内容正文:
云南物理
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(近两年新增题型,4分)
1.(2023省卷16题4分)我国自主研制的
“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟
成功完成了万米级海试。潜水器配备了
国际先进水平的声学系统,声学系统由母
船部分和潜水器本体部分组成,为“奋斗
者”号实现了水声通信、精细探测和定位
导航。
水声通信是“奋斗者”号与母船之间
唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波
在海水中传播时衰减很快,也无法通过一
根连接母船的线缆来进行通信。所以科
学家为“奋斗者”号量身定制了一套数字
水声通信系统,如图所示,它将语言和文
字等信息编码调制后,通过换能器进行发
射和接收,实现数据交互,把所有的关键
数据准确、高效地与母船进行沟通。
精细探测为“奋斗者”号在水下航行
和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳
海沟两侧都是非常陡峭的海山,但是“奋
斗者”号安装有前视成像声呐设备,可对
前方海山的距离和轮廓进行实时探测,帮
助它精准避开障碍物。
第1题图
定位导航使“奋
斗者”号水下作业精
准高效。由于水下没
有卫星定位,必须使
用声学定位。下潜之
前,科学家通过设备
的标定实验,使声学
系统可以输出精确的
速度等关键数据,再将定位与多普勒测速
仪、惯性导航设备组合后进行导航,就能
实现万米海底“大海捞针”,“奋斗者”号
仅半小时就收回了之前在海底布放的一
些目标物。
(1)由于可见光和电磁波在海水中传播时
衰减很快,因此 水声通信 是“奋斗者”
号与母船之间沟通的唯一方式。
(2)前视成像声呐设备能发出 超声波
(选填“超声波”或“次声波”);让潜水器
在漆黑的万米深海中精准避障。这说明
声音能传递 信息 (选填“信息”或“能
量”)。
(3)请写出“奋斗者”号声学系统的一个
优点: 精准高效(合理即可) 。
第2题图
2.(2024丽江二模)激光
是 20世纪的重大发
明,被称为“最快的
刀”、“最准的尺”和
“最奇异的光”。激光
是一种颜色单纯的光,
激光器发出的光通过三棱镜后不会被分
成不同颜色的光。激光具有超强的能量
密度,可以在直径几百纳米的范围内产生
几百万度的高温。工地上,激光刀可切割
坚硬或柔软的材料,对切割部位进行局部
照射几秒钟便能切割好。激光刀还是外
科医生的好帮手,用它做手术,如血管瘤、
脑部手术等,没有丝毫机械撞击,而且又
快又精准,大大减轻了病人的痛苦。激光
单色性好、方向性强、测距精度高,使得测
量人造卫星、月球等远距离目标变成现
实。航天员在月球上安放激光反射器,激
光测距仪(如图所示)从地球向月球发射
一个激光脉冲信号,月球上的反射器能够
将激光脉冲信号原路返回,激光脉冲信号
从发出到接收的时间间隔为2.56s。激
光也常被作为电影素材,在科幻电影《星
球大战》
中天行者使用的激光剑能释放出
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众相原创 赋能中考
一道长为1m的纯能量光束,战斗时悄无
声息。
(1)激光 一定不 (选填“一定”“一定
不”或“可能”)是白光。
(2)激光刀在切割坚硬或柔软的材料时,
对切割部位进行局部照射,几秒钟便能切
割好,是因为激光具有超强的能量密度。
此过程中材料所发生的物态变化可能是
熔化 (答出一种即可)。
(3)光在真空中的传播速度是3×108m/s,
则月球与地球之间的距离为 3.84×
105 km;如果《星球大战》中的激光剑刺
向你,你可以利用 平面镜 (选填“黑色
衣服”“无色玻璃板”或“平面镜”)把激光
挡回去,那么持剑者将会搬起石头砸自己
的脚。
3.古代科技 (2024苏州改编)如图甲中的
圭表是我国古代的重大发明。表是垂直
立于地面的标杆,圭是正南正北方向水平
放置的尺,用它测量正午时表影的长度,
从而确定一年的时间和季节。
战国时已经采用水面来校正圭使其
水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直。
由于光的散射和漫反射等的影响,早期圭
表的表影边缘模糊不清,影响测量表影长
度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表
进行改进与创新,他将表的高度增加到原
来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁,
他还发明了景符,用小孔成像原理可以在
圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表
端影的位置变为确定梁影中心的位置,较
大提高了测量的精度,如图乙所示。
通过测量正午时表影长短的变化,推
算出一回归年为365.25天,按照季节变
化将一年划分为二十四节气(如图丙),用
以指导生活和农业生产。2016年11月30
日,联合国教科文组织批准“二十四节气”
列入人类非物质文化遗产代表作名录。
以圭表为代表的我国古代的科技成果,闪
耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科
技高峰。
甲
乙
丙
第3题图
(1)圭表是通过圭测量 正午时表影 的
长度来确定一年的时间和季节;
(2)我国古代天文学家用 铅垂线 使表
竖直;
(3)郭守敬提高测量精度的措施有 增加
圭表的高度、在圭表顶端添加横梁、发明
了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心
的位置(合理即可) ;
(4)一年中,学校的旗杆正午杆影最长的
是二十四节气中的 冬至 .
4.(2024齐齐哈尔改编)喷气发动机分为火
箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023
年,我国的长征四号丙运载火箭,成功将
一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠
火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧
化剂,不需要外界空气来助燃,
其燃料有
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固体的和液体的。如图甲所示是液体火
箭喷气发动机的工作原理示意图,燃料和
氧化剂分别装在两个箱子里,由输送系统
按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室,
用电火花点燃,燃烧产生的气体以很高的
速度从尾部喷出,对火箭产生强大的反冲
推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料,需
要从外界空气中获得足够的氧来助燃。
空气喷气发动机的种类很多,如图乙所示
为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过
程中,机身在空气中高速前进,空气从进
气口进入,被压缩机压缩后进入燃烧室和
从喷雾器喷出的燃料混合,由火花塞点火
燃烧,产生大量气体向后喷出,冲击燃气
轮机叶轮转动,最后气体以极大的速度从
尾部喷管喷出,使机身得到巨大的反冲推
力向前飞行。
甲
乙
第4题图
(1)火箭喷气发动机工作过程中,先将燃
料的化学能转化为 内 能,然后再将其
转化为火箭的 机械 能;
(2) 空气 (选填“火箭”或“空气”)喷
气发动机不能在大气层外工作;
(3)如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工
作过程中,气体温度是不断变化的。下列
图像中,能大致反映气体的温度随时间变
化的是 C 。
5.(2024深圳改编)“胶囊胃镜”全称为“遥
控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查
的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个
名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只
需患者随水吞下,经过15分钟左右便可
完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含
几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵
列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发
射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系
统,可以实时精确操控的体外磁场来控制
胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿
态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照
片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断
的目的。在这个过程中,图像被5G无线
传输至便携记录器,数据导出后,还可继
续回放以提高诊断的准确率。
甲
乙
第5题图
(1)小白医生让患者口服一个胶囊机器人,
这个胶囊机器人长约2.7 cm (填单位);
(2)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力
做功W= 5×10-4J ;
(3)如果小白医生想扫描更大范围时,应
操作机器人 远离 (选填“靠近”或“远
离”)此区域;
(4)小白医生在远程无线操控机器人时,
通过 电磁 波来传递信号。
6.(2024山西改编)1756年,德国医生莱顿
弗罗斯特在一把烧红的铁勺上滴了一滴
水珠,水珠竟然悬浮起来并能持续30s,
人们把这一现象称为莱顿弗罗斯特效应
。
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研究发现把液体滴落在远高于自身
沸点的高温物体表面时,一部分液体会发
生剧烈沸腾,液体沸腾时,会有气体不断
产生,在液体和高温物体表面之间会瞬间
形成一个“气垫”。如图甲所示。由于蒸
气具有良好的隔热效果,“气垫”很快将沸
腾抑制住。液滴悬浮在“气垫”上,在液滴
重力的作用下,“气垫”中的气体从四周无
规则逸出,“气垫”就会拖着液滴在高温物
体表面几乎没有摩擦的情况下四处滑动。
甲
乙
第6题图
(1)如图甲所示,“气垫”的形成是 汽化
(填物态变化名称)现象。“气垫”减小液
滴与高温物体之间摩擦的方式与 磁悬
浮列车 (选填“磁悬浮列车”或“轮滑
鞋”)相同;
(2)如图乙所示,将手伸入 -196℃的液
氮中停留数秒不会冻伤,是利用 液氮
(选填“液氮”或“汗液”)发生物态变化形
成的气垫层保护了手;
(3)用普通铁锅不放油煎鸡蛋,若要鸡蛋
不粘锅,以下两种做法合理的是 B 。
A.先打入鸡蛋再烧热铁锅
B.先烧热铁锅再打入鸡蛋
7.(2024保山一模)有这样一种神奇的管道
(如图甲所示),你知道它的工作原理吗?
厨师做好饭后,把食物装入“胶囊”中,不
一会“胶囊”就会顺着屋顶的管道来到餐
桌前。把管子转移到河岸旁,瞬间变成了
“鲑鱼大炮”,帮助鱼类进行迁徙,顺利地
通过水闸或水坝。可别小瞧它,短短 24
小时,就可以运送5万条鱼。当管子转移
到地下,又变成了非常便利的垃圾处理系
统,干净卫生,不会有异味流出。在医疗
领域中,更是帮忙传递病理样本的小
能手。
甲
乙
丙
第7题图
这些管道到底是什么,为什么能传输
物品呢?这是一种名为气动管道物流的
先进技术,该系统主要由运输罐、传输管
道和离心机组成,如图乙。离心机会在传
输管道内产生真空,如此一来,管子内外
就产生了气压差。发送端将物品放入传
输管道,通过气流产生的压力差,将物品
迅速输送到接收端。这一过程无需人工
干预,大大提高了物流运输的效率和准
确性。
(1)利用气动传输原理进行物料运输,大
大提高了运输效率,为人们提供了便利。
气动传输主要是利用了管道内外的 气
压差(或压力差) ,将物料输送到接
收端;
(2)图丙中的护士把“胶囊”一放上去,就
立刻被“吸”入了管道中,其原因是外界的
大气压强 大于 (选填“大于”“小于”
或“等于”)管道内的气压;
(3)生活中也有很多“吸入”的例子。使
用吸尘器“吸”灰尘时,灰尘是由于空气流
速越大,压强 越小 (选填“越大”或
“越小”)的缘故被“吸”入吸尘器的;
(4)
我们把上述气动传输原理中内外气压
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情况称之为“负压”。下列现象中有可能
处于“负压”状态的是 D 。
A.正在熬制中药的高压锅内
B.高空中飞行的飞机机舱内
C.充满气后的氧气罐内
D.人吸气时肺的内部
8.(2024云南16题4分)20世纪初,科学家
发现汞在温度降低至 -269℃时,电阻值
就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具
有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初
中知识,我们建立一个简易模型进行理
解,将导体的原子核与核外受到约束的电
子(能量较低而不能自由运动)组成“原子
实”,可类比成小球。原子实做着热运动,
穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表
现为导体对自由电子传导的阻碍,即电
阻。导体温度降至极低时,它们的热运动
都趋于消失,通电时自由电子就可以不受
阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低
温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,
某种导体在相当于260万倍标准大气压
的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低
温)也能发生超导现象。在这样极高的压
力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如
图所示,原子实仅能在很小的范围内做热
运动,几乎没有空间表现热运动,就像热
运动消失了一般。此时原子实堆垛间的
间隙就成为了稳定的自由电子通道。通
电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定
向移动,宏观上就显示出超导现象。
第8题图
常见输电过程中,约7%的电能因导
线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材
料,就可大大减少由于电阻引发的电能损
耗。2021年12月,世界首条35千伏公里
级液氮超导输电线工程在上海投运,实现
了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和 高
压 。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的
热运动 都趋于消失,通电时自由电子
在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了 原子实 的热运
动,通电时自由电子在原子实间隙中定向
移动所受到的阻碍为零,发生高压超导
现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电
线缆,这样可以减少电能由于 电阻 引
发的电能损耗。
9.(2024盐城改编)如图甲是小区大门口常
见的一种智能道闸,它由车辆识别系统、
闸机和地感系统三部分组成。道闸的横
杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。
当车辆靠近道闸时,摄像头采集到车
辆信息,与系统内已有信息进行比对,给
闸机的电动机发出是否放行指令。或由
管理员通过遥控器控制是否放行。车辆
放行后,进入地感线圈区域时,路面下的
线圈中电流发生变化,这个变化信号通过
检测器传给闸机,横杆不会落下。
为让横杆平稳起落,需给电动机进行
减速,减速系统内部结构如图乙所示,首
先电动机通过转轴末端的单头蜗杆 A(相
当于齿数为1的齿轮)带动蜗轮B实现第
一次减速;接着与蜗轮同轴的齿轮C再带
动与之啮合的齿轮 D,实现第二次减速,
横杆通过连杆实现起降。
减速比是描述
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减速程度的参数,减速比越高,减速效果
越好。
为了提高横杆的转动效果,通常还在
闸机箱体内连杆末端一侧,安装弹簧辅助
电动机工作。
第9题图
(1)以下的材料中最适合用作道闸横杆的
是 C 。
A.铁质材料 B.泡沫材料
C.铝合金材料 D.玻璃材料
(2)闸机中的遥控接收器和电动机是
串联 (选填“串联”或“并联”)的。
(3)车辆进入时,为了避免被横杆砸伤,地
感线圈安装的大致位置是 C 。
A.横杆下方区域
B.道闸外面5m处
C.道闸里面5m处
(4)道闸起杆时间过长,请你针对此现象
提出合理的改进措施: 更换具有更高减
速比(或更高转速) 的电动机。
10.(2024烟台改编)2024年5月3日,嫦娥
六号月球探测器英勇出征,开启世界首
次月球背面采样之旅,将人类探月推向
前所未有的高度。
为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”,
科学家研制出冲击电机、加载电机和整
形电机,在电机体重变轻的同时,大幅增
加力矩,助力推动钻头前进,为“挖土”提
供动力。月球背面的环境条件十分恶
劣,温差大、辐射强等因素给任务执行带
来极大的困难。支撑探测器工作的主要
能源来自太阳能,因此太阳电池阵的稳
定性能至关重要。
由于月球始终有一面背对地球,当
月球探测器降落在月球背面后,因为它
的信号沿直线传播,不能拐弯,只能向着
远离地球的方向传输,所以无法直接实
现与地球的测控通信和数据传输,地面
指挥和实时通信面临巨大困难。2024年
3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决
这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号
携带了一个口径4.2米的天线———星载
大型可展开天线。这个天线像一把大
伞,发射时收起,入轨后展开。伞面十分
精巧,是用直径不到发丝四分之一的钼
丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看
上去金光灿灿的,这样做能增强天线的
通信性能,降低能耗;延长卫星的使用寿
命。它一边接收、传输来自地球的信号,
一边接收、传输来自月球背面的信号。
为月球背面的探测器和地球之间架起通
信天桥。
(1)如图,搭载鹊桥二号中继星的长征八
号运载火箭发射升空过程中,火箭获得
的动力来自 A (选填“A”或“B”);
第10题图
A.向下喷出的高温高压燃气
B.火箭下方的空气
(2)嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉
及到的能量转化是太阳能→化学能→
电能 → 机械能 ;
(3)鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球
背面的探测活动起到的作用: 为月球
背面的探测器和地球之间架起通信天
桥
。
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书
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(4)近视 (5)小一些
4.(1)秒表 烧杯 (2)液化 (3)96
(4)保持不变 98 小于 (5)盐水
5.(1)匀速 (2)1、2(或3、4或5、6) 橡胶 (3)1、3、5
(或2、4、6) 不同 (4)塑料 橡胶 (5)小
6.(1)右 (2)34.0 40 (3)2000
7.(1)62.4 1.02 (2)偏大 ②③①④
8.(1)薄 (2)相平 不漏气 (3)①1、2、3(或4、5、6)
②密度 ③1.5 (4)各个方向 (5)变小
9.[证据]4.0 [解释](1)2 (2)无关 (3)控制变量
法 (4)不变 深度 (5)能 (6)=
10.(1)静止 (2)10 钩码对杠杆的拉力 (3)①③
11.(1)如答图所示 左 保护电路 (2)电阻R断路
(3)2.0 正比 5 (4)1.5 2V~3V
第11(1)题答图
12.(1)断开 电阻Rx断路 (2)0.5 5 25 (3)变小
(4)减小误差 B
13.(1)串 (2)滑动变阻器滑片 0.12 (3)B (4)减
小 增大 减小 (5)温度
14.(1)无 (2)切割磁感线 导体运动的方向 (3)不
同 电流计的指针偏转情况 (4)丙 机械能
(5)电源
题型五 第21题设计性实验题
1.拿起橡皮锤用大小不同的力敲击音叉,观察乒乓球弹
起的幅度 乒乓球弹起的幅度不同
2.把烧杯放入冰箱中,将振动器启动后放入其中一个烧
杯中 两个烧杯中水的凝固点不同
3.将两杯混合液体同时放入同一冰柜进行冷冻 酒精含
量高的混合液开始凝固时的温度较低
4.将两个烧杯分别放在天平的两个托盘上,接着通过加
减砝码并移动游码,使天平再次平衡 经过一段时间
后,天平不平衡
5.用滴管在两块玻璃片上滴上等量的水,并使它们的表
面积不同,将它们放在同样的环境中 相同时间后两
块玻璃片上剩余的水量不同
6.将接在充气管的软管拔下,然后对打气筒快速打气
筒壁变热
7.在两个完全相同的烧杯中倒入等质量的水,分别将质
量相同材质不同的两块布分别放入两个烧杯中让水
浸透,然后将两块布分别取出 放棉布的烧杯中剩余
的水量少于放涤纶的烧杯中剩余的水量
8.将两个乒乓球从相同高度处静止释放,观察乒乓球弹
起的高度 无缝乒乓球弹起的高度更大
9.将小球A系在细绳的一端并让小球从某一高度自由下
落,同时用秒表记录小球来回摆动20次所用的时间
tA,然后让小球B从同一高度自由下落,同时用秒表记
录小球来回摆动20次所用的时间tB;最后让小球C从
同一高度自由下落,同时用秒表记录小球来回摆动20
次所用的时间tC tA=tB=tC
10.逐渐增大对横杆的扭转力,测量扭转角θ的变化 测
得扭转角θ逐渐变大
11.将热水倒入瓶中充分摇晃,把水倒出后,将瓶子水平
放置,然后再用去皮的熟鸡蛋堵住瓶口 鸡蛋被
“吞”进瓶中
12.调节风扇挡位改变电风扇的转速,然后观察轻杆与竖
直方向的夹角大小 风扇转速越快,轻杆与竖直方向
的夹角越大,或者风扇转速越小,夹角越小
13.提起A物体从水面上方某一位置自由释放,记录下水
花溅起的最大高度 h1,提起 B物体在与 A相同的高
度自由释放,然后记录下水花溅起的最大高度h2 h2
>h1
14.把大小相同的铜片和锌片分别插入质量不同的柠檬
(或者质量不同的橙子)中,并控制金属片间的距离
和金属片插入水果深度相同,然后用电压表测出水
果电池两端的电压 观察到不同质量的柠檬(或者
不同质量的橙子)做成的水果电池两端的电压不同
15.将已做防水处理的热敏电阻R2先后然后浸没在温度
t1、t2和t3的水中,闭合开关,分别读出对应电流表 A
的示数I1、I2和I3 I1<I2<I3
16.把螺线管用导线连接在电源上,用细绳把连接的螺线
管悬挂起来,闭合开关,待螺线管稳定后,断开开关,
把螺线管旋转,再次闭合开关,重复几次 通电的螺
线管最后会稳定在南北方向
题型六 第16题短文阅读类填空题
1.(1)水声通信 (2)超声波 信息
(3)精准高效(合理即可)
2.(1)一定不 (2)熔化(或汽化或升华) (3)3.84×
105 平面镜
3.(1)正午时表影 (2)铅垂线 (3)增加圭表的高度、
在圭表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原
理确定梁影中心的位置(合理即可) (4)冬至
4.(1)内 机械 (2)空气 (3)C
5.(1)cm (2)5×10-4J (3)远离 (4)电磁
6.(1)汽化 磁悬浮列车 (2)液氮 (3)B
7.(1)气压差(或压力差) (2)大于 (3)越小 (4)D
8.(1)高压 (2)热运动 (3)原子实 (4)电阻
9.(1)C (2)串联 (3)C (4)更换具有更高减速比
(或更高转速)的电动机
10.(1)A (2)电能 机械能 (3)为月球背面的探测
器和地球之间架起通信天桥
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