2025年中考物理寒假专题提升：粒子和宇宙

2025年中考物理寒假专题提升：粒子和宇宙 一、单选题 1．据中国石化官方公众号2022年10月13日消息，上海石化研发生产的大丝束碳纤维，是我国 自主研发生产的一种碳纤维产品，质量达到国际先进水平。其密度是钢的四分之一，强度是钢的 7~9倍，碳纤维制品相对于同体积的其他金属材质具有强度大、硬度高、质量轻的特点，它不适合于制作（　　） A．羽毛球拍 B．打夯重锤 C．钓鱼竿 D．航空器部件 2．下列现象中，发生的能量转化属于机械能转化为内能的是（　　） A．冰块在橙汁中熔化 B．刀在磨石上摩擦后温度升高 C．汽油机的做功冲程 D．灯泡通电后发光 3．下列对能量转化与守恒分析错误的是(  　) A．水电站主要将机械能转化为电能 B．由能量守恒定律可知,永动机总是不可以制造成功的 C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能 D．由能量守恒定律可知,滑轮组的机械效率可以达到100% 4．下列能源属于不可再生能源的是（　　） A．风能 B．水能 C．太阳能 D．石油 5．下列关于能源、信息和材料的说法中不正确的是（　　） A．化石能源属于一次、不可再生能源，我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接受的太阳能 B．太阳能是由太阳内部热核反应释放出的能量，故太阳能是不可再生能源 C．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响 D．光纤通信是激光利用了光的反射原理来传递信息的 6．“跨越时空，漫游地球”离不开电磁波和能源，下列相关认识，错误的是（　　） A．“嫦娥四号”探测器能从月球上发回月背的影像图，说明电磁波能在真空中传播 B．我国5G技术世界领先，该技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波 C．太阳是人类的“能源之母”，太阳能属于可再生能源 D．核电站是利用核聚变时产生的核能来发电的 7．关于能源、信息与材料，下列说法正确的是（    ） A．核电站是利用核裂变释放的能量发电的 B．可见光不是电磁波，但它们在真空中的传播速度相同 C．煤、太阳能、天然气都是可再生能源 D．电热器的发热管若用超导材料制作，热效率会更高 二、填空题 8．如图所示，太阳能路灯的灯杆顶端有一块面积为0.5m2的太阳能电池板，它能将太阳能转化为 ，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚LED灯照明。中午，太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J。某天中午太阳光辐射到该太阳能电池板1h的能量相当于完全燃烧 kg的煤放出的热量。（煤的热值为3.0×107J/kg） 9．“玉不琢，不成器”是《三字经》中的经典名句。雕刻刀能够雕刻玉石，说明刻刀的硬度比玉石的硬度 ；室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不会断裂，这表明纳米铜具有较好的 。 10．由金属杆组成如图所示的导轨，其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，与倾斜放置的导轨ABCD平滑且固定连接．将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦，因为 （从能量转化的角度简述理由），所以ab棒在水平导轨上的运动情况是 （选填“加速”、“减速”或“匀速”）． 11．PM2. 5是指大气中直径小于或等于2. 5μm的 颗粒物，也称为可人肺颗粒物，对人体健康和 大气环境质量的影响较大. 根据所学知识，判断PM2. 5 (选填“是”或“不是”)分子. 12．如图所示，中国“人造太阳”﹣﹣大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 （填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 ，从而获得上亿度的高温。 三、实验题 13．在研究冰的熔化特点实验中： （1）某同学用“水浴法”进行该实验，装置如图1，这种加热方式的优点是 。加热过程中，热量从石棉网传递给烧杯，烧杯不能将热量传递给石棉网，说明能量的转移具有 性； （2）利用酒精灯持续加热，且在此过程中单位时间内试管中的物质吸收的热量恒定，某同学绘制了温度计示数与时间的关系图像如图2所示。则水的比热容 冰的比热容（选填“>”、“=”或“<”）。BC过程中，试管中的物质内能 ，总体积 。物质在DE段 （选填“能”或“不能”）沸腾。 四、简答题 14．小玲有个困惑的问题：电能是可再生能源还是不可再生能源？她查了好几本书也没查到？请你告诉她怎么看待这个问题。 15．科普阅读题 2016年4月6日凌晨1点38分，“实践十号”卫星成功升空．这是空间科学战略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星，也是中国第一个专用的微重力实验卫星． 平时我们感觉到自己有多重时，这种感觉来自支持力．如果失去支持，我们就将失去对重力的感觉．例如，一个人从高处坠落，在坠落的过程中，因为失去了支持，所以此人将体验到类似太空中才有的失重．但是，失重环境中物体的重力却仍然存在． 要想造出失重的环境，可以让物体自由坠落，如自由坠落的电梯、飞机等．不过这只能带来短暂的失重，而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境，这些家伙在不停地坠落，却又一直没有掉落到地面，这真是好极了！ 那么问题来了，太空不都是失重环境吗？这个微重力又是怎么回事？ 微重力就是微小的重力吗？显然不是！ 我们平常说的重力是由地球引力产生的，所以不少人会误认为，人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远，因此地球对它们的引力很小，所以叫做微重力．这是不对的． 根据G=mg，同一个物体我们常用g来衡量重力的大小．距离地球越远，g就越小，然而，就算是在距离地面200km的高度也没有降多少，大约为0.94g，而在1000km的高度为0.75g．也就是说，一个物体在地面重100N，到了1000km高度，依然受到75N的重力．国际空间站离地球的距离不超过420km，因此，它受到的地球引力并没有减少多少．因此，如果我们把“微重力”理解为微小的重力，或者是微小的地球引力，肯定是不对的．只有当距离地球很遥远时，才会出现地球引力很小的情况． 那么，大众媒体所说的微重力又是怎么回事呢？ 通常我们说的微重力环境，它其实跟地球引力的关系不是那么大，因为它主要是由其它外在因素造成的，如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在航天器内的走动，以及重力梯度等等． 要想获得微重力环境，最好的当然是大型空间站，但它们通常都很贵．而微重力落塔的微重力持续时间太短．中科院微重力实验室的百米微重力实验落塔，自由下落提供的微重力环境只能持续约3.6s，而且每天只能进行2次实验． 相比之下，“实践十号”卫星的条件就好得多．它使用化学电池供电，因为无人而且任务时间相对短，就不需要考虑对接和人类活动等等干扰；又因为使用化学电池，所以不需要展开太阳翼．此外，它作为返回式卫星还有一个优点；机动性很高．可以说，以返回式卫星为基础的“实践十号”科学卫星，不只是未来空间站的补充，更有不可替代的作用． 同学们也许知道在失重环境中，水滴是一个近乎完美的球体．还有许多诸如此类在太空环境中所表现出来的不同于地面上的现象，因此，在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究，显得非常有意义． （1）失重状态下的人造地球卫星 （选填“受到”或“不受”）重力． （2）一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为 N． （3）“实践十号”微重力水平为10﹣6g，空间站的微重力水平一般为10﹣3g． （选填“实践十号”或“空间站”）的微重力环境更好． （4）请你猜测一种在微重力环境下的实验研究： ． 16．原子、原子核、电子、中子、质子，它们之间有什么关系？哪些是不带电的？哪些是带电的？带的是哪种电？ 17．开展物理实践活动能使我们将课内学习和课外学习相结合，更好地培养我们的创新精神和实践能力。请根据你开展物理实践活动的情况，回答下列问题： （1）人类的一些活动可以造成城镇中的热岛效应，请你举出一个实例； （2）请你写出家里使用的主要两种能源的名称，并提出一条相应的节能措施。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B B D D B D A 1．B 【详解】A．碳纤维制品相对于同体积的其他金属材质强度大，质量轻，适合做羽毛球拍，故A不符合题意； B．打夯重锤需要质量大，碳纤维制品质量轻，不适合做打夯重锤，故B符合题意； C．碳纤维制品相对于同体积的其他金属材质强度大，质量轻，适合做钓鱼竿，故C不符合题意； D．航空器部件需要质量轻、硬度高的材料，碳纤维制品适合制作航空器部件，故D不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】A．冰块在橙汁中熔化，是内能从高温的橙汁传递给低温的冰，只是发生了内能的转移，故A不符合题意； B．刀在磨石上摩擦后温度升高，是摩擦生热，是机械能转化成内能，故B符合题意； C．在汽油机的做功冲程，汽油和空气的混合气体剧烈燃烧释放出的高温高压的气体，推动活塞运动做功，内能转化为机械能，故C不符合题意； D．灯泡通电后发光，是电能转化为光能和内能，故D不符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A、水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的，故A正确； B、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．永动机在工作时，一定有部分能量转化为其他形式的能，因此是不可能制造成功的，故B正确； C、太阳能热水器主要将太阳能转化为内能，使水的内能增加，温度升高，故C正确； D、机械效率是有用功跟总功的比值，因为使用任何机械都不可避免的要做额外功（如绳、滑轮的自重和机械之间内部摩擦），所以有用功总是小于总功，则机械效率总是小于100%，故D错误，符合题意． 4．D 【详解】AB．风能、水能可以在自然界中源源不断地得到，且在自然界中可以循环利用，属于可再生能源，故AB不符合题意； C． 太阳能取之不尽、用之不竭，属于可再生能源，故C不符合题意； D．石油属于化石类能源，是经过长期的地质演化而形成的，在短期内不可再生，是不可再生能源，故D符合题意。 故选D。 5．B 【详解】A．化石能源是指由远古时代的动植物在地壳中经过几亿年转化而来的燃料，包括石油、煤和天然气，故A正确，不符合题意； B．太阳能是由太阳内部热核反应释放出的能量，可以从太阳源源不断获得，为“一次能源”，同时也是可再生能源，故B错误； C．人类在耗用各种能源时，不可避免地会对环境造成影响，故C正确，不符合题意； D．激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，故光纤是利用电磁波在光纤中反射来传递信息的，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．电磁波在真空中也能传播，“嫦娥四号”探测器才能从月球上发回月背的影像图，故A正确，A不符合题意； B．第五代移动通信技术也是采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波，故B正确，B不符合题意； C．太阳能是一种清洁、无污染的新的可再生能源，故C正确，C不符合题意； D．目前所有建成的核电站都是利用核裂变时产生的核能来发电，故D错误，D符合题意。 故选D。 7．A 【详解】A．由于目前核聚变不可控，核电站是利用核裂变进行发电的，故A正确； B．可见光是电磁波家族中的一员，可见光与其他类型的电磁波在真空中传播速度相同，故B错误； C．煤、天然气不能够源源不断地从自然界获得或可重复利用，是不可再生能源；但太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，故C错误； D．超导体材料的电阻为零，由焦耳定律可知，超导材料通电时不会发热，因此不适合用来做电热器中的发热体，故D错误。 故选A。 8． 电能 0.09/9×10-2 【详解】[1]太阳能电池板是将照射在电池板上的太阳能转化为电能。 [2]由题意可知，1m2电池板在太阳照射1h时，吸收的光能为 由于该太阳能电池板为0.5m2，故照射1h时，吸收的光能为 由可得，煤的质量为 9． 大 延展性 【详解】[1]强度是指材料在外力的作用下抵抗破坏的能力，雕刻刀能够雕刻玉石，使玉石的其中一部分分离，说明刻刀的硬度比玉石的硬度更大。 [2]物体在外力作用下能够延伸成细丝而不断裂的性质叫严重性，室温下外形相同的纳米铜比普通铜可多拉长50倍而不断裂，这表明纳米铜这种材料具有较好的延展性。 10． 金属棒的动能不断转化为电能再转化为内能 减速 【详解】金属棒滑到水平导轨上后，金属棒做切割磁感线运动，产生感应电流，即动能转化为电能；由于导轨和金属棒有一定电阻，电流流过导轨和金属棒会产生热量，所以电能又转化为内能，导致金属棒的动能越来越小，最后动能为0，金属棒静止，所以金属棒做的是减速运动． 【点睛】金属棒在下滑过程中，重力势能转化为动能；滑到水平导轨上后，金属棒ab切割磁感线产生感应电流，即机械能转化为电能，由于导轨和金属棒有一定电阻，电流流过导轨和金属棒会产生热量，所以电能又转化为内能，金属棒的动能越来越小，最后为0． 11．不是 【详解】PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，2.5μm=2.5×10−6m，由此可知PM2.5颗粒比分子直径大得多，所以不是单个分子． 12． 聚变 内能 【详解】[1][2]东方超环的反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能，此过程中能量转化是，原子核能转化为内能。 13． 使物质受热均匀 方向 > 增加 变小 不能 【详解】（1）[1]图1中装置将需要加热的物质放入试管中，并用水进行加热，这样可以使加热物质受热更加均匀。 [2]能量转移具有方向性，加热过程中，热量从石棉网传递给烧杯，烧杯不能将热量传递给石棉网，说明能量的转移具有方向性。 （2）[3]由图像可以看出，AB段与CD段的倾斜程度不同，可知升高相同的温度，冰比水用的时间短，由Q=cmΔt，质量相同的水和冰，升高相同的温度，冰加热时间少，吸热少，故冰的比热容比水的比热容小。 [4][5]BC过程中，物质不断吸热，内能增加，冰逐渐熔化成水，总体积变小。 [6]BC过程中，烧杯内的水沸腾时温度保持不变，试管内的水虽达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾。 14．见解析 【详解】可再生能源和不可再生能源是针对于自然界中直接存在的能源，即一次能源而言的，而电能属于二次能源，二次能源是需要消耗一次能源而获得的能源，而一次能源有的是可再生能源，有的是不可再生能源，所以电能既不是可再生能源也不是不可再生能源，属于二次能源。 15． 受到 94 实践十号 进行新型材料的研究 【详解】(1)由材料可知，失重环境中物体的重力却仍然存在，所以失重状态下的人造地球卫星仍然受到重力； (2)一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为G′=0.94×100N=94N； (3)根据材料提供的信息可知，“实践十号”的微重力环境更好； (4)在失重或微重力环境下可以进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究，比如：进行新型材料的研究． 16．见详解 【详解】原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，其中原子和中子不带电，原子核和质子带正电，电子带负电。 17．（1）见解析；（2）见解析，见解析 【详解】（1）①绿色植物可以吸收二氧化碳和空气中的热量，城市的绿地比较少； ②空调、冰箱使用比较多，这些电器不断向外放出热量； ③机动车辆多，机动车辆在放出有害气体的同时，也向空气中放出了大量的热。 （2）家里主要使用的能源是电、煤、液化气、天然气等；节能措施：人走灯灭、关电器时同时拔掉电源等。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$