2025年中考物理二轮复习 专题07--科普阅读题

九年级下册中考二轮复习专题07--科普阅读题 学习建议： 联系实际与跨学科整合。例如“能源利用”需结合环保与工程实例。 学习方法： 1.案例积累：记忆教材中经典案例（如帕斯卡裂桶实验解释液体压强特性）。 2.学科交叉：用物理原理解释古诗（如“潭清疑水浅”涉及光的折射）或历史发明（如司南的磁现象）。 3.热点关联：关注科技新闻（如航天器失重环境）与物理知识的联系，拓展答题视角。 例题一： （2023•北京）请阅读《云中探秘问苍穹》并回答小题。 云中探秘问苍穹 苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源，水的降落滋润着地球万物。降水量的多少和降水在时间与空间的分布极大地影响着人们的生活。在一定时段内，从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地该时段内的降水量，单位为毫米（mm）。 如何预测某个区域的降水量呢？如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子（云中的小水滴或小冰晶）所能形成的水的总体积，再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例，利用体积和该区域面积之间的关系，就可以得到降水量了。 精准预报降水是一个世界难题，我国在轨气象卫星家族中的新成员——风云三号G星（如图所示）的出现，向解决这一难题迈出了一大步。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达，通过向大气发射无线电磁波信号，接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号，获取竖直方向不同高度层的降水结构信息；同时，利用雷达跨轨方向的扫描，实现对水平方向的降水探测。这就如同对大气降水进行“CT”扫描，最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息，如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度（即单位体积内降水粒子的数量）以及各种降水粒子的直径大小等。 风云三号G星云中探秘、叩问苍穹，助力我国在探索浩瀚宇宙的征程上，跑出加速度。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）风云三号G星搭载了我国首套 　空中雨量计　 ，即星载KU、KA双频主动降水测量雷达。 （2）降水粒子的数密度越大，则1m3内降水粒子的 　C　 越大。 A.质量 B.体积 C.数量 （3）假设探测到某云层的平均厚度为1000m，内部的降水粒子（可视为小水滴）分布均匀，数密度为6.25×109个/m3，每个降水粒子的体积均为4×10﹣15m3。若在12小时内，该云层中有80%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 　20　 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准（见表），可知此次降雨的种类为 　大雨　 。 表 各类雨的降水量标准： 种类 12小时降水量（mm） 小雨 小于5.0 中雨 5.0～14.9 大雨 15.0～29.9 暴雨 30.0～69.9 大暴雨 70.0～139.9 特大暴雨 140.0以上 【解答】解：（1）阅读材料可知：风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达； （2）降水粒子的数密度是指单位体积内降水粒子的数量，故选：C； （3）假设该云层对应区域面积为S，则该云层内部的降水粒子为：S×1000m×6.25×109个/m3， 该云层中降落为雨滴的降水粒子为：S×1000m×6.25×109个/m3×80%， 则雨滴的体积为：V＝S×1000m×6.25×109个/m3×80%×4×10﹣15m3 所以该云层对应区域的平均降水量：h1000m×6.25×109个/m3×80%×4×10﹣15m3＝0.02m＝20mm。 根据各类雨的降水量标准可知属于大雨。 故答案为：（1）空中雨量计；（2）C；（3）20；大雨。 例题二： （2024•北京）请阅读《宇宙灯塔——脉冲星》并回答问题。 宇宙灯塔——脉冲星 截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500m口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲星数量突破900颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。 “中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所示）。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），脉冲星便以此而得名。 脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（10﹣9Hz）引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 　脉冲信号　 ，脉冲星便以此而得名。 （2）脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 　极其稳定的自转周期　 。 （3）科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中①②的内容。 研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波 观测“设备” 人眼 中国天眼 探测工具 铁屑 ①　脉冲星　 可观测证据 铁屑有规则地排列 ②　脉冲信号发生变化　 推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在 【解答】解：（1）（1）电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号，脉冲星便以此而得名。 （2）脉冲星能够作为计时基准是因为它具有极其稳定的自转周期。部分脉冲星的自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。 （3）脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（10﹣9Hz）引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。 我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。 故答案为：（1）脉冲信号；（2）极其稳定的自转周期；（3）脉冲星；脉冲信号发生变化。 一．科普阅读题 1．（2024春•海州区校级期中）阅读短文回答问题： 石墨烯﹣﹣改变世界的神奇新材料 一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，密度仅为3mg/cm3（空气的密度为1.29kg/m3）。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池，如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。 （1）这种新材料 　 　 （选填“具有”或“不具有”）导电性； （2）最近研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的 　 　 ； A.导热性好 B.硬度大 C.透光性好 D.导电性强 （3）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不适合用来制成 　 　 ； A.输电线 B.冲击钻的钻头 C.隔热保温材料 D.电饭锅的锅胆 （4）科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度 　 　 （选填“大”或“小”）； （5）现有一个用“石墨烯”制成的球体，其中是空心的，经测量其体积为5dm3，质量为12g，则其空心部分的体积为 　 　 cm3。 2．（2024秋•皇姑区校级月考）阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenselD的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。 超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波传播中遇到障碍物时 　 　 （填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。 （2）SenseID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 　 　 的特点。 （3）SenseID是利用了超声波传递 　 　 的特性。 （4）SenselD系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 　 　 。 A.蝙蝠； B.蜘蛛； C.青蛙； D.猫。 （5）已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s，向海底垂直发射超声波，若6s后收到回声信号，则海底深度为 　 　 m。 （6）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是 　 　 （选填“图一”、“图二”、“图三”或“图四”）。 3．（2023秋•中山市期中）阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 材料一：蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍然像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①（选填“超声”或“次声”）波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 材料二：如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，拿一根细棒用相同的力依次敲打杯子，可以发现声音的②（“音调”或“响度”）和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。 材料三：许多年前，“马可波多”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音（人耳能听到声音的频率范围为20Hz﹣﹣20000Hz），频率较低，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而丧生。 材料四：气温影响着地面附近的空气状况，气温越高，地面附近空气变得越稀薄，声音在其中的传播速度越快，因而声速与气温有关。晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近的传播速度较上层快，所以地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。 问题： （1）请你将上面材料中①和②两处补上恰当的文字：①　 　 ，②　 　 。 （2）材料三中的亚声是指我们学过的　 　 （选填“超声波”或“次声波”）。 （3）从材料三中可以看出，人体内脏的固有频率大致低于　 　 Hz。 （4）赤日炎炎，在沙漠里即使相距不太远的人也难以听清对方的大声喊叫。从材料四中可以知道，其中一个主要原因是声音传播时向　 　 （上/下）拐弯。 （5）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声的传播路径向　 　 （上/下）拐弯。 4．（2024秋•韶关期末）阅读短文，回答文后的问题。 机器人的“眼睛” 很多机器人为了“看见”周围的物体，需要有自己的“眼睛”，例如家庭中的扫地机器人，工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”，其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后向各个方向反射，其中一束光通过接收透镜中心，照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d，当偏移值为L时，根据三角形的相似关系，可计其出红外传感器到障碍物的距离D。 （1）红外线属于 　 　 （选填“可见”或“不可见”）光； （2）红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生 　 　 （选填“漫反射”或“镜面反射”）；接收透镜对光线有 　 　 （选填“会聚”或“发散”）作用； （3）某品牌红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm，一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 　 　 cm；如果偏移值更大一些，说明红外传感器到障碍物的距离更 　 　 （选填“大”或“小”）。 （4）当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用 　 　 （选填“超声波”或“红外线”）感应器效果较好。 5．（2025•西城区校级模拟）请根据上述材料，回答下列问题： 探索星空之眼：开普勒式望远镜的奥秘 在人类探索宇宙的漫长征程中，望远镜无疑是最重要的工具之一，而开普勒式望远镜更是凭借其独特的光学设计，为我们打开了观测天体的新窗口。开普勒式望远镜的光学系统基于两个凸透镜，即物镜和目镜。物镜焦距较长，负责收集来自远处天体的光线，并将其会聚成一个倒立、缩小的实像。目镜焦距较短，它的作用是把物镜所成的实像放大，最终进入人眼的便是一个经过放大的虚像。 放大倍率是开普勒式望远镜的一个核心指标，它直观地反映了望远镜将远处物体“拉近”放大的能力。放大倍率＝物镜焦距÷目镜焦距，例如：一台物镜焦距为1000mm、目镜焦距为10mm的开普勒望远镜，其放大倍率就是100倍。这意味着通过它观测月球，月球看起来会比肉眼直接观测时大100倍，让我们能看清月球表面更多的环形山、平原等细节。 在使用开普勒式望远镜时，还有一个常常被提及的概念——最佳成像距离。由于光线在经过物镜折射、目镜放大的过程中遵循特定的光学路径，只有当被观测物体处于某个合适的距离范围时，才能在目镜端呈现出最清晰的图像。那么物镜和目镜的距离为多大时成像最大且最清晰呢？如图所示，当观察远处物体时，物镜将远处物体的像移近，且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时，实像越靠近目镜的焦点所成的像越大，视觉上的放大效果越佳。在理想状态下，物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和。但实际操作中，由于镜片制造工艺的细微差异、镜筒的机械精度以及温度、湿度等环境因素影响，可能需要使用者在这个理论距离基础上，进行小幅度的微调，以保证每次观测都能收获清晰、精准的图像。 开普勒式望远镜以其精妙的原理，赋予了人类探索宇宙微观与宏观细节的能力。无论是专业天文学家探寻星系演化，还是业余爱好者欣赏星空之美，都能借助这双“人造之眼”，在浩瀚宇宙中畅游，发现无尽的奥秘与惊喜，让我们与星辰大海的距离不再遥远。 （1）开普勒望远镜的物镜相当于　 　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），目镜相当于　 　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （2）某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm，目镜焦距为10cm，则这款望远镜的放大倍率为　 　 倍。观测星空时，物镜和目镜的最佳成像距离为　 　 cm。 6．（2024秋•普宁市期末）阅读短文，回答问题： 敦煌光热电站 2018年12月，我国首个百兆瓦级光热示范项目敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站，成功并网发电。电站场景及熔盐塔式光热发电原理如图所示。 敦煌熔盐塔式光热电站被称为“超级镜子发电站”，它由12000面“定日镜“围绕着一个260米高的吸热塔组成，每面镜子能追踪太阳把阳光反射到中间塔顶的吸热器上。吸热器中吸热材料是按60%硝酸钠与40%硝酸钾的体积比混合而成的工业二元盐，熔盐吸收镜子反射的热能后可升温至565℃成为液态熔盐储存在热罐里面，把液态热盐通过压力泵送到换热器，然后与水进行热交换，产生高温高压的蒸汽推动汽轮机做功，并带动发电机产生电能。 回答下列问题： （1）定日镜反射阳光的方式是属于 　 　 反射；12000面“定日镜“组成的镜场形成的反射场景，类似于 　 　 （选填“凸面镜”、“平面镜”或“凹面镜”）。 （2）熔盐吸热升温至565℃　 　 （填物态变化名称）为液态热盐，送到蒸汽发生器进行热交换后，温度降至290℃时类似于熔岩状物质送至低温罐存储。由此可判断565℃应高于硝酸钠和硝酸钾的 　 　 点。 （3）硝酸钠密度为2.30g/cm3、硝酸钾密度为2.10g/cm3，则敦煌光热电站吸热所用的二元盐的密度是 　 　 g/cm3；二元盐吸热后在某一温度下成为液态盐，体积增大了20%，则此温度下的液态盐密度为 　 　 g/cm3。 7．（2024秋•潮南区期末）阅读短文，回答问题。 如图所示，燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀，之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。热水器的技术参数如表，其中“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 适用燃气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 3.6m3/h 热水产出率 12L/min （1）热水器由家庭电路直接供电，正常工作时两端电压为 　 　 V；两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由 　 　 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制作，它们应 　 　 联在电路中； （2）某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为 　 　 J； （3）现实中，燃气完全燃烧产生热量有如图乙几种流向，请补充完整：　 　 ； （4）下列措施中能提高热水器加热效率的是 　 　 。 A.使水管中的进水量减小 B.提高进水口冷水的初温 C.加长热交换器中水管长度 D.采用热值更高的燃料 8．（2024秋•龙岗区月考）阅读短文，回答文后的问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。 图甲为C919客机使用的涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，空气首先进入发动机的进气道，由于飞机的速度是变化的，相同时间进入进气道的气体量会随着速度的增大而增大，为了使进入进气道的气体全部通过压气机，需要调节“可调管道”的通风口面积。空气流过压气机时，被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室后，空气与航空燃油在燃烧室燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮，最终从尾喷管喷出，产生强大动力。 涡轮喷气发动机其部分参数如表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推动效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推动功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。 热效率η 40% 推进效率η 60% 航空燃油热值q 5.0×107J/kg （1）涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机后内能 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”），这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮。此过程的能量转化相当于热机的 　 　 冲程，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的 　 　 。 （2）当飞机加速飞行时，应使可调管道的通风口面积 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反映燃气温度随时间而变化的是图 　 　 。 （4）涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h的过程中需要 　 　 kg的航空燃油。 9．（2024•苏州一模）阅读材料，回答问题 云雨戳冻：自然之舞 苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源。水以多种形态降落滋润着地球万物，霰是其中一种，它是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的不透明白色小冰粒。冻雨是过冷的雨水碰到地面物体后直接冻结，形成毛玻璃状（或透明）的坚硬冰层。 降水量的多少极大地影响着人们的生活。在一定时段内，从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地在该时段内的降水量。如何预测某个区域的降水量呢？科学家通过卫星遥感技术获得该区域正上方云层所含降水粒子（云中的小水滴或小冰晶）情况，再结合其他信息就可以得到降水量。 研究还发现在无风条件下，雨滴下落过程中所受阻力与雨滴速度平方成正比，即F阻＝kv2，其中k＝1×10﹣4N•s2/m2。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）霰的形成是物态变化中的 　 　 ，图中 　 　 （甲/乙）属于冻雨现象。 （2）某雨滴在竖直下落过程中的“速度一时间”图象如图丙所示，该雨滴质量为 　 　 g（g＝10N/kg）。 （3）可用如下方法来估算某地在某段时间内的降水量：设想构成云层的所有雨滴均相同并且下落过程中质量不损失，落地前匀速运动的速度为v，密度为ρ，结合云层如下信息：降雨前云层内雨滴的平均数密度n（单位体积内雨滴的数量），云层的 　 　 为b（指出是哪一个几何尺寸），该时段内降落到地面雨滴数占云层中雨滴数的比例η，从而计算出平均降水量h＝　 　 （结果用字母表示）。 10．（2024秋•城阳区校级月考）阅读材料，回答问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k（t物﹣t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。 （1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 　 　 。 （2）一个物体的温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 　 　 。 （3）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯敞开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 　 　 J/（kg•℃）。 11．（2025•苏州模拟）阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。如图甲，某飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功：辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定，当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表： 发动机最大输出功率 5×105W 辅助功的功率 5×104W 发动机内的燃油热值 5×107J/kg 发动机的效率 40% （1）发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。图丙为四冲程汽油机的 　 　 冲程的示意图，若该四冲程汽油机每秒钟做功20次，则汽油机的飞轮转速为 　 　 r/min。 （2）下列关于飞艇的说法中，正确的是 　 　 。 A.飞艇匀速下降过程中，重力不做功 B.飞艇匀速上升过程中，浮力不做功 C.飞艇上升遇冷空气降温，内能增大 D.飞艇匀速下降过程中，机械能减小 （3）如图丁是飞艇上的平衡警示局部电路图，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动，当飞艇水平时，M在a、b中间，当飞艇严重左倾时红灯亮；当飞艇严重右倾时绿灯亮。请根据要求补全电路图。 （4）飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1：W2＝ 　 　 。 （5）飞艇以5m/s的速度水平匀速直线飞行时，若发动机内消耗了6.25kg燃油，则完全燃烧6.25kg燃油放出的热量为 　 　 J，该过程中飞艇的飞行距离为 　 　 km。 12．（2025•广东模拟） 探索深海世界的神秘使者——“蛟龙号”载人潜水器 “蛟龙号”载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，最大下潜深度达到了7020米。图甲为“蛟龙号”内自带的矿石密度检测装置简化电路图。电源电压为6V，R0为定值电阻，R阻值随弹簧拉力F变化关系如图乙所示。“蛟龙号”潜入100m深的海底取得矿石样品M，用密度检测装置对其测量，系统自动将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态，随后打开阀门T，水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中，电流表示数变化值为0.2A。 （1）“蛟龙号”载人潜水器下潜至100m深时，其受到海水的压强为 　 　 。（假设海水密度与水相同） （2）定值电阻R0的阻值是 　 　 。（弹簧电阻忽略不计） （3）矿石M的质量为 　 　 ，当水深达到h2时受到的浮力为 　 　 ，矿石M的密度是 　 　 kg/m3。（矿石M不吸水，g取10N/kg） （4）当水深分别为h1和h2时，R的功率的差值为 　 　 W。 13．（2024•东莞市校级二模）阅读短文，回答问题。 如图甲，国产某品牌油电混合动力汽车，其工作原理如图乙所示。当它以60km/h的速度沿水平公路匀速行驶30min的过程中，燃烧了3kg燃油，发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量为7.5×107J，其中60%的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为5×107J。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为5×107J/kg。若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后，根据汽车通过路程s时，所对应的动能Ek，作出Ek﹣s图象如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。 （1）汽车上坡时，将挡位切换为低速挡，以减小行驶的速度，这样做的目的是 　 　 ； A.增大能耗效率 B.省电 C.减小摩擦力 D.增大爬坡的牵引力 （2）如图丁是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，下列关于该汽车说法错误的是 　 　 ； A.蓄电池充电时，电能转化为化学能 B.定值电阻R0的作用起到保护电路的作用 C.油量表实质是电压表改装而成的 D.加油的过程中，油量表的示数变大 （3）该油电混合动力汽车以60km/h的速度匀速行驶30min时，完全燃烧3kg燃油产生的热量为 　 　 J，受到的阻力为 　 　 N，发动机的效率为 　 　 %（保留一位小数）。 （4）由图丙可知，表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 　 　 （选填“①”或“②”）。 14．（2024•中山市二模）阅读短文，完成填空。 电磁继电器与扫地机器人 某智能扫地机器人（如图1）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图2为其部分工作原理图，指示灯电阻为10Ω，定值电阻R0＝12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图3所示。下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）： 工作电路电压 电池总容量 额定功率 工作噪音 控制电路电压 12伏 2.5Ah（安时） 30瓦 ＜50dB（分贝） 4.5V （1）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电磁铁磁性 　 　 （选填“增强”、“不变”或“减弱”），动触点B将与 　 　 （选填“A”或“C”）触头接触，此时工作电路中的电流为 　 　 A。 （2）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为3cd时电动机开始工作，即是电压表示数等于 　 　 V时，电动机开始工作。 （3）当剩余电量减为电池总容量的10%时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为 　 　 J；在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作 　 　 小时。 15．（2024•南通三模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践活动——“自制豆芽机”项目化学习 豆芽发芽需要适宜的温度和湿度，如图甲所示。学习小组围绕这两个主题，开展“自制豆芽机”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】图乙是小组成员完成的设计草图，主要内容包括发育盘、控温装置和淋水系统．控温装置的设计如图丙（A）所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R3是滑动变阻器，R0为热敏电阻（置于发育盒内），R1、R2为电热丝，淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流速度控制发育盘中积水量。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试，配件的具体参数如下：控制干电池E的电压为6V，R0阻值随温度t变化图像如图丙（B）所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于10mA时被吸下；受控电路中R2＝2R1。如图丁（A）所示为控制水泵喷水断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丁（B）所示的周期性变化的电压UAB，定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，水泵喷口流量指水泵单位时间内喷出水的体积。 【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。 （1）图甲装置所培育的豆芽在阳光下呈现绿色，是因为 　 　 （选填“反射”或“吸收”）绿光；豆芽有一种淡雅清香的味道，说明分子处在 　 　 中。 （2）关于自制豆芽机，下列说法不正确的是 　 　 。 A.盖上开孔是为了为种子萌发提供氧气 B.水泵抽水是利用大气压作用将水压入泵内 C.水在管道中上升是由于受到惯性作用 D.水向下滴落时，重力势能转化为动能 （3）若水泵喷口在20s流出的水的体积为24cm3，则对应的流量为 　 　 m3/s，水泵每秒喷出水的质量为 　 　 kg。 （4）图丙控温装置受控电路中，加热与保温功率之比为 　 　 ，若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现25℃自动控温，则控制电路中R3的最大阻值为 　 　 Ω；干电池E用久了，会导致发育盒内温度 　 　 （选填“偏高”或“偏低”）。 （5）当图丁（A）中UAB＜5V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥5V时，UD保持5V不变．当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水．则t＝3s时电阻R的电功率为 　 　 W；该电路工作3min，喷水时间共为 　 　 s。 九年级下册中考二轮复习专题07--科普阅读题--北师大版初中物理2024-2025学年度 参考答案与试题解析 一．科普阅读题（共15小题） 1．（2024春•海州区校级期中）阅读短文回答问题： 石墨烯﹣﹣改变世界的神奇新材料 一片碳，看似普通，厚度为单个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，密度仅为3mg/cm3（空气的密度为1.29kg/m3）。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池，如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。 （1）这种新材料 　具有　 （选填“具有”或“不具有”）导电性； （2）最近研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的 　A　 ； A.导热性好 B.硬度大 C.透光性好 D.导电性强 （3）根据石墨烯的性质，你认为石墨烯不适合用来制成 　C　 ； A.输电线 B.冲击钻的钻头 C.隔热保温材料 D.电饭锅的锅胆 （4）科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度 　大　 （选填“大”或“小”）； （5）现有一个用“石墨烯”制成的球体，其中是空心的，经测量其体积为5dm3，质量为12g，则其空心部分的体积为 　1000　 cm3。 【解答】解：（1）石墨烯是作为电导体，它有着和铜一样出色的导电性可得，石墨烯具有导电性。 （2）交替散热通道，说明导热性好，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）A．石墨烯具有导电性，可以用来制成输电线，故A不符合题意； B．石墨烯和其他材料混合，可以用来制造防弹衣，所以该材料具有较高的硬度，可以用来制造冲击钻的钻头，故B不符合题意； CD．石墨烯比目前任何其他材料的导热效果都好，所以不适合用来制造保温材料，但电饭锅的锅胆要求导热性好，可以用来制成电饭锅的锅胆，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 （4）空气的密度为1.29kg/m3＝0.00129g/cm3，石墨烯的密度为3mg/cm3＝0.003g/cm3，所以石墨烯的密度大于空气密度。 （5）由题意可得，12g的石墨烯的体积为 ； 则空心部分体积为 。 故答案为：（1）具有；（2）A；（3）C；（4）大；（4）1000。 2．（2024秋•皇姑区校级月考）阅读短文，回答问题。 超声波指纹识别技术传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenselD的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。 与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。 超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。 （1）超声波传播中遇到障碍物时 　会　 （填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。 （2）SenseID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 　较强的穿透能力　 的特点。 （3）SenseID是利用了超声波传递 　信息　 的特性。 （4）SenselD系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物 　A　 。 A.蝙蝠； B.蜘蛛； C.青蛙； D.猫。 （5）已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s，向海底垂直发射超声波，若6s后收到回声信号，则海底深度为 　4500　 m。 （6）放大手指局部，表面是凸凹不平的。图甲是超声波指纹识别系统，手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是 　图一　 （选填“图一”、“图二”、“图三”或“图四”）。 【解答】（1）超声波传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声，应用为超声测距。 （2）SenseID系统能置于手机内部，可以让超声波透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。 （3）声音能够传递信息和能量，SenseID是利用了超声波传递信息的特性。 （4）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波。故选A。 （5）6s是超声波往返的时间，所以海底深度为： （6）超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，观察图形，手指与手机的距离，结合题干测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms，所以该处指纹的大致形状是图一。 故答案为：（1）会；（2）较强的穿透能力；（3）信息；（4）A；（5）4500；（6）图一。 3．（2023秋•中山市期中）阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 材料一：蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍然像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①（选填“超声”或“次声”）波，靠这种波的回声来确定目标和距离。 材料二：如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，拿一根细棒用相同的力依次敲打杯子，可以发现声音的②（“音调”或“响度”）和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。 材料三：许多年前，“马可波多”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之谜”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音（人耳能听到声音的频率范围为20Hz﹣﹣20000Hz），频率较低，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而丧生。 材料四：气温影响着地面附近的空气状况，气温越高，地面附近空气变得越稀薄，声音在其中的传播速度越快，因而声速与气温有关。晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近的传播速度较上层快，所以地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。 问题： （1）请你将上面材料中①和②两处补上恰当的文字：①　超声　 ，②　音调　 。 （2）材料三中的亚声是指我们学过的　次声波　 （选填“超声波”或“次声波”）。 （3）从材料三中可以看出，人体内脏的固有频率大致低于　20　 Hz。 （4）赤日炎炎，在沙漠里即使相距不太远的人也难以听清对方的大声喊叫。从材料四中可以知道，其中一个主要原因是声音传播时向　上　 （上/下）拐弯。 （5）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声的传播路径向　下　 （上/下）拐弯。 【解答】解：（1）蝙蝠是利用超声波进行探测信息和定位，所以①应是：超声波。 用一根细棒依次敲打杯子，杯子中的水量不同，杯子与水振动的快慢不同，杯子与水的振动产生的声音音调不同，所以②应是：音调 （2）频率低于20Hz的声波叫次声波，所以亚声是指我们学过的次声波。 （3）只有当两个物体的振动频率相同时才能产生共振现象，亚声波的振动频率低于20Hz，所以人体内脏的固有频率大致是20Hz左右。 （4）声音传播时会向上拐弯。因为地表附近的气温较上层的气温高，声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径，所以人的说话声会拐向高空，其结果就是相距不太远的人也听不清对方的喊叫声了。 （5）深夜空气温度较地表温度高，即寺内温度高而枫桥河畔的温度较低。由于声音在空气中传播时总爱拣温度低的路径，所以寺内的钟声会偏向地表，沿地表传向数里外的枫桥河畔。 故答案为：（1）①超声、②音调；（2）次声波；（3）20；（4）上、下。 4．（2024秋•韶关期末）阅读短文，回答文后的问题。 机器人的“眼睛” 很多机器人为了“看见”周围的物体，需要有自己的“眼睛”，例如家庭中的扫地机器人，工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”，其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后向各个方向反射，其中一束光通过接收透镜中心，照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d，当偏移值为L时，根据三角形的相似关系，可计其出红外传感器到障碍物的距离D。 （1）红外线属于 　不可见　 （选填“可见”或“不可见”）光； （2）红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生 　漫反射　 （选填“漫反射”或“镜面反射”）；接收透镜对光线有 　会聚　 （选填“会聚”或“发散”）作用； （3）某品牌红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm，一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 　110　 cm；如果偏移值更大一些，说明红外传感器到障碍物的距离更 　小　 （选填“大”或“小”）。 （4）当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用 　超声波　 （选填“超声波”或“红外线”）感应器效果较好。 【解答】解：（1）人眼看不到红外线，红外线属于不可见光； （2）红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后向各个方向反射，所以发生的是漫反射； 由图可知，接收透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用； （3）一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm，一次测量时偏移值为2cm，此时红外传感器到障碍物的距离为：D110cm； 如果偏移值更大一些，根据Df可知，红外传感器到障碍物的距离更小。 （4）当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，红外线将直接穿过而没有回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好。 故答案为：（1）不可见；（2）漫反射；会聚；（3）110；小；（4）超声波。 5．（2025•西城区校级模拟）请根据上述材料，回答下列问题： 探索星空之眼：开普勒式望远镜的奥秘 在人类探索宇宙的漫长征程中，望远镜无疑是最重要的工具之一，而开普勒式望远镜更是凭借其独特的光学设计，为我们打开了观测天体的新窗口。开普勒式望远镜的光学系统基于两个凸透镜，即物镜和目镜。物镜焦距较长，负责收集来自远处天体的光线，并将其会聚成一个倒立、缩小的实像。目镜焦距较短，它的作用是把物镜所成的实像放大，最终进入人眼的便是一个经过放大的虚像。 放大倍率是开普勒式望远镜的一个核心指标，它直观地反映了望远镜将远处物体“拉近”放大的能力。放大倍率＝物镜焦距÷目镜焦距，例如：一台物镜焦距为1000mm、目镜焦距为10mm的开普勒望远镜，其放大倍率就是100倍。这意味着通过它观测月球，月球看起来会比肉眼直接观测时大100倍，让我们能看清月球表面更多的环形山、平原等细节。 在使用开普勒式望远镜时，还有一个常常被提及的概念——最佳成像距离。由于光线在经过物镜折射、目镜放大的过程中遵循特定的光学路径，只有当被观测物体处于某个合适的距离范围时，才能在目镜端呈现出最清晰的图像。那么物镜和目镜的距离为多大时成像最大且最清晰呢？如图所示，当观察远处物体时，物镜将远处物体的像移近，且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时，实像越靠近目镜的焦点所成的像越大，视觉上的放大效果越佳。在理想状态下，物镜与目镜之间的距离大致等于物镜焦距与目镜焦距之和。但实际操作中，由于镜片制造工艺的细微差异、镜筒的机械精度以及温度、湿度等环境因素影响，可能需要使用者在这个理论距离基础上，进行小幅度的微调，以保证每次观测都能收获清晰、精准的图像。 开普勒式望远镜以其精妙的原理，赋予了人类探索宇宙微观与宏观细节的能力。无论是专业天文学家探寻星系演化，还是业余爱好者欣赏星空之美，都能借助这双“人造之眼”，在浩瀚宇宙中畅游，发现无尽的奥秘与惊喜，让我们与星辰大海的距离不再遥远。 （1）开普勒望远镜的物镜相当于　照相机　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），目镜相当于　放大镜　 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （2）某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm，目镜焦距为10cm，则这款望远镜的放大倍率为　5　 倍。观测星空时，物镜和目镜的最佳成像距离为　60　 cm。 【解答】解：（1）开普勒望远镜是由两组凸透镜组成的。物镜相当于一个照相机，能成一个倒立、缩小的实像；目镜相当于一个放大镜，能成一个正立、放大的虚像。因此，我们看到的是倒立的虚像。 （2）某款开普勒式望远镜的物镜焦距为50cm，目镜焦距为10cm，则这款望远镜的放大倍率为 ； 观测星空时，物镜和目镜的最佳成像距离为个距离是物镜和目镜之间的距离，为50cm+10cm＝60cm。 故答案为：（1）照相机；放大镜；（2）5；60。 6．（2024秋•普宁市期末）阅读短文，回答问题： 敦煌光热电站 2018年12月，我国首个百兆瓦级光热示范项目敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站，成功并网发电。电站场景及熔盐塔式光热发电原理如图所示。 敦煌熔盐塔式光热电站被称为“超级镜子发电站”，它由12000面“定日镜“围绕着一个260米高的吸热塔组成，每面镜子能追踪太阳把阳光反射到中间塔顶的吸热器上。吸热器中吸热材料是按60%硝酸钠与40%硝酸钾的体积比混合而成的工业二元盐，熔盐吸收镜子反射的热能后可升温至565℃成为液态熔盐储存在热罐里面，把液态热盐通过压力泵送到换热器，然后与水进行热交换，产生高温高压的蒸汽推动汽轮机做功，并带动发电机产生电能。 回答下列问题： （1）定日镜反射阳光的方式是属于 　镜面　 反射；12000面“定日镜“组成的镜场形成的反射场景，类似于 　凹面镜　 （选填“凸面镜”、“平面镜”或“凹面镜”）。 （2）熔盐吸热升温至565℃　熔化　 （填物态变化名称）为液态热盐，送到蒸汽发生器进行热交换后，温度降至290℃时类似于熔岩状物质送至低温罐存储。由此可判断565℃应高于硝酸钠和硝酸钾的 　熔　 点。 （3）硝酸钠密度为2.30g/cm3、硝酸钾密度为2.10g/cm3，则敦煌光热电站吸热所用的二元盐的密度是 　2.22　 g/cm3；二元盐吸热后在某一温度下成为液态盐，体积增大了20%，则此温度下的液态盐密度为 　1.85　 g/cm3。 【解答】解：（1）“定日镜”相当于一面镜子，故其反射太阳光的方式属于镜面反射； 由图可知，12000面“定日镜”反射的太阳光狙击到吸收塔，相当于光的会聚作用，故该场景相当于“凹面镜”； （2）熔盐吸热变为液态热盐的过程就是物质由固态变成液态的过程叫熔化； 由题意可知，熔盐吸热升温至565℃时熔化为液态，故565℃应高于硝酸钠和硝酸钾的熔点； （3）由题意可知，硝酸钠和硝酸钾按3：2的体积比混合，相当于其总体积为5Vcm3， 由可知：硝酸钠的质量m1＝ρ1×3V＝2.30g/cm3×3Vcm3＝6.90Vg；硝酸钾的质量为m2＝ρ2×2V＝2.10g/cm3×2Vcm3＝4.20Vg； 则二元盐的密度为； 二元盐吸热后体积增大了20%，即其体积为5Vcm3×（1+20%）＝6Vcm3，总质量不变m＝m1+m2＝6.90Vg+4.20Vg＝11.1Vg，则其密度为。 故答案为：（1）镜面；凹面镜；（2）熔化；熔；（3）2.22；1.85。 7．（2024秋•潮南区期末）阅读短文，回答问题。 如图所示，燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀，之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。热水器的技术参数如表，其中“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。 适用燃气 适用燃气 热值 3×107J/m3 额定耗气量 3.6m3/h 热水产出率 12L/min （1）热水器由家庭电路直接供电，正常工作时两端电压为 　220　 V；两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由 　半导体　 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制作，它们应 　并　 联在电路中； （2）某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为 　2.7×107　 J； （3）现实中，燃气完全燃烧产生热量有如图乙几种流向，请补充完整：　热水器部件吸收的热量　 ； （4）下列措施中能提高热水器加热效率的是 　C　 。 A.使水管中的进水量减小 B.提高进水口冷水的初温 C.加长热交换器中水管长度 D.采用热值更高的燃料 【解答】解：（1）我国家庭电路的电压为220V，则热水器正常工作时两端电压为220V。 两指示灯是二极管灯泡，二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。 两指示灯能够独立工作、互不影响，则它们应并联在电路中。 （2）由额定耗气量3.6m3/h可知，工作15min消耗燃气的体积： ； 燃气完全燃烧释放的热量： ； （3）由于不可避免会有能量的损失，除了图乙中的能量损失外，还有热水器部件吸收的热量也是能量损失之一，所以该燃气热水器热效率永远无法达到100%。 （4）ABD．热水器加热效率是指被水吸收的热量与燃料完全燃烧产生的能量之比，只与水吸收的热量和燃料完全燃烧产生的能量有关，与燃料的热值、进水口冷水的初温、水管中的进水量的多少等无关，故ABD不符合题意； C．热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大，所以加长热交换器中水管长度可以增加水吸收的热量，减少了热损失，可以提高热水器加热效率，故C符合题意。 故选：C。 故答案为：（1）220；半导体；并；（2）2.7×107；（3）热水器部件吸收的热量；（4）C。 8．（2024秋•龙岗区月考）阅读短文，回答文后的问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。 图甲为C919客机使用的涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，空气首先进入发动机的进气道，由于飞机的速度是变化的，相同时间进入进气道的气体量会随着速度的增大而增大，为了使进入进气道的气体全部通过压气机，需要调节“可调管道”的通风口面积。空气流过压气机时，被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室后，空气与航空燃油在燃烧室燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮，最终从尾喷管喷出，产生强大动力。 涡轮喷气发动机其部分参数如表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推动效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推动功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。 热效率η 40% 推进效率η 60% 航空燃油热值q 5.0×107J/kg （1）涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机后内能 　增大　 （选填“变大”“变小”或“不变”），这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮。此过程的能量转化相当于热机的 　做功　 冲程，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的 　比热容大　 。 （2）当飞机加速飞行时，应使可调管道的通风口面积 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反映燃气温度随时间而变化的是图 　BC　 。 （4）涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h的过程中需要 　1080　 kg的航空燃油。 【解答】解：（1）空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，因此对气体做功，气体的内能增大； 四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，这一过程的能量转化，相当于热机工作时的做功冲程； 因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，水能带走较多的热量，冷却效果好，所以用水做涡轮喷气发动机的冷却剂； （2）根据飞机加速飞行可知，飞机要获得更大的推力，飞机需要燃烧更多的燃料，同时需要更多的氧气来助燃，将大量空气压入进气道入风口，所以可调管道的通风口面积S1应变大； （3）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反映燃气温度随时间而变化的是C。 （4）如图乙所示，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为3.6×104N；飞机受到推力和阻力是平衡力，所以推力为：F＝f＝3.6×104N； 在巡航1h的过程中克服阻力做的功为： W＝fs＝fvt＝3.6×104N×200m/s×0.5×3600s＝1.296×1010J； 根据η获得的机械能为： W机2.16×1010J， 航空燃油完全燃烧放出的热量： Q放5.4×1010J， 根据Q放＝mq得需要航空燃油的质量为： m1080kg； 故答案为：（1）增大；做功；比热容大；（2）变大；（3）BC；（4）1080。 9．（2024•苏州一模）阅读材料，回答问题 云雨戳冻：自然之舞 苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源。水以多种形态降落滋润着地球万物，霰是其中一种，它是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的不透明白色小冰粒。冻雨是过冷的雨水碰到地面物体后直接冻结，形成毛玻璃状（或透明）的坚硬冰层。 降水量的多少极大地影响着人们的生活。在一定时段内，从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地在该时段内的降水量。如何预测某个区域的降水量呢？科学家通过卫星遥感技术获得该区域正上方云层所含降水粒子（云中的小水滴或小冰晶）情况，再结合其他信息就可以得到降水量。 研究还发现在无风条件下，雨滴下落过程中所受阻力与雨滴速度平方成正比，即F阻＝kv2，其中k＝1×10﹣4N•s2/m2。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）霰的形成是物态变化中的 　凝华　 ，图中 　乙　 （甲/乙）属于冻雨现象。 （2）某雨滴在竖直下落过程中的“速度一时间”图象如图丙所示，该雨滴质量为 　0.25　 g（g＝10N/kg）。 （3）可用如下方法来估算某地在某段时间内的降水量：设想构成云层的所有雨滴均相同并且下落过程中质量不损失，落地前匀速运动的速度为v，密度为ρ，结合云层如下信息：降雨前云层内雨滴的平均数密度n（单位体积内雨滴的数量），云层的 　厚度　 为b（指出是哪一个几何尺寸），该时段内降落到地面雨滴数占云层中雨滴数的比例η，从而计算出平均降水量h＝　　 （结果用字母表示）。 【解答】解：（1）霰是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的不透明白色小冰粒，属于凝华现象； 冻雨是过冷的雨水碰到地面物体后直接冻结，形成毛玻璃状（或透明）的坚硬冰层，由图甲、乙可知，乙属于冻雨现象； （2）由图丙可知，雨滴下落时做匀速运动的速度为5m/s，根据F阻＝kv2可知，雨滴下落过程中受到的阻力为： F阻＝kv2＝1×10﹣4N•s2/m2×（5m/s）2＝25×10﹣4N， 根据二力平衡可知，雨滴的重力为： G＝F阻＝25×10﹣4N， 则雨滴的质量为： m2.5×10﹣4kg＝0.25g； （3）降雨前云层内雨滴的平均数密度n（单位体积内雨滴的数量），云层的厚度为b，该时段内降落到地面雨滴数占云层中雨滴数的比例η，单位面积上降落的雨滴的个数为： N＝ηnb， 雨滴落地前匀速运动的速度为v，雨滴的重力G＝F阻＝kv2， 降落的雨滴的质量为： m， 降落于水的总质量为： M＝Nm， 单位面积上雨水的深度，即平均降水量： h。 故答案为：（1）凝华；乙；（2）0.25；（3）厚度；。 10．（2024秋•城阳区校级月考）阅读材料，回答问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k（t物﹣t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。 （1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 　热传递　 。 （2）一个物体的温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 　0.9q　 。 （3）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯敞开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 　3.5×103　 J/（kg•℃）。 【解答】解：（1）物体向周围散热，内能减少，周围环境的内能增加，能量的形式没有发生变化，因此物体向周围散热属于热传递； （2）由题意可知，q＝k（t物﹣t环）＝k（30℃﹣20℃），解得：k， 由于散热系数k与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，因此当当物体温度降低到29℃时，散热系数k不变， 则当物体温度降低到29℃时，散热快慢：q'＝k（t物'﹣t环）（29℃﹣20℃）＝0.9q； （3）因为水和盐水的初温和末温都相同，即Δt水＝Δt盐水＝Δt，所以此时水和盐水的散热快慢相同， 则水和盐水放出热量之比：， 由图可知，水和盐水的体积相同，因为Q放＝cmΔt，所以有：， 解得：c盐水•c水4.2×103J/（kg•℃）＝3.5×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）热传递；（2）0.9q；（3）3.5×103。 11．（2025•苏州模拟）阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。如图甲，某飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功：辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定，当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表： 发动机最大输出功率 5×105W 辅助功的功率 5×104W 发动机内的燃油热值 5×107J/kg 发动机的效率 40% （1）发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。图丙为四冲程汽油机的 　做功　 冲程的示意图，若该四冲程汽油机每秒钟做功20次，则汽油机的飞轮转速为 　2400　 r/min。 （2）下列关于飞艇的说法中，正确的是 　D　 。 A.飞艇匀速下降过程中，重力不做功 B.飞艇匀速上升过程中，浮力不做功 C.飞艇上升遇冷空气降温，内能增大 D.飞艇匀速下降过程中，机械能减小 （3）如图丁是飞艇上的平衡警示局部电路图，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动，当飞艇水平时，M在a、b中间，当飞艇严重左倾时红灯亮；当飞艇严重右倾时绿灯亮。请根据要求补全电路图。 （4）飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1：W2＝ 　4：25　 。 （5）飞艇以5m/s的速度水平匀速直线飞行时，若发动机内消耗了6.25kg燃油，则完全燃烧6.25kg燃油放出的热量为 　3.125×108　 J，该过程中飞艇的飞行距离为 　10　 km。 【解答】解：（1）燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值不变； 由图丙可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，因此是做功冲程； 每秒钟做功20次，该汽油机每秒钟完成20个工作循环，即20×4＝80个冲程，所以飞轮应该转40转，所以1min飞轮应该转动40×60＝2400转，故飞轮转速是2400r/min； （2）A、飞艇匀速下降过程中，重力方向与运动方向相同，所以重力做功，故A错误； B、飞艇匀速上升过程中，浮力方向与运动方向相同，浮力做功，故B错误； C、飞艇上升遇冷空气降温，内能减小，故C错误； D、机械能包括动能与势能，飞艇匀速下降过程中，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故D正确。 故选：D； （3）当飞机严重左倾时，红灯亮，开关接a，红灯接入电路； 当飞机严重右倾时，绿灯亮，开关接b，绿灯接入电路； 由题意可知，红灯与绿灯互不影响，能独立工作，它们是并联的，电路图如图所示：； （4）由图乙可知，空气阻力F阻与速度v的图线为一条过原点的斜线，即F阻＝kv，当速度为12m/s时，空气阻力为6×103N，解得：k＝500N•s/m； 飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行时受到的阻力分别为： F阻1＝kv1＝500N•s/m×4m/s＝2000N， F阻2＝kv2＝500N•s/m×10m/s＝5000N， 因飞艇水平匀速直线飞行，则F推1＝F阻1＝2000N，F推2＝F阻2＝5000N， 故W1：W2＝F推1s1：F推2s2＝F推1v1t：F推2v2t＝F推1v1：F推2v2＝2000N×4m/s：5000N×10m/s＝4：25； （5）6.25kg燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq油＝6.25kg×5×107J/kg＝3.125×108J， 则发动机输出的能量为（即发动机所做的总功）：W＝ηQ放＝40%×3.125×108J＝1.25×108J； 由图乙可知，飞艇受到的空气阻力：F阻＝500N•s/m×v， 根据题意可知：W＝W推+W辅，且辅助功的功率恒定，则W辅＝P辅t，由题知推动功W推＝F阻s，根据速度公式可得t， 所以可得：W＝F阻s+P辅t，代入数据有：1.25×108J＝500N•s/m×v×s+5×104W， 整理可得飞艇飞行的距离：s， 由题知，此时飞艇匀速直线飞行的速度v＝5m/s，代入上式可得该过程中飞艇的飞行距离s＝1×104m＝10km。 故答案为：（1）不变；做功；2400；（2）D；（3）见解答图；（4）4：25；（5）3.125×108；10。 12．（2025•广东模拟） 探索深海世界的神秘使者——“蛟龙号”载人潜水器 “蛟龙号”载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，最大下潜深度达到了7020米。图甲为“蛟龙号”内自带的矿石密度检测装置简化电路图。电源电压为6V，R0为定值电阻，R阻值随弹簧拉力F变化关系如图乙所示。“蛟龙号”潜入100m深的海底取得矿石样品M，用密度检测装置对其测量，系统自动将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态，随后打开阀门T，水缓慢注入容器，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中，电流表示数变化值为0.2A。 （1）“蛟龙号”载人潜水器下潜至100m深时，其受到海水的压强为 　1×106Pa　 。（假设海水密度与水相同） （2）定值电阻R0的阻值是 　10Ω　 。（弹簧电阻忽略不计） （3）矿石M的质量为 　2.25kg　 ，当水深达到h2时受到的浮力为 　7.5N　 ，矿石M的密度是 　3×103　 kg/m3。（矿石M不吸水，g取10N/kg） （4）当水深分别为h1和h2时，R的功率的差值为 　0　 W。 【解答】解：（1）水深h＝100m，根据液体压强公式在此位置水的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×100m＝1×106Pa； （2）由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流， 由题知，样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态。打开阀门T，随着水缓慢注入容器， 结合图丙可知：当电压表示数为2V时，R连入阻值最小，此时电路中电流最大， 串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时R0两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V， 电路中的电流：I＝I1， 由图丙可知，当电压表示数为4V时，R连入阻值最大，此时电路中电流最小，此时R0两端的电压：U′1＝U﹣U′2＝6V﹣4V＝2V， 电路中的电流：I′＝I′1， 由题知，电流表示数变化值为0.2A， 所以，I﹣I′0.2A， 解得：R0＝10Ω； （3）由图甲知，M未与容器底接触，注入水的过程中，当容器内水的深度在0～0.4cm时，矿石没有浸在水中，不受浮力，此时弹簧的拉力与重力平衡，拉力最大，此过程中，滑动变阻器连入阻值不变，电压表示数为2V， 由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中电流：I＝I2＝I10.4A， 所以变阻器连入阻值：R5Ω， 由图乙知，矿石的重G＝F1＝22.5N，则m2.25kg； 随水注入增加，矿石受到浮力，弹簧的拉力变小，滑片上移，变阻器R连入电路的阻值变大，电压表示数变大； 由图丙知，当注入容器中水的深度0.7m后，矿石M浸没在水中，电压表示数为4V， 此时电路中电流：I′＝I′2＝I′10.2A， 此时变阻器连入电路的阻值：R′20Ω， 由图乙知，此时弹簧拉力F2＝15N，所以矿石M浸没在水中的浮力为：F浮＝G﹣F2＝22.5N﹣15N＝7.5N， 矿石的体积V＝V排7.5×10﹣4m3， ρ矿石3×103 kg/m3； （4）h1时，P1＝U2I2＝2V×0.4A＝0.8W；h2时，P2＝U′2I′2＝4V×0.2A＝0.8W，功率变化量为0。 故答案为：（1）1×106Pa；（2）10Ω；（3）2.25kg；7.5N；3×103；（4）0。 13．（2024•东莞市校级二模）阅读短文，回答问题。 如图甲，国产某品牌油电混合动力汽车，其工作原理如图乙所示。当它以60km/h的速度沿水平公路匀速行驶30min的过程中，燃烧了3kg燃油，发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量为7.5×107J，其中60%的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为5×107J。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为5×107J/kg。若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后，根据汽车通过路程s时，所对应的动能Ek，作出Ek﹣s图象如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。 （1）汽车上坡时，将挡位切换为低速挡，以减小行驶的速度，这样做的目的是 　D　 ； A.增大能耗效率 B.省电 C.减小摩擦力 D.增大爬坡的牵引力 （2）如图丁是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，下列关于该汽车说法错误的是 　C　 ； A.蓄电池充电时，电能转化为化学能 B.定值电阻R0的作用起到保护电路的作用 C.油量表实质是电压表改装而成的 D.加油的过程中，油量表的示数变大 （3）该油电混合动力汽车以60km/h的速度匀速行驶30min时，完全燃烧3kg燃油产生的热量为 　1.5×108　 J，受到的阻力为 　2500　 N，发动机的效率为 　33.3　 %（保留一位小数）。 （4）由图丙可知，表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 　①　 （选填“①”或“②”）。 【解答】解：（1）由PFv可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故D正确； （2）A、蓄电池充电时，相等于用电器，电能转化为化学，故A正确； B、当油箱中的油越来越多的时候，滑动变阻器的阻值就会越来越小，此时电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏油量表，定值电阻R0的作用就是保护电路，故B正确； C、由图可知，油量表与定值电阻R0串联，所以实质是电流表，故C错误； D、加油的过程中，油面上升通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，油量表的示数变大，故D正确； 故选：C。 （3）燃油燃烧放出的热量：Q放＝mq＝3kg×5×107J/kg＝1.5×108J； 汽车行驶的路程：s＝vt＝60km/h×0.5h＝30km＝3×104m；由W＝Fs得：F2500N； 发动机为汽车提供部分动力的能量：W1＝7.5×107J×60%＝4.5×107J； 发动机对蓄电池充电的能量：W2＝5×106J； 发动机用来做有用功的能量：W＝W1+W2＝4.5×107J+5×106J＝5×107J； 则效率为：η100%≈33.3%； （4）普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电，油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短，所以应该是图丙中的①图线； 普通汽车克服摩擦所做的功：W普＝Ek＝4×105J； 由W＝fs可知，汽车的摩擦力：f4×103N； 油电混合汽车转化为储能的能量为：W电＝EK×η＝4×105J×60%＝2.4×105J， 油电混合汽车克服摩擦所做的功：W混＝EK﹣W电＝4×105J﹣2.4×105J＝1.6×105J； 由W混＝fs1；得电混合动力汽车刹车距离为：s40m。 故答案为：（1）D；（2）C；（3）1.5×108；2500；33.3；（4）①。 14．（2024•中山市二模）阅读短文，完成填空。 电磁继电器与扫地机器人 某智能扫地机器人（如图1）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图2为其部分工作原理图，指示灯电阻为10Ω，定值电阻R0＝12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图3所示。下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）： 工作电路电压 电池总容量 额定功率 工作噪音 控制电路电压 12伏 2.5Ah（安时） 30瓦 ＜50dB（分贝） 4.5V （1）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电磁铁磁性 　增强　 （选填“增强”、“不变”或“减弱”），动触点B将与 　C　 （选填“A”或“C”）触头接触，此时工作电路中的电流为 　1.2　 A。 （2）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为3cd时电动机开始工作，即是电压表示数等于 　3　 V时，电动机开始工作。 （3）当剩余电量减为电池总容量的10%时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为 　1.08×105　 J；在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作 　0.9　 小时。 【解答】解：（1）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，光敏电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，弹簧将衔铁吸下，B触头与静触头C接触，电动机停止工作； 此时工作电路中只有灯泡连入电路，根据电动机的参数可知工作电路的电源电压应为12V； 则指示灯的电流为IL1.2A。 （2）在光照强度恰好为3cd时电动机开始工作，此时若测得R＝6Ω，则控制电路的总电阻： R总＝R0+R＝12Ω+6Ω＝18Ω； 控制电路中的电流为：I0.25A； 根据I可得定值电阻R0的两端的电压： U0′＝IR0＝0.25A×12Ω＝3V， 所以，相当于电压表示数为3V时，电动机开始工作。 （4）电池总容量为2.5Ah，额定工作电压为12V， 则充满电后电池储存的电能：W＝UIt＝12V×2.5A×3600s＝1.08×105J， 根据P可得，能持续供应该机器人正常工作的时间： t3240s＝0.9h； 故答案为：（1）磁；（2）增强；C；2.4；（3）3；（4）1.08×105；0.9。 15．（2024•南通三模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践活动——“自制豆芽机”项目化学习 豆芽发芽需要适宜的温度和湿度，如图甲所示。学习小组围绕这两个主题，开展“自制豆芽机”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】图乙是小组成员完成的设计草图，主要内容包括发育盘、控温装置和淋水系统．控温装置的设计如图丙（A）所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R3是滑动变阻器，R0为热敏电阻（置于发育盒内），R1、R2为电热丝，淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流速度控制发育盘中积水量。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试，配件的具体参数如下：控制干电池E的电压为6V，R0阻值随温度t变化图像如图丙（B）所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于10mA时被吸下；受控电路中R2＝2R1。如图丁（A）所示为控制水泵喷水断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丁（B）所示的周期性变化的电压UAB，定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，水泵喷口流量指水泵单位时间内喷出水的体积。 【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。 （1）图甲装置所培育的豆芽在阳光下呈现绿色，是因为 　反射　 （选填“反射”或“吸收”）绿光；豆芽有一种淡雅清香的味道，说明分子处在 　不停地无规则运动　 中。 （2）关于自制豆芽机，下列说法不正确的是 　C　 。 A.盖上开孔是为了为种子萌发提供氧气 B.水泵抽水是利用大气压作用将水压入泵内 C.水在管道中上升是由于受到惯性作用 D.水向下滴落时，重力势能转化为动能 （3）若水泵喷口在20s流出的水的体积为24cm3，则对应的流量为 　1.2×10﹣6　 m3/s，水泵每秒喷出水的质量为 　1.2×10﹣3　 kg。 （4）图丙控温装置受控电路中，加热与保温功率之比为 　3：1　 ，若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现25℃自动控温，则控制电路中R3的最大阻值为 　300　 Ω；干电池E用久了，会导致发育盒内温度 　偏高　 （选填“偏高”或“偏低”）。 （5）当图丁（A）中UAB＜5V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥5V时，UD保持5V不变．当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水．则t＝3s时电阻R的电功率为 　50　 W；该电路工作3min，喷水时间共为 　72　 s。 【解答】解（1）不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，因此豆芽在阳光下呈现绿色，是反射了绿光；闻到清香，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动； （2）A.种子发芽需要空气，因此需要开孔使空气进入，故A正确； B.水泵抽水是利用大气压强的原理工作的，故B正确； C.惯性不是力，不能说是惯性的作用，故C错误； D.水滴落的过程中，重力势能转化为动能，故D正确。 故选：C。 （3）20s流出的水的体积为24cm3计算流量为1.2×10﹣6m3/s，则每秒喷出水的体积V＝1.2×10﹣6m3，喷出水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.2×10﹣6m3＝1.2×10﹣3kg； （4）根据，结合图丙（A）可知当衔铁被吸下时，R1和R2串联，R2＝2R1，处于保温挡，电路总电阻R总＝R1+R2＝3R1，保温功率为P温，当衔铁未被吸下时，电路中只有R1串联在电路中，处于加热挡，加热功率为P热，则加热与保温功率之比为；若实现25℃自动控温，当达到温度时，控制电路中的电流大于或等于10mA，即最小电流I小＝10mA＝0.01A，此时衔铁被吸下，处于保温状态，控制干电池E的电压为UE＝6V，根据欧姆定律可求得电路最大电阻为R大600Ω，已知25摄氏度时R0＝300Ω，则R3的最大电阻为R3＝R大﹣R0＝600Ω﹣300Ω＝300Ω；由图丙（B）可知，干电池E用久了，电压减小，电路中的电流减小，因此磁性减弱，衔铁容易接触上触点，使之处于加热状态，因此发育盒内的温度会偏高； （5）根据题意知：当UAB＜5V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥5V时，UD保持5V不变。当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝5V，根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为UR＝UAB﹣UD＝15V﹣5V＝10V；电阻R的电功率为：PR50W； 当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，所以当PR＝8W时，根据P可得，R两端的电压为：U′R4V，这个电压为能否喷水的临界电压， 所以UAB对应的电压为：UAB＝UD+UR＝5V+4V＝9V，则UAB≥9V时，水泵启动喷水， 如下图所示： 设UAB达到9V所需时间为t，则根据图像和数学知识可得：，解得t＝1.8s， 则一个周期内UAB≥9V的时间为t′＝6s﹣2×1.8s＝2.4s，也就是一个周期内喷水时间为2.4s， 该电路工作3min，喷水时间共为t总2.4s＝72s。 故答案为：（1）反射；不停地无规则运动；（2）C；（3）1.2×10﹣6；1.2×10﹣3；（4）3：1；300；偏高；（5）50；72。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/5/6 11:21:28；用户：陈殿坤；邮箱：18661962951；学号：19102655 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$