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1.物理科综合训练
天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度v 和它们离我们的距离r成正比，即v＝Hr。式中H为一常量，称为哈勃常数， 已由天文观察测定。为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观测一致。由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T＝____。根据近期观测，哈勃常数H＝3×10[－2]m／s·光年。由此估算宇宙的年龄约为______年。
分析：本题是涉及宇宙起源的信息题，题中提供了两个信息：一是宇宙在膨胀，各星体以不同的速度向外运动，不同星体的退行速度v 和它们离我们的距离r成正比，即v＝Hr；二是各星体匀速运动，设想我们位于其中心。
解：取大爆炸后速度为v的星体来研究， 设大爆开始至今经过的时间（即宇宙年龄）为T，由于各星体做匀速运动，则星体的位移为r＝vT。
由题意，v＝Hr，得T＝1／H。
代入数据，得T＝1光年／（3×10[－2]m／s）＝3×10[8]m／s×1年／（3×10[－2]m／s）＝10[10]年。
思维发散：对上述理论，可能会有如下一些看法：
（1）既然v＝Hr，而宇宙中任何物体的速度都不能超过光速C， 则最远的星体离我们的距离应为r＝v／H≤C／H，也就是说， 宇宙应该有一个边界的，宇宙是有限的。
（2）由结果T＝1／H，由于哈勃常数H一定，岂不是说，宇宙的年龄也是常数而不变吗？
事实上，学术界对宇宙究竟是有限还是无限的问题，一直在争论不休，涉及的理论很多，也很高深，不是用一个简单的公式所能解决的，而所谓哈勃常数H，也只是指与空间无关，与距离无关， 但仍与时间有关。所以，看问题不能简单化。
2.超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料
（1）上述临界温度对应的摄氏温度为（ ）。
（A）100℃ （B）－100℃
（C）－183℃（D）183℃
（2）利用超导材料零电阻性质，可实现无损耗输电。 现有一直流电路，输电线总电阻为0.4Ω， 它提供电器的电功率为40kW ， 电压为800V，如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）。
（A）1kW（B）1.6×10[3]kW
（C）1.6kW （D）10kW
分析：超导是物理学的一个热点和前沿问题，超导研究从实验室走向实用是建立在开发高温超导材料基础上的。目前超导转变温度约为90K。 寻找转变温度更高的超导材料和发展超导的应用技术是超导研究的两个重要方向。超导材料的最大优点是能传输大电流和减少输电线路上电能的损耗，即原先电流流过输电线将有一部分电能转变为内能，而通过超导输电线就不再有这一部分损耗，因而只要把电流通过普通输电线的损耗计算出来也就知道利用超导导线节约的电功率了。
解：（1）90K＝－183℃，应选（C）。
（2）普通输电线上的电流
I＝P／U＝（40×10／800）A＝50A。
输电线上损耗功率
P[,损]＝I[2]R＝50[2]×0.4＝1000W＝1kW。
应选（A）。
3.物理、化学科综合训练
如图所示为电解水的实验装置，闭合开关S后， 观察到电压表的示数为6.0V，电流表示数为100mA。
（1）此时A管内生成_____气；B管内生成______气。
（2）试写出电解水的化学反应方程式。
（3）通电过程中A极、B极各发生何种化学反应？
（4）为了加快电解水的速率，可在水中加入（ ）。
（A）H[,2]SO[,4] （B）HCl
（C）NaOH （D）NaCl
（5）实验过程中消耗了何种形式的能，产生了何种形式的能？
（6）若通电10min，A管中将产生______mL的气体。
（7）已知每mol水被电解消耗280.8kJ能量，则10min内增加了多少化学能？
（8）在电解池中产生了多少内能？ 在该实验中两极间液体的电阻多大？
分析：电解池中的化学反应是一种氧化还原反应，正离子在两极间形成的电场作用下趋向负极，在负极得到电子还原为原子；负离子则在正极失去电子而成为原子。
电解是将电能转变为化学能的过程，由于液体有电阻，一部分化学能将转化为内能。
解：（1）A管内生成氢气，B管内生成氧气。
（2）电解水的化学反应方程式
（4）在水中加入强酸或强碱都可使电解水的速率加快，但加入HCl或NaCl后在阳极生成氯气，而不是氧气。所以选（A）、（C）。
（5）在电解水的过程中消耗了电能，产生了化学能和内能。 根据能量守恒定律，消耗的电能应等于产生的化学能和内能的总和。
（6）∵I＝q／t
∴q＝It＝0.1×600C＝60C。
10min内在阴极生成的氢气的物质的量为
n＝q／2eN[,A]＝60／（2×1.6×10[－19]×6.02×10[23]）
＝3.11×10[－4]（mol）。
标准状态下每摩尔氢气的体积为22.4L，所以A管内生成的氢气的体积为
V＝3.11×10[－4]×22.4L
＝6.97×10[－3]L＝6.97（mL）。
（7）10min内增加的化学能
E[,化]＝3.11×10[－4]×280.8×10[3]J＝87.3kJ
（8）产生的内能
Q＝E[,电]－E[,化]＝UIt－E[,化]
＝6×0.1×600kJ－87.3kJ＝272.7kJ。
由焦耳定律可得电解池内两极间的电阻。
R＝Q／I[2]t＝272.7×10[3]／（0.1[2]×600）＝45.5×10[3]（Ω）
思维发散：电解从宏观上可测的是电流、电压、两电极的质量变化；而从微观上考察的则是离子在电极上得失电子成为原子或分子，因而电解过程中，宏观和微观问题联系是非常密切的。
4.物理、生物学综合训练
前苏联切尔诺贝利核电站曾发生核泄露，使居住在附近的人都遭受到了不同程度的影响，在核泄露后，该地区存在着各种不同的放射性射线，假设其中有一种是由铀核
衰变为钍核
， 并释放一种粒子产生的，有一男一女由于受到了核辐射而分别患上了血友病和白化病。女方的一个儿子（正常）和男方的一个女儿（患白化病）成了夫妇。
（1）写出铀
衰变为钍
的方程式。
（2）已知铀质量为3.853131×10[－25]kg，钍核质量为3.786567×10[－25]kg，粒子质量为6.64672×10[－27]kg， 衰变释放的能量为____J。
（3）这一男一女患病是由于受到核辐射而导致的______。
（4）这对夫妇的基因型分别是______。
（5）这对夫妇的儿子中，不患病的几率是_____，患白化病的几率是_____。
（6）如果这对夫妇已有两个儿子，一个患血友病， 一个患白化病，则再生一个孩子患血友病的几率是_____，这个孩子为____孩。
分析：（1）根据电量和质量守恒，可得
（3）遗传基因上的变化导致了不同性状的产生， 核辐射导致了基因突变。
思维发散：本题联系核泄露产生的放射性对环境和人类的影响，考查了核反应方程和质能方程，会用生物知识解释白化病和新生儿畸形的原因。
5.物理.生物、化学科综合训练
在绿色植物光合作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长为6.88×10[－7]m的光子，同时每放出1molO[,2]，植物储存469kJ的能量，则绿色植物能量转换效率为（普朗克常数h＝6.63×10[－34]J·s）（ ）。
（A）29％ （B）34％ （C）37％ （D）40％
分析：绿色植物能量储存转换效率＝储存的能量／吸收光子的能量，以放出1molO[,2]。进行计算，储存的能量为469kJ，吸收的总能量为8（hC／λ）N[,A]（N[,A]为阿伏加德罗常数）。
解：绿色植物能量转换效率
η＝（469×10[3]×6.88×10[－7]）／（8×6.63×10[－34]×3×10×6.02×10[23]）×100％＝34％。
选（B）。
思维发散：本题涉及光子能量hv（物理），阿伏加德罗常数（化学）及光合作用（生物）等多学科的知识，解题时要注意学科知识间的迁移渗透，尤其注意在不同学科的渗透中，能的转化和守恒是重要的一环。