2019年中考物理——重大科技与热点04（原卷版 解析版）

2019年中考物理三轮专题 2019年中考物理——重大科技与热点04 一、海上风电 今天，大力发展可再生能源的中国，在水电、风电、太阳能等领域的发电规模均已达世界第一，而其中风电以其技术可靠、成本低廉的优势尤为受到关注。海上蕴含着巨大的风能，随着陆地风电的逐步开发，海上风电技术也得到了快速发展（如图1所示）。 风力发电就是利用风能带动风力发电机组的叶片旋转，通过一系列内部轴承带动发电机发电。叶片设计是风力机研制最核心的步骤之一，直接决定了风力机捕获风能水平的高低。风力机的叶片形状看起来和飞机的机翼很相似，因为它是基于飞机机翼设计理论而发展出来的。让我们以叶片中的某一个翼型（叶片的截面）为例，看看空气和叶片是如何相互作用的。如图2所示，当风以一定的攻角（叶片的前缘和后缘的连线ab与风速的夹角）流经叶片的时候，叶片背面气流速度比较大，叶片腹面气流速度较小，使叶片背面的空气压力与叶片腹面的空气压力不同。由于存在压力差，这个力就是推动叶片转动的“升力”。 风力机可以通过变桨机构改变叶片的攻角来控制风的输入功率，将叶片的转速控制在安全范围内。在风力机不发电的时候，叶片呈保护状态，叶片的攻角为90°，即不管风有多大，叶片都不转动。当需要发电的时候，变桨机构调节叶片角度，使叶片前缘与来风方向呈合适的攻角。风速达到一定程度，便可推动叶片转动，从而带动发电机发电。 请回答下列问题： （1）　 　是风力机研制最核心的步骤之一，直接决定了风力机捕获风能水平的高低。 （2）在图2中，当风以一定的攻角流经叶片的时候，叶片背面的空气压力　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）叶片腹面的空气压力。请你列举一个生活中应用这一原理的实例：　 　。 （3）在风力机不发电的时候，叶片呈保护状态，叶片的攻角为　 　度。 二、天宫二号与神舟十一号 2016年9月15日，中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭将首个空间实验室天宫二号发射升空，如图一所示，标志着继长征七号运载火箭首飞成功后，中国载人航天工程空间实验室任务第二次飞行任务正式拉开帷幕。10月17日7时30分，长征二号F运载火箭托举着神舟十一号载人飞船从酒泉卫星发射中心成功起飞。10月19日，神舟十一号与天宫二号成功实现交会对接，形成一个组合体，如图二所示，航天员景海鵬和陈冬入驻“天宫”，开始了为期30天的中期太空驻留生活，如图三所示。在这30天中，组合体以7.9km/s的速度绕地球飞行，绕地球一周的运行时间约为90分钟，到11月18日，随着天宫二号一起绕地球飞行了大约500圈的神舟十一号载人飞船与天宫二号分离，开始返回，再返回过程中开始几分钟后，由于返回舱与大气摩擦升温到2000℃以上，使周围气体和被烧蚀的防热材料均发生电离，在返回舱周围形成一层高温等离子体电离层，返回舱与外界失去联系进入“黑障区”。不久，随着速度的降低，返回舱的信号再次出现，到14时07分许，返回舱在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，航天员景海鵬、陈冬出舱后状态良好。天宫二号和神舟十一号载人飞行任务取得圆满成功。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）天宫二号与神舟十一号组合体在以7.9km/s的速度绕地球运行的30天里，以天宫二号为参照物，他们看到神舟十一号飞船是　 　的。（填“运动”或“静止”） （2）在地面上，我们每天（24小时）能够看到一次日出，在天宫二号空间实验室里的航天员景海鹏和陈东每天（24小时）可以看到日出的次数为　 　（选填选项前的字母）。 A、1次 B、2次 C、8次 D、16次 三、气凝胶 如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3，比氢气还要轻。如图乙所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz～6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz～20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。它虽然极轻，但弹性却非常好。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气