2006年中考科学专题讲座(四) ——学科交叉型题

2006年中考科学专题讲座（四）

——学科交叉型题

山东省 陈风青

由于受高考3+X考试形式的影响，学科交叉问题悄然间也成了中考的热点问题。传统的物理教学，常受到学科领域的限制。当遇到各学科交叉问题时,如果只从单一物理角度去处理问题,这无形中就增大了解题的难度；而忽视与其他学科的横向联系, 又在很大程度上限制了学生思维的发展。所以，加强物理与其他学科的相互渗透, 既有利于学生构建学科间完整的知识框架，改变单一学科教学所带来的一些弊端；又有利于学生对物理知识进一步的理解和分析，提高综合能力。

一、物理与语文的交叉

例1 “一代天骄，成吉思汗,只识弯弓射大雕 ”弓箭能射雕，说明拉满的弓具有 能。在拉弓射箭的过程中，弓的 能。

解析：被拉满的弓因发生了弹性形变，所以具有弹性势能；离弦的箭有速度和高度， 因此具有动能和重力势能。能的转化是弓的弹性势能转化为箭的动能。

例2 庐山以秀美的风景闻名于世，唐代大诗人李白在《望庐山瀑布》一诗中写道“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川.飞流直下三千尺,疑是银河落九天”。从物理学的角度来看,对这首诗的理解错误的是( ) ．．

A．形成“烟”的过程是吸热过程 B．“烟”是液化形成的

C．“飞流直下”的水的动能在增加 D．“飞流直下”的水的重力势能在减小. 解析 把物理知识与语文知识融合在一起,是该题的创新点。

瀑布没有下落之前位置很高,具有大量的重力势能,在下落的过程中,重力势能转化为动能,即重力势能的减少，动能在增加。而形成的“烟”是由于香炉山峰在日照下产生光的漫反射现象。答案 A ，B

例3在历代诗人们赞美桂林山水的诗篇中写有“群水倒影山浮水,无山无水不入神”的著名诗句,诗中写的“倒影”是由于光的 现象形成的.清澈的漓江看起来比实际水浅,是由于光的 现象形成的.

解析 此题把桂林山水的景色融入诗句之中并与物理知识相结合,既体现了当地浓郁的人文气息,又达到了考查学生的目的,可谓两全其美.

答案 反射；折射

练习 1. 唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,从物理学的角度来看,前一句生动形象地表明黄河水储存着大量的 能，后一句表明长江水具有大量的 能.

2. “举杯邀明月,对影成三人”,这里的三“人”其中的一“人”是由于光的直线传播形成的 .

3. “城市尚余三伏热,秋光先到野人家”,说明在陆游那个时代,人们就已觉察到城市暖于郊区.分析城市“热岛效应”的主要原因,一是工厂、交通工具排放大量的 ；二是建筑群、马路中的沙石、水泥 小,在相同的日照条件下温度上升更明显；三是城市水面小,水的 吸热少；四是楼群林立,难以形成空气 .

参考答案 1、势能；动能 2、影 3、热量； 比热；蒸发

；对流。

二、物理与数学的交叉

例1 如图1所示，距地面2米高的墙上有一发光点S，

水平射出一束光线，投射到一竖直放置的平面镜上，平面镜

图1

距离墙1米，当平面镜绕过入射点O的水平轴转动某一角度

θ后,墙上反射光斑向下移动了3米，求平面镜转过的角度θ

并完成光路图。

分析与解答：光路图如图2所示，当平面镜转过θ角时，

其法线也转过θ角

∴∠MOS=2θ

在△MOS中，tg2θ=MS=3 OS

∴2θ=600

∴θ=300 图2

例2 如图3所示，χ轴位于地面的草坪上，χoy所在平面与地面垂直（正如书本竖立于桌上）。一平面镜位于图示位置，平面镜两端坐标为A（－1，5）和B（0，5）。夜间有一个点光源P（3，0）将光线射向平面镜，再由平面镜反射回地面、草坪上，则夜间在χ轴的反方向上，哪个区域草坪光合作用最强（ ）

A．0～－1区间 B。0～－3区间

C。－3～－5区间 D。0～∞区间

解析 根据光的反射定律及作图可知，由P点发出的光线

经平面镜反射后，在χ轴的反方向上－3～－5区域的光线最强，

应选 C 图3

例3 大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图4所示，若不计绳重和摩擦，他至少做多少功（ ）

A．200 J B。300 J C。400 J D。500 J

解析 因为定滑轮实质是一个等臂杠杆，根据杠杆的

平衡条件F1L1=F2L2，得FL1=GL2（不计绳重和摩擦），

F = G，即在定滑轮的绳子的自由端的拉力F始终等于

物体的重力G。当人从B点走到C点，即人水平移动

4m时，拉力F移动的距离

s = AC－AD. 图4 AC =AB2 BC2

22 =(3cm) (4cm)

= 5cm

AD = AB = 3m,则s = 5m– 3m= 2m.

人从B点移到C点，重物上升2m，拉力克服重力作功，所以拉力F做的功W = Fs = Gh=100N×2m = 200 J。正确答案为A。

练习 1、如图5所示，一束光线从地面S点沿竖直方向

射向一水平放置的平面镜上，平面镜距地面3m，若将镜子转动

θ角后，反射到地面S′后的光斑距S点也是3m，则镜子

转过的角θ为多少？

2、如图6所示为质量、体积关系的图像， 图5

请根据图像回答下列问题：

（1）甲物质的密度 甲为多少？

（2）甲物质的密度是乙物质的密度的多少倍？

图6

3、某人站在码头上，用缆绳牵着小船靠岸。如图7所示，

如果人牵绳的速度为v1,小船前进的速度为v2，

则下列答案正确的是（ ）

A．v1>v2 B. v1< v2 C. v1= v2 D. 无法确定 图7

参考答案 1、θ= 22.50 甲2、 甲=2.7g/ cm； 乙= 3 3、B （提示:三角形两边差3

小于第三边,LAC LBC LAB ∴v1< v2）

三、物理与化学的交叉

例1 如图8所示，烧杯中盛有一定量的稀硫酸,闭和开关后，

逐滴往烧杯中加入氢氧化钡溶液。以下关于灯L的

亮度和灵敏弹簧测力计读数变化的描述，正确的是( )

A 亮 暗(灭)

亮；

小 大

B 亮 暗(灭) 亮； 大 小

C 暗 亮 暗； 大小 大

D 均无明显变化

解析：闭合开关后，逐滴加入Ba(OH)2溶液， 图8

烧杯内则发生如下反应：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O，生成物BaSO4和H2O都不能导电，使烧杯中H2SO4的浓度逐渐减小，电流也随之变小，灯泡变暗；当恰好完全反应时，灯泡熄灭，弹簧测力计示数变到最小；继续加入Ba(OH)2溶液，灯泡又由熄灭逐渐亮起来，电磁铁磁性由无变强，弹簧测力计示数逐渐变大。通过分析，答案为 A

例2 如图9所示，一密闭容器内盛有石灰石和稀盐酸，烧杯旁边放着一小球，问石灰石和稀盐酸反应前后，小球对容器底压力F将会（ ）

A．变大 B。变小 C。不变 D。无法判断

解析 对小球进行受力分析可知，小球受到支持力

N、浮力F浮、重力G三个力作用，则N＋F浮＝G，即

N＝G－F浮＝G－ 气gV排，因 气变大，故N变小， 图9

因此小球对容器底的压力减小。所以应选B

例3 如图10所示，此刻广口瓶恰好处于悬浮状态，广口瓶内盛有少量的大理石和稀盐酸，瓶口用一气球密封，问待反应完成后广口瓶最终处于 状态，同悬浮相比较，所受的浮力将 （填不变、减小或变大）

解析 当广口瓶悬浮时，F浮＝G。由于CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑不断产生CO2，致使气球体积不断增大，即排开水的体积V排变大，

则F浮将大于G，广口瓶上浮，最终处于漂浮状态，广口瓶

无论悬浮还是漂浮，因广口瓶所受的浮力均等于其重力，故 图10 其所受浮力不变。

练习 1。如图11所示，弹簧秤的示数为9.8N,现在

H2SO4溶液中滴入少量的Ba(OH)2溶液,问弹簧秤的示数将会( )

A.大于9.8N B.小于9.8N

C.9.8N D.无法确定

2. 如图12所示，在盛水的试管中放一根清洁的铁钉, 图11

用带U型管的胶塞塞紧,U型管内水面处于同一高度,

数天后观察到U型管内的a侧液面

（填“上升”、“下降”或“不变”），

产生此现象的原因是 。

3．如图13所示，水槽中盛有水，烧杯中盛有硝酸钠 图12

的饱和溶液（底部留有一些未溶解的硝酸钠固体），

现向水槽中加入足量的生石灰，烧杯中的小木块

将 （填“上浮”、“下沉”或“不变”）；

若将生石灰换成 ，也会产生相同的想象。

参考答案 1、A 2、升高；铁钉生锈，消耗了氧气，

试管内的气压减小 3、上浮；浓硫酸或NaOH

四、物理与生物的交叉 图13

例1 将一棵绿色植物用透明的塑料袋罩起来，扎紧袋口，放在阳光下，

如图14所示，经过一段时间后，观察到塑料袋内壁出现细小的液滴，分析此

现象形成的原因是（ ）

A 植物在阳光下只进行光合作用不进行呼吸作用

B 液滴是由植物放出的二氧化碳液化而成的

C 液滴是由泥土中的水蒸发后液化而成的 图14

D 液滴是由植物蒸腾作用散发的水蒸气液化而成的

解析：放在阳光下的绿色植物要进行光合作用和蒸腾作用，通过蒸腾作用绿色植物通常要放出CO2和水蒸气，水蒸气遇冷则液化为小液滴附着在塑料袋的内壁上，通过分析，答案为 D

例2 如图15所示是一幢学校教学楼,大楼使用时，楼的前后同时种下了许多花草树木进行绿化,但两年以后发现,楼前后生长状况有了明显的差异,大楼前面树木明显比后面的茂盛高大,根据你所学的知识回答问题

:

(1) 每当阳光明媚的天气,大楼后面总是出现

大面积阴影,这说明光的传播是 .

(2) 大楼前面树木比较茂盛,这是因为充足,

从而使 剧烈的缘故. 图15

解析 (1) 光在同一种均匀物质里是按直线传播的.

(2) 阳光,光合作用.

练习 1. 如图16所示，为人的上臂图解，

此时手托着质量为2kg的物体，则肱二头肌收缩时

所要承受的力（ ）

A．小于19.6N B.大于19.6N

C. 等于19.6N D. 无法确定 图16

2. 在盛有食盐水的容器中，悬浮着某物体，现向溶液中加入一定量的新鲜蔬菜叶柄，从理论上分析，过了一段时间原悬浮物将（ ）

A．上浮 B。下沉 C。仍悬浮 D。无法确定

参考答案 1、B 2、B （叶柄失水使容器中溶液密度减小，浮力减小，悬浮物下沉）。

五、物理与地理的交叉

例1 请读图17所示的等高线图并回答：从B处爬到A处和从

C处爬到A处相比，哪个更容易，为什么？ B

解析：根据地理知识：从C到A坡度陡，而从B到A坡度

较缓。所以从B到A省力，但是多走路程；从C到A较困难，

但是少走路程。

例2 在我国的东部沿海地区，夏季常刮东南风， 图17

而在冬季却常刮西北风，试说明这是为什么？

评析：气候与我们的生活密切相关，利用物理知识解答这个与气候有关问题，恰好体现了物理知识来源于生活，又服务于生活。

答题要点：水的比热容比泥土、沙石的大。在夏季吸收相同的热量，海上的温度低于内陆，风从低温的高气压区（海上）吹向高温的低压区（内陆）；而在冬季放出相同的热量，海上的温度高于内陆，风从低温的高气压区（内陆）吹向高温的低压区（海上）。

练习 1。 如图18所示。为我国某地的等高线图，如果把

同一物体分别放在a点和b点，则物体的重力势能（ ）

A．在a点时大 B。在b点时大

C。在两点一样大 D。条件不足，无法确定

2．根据有关资料报道：在三峡大坝建设前，该地区主要是

山地为主，山多水少；当三峡大坝建成后，可让该地区的水量大 图18

大增加（水库的总库容为393亿立方米）；同时还可以使库区的气温夏降、冬升各约2℃。试应用所学的物理知识说明影响气温变化的科学性。

参考答案 1、A 2、答题要点：因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水与沙石相比，吸收（放出）相同的热量，水升高（降低）的温度比沙石多.

六、物理与历史的交叉

例 公元前212年，罗马人发动了侵略叙古拉的战争。首次交锋，罗马军队从东方袭来，此时太阳刚刚升起，阿基米德令士兵们把手中“光亮”的盾牌摆成一面大镜子，利用聚集的太阳能一举摧毁了罗马的舰队。那么这面摆成的大镜子应是 镜。

解析：根据历史背景和题意，这是一面能利用光的反射来聚光的镜子，那么它一定是

凹面镜。

练习 1、早在公元前4世纪成书的《墨经》中就记载了小孔成像的实验，并且作出了正确的解释。小孔成像可用 来解释。

2、如图19所示是古书《天工开物》中描述人们用

舂(chong)来捣谷时的情景．若在A点悬挂的物重为60N，

OA：OB=4：3，则捣谷人在B点至少需施加竖直向下 N

的力(不计杆自重)，并在图中画出该力的图示．

参考答案 1、光在同一种均匀介质中沿直线传播

2、80N；图略（利用杠杆原理）

七、多学科综合

例1 如图20所示，一密闭容器内放着一盆新鲜的绿色植物，

它的右边放着一杯清水，清水内悬浮着一塑料球。 图19 现将该容器放在一黑暗处，问数天后小球将处于什么

状态?

A 漂浮 B 下沉 C 悬浮 D 无法判断

解析：本题涉及到生物、化学、物理三学科的有关知识。

在暗处，绿色植物只进行呼吸作用，释放二氧化碳，

使容器内二氧化碳的浓度增大，二氧化碳不断溶于水后，

使水的密度增大，从而使小球受到的浮力增大，所以小球 图20 最终应当漂浮，应选A

例2 如图21所示，用玻璃制成的两个容器A、B，其上分别连接带旋塞的管，A容器内有新鲜的水藻，现将适量的CO2气体通入A后，旋塞1关闭；用抽气机将B装置中的空气抽掉后，关闭旋塞3，此时小空心铁球恰好在水中漂浮，将此装置置于阳光下2小时后，打开旋塞2，过一段时间后，B容器内的液面将会（ ）

A．下降 B。上升 C。不变 D。无法判断

解析 由植物光合作用

6CO2＋6H2O＝C6H12O6＋6O2反应式，可知

光合作用不断有O2生成，打开旋塞之后，

空心铁球置于充足的氧气和水的条件，

会发生4Fe＋3O2＋2H2O＝2FeO3·H2O这一反应，

即铁球表面生锈，则铁球重量变大，排开水的体积

也随之增大，液面上升。 图21

练习 1、如图22所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有NaOH溶液的容器内，玻璃导管一端插入密闭的容器，另一端经橡胶管与

U形管相连，U形管中装有一定量的水，

将此装置放在黑暗处24h后。

（1）U形管右侧液面将

（选填“上升”或“下降”）。

（2）U形管右侧液面发生变化的主要原因是

（用化学方程式表示）。 图22

2、水是一种重要的自然资源，与人类、生物生存、工业生产等息息相关，对以下有关水的认识或观点，你认为正确的是（ ）

A．水分子可通过高倍光学显微镜观察到

B．天然降水洁净、清澈，应提倡将其直接作为饮用水

C．水的比热容比沙石、干泥土大的多，这是沿海地区气温温差比内陆地区小的原因

D．水能灭火，但把少量水洒到烧旺的煤炉中，火焰反而更加猛烈，此时水起催化作用 E．在淡水资源缺乏的海岛上，可考虑用蒸馏法从海水中提取淡水

F．白天，植物吸收大量的水，主要用来满足光合作用

G．向自来水中滴入硝酸银溶液，有白色沉淀产生；盛开水的热水瓶底常沉积一层水垢这些说明地表水不是纯净物

H．“水能载舟”是因为水有浮力，物体浸没在水中越深，受到的浮力越大

I．用化学方法能使水变成燃油（有机物），“水变燃油”为人类提供了获取能源的新途径

参考答案 1、（1）下降 （2）CO2 +2NaOH = Na2CO3 + H2O

2、C、E、G

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