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科技引领中考 江苏丰县初级中学 刘庆贺 渠敬华 通过科学教育，让学生初步认识科学及相关技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响，从而使学生形成可持续发展的意识，将科学服务于人类的意识等，这一直是近年新课标所追求的目标，从而形成了一类科技与中考相互融合的试题。这类试题一般是以人类正在进行或准备进行的探索、科学上的重大发明或发现、新材料的发现及其应用等为命题材料，主要考察学生收集信息、分析信息和处理信息的能力。
一、PM2.5监测 例1（2012 嘉兴）从2012年3月25日起，嘉兴、舟山等6个环杭州湾的城市正式公布大气PM2.5的监测数据．PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物与较大的颗粒物相比，不易沉降，且富含大量有毒、有害的物质，对人体健康和大气环境影响更大，请回答下列问题：
（1）图1是某城市一天的PM2.5动态监测数据折线图。 这一天PM2.5的最高值出现在 时左右，出现这一峰值的可能原因是 。 （2）PM2.5中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物，6月1日起北京市车用汽油开始执行地方新标准，油品硫含量指标限值由每千克50毫克降低为每千克10毫克，按照北京市现有机动车每年消耗汽柴油5.4×109千克计算，全年二氧化碳排放量可以减少多少千克？（假设油品中硫燃烧后全部转化为二氧化碳） （3）利用太阳能也能有效的减少污染物的排放，某小区路灯利用与太阳能电池板的蓄电池做电源，其电压为12V，容量为24A?h（表示安?小时）。若路灯的规格为“12V、24W”，则正常工作时通过路灯的电流是 安培，充足电的蓄电池可供路灯使用 小时。 答案：（1）18；化石燃料燃烧、进行各种生产排放的有害物质，以及车辆活动带来的道路扬尘、有机物的挥发等； （2）全年二氧化碳排放量可以减少2.16×105kg； （3）2；12。
二、“蛟龙号”深海探测器 例2（2012 黄冈） 2011年8月我国自主研制的深海探测器——“蛟龙号”（如图2所示）在太平洋海域成功完成5000m深海探测．2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 （1）若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa，则它能下潜的最大深度是多少？（不考虑大气压） （2）“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口：在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少？ （3）“蛟龙号”完成任务后漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图3所示，图中P2=2P1。起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨，求t1时刻“蛟龙号”的排水体积（不考虑水的阻力）。
答案：（1）“蛟龙号”最大深度是7200m； （2）在上述两种深度的探测中承受的压力增加了1×105N； （3）t1时刻“蛟龙号”的排水体积为11m3。
三、超导限流器 例3（2012 丽水）世界首台220千伏超导限流器已于2011年在我国电网中并网运行，这是我国超导产业在电网行业应用的重大突破．超导限流器能有效限制电网的短路电流（电路能够承受的最大电流，用I1表示）、减少短路电流对电网设备的损坏、维护国家电网的稳定。如图4甲是它接入电网后的电路图，图4乙是它的电阻R随电流I的变化关系。
（1）当电路正常工作时，超导限流器的电阻为 欧，对电路没有影响； （2）根据图乙分析可知，当电网在某处发生短路，电流达到I1时，超导限流器 ，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态． 答案：（1）0；（2）电阻瞬间增大到R0．
四、会飞的汽车 例4（2012 丽水）美国一家公司研制出了“会飞的汽车”（如图5），这款车的车身和一般汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀。在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开。从汽车到“飞机”的变形在30秒内完成，驾驶员在车内即可完成操作。该车已获准可在美国的空中飞行和公路行驶，是允许上路的第一辆飞行和地面行驶混合车。
以下是该车的一些信息：
（2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是多少？ （3）该汽车以最大飞行速度飞行了800千米，则汽车发动机做功多少？ 答案：（1）汽车降落后，汽车由于惯性还要保持原来的运动状态，因此会继续滑行一段距离才能停下来。故答案为：惯性。 （2）该汽车停在水平地面上时，对地面的压强是4.9×104Pa。 （3）该汽车以最大飞行速度飞行了800千米，则汽车发动机做功1.08×109J。
五、路面减速装置 例5（2012 绵阳）如图6，是号称“绿色节能”的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发电。这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供能作用。这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体。当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会使嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能。据估计，足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到10kW。
①该装置的原理是 ；它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成 。 ②该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时的发电量是多少度？ ③如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时所获得的机械能是1.44×109J，则该装置的发电效率是多少？ 答案：①电磁感应；电能 ②80度 ③20%．
六、单层硅分子薄膜 例6（2012 常州）2012年5月，日本科学家开发出制作单层硅分子薄膜技术，如图所示：在硅板表面覆盖陶瓷薄层，持续加热一段时间后，硅板中的硅分子居然能穿透陶瓷薄层从而形成单层硅分子薄膜。加热使得硅分子穿透陶瓷薄膜，这说明： ； 。
答案：分子不停的做无规则运动；温度越高分子运动越剧烈（分子间存在间隙）． 七、激光橡皮 例7（2012 常州）2012年3月，英国科学家研发出“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接 （填物态变化名称）为高温碳蒸气，同时字迹消失，这是 能转化为 能的过程。为防止高温对纸张的破坏，激光照射时间需严格控制。 答案：（1）升华；（2）光；内。
八、人造太阳 例8（2012 常州）2012年4月22日，中国新一代“人造太阳”实验装置───热核聚变反应堆完成了放电实验：实验中反应堆放电功率为3×104W，输出稳定电流40A 并持续0.5s，则输出电压是 V。若将“人造太阳”此次释放的电能全部储存进电池并全部释放为照明电路供电，可使一只100W的灯持续工作 h。 答案：750；0.042
九、“迷你猫”环保车 例9（2012 盐城）法国工程师发明了以压缩空气为动力的“迷你猫”环保车。汽车使用前需要压缩储存气体，这一过程中通过 的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为 能，汽车的时速可达144km/h，合 m/s。 答案：做功；机械（动）；40
十、“神州八号”与“天宫一号”交会对接 例10（2012 衢州）2011年11月3日凌晨，在距离地面高度为343千米的近圆轨道上，“神州八号”与“天宫一号”目标飞行器成功实施交会对接形成组合体，标志着我国的航天技术又上了一个新的台阶。 （1）“神州八号”与“天宫一号”在对接过程中，它们的运动状态 。 （2）“神州八号”搭载的实验材料中，有四种濒危植物的种子，人们想借助宇宙辐射和失重环境，引起种子细胞核内的遗传物质发生改变，带回地球后通过 选择，使濒危物种获得更好的繁衍。
答案：（1）改变；（2）人工． 可以看出科技与中考相互融合的试题有着鲜明的特点：（1）材料新颖：试题注重创设物理情景，而该情景往往是学生未接触过，不熟悉的知识和方法，这样能真正考察学生能力。（2）表现形式多样：借助文字、图片、表格等多种形式提供信息，考察学生多种获取信息的能力。（3）起点高，落点低：粗看反映的内容高不可测，与学生距离遥远，但设计的问题学生用所具有的知识完全可以解决。（4）注重情感、态度、价值观的培养：通过试题不仅考察学生理解和应用物理知识的能力，更注重学生学习兴趣、学习态度的培养；注意渗透热爱祖国，为国争光的意识；渗透环保、节能、社会责任感意识等。（5）五、回答起来并不复杂：试题虽然涉及新的东西，但大家要相信用我们已有的知识就可以解决，要学会对所学知识或方法的迁移，透过现象看本质，筛选提取有价值的信息，概括出其中所蕴含的物理问题或规律。 (责任编辑：admin) |
