1选择题
2023年,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909米的中国载人深潜新纪录。科研人员通过声呐系统探测海底地形,这是利用了( )
- A. 声音可以在真空中传播
- B. 声音在固体中传播速度最快
- C. 声波可以传递信息
- D. 声波可以传递能量
答案:C
解析:本题将声现象的知识点置于“奋斗者”号深潜这一社会热点新闻情境中,考查声音的应用。声呐系统是通过发射和接收超声波来探测海底地形、障碍物等,这属于利用声波传递信息。声音不能在真空中传播(A错);声音在固体中传播速度通常比液体和气体中快,但题目情境是海水(液体),且声呐利用的是信息而非比较速度(B错);声波传递能量是指声音引起物体振动或其他形式能量的转化,如超声波碎石,此处不符(D错)。易错点在于混淆“传递信息”和“传递能量”两种应用,解题关键在于理解声呐的工作原理是获取信息。故选C。
2选择题
哈尔滨冰雪大世界的冰雕作品享誉世界。在制作冰雕时,工匠师傅需要对冰块进行切割和雕琢。下列关于此过程中涉及的物态变化说法正确的是( )
- A. 冰块在切割过程中会熔化成水,说明切割刀具的温度高于0℃
- B. 冰雕在户外低温下逐渐变小,属于升华现象
- C. 冰雕表面出现“白霜”,是空气中的水蒸气凝华形成的
- D. 切割时产生的碎冰屑在空气中很快消失,是凝华现象
答案:C
解析:本题以哈尔滨冰雪大世界这一地域特色和社会热点为情境,考查物态变化中的熔化、升华、凝华等知识的灵活应用。A选项:冰在切割时,刀具对冰做功,机械能转化为内能,使接触面的冰熔化,但冰的熔点是0℃,刀具温度不一定高于0℃,可能是瞬间压强增大导致熔点降低而熔化,故A错误。B选项:冰雕在户外低温下(低于0℃)直接由固态变为气态,属于升华,但题目说“逐渐变小”,如果主要是升华,速度很慢,实际中可能夹杂其他过程,但升华的说法本身是正确的物理现象描述。然而,B选项的表述“属于升华现象”是正确的物理判断,但我们需要结合选项整体和情境分析。C选项:白霜是空气中的水蒸气遇到温度很低的冰雕表面,直接凝华成小冰晶,这是典型的凝华现象,正确。D选项:碎冰屑在空气中消失,是固态直接变为气态,属于升华,而非凝华(气态变固态),故D错误。易错点在于混淆各种物态变化的条件和现象,特别是凝华(如霜、雪)和液化(如露)的区别。本题B和C都可能看似正确,但根据题目设问“说法正确的是”,且C选项的描述与生活实例(霜的形成)完全吻合,是最无争议的正确选项。B选项虽然升华也是可能的,但“逐渐变小”的主因可能是升华,但表述为“属于升华现象”不够严谨,因为也可能有极少量的熔化蒸发,且题目要求选择“正确”的,C更直接准确。结合常见考点和易错点,C是最佳答案。故选C。
3选择题
2023年9月,我国神舟十六号航天员乘组在中国空间站开展了“天宫课堂”第四课。航天员在空间站内进行太空授课时,若以地球为参照物,空间站是运动的;若以空间站内的实验器材为参照物,航天员是静止的。关于参照物,下列说法正确的是
- A. 参照物必须是静止不动的物体
- B. 空间站相对地球运动,所以不能选地球作参照物
- C. 运动和静止是相对的,取决于所选的参照物
- D. 航天员相对于空间站是静止的,所以航天员没有惯性
答案:C
解析:本题以“天宫课堂”这一社会热点为情境,考查“运动的描述”中参照物的概念。A选项错误,参照物可以是运动的物体,我们常选地面或固定在地面上的物体为参照物,但并非必须静止;B选项错误,地球本身在运动,但仍可选作参照物来描述其他物体的运动状态;C选项正确,这是运动和静止相对性的核心,物体的运动状态取决于所选的参照物;D选项错误,惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,航天员仍有惯性。故选C。
4选择题
在“全国科普日”活动中,某科技馆展示了利用声呐技术测绘的某海域海底地形图。声呐系统向海底发射超声波,经0.04秒后接收到回波信号。若超声波在海水中的传播速度为1500m/s,则该处海水深度约为
- A. 15m
- B. 30m
- C. 60m
- D. 120m
答案:B
解析:本题以声呐测绘海底地形这一科技应用为情境,考查回声测距的计算,属于“声音的产生与传播”考点。解题关键在于理解声呐测距的原理:超声波从发射到接收,经历了一个来回,即声音传播的距离是海水深度的两倍。总时间t=0.04s,声速v=1500m/s。根据公式s=vt,声音传播的总路程s总=1500m/s × 0.04s = 60m。因此,海水深度h = s总 / 2 = 60m / 2 = 30m。A选项可能误将总时间当作单程时间计算;C选项误将总路程当作深度;D选项可能误将总时间加倍后计算。故选B。
5填空题
新闻报道中常用“闻声识人”来形容通过声音就能辨别说话者。这利用了声音的______特性。物理上,该特性是由发声体的______、______等因素决定的。
答案:音色;材料(或材质、结构等);结构(或形状、材质等)
解析:本题将“声音的特性”考点置于“新闻报道”这一社会热点情境中,考查对声音三特性(音调、响度、音色)的辨析以及音色的决定因素。易错点:1. 混淆音色与音调、响度,将“闻声识人”误答为“音调”或“响度”;2. 对音色的决定因素记忆不清,可能误答为“振幅”(决定响度)或“频率”(决定音调)。音色反映声音的品质与特色,主要由发声体的材料、结构、形状等决定。
6填空题
2023年9月,我国成功发射了遥感三十九号卫星。在火箭升空过程中,为了降低火箭表面与大气剧烈摩擦产生的高温,在火箭外壳上涂有特殊材料。这种材料在高温下会熔化并汽化,这两个物态变化过程都需要______(选填“吸收”或“放出”)热量,从而保护火箭内部结构。当火箭进入太空后,由于没有空气,宇航员之间只能通过无线电波交流,这说明声音的传播需要______。在太空中,无线电波的传播速度约为______m/s。
答案:吸收;介质;3×10⁸
解析:本题以“火箭发射”这一社会热点为情境,综合考查物态变化(熔化、汽化吸热)和声现象(声音传播需要介质)以及电磁波速度(光速)的知识。易错点:1. 误认为熔化、汽化是放热过程;2. 误将无线电波与声波混淆,认为太空有空气也能传声;3. 无线电波速度记错。解题关键:明确熔化、汽化是吸热过程;声音传播需要介质,真空不能传声;无线电波属于电磁波,在真空中传播速度约为3×10⁸ m/s。
7解答题
在2023年哈尔滨国际马拉松比赛中,一名志愿者记录了某位选手通过不同赛段的数据:前5公里用时25分钟,中间20公里用时1小时20分钟,最后17.195公里用时1小时30分钟。请计算该选手在全程(42.195公里)的平均速度是多少千米/时?(计算结果保留一位小数)
答案:全程总路程s=42.195km。
全程总时间t=25min+1h20min+1h30min=25min+80min+90min=195min=3.25h。
全程平均速度v=s/t=42.195km/3.25h≈13.0km/h。
答:该选手全程的平均速度约为13.0千米/时。
解析:本题将“测量平均速度”的知识迁移到社会热点(马拉松赛事)的真实情境中,考查学生从复杂信息中提取有效数据(路程、时间)并进行单位换算、计算平均速度的能力。易错点:1. 时间单位不统一,忘记将分钟换算成小时;2. 总时间计算错误,未将各段时间相加;3. 直接用各段速度求平均值,这是对平均速度概念的典型误解。平均速度必须是总路程除以总时间。
8解答题
我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。如图所示,是“奋斗者”号下潜过程中的简化示意图。已知海水密度为1.03×10³ kg/m³,g取10 N/kg。
(1)潜水器在下潜到10000米深度时,受到海水的压强是多少帕斯卡?
(2)潜水器在匀速下潜过程中,受到的浮力大小是否改变?请简要说明理由。
(3)新闻报道中提到,潜水器的观察窗采用特殊材料制造。假设观察窗的面积为0.2 m²,请计算在10000米深处,观察窗受到海水的压力大约是多少牛顿?(结果保留一位小数)
答案:(1)根据液体压强公式 p = ρgh,
p = 1.03×10³ kg/m³ × 10 N/kg × 10000 m = 1.03×10⁸ Pa。
(2)浮力大小不变。因为潜水器在匀速下潜过程中,其浸没在海水中的体积(即排开海水的体积)不变,根据阿基米德原理 F_浮 = ρ_液 g V_排,ρ_液和g不变,V_排不变,所以浮力大小不变。
(3)根据压强公式 p = F/S 变形得 F = pS,
F = 1.03×10⁸ Pa × 0.2 m² = 2.06×10⁷ N ≈ 2.1×10⁷ N。
解析:本题以“奋斗者”号深潜这一重大科技新闻为情境,综合考查液体压强计算、阿基米德原理应用以及压强与压力关系的计算。难度梯度:第(1)问为基础计算,第(2)问为中档的原理分析,第(3)问为综合提高的应用计算。易错点:1. 液体压强公式中深度h误用为其他距离;2. 误认为潜水器匀速下潜时,深度增加导致浮力变化,忽略了“浸没”这一关键条件;3. 压力计算时单位不统一或计算错误;4. 第(3)问结果要求保留一位小数,易忽略。解题关键:第(1)问直接套用公式;第(2)问抓住“匀速下潜”和“浸没”两个条件,分析V_排是否变化;第(3)问是压强公式的灵活应用,注意结果的科学计数法表示和有效数字要求。