这组练习涵盖混合任务中的物理推理的四项技能:图像速率、电路中的能量、热学解释和压强。题目由易到难,所有数据都是编出来的。
请在纸上作答,写出每一步和单位,之后再打开答案。取 g = 10 N/kg。科学探究评审工具和工具 T04可用来检查方法和步骤。
题目
1.(图像速率)距离-时间图上的一条直线经过 (0 s, 0 m) 和 (5 s, 20 m),求速度。
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距离变化 = 20 m,时间变化 = 5 s。速度 = 20 ÷ 5 = 4 m/s。
2.(图像速率)一条直线经过 (3 s, 6 m) 和 (9 s, 24 m),求速度。
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距离变化 = 24 − 6 = 18 m,时间变化 = 9 − 3 = 6 s。速度 = 18 ÷ 6 = 3 m/s。用 24 除以 9 会得到 2.7 m/s,这是错的,因为这条线不是从原点出发。
3.(图像速率)冷却图是一条直线,0 min 时 90 °C,10 min 时 60 °C。求冷却速率。
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温度变化 = 90 − 60 = 30 °C,用时 10 min。速率 = 30 ÷ 10 = 3 °C/min。
4.(图像速率)速度-时间图上一条直线在 4 s 内从 0 m/s 升到 12 m/s,求加速度。
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加速度 = 斜率 = 12 ÷ 4 = 3 m/s²。
5.(电路能量)一盏灯两端的电势差为 9.0 V 时,电流为 0.40 A,求它的功率。
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P = I × V = 0.40 × 9.0 = 3.6 W。
6.(电路能量)第 5 题中的灯在 50 s 内转移多少能量?
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E = P × t = 3.6 × 50 = 180 J。
7.(电路能量)同一盏灯亮了 2.0 分钟,求转移的能量,并说明为什么 3.6 × 2.0 是错误的算法。
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先换算时间:2.0 min = 120 s。E = 3.6 × 120 = 432 J。瓦特表示焦耳每秒,所以用 2.0 分钟会得到 7.2,这不是以焦耳为单位的量。
8.(压强)300 N 的力作用在 0.0050 m² 的面积上,求压强。
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p = F ÷ A = 300 ÷ 0.0050 = 60 000 Pa。
9.(生物压强)一个质量 36 kg 的孩子站着,脚与地面接触的总面积为 240 cm²。求对地面的压强(单位 Pa)。
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W = 36 × 10 = 360 N。面积 = 240 ÷ 10 000 = 0.0240 m²。p = 360 ÷ 0.0240 = 15 000 Pa。
10.(热学模型)锅里的水在炉子持续加热时,以稳定的温度沸腾。请同时用能量转移模型和粒子模型解释。
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热能不断从炉子转移到水。这些能量用来克服粒子之间的吸引力,使粒子分开变成水蒸气,改变的是粒子的排列。粒子的平均动能没有增加,所以在水煮干之前温度保持不变。
11.(层级与单位)把 36 km/h 换算成 m/s,再说明在花时间做这类速度计算之前,你会先做层级那一课流程中的哪一步。
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36 km/h = 每 3600 s 行 36 000 m,36 000 ÷ 3600 = 10 m/s。练习之前,先在大纲里查这个关系式是否标示属于你的路线,并看样卷中公式如何呈现。
如果做错了
- **第 1 至 4 题:**可能是只除了单个读数,或漏写单位。复习从图像到速率计算。
- **第 5 至 7 题:**检查是否漏了时间换算或把量弄混。复习把电路现象与能量转移联系起来。
- **第 10 题:**通常是只答了一半。复习用两种模型解释热学变化。
- **第 8、9 题:**看是否把质量当成力,或面积仍用 cm²。复习把力的关系用于生物测量。
- **第 11 题:**复习检查某个数值关系是否属于学习者的层级。
如果回顾课程后错误模式依然存在,我们的老师可以在一对一线上综合科学补习中和你一起处理。