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【暑假弯道超车专项卷】专题15:科普阅读题-物理八年级下册苏科版(2024)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、科普阅读题
1.阅读短文,回答问题。
世界上最轻的固体
气凝胶是世界上密度最小的固态物质,俗称“冷冻烟雾”,最轻的气凝胶的密度仅为。由于其内部的颗粒非常小,可见光中的蓝光经过它时发生散射现象,使它看起来发蓝,因此气凝胶也被称为“蓝烟”(如图甲)。气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果和吸油效果,一寸厚的气凝胶的隔热能力相当于20至30块普通玻璃叠加后的隔热能力一在航天领域中,科学家给航天服加入一层气凝胶,使它能帮助航天员在高温环境或超低温环境中工作。
气凝胶不仅能承受高温,还非常坚固耐用,它可以承受相当于自身重力几千倍的压力。此外,气凝胶还可以制成新型可充电电池,它具有储电容量大、内阻小、重量轻、充放电能力强、重复使用次数多等优异特性。
(1)气凝胶有非常好的隔热效果是因为 。
(2)实验发现,用气凝胶制成的“碳海绵”被压缩80%后仍可恢复原状,说明这种材料具有很强的 (选填“塑性”或“弹性”)。
(3)结合文中关于气凝胶的介绍,小明认为它可以用于制作吸音棉。将吸音棉贴在影院的内壁上 (选填“吸收”或“反射”)声音,可以防止回声。
(4)根据你对气凝胶性质的理解,判断下列说法中不可能的是( )(选填序号)。
A.做电影场景中压倒入的“巨石”
B.做打桩机的重锤
C.可以清洗厨房的油烟机
2.阅读短文,回答问题
环保新材料扮靓世博馆
上海世博会芬兰国家馆是冰壶形状的展馆,宛若一座矗立于水中的岛屿,外墙使用鳞状装饰材料,看似由许多冰块堆砌而成。鱼鳞状外墙的”鱼鳞”是一种叫做ProFi的特殊材料,属于塑木复合材料,这种材料弥补了纯木材和纯塑料材料的不足,摸上去足够坚硬,并且永不褪色。每使用一吨塑木产品,就相当于减少6万个废弃塑料袋的污染,相当于少砍伐1.5棵30年树龄的按树,具有深刻的环保意义。
塑木作为新型环保材料,今后将替代目前家装中普遍使用的实木地板,虽然塑木的密度为1.16g/cm3,计算成本略高于木材,但可以制成空心型材,加工成各式材料,应用成本会逐渐降低,成为新材料发展的重点方向之一。
(1)塑木板材的密度 (选填“大于”或“小于”)水的密度。若把一个板材切割为大小不同的两块,大块的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小块的密度。
(2)若每片“鱼鳞”的面积为2m2,其厚度为5cm,则每片鱼鳞的质量为 kg。
(3)塑木板材具有的优点有 。(写出其中一点即可)
3.请阅读《微重力环境》并回答问题。
微重力环境
我们都知道,物体由于地球的吸引而受到重力。当我们站在地面上,地面的支持力让我们能够站稳。若支持力突然消失,我们会产生类似坐过山车从高处极速俯冲的感觉——身体仿佛失去了重力,处于一种“轻飘飘”的状态,这就是失重状态。但要注意,失重并非重力消失,重力依然存在,只是我们感觉不到了。
现实中实现完全失重极为困难,科研常基于微重力环境开展。微重力环境指系统的表观重力远小于实际重力,即重力作用微弱的环境。
以人在电梯内站在电子秤上为例:电梯静止或匀速运动时,电子秤显示的压力(表观重力)等于实际重力;而当电梯加速下降时,人所受力的合力不为零,电子秤对人的支持力小于重力,此时电子秤的示数(表观重力)小于实际重力,这便是表观重力小于实际重力的典型场景。通常认为,当系统的表观重力小于实际重力的(即)时,可视为微重力环境。
落塔是在地面实现微重力环境的重要设施。如图甲所示是北京落塔,这座塔高116m(地下8m),由实验舱、释放系统等多部分组成。实验时,实验舱(如图乙所示)从83m平台下落,能创造3.6s的微重力环境。实验舱分单舱和双舱。单舱下落时,空气阻力等会干扰实验,可将微重力水平降至约为地球表面重力的千分之一;双舱结构像“套娃”,内舱装实验装置,内外舱间抽成近似真空,内舱下落几乎不受空气阻力影响,可将微重力水平降至约为地球表面重力的十万分之一,能承载质量为30kg的实验设备,使得众多太空实验得以在地面提前验证,助力我国微重力研究与空间新技术验证工作的开展。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)坐过山车从高处冲下来时,我们会感觉“轻飘飘”的,此时我们 (选填“受”或“不受”)重力作用。
(2)假设在北京落塔的双舱实验舱内有一个质量为20kg的实验设备,该设备在微重力环境下的“表观重力”约为 N(地球表面处g取10N/kg)。
(3)北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平,主要因为 。
(4)结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能,请提出一个可以利用落塔进行实验验证的问题。
4.【项目提出】
榫卯是中国传统木工工艺,通过凹凸部位巧妙契合,将木制器物的零部件紧密连接,无需钉子,稳固美观,山西应县木塔就是采用这一工艺建造的。那么榫卯是如何做到使木制零部件稳固连接的?项目化学习小组准备学习并制作榫卯结构的抽屉。
【项目分析】
如图甲所示,要连接两块木板,需要把两块木板端加工成凹凸状,凸出部分叫榫(或榫头),凹进部分叫卯(或卯眼),由于榫头是形似燕尾的正梯台形,故名“燕尾榫”。图甲中,B板沿着箭头方向无法与A板安装在一起。图乙中,A板沿着箭头方向可以与B板连接成图丙所示的样子。此时,A板榫头外宽内窄的结构会与卯眼紧密咬合在一起,但逆着图乙中箭头方向还是能将两块木板分开。
【项目实施】
(1)制作:如图乙所示,将A木板的榫头沿图中箭头方向插入B木板上的卯眼,当榫头的宽度略小于卯眼的宽度时,安装很轻松,但两块木板很容易逆着安装方向脱出;当榫头的宽度略大于卯眼的宽度时,需要用斧头把榫头打进卯眼里,这样做成的榫卯很牢固。榫头的宽度略大于卯眼的宽度时是通过增大 的方式增大榫卯间摩擦力。榫卯安装好后将榫头水平向外拉时,榫头受到的摩擦力方向为水平向 。
(2)优化:制作抽屉时,如图丁所示,先把四块木板连接起来做抽屉的四面边框,加装底板后,还需再在其中一块木板上安装拉手。观察图丙,拉手应安装在该抽屉木板的 (选填“A”或“B”)面上,抽屉更不容易松脱。
(3)拓展:随着制作工艺的提升,现代抽屉普遍配备滑轨。钢珠滑轨利用钢珠在轨道内的滚动实现抽屉开合,显著减小摩擦力,使推拉极为流畅。小明准备了带轮小车和弹簧测力计,想验证“用滚动代替滑动可以减小摩擦”,请简要叙述实验步骤。
5.阅读以下材料,回答后面的问题。
如图所示,神舟十九号载人飞船于2024年10月30日在酒泉卫星发射中心点火发射情景,火箭的总长度为58m,火箭点火后竖直向上做直线运动。 为使火箭搭载的飞船更加灵巧、坚硬,其外壳和部分零件是钛铝合金。钛的熔点1725℃,沸点3260℃,铝的熔点660℃,沸点2467℃。神舟十九号飞船与空间站天和核心舱对接后,绕圆轨道做匀速圆周运动,绕行一圈约90分钟。月球表面没有空气。不久的将来,中国人的脚步将踏上月球。中国的探月工 程,将为人类和平使用月球做出新的贡献。
(1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是 ;
(2)核心舱在绕地球正常运行时,处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(3)若核心舱内质量为0.5kg的物体挂在弹簧测力计下静止,测力计的读数是 N。
6.阅读短文,回答问题:
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲。
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 。
(2)下列说法正确的是( )
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(3)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将 (选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图象是( )
A. B.
C. D.
7.请阅读《海上“大力神”》并回答问题。
海上“大力神”
半潜船也称半潜式母船,与同在大海中遨游的,或流线飘逸、或刚劲有力的舰船相比,它的长相实在是怪异。在高高的船楼建筑之下,就是“海拔高度”猝然下跌的开放式甲板,远看上去甚至有一点像大型平板车,因此有海上“大力神”之称。“船不可貌相”,从技术角度上讲,半潜船与潜水艇工作原理相同,只不过潜水艇可以将自己完全藏匿于茫茫大海之中,而半潜船只要将船身甲板潜入水下,船楼建筑露在水外即可。
“新光华”号半潜船为10万吨级半潜船,是我国最大、全球第二大半潜船,如图甲所示。它总长255米,型宽68米,下潜吃水30.5米,载重量为98000吨,服务航速14.5节,装货甲板长210米、宽68米,甲板面积达到13500平方米。全船有118个压载水舱,每一个压载水舱都有一个阀门直接通向海底。下潜时,打开相应压载水舱的海底阀门,在不超过6小时之内,船就能自动潜入水中30.5米、主甲板以上16米(用结构简图描述如图乙所示)。上浮时,则通过船上配备的4台大型空压机往相应的压载水舱注入空气,使得舱内压强大于此处水的压强与大气压强之和,压载舱内的压载水就会自动排出船外,船实现上浮。这艘“大力神”可以通过下潜、上浮或码头滚装的方式来装卸不可分割的大型物体,主要用于运输特大件货物,如海洋平台、大型钢制结构、浮船坞、不适合远洋航行的支线船等,也可作为救助打捞之用。
半潜船的巨大价值不仅体现在其托运能力上,更在于其对未来海上交通发展的深远影响。随着海洋资源的不断开发和利用,大型设备在海上的运输需求将日益增长,而半潜船作为能够运输几乎所有类型船只的特种船,将为未来的海上交通提供有力的保障。
阅读上述材料,回答下列问题。
(1)半潜船通过 实现下潜和上浮。
(2)“新光华”号半潜船装载好货物后,若船体和货物质量共计,请估算此时半潜船受到的浮力。
(3)“新光华”号半潜船下潜水中30.5m,上浮时船上配备的大型空压机往相应的压载水舱内注入空气,使得舱内压强大于,舱内的压载水被自动排出船外,已知1个标准大气压,估算的数值。
8.热气球
热气球在全世界各地都很受欢迎,旅游时选择搭乘热气球,能够感受热气球升空带来的浪漫和美好。
热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成,如图所示,热气球的气囊巨大,气囊底部有供加热冷空气用的大开口。气囊下面挂着吊篮,吊篮里放置着加热装置,还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。
加热球囊内的空气,部分空气被排出使球囊内气体变轻,就可以使气球载重升空。下降时停止加热,冷空气又进入球囊,气球的重力增加使气球载重下降。这样调整球囊温度(气体密度)就能控制热气球的上升和下降。
热气球不能无限制地升高,因为大气的密度随距离地面高度的增加而减小。高度越高,空气越稀薄。依据大气物理知识,高度每增加1000米,大气密度就下降10%。据悉,目前载人热气球上升的最大高度已突破20000米。
热气球和飞机的飞行原理不同,热气球本身并没有动力系统也没有方向舵,它只是随风而行,速度与方向完全取决于风。由于风在不同的高度有不同的方向和速度,所以要根据飞行的需要选择适当的高度、寻找不同的风层。
请根据上述材料,回答下列问题:(忽略球囊体积变化,忽略所有配重体积,忽略加热对球囊外气体温度的影响,g取10N/kg)。
(1)当加热热气球时,球囊内的空气质量 ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)当热气球加速上升时,热气球及其装置受到的总浮力 热气球及其装置的总重力;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)假设一个热气球的球囊体积为2000m3,球囊加吊篮内所有物体总重为6140N,地面温度为15℃,现加热球囊内空气,根据表格数据分析,球囊内空气温度至少要达到 ℃才能使热气球刚好升空;
(4)请分析说明热气球不能无限制升高的原因。
温度
空气密度
15
1.293
40
1.128
70
1.029
85
0.986
100
0.947
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《【暑假弯道超车专项卷】专题15:科普阅读题-物理八年级下册苏科版(2024)》参考答案
1.(1)内部多孔
(2)弹性
(3)吸收
(4)B
【详解】(1)由文中“气凝胶内部多孔的结构(如图乙)使其包含有大量空气,所以有非常好的隔热效果”可知,气凝胶有非常好的隔热效果是因为内部多孔。
(2)“碳海绵”被压缩80%后仍可恢复原状,说明撤去外力后能恢复原来形状,这种材料具有很强的弹性(塑性是指变形后不能恢复原状)。
(3)吸音棉是通过吸收声音来减弱回声,将吸音棉贴在影院内壁上是吸收声音,防止回声。
(4)A.气凝胶密度小、轻盈,可做电影场景中压倒入的“巨石”(利用其轻质特点模拟),故A可能;
B.打桩机重锤需要密度大、质量大的材料,气凝胶密度极小,不能做打桩机重锤,故B不可能;
C.气凝胶有吸油效果,可清洗厨房油烟机(吸收油污),故C可能。
故选B。
2.(1) 大于 等于
(2)116
(3)环保(不褪色,坚硬等)
【详解】(1)[1]塑木的密度为1.16g/cm3,水的密度为1.0g/cm3,可见塑木板材的密度大于水的密度。
[2]密度是物质的一种特性,与物体的质量大小无关,故把一个板材切割为大小不同的两块,大块的密度等于小块的密度。
(2)根据V=Sh和可得,每片鱼鳞的质量为m=ρV=ρSh= 1.16×103kg/m3×2m2×5×10-2m= 116kg
(3)根据短文信息可知,塑木板材具有的优点有:环保,不褪色,坚硬等。
3.(1)受
(2)
(3)见解析
(4)见解析
【详解】(1)失重并非重力消失,重力依然存在,只是我们感觉不到了。故坐过山车从高处冲下来时,我们会感觉“轻飘飘”的,此时我们受重力作用。
(2)假设在北京落塔的双舱实验舱内有一个质量为20kg的实验设备,双舱结构可将微重力水平降至约为地球表面重力的十万分之一,因此该设备在微重力环境下的表观重力
(3)北京落塔的双舱结构比单舱结构能够实现更高的微重力水平,主要因为内外舱间抽成近似真空,内舱下落几乎不受空气阻力影响。
(4)结合北京落塔“微重力环境验证太空实验”的功能,一个可以利用落塔进行实验验证的问题:在微重力环境下,液体的表面张力如何影响液滴的形状?
4.(1) 压力 里(内)
(2)B
(3)见解析
【详解】(1)[1]榫头的宽度略大于卯眼的宽度,用斧头把榫头打进卯眼里,是通过增大压力的方式增大榫卯间摩擦力。
[2] 将榫头水平向外拉时,榫头相对于卯眼有相外的运动趋势,因此卯眼会给榫头一个向里(内)的摩擦力。
(2)由原文“图甲中,B板沿着箭头方向无法与A板安装在一起。图乙中,A板沿着箭头方向可以与B板连接成图丙所示的样子。”可知,拉A板能拉脱,而拉B板无法拉脱。故拉手应安装在该抽屉木板的B上面。
(3)①沿水平方向轻轻拉动挂钩,并将弹簧测力计在水平方向上调零;
②将小车的车轮朝上反放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数为F1,此时,滑动摩擦力的大小f1=F1;
③将小车轮朝下正放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数为F2,此时,滚动摩擦力的大小f2=F2;
④比较滑动摩擦力f1和滚动摩擦力f2的大小。
5.(1)高温高压的燃气
(2)非平衡
(3)0
【详解】(1)力的作用是相互的,火箭发射时,高温高压燃气从尾部喷出,火箭对燃气一个向下的力,高温高压燃气对火箭施加一个向上的推力,故该推力的施力物体是高温高压的燃气。
(2)核心舱在轨道上绕地球正常运行时,其运动方向随时在变化,因此核心舱处于非平衡状态。
(3)由于核心舱内处于失重状态,物体不受重力,若将核心舱内一质量为0.5kg的物体挂在弹簧测力计下面并静止,测力计的读数是0N。
6.(1)运动状态
(2)C
(3)变大
(4)B
【详解】(1)紧急制动时,由于惯性,人会继续向前运动。这时安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)A.为了起到安全作用,汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了保证安全,安全带要尽可能系得紧一些。故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住,固定在某一个位置,不能被拉动,故C正确;
D.汽车突然刹车时,安全带能对人起到保护作用;汽车突然启动时,安全带不能对人起保护作用。故D错误。
故选C。
(3)物体的弹性形变越大,弹力越大,因此拉伸安全带,卷收器弹簧的弹性形变变大,弹力将变大。
(4)发生碰撞前安全带对人的拉力较小,发生碰撞时,汽车突然停止运动,由于惯性人会向前运动,产生安全带的拉力增大,当汽车停止运动后,安全带对人的拉力又会减小。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.(1)改变自身重力
(2)1×109N
(3)4.06×105Pa
【详解】(1)半潜船与潜水艇工作原理相同,潜水艇是通过改变自身重力实现浮沉的,所以半潜船通过改变自身重力实现下潜和上浮。下潜时打开压载水舱阀门让水进入增加重力,上浮时向压载水舱注入空气排出水减小重力。
(2)“新光华”号半潜船装载好货物后处于漂浮状态,根据漂浮条件,浮力等于重力,即
(3)下潜深度h=30.5m时,压载水舱处的水的压强
舱内压强p等于此处水的压强与大气压强之和即
8.(1)变小
(2)大于
(3)85
(4)见解析
【详解】(1)当加热热气球时,球囊内的空气受热膨胀,部分空气跑出球囊,球囊内的空气质量变小;使得浮力大于总重力而升空。
(2)当热气球加速上升时,受力不平衡,较大的力与运动方向相同,故浮力大于重力。
(3)体积为V=2000m3,球囊加吊篮内所有物体总重为6140N,至少浮力等于总重力才可以升空,根据和知道,
解得ρ=0.986kg/m3
根据表格数据知道,至少加热到85℃才可以升空。
(4)由于高空中的大气压减小,空气密度减小,且含氧量降低,加热能力减小的同时使得浮力减小,故热气球不能无限制升高。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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