2023版中考物理總復(fù)習(xí)12專題十二 跨學(xué)科實(shí)踐

專題十二跨學(xué)科實(shí)踐專題概述“跨學(xué)科實(shí)踐”是《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中新增的一級(jí)主題，包含“物理學(xué)與日常生活”“物理學(xué)與工程實(shí)踐”“物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展”三個(gè)二級(jí)主題。《教育部關(guān)于加強(qiáng)初中學(xué)業(yè)水平考試命題工作的意見》（2019年11月20日）中提出要“積極探索跨學(xué)科命題”。“跨學(xué)科實(shí)踐”內(nèi)容的設(shè)計(jì)旨在發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識(shí)的能力、分析和解決問題的綜合能力、動(dòng)手操作的實(shí)踐能力。1類型一物理學(xué)與日常生活2類型二物理學(xué)與工程實(shí)踐3類型三物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展?jié)撃芴魬?zhàn)類型一物理學(xué)與日常生活1.（原創(chuàng)）人體中包含著一些構(gòu)造復(fù)雜的“杠桿”，在運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們

可以相互配合，充分利用身體的力學(xué)優(yōu)勢。（1）觀察分析人走路時(shí)的情形，可以將人的腳視為一個(gè)杠桿，如圖甲所示。行走時(shí)人的腳掌前端是支點(diǎn)，人體受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力是動(dòng)力。①請(qǐng)你畫出小腿肌肉施加的力F的力臂l1。②若人的質(zhì)量為80kg，依據(jù)圖甲，小腿肌肉產(chǎn)生的動(dòng)力約為

N。400解析：（1）②人的質(zhì)量為80kg，則人受到的重力為800N，即阻力為800N，根據(jù)圖甲可知，動(dòng)力臂l1是阻力臂l2的兩倍，根據(jù)杠桿平衡條件，阻力是動(dòng)力的2倍，所以小腿肌肉產(chǎn)生的動(dòng)力約為400N。1.（原創(chuàng)）人體中包含著一些構(gòu)造復(fù)雜的“杠桿”，在運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們

可以相互配合，充分利用身體的力學(xué)優(yōu)勢。（2）圖乙和圖丙是兩種用來加強(qiáng)腘繩肌力量的常見練習(xí)動(dòng)作，它們的軀干動(dòng)作是類似的。在練習(xí)時(shí)，如果負(fù)荷（杠鈴）過重，可能會(huì)讓腘繩肌不堪重負(fù)，對(duì)人造成傷害。用圖

（選填“乙”或“丙”）方式進(jìn)行練習(xí)會(huì)更加安全。丙解析：（2）建立杠桿模型，兩種練習(xí)動(dòng)作的軀干動(dòng)作類似，說明動(dòng)力臂相等，圖乙的阻力臂大于圖丙的阻力臂，若負(fù)荷相同，根據(jù)杠桿平衡條件可知，用圖丙方式訓(xùn)練，腘繩肌提供的力小，所以用圖丙方式進(jìn)行訓(xùn)練更加安全。2.（原創(chuàng)）山西省晉中國家農(nóng)高區(qū)與國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心

合作，開啟北方地區(qū)稻谷種植業(yè)的先河。水稻在育苗前進(jìn)行有效選

種可以提高產(chǎn)量。某校組織了“我?guī)偷巨r(nóng)選好種”的項(xiàng)目化主題活

動(dòng)，請(qǐng)你和小組同學(xué)一起參與到以下任務(wù)中。

【任務(wù)一確定選種方法】【資料查詢】優(yōu)質(zhì)的稻種個(gè)頭大、顆粒飽滿、發(fā)芽率高，而劣質(zhì)的稻種大多干癟、發(fā)芽率低?！具x種方法】風(fēng)篩法鹽水選種法在有風(fēng)的天氣將稻種豎直揚(yáng)向空中，利用不同品質(zhì)的稻種落地的遠(yuǎn)近不同來選種將稻種放在一定濃度的鹽水中，利用不同品質(zhì)的稻種浮沉情況不同來選種2.【分析交流】風(fēng)篩法：劣質(zhì)的稻種大多質(zhì)量較小，受到風(fēng)力的作用后，落地點(diǎn)大多比優(yōu)質(zhì)的稻種

（選填“遠(yuǎn)”或“近”），原因是

。風(fēng)篩法雖然簡單易行，但容易受到外界因素——自然不穩(wěn)定的風(fēng)力、種子中雜質(zhì)的影響，選種不徹底，所以最終決定采用鹽水選種法?！救蝿?wù)二確定鹽水的密度】【資料查詢】小組同學(xué)查閱資料得知當(dāng)鹽水的密度在1.1~1.14g/cm3間，才能符合篩選種子的要求，于是他們對(duì)配制好的鹽水進(jìn)行檢驗(yàn)。遠(yuǎn)物體質(zhì)量越小，慣性越小，受力后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變2.【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①在燒杯中倒入需要檢驗(yàn)的鹽水，放在調(diào)好的天平上，測得總質(zhì)量為123.8g。②把燒杯中的部分鹽水倒入量筒中，其示數(shù)如圖甲所示。③測燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量，天平平衡時(shí)右盤中砝碼和游碼的位置如圖乙所示。請(qǐng)你幫小組同學(xué)將數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果記錄在下表中。123.8符合燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1/g燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m2/g量筒中鹽水的質(zhì)量m/g量筒中鹽水的體積V/cm3鹽水的密度ρ/（g·cm-3）

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.④通過計(jì)算，判斷出本次檢驗(yàn)的鹽水

（選填“符合”或“不符合”）選種要求。606657.81.12.【任務(wù)三模擬鹽水選種】【選種過程】小組同學(xué)用符合要求的鹽水進(jìn)行選種，請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，選出符合要求的稻種。實(shí)驗(yàn)步驟：

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?！窘涣鞣此肌扛鶕?jù)糧食作物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)粳稻種子的發(fā)芽率要求不低于85%。小組同學(xué)從選好的稻種中選出一部分同時(shí)栽種，通過這次測試的發(fā)芽率判斷稻種是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)你對(duì)小組的測試過程作出評(píng)價(jià)：

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。在燒杯中倒入符合要求的鹽水，將需要篩選的稻種放入燒杯中，待稻種靜止后，用漏勺將浮在上層的劣質(zhì)稻種撈出，倒掉鹽水，剩余的稻種就是優(yōu)質(zhì)稻種只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)誤差較大，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，求平均發(fā)芽率減小誤差（合理即可）3.（原創(chuàng)）如圖所示是小晉展示的“眼睛成像及視力矯正原理演示器”

模型。甲裝置中的液體透鏡模擬矯正視力的眼鏡，通過注水、抽水

可以分別實(shí)現(xiàn)圖丙中的兩種效果；乙裝置中的液體透鏡模擬人眼，

通過注水、抽水調(diào)節(jié)液體透鏡的焦距。（1）小晉想模擬近視眼的矯正過程，接下來他應(yīng)該進(jìn)行的操作：通過

讓乙裝置模擬近視眼，通過

讓甲裝置模擬近視眼鏡。（均選填“注水”或“抽水”）注水抽水3.（原創(chuàng)）如圖所示是小晉展示的“眼睛成像及視力矯正原理演示器”

模型。甲裝置中的液體透鏡模擬矯正視力的眼鏡，通過注水、抽水

可以分別實(shí)現(xiàn)圖丙中的兩種效果；乙裝置中的液體透鏡模擬人眼，

通過注水、抽水調(diào)節(jié)液體透鏡的焦距。（2）通過上述操作，我們知道液體透鏡的焦距大小與透鏡的厚度有

關(guān)，請(qǐng)你猜測液體透鏡的焦距還與哪些因素有關(guān)，請(qǐng)借助小晉設(shè)計(jì)

的模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。（可以添加實(shí)驗(yàn)器材）

①探究主題：

。②實(shí)驗(yàn)器材：

。③實(shí)驗(yàn)步驟：

。④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

。①探究主題：

。②實(shí)驗(yàn)器材：

。③實(shí)驗(yàn)步驟：

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。④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

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。液體透鏡的焦距大小是否與液體的種類有關(guān)激光筆、甲裝置、光屏、水、酒精調(diào)節(jié)激光筆，使其發(fā)出平行光，保持激光筆、甲裝置的位置不變，將乙裝置換成光屏，向甲裝置中注水，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)最小、最亮的光斑，測出焦距f1；將甲裝置中的水抽空，注入酒精，直到與水透鏡的厚度相同，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，測出焦距f2若f1≠f2，則液體透鏡的焦距大小與液體種類有關(guān)；若f1=f2，則液體透鏡的焦距大小與液體種類無關(guān)（開放性試題，答案合理即可）4.（原創(chuàng)）學(xué)校開展快樂勞動(dòng)教育后，小晉根據(jù)自己的勞動(dòng)體驗(yàn)，猜

想面團(tuán)的發(fā)酵速度與面團(tuán)發(fā)酵時(shí)的環(huán)境溫度有關(guān)，于是他設(shè)計(jì)了如

下實(shí)驗(yàn)：

①將酵母和水?dāng)嚢杈鶆?，靜置15分鐘，倒入適量面粉，用筷子攪拌

形成面絮狀后揉成光滑面團(tuán)；②將此面團(tuán)分為4等份，分別編號(hào)A、B、C、D，將四組面團(tuán)同時(shí)放入四個(gè)相同的小燒杯內(nèi)，扣上蓋子放置在

不同溫度下；③一段時(shí)間后觀察面團(tuán)的發(fā)酵情況并記錄數(shù)據(jù)，如下

表所示。4.（原創(chuàng)）設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：①將酵母和水?dāng)嚢杈鶆?，靜置15分鐘，倒入適量面粉，

用筷子攪拌形成面絮狀后揉成光滑面團(tuán)；②將此面團(tuán)分為4等份，分別編號(hào)A、B、C、D，將四組面團(tuán)同時(shí)放入四個(gè)相同的小燒杯內(nèi)，扣上蓋子放置在不同溫度下；

③一段時(shí)間后觀察面團(tuán)的發(fā)酵情況并記錄數(shù)據(jù)，如下表所示。（1）小晉是通過

來比較面團(tuán)的發(fā)酵速度的。面團(tuán)體積的變化情況4.（原創(chuàng)）設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：①將酵母和水?dāng)嚢杈鶆?，靜置15分鐘，倒入適量面粉，

用筷子攪拌形成面絮狀后揉成光滑面團(tuán)；②將此面團(tuán)分為4等份，分別編號(hào)A、B、C、D，將四組面團(tuán)同時(shí)放入四個(gè)相同的小燒杯內(nèi)，扣上蓋子放置在不同溫度下；

③一段時(shí)間后觀察面團(tuán)的發(fā)酵情況并記錄數(shù)據(jù)，如下表所示。（2）分析表格可獲得的信息：

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。（寫出一條即可）42℃時(shí)面團(tuán)的發(fā)酵速度最快（或當(dāng)面團(tuán)質(zhì)量和發(fā)酵時(shí)間相同時(shí)，隨著溫度的升高，面團(tuán)的發(fā)酵速度先變快后變慢等）4.（原創(chuàng)）設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：①將酵母和水?dāng)嚢杈鶆颍o置15分鐘，倒入適量面粉，

用筷子攪拌形成面絮狀后揉成光滑面團(tuán)；②將此面團(tuán)分為4等份，分別編號(hào)A、B、C、D，將四組面團(tuán)同時(shí)放入四個(gè)相同的小燒杯內(nèi)，扣上蓋子放置在不同溫度下；

③一段時(shí)間后觀察面團(tuán)的發(fā)酵情況并記錄數(shù)據(jù)，如下表所示。（3）發(fā)酵面團(tuán)的彈性越好，蒸出的饅頭越松軟。為了盡快做出松軟的饅頭，應(yīng)讓面團(tuán)在

（選填“25℃”“42℃”或“60℃”）的溫度下發(fā)酵。25℃1.（原創(chuàng)）

2022年8月4日，“長征四號(hào)乙”運(yùn)載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射

中心點(diǎn)火升空，隨后成功將陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星和兩顆小衛(wèi)星

送入預(yù)定軌道。參考火箭發(fā)射的原理，實(shí)踐小組的同學(xué)按照如圖所

示步驟制作出了“水火箭”：將飲料瓶A底部、瓶口剪開，用防水手

工紙折成圓錐狀固定在瓶口；將A套在另一個(gè)飲料瓶B底部，作為

“水火箭”機(jī)身；用手工紙折成四個(gè)尾翼固定在B上。類型二物理學(xué)與工程實(shí)踐將制作好的“水火箭”固定在鐵架臺(tái)，灌入三分之一的水，用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，壓縮空氣把水從箭尾的噴嘴處向下高速噴出，噴頭與箭體分開，“水火箭”向上飛出。1.（原創(chuàng)）“水火箭”固定在鐵架臺(tái)，灌入三分之一的水，用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，

壓縮空氣把水從箭尾的噴嘴處向下高速噴出，噴頭與箭體分開，“水火箭”向

上飛出。（1）水從箭尾噴出涉及的能量轉(zhuǎn)化與熱機(jī)的

沖程相同。（2）“水火箭”落地后，箭頭部分先著地，火箭A部分嚴(yán)重變形，A發(fā)生嚴(yán)重變形的原因是

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。（3）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)注意器材的回收和再利用。為防止A變形不能再利用，請(qǐng)你提出一條改進(jìn)建議：

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。做功“水火箭”從高空墜落，較大的重力勢能轉(zhuǎn)化為較大的動(dòng)能（或A落到地面后，受到很大的力而發(fā)生形變）給“水火箭”添加一個(gè)降落傘（合理即可）1.（原創(chuàng)）“水火箭”固定在鐵架臺(tái)，灌入三分之一的水，用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，

壓縮空氣把水從箭尾的噴嘴處向下高速噴出，噴頭與箭體分開，“水火箭”向

上飛出。（4）小組同學(xué)認(rèn)為“水火箭”的發(fā)射角度會(huì)影響它水平飛行的距離。請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成探究。①實(shí)驗(yàn)器材：

。②實(shí)驗(yàn)步驟：

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。③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

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。制作好的“水火箭”、水、打氣筒、刻度尺將制作好的“水火箭”固定在鐵架臺(tái)上，每次灌入等質(zhì)量的水，改變發(fā)射角度，用刻度尺測出“水火箭”水平飛行的距離若飛行距離不同，則發(fā)射角度會(huì)影響“水火箭”水平飛行的距離；若飛行距離相同，則發(fā)射角度不會(huì)影響“水火箭”水平飛行的距離2.北宋的宋白曾任玉津令，他在當(dāng)?shù)赜眠^一盞“省油燈”，頗感驚艷，

甚至專門作了一首《省油燈盞詩》?！笆∮蜔簟保▓D甲）由一大一小

兩個(gè)碟子疊在一起，邊沿密封，側(cè)面開一個(gè)小孔，往小碟里倒入燈油，

再從孔中向夾層大碟子內(nèi)注入少量的清水，當(dāng)燈點(diǎn)燃后，油溫升高變

慢，從而起到節(jié)油的效果，圖乙是省油燈剖面圖。請(qǐng)你利用物理知識(shí)

簡述“省油燈”能夠省油的原因。答：在大碟子內(nèi)注入少量的清水，因?yàn)樗谋葻崛荽?，可以吸收更多的熱量，使油的溫度升高變慢，從而減少油的蒸發(fā)，達(dá)到省油的目的。3.（原創(chuàng)）如圖是創(chuàng)新小組制作的“噴氣船”，

將船浮在室內(nèi)游泳池的水面上，打開漏斗的

活塞，從漏斗中流下的稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)

產(chǎn)生大量氣體，塑料罐內(nèi)氣壓迅速增大，氣

體從罐底小孔噴出，使船前進(jìn)。力的作用是相互的（或力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）（1）靜止在水面上的“噴氣船”，在氣流噴出后能前進(jìn)，這一現(xiàn)象說明：

。（2）小晉想知道小船在運(yùn)動(dòng)前后受到的浮力的變化情況，于是他記錄了小船開始運(yùn)動(dòng)和停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，船身浸入水中的深度，就得到了答案。小晉的依據(jù)是

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。根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，液體密度相同，船身浸入水中的深度越大，排開水的體積越大，所受浮力越大4.（2022浙江麗水）圖甲是清代的手持消防水槍，它在消防滅火中發(fā)揮

過一定作用，其部分結(jié)構(gòu)如圖乙所示：槍身由內(nèi)外兩個(gè)套筒組成，外

筒底部是進(jìn)水口，內(nèi)筒頂端是噴水口，內(nèi)筒底部有閥門活塞（圖丙是

閥門活塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖）。使用時(shí)將進(jìn)水口浸沒在水中，先向上提內(nèi)

筒，使水槍吸水，再向下壓內(nèi)筒，使水槍噴水，如此反復(fù)。4.（2022浙江麗水）圖甲是清代的手持消防水槍，它在消防滅

火中發(fā)揮過一定作用，其部分結(jié)構(gòu)如圖乙所示：槍身由內(nèi)外

兩個(gè)套筒組成，外筒底部是進(jìn)水口，內(nèi)筒頂端是噴水口，內(nèi)

筒底部有閥門活塞（圖丙是閥門活塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖）。使用

時(shí)將進(jìn)水口浸沒在水中，先向上提內(nèi)筒，使水槍吸水，再向

下壓內(nèi)筒，使水槍噴水，如此反復(fù)。大氣壓丁【原理分析】使用消防水槍吸水時(shí)，主要是利用了

。【方案設(shè)計(jì)】圖丁和圖戊是小麗設(shè)計(jì)的消防水槍進(jìn)水口的兩種結(jié)構(gòu)，合理的是圖

。4.（2022浙江麗水）圖甲是清代的手持消防水槍，它在消防滅

火中發(fā)揮過一定作用，其部分結(jié)構(gòu)如圖乙所示：槍身由內(nèi)外

兩個(gè)套筒組成，外筒底部是進(jìn)水口，內(nèi)筒頂端是噴水口，內(nèi)

筒底部有閥門活塞（圖丙是閥門活塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖）。使用

時(shí)將進(jìn)水口浸沒在水中，先向上提內(nèi)筒，使水槍吸水，再向

下壓內(nèi)筒，使水槍噴水，如此反復(fù)。

【嘗試實(shí)踐】為了解消防水槍的使用效果，小麗和小科仿制了消防水槍并進(jìn)行演示，用30s將20kg水噴到15m高處，求他們對(duì)水做功的功率。（g取10N/kg）1.為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和能源轉(zhuǎn)型，實(shí)踐小組利用如圖所示的“人工樹葉”電化

學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置模擬植物的光合作用。該裝

置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料C3H8O。（1）“人工樹葉”可將太陽能和電能轉(zhuǎn)

化為

能。（2）“人工樹葉”利用H2O和CO2轉(zhuǎn)化成的燃料（C3H8O）屬于

.（選填“可再生”或“不可再生”）能源?；瘜W(xué)類型三物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展可再生2.（原創(chuàng)）屠呦呦當(dāng)初尋找抗瘧藥物時(shí)，用傳統(tǒng)的提取方法，即用水

煎煮青蒿，并未發(fā)現(xiàn)有效成分，后從東晉葛洪的《肘后備急方》中

找到了靈感。她意識(shí)到傳統(tǒng)提取方法里的加熱步驟可能會(huì)破壞藥物

的活性成分，于是改用酒精煎煮，最終發(fā)現(xiàn)了“青蒿素”。請(qǐng)你分

析改用酒精煎煮就能成功萃取“青蒿素”的原因：

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。酒精沸點(diǎn)低，沸騰時(shí)溫度保持不變3.（2022上海改編）在西藏察隅縣境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了我國

迄今最高樹木：一棵高達(dá)83.2m的云南黃果冷杉。

樹的生長離不開水，科研人員發(fā)現(xiàn)水分被根系吸

收進(jìn)入木質(zhì)部的導(dǎo)管后，沿著木質(zhì)部