3. 为了形象地说明宇宙扩张学说,物理课本上用一个粘有小金属粒的气球做演示实验,该实验将粘有小金属粒的气球看成宇宙,如图8-3所示,
小金属粒
看成是宇宙中的天体,气球膨胀时,任一小金属粒周围的其他小金属粒都在离它远去,这一过程主要运用的思维方法是类比法
(选填“等效法”“类比法”或“转换法”)。天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移,这一现象说明星系在远离
(选填“靠近”或“远离”)我们而去。答案
3. 小金属粒 类比法 远离
解析
【分析】首先明确演示实验的对应关系:题目将粘有小金属粒的气球类比为宇宙,因此粘在气球上的小金属粒对应宇宙中的天体;其次判断研究方法:用直观的气球膨胀实验模拟抽象的宇宙扩张,属于类比法;最后回忆哈勃现象的意义:星系光谱向长波偏移(红移)说明星系在远离我们。
【解析】1. 实验中,气球代表宇宙,粘在气球上的小金属粒对应宇宙中的天体,故第一空填小金属粒;2. 用具体的气球膨胀实验类比抽象的宇宙扩张学说,这种方法是类比法,故第二空填类比法;3. 哈勃发现星系光谱向长波方向偏移(红移现象),表明星系在远离我们,故第三空填远离。
【答案】小金属粒 类比法 远离
【知识点】宇宙扩张学说、类比法、光谱红移
【点评】本题通过演示实验考查宇宙扩张学说的基础内容,重点考查类比法的应用及哈勃红移现象的意义,属于物理常识类基础题。
【难度系数】0.3
【解析】1. 实验中,气球代表宇宙,粘在气球上的小金属粒对应宇宙中的天体,故第一空填小金属粒;2. 用具体的气球膨胀实验类比抽象的宇宙扩张学说,这种方法是类比法,故第二空填类比法;3. 哈勃发现星系光谱向长波方向偏移(红移现象),表明星系在远离我们,故第三空填远离。
【答案】小金属粒 类比法 远离
【知识点】宇宙扩张学说、类比法、光谱红移
【点评】本题通过演示实验考查宇宙扩张学说的基础内容,重点考查类比法的应用及哈勃红移现象的意义,属于物理常识类基础题。
【难度系数】0.3
4. 熊猫公交是深圳引进的一款人工智能自动驾驶客车,在行驶的过程中,车上的乘客几乎感受不到颠簸和急刹。同时,熊猫公交采用独创的手脉识别技术,其工作流程如下图8-4甲所示,该系统采用非接触的形式通过红外线采集手部皮肤以下3毫米的血脉特征,有人对坐熊猫公交车时不颠簸的原因提出了以下几个猜想。

①驾驶速度;②熊猫公交车中座椅的高度;③座椅的软硬程度。
某兴趣小组做了如下探究实验:用相同的力把两个相同的湿篮球分别在硬板凳和软沙发垫上按压,硬板凳和软沙发上出现了如图乙、丙所示的水渍。
(1)本实验验证了上面的猜想
(2)若采用400 N的压力按压接触面积为0.04 m²的硬板凳,其产生的压强为
(3)手脉识别技术采用的红外线属于
A. 电磁波 B. 超声波
(4)使用红外线的好处是
①驾驶速度;②熊猫公交车中座椅的高度;③座椅的软硬程度。
某兴趣小组做了如下探究实验:用相同的力把两个相同的湿篮球分别在硬板凳和软沙发垫上按压,硬板凳和软沙发上出现了如图乙、丙所示的水渍。
(1)本实验验证了上面的猜想
③
;图乙和图丙中水渍较小的是印在硬板凳
(选填“硬板凳”或“软沙发垫”)上;本实验采用的实验方法是控制变量法
。(2)若采用400 N的压力按压接触面积为0.04 m²的硬板凳,其产生的压强为
1×10⁴
Pa。(3)手脉识别技术采用的红外线属于
A
。A. 电磁波 B. 超声波
(4)使用红外线的好处是
无需与身体部位接触,更方便、更卫生
。答案
4.(1) ③ 硬板凳 控制变量法 (2) 1×10⁴
(3) A (4) 无需与身体部位接触,更方便、更卫生
(3) A (4) 无需与身体部位接触,更方便、更卫生
解析
【分析】
首先,针对问题(1),实验控制了压力相同,仅改变接触面的软硬程度,目的是验证座椅软硬程度对颠簸的影响,对应猜想③;硬板凳形变小,湿篮球按压时接触面积更小,因此水渍更小;实验中控制压力不变,只改变接触面软硬,采用控制变量法。问题(2)利用压强公式计算压强。问题(3)明确红外线属于电磁波,区分电磁波与超声波。问题(4)结合题目“非接触”的描述分析好处。
【解析】
(1)本实验中,相同的力按压湿篮球,改变的是接触面的软硬程度(硬板凳和软沙发),因此验证猜想③(座椅的软硬程度);硬板凳形变程度小,湿篮球与硬板凳的接触面积更小,故水渍较小的是硬板凳;实验中控制压力相同,只改变接触面软硬程度,采用控制变量法。
(2)根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,代入 $ F = 400\ \mathrm{N} $、$ S = 0.04\ \mathrm{m}^2 $,得 $ p = \frac{400\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m}^2} = 1 × 10^4\ \mathrm{Pa} $。
(3)红外线属于不可见光,光属于电磁波,因此选A;超声波是声波,不属于电磁波,故B错误。
(4)题目提到手脉识别采用非接触形式,因此使用红外线的好处是无需与身体部位接触,更方便、更卫生。
【答案】
(1) ③;硬板凳;控制变量法 (2) $ 1 × 10^4 $ (3) A (4) 无需与身体部位接触,更方便、更卫生
【知识点】
压强、电磁波、控制变量法
【点评】
本题结合熊猫公交的生活实例,考查压强计算、电磁波分类、实验方法等基础知识点,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先,针对问题(1),实验控制了压力相同,仅改变接触面的软硬程度,目的是验证座椅软硬程度对颠簸的影响,对应猜想③;硬板凳形变小,湿篮球按压时接触面积更小,因此水渍更小;实验中控制压力不变,只改变接触面软硬,采用控制变量法。问题(2)利用压强公式计算压强。问题(3)明确红外线属于电磁波,区分电磁波与超声波。问题(4)结合题目“非接触”的描述分析好处。
【解析】
(1)本实验中,相同的力按压湿篮球,改变的是接触面的软硬程度(硬板凳和软沙发),因此验证猜想③(座椅的软硬程度);硬板凳形变程度小,湿篮球与硬板凳的接触面积更小,故水渍较小的是硬板凳;实验中控制压力相同,只改变接触面软硬程度,采用控制变量法。
(2)根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,代入 $ F = 400\ \mathrm{N} $、$ S = 0.04\ \mathrm{m}^2 $,得 $ p = \frac{400\ \mathrm{N}}{0.04\ \mathrm{m}^2} = 1 × 10^4\ \mathrm{Pa} $。
(3)红外线属于不可见光,光属于电磁波,因此选A;超声波是声波,不属于电磁波,故B错误。
(4)题目提到手脉识别采用非接触形式,因此使用红外线的好处是无需与身体部位接触,更方便、更卫生。
【答案】
(1) ③;硬板凳;控制变量法 (2) $ 1 × 10^4 $ (3) A (4) 无需与身体部位接触,更方便、更卫生
【知识点】
压强、电磁波、控制变量法
【点评】
本题结合熊猫公交的生活实例,考查压强计算、电磁波分类、实验方法等基础知识点,注重理论联系实际,难度适中。
【难度系数】
0.6
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