模块二 跨学科 专题21 物理学与日常生活（解析版）

考向一：能发现日常生活中与物理学有关的问题，提出解决方。 1 （2024 甘肃威武）在“生活处处有物理”的综合实践活动中，小明观察了厨房的一些设备和现象， 下列解释正确的是（ ） 用煤气灶煲汤，在沸腾时调小火焰能使汤的温度升高 B 用高压锅炖煮食物熟得快，是因为锅内水的沸点会随气体压强增大而降低 切菜的刀磨得很锋利，是通过减小受力面积的方式增大压强 D 刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高 【答】 【解析】．液体沸腾时，继续吸热，温度不变，因此用煤气灶煲汤，在沸腾时调小火焰不能提高汤 的温度，故错误； B．气体压强增大，水的沸点升高，煮食物时高压锅内的气压比普通锅内的气压高，所以水在高压 锅内沸腾时的温度高于普通锅内的温度，温度越高，食物熟得越快，故B 错误； ．切菜的刀磨得很锋利，可以减小刀锋的面积，所以是通过减小受力面积的方式，来增大压强，故 正确； D．热量是过程量，不能说含有热量，刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头的温度高，故D 错误。 故选。 2 （2024 山西）小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种 方，其中可行的是（ ） B D 【答】 【解析】．测电笔是来辨别家庭电路中的火线和零线的，由于测电笔内部高阻的特点，无法辨别电 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块二 跨学科实践真题 专题21 物理学与日常生活 基础把关 池正负极，故不符合题意； B．灯泡的亮或灭，可以判断电路中是否有电流，而不能判断电路中电流的方向，也就不能判断电 源的正负极，故B 不符合题意； ．通电螺线管的极性与电流方向有关，由此也可判断出电源的正负极，故符合题意； D．通电线圈周围存在磁场，通过吸引铁屑的多少只可以证明磁性的强弱，无法判断电源的正负极， 故D 不符合题意。 故选。 3 （2024 四川成都）小李同学在爸爸指导下，走进厨房进行劳动实践，他发现厨房里涉及到很多 物理知识，下列说法不正确的是（ ） 冷冻室取出的排骨表面有“白霜”，“白霜”是固态 B 在排骨的“解冻”过程中，排骨中的冰吸热熔化成水 排骨汤煮沸后冒出大量的“白气”，“白气”是液态 D 排骨汤盛出后不容易凉，是因为汤能够不断吸热 【答】D 【解析】．因为排骨在冷冻室的低温环境下，其表面温度极低。当空气中的水蒸气遇到这样低温的 排骨表面时，会发生凝华现象，即由气态直接转变为固态，形成我们看到的“白霜”。故正确，不 符合题意； B．物质由固态变成液态的过程叫做熔化，熔化需要吸收热量；因此在排骨的“解冻”过程中，排 骨中的冰吸热熔化成水，故B 正确，不符合题意； ．“白气”是由于煮沸过程中产生的水蒸气遇到较冷的空气后迅速冷却并凝结成的小水滴，因此 “白气”是液态，故正确，不符合题意； D．排骨汤含有大量的水，水的比热容比较大，与等条件的其他物质相比，当放出相同的热量时， 水的温度变化小，故排骨汤盛出后不容易凉，故D 错误，符合题意。 故选D。 4（2024 云南） 某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方实施前， 她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有：一个声级计（测量声音强弱的仪器）、毛毡布、泡沫 板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下： （1）用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内； （2）接下来的操作是：_______________，读出声级计的示数； （3）比较两次声级计的示数，如果_______________，则说明泡沫板的隔音性能好。 【答】 （2）见解析 （3）见解析 【解析】（2）将闹钟分别放在两个盒子中，将声级计放在盒子外面相同距离处测量，读出声级计的 示数。 （3）如果闹钟置于毛毡布内时，声级计的示数更高，置于泡沫板内时，声级计的示数更低，则说明 泡沫板的隔音性能好。 5 （2024 天津）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷 肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。 【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为 的电源上（如图所示），加热功率 为 ，该电热丝的电阻 ____________。（不考虑温度对电阻的影响） 【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接 在电压为 的电源上，可以得到另外两个加热功率 和 ，且 。请你在图甲、乙中将各元 件连接成符合改进要求的电路，并推导出 与 之比。说明：电热丝上只有 三处能接线， 电热丝的额定电流满足设计需求。_____ 【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关 ，通过开关 的通断和 在1、2 触点间的切 换，实现加热垫 和 三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优化要求的电路。注 意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。____ 【答】 ① ② ， ，推导见解析 ③ 【解析】 【详解】【初步设计】 根据 得 【改进设计】设计甲乙电路图如图所示 将电热丝的中点与一端相连，另一端接电源，此时电阻为 ，功率为 将电热丝的中点与一端相连，然后将这一端与电源的一端相连，电源的另一端与电热丝的另一端相 连，实际上是 和 并联，此时的总电阻为 总功率为 P1与P2之比为 【优化设计】当S 与2 触点接触，S0断开时，只有R0的简单电路，此时加热垫处于P0功率档； 当只闭合S0时，只有 的简单电路，此时加热垫处于P1功率档； 当S 与1 触点接触，S0闭合时， 和 并联，此时加热垫处于P2功率档； 优化设计如图所示： 6 （2024 山东烟台）为了方便学生就餐，某学校餐厅使用了一款智慧餐盘，该系统可以自动识别餐 盘中食品的种类和质量，并在显示屏上显示出价钱，通过人脸识别系统自动扣费。某实践小组在了 解智慧餐盘的工作原理后，他们利用电压恒为24V 的电源、量程为0~15V 的电压表、定值电阻、滑 动变阻器R（最大阻值为100Ω）等器材设计了一款自动称量装置，使用时，物体的质量可以从标注 质量后的电压表表盘上直接读出。当餐盘不放物体时，滑片P 恰好位于滑动变阻器的端，如图甲所 示。闭合开关S，滑片P 从滑动变阻器的端移动到b 端的过程中，电压表的示数由0 逐渐增大到 15V，此过程的最大称量质量为2kg。实践探究过程中同学们还发现，滑片下移的距离与餐盘中所放 物体质量的大小成正比，滑动变阻器端与滑片P 所在位置之间的阻值和P 之间的距离成正比。求： （1）定值电阻 在电路中的作用是什么？阻值为多少？ （2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？ （3）当滑片P 位于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为多少（结果保留一位小数）？此时对应的 物体质量为多少？ （4）实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现，表盘上原刻度的每一小格对应的质量值 是不同的，即质量刻度不均匀，如图乙所示。请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在图丙方 框内画出，并从节能的角度对甲、丙两个电路作出评价。 【答】（1 ）保护电路， ；（2 ） ；（3 ） ，1 千克；（4 ） ，见解析 【解析】（1）根据甲图可知，定值电阻 与滑动变阻器R 串联，电压表测量R 两端电压，在R 接 入电路中的电阻为0 时，定值电阻 可以保护电路；根据题意可知，电压恒为24V 的电源、量程为 0~15V 的电压表、定值电阻、滑动变阻器R（最大阻值为100Ω），滑片P 从滑动变阻器的端移动到 b 端的过程中，电压表的示数由0 逐渐增大到15V，此过程的最大称量质量为2kg，此时的电压是 15V，滑动变阻器R 接入电路阻值最大，为100Ω，此时电路中的电流是 定值电阻 的阻值为 （2）根据题意可知，滑片P 从滑动变阻器的端移动到b 端的过程中，电压表的示数由0 逐渐增大到 15V，所以滑片P 在端时，电路中只有定值电阻 ，根据 可知，整个电路消耗的电功率为 滑片P 在b 端时，定值电阻 与滑动变阻器R 串联，同理可知，整个电路消耗的电功率为 整个电路消耗的电功率的变化范围是 ； （3）当滑片P 位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为50Ω，此时电路中的电流 为 电压表的示数为 滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比，最大称量质量为2kg，当滑片P 位于滑动变 阻器的中点时，质量为1kg。 （4）要使表盘上刻度均匀，必须保证电流不变，电压表示数与它所跨接的部分阻值成正比，电路如 图； 与图甲相比，该电路电流最小且保持不变，比图甲电路更节能。 考向二：能运用所学知识分析日常生活中的安全问题，提出解决方，践行安全与健康生活。 1 （2024 江苏扬州）坐在轿车后排的市民也应自觉系上安全带。系安全带可减小下列哪种情况发生 时对乘客的伤害（ ） 快速启动 B 匀速行驶 紧急刹车 D 缓慢加速 【答】 【解析】乘客和轿车一起向前运动过程中，当车辆突然减速或紧急刹车时，人由于惯性要保持原来 的运动状态，继续向前运动，有可能由于撞到车身而受伤，系上安全带可以阻止人的身体继续向前 运动，减小当车辆突然减速或紧急刹车时对乘客的伤害，故符合题意，BD 不符合题意。 故选。 2 （2024 四川宜宾）关于安全用电，下列说法正确的是（ ） 用湿手触摸家庭电路开关 B 多个大功率用电器同时工作时，共用一个插座 使用试电笔时，手指按住笔尾金属帽，用笔尖接触被测导线 D 将冰箱的三脚插头中较长插脚去掉后，可直接插入两孔插座中使用 【答】 【解析】．由于水会导电，用湿手触摸家庭电路开关，可能发生触电现象，故错误； B．多个大功率用电器同时工作时，共用一个插座，电功率过大，由 得，导线的电流过大， 通电时间相同时，会导致导线产生热量过多，使导线起火，故B 错误； ．使用试电笔时，手指按住笔尾金属帽，用笔尖接触被测导线，当笔尖接触火线时，测电笔会发光， 故正确； D．将冰箱的三脚插头中较长插脚去掉后，可直接插入两孔插座中使用，当冰箱出现漏电事故时， 会发生触电现象，故D 错误。 故选。 3 （2024 四川泸州）安全用电，人人有责。关于生活中的用电方式，不正确的是（ ） 使用验电笔检查电路时，手不能触碰到笔尾金属体 B 不要用湿手接触带电设备，不要用湿布擦抹带电设备 了解家庭电路中总开关位置，学会在紧急情况下断开总开关 D 手机在充电过程中，不宜进行其他操作，如通话、阅览信息等 【答】 【解析】．使用验电笔检查电路时，手必须接触笔尾金属体，不能触碰笔尖金属体，故错误，故符 合题意； B．生活用水是导体，不要用湿手接触带电设备，不要用湿布擦抹带电设备，否则可能发生触电事 故，故B 正确，B 不符合题意； ．当发生触电事故或电路着火时，首先要断开电路的总开关，生活中，应了解家庭电路中总开关位 置，学会在紧急情况下断开总开关，故正确，不符合题意； D．手机在充电过程中，手机连接在正在工作的电路中，不宜进行其他操作，如通话、阅览信息等， 否则可能发生触电事故，故D 正确，D 不符合题意。 故选。 4 （2024 广东深圳）2024 年6 月 10 日是我国传统节日端午节，端午节划龙舟是传统的习俗，弘扬中 国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐佳佳同学发现并行的龙舟不能靠的太近，其中蕴含的原 理跟以下哪个一样？（ ） 用吸管吸饮料 B 地铁站里有安全线 高压锅煮饭 D 佳佳在骑车时需要带头盔 【答】B 【解析】当两船靠近时，两船之间水流速将会变大，而压强会减小，所以易发生事故。 ．用吸管吸饮料时，用力吸的作用是排出管内空气，使吸管内气压小于外界大气压，在大气压的作 用下饮料被压入吸管，故不符合题意； B．地铁安全线是根据流体压强与流速关系设置的，地铁进站时，若人站在安全线内，人靠近地铁 一侧的空气流速大，压强小，人远离地铁一侧的空气流速小，压强大，使人受到一个向前的压强差， 可能引发安全事故，故候车时，乘客应站在安全线外，故B 符合题意； ．高压锅煮饭是利用气压高水的沸点高的原理，故不符合题意； D．佳佳在骑车时需要带头盔，如果骑车摔倒，头盔可以保护头部，故D 不符合题意。 故选B。 5 （2024 湖南）关于安全用电，下列说法正确的是（ ） 在高压线下钓鱼 B 电冰箱的金属外壳要接地 用湿抹布擦拭正在工作的用电器 D 家庭电路中控制用电器的开关要接在零线与用电器之间 【答】B 【解析】．高压线通常带有极高的电压，一旦钓鱼竿或鱼线接触到高压线，就可能引发严重的电击 事故，甚至可能导致生命危险，不符合安全用电的原则，故错误； B．冰箱使用时金属外壳要接地。当冰箱的外壳和火线间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入 大地，不会对人体造成伤害。故B 正确； ．湿抹布是导体，用湿抹布擦拭正在工作的用电器时很容易触电，不符合安全用电的原则，故错误； D．在家庭电路中，控制用电器的开关应该接在火线与用电器之间，而不是零线与用电器之间。电 流从火线首先进入开关，然后再接入用电器，最后回到零线。这样的设计是为了确保在开关断开时， 用电器与火线之间的连接被切断，从而防止电流通过用电器，确保用电安全。故D 错误。 故选B。 6 （2024 陕西）下列做法不符合安全用电原则的是（ ） 使用试电笔时用手接触笔尾金属体 B 厨房和卫生间使用防水插座 在高压电线附近放风筝 D 手机充电时不接打电话 【答】 【解析】．使用试电笔时，手不能接触试电笔尖，但要接触笔尾金属体，故不符合题意； B．生活中的用水是导体，故厨房和卫生间使用防水插座，故B 不符合题意； ．高压线的电压很高，在其旁边放风筝，风筝容易挂到高压线上，很有可能会发生导电，使得放风 筝的人触电，故符合题意； D．手机在开机状态下充电时，此时辐射非常大或有爆炸的危险，所以充电时不要接打电话，故D 不符合题意。 故选。 7 （2024 黑龙江龙东）电动汽车，绿色环保，在方便出行的同时也存在安全隐患，多起火灾是由于 不规范充电引起的，为了安全，我们一定要规范充电。如图甲为某品牌电动汽车直流充电桩，充电 电压400V，充电时功率P 与储能比（电池当前储能占充满状态储能的百分比）的关系如图像乙，在 B、B、D、DE 四段充电过程中，哪段过程最容易使导线升温、老化，甚至引起火灾？说出你的理由。 【答】见解析 【解析】由图乙可知，B 段电功率最大，由 可知，电压不变，电路中的电流最大，由Q=2Rt 可 知导线中的热量较多，使导线升温、老化，甚至引起火灾。 8 （2024 湖北）小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙 为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S 为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S 在 位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为50；当温度升到130℃时，S 切换到位置“2”，挂 烫机处于待机状态，电路中的电流为002，当温度降到100℃时，S 又回到位置“1”。 （1）求R1的阻值。 （2）求挂烫机待机状态的功率。 （3）熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0~150s 消耗的电能。 （4）请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。 【答】（1）44Ω；（2）44；（3）110220；（4）避免与其他大功率电器共用同一插座 【解析】（1）当S 在位置“1”时，R1接入电路，由 ，可得 （2）当S 在位置“2”时，挂烫机处于待机状态，R2接入电路，由 可得 （3）挂烫机加热状态时的功率 挂烫机消耗的电能 （4）避免与其他大功率电器共用同一插座。 答：（1）R1的阻值为44Ω； （2）挂烫机待机状态的功率为44； （3）熨烫过程中，挂烫机0~150s 消耗的电能为110220； （4）避免与其他大功率电器共用同一插座。 9 （2024 四川成都）图是小李购买的一款国产电话手表，她与爸爸妈妈一起了解和研究电话手表 功能，以确保正确且安全使用； （1）小李阅读说明书后，有以下认识，你认为不合理的是__________； 电话手表的表带内侧设计有导汗槽，有助于加快汗液的蒸发 B 用尖锐物撬手表电池容易起火，可能是因为电路发生了断路 恶劣天气搜索不到通信信号，可能是因为电磁波传播过程受到干扰 D 紧贴耳朵使用会造成听力损伤，是因为声音响度与声源到耳朵距离有关 （2）小李用电话手表与爷爷长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功 能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保 护装置的示意图（如图甲），R0为定值电阻，R 为热敏电阻（有两种类型可供选择，其电阻随温度 变化关系如图乙所示，R 的温度变化主要受发热元件影响）；下列分析合理的是__________； 热敏电阻应选择T 类型 B 热敏电阻温度升高，电磁铁磁性减弱 启动保护模式后，控制电路自动断开 D 启动保护模式后，工作电路无法再次启动 （3）小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试，测得充电时充电器的输出电压约为5V， 输出功率约为6，则输出电流与常见家用电器__________（选填“电视机”、“空调”或“电热灭 蚊器”）的正常工作电流最接近； （4）妈妈告诉小李，充电器在插座上未给电话手表充电时，内部也有电流通过。他们查阅站得知， 截止2024 年3 月末我国移动电话用户总数约为18 亿户。若有四分之一用户不拔充电器，一户一个 充电器，每个充电器每天平均闲置时间约为20，平均实际功率约为01，则全国一天因此浪费的电能 约为__________k·； 小李通过查询资料进一步发现，长时间让家用电器处于待机状态，不仅浪费电能，还可能引起火灾。 为了您和家人的安全，请正确使用家用电器。 【答】 （1）B （2） （3）电视机 （4）9×105 【解析】（1）．电话手表的表带内侧设计有导汗槽，通过增大蒸发面积，来加快汗液的蒸发，故不 符合题意； B．用尖锐物撬手表电池容易起火，可能是因为电路发生了短路，造成电路中电流大，产生大量的 热量，故B 符合题意； ．恶劣天气时，空中云层带有静电，会发生闪电现象，干扰电磁波传播，所以搜索不到通信信号， 故不符合题意； D．由于声音响度与声源到耳朵距离有关，将声源紧贴耳朵，则声音的响度大，会造成听力损伤， 故D 不符合题意。 故选B。 （2）．由图甲可知，当温度过高时，发热元件所在电路应该断路，则衔铁应被吸下，则电磁铁的磁 性应该增强，则控制电路中的电流应该增大，所以R 的阻值应该减小，所以热敏电阻的阻值应该随 温度升高而减小，故应选择T 类型，故符合题意； B．由图乙可知，T 热敏电阻温度升高，阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，故B 不符合题意； ．启动保护模式后，发热元件不能工作，所以工作电路自动断开，故不符合题意； D．启动保护模式后，当温度降低，T 热敏电阻温度降低，阻值增大，控制电路中的电流减小，电磁 铁磁性减弱，则衔铁被弹开，工作电路再次启动，故D 不符合题意。 故选。 （3）充电时充电器的输