内容正文:
题型五 材料阅读题
典例精析
类型一 理论知识类
【例1】(2021北京中考)请阅读《华夏之光—圭表》并回答问题:
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位,天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器,其中圭表就是典型的代表。圭表(如图1所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的标竿或石柱、叫作表,圭和表相互垂直。
战国以前的天文学家已丝能够利用水面来校正圭,使其水平,使用铅垂线来校正表,使其与圭相互垂直。
依据圭表正午时表影长度的变化,就能推算出二十四节气,依据表影长短的周期性变化,就能确定一回归年的天数,由于日光散射和漫反射的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响了测量表影长度的精度。
为了解决上述问题,元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法,对圭表进行了一系列政进与创新。他将表的高度增加,并且在表顶加一根架空的横梁,使表高变为传统表高的五倍。这样,测量时,把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置、提高了测量影长的精度。
郭守敬又利用小孔成像的原理,发明了景符,利用景符可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像(如图2所示),这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来,测影时“虚景之中考求真实”的困难。
以圭表为代表的我国古代的科技成果,像一颗颗璀璨的明珠,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施,并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的。
(2)郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题?
(3)除了圭表,请你再列举一个我国古代天文观测仪器。
【思路分析】(1)重力的方向是竖直向下的,水面是水平的;(2)早期圭表的表影边缘模糊不清,影响了测量表影长度的精度;(3)我国古代天文观察仪器有日晷、浑天仪、水运仪等。
【答案】见解析
【解析】(1)用水面来矫正圭,使其水平,利用重垂线来矫正表,使其与圭相互垂直,这是因为重垂线是利用重力方向的竖直向下作用的,竖直向下与水平面互相垂直;(2)测量时,把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置,解决了早期圭表的表影边缘模糊不清的问题,提高了测量影长的精度;(3)我国古代天文观察仪器还有日晷、浑天仪、水运仪等。
类型二 科技成果类
【例2】(2021江苏盐城期末)阅读短文,回答问题:
“奋斗者”号万米深潜
2020年11月13日,我国“奋斗者”号载人深潜器顺利下潜至万米深的马里亚纳海沟,这意味着我国在深海探测领域的研究迈上了一个新的台阶。
普通潜艇活动在300﹣600m深度,这个深度的水压约为30~60个标准大气压。水深每增加10m,海水水压约增加1个标准大气压。所以在万米深度海水压强非常大,相当于2000头非洲象踩在一个人的背上。为了抗压,深潜器使用了新型钛合金材料。
普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重,从而控制其下潜或上浮的。但万米深度,水压非常大,深潜器的实际条件无法产生这么大的高压,不能将舱室内的海水排出。为了实现下潜和上浮,“奋斗者”号带了4块压载铁,总质量为2t。当“奋斗者”号准备上浮时,它会抛掉压载铁。压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力。为帮助上浮,奋斗者号还穿有一件“救生衣”﹣﹣浮力块,它对深潜器能产生的额外浮力等于它自身所受浮力与重力之差,浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠。在海水高盐环境下,材料必须耐腐蚀,海面下复杂的水流会冲刷,因此材料还必须耐磨。
深潜器需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,另外也要使自身重力分布均匀,如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响所以要合理放置压载铁、浮力块等物体的位置。
(1)制作奋斗者号浮力块的材料不具有以下哪个属性 。
A.耐腐蚀性强
B.硬度大
C.抗压能力强
D.密度大
(2)有关“奋斗者”号潜水器的下潜或上浮,下列说法正确的是 。
A.下潜时需要抛弃压载铁
B.上浮时需要抛弃压载铁
C.上浮是靠将水舱中水向外排出实现的
D.下潜是靠将水舱中水向外排出实现的
(3)在万米深的马里亚纳海沟,海水压强约为 个标准大气压。
(4)下列四幅图中,压载铁和浮力块的放置位置最合理的是 。
(5)若浮力块的密度ρ浮力块=0.5×103kg/m3,体积V=1m3,海水密度ρ海水=1.0×103kg/m3,压载铁密度载ρ压载铁=8.0×103kg/m3,g取10N/kg,压载铁四块全部丢掉,且穿着“救生衣”,潜水器能获得的额外浮力共为 N。
【思路分析】(1)根据文中有关材料的性质分析;(2)根据物体的浮沉条件分析;(3)水深每增加10m,海水水压约增加1个标准大气压;