专题19 开放性试题 —2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）（第1期）

专题19  开放性试题（解析版）

（第1期）

1.（2022·山东临沂）2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功，中国航天又站在了一个新的起点上。

（1）2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号的运载火箭顺利发射升空。火箭发射前，发射台下的水池内需注入大量的水。点火升空时，发射台周围出现大量的“白雾”（如图），这是水蒸气______（填物态变化名称）的结果；火箭加速升空的过程中，飞船的机械能______。6时56分，飞船与天和核心舱完成交会对接，对接后，相对于天和核心舱，飞船是______的；

（2）2021年11月7日，航天员翟志刚和王亚平身着“飞天”舱外航天服成功出舱，并完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作。航天服上的国旗呈现红色，说明她可以______红光；机械臂工作时类似于人的手臂，属于______杠杆；

（3）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课开讲。如图所示，王亚平老师演示了水中的乒兵球不受浮力的实验。由此可判断，核心舱内______（选填“能”或“不能”）用U形管压强计研究液体的压强。核心舱内有许多可供航天员随时把握的固定把手，以防止航天员移位时，由于______继续运动而碰到舱壁；

（4）2022年3月23日，“天宫课堂”再度开课。如图甲所示，两块透明板上的水球接触后合成一个，然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，这一实验说明分子间存在______力。如图乙所示，太空抛物实验中，奥运顶流“冰墩墩”被王亚平抛出后，假如它不受任何外力，将______；

（5）飞船返回舱返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦，舱体外壁的温度达2000oC以上，这是通过______的方式改变了返回舱的内能。舱体外壁涂的防热材料在高温下熔化、汽化，______热量，加之隔热层的保护，从而使舱内温度可保持在30oC左右。

【答案】①液化；②增大；③静止；④反射；⑤省力；⑥不能；⑦惯性；⑧引力；⑨做匀速直线运动；⑩做功；⑪吸收。

【解析】（1）[1] “白雾”是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠。

 [2]动能和势能统称为机械能，火箭加速升空，动能增大，重力势能也增大，所以机械能也增大。

 [3] 飞船与天和核心舱对接后，成为了一个整体，所以相对于天和核心舱，飞船是静止的。

（2）[4]能看到衣服上的国旗呈红色，说明红光反射到了我们人的眼睛里。

 [5]动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。

（3）[6]浮力产生的原因是由于浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用。因为乒兵球在太空中的液体中不受浮力，所以乒兵球在液体中没有受到液体的压强，因此核心舱内不能用U形管压强计研究液体的压强。

 [7]一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫惯性。

（4）[8]两滴液体自动融合在一起说明分子间存在引力。

 [9]一切不受力的物体总将保持静止或匀速直线运动状态，由于物体不受力之前是运动的，所以不受力之后，物体将沿着原来的运动方向做匀速直线运动。

（5）[10]飞船与大气剧烈摩擦，使舱体外壁的温度升高，内能增大，这是通过做功的方式来改变舱体外壁的内能。

 [11]舱体外壁的特殊材料在熔化和汽化时可以吸收大量的热量，从而达到保护飞船的目的，这是利用了熔化和汽化要吸热的原理。

2.（2022·陕西省）如图是某家用电扇的铭牌。

（1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有___________的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为___________能；

（2）电扇底座与地面总接触面积为，电扇静止时对水平地面的压强是多少？（g取10N/kg）___________

（3）电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少___________？若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是多少？___________。

【答案】①力；②机械；③；④10A；⑤。

【解析】（1）[1]电动机中的线圈通上电流，线圈就会转动起来，说明通电导体在磁场中受到力的作用。所以电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用。

[2]电扇正常工作时，电扇里的电动机将电能转化为机械能。

（2）[3]电扇对水平地面的压力

电扇对水平地面的压强

（3）[4]正常工作的电扇，叶片被卡住时，线圈中的电流

[5]1min线圈中电流产生的热量。

答：（1）电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为机械能；（2）电扇静止时对水平地面的压强是2.5×104Pa；（3）正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为10A，若此状态持续1min，则线圈中电流产生的热量是1.32×105J。

3.（2022·江苏扬州）盛夏来临，小明发现人们常常穿浅色的衣服，是不是穿浅色的衣服凉快？小明打算通过比较阳光下衣服的温度来作出判断，即探究衣服温度与颜色的关系。

（1）小明将同款不同色的三件衣服同时放在太阳下晒，对于衣服温度的测量，他提出两个方案。

方案1：用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度。

方案2：用三支温度计在阳光下同时测量三件衣服的温度。

你认为方案1是否可行？___________，并说明理由___________；方案2需在实验室同一型号的多支温度计中选取三支，你选取的办法是___________；

（2）按照正确的方案进行实验，测得数据如下表。（环境温度为32℃）

分析数据可知：三种颜色的衣服在短时间内接受阳光照射，温度升高，深色衣服___________本领强；当衣服温度较高时，向外放热使温度降低，___________衣服放热本领最强；

（3）夏天在户外穿什么颜色的衣服，请你从物理学的角度提出一条合理建议。___________

【答案】①不可行；②不是同一时间点，存在温度差；③选择此时温度计示数相同的三只温度计；④吸热；⑤红色；⑥短时间穿白色，长时间穿红色。

【解析】（1）[1][2]方案1中，用一支温度计在阳光下先后测量三件衣服的温度，不是同一时间点，存在温度差，故方案1不可行。

[3]因为温度计的型号相同，即量程和分度值相同。为了减小实验误差，应该选取此时示数个同的三只温度计。

（2）[4]由表中数据可知，短时间内接受阳光照射，白色衣服温度升高较小，深色衣服温度升高较大，故深色衣服吸热本领强。

[5]由表中数据可知，当衣服温度较高时，相同时间，红色衣服向外放热后温度最低，故红色衣服放热本领最强。

（3）[6]根据上表中的数据可知，夏季在户外，短时间内，白色衣服吸热能力弱，温度低，所以短时间活动时穿白色衣服；若在长时间情况下，温度较高时，红色衣服由于向外放热使温度降低更多，故长时间活动时穿红色的衣服。

4.（2022·陕西省）今年“五一”假期，广大市民按照疫情防控要求，积极响应“非必要不离市”号召，在郊区、公园指定区域进行户外活动。小刚同学家购买了一款如图-1所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图-2所示，其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。

（1）气体燃料在常温下是通过______的方式液化存储在储气罐内，使用过程中，罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要___________（选填“吸收”或“放出”）热量；

（2）在标准大气压下，用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140 s，燃气炉烧水时的效率是多少？已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)；___________

（3）小刚注意到炉头上标有参数：15字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦（W）]与耗气量[单位：克/时（g/h）]之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？___________

（4）小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图-3所示的新储气罐？___________

【答案】①压缩体积；②吸收；③50%；④5.4×107J/kg；⑤2。

【解析】（1）[1]液化的方式有两种，分别是压缩体积和降低温度，气体燃料在常温下是通过压缩体积的方式液化的。

[2]汽化是物质由液态变为气态，需要吸收热量。

（2）[3]1L水的质量

1L水从25℃升高到100℃吸收的热量

140s内燃气炉放出的热量

燃气炉烧水时的效率

（3）[4]1h内燃气炉放出的热量

燃气炉功率与耗气量之比的数值为15，则1h内燃气炉消耗燃气的质量

燃气的热值

（4）[5]由题意知，物料总加热时间

2400s内燃气炉放出的热量

2400s内消耗燃气的质量

由图可知，一个储气罐的质量是120g，所以需要的储气罐个数；

小刚至少应携带2个新储气罐。

5.（2022·江苏扬州）阅读短文，回答问题。

2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。

“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为，总质量约为2.6t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。

（1）“极目一号”上升的平均速度______人正常行走的速度；

（2）浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的______（选填“红外线”或“紫外线”），避免艇内气体温度剧烈变化；

（3）艇体材料除应具有高强度特性外还应具有怎样的特性？（写出一种即可）______；

（4）浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为______N；（海拔4270m处空气密度为，g取10N/kg）

（5）浮空艇内的氦气密度______艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐______；

（6）要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳办法是______。

【答案】①小或低于；②红外线；③密度小；④7.2×104或72000；⑤小于或低于；⑥减小或变小；⑦排出部分氦气。

【解析】（1）[1]根据短文可知，浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空达到9032m所经过的路程为

所用时间t=3小时14分钟，即

“极目一号”浮空艇上升的平均速度为

人正常行走的速度约为1.1m/s，因此“极目一号”浮空艇上升的平均速度小于人正常行走的速度。

（2）[2]红外线具有较强的热效应，紫外线具有较强的化学效应，由题意可知浮空艇最外的白色层应用的目的是避免艇内气体温度剧烈变化，因此浮空艇最外的白色层主要功能是反射太阳光中的红外线。

（3）[3]由于浮空艇要在空气中上浮，需要浮空艇的平均密度小于艇外空气的密度，因此要求浮空艇艇体材料应具有密度小的特点。

（4）[4]根据题意可知，浮空艇体积约为V=V排=9000m3

海拔4270m处空气密度，，浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为

（5）[5]根据物体的浮沉条件可知，当物体的密度小于物体所浸没的液体（或气体）密度时，物体上浮；浮空艇在空气中上浮，则其平均密度应小于空气的密度，根据浮空艇的构造可知，艇体材料密度大于空气密度，浮空艇内部下层是空气密度与外界空气密度基本相等，因此要使浮空艇的平均密度小于外界空气密度，则要求浮空艇内部上层充满的氦气密度小于艇外的空气密度。

[6]在浮空艇升空过程中，海拔越来越高，空气越来越稀薄，因此空气的密度越来越小，根据公式可知，浮空艇体积不变时，空气密度越小，所受浮力越小，故在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐减小。

（6）[7]要使浮空艇下降到地面，即浮空艇在空气中下沉，则根据物体的浮沉条件，需要浮空艇的平均密度大于艇外空气密度，可采取的最佳办法就是排除部分氦气从而增大浮空艇的平均密度。