猜押07 阅读应用题专项(江苏通用)-2025年中考物理冲刺抢押秘籍(江苏通用)
2025-05-28
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2份
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42页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.42 MB |
| 发布时间 | 2025-05-28 |
| 更新时间 | 2025-05-29 |
| 作者 | 无忧居士 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52332813.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
猜压07 阅读应用专题
猜押考点
3年江苏真题
考情分析
押题依据
科学探究与实验设计
(2023·盐城)
科学探究与实验设计考查强调实验设计能力,涉及变量控制、数据处理、结论推导,注重科学思维(假设、验证、误差分析)的考查。
科技前沿与物理应用的考查结合新材料、新能源(如超导、太阳能)、航天技术(如嫦娥探月),考查学生对物理原理的迁移能力和科技伦理思考。
工程技术与实践能力考查融合工程思维,要求学生综合运用力学、电学、热学知识解决实际问题,强调跨学科整合(如数学建模、材料科学)。
社会热点与实际问题考查紧扣冬奥会、碳中和、极端天气等社会热点,引导学生关注物理在生活中的实际应用
传统文化与物理融合的考查挖掘古代科技文化,考查物理原理的历时性传承与现代科学解释
教育部强调“五育并举”,试题需融入科技前沿、社会责任等元素。
学科核心素养要求:新课标强化“科学探究”“科学态度与责任”,推动试题情境从“解题”向“解决问题”转变
社会发展趋势:碳中和、人工智能、航天科技等领域的发展亟需物理人才,中考命题需回应时代需求。
历年命题延续性:江苏试题一贯注重科技与生活的结合,2024年已涉及超导、温室设计等前沿内容,未来可能进一步拓展。
科技前沿与物理应用
(2024·淮安)
工程技术与实践能力
(2024·南通)
(2022·徐州)
社会热点与实际问题
(2024·徐州)
(2022·南通)
传统文化与物理融合
(2024·苏州)
(2023·盐城)
2025年物理中考阅读题考查方向可能有:国家“双碳”目标推动下,新能源技术(如核聚变、钠离子电池)是热点;2024年试题已涉及超导材料,未来可能延伸至储能技术。2025年在新能源技术应用方面可能考查:氢能源汽车动力系统分析、新型储能电池效率计算。人工智能、物联网技术快速发展,符合“科技强国”战略,且与物理中的电磁学、波动知识紧密相关。2025年在智能科技与物联网方面可能会涉及:智能家居传感器原理(如温湿度控制电路)、自动驾驶中的雷达测距问题。中国航天工程(如嫦娥探月、天问火星探测)持续突破,航天主题可结合力学、热学综合考查,在考查航天与深空探测时的方向:月球基地能源系统设计(太阳能-核能互补)、太空微重力环境下的流体行为分析。环保政策(如“无废城市”)推动技术创新,物理技术在环境治理中的应用是命题热点,2025年的命题可能会涉及:垃圾分类中的物理分选技术(密度分选、静电分选)、污水处理中的声波净化原理。文化自信背景下,古代科技的现代化诠释是教育重点,2024年苏州圭表题已体现此趋势,2025年可能会出现传统建筑抗震结构改良(如斗拱力学分析)、古代天文仪器(浑仪)的现代数字化测量。
题型一 科学探究与实验设计类
1.(2024•姑苏区校级二模)小明根据杠杆平衡条件在家测量某液体的密度,其装置放在水平面上。如图所示,轻质杠杆OA和BC垂直固定在一起,BC压在电子秤上,O为支点,且测量过程中O点和C点位置保持不变。
(1)调节杠杆OA在水平位置平衡,其目的是 。
(2)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O的距离为L1。
(3)取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点。此时电子秤的示数小于m,则待测液体的密度 水的密度(选填“大于”,“等于”或“小于”),向 (选填“左”或“右”)移动悬挂点的位置,直到电子秤的示数仍为m,测量此时悬挂点到O的距离为L2。
(4)待测液体密度的表达式为ρ液= (水的密度用ρ水表示)。
(5)若考虑矿泉水瓶的质量,测量结果为ρ液′,则ρ液′ ρ液(选填“>”、“<”或“=”)。
2.(2025•扬州二模)在跨学科实践活动中,同学们以“杆秤”为主题开展研究。
(1)查阅资料,认识杆秤构造和工作原理。
如图a杆秤是由带有秤星(刻度)的秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成;
杆秤使用时利用到杠杆的平衡条件为: (用公式表示),图a中使用提纽 (1/2)时,杆秤的量程更大。
(2)制作一个简易杆秤。
材料:一根长度约为30cm的木制筷子,一个小盆,一个10g的砝码,一个40g物体,2g的物体若干,细线若干,一把刻度尺,一支记号笔等。
步骤;
①在筷子的一端刻一个槽A,在距离槽A稍近处再刻一个槽B.把小盆挂在槽A处作秤盘,在槽B处系一根细线作为提纽;
②用细线系一个10g的砝码,作为秤砣。空秤盘时,调节秤砣的位置使秤杆水平平衡,这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星0,用记号笔标记此位置,即为零刻度线,该步骤的目的是 ;
③小明仔细观察,发现筷子粗细不均匀,根据杠杆平衡条件可知,秤杆的刻度是 的(选填“均匀”或“不均匀”)。定刻度时,小丽和小华分别采用了以下不同的方法:小丽先在秤盘上放2g物体,手提提纽,移动秤砣,使杆秤水平平衡,在秤盘所挂位置上标上2g,然后在秤盘上放4g物体……按上述方法直至标出所有刻度;小华在秤盘中放40g物体,手提提纽,移动秤砣,使秤杆水平平衡。此时,标记系秤砣的细线在秤杆上的位置C,并记为40g,在定盘星0到C之间分成20等份,每一格就表示 g。你认为 方法更合理。
3.(2025•靖江市二模)在测量液体密度实验中,同学们尝试了多种方法进行测量。
【第一组】进行了如下操作:
(1)调节天平横梁平衡时,先把游码移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向 调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图1所示,质量为 g。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量筒中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出 的质量,即可求出花生油的密度。
【第二组】利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币,借助水来测量酱油的密度。(g取10N/kg,,步骤如下:
(4)将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使其 。用刻度尺测出桶的高度为L= cm(如图2);
(5)将桶口向上放入水中,测出桶口露出水面的高度为h1=8.50cm(如图3);
(6)将桶捞出擦干并放入酱油中,测出桶口露出酱油面的高度为h2=10.00cm,如图4;则酱油的密度为 kg/m3。
【第三组】受《天工开物》中桔槔汲水(图5)启发,小组成员自制了“杠杆密度计”如图6,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
(7)若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1 ρ水(选填“<”、“=”或“>”)。
(8)若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为 (用ρ水、l、l2表示)。
题型二 科技前沿与物理应用类
4.(2025•通州区一模)
“幽灵粒子”——中微子
构成物质世界最基本的粒子有12种,包括6种夸克、3种带电轻子和3种中微子。3种中微子包括电子中微子、缪中微子和陶中微子。作为一种不带电的粒子,中微子质量小于电子的百万分之一,以接近光速的速度运动,只参与非常微弱的弱相互作用,且具有极强的穿透力,能够轻松穿过地球或者太阳。一直以来,对中微子的检测非常困难,因此中微子也被称为“幽灵粒子”。
2024年11月20日,位于地下700米的广东省江门中微子探测器主体建成。有效质量为2万吨的低本底、高透明度的球形液体闪烁体探测器,也就是中心探测器“大玻璃球”,是世界上最大的单体有机玻璃球,如图甲所示。玻璃球外面的主支撑结构是不锈钢网壳,被2万只直径50厘米的光电倍增管和2.5万只直径不到7.6厘米的光电倍增管和反射膜包拢。安装完成后,玻璃球内部将灌满液体闪烁体,外面浸泡在一个44米深的圆柱形水池中,池内灌装超纯水,图乙为其示意图。
光电倍增管就像是探测器的眼睛,眼睛越多,看得就越细。探测器内部紧密排布的光电倍增管用于探测中微子与液体闪烁体相互作用时产生的微弱的光,并将其转换为电信号并放大千万倍,以便后续分析。探测器外部的光电倍增管主要用于探测宇宙射线产生的背景信号,排除了这些信号的干扰,有助于区分中微子信号,从而提升探测精度。
所有物理学的重大突破,最终全部推动了文明的发展。例如,利用中微子穿透力强的特点,我们可以对地球进行“CT”扫描,地球内部情况一扫便知。未来的中微子实验,将让人类突破认知极限,更好地理解宇宙和物质世界,中微子应用将会融入到人们生活的方方面面。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)构成物质世界最基本的粒子有夸克、带电轻子和 。
(2)如果去掉探测器外部的光电倍增管,就不能确定观测到的是中微子信号还是宇宙射线信号。因此,对于实验中的干扰因素要尽量避免或消除,以下实验中消除或减弱干扰因素运用合理的是 。(至少有一个选项正确)
A.观察气体扩散现象时,需将上方瓶中装二氧化氮气体,下方瓶中装空气
B.用“土电话”验证固体能传播声音时,处于话筒一端的同学需放大音量
C.观察激光在水中沿直线传播时,需在较暗环境中进行实验
D.观察小磁针在地磁场中的指向时,需远离用电器
(3)利用中微子穿透能力极强的特点,未来可以在哪些领域发挥其作用,请列举一例。
5.(2024•启东市模拟)阅读短文,回答问题。
中国航天梦
ㅤㅤ中国航天梦梦起明朝的万户,他是利用火箭飞天第一人。新中国航天是从1956年开始的,至今有三大里程碑。(1)1970年中国第一颗人造卫星东方红1号升空;(2)2003年,中国神舟五号载人飞船升空;(3)2007年嫦娥一号成功奔月。
ㅤㅤ如图甲是运载火箭的发射场景。航天材料的选择需要考虑多方面的因素,为使火箭搭载的飞船更轻巧更坚硬,其外壳和部分零件由钢制改为钛铝合金。物体的热胀冷缩也是需要考虑的重要因素之一,当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用α表示。
ㅤㅤ如图乙是我国航天员王亚平通过“天宫课堂”向我们展示张嘴吞空中水珠的有趣画面,图丙是她做水球注入空气实验,我们看到一正一反两个她的头像。
ㅤㅤ2018年我国成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”;同年又将嫦娥四号探测器送入太空,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器,如图丁是它携带的月球车“玉兔二号”,利用其底部6个带齿纹的轮子顺利在月背表面行驶,它配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg。
(1)在空间站,王亚平开展太空实验教学,她从注射器挤出一滴水,由于分子之间存在 ,使漂浮在太空舱的水滴呈现完美的球形;如图丙中实验现象,正立的像是由于气泡挤压水而形成的 透镜成的虚像,若王亚平远离水球,则倒立的像会 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(2)下列说法正确的是 。
A.火箭升空与轮船在水中前进的原理相同;
B.太空中能看到蓝色的地球是因为地球是光源;
C.空间站应尽量使用体胀系数较大的材料制作;
D.宇航员在空间站工作时需要通过无线电交谈。
(3)已知物体在月球上的重力只有地球上的,则地球上质量为135kg的“玉兔二号”月球车在月球上的质量为 kg,若月球车每个轮子触月面积按100cm2计算,则它对月球表面的压强为 Pa。(地面上g取10N/kg)
(4)某钛铝合金材料体胀系数α=1.2×10﹣5/℃,该材料制成零件0℃时体积为1dm3,0℃升温至10℃,体积变化了 cm3。
(5)制作钛铝合金零件时,采用先进的3D激光打印技术,在高能激光的作用下,金属钛和铝先 (填物态变化名称)成液态,然后按零件形状重新结晶某钛铝合金零件,质量为216g;若用等体积的钛制成,质量为324g;若用等体积的铝制成,质量为162g,则这个零件中铝与钛的体积之比为 。
6.(2024•高邮市二模)阅读短文,回答问题。
2024年5月1日,我国第三艘航母福建舰(图甲)出海开展首次航行试验。福建舰是中国首艘平直甲板的电磁弹射航母,纯国产设计和制造而成,满载时排水量8万余吨。正常情况下,可搭载超过70架各式舰载机。
福建舰电磁弹射系统为舰载战机提供了稳定和强大的起飞能力,可以使飞机实现瞬间起飞,保证100%的起飞成功率。电磁系统的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞。
(1)福建舰满载航行时排水量为8万吨,此时它受到的浮力为 N;(g取10N/kg)当一架舰载机从航母上起飞后,航母受到的浮力将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)舰载机机翼的横截面设计成如图乙所示的形状,飞行时机翼上表面附近的空气流速 (选填“大于”“等于”或“小于”)下表面附近的空气流速,利用在气体中流速越大的位置压强 的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力;
(3)如图丙是一架歼﹣20停在航母的甲板上,歼﹣20是我国自主研发的。具有隐形功能的第五代战机,它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的 (选填“吸收”或“反射”)作用;
(4)航母的电磁弹射系统的工作原理是: 。
7.(2025•深圳二模)请阅读《云中探秘问苍穹》并回答问题。
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。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,通过向大气发射电磁波信号,并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。这就如同在太空中对大气降水进行“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)云层中的小水滴,是由大气中的水蒸气 (填物态变化名称)形成的,该过程需要 (填“吸热”或“放热”);
(2)降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的 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6.5×109个/m3,每个降水粒子的体积均为6×10﹣15m3,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 mm。
题型三 工程技术与实践能力类
8.(2024•沛县校级二模)阅读短文,回答问题。
涡轮增压发动机
涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气,使之增压进入汽缸。汽车发动机的工作,多是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功,从而对外输出功率。涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入汽缸,这样提高了进入汽缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。
(1)使用涡轮增压发动机,燃料的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)涡轮增压器利用的是废气的 能;
(3)吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力所做的功 (选填“增多”、“减少”或“不变”);
(4)压缩冲程气缸内气体的压强为p,内能为E,温度为t,活塞距离气缸顶端(火花塞一端)距离为L,则下列图像中正确的是 。
9.(2025•亭湖区一模)阅读短文,回答问题。
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。
与有人驾驶的飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝、肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。民用方面,“无人机+行业应用”是当前无人机标准配备,最早民用无人机出现时,主要用于航拍、新闻报道、影视拍摄、微型自拍、观察野生动物等方面。所以在2018年9月份,世界海关组织协调制度委员会(HSC)第62次会议上,决定将无人机归类为“会飞的照相机”。随着无人机技术的成熟,无人机迅速应用于监控传染病、测绘、农业、植保、电力巡检、快递运输、灾难救援等广泛领域,大大地拓展了无人机本身的用途。
无人机的大量使用给人们生产和生活带来了很大的便利。但随着无人机数量的增加,关于隐私和安全的担忧也随之而来。无人机无序的空中飞行,会扰乱空中交通秩序。高度敏感和精确的遥感技术可能被用于监视,同时存在被黑客攻击的风险。因此国务院、中央军委颁布了《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,自2024年1月1日起施行,其中规定,民用无人驾驭航空器未经实名登记实施飞行活动的,由公安机关责令改正。
(1)无人机高度敏感和精确的 可能被用于监视从而引起人们对隐私和安全的担忧。
(2)无人机机载摄像机镜头是 (选填“凸面镜”、“凹透镜”或“凸透镜”)。若它在航拍时所取景的范围太小,为了增大取景范围应当控制它适当地往 (选填“高”或“低”)飞一些。
(3)请举一列生活中使用无人机的例子: 。
10.(2025•仪征市一模)阅读短文,回答问题。
智慧交通走进生活
我国无人驾驶汽车已经在特定区域广泛应用。汽车是怎么“看”到信号灯的?原来,路口建设有“智慧交通系统”,实时为装有传感器的无人驾驶汽车传递整体路网情况,让过去的“车看灯”变成“灯看车”,动态调整绿灯时长,降低汽车平均等待时间。如调控到绿波时速(“绿波时速”是指在一个路口遇到的是绿灯,按指示牌上的时速保持下去,那么就会一路绿灯),车辆将畅通无阻;利用“智慧交通系统”还可以发布“拥堵延时指数”(“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值),方便人们做出行规划。
(1)无人驾驶汽车可以通过车上的摄像机识别路人是否招手,在进行识别时,其镜头相当于一个 透镜,汽车驶向路人小段距离后,再次识别到的人像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)节假日同路段越拥堵,“拥堵延时指数”将 (选填“越大”“越小”或“不变”);
(3)小明从家坐车去图书馆,借助“智慧交通系统”得到两套出行方案。方案①:路程较短,为9km;方案②:用时较短。如图1所示,方案①中的道路限速(“40”表示汽车在该道路上行驶的最高速度为40km/h)和拥堵延时指数均已标明,已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%。方案②中汽车的平均速度为 km/h;若方案②比方案①用时少9min,则方案②的路程为 km;
(4)已知相邻的A、B两处交通信号灯之间的路程为2.4km,A处信号灯绿灯时间为30s,若经过A处的汽车均按照如图2所示的绿波时速行驶,则所有汽车达到B处时均为绿灯,那么B处的信号灯绿灯时间至少为 s。
11.(2025•无锡二模)阅读短文,回答下列问题。
极目一号
2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300米的科考营地顺利升空。凌晨4点40分,达到9032米,超过珠峰8848.86米的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
据介绍,执行此次观测任务所使用的浮空艇,是我国自主研发的系留浮空器,长55米、高19米,浮空艇体积为9000立方米,总重量约2.625吨,地面锚泊车重90吨,通过地面锚泊设备系缆控制升空和驻空(如图甲)。浮空艇有两个气囊,一个是主气囊,里面充氦气(氦气密度比空气小很多),下边腹部还有一个小的副气囊,里面充空气,通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力(如图乙)。
(1)浮空艇的整体外形呈现白色,因为在白天使用时,白色可以反射光线、减少 (选填“红外线”或“紫外线”)的吸收,使浮空艇内部气体升温不会过快。
(2)因为大气压随海拔升高而 ,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要 (选填“排出”或“注入”)空气。
(3)若浮空艇携带的科研器材质量175kg,囊内气体的总质量为4t,则未升空前,浮空艇受到空气的浮力为 N,系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力为 N。(不同海拔下大气压和空气密度见下表,g取10N/kg)
海拔/m
4000
4300
4500
5000
6000
7000
8000
9000
大气压/kPa
57.6
55
53.4
50
43.2
36.7
30.9
26.8
空气密度/kg/m3
0.82
0.8
0.78
0.74
0.66
0.59
0.53
0.47
(4)气囊内的气压可以用公式近似表示,其中p表示气压,单位Pa,t表示气体温度,单位℃,V表示气体体积,单位m3,系数k随副气囊空气质量变化而变化的情况如图丙所示。假设气囊内气压均匀,且等于外界气压,温度恒为27℃,则浮空艇从7000m上升到9000m,气囊内空气质量变化约为 kg。
12.(2025•博罗县一模)阅读材料,回答问题。
材料一:2023年10月,随着“大朗站﹣湿地公园站”区间右线盾构机“奋进二号”顺利到达出洞,这条贯穿东莞市水乡片区、中心城区、中部片区、松山湖高新产业区、东南临深片区的东莞地铁1号线如期完成了全线洞通节点目标(如图1所示)。接下来将全面转入轨道铺设、接触网安装、通信信号系统施工等工程。根据东莞市轨道交通局的最新消息,东莞地铁1号线一期将争取在2025年开通试运营。
材料二:盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在激光导向下掘进的同时构建隧道之“盾”(指支撑性管片),集开挖、支护、出渣于一体,可以实现隧道的一次成型。在推进液压缸的推动下,刀盘向前切割泥巴,收入土仓,再由螺旋输送机往后输送泥浆到皮带输送系统(如图2所示)。
(1)地铁的车头一般设计为流线型(如图3所示),目的是为了 (选填“增大”或“减小”)阻力。
(2)当列车在平直轨道匀速运行时,列车受到的牵引力和阻力是一对 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
(3)地铁的轨道一般不采用碎石铺设。这是因为当列车高速运行时,列车底部和轨道之间的空气流速增大,导致气压 (选填“增大”或“减小”),从而使碎石头飞溅起来,可能引发事故。
(4)盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统,这主要是利用光 的特性。
(5)为便于在硬岩地层进行挖掘,盾构机的刀盘一般采用特殊材料制成,此时主要是利用材料的 (选填“弹性”“密度”或“硬度”)这一物理性质。
(6)如图4所示,若盾构机传送带水平匀速运送重为5000N的石料时,石料受到的摩擦力为 N。
题型四 社会热点与实际问题类
13.(2025•宝应县二模)阅读短文,回答文后的题目。
目前,国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准是体质指数,即身体质量指数(BodyMasslndex),编写为BMI。BMI考虑了体重和身高的综合因素,可反映全身性超重和肥胖状况。计算公式为:BMI(体重单位:千克;身高单位:米)。《国家学生体育健康标准》将学生体重指数(BMI)分成四个等级:正常、低体重、超重、肥胖。步频是指跑步时,每分钟脚落地的次数,步幅则是指相邻两步的距离。慢步频大步幅意味着身体重心起伏增加,把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失,大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下,小步快跑更加适合大众跑者。所以,“管住嘴、迈开腿”,大家一起向着健康的生活方式努力!
学生体重指数(BMI)等级表(单位:千克/米2)
男生
女生
等级
七年级
八年级
九年级
七年级
八年级
九年级
正常
15.5﹣22.1
15.7﹣22.5
15.8﹣22.8
14.8﹣21.7
15.3﹣22.2
16.0﹣22.6
低体重
=15.4
=15.6
=15.7
=14.7
=15.2
=15.9
超重
22.2﹣24.9
22.6﹣25.2
22.9﹣26.0
21.8﹣24.4
22.3﹣24.8
22.7﹣25.1
肥胖
=25.0
=25.3
=26.1
=24.5
=24.9
=25.2
(1)某九年级男生质量80kg,身高180cm,他的体重指数处于 等级;
(2)某同学用运动手环记录自己某一次跑步的数据,平均步频180步/分钟,平均步幅100厘米,分析可知:他本次跑步的平均速度为 km/h;
(3)一个质量为m千克的同学,在中考体育考试时,选择跳绳考试,他在1分钟内跳了n个,每次跳起的高度约为h米,则他跳绳的功率P= W(用题中所给的物理量符号填写表达式);
(4)对于普通大众跑者来说,为了能够健康有效锻炼,在跑步过程中,对步幅和步频的建议是 。
14.(2024•工业园区校级模拟)
“二氧化碳+飞轮”储能
近日,全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目竣工,其能在2小时内存满2万度电,是全球首个二氧化碳+飞轮储能综合能源站。
二氧化碳储能是压缩气体储能的一种方式,就像个超级“充电宝”,如图所示,用电低谷期时,这个“充电宝”开启充电模式,压缩机启动,2个小时就能把巨大的柔性气仓里体积达25万立方米的二氧化碳气体全部压缩为液态,体积只有原来的;在用电高峰到来时,高压二氧化碳会被释放流经透平机冲击叶片推动叶轮转动,进一步驱动发电机发电。
(1)根据材料信息,该项目的储能功率为 W。
(2)在充电阶段,该项目是使用在常温下用 的方法使二氧化碳气体 并储存起来。
(3)在放电阶段,高压二氧化碳会被释放流经透平机,该过程的能量转化是 ,此能量转化与热机四冲程的 冲程相同。透平机进一步驱动发电机发电,从而将机械能转换为电能。
(4)另一种常见储能方式是抽水储能:利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电.相较于抽水储能,二氧化碳+飞轮储能的优点是 。(写出一点即可)
题型五 传统文化与物理融合类
15.(2025•封开县一模)阅读下列短文,回答问题。
捞铁牛
明代《智囊全集》中记载了古人打捞铁牛的故事:重数万斤的铁牛沉于河底,陷在淤泥中,由水性好的人潜入水中,用绳索把铁牛和两艘装满泥土的大船连起来,将绳索拉紧,然后将船中的泥土抛入河里,船上升就把铁牛从淤泥中拔了出来。
小明利用实验室里的水槽、直圆筒型塑料容器、细线、长方体金属块、橡皮泥、50g砝码若干和水模拟古人从淤泥中拔铁牛的情景。如图所示,他将水槽平放,用细线的一端系住金属块,另一端系在塑料容器底部中央,塑料容器中装若干砝码;然后将金属块水平放在水槽底部,并将金属块与水槽底部相连的四周用橡皮泥密封,以防止水进入金属块与水槽底部之间;再向水槽中缓慢加水,塑料容器水平漂浮在水面并随水位升高,直到细线刚好拉直时停止加水,此时细线上没有受到拉力。已知金属块高h为4cm,质量m为160g,水槽中水位高H=12cm,塑料容器底面积S=80cm2。当小明从塑料容器中取出4个砝码时,塑料容器开始上升,金属块刚好能与水槽底分离(不计细线长度变化,不计金属块与橡皮泥间的摩擦,不考虑大气压)而上升,塑料容器在上升过程中始终保持水平。
(1)停止加水,未取砝码时,金属块受到的浮力为 N;金属块上表面受到水的压强为 Pa,金属块下表面受到水槽底部的支持力为 N。(水的密度,g=10N/kg)
(2)金属块的体积为 cm3,金属块的密度为 kg/m3。
(3)取出4个砝码后,塑料容器重新静止时,相比未取砝码时,塑料容器浸入水中的深度减少了 m。
16.(2025•万柏林区一模)阅读短文,回答问题。
水碓(dui)
在我国古代,劳动人民在生产生活中善于巧妙地运用杠杆原理来提高生产效率。图甲的水碓是一种利用水力去除粮食皮壳的机械装置。其构造主要包括水轮、与水轮相连的横轴,以及安装在横轴上的一排相互错开的拨板。工作时,水流冲击水轮使其转动,水轮带动横轴旋转,横轴上的拨板依次拨动碓杆末端,从而使得碓杆另一端的碓头连续起落,进而实现舂米等操作,几个碓头会相继工作,大大提高了加工效率。水碓不仅广泛应用于粮食加工,还可用于舂碎香料、陶土等,充分体现了古代人民的智慧与创造力。
(1)水碓利用了杠杆原理,如图乙碓杆的部分属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆,其支点在图中 (选填“A”、“B”或“C”)点。
(2)碓头落下的过程中,动能 ,重力势能 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
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考情分析
押题依据
科学探究与实验设计
(2023·盐城)
科学探究与实验设计考查强调实验设计能力,涉及变量控制、数据处理、结论推导,注重科学思维(假设、验证、误差分析)的考查。
科技前沿与物理应用的考查结合新材料、新能源(如超导、太阳能)、航天技术(如嫦娥探月),考查学生对物理原理的迁移能力和科技伦理思考。
工程技术与实践能力考查融合工程思维,要求学生综合运用力学、电学、热学知识解决实际问题,强调跨学科整合(如数学建模、材料科学)。
社会热点与实际问题考查紧扣冬奥会、碳中和、极端天气等社会热点,引导学生关注物理在生活中的实际应用
传统文化与物理融合的考查挖掘古代科技文化,考查物理原理的历时性传承与现代科学解释
教育部强调“五育并举”,试题需融入科技前沿、社会责任等元素。
学科核心素养要求:新课标强化“科学探究”“科学态度与责任”,推动试题情境从“解题”向“解决问题”转变
社会发展趋势:碳中和、人工智能、航天科技等领域的发展亟需物理人才,中考命题需回应时代需求。
历年命题延续性:江苏试题一贯注重科技与生活的结合,2024年已涉及超导、温室设计等前沿内容,未来可能进一步拓展。
科技前沿与物理应用
(2024·淮安)
工程技术与实践能力
(2024·南通)
(2022·徐州)
社会热点与实际问题
(2024·徐州)
(2022·南通)
传统文化与物理融合
(2024·苏州)
(2023·盐城)
2025年物理中考阅读题考查方向可能有:国家“双碳”目标推动下,新能源技术(如核聚变、钠离子电池)是热点;2024年试题已涉及超导材料,未来可能延伸至储能技术。2025年在新能源技术应用方面可能考查:氢能源汽车动力系统分析、新型储能电池效率计算。人工智能、物联网技术快速发展,符合“科技强国”战略,且与物理中的电磁学、波动知识紧密相关。2025年在智能科技与物联网方面可能会涉及:智能家居传感器原理(如温湿度控制电路)、自动驾驶中的雷达测距问题。中国航天工程(如嫦娥探月、天问火星探测)持续突破,航天主题可结合力学、热学综合考查,在考查航天与深空探测时的方向:月球基地能源系统设计(太阳能-核能互补)、太空微重力环境下的流体行为分析。环保政策(如“无废城市”)推动技术创新,物理技术在环境治理中的应用是命题热点,2025年的命题可能会涉及:垃圾分类中的物理分选技术(密度分选、静电分选)、污水处理中的声波净化原理。文化自信背景下,古代科技的现代化诠释是教育重点,2024年苏州圭表题已体现此趋势,2025年可能会出现传统建筑抗震结构改良(如斗拱力学分析)、古代天文仪器(浑仪)的现代数字化测量。
题型一 科学探究与实验设计类
1.(2024•姑苏区校级二模)小明根据杠杆平衡条件在家测量某液体的密度,其装置放在水平面上。如图所示,轻质杠杆OA和BC垂直固定在一起,BC压在电子秤上,O为支点,且测量过程中O点和C点位置保持不变。
(1)调节杠杆OA在水平位置平衡,其目的是 便于测量力臂大小 。
(2)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O的距离为L1。
(3)取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点。此时电子秤的示数小于m,则待测液体的密度 小于 水的密度(选填“大于”,“等于”或“小于”),向 左 (选填“左”或“右”)移动悬挂点的位置,直到电子秤的示数仍为m,测量此时悬挂点到O的距离为L2。
(4)待测液体密度的表达式为ρ液= ρ水 (水的密度用ρ水表示)。
(5)若考虑矿泉水瓶的质量,测量结果为ρ液′,则ρ液′ < ρ液(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)便于测量力臂大小;(3)小于;左;(4)ρ水;(5)<
【解析】解:(1)杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(3)将一个质量不计的矿泉水瓶装满水,用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上,记录此时电子秤的示数为m,测量悬挂点D到O的距离为L1,
BC对电子秤的压力F=mg,
根据杠杆平衡条件得,F×OA=G水×L1,mg×OA=ρ水gV×L1﹣﹣①
取下装水的矿泉水瓶,将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体,用细线将矿泉水瓶悬挂在D点,此时电子秤的示数小于m,
BC对电子秤的压力F'=m'g,
根据杠杆平衡条件得,F'×OA=G液×L1,m'g×OA=ρ液gV×L1﹣﹣②
因为m'<m,
由①②得,ρ液<ρ水。
根据杠杆平衡条件,保持电子秤的示数不变,mg×OA不变,液体的密度小,体积不变,质量偏小,对杠杆的拉力变小,要增加力臂,所以要向左端移动。
(4)瓶子中装被测液体,当电子秤的示数再次显示m时,测量此时悬挂点到O的距离为L2,
根据杠杆平衡条件得,F×OA=G液×L2,mg×OA=ρ液gV×L2﹣﹣③
由①③得,ρ水gV×L1=ρ液gV×L2,
解得,液体的密度:ρ液ρ水。
(5)设瓶子的质量为m0,瓶子的重力为m0g,
瓶子中装满水时电子秤示数为m,根据杠杆平衡条件得,mg×OA=(ρ水gV+m0g)×L1﹣﹣④
瓶子中装满被测液体时电子秤示数为m,根据杠杆平衡条件得,mg×OA=(ρ液'gV+m0g)×L2﹣﹣⑤
由④⑤得,(ρ水gV+m0g)×L1=(ρ液'gV+m0g)×L2,
ρ水gVL1+m0gL1=ρ液'gVL2+m0gL2,
m0gL1<m0gL2,
ρ水gVL1>ρ液'gVL2,
ρ液'ρ水,
即ρ液'<ρ液。
故答案为:(1)便于测量力臂大小;(3)小于;左;(4)ρ水;(5)<。
2.(2025•扬州二模)在跨学科实践活动中,同学们以“杆秤”为主题开展研究。
(1)查阅资料,认识杆秤构造和工作原理。
如图a杆秤是由带有秤星(刻度)的秤杆、秤砣、秤盘、提纽等组成;
杆秤使用时利用到杠杆的平衡条件为: F1L1=F2L2, (用公式表示),图a中使用提纽 2 (1/2)时,杆秤的量程更大。
(2)制作一个简易杆秤。
材料:一根长度约为30cm的木制筷子,一个小盆,一个10g的砝码,一个40g物体,2g的物体若干,细线若干,一把刻度尺,一支记号笔等。
步骤;
①在筷子的一端刻一个槽A,在距离槽A稍近处再刻一个槽B.把小盆挂在槽A处作秤盘,在槽B处系一根细线作为提纽;
②用细线系一个10g的砝码,作为秤砣。空秤盘时,调节秤砣的位置使秤杆水平平衡,这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星0,用记号笔标记此位置,即为零刻度线,该步骤的目的是 消除秤盘和秤杆的自重对平衡的影响 ;
③小明仔细观察,发现筷子粗细不均匀,根据杠杆平衡条件可知,秤杆的刻度是 均匀 的(选填“均匀”或“不均匀”)。定刻度时,小丽和小华分别采用了以下不同的方法:小丽先在秤盘上放2g物体,手提提纽,移动秤砣,使杆秤水平平衡,在秤盘所挂位置上标上2g,然后在秤盘上放4g物体……按上述方法直至标出所有刻度;小华在秤盘中放40g物体,手提提纽,移动秤砣,使秤杆水平平衡。此时,标记系秤砣的细线在秤杆上的位置C,并记为40g,在定盘星0到C之间分成20等份,每一格就表示 2 g。你认为 小华 方法更合理。
【答案】(1)F1L1=F2L2;2;
(2)消除秤盘和秤杆的自重对平衡的影响;均匀;2;小华。
【解析】解:(1)杆秤的本质是一个杠杆,平衡条件为F1L1=F2L2,用图甲所示这个杆秤称量物体时,支点是提纽所在的位置。这个杆秤有两个提纽,当杆秤使用提纽2时,物体的力臂变小,而秤砣的力臂变大,秤砣重力不变,根据F1L1=F2L2,故物体的重力变大,称量的量程增大;
(2)空秤盘时,调节秤砣的位置使秤杆水平平衡,这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星0,用记号笔标记此位置,即为零刻度线,该步骤的目的是消除秤盘的自重对平衡的影响;
当秤盘中不放任何物体时,调整秤砣的位置使杆秤平衡,在此时秤砣细线对应杆秤的位置上标为零刻度线,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,有
G盘AB=G砣L0;
当物体的质量为m,则(mg+G盘)AB=G砣Lx;
则mgAB=G砣(Lx﹣L0),故长度与质量是一次函数关系,因而刻度是均匀的,
小华在秤盘中放40g物体,手提提纽,移动秤砣,使秤杆水平平衡。此时,标记系秤砣的细线在秤杆上的位置C,并记为40g,在定盘星0到C之间分成20等份,由于刻度均匀,故每一格就表示$\frac{40g}{20}=2g。小华的方法方便,更合理。
故答案为:(1)F1L1=F2L2;2;
(2)消除秤盘和秤杆的自重对平衡的影响;均匀;2;小华。
3.(2025•靖江市二模)在测量液体密度实验中,同学们尝试了多种方法进行测量。
【第一组】进行了如下操作:
(1)调节天平横梁平衡时,先把游码移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向 右 调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图1所示,质量为 37.4 g。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量筒中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出 烧杯和剩余花生油 的质量,即可求出花生油的密度。
【第二组】利用一个小圆柱形塑料桶、一把刻度尺和几枚硬币,借助水来测量酱油的密度。(g取10N/kg,,步骤如下:
(4)将几枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使其 重心降低,能使小筒在竖直方向上漂浮在液体中 。用刻度尺测出桶的高度为L= 20.00 cm(如图2);
(5)将桶口向上放入水中,测出桶口露出水面的高度为h1=8.50cm(如图3);
(6)将桶捞出擦干并放入酱油中,测出桶口露出酱油面的高度为h2=10.00cm,如图4;则酱油的密度为 1.15×103 kg/m3。
【第三组】受《天工开物》中桔槔汲水(图5)启发,小组成员自制了“杠杆密度计”如图6,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
(7)若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1 > ρ水(选填“<”、“=”或“>”)。
(8)若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为 ρ水 (用ρ水、l、l2表示)。
【答案】【第一组】:(1)右;(2)37.4;(3)烧杯和剩余花生油;【第二组】:(4)重心降低,能使小筒在竖直方向上漂浮在液体中;20.00;(6)1.15×103;【第三组】:(7)>;(8)ρ水。
【解析】解:【第一组】:(1)使用天平的时候,要将天平放在水平台面上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,若指针左偏则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)空烧杯的质量为:m=20g+10g+5g+2.4g=37.4g;
(3)要求出花生油的密度,只需要知道量筒中花生油的质量跟体积,则需要增加的步骤是:用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的质量;
【第二组】:(4)枚硬币放入小圆柱形塑料桶内,目的是使塑料桶和硬币整体的重心降低,能使小筒在竖直方向上漂浮在液体中;由图甲可知此刻度尺的分度值为1mm,所以,桶的高度为L=20.00cm;
(6)设塑料桶底面积是S,当把塑料桶放入水中,塑料桶在水中漂浮,塑料桶受到水的浮力为:F浮水=ρ水gV排=ρ水gS(L﹣h1),
当把塑料桶放入酱油中,塑料桶在酱油中漂浮,塑料桶受到酱油的浮力为:
F浮酱油=ρ酱油gV'排=ρ酱油gS(L﹣h2),
塑料桶受到的浮力都等于重力,所以ρ水gS(L﹣h1)=ρ酱油gS(L﹣h2),
所以酱油密度:
ρ酱油ρ水1.0×103kg/m3=1.15×103kg/m3;
【第三组】(7)当矿泉水瓶装满水时,由杠杆平衡条件可知:G×lOA=G水×lOB,
当换用相同的矿泉水瓶装满不同液体时,使杆在水平位置平衡,对应悬挂点在B1,则
G液,
若B1点在B点的左侧,则,则G液>G水,两液体积极相同,则ρ1>ρ水;
(8)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可得,G2×l2=G×lOA=G水×l,
则G2,
B2点标注的密度值为:
ρ2ρ水。
故答案为:【第一组】:(1)右;(2)37.4;(3)烧杯和剩余花生油;【第二组】:(4)重心降低,能使小筒在竖直方向上漂浮在液体中;20.00;(6)1.15×103;【第三组】:(7)>;(8)ρ水。
题型二 科技前沿与物理应用类
4.(2025•通州区一模)
“幽灵粒子”——中微子
构成物质世界最基本的粒子有12种,包括6种夸克、3种带电轻子和3种中微子。3种中微子包括电子中微子、缪中微子和陶中微子。作为一种不带电的粒子,中微子质量小于电子的百万分之一,以接近光速的速度运动,只参与非常微弱的弱相互作用,且具有极强的穿透力,能够轻松穿过地球或者太阳。一直以来,对中微子的检测非常困难,因此中微子也被称为“幽灵粒子”。
2024年11月20日,位于地下700米的广东省江门中微子探测器主体建成。有效质量为2万吨的低本底、高透明度的球形液体闪烁体探测器,也就是中心探测器“大玻璃球”,是世界上最大的单体有机玻璃球,如图甲所示。玻璃球外面的主支撑结构是不锈钢网壳,被2万只直径50厘米的光电倍增管和2.5万只直径不到7.6厘米的光电倍增管和反射膜包拢。安装完成后,玻璃球内部将灌满液体闪烁体,外面浸泡在一个44米深的圆柱形水池中,池内灌装超纯水,图乙为其示意图。
光电倍增管就像是探测器的眼睛,眼睛越多,看得就越细。探测器内部紧密排布的光电倍增管用于探测中微子与液体闪烁体相互作用时产生的微弱的光,并将其转换为电信号并放大千万倍,以便后续分析。探测器外部的光电倍增管主要用于探测宇宙射线产生的背景信号,排除了这些信号的干扰,有助于区分中微子信号,从而提升探测精度。
所有物理学的重大突破,最终全部推动了文明的发展。例如,利用中微子穿透力强的特点,我们可以对地球进行“CT”扫描,地球内部情况一扫便知。未来的中微子实验,将让人类突破认知极限,更好地理解宇宙和物质世界,中微子应用将会融入到人们生活的方方面面。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)构成物质世界最基本的粒子有夸克、带电轻子和 中微子 。
(2)如果去掉探测器外部的光电倍增管,就不能确定观测到的是中微子信号还是宇宙射线信号。因此,对于实验中的干扰因素要尽量避免或消除,以下实验中消除或减弱干扰因素运用合理的是 CD 。(至少有一个选项正确)
A.观察气体扩散现象时,需将上方瓶中装二氧化氮气体,下方瓶中装空气
B.用“土电话”验证固体能传播声音时,处于话筒一端的同学需放大音量
C.观察激光在水中沿直线传播时,需在较暗环境中进行实验
D.观察小磁针在地磁场中的指向时,需远离用电器
(3)利用中微子穿透能力极强的特点,未来可以在哪些领域发挥其作用,请列举一例。
【答案】(1)中微子;(2)CD;(3)医学影像技术。
【解析】解:(1)文中明确提到“构成物质世界最基本的粒子有12种,包括6种夸克、3种带电轻子和3种中微子”。(2)A、观察气体扩散现象时,应将密度大的二氧化氮气体放在下方瓶中,空气放在上方瓶中,这样能排除重力对气体扩散的干扰,而不是将二氧化氮放在上方,故A错误。B、用“土电话”验证固体能传播声音时,放大音量是为了让声音更易被听到,而不是消除干扰因素,故B错误。C、观察激光在水中沿直线传播时,在较暗环境中进行实验是为了减少周围光线的干扰,使激光的传播路径更清晰,故C正确。D、观察小磁针在地磁场中的指向时,远离用电器是为了避免用电器产生的磁场对小磁针的干扰,故 D正确。(3)医学影像技术:中微子在人体内的传播可以提供关于内部结构和组织的信息。虽然当前中微子医学影像技术仍在研发阶段,但未来有望成为一种新兴的医学成像手段,为疾病的早期诊断和治疗提供新的方法。
故答案为:(1)中微子;(2)CD;(3)医学影像技术。
5.(2024•启东市模拟)阅读短文,回答问题。
中国航天梦
ㅤㅤ中国航天梦梦起明朝的万户,他是利用火箭飞天第一人。新中国航天是从1956年开始的,至今有三大里程碑。(1)1970年中国第一颗人造卫星东方红1号升空;(2)2003年,中国神舟五号载人飞船升空;(3)2007年嫦娥一号成功奔月。
ㅤㅤ如图甲是运载火箭的发射场景。航天材料的选择需要考虑多方面的因素,为使火箭搭载的飞船更轻巧更坚硬,其外壳和部分零件由钢制改为钛铝合金。物体的热胀冷缩也是需要考虑的重要因素之一,当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用α表示。
ㅤㅤ如图乙是我国航天员王亚平通过“天宫课堂”向我们展示张嘴吞空中水珠的有趣画面,图丙是她做水球注入空气实验,我们看到一正一反两个她的头像。
ㅤㅤ2018年我国成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”;同年又将嫦娥四号探测器送入太空,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器,如图丁是它携带的月球车“玉兔二号”,利用其底部6个带齿纹的轮子顺利在月背表面行驶,它配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg。
(1)在空间站,王亚平开展太空实验教学,她从注射器挤出一滴水,由于分子之间存在 引力 ,使漂浮在太空舱的水滴呈现完美的球形;如图丙中实验现象,正立的像是由于气泡挤压水而形成的 凹 透镜成的虚像,若王亚平远离水球,则倒立的像会 变小 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(2)下列说法正确的是 A 。
A.火箭升空与轮船在水中前进的原理相同;
B.太空中能看到蓝色的地球是因为地球是光源;
C.空间站应尽量使用体胀系数较大的材料制作;
D.宇航员在空间站工作时需要通过无线电交谈。
(3)已知物体在月球上的重力只有地球上的,则地球上质量为135kg的“玉兔二号”月球车在月球上的质量为 135 kg,若月球车每个轮子触月面积按100cm2计算,则它对月球表面的压强为 3.75×103 Pa。(地面上g取10N/kg)
(4)某钛铝合金材料体胀系数α=1.2×10﹣5/℃,该材料制成零件0℃时体积为1dm3,0℃升温至10℃,体积变化了 0.12 cm3。
(5)制作钛铝合金零件时,采用先进的3D激光打印技术,在高能激光的作用下,金属钛和铝先 熔化 (填物态变化名称)成液态,然后按零件形状重新结晶某钛铝合金零件,质量为216g;若用等体积的钛制成,质量为324g;若用等体积的铝制成,质量为162g,则这个零件中铝与钛的体积之比为 2:1 。
【答案】(1)引力;凹;变小;(2)A;(3)135;3.75×103;(4)0.12;(5)熔化;2:1。
【解析】解:(1)漂浮在太空舱的水滴呈现完美的球形说明分子间存在相互作用的引力;气泡中却显示出王亚平正立的像,这是因为带气泡的水球相当于凹透镜,凹透镜对光线有发散作用;凸透镜成实像时,物近像远像变大,若王亚平远离水球,则倒立的像会变小;
(2)A、火箭升空与轮船在水中前进的原理相同,都是利用力的作用是相互的,故A正确;
B、地球不能自行发光,所以不是光源,故B错误;
C、太空的昼夜温差大,所以空间站应尽量使用体胀系数较小的材料制作,故C错误;
D、空间站里有空气,宇航员在空间站工作时可以通过声音交谈,故D错误;
故选:A;
(3)质量是物体的基本属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关,“玉兔二号”月球车在月球上的质量为135kg;“玉兔二号”对水平月面的压力:FGmg135kg×10N/kg=225N,受力面积:S=6×100cm2=600cm2=0.06m2,则“玉兔二号”对水平月面的压强:p3750Pa;
(4)根据题意可知,钛铝合金材料的膨胀系数为α=1.2×10⁻5/℃,表示钛铝合金材料温度每升高1℃,体积变化量与原来体积的比值为1.2×10⁻5,
该材料制成零件0℃时的体积为1dm3,温度从0℃升温至10℃,其体积变化量ΔV=αV0×10=1.2×10⁻5/℃×1dm3×10=1.2×10﹣4dm3=0.12cm3;
(5)钛合金、高强钢等金属材料在高温下由固态变成液态,是熔化现象;
设钛铝合金零件的体积为V,若用纯钛制成与这个零件体积相等的零件其质量为324g,则有ρ钛 ①
若用纯铝制成与这个零件体积相等的零件其质量为162g,则有ρ铝 ②
设合金中铝的体积为V1钛的体积为V2,则V=V1+V2 ③
且m=ρ铝V1+ρ钛V2=216g ④
联立①至④得:V1:V2=2:1。
故答案为:(1)引力;凹;变小;(2)A;(3)135;3.75×103;(4)0.12;(5)熔化;2:1。
6.(2024•高邮市二模)阅读短文,回答问题。
2024年5月1日,我国第三艘航母福建舰(图甲)出海开展首次航行试验。福建舰是中国首艘平直甲板的电磁弹射航母,纯国产设计和制造而成,满载时排水量8万余吨。正常情况下,可搭载超过70架各式舰载机。
福建舰电磁弹射系统为舰载战机提供了稳定和强大的起飞能力,可以使飞机实现瞬间起飞,保证100%的起飞成功率。电磁系统的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞。
(1)福建舰满载航行时排水量为8万吨,此时它受到的浮力为 8×108 N;(g取10N/kg)当一架舰载机从航母上起飞后,航母受到的浮力将 变小 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)舰载机机翼的横截面设计成如图乙所示的形状,飞行时机翼上表面附近的空气流速 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)下表面附近的空气流速,利用在气体中流速越大的位置压强 小 的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力;
(3)如图丙是一架歼﹣20停在航母的甲板上,歼﹣20是我国自主研发的。具有隐形功能的第五代战机,它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的 吸收 (选填“吸收”或“反射”)作用;
(4)航母的电磁弹射系统的工作原理是: 磁场对电流的作用 。
【答案】(1)8×108;变小;(2)大于;小;(3)吸收;(4)磁场对电流的作用。
【解析】解:(1)由题意知,福建舰满载航行时排水量为8万吨,此时它受到的浮力:
F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N;
福建舰始终处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,当一架舰载机从航母上起飞后,其重力减小,因此航母受到的浮力将变小。
(2)如图乙可知,上表面距离较长,因此飞行时机翼上表面附近的空气流速大于下表面附近的空气流速,根据伯努利原理,在流体中,流速大的地方压强小的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力。
(3)电磁波可以传递信息,因此雷达是依靠电磁波遇到障碍会反射回来的性质来搜寻目标的,因此具有隐形功能的第五代战机,它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的吸收作用,使电磁波无法返回传递信息。
(4)由题意知,电磁系统的弹射车与舰载机的前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通入强电流时,立即产生强大的推力,使舰载机快速起飞,因此电磁弹射系统的工作原理是:磁场对电流的作用。
故答案为:(1)8×108;变小;(2)大于;小;(3)吸收;(4)磁场对电流的作用。
7.(2025•深圳二模)请阅读《云中探秘问苍穹》并回答问题。
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。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,通过向大气发射电磁波信号,并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。这就如同在太空中对大气降水进行“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)云层中的小水滴,是由大气中的水蒸气 液化 (填物态变化名称)形成的,该过程需要 放热 (填“吸热”或“放热”);
(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6.5×109个/m3,每个降水粒子的体积均为6×10﹣15m3,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 31.2 mm。
【答案】(1)液化;放热;(2)C;(3)31.2。
【解析】解:(1)云层中的小水滴,是由大气中的水蒸气液化形成的,该过程需要放热。因为水蒸气是气态,小水滴是液态,物质从气态变为液态的过程是液化,而液化过程会放出热量。
(2)根据文中“数密度为单位体积内降水粒子的数量”可知,降水粒子的数密度越大,则 1m3内降水粒子的数量越大。
(3)首先计算云层总体积:已知云层平均厚度h=1000m,那么云层总体积为1000Sm3。然后计算降水粒子的总数:数密度为6.5×109个/m3,则降水粒子总数N=6.5×109×1000S=6.5×1012S个。接着计算降落到地面的降水粒子数:因为有80%的降水粒子降落到地面,所以降落到地面的粒子数N地=N×80%个。再计算这些降水粒子的总体积:每个降水粒子体积为6×10−15m3,则降落到地面的降水粒子总体积V地=N地×6×10−15m3。最后根据降水量的定义计算降水量:降水量是降水在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,即h降3.12×10﹣2m=31.2mm。所以该云层对应区域的平均降水量为31.2mm。
故答案为:(1)液化;放热;(2)C;(3)31.2。
题型三 工程技术与实践能力类
8.(2024•沛县校级二模)阅读短文,回答问题。
涡轮增压发动机
涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气,使之增压进入汽缸。汽车发动机的工作,多是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功,从而对外输出功率。涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入汽缸,这样提高了进入汽缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。
(1)使用涡轮增压发动机,燃料的热值 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)涡轮增压器利用的是废气的 机械 能;
(3)吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力所做的功 增多 (选填“增多”、“减少”或“不变”);
(4)压缩冲程气缸内气体的压强为p,内能为E,温度为t,活塞距离气缸顶端(火花塞一端)距离为L,则下列图像中正确的是 D 。
【答案】(1)不变;(2)机械;(3)增多;(4)D。
【解析】解:(1)热值是燃料的一种性质,与物质的种类有关,使用涡轮增压发动机,可以提高利用率,但燃料的热值不变。
(2)由材料可知,涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,所以涡轮增压器利用的是废气的机械能。
(3)“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而提高了热机效率,所以在吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力可做的功更多;
(4)AB.随着活塞距离气缸顶端的增大,对燃料的压缩程度减小,内能减小,故AB错误;
CD.随着活塞距离气缸顶端的增大,对燃料的压缩程度减小,压强减小,内能减小,温度降低,故D正确,C错误。
故选:D。
故答案为:(1)不变;(2)机械;(3)增多;(4)D。
9.(2025•亭湖区一模)阅读短文,回答问题。
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。
与有人驾驶的飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝、肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。民用方面,“无人机+行业应用”是当前无人机标准配备,最早民用无人机出现时,主要用于航拍、新闻报道、影视拍摄、微型自拍、观察野生动物等方面。所以在2018年9月份,世界海关组织协调制度委员会(HSC)第62次会议上,决定将无人机归类为“会飞的照相机”。随着无人机技术的成熟,无人机迅速应用于监控传染病、测绘、农业、植保、电力巡检、快递运输、灾难救援等广泛领域,大大地拓展了无人机本身的用途。
无人机的大量使用给人们生产和生活带来了很大的便利。但随着无人机数量的增加,关于隐私和安全的担忧也随之而来。无人机无序的空中飞行,会扰乱空中交通秩序。高度敏感和精确的遥感技术可能被用于监视,同时存在被黑客攻击的风险。因此国务院、中央军委颁布了《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》,自2024年1月1日起施行,其中规定,民用无人驾驭航空器未经实名登记实施飞行活动的,由公安机关责令改正。
(1)无人机高度敏感和精确的 遥感技术 可能被用于监视从而引起人们对隐私和安全的担忧。
(2)无人机机载摄像机镜头是 凸透镜 (选填“凸面镜”、“凹透镜”或“凸透镜”)。若它在航拍时所取景的范围太小,为了增大取景范围应当控制它适当地往 高 (选填“高”或“低”)飞一些。
(3)请举一列生活中使用无人机的例子: 农民用无人机给小麦喷洒农药 。
【答案】(1)遥感技术;(2)凸透镜;高;(3)农民用无人机给小麦喷洒农药
【解析】解:(1)无人机拥有高度敏感和精确的遥感技术,这项技术可能被用于监视从而引起人们对于人的隐私和安全的担忧。
(2)无人机机载摄像机镜头是凸透镜,成倒立、缩小的实像;若它在航拍时所取景的范围太小,为了增大取景范围应当控制它适当地往高处飞一些,此时物距增大,像距减小,像变小,则取景范围变大。
(3)生活中使用无人机的例子有:农民用无人机给小麦喷洒农药(或快递运输;或灾难救援;或航拍)等。
故答案为:(1)遥感技术;(2)凸透镜;高;(3)农民用无人机给小麦喷洒农药。
10.(2025•仪征市一模)阅读短文,回答问题。
智慧交通走进生活
我国无人驾驶汽车已经在特定区域广泛应用。汽车是怎么“看”到信号灯的?原来,路口建设有“智慧交通系统”,实时为装有传感器的无人驾驶汽车传递整体路网情况,让过去的“车看灯”变成“灯看车”,动态调整绿灯时长,降低汽车平均等待时间。如调控到绿波时速(“绿波时速”是指在一个路口遇到的是绿灯,按指示牌上的时速保持下去,那么就会一路绿灯),车辆将畅通无阻;利用“智慧交通系统”还可以发布“拥堵延时指数”(“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值),方便人们做出行规划。
(1)无人驾驶汽车可以通过车上的摄像机识别路人是否招手,在进行识别时,其镜头相当于一个 凸 透镜,汽车驶向路人小段距离后,再次识别到的人像将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)节假日同路段越拥堵,“拥堵延时指数”将 越大 (选填“越大”“越小”或“不变”);
(3)小明从家坐车去图书馆,借助“智慧交通系统”得到两套出行方案。方案①:路程较短,为9km;方案②:用时较短。如图1所示,方案①中的道路限速(“40”表示汽车在该道路上行驶的最高速度为40km/h)和拥堵延时指数均已标明,已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%。方案②中汽车的平均速度为 54 km/h;若方案②比方案①用时少9min,则方案②的路程为 16.2 km;
(4)已知相邻的A、B两处交通信号灯之间的路程为2.4km,A处信号灯绿灯时间为30s,若经过A处的汽车均按照如图2所示的绿波时速行驶,则所有汽车达到B处时均为绿灯,那么B处的信号灯绿灯时间至少为 70 s。
【答案】(1)凸;变大;(2)越大;(3)54;16.2;(4)70。
【解析】解:(1)摄像机的镜头相当于一个凸透镜,根据凸透镜成像规律,物近像远像变大,所以当汽车驶向路人小段距离后,再次识别到的人像将变大;
(2)“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值,节假日堵车,说明拥堵所用的时间越长,拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值就越大;
(3)通畅状态下汽车的平均速度为最高限速的90%,
则方案①中通畅状态下汽车的平均速度为:v1=40km/h×90%=36km/h=10m/s,
畅通状态下所用的时间:t畅通1900s,
方案①的拥堵延时指数为1.8,则方案①在拥堵状态下所用的时间:t拥堵1=1.8t畅通1=1.8×900s=1620s=27min;
方案②中通畅状态下汽车的平均速度为:v2=60km/h×90%=54km/h,
根据题意可知,方案②在拥堵状态下所用的时间:t拥堵2=27min﹣9min=18min,
方案②的拥堵延时指数为1.0,则方案②在畅通状态下所用的时间:t畅通2=t拥堵2=18min,
根据速度公式可得方案②的路程:s2=v2t畅通2=54km/hh=16.2km;
(4)B处的信号灯绿灯时间至少为,
,
则B处的信号灯绿灯时间至少为Δt=30s+t′﹣t″=30s70s。
故答案为:(1)凸;变大;(2)越大;(3)54;16.2;(4)70。
11.(2025•无锡二模)阅读短文,回答下列问题。
极目一号
2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300米的科考营地顺利升空。凌晨4点40分,达到9032米,超过珠峰8848.86米的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
据介绍,执行此次观测任务所使用的浮空艇,是我国自主研发的系留浮空器,长55米、高19米,浮空艇体积为9000立方米,总重量约2.625吨,地面锚泊车重90吨,通过地面锚泊设备系缆控制升空和驻空(如图甲)。浮空艇有两个气囊,一个是主气囊,里面充氦气(氦气密度比空气小很多),下边腹部还有一个小的副气囊,里面充空气,通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力(如图乙)。
(1)浮空艇的整体外形呈现白色,因为在白天使用时,白色可以反射光线、减少 红外线 (选填“红外线”或“紫外线”)的吸收,使浮空艇内部气体升温不会过快。
(2)因为大气压随海拔升高而 减小 ,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要 排出 (选填“排出”或“注入”)空气。
(3)若浮空艇携带的科研器材质量175kg,囊内气体的总质量为4t,则未升空前,浮空艇受到空气的浮力为 7.2×104 N,系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力为 4×103 N。(不同海拔下大气压和空气密度见下表,g取10N/kg)
海拔/m
4000
4300
4500
5000
6000
7000
8000
9000
大气压/kPa
57.6
55
53.4
50
43.2
36.7
30.9
26.8
空气密度/kg/m3
0.82
0.8
0.78
0.74
0.66
0.59
0.53
0.47
(4)气囊内的气压可以用公式近似表示,其中p表示气压,单位Pa,t表示气体温度,单位℃,V表示气体体积,单位m3,系数k随副气囊空气质量变化而变化的情况如图丙所示。假设气囊内气压均匀,且等于外界气压,温度恒为27℃,则浮空艇从7000m上升到9000m,气囊内空气质量变化约为 1100 kg。
【答案】(1)红外线;(2)减小;排出;(3)7.2×104;4×103;(4)1100。
【解析】解:(1)红外线能使物体升温,浮空艇的整体外形呈现白色,白色可以反射光线、减少红外线的吸收,使浮空艇内部气体升温不会过快;
(2)因为大气压强随海拔升高而减小,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要排出空气;
(3)由表中数据可知,4300米的科考营地的空气密度为0.8kg/m3,浮空艇在营地升空前受到空气浮力为:
F浮=ρ空gV=0.8kg/m3×10N/kg×9000m3=7.2×104N;
浮空艇的总重力为:G总=m总g=(2.625×1000kg+4×1000kg+175kg)×10N/kg=6.8×104N,
此时浮空艇受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力及拉力平衡,所以系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力为:
F=F浮﹣G总=7.2×104N﹣6.8×104N=4×103N;
(4)气囊内温度恒为27℃,由表中数据知,浮空艇在7000m时的气压p=36.7kPa=36.7×103Pa,
由p可得:
k11.0×105J/K,
由图象知,副气囊空气质量m=15×102kg=1500kg,
当浮空艇在9000m时的气压p′=26.8kPa=26.8×103Pa,
k′8.0×105J/K,
副气囊空气质量m′=4×102kg=400kg,
所以浮空艇从7000m上升到9000m,气囊内空气质量变化约为:
Δm=m﹣m′=1500kg﹣400kg=1100kg。
故答案为:(1)红外线;(2)减小;排出;(3)7.2×104;4×103;(4)1100。
12.(2025•博罗县一模)阅读材料,回答问题。
材料一:2023年10月,随着“大朗站﹣湿地公园站”区间右线盾构机“奋进二号”顺利到达出洞,这条贯穿东莞市水乡片区、中心城区、中部片区、松山湖高新产业区、东南临深片区的东莞地铁1号线如期完成了全线洞通节点目标(如图1所示)。接下来将全面转入轨道铺设、接触网安装、通信信号系统施工等工程。根据东莞市轨道交通局的最新消息,东莞地铁1号线一期将争取在2025年开通试运营。
材料二:盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在激光导向下掘进的同时构建隧道之“盾”(指支撑性管片),集开挖、支护、出渣于一体,可以实现隧道的一次成型。在推进液压缸的推动下,刀盘向前切割泥巴,收入土仓,再由螺旋输送机往后输送泥浆到皮带输送系统(如图2所示)。
(1)地铁的车头一般设计为流线型(如图3所示),目的是为了 减小 (选填“增大”或“减小”)阻力。
(2)当列车在平直轨道匀速运行时,列车受到的牵引力和阻力是一对 平衡力 (选填“平衡力”或“相互作用力”)。
(3)地铁的轨道一般不采用碎石铺设。这是因为当列车高速运行时,列车底部和轨道之间的空气流速增大,导致气压 减小 (选填“增大”或“减小”),从而使碎石头飞溅起来,可能引发事故。
(4)盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统,这主要是利用光 沿直线传播 的特性。
(5)为便于在硬岩地层进行挖掘,盾构机的刀盘一般采用特殊材料制成,此时主要是利用材料的 硬度 (选填“弹性”“密度”或“硬度”)这一物理性质。
(6)如图4所示,若盾构机传送带水平匀速运送重为5000N的石料时,石料受到的摩擦力为 0 N。
【答案】(1)减小;(2)平衡力;(3)减小;(4)沿直线传播;(5)硬度;(6)0。
【解析】解:(1)地铁的车头一般设计为流线型,目的是为了减小水的阻力;
(2)该过程中列车处于平衡状态,其运动状态不改变,在水平方向上列车受到的牵引力和阻力是一对平衡力;
(3)高速列车在行驶过程中,会使碎石头和列车之间的空气流速变大,压强变小,碎石头外侧的气体压强不变,碎石头在向内压强差的作用下,可能飞起来落到轨道上,所以高速轨道是不能填充碎石头的;
(4)盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向,采用了激光自动导向系统,这主要是利用光沿直线传播的特性;
(5)为便于在硬岩地层进行挖掘,盾构机的刀盘一般采用硬度较大的材料制成。
(6)若盾构机传送带水平匀速运动,石料随着传送带做匀速直线运动,处于平衡状态,支持力的大小等于重力的大小,为5000N,
石料相对于传送带没有相对运动的趋势,因此石料不受摩擦力作用,即摩擦力为0N。
故答案为:(1)减小;(2)平衡力;(3)减小;(4)沿直线传播;(5)硬度;(6)0。
题型四 社会热点与实际问题类
13.(2025•宝应县二模)阅读短文,回答文后的题目。
目前,国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准是体质指数,即身体质量指数(BodyMasslndex),编写为BMI。BMI考虑了体重和身高的综合因素,可反映全身性超重和肥胖状况。计算公式为:BMI(体重单位:千克;身高单位:米)。《国家学生体育健康标准》将学生体重指数(BMI)分成四个等级:正常、低体重、超重、肥胖。步频是指跑步时,每分钟脚落地的次数,步幅则是指相邻两步的距离。慢步频大步幅意味着身体重心起伏增加,把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失,大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下,小步快跑更加适合大众跑者。所以,“管住嘴、迈开腿”,大家一起向着健康的生活方式努力!
学生体重指数(BMI)等级表(单位:千克/米2)
男生
女生
等级
七年级
八年级
九年级
七年级
八年级
九年级
正常
15.5﹣22.1
15.7﹣22.5
15.8﹣22.8
14.8﹣21.7
15.3﹣22.2
16.0﹣22.6
低体重
=15.4
=15.6
=15.7
=14.7
=15.2
=15.9
超重
22.2﹣24.9
22.6﹣25.2
22.9﹣26.0
21.8﹣24.4
22.3﹣24.8
22.7﹣25.1
肥胖
=25.0
=25.3
=26.1
=24.5
=24.9
=25.2
(1)某九年级男生质量80kg,身高180cm,他的体重指数处于 超重 等级;
(2)某同学用运动手环记录自己某一次跑步的数据,平均步频180步/分钟,平均步幅100厘米,分析可知:他本次跑步的平均速度为 10.8 km/h;
(3)一个质量为m千克的同学,在中考体育考试时,选择跳绳考试,他在1分钟内跳了n个,每次跳起的高度约为h米,则他跳绳的功率P= W(用题中所给的物理量符号填写表达式);
(4)对于普通大众跑者来说,为了能够健康有效锻炼,在跑步过程中,对步幅和步频的建议是 应用小步幅快步频跑动 。
【答案】(1)超重;(2)10.8;(3);(4)应用小步幅快步频跑动。
【解析】解:(1)根据计算公式:BMI可知他的体重指数为BMI24.69,由表中数据可知,他的体重指数处于超重等级;
(2)某同学用运动手环记录自己某一次跑步的数据,平均步频180步/分钟,即1min平均跑180步,跑一步的距离平均为100cm,
则他1min所跑的路程为:s=180步×100cm/步=18000cm=0.18km,
则他本次跑步的平均速度为:v10.8km/h;
(3)该同学跳一次克服自身重力所做的功为W=Gh=mgh,
该同学1min所做的总功为W总=nW=nmgh,
则他跳绳的功率为:P;
(4)对于普通大众跑者来说,为了能够健康有效锻炼,在跑步过程中,应用小步幅快步跑动。
故答案为:(1)超重;(2)10.8;(3);(4)应用小步幅快步频跑动。
14.(2024•工业园区校级模拟)
“二氧化碳+飞轮”储能
近日,全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目竣工,其能在2小时内存满2万度电,是全球首个二氧化碳+飞轮储能综合能源站。
二氧化碳储能是压缩气体储能的一种方式,就像个超级“充电宝”,如图所示,用电低谷期时,这个“充电宝”开启充电模式,压缩机启动,2个小时就能把巨大的柔性气仓里体积达25万立方米的二氧化碳气体全部压缩为液态,体积只有原来的;在用电高峰到来时,高压二氧化碳会被释放流经透平机冲击叶片推动叶轮转动,进一步驱动发电机发电。
(1)根据材料信息,该项目的储能功率为 107 W。
(2)在充电阶段,该项目是使用在常温下用 压缩体积 的方法使二氧化碳气体 液化 并储存起来。
(3)在放电阶段,高压二氧化碳会被释放流经透平机,该过程的能量转化是 内能转化为机械能 ,此能量转化与热机四冲程的 做功 冲程相同。透平机进一步驱动发电机发电,从而将机械能转换为电能。
(4)另一种常见储能方式是抽水储能:利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电.相较于抽水储能,二氧化碳+飞轮储能的优点是 占地面积小,对环境要求低 。(写出一点即可)
【答案】(1)107;(2)压缩体积;液化;(3)内能转化为机械能;做功;(4)占地面积小,对环境要求低。
【解析】解:(1)在2小时内存满2万度电,储能功率P10000kW=107W;
(2)该过程是使用在常温下用压缩体积的方式使二氧化碳气体液化;
(3)高压二氧化碳会被释放流经透平机冲击叶片推动叶轮转动,内能转化为机械能,与热机的做功冲程的能量转化相同。
(4)抽水储能水库占地面积大,需要落差大,因而二氧化碳+飞轮储能的优点是占地面积小,对环境要求低。
故答案为:(1)107;(2)压缩体积;液化;(3)内能转化为机械能;做功;(4)占地面积小,对环境要求低。
题型五 传统文化与物理融合类
15.(2025•封开县一模)阅读下列短文,回答问题。
捞铁牛
明代《智囊全集》中记载了古人打捞铁牛的故事:重数万斤的铁牛沉于河底,陷在淤泥中,由水性好的人潜入水中,用绳索把铁牛和两艘装满泥土的大船连起来,将绳索拉紧,然后将船中的泥土抛入河里,船上升就把铁牛从淤泥中拔了出来。
小明利用实验室里的水槽、直圆筒型塑料容器、细线、长方体金属块、橡皮泥、50g砝码若干和水模拟古人从淤泥中拔铁牛的情景。如图所示,他将水槽平放,用细线的一端系住金属块,另一端系在塑料容器底部中央,塑料容器中装若干砝码;然后将金属块水平放在水槽底部,并将金属块与水槽底部相连的四周用橡皮泥密封,以防止水进入金属块与水槽底部之间;再向水槽中缓慢加水,塑料容器水平漂浮在水面并随水位升高,直到细线刚好拉直时停止加水,此时细线上没有受到拉力。已知金属块高h为4cm,质量m为160g,水槽中水位高H=12cm,塑料容器底面积S=80cm2。当小明从塑料容器中取出4个砝码时,塑料容器开始上升,金属块刚好能与水槽底分离(不计细线长度变化,不计金属块与橡皮泥间的摩擦,不考虑大气压)而上升,塑料容器在上升过程中始终保持水平。
(1)停止加水,未取砝码时,金属块受到的浮力为 0 N;金属块上表面受到水的压强为 800 Pa,金属块下表面受到水槽底部的支持力为 2 N。(水的密度,g=10N/kg)
(2)金属块的体积为 20 cm3,金属块的密度为 8×103 kg/m3。
(3)取出4个砝码后,塑料容器重新静止时,相比未取砝码时,塑料容器浸入水中的深度减少了 7.5×10﹣3 m。
【答案】(1)0;800;2;(2)20;8×103;(3)7.5×10﹣3。
【解析】解:(1)停止加水,未取砝码时,金属块与水槽底部相连的四周用橡皮泥密封,根据浮力产生的原因可知,金属块受到的浮力为0;
金属块上表面所处深度h'=H﹣h=12cm﹣4cm=8cm=0.08m;
受到水的压强:
p上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣2m=800Pa,
4个砝码的重力恰好等于液体的压力和重力之和,也等于容器底部的支持力,支持力F=4mg=4×0.05kg×10N/kg=2N;
(2)上表面受到的压力F'=4mg﹣Mg=4×0.05kg×10N/kg﹣0.16kg×10N/kg=0.4N;
上表面的面积S5×10﹣4m2;
金属块的体积V=Sh=5×10﹣4m2×0.04m=2×10﹣5m3=20cm3;
金属的密度ρ8g/cm3=8×103kg/m3;
(3)向水槽中缓慢加水,塑料容器水平漂浮在水面并随水位升高,直到细线刚好拉直时停止加水,此时细线上没有受到拉力,以塑料容器为研究对象,塑料容器处于漂浮状态,
则此时容器受到的浮力:F浮容器=G总﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,G总为塑料容器和所有砝码的总重力,
取出4个砝码后,塑料容器重新静止时,细线对塑料容器有向下的拉力,
根据塑料容器受力平衡可得此时容器受到的浮力:F浮容器′=G总﹣G取出+F拉﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,G取出为取出4个砝码的重力,
取出4个砝码稳定后,金属块与水槽底分离,则此时金属块受浮力的作用,
根据金属块受力平衡可得:F拉+F浮金属=G金属,则F拉=G金属﹣F浮金属﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
①﹣②可得塑料容器受到浮力的变化量:ΔF浮=G取出﹣F拉=G取出﹣G金属+F浮金属,
即ΔF浮=4mg﹣M金属g+ρ水gV=4×0.05kg×10N/kg﹣0.16kg×10N/kg+1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.6N,
则塑料容器浸入水中的深度减少量:
Δh7.5×10﹣3m。
故答案为:(1)0;800;2;(2)20;8×103;(3)7.5×10﹣3。
16.(2025•万柏林区一模)阅读短文,回答问题。
水碓(dui)
在我国古代,劳动人民在生产生活中善于巧妙地运用杠杆原理来提高生产效率。图甲的水碓是一种利用水力去除粮食皮壳的机械装置。其构造主要包括水轮、与水轮相连的横轴,以及安装在横轴上的一排相互错开的拨板。工作时,水流冲击水轮使其转动,水轮带动横轴旋转,横轴上的拨板依次拨动碓杆末端,从而使得碓杆另一端的碓头连续起落,进而实现舂米等操作,几个碓头会相继工作,大大提高了加工效率。水碓不仅广泛应用于粮食加工,还可用于舂碎香料、陶土等,充分体现了古代人民的智慧与创造力。
(1)水碓利用了杠杆原理,如图乙碓杆的部分属于 费力 (选填“省力”或“费力”)杠杆,其支点在图中 B (选填“A”、“B”或“C”)点。
(2)碓头落下的过程中,动能 变大 ,重力势能 变小 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)费力;B;(2)变大;变小。
【解析】解:(1)由图乙可知,碓杆的部分围绕B点转动,因此B点是支点;碓杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
(2)碓头落下的过程中,质量不变,高度降低,速度增大,故碓头的动能变大,重力势能变小。
故答案为:(1)费力;B;(2)变大;变小。
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