(32)开放性试题—2020年中考满分物理考前热点专题必破

2020年中考满分物理考前热点专题必破

破（32）开放性试题

热点类型一、题设条件开放型

其特点是：条件多余或隐含，求解问题不指明。

【典例1】在初中物理实验中，用长方体木块作实验器材可以研究很多问题，现在请你以长方体木块作为实验器材之一，可以适当添加其他辅助器材，设计两个实验来研究或说明相关的物理问题。（力、热、声、光、电均可）

【答案与解析】木块为物理实验中常用仪器，有很多实验可以用木块来完成；常见的有以下几种：（1）用细绳、小车及木块可以演示惯性；

（2）用弹簧测力计、木板、毛巾、砝码研究摩擦力与压力大小的关系；

（3）用海绵和木块可以研究压力作用效果与受力面积大小关系；

（4）将木块放到水中，木块漂浮，可以研究木块所受浮力的大小。

答案如下表：

以上示例中任选其二即可。

【总结升华】学习物理一定要注意归纳总结，可以将相似的规律等合在一起记忆。

【变式1】刻度尺是我们常用的学习工具，它不仅可以用来测量物体的长度，辅助作图，还能用来完成一些物理小实验，请你参照示例利用刻度尺设计两个小实验，分别用来说明电学和声学的相关知识。

【答案】

【变式2】如图是一个带有橡皮塞的直玻璃管。某次物理实验课上，老师要求学生把这个“直玻璃管”变成量筒（规格：500mL ）使用，你会制作吗？现有以下器材：规格为100mL 、500mL 的标准量筒各一个、A4纸一张、剪刀一把、刻度尺一把、2B 铅笔一支、橡皮一个、小刀一把、胶头滴管一个、浆糊些许、水若干…

【答案与解析】用剪刀在A 4纸上剪出一条长约20cm ，宽约1.5cm 的长方形纸条，将此纸条用浆糊贴在直玻璃管的外壁，多余部分用剪刀剪去。用一个标准量筒（100mL ）量好100mL 的水，倒入瓶内，在纸条上用2B 铅笔画出液面的位置。再用标准量筒（500mL 规格）向瓶内倒入400mL 水，用2B 铅笔画出500mL 的标度线。将100mL 与500mL 两条标度线之间的距离用刻度尺等分成4份，依次划出200mL 、300mL 、400mL 标度线。并将相邻的两条标度线之间的距离用刻度尺二等分，依次划出50mL 、150mL…450mL 的标度线，这时一个规格为500mL 新量筒就制成了。

【总结升华】本题考查了学生的动手能力，怎样制作量筒，制作那些规格的量筒，是一个创新题型。

热点类型二、解题策略开放型

其特点是：解答方式不统一，方法多样化。实际上就是我们常说的“异曲同工”。

【典例2】两个杯子分别盛有浓盐水和纯水，不能用嘴尝，请你用学过的物理知识，自选实验器材(也可以用自制的仪器和物品)，设计两种区分哪杯是浓盐水、哪杯是纯水的方法，简要说明理由。 方法一：________________________________________________

方法二：________________________________________________

【答案与解析】方法一：将密度计(或自制密度计)分别放入浓盐水和纯水中，由读数(或浸入深度)测出液体的密度，密度大(或浸入深度浅)的就是浓盐水。

方法二：将U 形压强计的金属盒分别插入浓盐水和纯水相同深度处，压强计示数大的密度大(p gh ρ=液)，所以压强计示数大的是浓盐水。

方法三：用量杯分别量取体积相同的浓盐水和纯水，用天平测量杯与液体的总质量，因体积相同，

质量大的密度大．又因浓盐水的密度大于纯水的密度，所以质量大的就是浓盐水。

【总结升华】比较密度，未必需要测出它们的大小，可以结合二力平衡及阿基米德原理加以讨论。而比较质量和体积必须运用控制变量的方法。

【变式3】想测一枚一元硬币的直径，请设计出两种不同性质的方法来测量，分别需要甩什么器材?【答案】方法一：需白纸一张、铅笔、刻度尺。在白纸上画一条直线，让硬币沿此直线滚一周，用刻度尺量出直线的起、始点的长度即是硬币的周长，将此值除以π，则得直径。

方法二：需三角尺两个、刻度尺一只。按图所示，用直尺测出两直角边间的距离d，即是硬币的直径。

热点类型三、待求结论开放型

其特点是：结论不唯一，答案形式多样化。

【典例3】身边处处有物理。利用一个玻璃杯、足量的水，设计三个物理小实验，按照项目要求将表格补充完整。

【答案与解析】将铅笔斜插入装有水的玻璃杯中，由于光的折射，看起来就会变折了；

要探究压力的作用效果与压力大小的关系，将空玻璃杯和装满水的玻璃杯放在海绵上，控制受力面积相同而压力的大小一定，通过观察海绵的形变程度来反映压力的作用效果。

故答案为：

【总结升华】此题考查我们根据手边的常见物体来设计实验的能力；设计实验时初中学生必备的一种能力。

【变式4】如图所示，是铺设柏油马路使用的柴油机单钢轮式压路机。请你结合它的构造及使用，写出它应用到的两条力学知识。

【答案】钢轮质量很大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强。轮胎上有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。车轴里面放上球形钢珠，是用滚动代替滑动来减小摩擦。

【变式5】小梅家新买的一把菜刀，如图所示刀上①①①①处的特殊作用她不了解，请你帮她解释。（任

选三处即可）

【答案与解析】①刀上的小孔是为了增大刀和钉子之间的摩擦，易于挂刀；

①刀上的锯齿增大了刀和物体之间的粗糙程度，从而增大了摩擦，用于刮鱼鳞；

①利用了杠杆的原理，用于开启瓶盖，可以省力；

①气孔，避免切片的时候大气压将食物贴压在刀上。

故答案为：①用于挂刀；①用于刮鱼鳞；①用于开启瓶盖；①气孔减小阻力和防止粘刀。（任选三处即可）

【变式6】在伏安法测电阻的实验中，电源电压为6伏，连接好电路，闭合电键后发现电流表有示数，电压表无示数，发生以上故障的原因可能有哪些？

【答案】

①电压表本身断路，造成电路中电流表有示数，而电压表示数为零。

②由题意可知电路中电流表有示数，表明电路是通路，而电压表示数为零，表明电压表所测部分电阻为零，即小灯泡短路。

③在连接电路时其余部分均正确，但电压表两端接线柱未接牢，造成电压表断路，故电路中电流表有示数，电压表无示数。

④由题意可知电路中，电流表有示数，表明电路是通路，而电压表示数为零，表明电压表所测部分电阻为零。如果所用器材均完好则可能是由于电压表并接在导线、电流表或闭合的电键等电阻为零的器材两端（如图（b）、（c）、（d）所示），造成电压表无示数，电流表有示数。

【变式7】纳米技术不仅应用于高科技，在生产、生活中也得到了广泛应用，如纳米洗衣机、纳米冰箱、纳米服装等。某中学纳米课题研究小组的同学对其应用进行了调查，下面是他们了解到的某一生产厂家的新产品——纳米电热水器的部分技术参数表：

如图所示是它的电路原理图，设R1、R2、R3电阻值不受温度影响。S为档位开关，使用时接人家庭电路中：

(1)S接哪一档(“1”“2”或“3”)时为低温档，并说明理由。

(2)根据表中所给的数据计算出电路中R2的电阻值。

(3)从表中任选两个型号的电热水器，分别在高温档通电1min后(不计热损耗)，求两水箱中水的温度升高之比。[水的比热容=4.2×103J／(kg·℃)，1L=1dm3]

【答案】(1)接“3”档为低温档，根据P=U2／R可知，在电压一定时，电功率与电阻成反比。

(2)接“1”档时，热水器的功率为2．2 kW，则R1=22 Ω，接“2”档时，功率为1．0 kW。则R1+R2=26.4 Ω，所以R2=4.4Ω。

(3)△t l：△t2=V2：V1

所以若选DJW40N和DJW50N两型号，升高温度之比为5：4；若选用DJW40N和DJW60N 两型号，升高温度之比为6：4；若选DJW50N和DJW60N两型号，升高温度之比为6：5。

【解析】本题既考查物理知识与生活、社会的联系，又突出物理知识在生活中的应用，同时通过数据表，结合电路图来考查具体的焦耳定律、热量计算以及电学基本计算公式的灵活应用。

【变式8】一物体的质量为10kg，放置在水平地面上，它在20N的水平拉力作用下以2m/s的速度匀速直线运动了5s，根据上述提供的已知条件，自己设计提出三个问题，并计算出相应的物理量。【答案】提出问题：①物体的重力多大？②物体运动的路程多大？

③拉力做的功多大？④拉力做功的功率多大？

解答：①物体的重力为：G=mg=10kg×9.8N/kg=98N

②物体运动的路程为：s=vt=2m/s×5s=10m

③拉力做的功是：W=Fs=20N×10m=200J

④拉力的功率是：

⑤物体受到的摩擦力：因为物体做匀速直线运动，所以f=F=20N

【解析】①已知物体的质量，可以得到重力；

②已知物体运动的时间和速度，可以得到运动的路程；

③已知拉力的大小和通过的路程，可以得到拉力做的功；

④已知拉力做的功和做功时间，可以得到拉力的功率；

⑤已知物体受到的拉力，可以得到摩擦力。