【期中专项】第13-15章科普阅读题专项突破-2025-2026学年物理九年级全册人教版（2024）

【期中专项】第13-15章科普阅读题专项突破-2025-2026学年物理九年级全册人教版（2024） 一、科普阅读题 1．阅读短文，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　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），这种改变内能的方式叫做　 　； （2）散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是____； A．速度 B．密度 C．功率 D．效率 （3）一个物体温度为，周围环境温度保持不变，此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到时，散热快慢为　 　； （4）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，周围环境温度保持不变，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（温度低于的图像未画出）。由图乙可知，降低相同温度时，杯中盐水与水放出的热量之比为　 　；已知水的比热容为），盐水的密度为，则盐水的比热容为　 　。 2．阅读材料，回答问题． 汽车防冻液 汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为确保安全，可用水循环进行冷却，实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液)，加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾． 在给汽车水箱中加入防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10 ℃~15 ℃．考虑到混合液比例不当会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高． 有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点不同，具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)． 防冻液含量/% 30 40 50 60 70 80 90 混合液的凝固点/℃ -17 -28 -32 -49 -48 -46 -28 （1）某时刻汽车匀速行驶的速度表显示如图甲所示，此时汽车的速度为　 　km/h．小明了解到人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2~3倍，约为1.2s，如图乙所示，反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间，在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离．若以速度表所显示的速度，酒驾时所通过的反应距离为　 　m(保留一位小数)． （2）高速路网全面推行区间测速以来，车辆超速行驶得到了一定遏制．如图丙是一辆小汽车即将进人测速路段时看到的标志牌，根据该路段限速75km/h的规定，该车在前方测速路段至少需要行驶　 　h． （3）在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况是　 　。 （4）若某地常年最低气温为-15℃，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选____(填字母)． A．30% B．40% C．60% D．90% 3．1827年，英国植物学家布朗准备用显微镜观察微生物的活动特征。然而，他发现水中悬浮的花粉颗粒似乎在不停地运动。起初布朗还以为花粉是有生命的个体，所以在水中游动。当他把水换成酒精，又把花粉晒干，折腾数次后，希望能够彻底地杀死花粉，却发现液体中的花粉颗粒还是在不停地运动。换做其他无机小颗粒，也是运动不止。他把颗粒运动的轨迹给记录了下来，这些轨迹简直是一团乱糟糟的线，毫无规律可言。而且温度越高运动越剧烈，显然这并不是生命体的运动方式。作为科学家，他把花粉颗粒的运动写入了论文。后来人们把这种微小颗粒的无规则运动称作布朗运动。 布朗运动发现后的50余年里，科学家一直没有很好地理解其中的奥秘。直到原子和分子的概念被人们广泛地接受之后，才有人指出，布朗运动其实是花粉颗粒受水分子的不均匀撞击所致。因为液体是由大量分子组成的，分子会不停地做无规则运动，从而不断撞击悬浮颗粒。当悬浮颗粒足够小时，它受到的液体分子撞击难以达到平衡，于是朝某个方向运动。由于分子运动是无规则的，反映到颗粒的运动也是无规则的。温度越高分子运动越剧烈，颗粒运动也越剧烈。颗粒越大受到的撞击更容易达到平衡，故小颗粒的布朗运动更明显。 （1）布朗运动是指________的运动。 A．水分子的运动 B．花粉颗粒的运动 （2）布朗运动实质上反映了　 　的运动。 （3）分子运动是看不见、摸不着的，其运动特征不容易研究，但科学家可以通过布朗运动认识它，这种方法叫做　 　法。 （4）花粉颗粒的质量越大，则其　 　越大，运动状态不容易改变。 （5）如果把分子看成球形，其直径很小，约为　 　m。 （6）根据上文，写一条使布朗运动更明显的措施：　 　． 4．阅读短文，回答问题。 流星为什么会发光 很多人以为，流星之所以会发光是因为陨石进入大气层时和空气剧烈摩擦，其实这种认识在很大程度上是不对的。事实上，陨石在进入大气层后，与空气摩擦产生的热量只是很小的一部分，陨石在进入大气层后，陨石压缩它前面的空气，使得陨石前面的空气温度迅速升至几千度，然后点燃陨石，从而使陨石发光变成我们可以看见的流星。也就是说压缩空气成就了流星的凄美“绝唱”，而不是与空气摩擦。 那么压缩空气为什么会产生大量的热量呢？这其实和能量守恒定律有关。当陨石进入大气层时，速度是非常快的，这时陨石前部的空气无法快速地被“挤到”陨石周围，因此会被迅速压缩，由于陨石前部的空气被压缩得非常厉害，因此温度也会升得非常高，通常会在2000℃左右，在这么高的温度下，大多数陨石都会被烧毁，地球上的生命也因此得到了有效的保护。 （1）陨石进入大气层后，其能量转化主要是机械能转化为　 　；陨石的重力势能　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）压缩气体在生活中很常见，例如我们用打气筒给轮胎打气，打气筒内的空气温度会升高，这是通过　 　的方式改变空气的内能。请你判断打气筒推拉杆的温度情况是　 　（选填“上下温度一样”、“上部温度高”或“下部温度高”）。 5．水碓的发明是我国古代劳动人民智慧的结晶，水碓一般设置在溪流江河的岸边，利用水流推动进行工作。水碓的构造有水轮、连接水轮的横轴，横轴上穿着三根短横木(和轴成直角)(如图所示)。水碓工作时，水流冲击使水轮转动，短横木转动时碰到碓捎的末端，把它压飞，短横木转了过去，翘起的碓头就落下来，一起一落地春米。 （1）水碓利用了杠杆原理，其中碓捎的部分属于　 　(选填“省力”或“费力”)杠杆； （2）碓头的石杵落下是受到　 　力的作用效果，落下过程中石杵的重力势能　 　 (选填“变大”“变小”或“不变”) （3）水碓在工作时，水流推动水轮转动，对水轮做功，通过传动装置最后提升了碓头。在此过程中，水流具有　 　能，能量发生了　 　. (选填“转移”或“转化”)； （4）若要提高水碓的工作效率，你的建议是　 　。 6．阅读短文，回答问题。 液态空气储能 据报道，青海格尔木“60MW/600MW·h”液态空气储能示范项目正在加速建设，即将投入运行。液态空气储能是通过压缩、液化空气储存能量，并在需要时通过加热、膨胀空气释放能量。 充电阶段：在电力富余时段，电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态，并通过净化装置去除水分、二氧化碳等杂质，避免液化过程中结冰堵塞管道。压缩后的空气经制冷系统冷却至-194℃，达到液化状态后存储于低温常压储罐中，体积仅为室温气态时的。 发电阶段：用电高峰时，液态空气从储罐释放，吸收热量迅速汽化，体积膨胀形成常温高压气体。高压气体推动膨胀机（或涡轮机）运转，驱动发电机产生电能回馈电网。 液态空气可以发电。液态空气储能技术的成功运用为我国储能产业发展开辟了新的道路。 （1）由于二氧化碳的凝固点比氧气　 　，所以在液化过程中容易结冰堵塞管道。 （2）在充电阶段，压缩后的空气经制冷系统冷却时，内能　 　；在发电阶段，高压气体推动膨胀机（或涡轮机）运转，将内能转化成了　 　。 （3）根据材料内容，概括液态空气储能的好处：　 　。（至少说出两条） 7．图甲是二冲程柴油锤打桩机，它的主体是由汽缸和柱塞组成，其工作原理与柴油机相似。如图，当汽缸(也充当重锤)从一定高度静止开始下落到柱塞后，柱塞插入汽缸，开始压缩汽缸内空气，重锤下落到最底端时，汽缸内空气温度可高达800℃，这是打桩机的压缩冲程；紧接着，柱塞的喷油嘴喷出柴油并同时点燃，产生巨大的推力，同时把桩往下锤打，并把汽缸推向高处，这就是打桩机的做功冲程，周而复始，实现不断把桩打入地下的功能。 （1）重锤下落的压缩冲程中，重锤的　 　能转化为汽缸内空气的　 　能： （2）在一次作业中，打桩机把钢桩往地下打入5m， 消耗柴油 0.5kg， 设钢桩在插入大地中的阻力大小不变，约为1.29x106N， 忽略钢桩重力做的功，求： ①若0.5kg的柴油完全燃烧，求它能产生的热量Q【柴油热值q=4.3×107J/kg】 ②克服钢桩的阻力做的功为有用功W有， 求它的大小； ③求这一次作业中，打桩机的效率η 8．请阅读《热电偶》并回答题。 热电偶 把两种不同的导体连接成闭合的回路，如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中，则在该回路内就会产生热电压，这种现象称作热电效应。这个装置就叫热电偶。热电偶所产生的热电压由两部分组成：接触电压和温差电压。 接触电压的成因：当甲、乙两种电子密度不同的材料接触时，电子在两个方向上扩散的速率不同。假设材料甲的电子密度大于材料乙的电子密度，则从甲到乙的电子数要比从乙到甲的多，结果甲因失去电子而带正电，乙因得到电子而带负电，这样在甲、乙两种材料之间就形成一个接触电压。 温差电压的成因：当同一导体两端的温度不同时，由于高温端的电子能量比低温端的电子能量大，因而从高温端移动到低温端的电子数比从低温端移动到高温端的要多一些，结果高温端失去电子而带正电，低温端因得到电子而带负电，从而在导体的两端便产生一个相应的由温差导致的温差电压，且温差电压的大小随导体两端温度差值的增大而变大。 根据以上材料，回答下列问题 （1）在上述接触电压成因的情景中，甲因失去电子而带正电，则甲材料相当于电源的　 　极（选填“正”或“负”）。 （2）热电偶工作时产生的温差电压，为电路提供了电能，这些电能是由　 　转化而来的（选填“机械能”或“内能”）。 （3）如图所示由热电偶组成的闭合电路中，温差电压跟接点C和D间的温差大小有关，温度差越大，回路电流越　 　。 （4）在夏季，实验小组的同学们用如图所示的装置进行实验探究，其中的热水杯中装有初温为的热水，冰杯中装有从电冰箱冷冻室取出的碎冰。将两金属丝的两个接点同时分别放入热水和碎冰中，并开始计时。观察并记录电流随时间的变化情况，在整个观察记录的过程中，冰始终没有完全熔化。对于这个探究过程中回路中产生的电流随时间变化的关系，下列图像中可能符合实际的是　 　（选填图像的序号）。 A．B．C．D． 9．阅读短文，回答文后的问题。 油电混合动力汽车 如题1图，国产某品牌油电混合动力汽车，其工作原理如题2图所示。当它以80km/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，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，设燃油在发动机汽缸内完全燃烧，燃油的热值为。 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，作出图像如题3图所示。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）汽车发动机是用水作冷却剂的，这是利用了水的　 　大的性质；汽车转弯时，同侧前后两个转向灯会同时闪亮，若其中一只灯坏了，另一只灯仍会闪亮。则该两个转向灯是　 　（选填“串联”或“并联”）的； （2）蓄电池充电时将电能转化为化学能，此时蓄电池是　 　（选填“电源”或“用电器”）； （3）该油电混合动力汽车以80km/h的速度匀速行驶30min时，完全燃烧了3kg燃油放出的热量　 　J，发动机的效率为　 　%； （4）由题3图可知，表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是　 　（选填“①”或“②”）。若该油电混合动力汽车的储能效率为70％，某次测试时，，则为　 　m。 10．阅读《开启电池技术新纪元——无阳极钠固态电池》并回答题。 开启电池技术新纪元——无阳极钠固态电池 传统电池通常包含阴极、阳极和电解质三个主要部分。在充电过程中，离子从阴极迁移到阳极并在那里储存；放电时，离子则从阳极通过电解质流回阴极，产生电流。这种设计已经使用了数十年，但也面临着诸如能量密度限制、安全性问题等挑战。科学家们在实验室成功研制出了无阳极钠固态电池，标志着电池技术进入了一个新的发展阶段。这项创新不仅克服了传统电池设计的诸多限制，还充分利用了钠元素的优势，为我们提供了一种更加经济、环保、高效的能源存储解决方案。 无阳极电池完全去除了阳极这一组件。充电时，离子直接在集电器表面通过电化学沉积的方式储存；放电时，离子从集电器表面脱离，通过电解质回到阴极。这种看似简单的变化使无阳极电池跟传统的电池相比有一系列显著的优势：首先，去除阳极减少了电池的重量和体积，从而提高了整体的能量密度，这意味着相同大小的电池可以存储更多的能量，或者相同容量的电池可以做得更小、更轻。其次，简化的结构降低了生产成本，这对于大规模商业化至关重要。此外，无阳极设计还可以实现更高的电池电压，进一步提升能量密度。 在无阳极钠固态电池中，使用的是固态电解质而非传统的液体电解质，大大降低了电池起火或爆炸的风险。使用固态电解质的电池可以保持更长时间的高性能状态，延长了电池的有效使用寿命。此外，固态电解质在高温环境下表现出优异的稳定性，使用这种电池的设备可以在更广泛的温度范围内正常工作，拓展了电池的应用场景。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）无阳极钠固态电池放电时，离子从　 　脱离，通过电解质回到阴极，形成电流； （2）固态电池中使用固态电解质，相比于传统的液体电解质电池的优势有　 　；（写出一条即可） （3）能量密度反映了单位体积或单位质量的物体含有的能量多少，电池的能量密度可以定义为电池存贮的电能跟电池体积的比值，这样定义后的电池的能量密度的单位为焦耳每立方米。请你列举一例用比值法定义的物理量，并说明它是怎样定义的　 　。 答案解析部分 1．【答案】（1）减小；热传递 （2）C （3）0.8q （4）22：25； 2．【答案】（1）80；26.7 （2）0.2 （3）先降低后升高 （4）B 3．【答案】（1）B （2）分子无规则 （3）转换 （4）惯性 （5）10-10 （6）减小微粒大小（或提高液体温度） 4．【答案】（1）内能；变小 （2）做功；下部温度高 5．【答案】（1）费力 （2）重；变小 （3）动；转化 （4）减小水碓的重力或减小转动时受到的摩擦力 6．【答案】（1）高 （2）减小；机械能 （3）安全，无污染；能量储存时间长 7．【答案】（1）机械；内 （2）①根据消耗的柴油和热值，计算产生的热量为：Q=mq=0.5kg×4.3×107J/kg=2.15×107J； ②钢桩插入土地中，根据受到的阻力和打入深度，计算做功为W=Fs=1.29x106N×5m=6.45x106J； ③根据有用功和燃料的总热，计算效率为。 8．【答案】正；内能；大；C 9．【答案】（1）比热容；并联 （2）用电器 （3）1.5×108；35.3 （4）①；30 10．【答案】（1）集电器 （2）降低了电池起火或爆炸的风险 （3）用路程与时间的比值定义速度 学科网（北京）股份有限公司 $