速，时间就会________，请你想象这种情况下可能出现的一个生活场景________________________________．3.(2019河南)如图所示，一轻杆左端挂一矩形塑料框A，右端挂一外形相同的金属框B，以O为支点在水平位置静止．现使此装置竖直匀速下降，其下方有一方向垂直纸面向里的磁场区域(用“×”表示磁感线)，当A、B框下端一同刚进入磁场时，发现杆沿逆时针方向转动，请你分析并推测此现象产生的原因：第3题图________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；若将磁场方向改为垂直纸面向外，重复上述操作，杆将沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动．4. 理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律．例如为了研究轻重不同的物体在真空中下落的快慢，科学家曾做过下面的理想实验：将形状和体积都相同的金、铅、木三个实心小球，分别同时放入三种密度不同的介质中(ρ介质1>ρ介质2>ρ介质3)，观察比较三个小球下落的快慢，如图所示．第4题图试回答下列问题：(1)“下落的快慢”可以通过比较三个实心小球在同种介质的同一高度，由静止同时释放，下落到相同位置时所需的______________得出．(2)在上述实验中，三个小球下落快慢的差异由大到小的介质依次是________________________．(3)进一步推理可得，当三个小球在真空中由静止同时释放时，它们下落快慢的差异将____________．(4)在我们学过的实验中，请举出一个利用理想实验法探究的例子：________________________________________________________________________.5. 人类对“运动和力的关系”的认识经历了一个曲折漫长的探索过程．(1)古希腊哲学家亚里士多德认为：________________________________________．这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2 000年．(2)十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地得出了“运动和力的关系”．如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：第5题图①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度．②两个对接的斜面，让小球沿一斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面．③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度．④继续减小第二个斜面的倾角，最后它变成水平面，小球将沿水平面以恒定的速度持续运动下去．上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论，将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是()A. 事实②→事实①→推论③→推论④B. 事实②→推论①→推论③→推论④C. 事实②→推论①→推论④→推论③D. 事实②→推论③→推论①→推论④(3)伽利略得出：运动物体如果不受其他物体的作用，将会____________________________．伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法．四、科学论证1. 物体的质量和它的速度都能影响物体的动能．请你研究如下表格中的小资料“一些物体的动能”中所提供的数据，解释质量与速度相比，哪个因素对物体的动能影响更大？2.(2017北京)浸在液体中的物体所受浮力为F，物体排开液体的体积为V，小明认为：任何情况下，F都与V成正比．请自选器材，设计实验证明小明的观点是错误的．3.(2014丽水)体育课上，小衢和小科进行爬楼梯比赛，从楼底开始爬上9米高的四楼，质量为70千克的小衢用了10秒，质量为60千克的小科用了9秒，小衢说：“我们都从底楼跑到四楼，我的体重比你大，我克服重力做的功比你多”；小科说：“我跑得比你快，我克服重力做功的功率比你大”，请通过分析计算说明他们的说法是否正确.参考答案及解析专题二 科学思维一、模型建构1. 凸透 靠近 【解析】“黑白颠倒”其实是凸透镜成倒立实像，此时物体处于凸透镜一倍焦距之外，当物体在凸透镜一倍焦距以内时成正立虚像，即“黑白颠倒”现象重新颠倒回来，所以应将白纸靠近矿泉水瓶．2. 平整光滑 等于3. 方向 强弱4. 使物体发生形变A 点5. 连通器 大气压 【解析】壶嘴与壶身构成连通器，由连通器原理可知，在壶内水不流动时，壶嘴与壶身中的水面相平，故壶嘴与壶身做成一样高；壶盖上有孔，使得壶内的气压始终与外界大气压相等，茶水在重力作用下能方便倒出；故两个物理知识为连通器和大气压．6. 力可以改变物体的运动状态和杠杆的平衡条件 【解析】由操作步骤二知，用一只筷子将平放的筷子往前推，这些筷子会跟着一起运动，这是因为力可以改变物体的运动状态；因为筷子一头粗一头细(一头重一头轻)，由操作步骤三知，粗端在前的筷子会下沉，其细端会翘起，这里应用到了杠杆的平衡条件．7. (1)A 、O B 、O (2)mgl 2l 1(3)大 【解析】(1)采用如解图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O 触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A 点，B 为人体重心所在位置．锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行．现要估测手掌对墙壁的压力F ；用体重计称量出人体的体重(质量)m ，由解图可知，以脚尖O 为支点，支持力F 的力臂为A 、O 两点间的竖直距离，重力G 的力臂为B 、O 两点间的水平距离，用卷尺分别测量出A 、O 两点间的竖直距离l 1和B 、O 两点间的水平距离l 2；第7题解图(2)由杠杆的平衡条件可得F 支l 1＝mgl 2，所以墙壁对手掌的支持力F 支＝mgl 2l 1；支持力与手对墙壁的压力是一对相互作用力，故F ＝F 支＝mgl 2l 1；(3)锻炼时，脚尖离开墙壁越远，l 1越小，l 2越大，质量不变，由F ＝mgl 2l 1可知，手掌对墙壁的压力就越大． 8. 答案一．答：水蒸发吸热，头部乙醚蒸汽发生液化，气压下降，液柱上升；若把喝水鸟转动看成杠杆，随着液态乙醚上升，动力逐渐变大，动力臂也增大，阻力逐渐变小，阻力臂也变小，使鸟身绕支点顺时针转动，即低头喝水；随着前倾角度变大，底部乙醚越来越少，当玻璃管下端管口部分露出液面后，底部气体沿管壁上升，液体在重力作用下回流，使鸟身逆时针转动，实现抬头．答案二．答：水蒸发吸热，头部气体温度下降，气压下降，液柱上升；底部的液态乙醚沿着玻璃管逐渐上升，重心逐渐向前移动，鸟身逐渐前倾，即低头喝水；随着前倾角度变大，底部乙醚越来越少，当玻璃管下端管口部分露出液面后，底面气体沿管壁上升，液体在重力作用下回流．使鸟身逆时针转动，实现抬头．二、质疑创新1. 在太阳内部，发生核裂变产生的光和热 太阳内部发生的是核聚变(密度急剧减小 太阳收缩坍塌，质量不变，体积减小，密度急剧升高)(开放性试题，答案合理即可)2. 错误 大气压随着高度的增大而减小3. 国旗迎风飘扬 风是空气流动形成的，月球上没有空气，不会形成风，国旗不会迎风飘扬4. 火车速度越大，惯性也就越大 物体的惯性只与质量有关，与速度无关5. 听到了遇难飞船的巨大爆炸声 声音不能在真空中传播，在太空是听不到声音的6. 迅速瞄准我的朋友开枪 室内水蒸气遇到冷的镜片放热液化为小水珠阻挡视线7. 折射 光从水斜射入空气，折射角大于入射角8. 不正确 霜是由空气中的水蒸气凝华而形成的小冰晶，并不是水蒸气先液化成露，露再凝固形成霜9. 地球将静止悬浮在外太空中 原来运动的物体在不受外力作用时，将保持匀速直线运动状态(或填“牛顿第一定律”)10. 答：不合理．a 图应是紧急刹车时出现的情景，汽车行驶时，汽车和人具有向前的速度，刹车后人的下身随车减速，而上身由于惯性保持原来的运动状态，所以容易撞伤头部造成人体伤害；b 图“白气”应该向下降．从冰箱拿出的冰棒温度很低，周围的水蒸气遇冷液化形成小水珠，这就是“白气”，又由于水的密度大于空气的密度，因此 “白气”应向下降．11. A 将量筒中的水倒入适量于试中，将小试管管口朝上，轻轻放入量筒中，使其浮于量筒中的水面上，静止后记下水面达到的刻度V 2.三、科学推理1. C 【解析】该装置无法将玻璃罩中抽成真空，需要在实验事实的基础上通过科学推理得出，C 正确，A 错误；抽气机向外抽气的过程中，玻璃罩内的空气越来越少，仍看见闹钟在振动，说明光的传播不需要介质，B 错误；听到的铃声是闹钟振动发出的，D 错误．故选C.2. 倒流 我们的世界出现来自未来的人(或我们回到了过去等)(开放性试题，答案合理即可得分)3. 金属框B 由于切割磁感线会产生感应电流，而感应电流产生的磁场与原磁场相互排斥，金属框B 受到竖直向上的磁场力，力是改变物体运动状态的原因 逆时针【解析】金属框B 下端刚进入磁场时，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，通电金属框B 在磁场中受到竖直向上的磁场力，使得杠杆右端受力减小，而塑料框A 是绝缘体，不会产生感应电流，也不会受到磁场力，因此杠杆将沿逆时针方向转动；若将磁场方向改为垂直纸面向外，产生的感应电流方向改变，磁场方向和电流方向都改变时，金属框B 受到的磁场力方向不变，仍为竖直向上，故杆将沿逆时针方向转动．4. (1)时间 (2)介质1、介质2、介质3 (3)为零 (4)探究真空不能传声(或探究牛顿第一定律实验)【解析】(1)由v ＝s t可知，实验中可通过让小球下落相同的高度，比较所需的时间来比较下落的快慢；(2)由图可知，介质1的密度最大，三个小球下落相差的高度最大，即速度差异最大，介质3的密度最小，三个小球下落快慢的差异最小；(3)推理可知，若三个小球在真空中由静止同时释放时，下落快慢的差异将为零(或消失)；(4)利用理想法实验探究的例子：探究真空不能传声或探究牛顿第一定律的实验．5. (1)力是维持物体运动的原因 (2)D (3)永远匀速直线运动下去【解析】(1)关于力和运动的关系，亚里士多德的观点是力是维持物体运动的原因；(2)这是依据思维程序排序的问题，伽利略的观点是在实验事实的基础上，经过推理概括得出结论，第一步是实验事实，即②；小球滚到右侧斜面的高度与小球自由放手位置的高度接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果无摩擦，小球上升的高度与自由放手位置的高度相同，即第二步是③；继续推理，在无摩擦的情况下如果改变右侧斜面的倾斜程度，减小倾角，仍能使小球上升的高度与自由放手位置的高度相同，即第三步是①；继续大胆推理，在无摩擦的情况下，右侧斜面继续减小倾角直至为零，即水平，则小球永远运动下去，即第四步是④，按照这样的思维程序排列顺序；(3)这是在实验基础上，再推理得出的结论，实验无法直接验证，运动物体不受力将永远匀速直线运动下去．四、科学论证1. 答：以行走的牛和飞行的步枪子弹为例，行走的牛尽管质量很大，约是子弹的105倍，但速度较小，动能并不大；飞行的子弹尽管质量不大，但速度很大，约是行走牛的103倍，动能是行走牛的几十倍．可见速度对动能的影响比质量对动能的影响大．2. 将挂在弹簧测力计挂钩上的铝块，浸没在A 容器的酒精中，铝块排开酒精的体积即为铝块的体积V 1，记录此时弹簧测力计示数F 1；将铝块从酒精中取出后擦干，再缓慢浸入B 容器的水中，当弹簧测力计示数等于F 1时，发现铝块排开水的体积V 2小于V 1.这个实验说明铝块受到的浮力与铝块排开液体的体积不成正比，所以小明的观点是错误的．3. 解：小科的重力为G 小科＝m 小科g ＝60 kg×10 N/kg ＝600 N小科克服重力做的功为W 小科＝G 小科h ＝600 N×9 m ＝5 400 J 小衢的重力为G 小衢＝m 小衢g ＝70 kg×10 N/kg ＝700 N 小衢克服重力做的功为W 小衢＝G 小衢h ＝700 N×9 m ＝6 300 J 因为W 小衢>W 小科，所以小衢的说法正确；小衢克服重力做功的功率为P 小衢＝W 小衢t 小衢＝6 300 J 10 s ＝630 W 小科克服重力做功的功率为P 小科＝W 小科t 小科＝5 400 J 9 s ＝600 W 因为P 小衢>P 小科，所以小科的说法错误．。