专题15 简答、材料阅读题(复习讲义)(全国通用) 2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-05-06
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精品
内容正文:
专题15 简答、材料阅读题(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 2
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 简答题
考点二 材料阅读题
04 测·预测闯关 19
命题透视
本专题的题型设计坚持“立足基础、联系实际、注重应用”的原则,重点考查学生对物理概念、规律、原理的理解和应用能力,以及语言表达的规范性、逻辑性。试卷题干典型呈现如下形式:给出一个简短的生活场景或科技背景描述,要求学生运用所学物理知识进行分析解答3-5行甚至更长的试题材料,设计出图文并茂的情景,要求学生抽取物理信息,表达物理规律对问题的全面限定。尤其值得关注的是,简答题和材料题的比重近年显著加大:它不仅考查结论,更看重逻辑链条的完整和表述的精准——题干给新情境、新数据,要求学生提取有效物理量进行定量分析和定性说明。
简答题的四大类型:现象解释类、原理应用类、实验探究类、观点论述类。
材料阅读题的高频考查方向:科技前沿、生活应用、社会热点、传统文化。
命题预测
1.情境真实化、复杂化:试题多源自科技热点(航天工程、碳中和、新能源汽车)、生活实践(家用电器、交通工具)和传统文化(我国古代科技发明),要求学生在陌生情境中识别物理模型。
2.设问开放化、探究化:问题设计常留有思维空间,鼓励多角度分析,部分题目甚至涉及方案设计与评估,贴近科学探究的全过程。
3.材料篇幅增加:预计2026年材料阅读题的文字量将增加约25—30%,部分题目包含非连续文本组合,如“产品说明书+曲线图+新闻报道”综合题,对学生的信息来源统筹力和阅读速度要求更高。
4.跨学科深化:材料阅读题可能结合地理光照数据(如新疆光伏发电站选址)、生物原理与能量图等进行分析,与语文现代文速读相结合找关键句。
5.批判性思维引入:可能出现“给出两种方案,要求学生比较优劣并提出改进建议”的题型,考查创造力和质疑创新精神。
考点一 简答题
1.(2025·黑龙江·中考真题)黑龙江的冬天,白雪皑皑,风景如画。南方的朋友们在这里见到了美丽的雾凇,同时也品尝到了东北的特色食品——冻豆腐。冻豆腐的制作过程是人们把含较多水分的鲜豆腐完全冷冻,吃的时候放入锅中和其他食材一起炖煮,豆腐会出现许多小孔,吸满浓浓的汤汁,吃起来很美味。请根据文中信息,写出涉及到的两种物态变化,并简要写出分析依据。
【答案】凝固和熔化,分析见解析
【详解】一种物态变化是凝固。依据是“把含较多水分的鲜豆腐完全冷冻”,鲜豆腐中有大量的水,冷冻过程中,水的温度降低到凝固点以下,由液态变成固态的冰,这一过程属于凝固现象。另一种物态变化是熔化。依据是“吃的时候放入锅中和其他食材一起炖煮,豆腐会出现许多小孔”,炖煮时,冻豆腐中的冰会吸收热量,由固态变为液态,形成小孔,这符合熔化的物态变化过程。
2.(2025·贵州·中考真题)有一种光电转化玻璃,既能作普通玻璃使用,又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中,请提出两条应用设想。
【答案】见解析
【详解】一:可以用于建造太阳能发电的房屋窗户,这样既满足了房屋采光、通风等普通玻璃的功能,又能将太阳能转化为电能,为用电器供电,节约能源;
二:可用于汽车的车窗及挡风玻璃,可以把太阳能转化为电能,为车载电器供电,也可以辅助汽车动力系统。
3.(2025·内蒙古·中考真题)小丽把红、黑两支铅笔(红笔在左、黑笔在右)竖立在一个装水的圆柱形玻璃杯后面。如图甲,从正前方透过玻璃杯观察,看到的现象如图乙所示。请你描述图乙中的现象并说明其形成的原因。
【答案】见解析
【详解】由图甲可知,红铅笔在黑铅笔的左侧,由图乙可知,水中的红铅笔在黑铅笔的右侧,且水中的两支铅笔较粗,所以成倒立、放大的像,圆柱形玻璃杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特征,该部分就是一个凸透镜,两支铅笔在凸透镜的1倍和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
4.(2025·甘肃·中考真题)生活中有很多“吸”的现象,不同现象中“吸”的物理原理不同,请用物理学原理解释以下现象。
(1)黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上;
(2)大风天气,房间内其它窗户都关闭,打开一扇窗户时窗帘会被“吸”到窗外。
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【详解】(1)黑板擦内有磁体,磁体具有吸引铁质材料的性质,所以黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上。
(2)打开一扇窗户时,窗外靠近窗帘的位置气体流速大、压强小,房间内气体流速小、压强大,气压差把窗帘压向窗外,好像窗帘会被“吸”到窗外。
5.(2025·江苏盐城·中考真题)图甲为我国古人用踏碓榨油的场景。他们用两根柱子架起一根木杠,杠的一端装有石头,脚蹬木杠的另一端,一踏一放使石头一起一落,舂捣油料。为了便于施力,另外配有可移动支架,如图乙所示。
(1)把石头的下端打磨得较尖的目的是什么?
(2)体重过轻的人无论怎样用力,都无法将石头抬起,为什么?
(3)若支架横杆离人偏远,脚蹬木杠时支架易翻倒。说明其中的道理。
【答案】(1)增大压强
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)下端较尖是通过减小受力面积的方式增大压强。
(2)体重过轻的人提供的动力较小,无法满足石头被抬起时的杠杆的平衡条件。
(3)支架可视作一个杠杆,支架横杆离人较远时,人脚蹬木杠时对横杆的力与对应力臂的乘积不为0,支架易翻倒。
知识1 简答题
1.常见题目类型
(1)知识应用型
这类考题要求学生能将学过的物理知识运用于生活、生产、科技中并要运用这些知识解决实际生活中的一些简单问题。重在考查学生运用知识解决实际问题的能力。
(2)科学探究型
这类题目重在将物理规律蕴藏于学生常见的生活现象中,要求学生透过这些生活现象挖掘其规律,揭示出现象背后的物理实质,主要考查学生分析、归纳问题的能力和语言表述能力。
(3)实验操作型
这类简答题主要考查学生的动手实验和实际操作能力,要求学生能设计一定的实验方案,解决题目中的实际问题。也就是要求学生在试卷上完成实验中的一些主要步骤,得到一定的实验结论,对学生实验能力要求较高。
(4)学科渗透型
学科渗透已经是中考的一大趋势。它要求学生将学习的物理知识应用于实际生活和科技中,经常联系一些社会热点问题,具有应用性强、时代性强、开放性强的特点。
2.解题策略
解答简答题一定记住三点
(1)理解题目情景。首先要明确题目所涉及的物理现象和过程,弄清题目中提供的条件和要求得到的结论,
(2)找出物理原理与规律。要寻找到题目中的关键词及与之相关的物理原理和规律,然后组识好语言把这些词镶嵌到答案中。
(3)结论明确。语言一定要规范、准确、尽量用物理的书面语言。必要时可以采用实验、数学、图表等方法描述结论。
考点二 材料阅读题
1.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)阅读短文,回答问题。
居家用气,安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况,会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙,燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器的部分电路示意图,控制电路中的为气敏电阻,的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定,闭合开关和,报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中灯熄灭,灯发光、电铃响而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定,若家中使用天然气(主要成分是密度比空气密度小的甲烷),则燃气报警器应安装在燃气灶附近的___________(选填“上”或“下”)方区域。
(2)图甲中,闭合控制电路的开关,电磁铁上端是___________(选填“”或“”)极。当燃气浓度未达到预设值时,杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力,观察图甲可知,此时杆AOB是___________(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。
(3)下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是( )
A.验电器工作原理 B.电流的磁效应
C.电磁感应现象 D.交流发电机原理
(4)若想将燃气报警器的预设值调低,在保证电路元件安全的前提下,可以采取的合理方法是___________。(写出一种即可)
【答案】(1)上
(2) N 费力
(3)B
(4)减小的阻值/增大电源电压
【详解】(1)因为天然气的主要成分是密度比空气密度小的甲烷,天然气泄漏时会向上飘,所以燃气报警器应安装在燃气灶台附近的上方区域。
(2)[1]闭合控制电路的开关S1,电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则可以判断电磁铁上端是N极。
[2]当燃气浓度未达到预设值时,杆AOB处于静止状态,此时动力臂小于阻力臂,根据杠杆的分类,杆AOB是费力杠杆。
(3)控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应。
A.验电器工作原理是同种电荷相互排斥,故A不符合题意;
B.奥斯特实验的原理是电流的磁效应,故B符合题意;
CD.探究怎样产生感应电流的实验和交流发电机的原理是电磁感应现象,故CD不符合题意。
故选B。
(4)无论燃气报警器的预设值如何调,控制电路中的报警电流不变,根据欧姆定律
若将燃气报警器的预设值调低,由图乙可知R1变大,当控制电路中的电源电压不变时,应减小R2的阻值,从电路而达到报警电流;
或当R2阻值不变时,增大控制电路中的电源电压。
2.(2025·江苏扬州·中考真题)阅读短文,回答问题。
2025年5月,我国首批五座9000吨级气膜粮仓充气成型,标志着中国第四代新型粮仓正式进入实践应用阶段。每座气膜粮仓直径为24m、高度达33m.结构如右图所示,外层为PVDF材料的白色膜材层,反射太阳光且防水;中间层为聚氨酯材料层,导热系数远低于混凝土建材;内层为钢筋混凝土层,起主要支撑作用。气膜粮仓相当于给传统粮仓“穿上了一件雨衣和一件羽绒服”,其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升。投入使用后,气膜粮仓集成氮气气调技术,将高纯度的氮气注入粮堆内部。均匀分布的传感器实时获取粮食温度、湿度等信息。气膜粮仓就像白色安全卫士,守护着粮食安全。
(1)聚氨酯材料具有优良的______。(填材料属性)
(2)为减少粮食因变质产生损失,在气膜粮仓中采取的措施是______。(写出一条即可)
(3)9000t粮食可以提供______万人一天的口粮。
A.2.3 B.23 C.230 D.2300
(4)工程上,常用测量“压强差半衰期”的方法来检测粮仓的气密性。
原理
操作
用风机将空气吹入粮仓内,使粮仓内外达到一定的压强差。停机后,由于漏气,粮仓内外的压强差逐渐减小。根据压强差衰减到一定程度的时间,判断气密性的好坏。
测量人员仔细观察压强差的变化,当压强差下降到500Pa时,用秒表开始计时,当压强差下降到250Pa时,停止计时,秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”。
①检测现场,某风机功率是11kW,送风量约为,则该风机正常工作1min消耗的电能为______J,吹进粮仓的空气质量约为______kg,空气密度约为;
②粮仓内外压强差随时间变化的图像如图,本次测定的压强差半衰期约为______s;
③对照国家公布的《粮仓气密性分级表》,该气膜粮仓气密性达到______级。
粮仓气密性分级表
级别
压强差半衰期
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
【答案】(1)隔热性
(2)注入高纯度的氮气
(3)D
(4) Ⅰ
【详解】(1)由材料可知聚氨酯材料层的导热系数远低于混凝土建材,所以其具有优良的隔热性。
(2)气膜粮仓相当于给传统粮仓穿上了一件雨衣和一件羽绒服,其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升。投入使用后,气膜粮仓集成氮气气调技术,将高纯度的氮气注入粮堆内部。气膜粮仓就像白色安全卫士,守护着粮食安全。
(3)通常情况下,成年人一天约吃400g米,则9000t粮食一天可供的人数为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)[1]该风机正常工作1min消耗的电能为
[2]吹进粮仓的空气质量约为
[3][4]当压强差下降到500Pa时,用秒表开始计时,当压强差下降到250Pa时,停止计时,秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”。由图可知本次测定的压强差半衰期约为
由表格数据可知粮仓气密性为Ⅰ级。
3.(2025·广东深圳·中考真题)深圳大力推动无人机事业发展,已经将无人机用于运送急救AED装置。
苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航,有四个旋翼,每个旋翼搭配独立的电动机驱动,相邻旋翼之间旋转方向相反;无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,电池能量密度为200W·h/kg,(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)。
俊宇同学购买了一台无人机,无人机满电开始测试;飞行分为前往过程和返回过程,前往和返回过程都分为竖直上升过程,水平匀速运动过程,竖直下降过程,且消耗能量相同;无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×104J,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,无人机竖直下降后电池剩余总容量的50%,测试结束。
(1)璐璐同学指出:无人机的信号传输是通过________传递;
(2)粤鹏同学说AED电击时为什么不能碰人,因为人体________;
(3)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功________J;
(4)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,善于观察的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力,这体现了力的作用是 ________ ;
(5)顺顺同学经过观察,指出无人机各电动机之间是 _____ 联的;
(6)满电时,无人机的电池质量占空载质量的百分比 __________ (保留一位小数);
(7)为了更快运送急救AED装置,请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议?_____________ ;如何去更改螺旋桨的旋转方向?_________________ 。
【答案】(1)电磁波
(2)是导体
(3)180
(4)相互的
(5)并
(6)44.4%
(7) 增大电动机的功率 改变通过电动机的电流方向
【详解】(1)无人机的信号传输是通过电磁波传递的,因为电磁波可以在空气中传播,且传播速度快,能实现远距离的信息传输。
(2)人体是导体,容易导电;当AED电击时,电流会通过人体,可能会对人体造成伤害。
(3)无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,空载时匀速向下降落2m,重力做功W=Gh=mgh=9kg×10N/kg×2m=180J
(4)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,这是因为桨叶旋转时对空气施加向下的力,同时空气对桨叶施加向上的反作用力,使无人机向上飞,这体现了力的作用是相互的。
(5)因为每个旋翼搭配独立的电动机驱动,且相邻旋翼之间旋转方向相反,各电动机之间互不影响,所以无人机各电动机之间是并联的。
(6)无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×104J,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,则飞行消耗的电能是
则返回过程中也消耗了200W·h的电能,此过程共消耗了400W·h的电能,由题可知,此时此过程消耗了1-50%=50%的电能,说明原来储存了800W·h电能;故电池的质量
故无人机的电池质量占空载质量的百分比为
(7)[1]为了更快运送急救AED装置,需要缩短做功的时间,而做功多少不变,根据功率可知,增大电动机的功率可缩短运送时间,使急救AED装置能更快运送到指定地点。
[2]电动机的转动方向与电流方向有关,改变电流方向,电动机的转动方向就会改变。因此可以通过改变电动机的电流方向来更改螺旋桨的旋转方向。
4.(2025·云南·中考真题)高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体()相对低温超导体()能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导______磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于______的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要______h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因:____________。
【答案】(1)钉扎
(2)真空管道
(3)3
(4)见解析
【详解】(1)我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方,这源于超导材料自身的磁通钉扎特性。
(2)列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上,基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要的时间
(4)液氮冷却超导体成本极低的原因主要是:空气中氮气的含量约为78%,来源广泛;液氮的制取相对简单,通过对空气进行低温液化然后分离即可得到;液氮的沸点约为-196°C,在常压下就能保持低温状态,储存和使用相对方便,所以成本较低。
5.(2025·山东德州·中考真题)如图甲所示是一款智能电动汽车,装有平视显示系统(简称HUD)。它利用平面镜成像原理使显示器上的行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息,部分光路如图乙所示。车窗采用“智能玻璃”,除具有单向透光功能,还可以根据车外光照度自动调节透明度(指车内光照度与车外光照度的比值)。汽车的后视镜壳、内饰门板和门把手均采用碳纤维材料制成,未来汽车排放会越“低碳”,汽车本身则会越“高碳”。
(1)电动汽车充电时,为防止触电事故发生,应将汽车金属外壳接______;
(2)碳纤维材料在汽车制造领域大显身手,与它自身的轻量化、高强度等优点有关。碳纤维不适合制造下列哪种用品______;
A.羽毛球拍 B.钓鱼竿 C.哑铃 D.自行车
(3)画出从显示器S点发出的光经反射镜、挡风玻璃两次反射后进入人眼的光路图____;
(4)假设车内光照度(单位勒克斯,符号lx)恒定,车外光照度和玻璃透明度的关系如图丙所示。当车外光照度为100lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节为______%;
(5)已知该汽车的部分参数如下表所示:
空车质量
2t
续航里程
600km
电池容量
72kW·h
电池能量密度
120(W·h)/kg
①若汽车快充20分钟即可将电池电量由20%充至70%,该汽车快充充电功率____;
②电池能量密度即电池单位质量储存的能量,是衡量电池性能的一个重要参数。该车电池的质量____。
【答案】(1)地
(2)C
(3)
(4)60
(5) 108kW 600kg
【详解】(1)电动汽车充电时,为防止触电事故,汽车的金属外壳应接地。接地后,若外壳带电,电流可通过接地线流入大地,避免人体接触外壳时触电。
(2)碳纤维材料具有轻量化、高强度的优点,适合制造对重量和强度有要求的物品,如羽毛球拍、钓鱼竿、自行车;哑铃需要有一定的重量来达到锻炼效果,碳纤维质量轻,不适合制造哑铃,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)依据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,先作出显示器上S点关于反射镜的像S′,再连接S′与A点与反射镜交于点O,反射镜内用虚线,反射镜外用实线,用实线连接S点和O点,标注光的传播方向,如图所示:
(4)观察图丙,当车外光照度为100lx时,对应的 “智能玻璃” 透明度为60%。
(5)[1]电池容量为72kW⋅h,从20%充至70%,充电量W=72kW⋅h×(70%−20%)=36kW⋅h
充电时间
根据功率公式,可得快充功率
[2]电池能量密度为120(W⋅h)/kg,电池总能量为72kW⋅h=72×1000W⋅h=72000W⋅h
由“电池能量密度即电池单位质量储存的能量”,可得电池质量
6.(2025·北京·中考真题)请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答题。
地月空间的精准量尺——激光测距
2025年4月,在浩瀚宇宙中的地月空间,一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围,是人类探索的一个重要方向,作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间,是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功,为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础,也为未来深空探测任务提供了重要手段,将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次________的地月空间激光测距技术试验。
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为________s。(光速取3.0×108m/s,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是________。
A. B. C.
(4)文中介绍的角反射器、激光测距等技术,都是物理知识的具体应用,科学家不断将科学知识应用于技术创新,推动了人类社会的进步。请仿照表中示例,再举出一个物理知识应用于技术方面的实例,补全表格中①②的内容。
物理知识
物理知识的技术应用实例
光的反射定律
角反射器
①________
②________
【答案】(1)白天强光干扰条件下
(2)2.3
(3)B
(4) 光的直线传播 激光准直
【详解】(1)由题意知,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
(2)由题意知,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,因此从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为
(3)入射光线经镜面两次反射后,沿与最初入射光线平行的方向反射回去,因此两次反射角与入射角的和为180度,因为反射角等于入射角,则第一次反射时的反射角与第二次反射时的入射角的和为90度,因此角反射器的两个镜面的夹角应为90度。
故选B。
(4)[1][2]根据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律,激光准直技术广泛应用在实际生产建设中。
7.(2025·江苏南通·中考真题)阅读短文,回答问题。
跨学科实践——制作智能垃圾箱模型
【任务要求】为保护环境、节约资源,同学们设计制作智能垃圾箱模型,实现对可回收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。
【设计制作】任务一:设计制作称重系统。图甲是称重的原理图,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,压力传感器的电阻的阻值与压力的关系图线如图乙所示。某次测试中,将1kg的物体放在压力传感器上,电压表示数为8V。电压表示数能反映回收垃圾质量的大小,可在电压表上标注对应的质量值。(g取10N/kg)
任务二:设计制作压缩系统。图丙是设计制作的工作流程图。
图丁为压缩系统的模型图。当雷达监测到回收物高度超过预设值时,压缩系统启动,电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动,螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动。从而使压板在收集箱内移动。压缩系统的部分参数如下表,“导程”指螺杆每旋转一周推拉杆移动的直线距离,“减速机的速比”指电动机的转速与减速机的输出转速的比值,“电动机效率”指电动机将电能转化为机械能的效率。设电动机的输出功率等于减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力三者的乘积。
电动机额定功率/W
60
导程/(m·r-1)
1.2×10-2
电动机的额定转速/(r·s-1)
60
减速机的速比
20
电动机的效率/%
90
压板的质量/kg
10
【交流评价】同学间交流,对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价。
(1)雷达发射的超声波是由声源______产生的,改变电动机中的______方向可改变压板运动的方向;
(2)“交流评价”“反思改进”是工作流程图中的两个环节,其中环节A为______;C处提出的问题是______;
(3)关于本次实践活动,下列说法正确的是___________;
A.压力传感器受到的压力越大,通过它的电流越大
B.压力传感器受到的压力越大,它的阻值越大
C.电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变大
D.当电压表示数为6V时,可回收物的质量为2kg
(4)若预设值为0.66H,雷达发射至接收到超声波的时间间隔小于______s时,电动机启动。电动机以额定功率工作时,压板与回收物的接触面积为800cm²,则压板对回收物的压强为______Pa;(超声波速度取340m/s)
(5)实验测试完成后,同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。他们认为若要使模型中的称重装置测量更精确,可采取的方法是______;请对模型的设计再提出一个改进的建议或创新方法______。
【答案】(1) 振动 电流
(2) 反思改进 模型的称重精度是否满足要求或压缩系统的能耗是否过高等
(3)D
(4) 0.002 2×10⁴
(5) 对传感器进行校准 加装自动分拣或分类识别等功能
【详解】(1)[1]声音是由物体振动产生的,所以雷达发射的超声波是由声源振动产生的。
[2]电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,受到的磁场力的方向与电流的方向和磁场方向有关。所以改变电动机中的电流方向可改变压板运动的方向。
(2)[1][2]根据工作流程图的一般流程,先进行“交流评价”,再根据评价结果进行“反思改进”,所以环节A为反思改进。C处是在交流评价环节,结合“对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价”可知,C 处提出的问题可以是模型的称重精度是否满足要求?或压缩系统的能耗是否过高等;
(3)A.电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,所以电路中电流是恒定不变的,故A错误;
B.由图乙可知,压力传感器受到的压力越大,它的阻值越小,故B错误;
C.电路中电流是恒定不变的,回收垃圾质量越大,压力传感器受到的压力越大,它的阻值越小,根据,电压表示数越小,所以电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变小,故C错误;
D.将1kg的物体放在压力传感器上,电压表示数为8V,此时压力传感器受到的压力为
由图乙可知,压力传感器对应的阻值为,所以电路中的电流为
则当电压表示数为6V时,压力传感器的阻值为
由图乙可知,此时压力传感器受到的压力为20N,则可回收物的质量为
故D正确。
故选D。
(4)[1]当雷达监测到回收物高度超过预设值时,压缩系统启动,电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动,螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动。所以若预设值为0.66H,则超声波传播的距离为
则超声波传播的时间为
所以若预设值为0.66H,雷达发射至接收到超声波的时间间隔小于0.002s时,电动机启动。
[2]“减速机的速比”指电动机的转速与减速机的输出转速的比值,所以减速机的输出转速为
设电动机的输出功率等于减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力三者的乘积,则推拉杆的推力为
压板的重力为
则压板对回收物的压强为
(5)[1]若要使模型中的称重装置测量更精确,可采取的方法是对传感器进行校准,减小误差。
[2]对模型的设计提出的改进措施是:加装自动分拣或分类识别等功能,可以做到垃圾分类回收。
知识1 材料阅读题
1.常见题目类型
(1)信息阅读型
题目主要是物理知识在技术前沿的一些应用,其中新材料的应用是重点。
(2)实验拓展型
对课本上的实验进行拓展延伸,侧重考查实验方法(如控制变量法转换法等)在非常规实验中的应用。
(3)应用科技型
对物理知识在生产、生活中特别是实用新型物件的具体应用进行分析,侧重知识综合性的考查。
2.解题策略
(1)解答信息阅读类综合能力的题目,除了要具备必备的物理知识掌握知识之间的关联以及常规的解题方法外,还需要一些与解答其他类型题自不太一样的能力。如审题能力、阅读能力、挖掘隐含条件的能力排除干扰信息的能力等。在做此类题目时,首先要仔细阅读短文,带着问题看信息,理解短文意思,理解文中所述产品的功能、构造、原理及其他信息。能迅速找到关键信息,甚至有些问题的答案可以直接从信息中获取。
(2)将文中所述的产品包含的知识与课本物理知识相结合,判断出模块是属于力学、热学、光学还是电磁学。
(3)结合题目的要求再细读短文或短文的相关部分,提炼题自关键信息,运用题中设问信息、文中关键信息结合相关物理知识与方法对间题作出正确解答。
(4)合理利用物理术语组织语言,表达要简练,言简意赅。
1.(2026·福建厦门·模拟预测)暑期小松随父母乘动车外出旅行,旅行途中他透过车窗玻璃观察到奇妙的“双日凌空”现象,如图所示,在明亮的太阳旁边又出现了一个较暗淡的“太阳”。父亲告诉小松这是因为动车的车窗玻璃是双层玻璃,所以容易观察到“双日凌空”现象。小松上网查询到车窗的两层玻璃之间还被抽成了真空。试根据所学物理知识解释:
(1)“双日凌空”现象中较暗淡的“太阳”是如何形成的?
(2)动车车窗的两层玻璃之间为什么要抽成真空?
【答案】(1)较淡的“太阳”是太阳光在内层玻璃内表面反射形成的虚像。
(2)两层玻璃间抽成真空是为了隔音、隔热、防雾,提升乘坐体验与节能。
【详解】(1)动车车窗的双层玻璃相当于两个平行的透明介质面。太阳光首先在外层玻璃的外表面发生反射,形成一个较亮的太阳像;同时,太阳光会穿过外层玻璃,在内层玻璃的内表面再次发生反射,这个反射光又会穿过外层玻璃射出,形成一个较淡的太阳像。所以,较淡的“太阳”是太阳光在内层玻璃内表面反射后形成的虚像。
(2)隔音:真空环境中没有空气作为传声介质,能有效减少外界的噪声传入车厢内,提升乘坐舒适度。
隔热:真空可以阻断热传导和热对流,减少车厢内外的热量交换,让车厢内的温度更稳定,降低空调的能耗。
防雾:真空层能避免两层玻璃之间出现温差导致的水汽凝结,防止玻璃起雾影响视线。
2.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)我们通过自助检票机时,发现需同时进行身份证扫描和人脸识别,当我们站在安检口,人脸识别系统的摄像头会迅速捕捉并核对其面部特征,当与系统存储的信息完全匹配时方可进入。
(1)请分析身份证识别系统和人脸识别系统的连接方式是怎样连接的?
(2)人脸识别系统中的摄像头所成的像是放大的,还是缩小的?若我们距离摄像头过近,将无法被识别。请运用所学的物理知识来解释造成这一现象可能的原因。
【答案】(1)刷身份证或人脸识别都可以接通电路,打开门禁通道,相当于电路中的开关,而且这两种连接方式可以单独接通电路,是并联的。
(2)
人脸识别摄像头成像原理和照相机相同,利用凸透镜物距大于2倍焦距时,成倒立缩小实像的规律工作;根据凸透镜成实像的规律物近像远像变大,当人距离摄像头过近时,物距过小,像距会随之变大,清晰的像无法成在摄像头的感光元件上,无法得到清晰的人像;若物距小于一倍焦距,凸透镜只能成虚像,虚像无法被感光元件承接,因此无法识别。
【详解】略
3.(2026·内蒙古鄂尔多斯·一模)在演讲中,常使用提词器(如图甲)帮助演讲者流畅表达。提词器的工作原理是:将显示器上的文稿内容,通过一块与水平方向成45°角的镀膜玻璃反射到演讲者眼中(如图乙),同时让演讲者能直面摄像机镜头。请结合所学光学知识,回答下列问题:
(1)提词器中的镀膜玻璃相当于平面镜,演讲者看到的文稿像有什么特点?
(2)若演讲者觉得文稿像的位置偏高,想让它向下移动,应如何调整显示器上的文稿?
(3)为了让演讲者看到的文字方向正常,显示器上的文稿需要做什么处理?请说明理由。
【答案】(1)成正立、等大的虚像/像与物关于镜面对称
(2)应将显示器上的文稿靠近屏幕/向前移动文稿
(3)应将文稿左右翻转(水平翻转);因为平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,所以文稿要预先左右翻转,像的方向才正常。
【详解】(1)镀膜玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点,演讲者看到的文稿像为 正立、等大的虚像 ,像与物关于镜面对称。
(2)平面镜成像时,像与物关于镜面对称。若想让像向下移动,应将显示器上的文稿靠近屏幕(或向前移动文稿),根据对称关系,像会同步向下移动到合适位置。
(3)显示器上的文稿需要左右翻转(水平翻转)。 理由:平面镜成像时,像与物关于镜面对称,会呈现左右相反的效果。为了让演讲者看到方向正常的文字,需预先将文稿左右翻转,经镜面反射后,像的方向就会恢复正常。
4.(2026·江苏盐城·一模)小明和妈妈去超市购买电热水壶,发现有甲、乙两款,分别标有“220V 800W”、“220V 1800W”的字样。请从下列不同角度,作出选择并说明选购的理由。
(1)从烧水快的角度考虑,应选择哪种电水壶?说明理由。
(2)若室内插座的额定电流是5A用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购哪种电热水壶?说明理由。
(3)甲和乙都烧开质量与初温均相同的水。若不考虑烧水过程中的热量损失,从能量的角度考虑。选择甲和乙是否有差异?请说明理由。
【答案】(1)从烧水快的角度考虑,应选择乙款电热水壶。
两款电热水壶要把同样多的水烧开,所需吸收的热量Q是相同的。在不考虑热量损失的情况下,电热水壶消耗的电能。根据电功率公式可知,乙款电热水壶的电功率大于甲款电热水壶的电功率,在消耗相同电能的情况下,功率越大的电热水壶加热所需的时间越短,因此乙款烧水更快。
(2)从安全用电的角度考虑,应选购甲款电热水壶。
室内插座的额定电流为5A,家庭电路的电压为220V。根据电功率公式,该插座能承受的最大安全电功率为。甲款电热水壶的功率为800W ,小于插座的最大安全功率,可以安全使用;而乙款电热水壶的功率为1800W,远大于1100W,如果使用会导致电路中电流过大,容易引起导线发热甚至引发火灾,因此选甲款更安全。
(3)从能量的角度考虑,选择甲和乙没有差异。
甲和乙烧开质量与初温均相同的水 ,根据吸热公式可知,水沸腾时吸收的热量是完全相同的。题目指出不考虑烧水过程中的热量损失 ,因此电水壶消耗的电能将全部转化为水的内能,即。既然吸收的热量相同,两款水壶消耗的总电能也是相同的。因此,单纯从消耗总能量的角度来看,两者没有差异。
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
5.(2026·山西阳泉·一模)某款户外保温壶的内胆与外壳之间设有夹层,夹层中密封着以水为主要成分的相变储能液体,该液体可在寒冷条件下凝固放热,帮助维持壶内温度。在生产时,需控制液体的注入量,不能将夹层完全填满。请你用所学物理知识解释这种保温壶的夹层不能被储能液体完全充满的原因。
【答案】储能液体的主要成分是水,水结冰后密度变小,质量不变,由可知,水结冰后体积变大,若夹层被完全填满,可能导致内胆变形、密封失效甚至破裂。
【详解】储能液体的主要成分是水,水在寒冷条件下凝固成冰,冰的密度小于水的密度,由于质量不随状态变化而变化,冰的质量不变。由可知,水结冰后体积变大,若夹层被完全填满,可能导致内胆变形、密封失效甚至破裂,因此夹层不能被储能液体完全充满。
6.(2026·内蒙古巴彦淖尔·一模)白酒酿造是承载千年文明的非遗技艺,其核心“蒸馏”工序如图所示:将发酵后的酒糟加热,酒精与水变为气态并经冷凝管冷却得到白酒。已知1标准大气压下纯酒精沸点为78 ℃,在此环境下开展蒸馏,控制加热并分段接酒。初始接酒温度接近酒精沸点,以获得较高纯度的酒液。
(1)该过程中酒精主要经历了哪些物态变化?
(2)生产中,为何初始接酒的酒精纯度较高?请分析说明。
【答案】(1)先汽化后液化
(2)酒精沸点78 °C低于水的沸点,加热时酒精先汽化,初始冷凝的主要是酒精蒸气,故纯度高。
【详解】(1)酒精先从液态被加热变为气态,这个过程是汽化,气态酒精进入冷凝管后,遇冷又变为液态,这个过程是液化,所以酒精主要经历的物态变化是先汽化后液化。
(2)已知1标准大气压下,纯酒精的沸点为78℃,水的沸点为100℃。加热酒糟时,温度先升高到酒精的沸点,此时酒精会大量汽化,而水的沸点更高,还未大量汽化。因此,初始汽化的气体中酒精的含量远高于水的含量,经过冷凝后得到的酒液酒精纯度较高。
7.(2026·上海金山·二模)新能源汽车绿色环保、智能化程度高,深受大家喜爱。小金家的电动车官方续航里程为,但车辆充满电行驶了左右仪表盘就显示低电量了,实际续航里程明显小于官方标准续航里程,为此小金查阅相关资料得知:①电动车官方续航里程为国家测试标准(平均车速约为)的满电续航里程;②小金家电动车使用的电池,电池提供的电能全部转化为牵引力所做的功;③家用电动车匀速行驶时,车速v与汽车牵引力F的关系如表所示。
表
牵引力
350
450
600
1000
车速
30
60
90
120
(1)分析表可知:电动车匀速行驶时,______________。
(2)小金爸爸在高速公路上匀速行驶时,电动车的实际续航里程明显小于官方续航里程,请结合上述信息和所学物理知识解释原因。
【答案】(1)牵引力F越大,车速v越大
(2)由资料①可知,电动车官方续航里程是平均车速为30km/h的满电续航里程,在高速上匀速行驶车速大于30km/h;由表可知,汽车的牵引力越大,车速越大;由资料②可知,消耗电能相同,根据可知,W不变时,牵引力F越大,行驶的里程s越小,所以在高速行驶时,电动车的实际续航里程明显小于官方续航里程。
【详解】(1)分析表可知,当牵引力时,车速;当牵引力时,车速;当牵引力时,车速。所以电动车匀速行驶时,牵引力F越大,车速v越大。
(2)略
8.(2026·内蒙古赤峰·一模)我们细心观察生活中用到的吸管,会发现这些吸管的结构有所不同。如图甲是用吸管喝被橡胶盖密封的口服液,该吸管的结构如图乙所示,一端做得很尖,外壁有很多凹槽。如图丙是喝牛奶时用到的吸管,它的一端做的很尖,外壁光滑没有凹槽。请你根据生活经验解释:
(1)这两种吸管一端做得很尖的目的;
(2)喝口服液时用到的吸管外壁有很多凹槽的目的。
【答案】(1)在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,使吸管更容易插入。
(2)口服液瓶被橡胶盖密封,当吸管刺入后,如果没有凹槽,吸管外壁与橡胶盖紧密贴合,瓶内空气无法进入,液体很难被吸出。 凹槽的作用是形成通气通道,让外界空气能够进入瓶内,平衡气压,从而可以顺利将口服液吸出。
【详解】(1)见答案
(2)见答案
9.(2026·黑龙江佳木斯·一模)智能机器人在生活中的应用越来越多。如图所示是在水平地面上匀速行驶的智能机器人喷洒消毒液。请你分析:
(1)智能机器人匀速行驶喷洒消毒液的过程中动能如何变化?
(2)智能机器人为什么安装两条宽大的履带?
【答案】(1)动能由质量和速度两个因素决定,机器人在匀速行驶,说明速度保持不变;但在喷洒消毒液的过程中,机器人自身的总质量会不断减小,机器人的动能会逐渐减小。
(2)在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。
【详解】(1)略
(2)略
10.(2026·福建厦门·一模)2026年3月10日,我国首艘集成式大型压裂船(如图)正式交付。集成式压裂船是我国自主研制的海上油气开采大国重器,其在海上执行作业任务时,请回答下列问题:
(1)压裂船静止漂浮在海面上时,它受到的浮力与自身总重力大小关系如何?
(2)当压裂船从内河驶入大海,船身会上浮一些还是下沉一些?为什么?
【答案】(1)压裂船漂浮时,浮力等于总重力(二力平衡)。
(2)船身会上浮一些。压裂船始终漂浮,浮力始终等于总重力,总重力不变,所以浮力不变。海水密度大于河水密度,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,浮力不变、液体密度变大,则排开液体的体积变小,因此船身上浮一些。
【详解】(1)见答案
(2)见答案
11.(2026·山西太原·一模)智能手机充电有超级快充和普通快充两种方式,这两种充电方式的充电电压相同,超级快充的充电功率为100W,普通快充的充电功率为40W。某同学查阅相关资料得知,超级快充的充电线比普通快充的充电线更粗。请你利用所学的物理知识解释,超级快充的充电线更粗的原因。
【答案】由功率公式可知:两种充电方式电压相同,超级快充功率更大,因此超级快充的充电电流更大。根据电阻的影响规律:导体材料、长度相同时,横截面积越大(导线越粗),电阻越小。再根据焦耳定律 :当充电电流大、通电时间相同时,充电线电阻越小,相同时间内产生的热量越少,可避免充电线温度过高引发安全问题,因此超级快充的充电线比普通快充更粗。
【详解】见答案。
12.(2026·云南文山·一模)阅读短文,回答下列问题:
彩虹-7高空隐身无人机
2025年12月15日,中国新型高空隐身无人机彩虹-7成功首飞,标志着中国在高性能、高隐身无人机领域研制又取得进步。该机翼展超过27米,最大起飞重量8吨,巡航速度0.5马赫,实用升限约为1.6万米,最大续航时间16小时,该机搭载可见光、红外等多种高性能任务载荷,具有航时长、升限高、巡航速度快、任务能力强等优点。
彩虹-7高空隐身无人机机身材料主要采用碳纤维复合材料与纳米吸波材料相结合的设计,采用飞翼布局、锯齿状“海狸尾”设计和半隐藏式发动机尾喷管,机身后端配置副翼、襟翼及水平尾翼,进气口位于机身上方,机体表面敷设隐形涂料,对所有检修口盖、起落架舱盖和弹舱等进行隐形处理,甚至连螺丝都做专门处理,以实现轻量化、高强度与优异隐身性能的平衡。
彩虹-7高空隐身无人机可以承担多元化的战场监视、情报侦察等任务,可在高对抗作战环境中执行持续隐蔽侦察和情报获取、为远距离打击武器提供目标指示信息等任务,大幅提升信息化作战效能,满足未来对称性作战对高端隐形无人作战飞机的需求。其未来发展方向包括配备低截获率雷达前出部署,并与四代隐形战机等有人机协同作战,同时具备改装为舰载型的潜力,挂载对海搜索雷达后可提升海洋权益维护能力。
(1)从材料中可知,彩虹-7高空隐身无人机具有__________________(填出一种即可)等优点;彩虹-7无人机机身采用碳纤维复合材料制成,降低机身重力从而提升了任务载荷,这主要是利用了碳纤维复合材料的________________特性。
(2)彩虹-7高空隐身无人机在空中匀速直线飞行执行持续隐蔽侦察和情报获取时,无人机受________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;该过程中,无人机是通过________(选填“电磁波”或“超声波”)将情报信息传回指挥中心的。
【答案】(1) 升限高 密度小
(2) 平衡力 电磁波
【详解】(1)从短文第一段明确给出的无人机优点中任选一种作答即可,合理即可;
根据重力公式,在机身体积固定的情况下,碳纤维复合材料的密度小,能减小机身质量,从而降低机身重力,以此提升任务载荷,因此利用了其密度小的特性。
(2)无人机做匀速直线运动时,运动状态保持不变,处于平衡状态,根据平衡状态的受力特点,此时无人机受平衡力的作用;
超声波的传播依赖介质,高空空气稀薄不利于其传播,而电磁波可在真空中传播,适合远距离传递信息,因此无人机通过电磁波将情报信息传回指挥中心。
13.(2026·山东德州·一模)2025年11月1日,神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功,六位航天员成功会师空间站。神舟载人飞船用于向空间站运送航天员,天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”,发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭,使用液态氢做燃料。航天材料的选择需要考虑多方面的因素,物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一。许多物体在温度升高时,体积会增大,这种现象叫物体的热膨胀。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a表示。一般情况下,不同物质的热膨胀程度不同,铝的体胀系数。
(1)航天员与地面指挥中心是通过________波传递信息的;
(2)火箭使用液态氢做燃料,是因为氢的________大;
(3)如图所示,神舟载人飞船正以20 cm/s的速度靠近由天和核心舱、实验舱及货运飞船组成的空间站组合体,进行自主交会对接。若说神舟载人飞船里的航天员是静止的,则选择的参照物是
A.天和核心舱 B.实验舱 C.神舟载人飞船 D.货运飞船
(4)某铝制零件0 ℃时的体积为2 dm3,升温至10 ℃,体积变化________cm3;
(5)飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路,电源电压12 V保持不变,R0为30 Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内,舱体位于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为。求:
①舱体不漏气时,电路工作10 min消耗的电能;
②电压表示数为8 V时,舱体内的气压值。
【答案】(1)电磁
(2)热值
(3)C
(4)1.44
(5)
①2160J;②
【详解】(1)太空中为真空环境,声波无法在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,因此航天员与地面指挥中心通过电磁波传递信息。
(2)氢的热值很大,相同质量的氢完全燃烧比其他燃料放出更多热量,因此选择液态氢做燃料。
(3)航天员相对于天和核心舱、实验舱、货运飞船的位置都在变化,是运动的;相对于自己乘坐的神舟载人飞船位置不变,是静止的,故选C。
(4)根据题干中体胀系数的定义,变形得体积变化量。升温至10 ℃,体积变化
(5)由图甲可知,压敏电阻与定值电阻串联,电压表测量两端电压。
① 舱体不漏气时,气压为,由图乙得此时,总电阻
电路电流
总电能
② 电压表示数为时,电路电流
压敏电阻两端电压
压敏电阻阻值
对照图乙可得,时对应的舱内气压为。
14.(2026·山东烟台·一模)阅读下面短文回答问题
自制滑翔机
滑翔机是一类无自带动力装置的固定翼航空器,依靠空气流经机翼产生的升力实现升空飞行,是初中物理流体力学、功和能等核心知识的典型应用实例。某初中物理兴趣小组,按照鲁科版五四制教材“制作简易滑翔机”实践课要求,完成了滑翔机的制作与系统试飞探究:
制作环节:小组选用厚度3mm和2mm的轻质木板制作机身、机翼、尾翼等部件,各部件尺寸严格参照教材图纸(单位:mm),经切割、打磨、粘连组装完成整机,整机总质量为40g,外形符合空气动力学设计。
试飞环节:小组同学在水平操场上开展规范试飞,将滑翔机举至离地1.5m的高度,以2m/s的水平初速度水平抛出,滑翔机沿曲线平稳滑翔,最终落地,单次滑翔的水平最大距离为12m,滞空总时间为3s;试飞中发现滑翔机存在飞行姿态不稳、滞空时间偏短等问题,小组针对问题开展了多轮调试与改进。
(1)滑翔机飞行时,机翼上表面的空气流速________(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的空气流速,从而产生向上的升力,该现象遵循的核心物理规律是________。
(2)本次试飞中,滑翔机从1.5m高度下落至地面的过程中,重力对滑翔机做的功为________J(g取10N/kg);该过程中,重力做功的平均功率为________W。
(3)滑翔机在空中滑翔的过程中,其机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)为延长滑翔机的滞空时间、提升飞行稳定性,小组同学计划优化设计。请你结合所学物理知识,从功和能、流体力学两个角度,各写出一条可行的改进措施(不需要说明对应的物理原理)。
【答案】(1) 大于 流体中流速越大的位置,压强越小
(2) 0.6 0.2
(3)减小
(4)功和能角度:选用密度更小的轻质材料制作整机;流体力学角度:增大机翼的面积。
【分析】从功和能角度,考虑增加重力势能或减少能量损耗的方向思考改进措施;从流体力学角度,围绕提升升力、增强稳定性的方向思考改进措施。
【详解】(1)滑翔机机翼造型上凸下平,相同时间内空气流过机翼上表面的路程更长,因此上表面流速大于下表面;根据流体压强规律,流速越大压强越小,机翼上下形成向上的压强差,从而产生升力。
(2)滑翔机质量
重力
重力做功
重力做功的平均功率
(3)滑翔机在空中滑翔时,需克服空气阻力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能减小。
(4)从功和能角度,为延长滞空时间,可以减小滑翔机质量,从而减小滑翔机克服同样重力做功所需升力,或在抛出时给予其更大的初速度或在更高的高度抛出,以增大初始机械能,因此可选用密度更小的轻质材料制作整机;从流体力学角度,为提升飞行稳定性、延长滞空时间,可以增大升力或减小阻力,因此可增大机翼面积或改进翼型。
15.(2026·江苏连云港·一模)阅读短文,回答问题。
2025年12月11日,“九天”无人机在陕西蒲城圆满完成首飞任务,展现了我国强大的航天制造实力,如图甲是中国航空工业集团自主研发的一款灵活配置的重型无人机。九天无人机被誉为“空中航母”,它机长16.35米,翼展达25米,最大起飞重量16吨。机腹集成“异构蜂巢任务舱”,能容纳200~300架微型无人机或巡飞弹,还配备8个外挂点,可挂载多种武器与设备。
加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比。当无人机处于悬停状态时信号系统显示。加速度a的方向竖直向上时为正值。
如图乙所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图,质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接,两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、c两接线柱通入大小、方向不变的电流,方向如图。固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触,指针可指示弹簧的形变情况,弹簧始终处于弹性限度内。质量块受到弹簧的弹力时,通过信号系统显示出产生的加速度方向和大小。
如图丙所示为无人机高度预警系统电路图,电路中的和,其中一个是定值电阻,另一个是气压传感器(可等效为可变电阻),飞行高度越低,对气压传感器的压力越大,气压传感器的阻值越小,当、两端的电压大于时,控制开关自动开启高位预警;当、两端的电压小于(、为定值)时,控制开关自动开启低位预警。
(1)某段时间无人机沿斜向上做匀速直线运动,下列选项中能正确表示无人机受力情况的是______。
A. B.
C. D.
(2)当无人机从静止开始运动,信号系统上显示时,此时无人机的运动状态是______。(选填“加速下降”或“加速上升”)
(3)某时刻信号系统显示,随后发现示数在增大,那么滑线两端电压______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)图丙中______(选填“”、“”或“”)。为防止无人机与地面相撞,需要在更高位置开启低位预警,在不改变电源电压的情况下你可以对电路怎样改进______。
【答案】(1)A
(2)加速下降
(3)减小
(4) > 增大定值电阻的阻值
【详解】(1)无人机沿斜向上做匀速直线运动,处于平衡状态,无人机受到的重力和升力是平衡力,大小相等,方向相反,重力的方向竖直向下,升力的方式竖直向上,故选A。
(2)无人机在空中受重力和空气对它向上的作用力,根据题意,加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比,悬停时显示a=g,则此时 受到空气对它的作用力为F=F合=mg,即此时向上的力与重力相等。当无人机从静止开始运动,信号系统上显示时,此时无人机受到的去掉重力之后的合力,即空气对它的作用力为F1=F合=0.5mg,加速度为正值表示此合力方向向上,即此时向上的力小于重力,故无人机的运动状态是加速下降。
(3)某时刻信号系统显示,随后发现示数在增大,说明向上的加速度增大,指针向下移动,滑线连入电路的电阻减小,由串联分压可知滑线两端的电压减小。
(4)飞行高度越高,对气压传感器的压力越小,气压传感器的阻值越大,当、两端的电压大于时,控制开关自动开启高位预警,说明R1是气压传感器,R2为定值电阻,当飞行高度增加时,R1的阻值变大,它两端的电压变大,所以U1>U2。
为防止无人机与地面相撞,需要在更高位置开启低位预警,需要R1两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知R2两端的电压变大,由串联分压可知增大定值电阻的阻值。
16.(2026·广东深圳·一模)阅读短文,回答问题
综合实践——设计自动浇花机器人
【任务要求】为了在五一假期保证教室内的花正常生长,同学们设计了自动浇花机器人,要求按线路巡查,检测土壤的湿度自动浇花。
【设计实施】
任务一:设计线路巡查系统,如图甲所示,场地布置为白色底,引导线为黑线,机器人沿着黑线前进,当红外发射接收管处在黑线位置时,发出的红外线大部分被黑色吸收,机器人腹部装有五个红外发射接收管分别用、、ZZ、、来表示(为左边第一个;为左边第二个、ZZ为中间、为右边第二个、为右边第一个,本题中依次就是按上述顺序)。当红外线发射接收管接收到地面反射的红外线较强时输出电信号为1,几乎没有接收到地面反射的红外线时输出电信号为0。
任务二:设计湿度检测系统,如图乙为设计的湿度检测系统原理图,控制电路电源电压,电磁铁线圈电阻10Ω,R为湿敏电阻,其阻值随湿度的变化如图丙。电磁继电器在电流大于20mA时,衔铁被吸合;在电流小于12mA时,衔铁被释放。(湿度计的电阻不计)
【交流评价】下表是任务二的部分评价指标,根据评价表对活动进行评价。
评价指标
优秀
合格
待改进
湿度调节
土壤湿度能控制在一定范围内,且能调整湿度范围
土壤湿度能控制在一定范围内,但不能调整湿度范围
不能控制土壤湿度在一定范围内
(1)关于自动浇花机器人的实践活动,下列说法正确的是( )
A.图乙核心装置的原理是电磁感应 B.引导线越黑越容易反射红外线
C.图乙中湿度计可能是电流表改装的 D.图乙中通电线圈的上端是N极
(2)红外线发射接收管发出红外线照射到白色地面上发生______反射;当机器人腹部的五个红外发射接收管输出的电信号依次为11011,机器人可能沿着引导线______(选填“前进”“右转”或“左转”)。
(3)根据以上信息,要想实现土壤干燥时浇水,土壤潮湿到一定程度时停止浇水,湿敏电阻是关键部件,湿敏电阻由______材料制成,图乙中接头A、B应连接触点______(选填“C、D或M、N”)使用该浇花机器人后土壤湿度最低值为______%。
(4)根据评价表中的指标对任务二进行评价,你的评价等级为______,依据是______;进一步给出优化建议:______。
【答案】(1)C
(2) 漫 前进
(3) 半导体 C、D 15
(4) 合格 土壤湿度能控制在一定范围内,但不能调整湿度范围 在控制电路中串联接入一个滑动变阻器(合理即可)
【详解】(1)A.图乙核心装置是电磁继电器,工作原理是电流的磁效应,不是电磁感应,故A错误;
B.黑色对红外线吸收能力更强,引导线越黑,反射的红外线越少,故B错误;
C.湿度计串联在控制电路中,电流表的使用方式为串联,因此湿度计可能是电流表改装的,故C正确;
D.根据安培定则判断,通电线圈的下端为N极,上端为S极,故D错误。
故选C。
(2)白色地面粗糙不平,红外线照射后,反射光线向各个方向传播,发生的是漫反射。
根据题意,输出电信号1对应接收到强反射,为白色区域;输出0对应几乎无反射,为黑线;输出信号为11011,说明只有中间的探头ZZ在黑线上,其余探头都在白色区域,机器人居中对准引导线,因此沿引导线前进。
(3)湿敏电阻的阻值会随湿度变化改变,这类敏感元件由半导体材料制成。
土壤干燥时湿度低,湿敏电阻阻值大,控制电路电流小,电流小于12mA时衔铁释放,此时需要浇水,因此水泵电路需要在衔铁释放时接通,衔铁释放时接通的是触点C、D,因此A、B应连接C、D。
土壤湿度降低到最低值时,电流达到12mA,衔铁释放,水泵开始浇水,湿度不再降低;根据欧姆定律可得,总电阻为
根据串联电阻特点可得,湿敏电阻阻值为
对应图丙可得,该阻值对应的湿度为15%,因此土壤湿度最低值为15%。
(4)原电路可以将土壤湿度控制在一定范围内,但是电路中没有可调元件,无法调整控制的湿度范围,符合评价表中合格的标准,因此评价等级为合格;
依据为土壤湿度能控制在一定范围内,但不能调整湿度范围;
要优化该设计,可在控制电路中串联一个滑动变阻器,改变滑动变阻器接入的阻值,就可以调整触发电流对应的湿敏电阻阻值,从而调整控制的湿度范围。
17.(2026·北京通州·一模)阅读《能源转型的“超级钥匙”——超临界二氧化碳》回答问题。
2025年12月20日,全球首台超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州六盘水市投入运行(图甲)。该技术对推动我国能源转型具有深远意义。
超临界二氧化碳的生成需同时满足:温度高于31.1℃,压强高于7.38×106 Pa。进入超临界态后,其流动性类似气体,密度却接近液体,这使得超临界二氧化碳与等体积的水蒸气相比具有更高的能量,做功更有效。
超临界二氧化碳发电机(图乙)采用布雷顿循环(二氧化碳工质全密闭循环),替代传统蒸汽发电的相变(液态→气态→液态)过程。核心环节包括:
1.压缩:低温低压气态二氧化碳(来源于化工厂或捕集的工业废气)经压缩机加压至超临界状态,通过回热器进入加热器;
2.加热:加热器利用工业废热或太阳能等作为热源,将超临界二氧化碳加热至200~800℃;
3.膨胀发电:高温高压的超临界二氧化碳推动透平机(相当于汽轮机)叶片转动,带动发电机发电;
4.回收预热:降温降压后的二氧化碳(乏气)仍具较高温度,流经回热器时,为从压缩机出来的超临界二氧化碳进行预加热,随后经冷却器重新进入循环。
相比传统火电依靠水蒸气推动汽轮机发电,超临界二氧化碳可谓是“理想的能量搬运工”。用它发电不仅能够节能减少碳排放,而且能使净发电量增加超50%。研发过程中多项世界级难题的突破,得益于我国强大的工业体系,为我们的工业人点赞吧!
根据上述材料,回答下列问题:
(1)二氧化碳气体变为超临界状态需要同时满足的条件是:温度达到31.1℃和____。
(2)相比气体,超临界二氧化碳是“理想的能量搬运工”,主要原因是它具有____的特点。
(3)高温高压的超临界二氧化碳推动透平机叶片转动的过程中,其能量转化与四冲程汽油机工作循环中的________冲程相同。
(4)请从环保角度简述:相比传统火力发电,超临界二氧化碳发电可以减少碳排放的原因。
【答案】(1)压强高于
(2)流动性类似气体,密度接近液体,等体积下能量更高
(3)做功
(4)超临界二氧化碳发电效率更高,相同发电量消耗的化石燃料更少,碳排放更少;同时该发电方式可利用工业废热、太阳能作为热源,减少化石燃料的使用,且二氧化碳工质全密闭循环,还可利用捕集的工业二氧化碳,因此减少碳排放。
【详解】(1)从材料原文可直接找到超临界二氧化碳的生成条件:需要同时满足温度高于31.1℃,压强高于。
(2)根据材料描述,超临界二氧化碳兼具流动性类似气体方便运输,同时密度接近液体的特点,使得等体积的超临界二氧化碳比水蒸气携带的能量更高,做功效率更高,因此是“理想的能量搬运工”。
(3)高温高压超临界二氧化碳推动透平机转动的过程,能量转化为内能转化为机械能;四冲程汽油机的做功冲程的能量转化同样是内能转化为机械能,因此二者能量转化相同。
(4)略
18.(2026·北京房山·一模)请阅读《智能机器人》并回答问题。
智能机器人
在人工智能技术飞速发展的今天,智能机器人已成为人们生活中不可或缺的得力助手。智能机器人拥有相当发达的“大脑”——中央处理器,能够快速处理海量信息。它通过多种信息传感器构建起敏锐的“感官”系统:视觉传感器如同它的“眼睛”,可以识别物体的形状、颜色和距离;听觉传感器让它能够接收语音指令,实现人机交互;触觉和力觉传感器则赋予其“手足”更细腻的触感,从而实现轻柔抓取。所有这些信息汇集到“大脑”,经过处理和分析后,再通过“效应器”——主要是各种电动机,来驱动它的“手”“脚”等运动部件,完成诸如搬运、送餐等任务。
智能机器人在图书馆可以提供整理图书、读者咨询等服务。下表是图书馆智能机器人“小图”的部分参数,该机器人配备了过载保护系统,其电路原理如图甲所示,为定值电阻,R为压力传感器(其阻值随所受压力变化图像如图乙所示),触发器为电路保护开关,通过的电流超过0.5A时,发出报警声提示过载,“小图”停止工作,以免受损伤。
参数
电池容量
电源电压/V
最大负重/N
提升重物最大高度/m
电机效率
数据
300
48
125
0.6
60%
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)智能机器人的________,能够快速处理海量信息。
(2)关于智能机器人,下列说法正确的是________。
A.它的视觉传感器只能识别颜色而不能识别形状
B.它的“效应器”通过电动机使“手”“脚”动起来,是将机械能转化为电能
C.触发器未断开时,“小图”托起的物体质量越大,电路中的电流越大
D.若增大“小图”的最大负重,应将定值电阻的阻值减小
(3)“小图”的电池充满电时储存的电能为________J。
(4)根据文中信息,为保护“小图”,定值电阻的阻值至少应为________。
【答案】(1)中央处理器
(2)C
(3)
(4)
【详解】(1)根据材料原文明确说明:智能机器人相当发达的“大脑”——中央处理器,能够快速处理海量信息,因此该空填中央处理器。
(2)A.材料说明视觉传感器可以同时识别物体的形状、颜色和距离,故A错误;
B.电动机驱动机器人的运动部件工作,是将电能转化为机械能,不是机械能转化为电能,故B错误;
C.托起的物体质量越大,压力传感器受到的压力越大,由图乙可知,压力越大传感器电阻越小,电路总电阻越小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的电流越大,故C正确;
D.若增大最大负重,允许的最大压力更大,对应传感器电阻更小,要求刚好达到最大负重时电流达到触发报警,总电阻
由于
减小,则需要增大,故D错误。
故选C。
(3)电能单位换算
因此充满电储存的电能
(4)由图乙可知,压力传感器的电阻满足线性关系
机器人最大负重为,即最大压力,代入得
过载触发电流,电源电压,电路总电阻
与串联,因此
即定值电阻至少为。
19.(2026·广东深圳·一模)福建舰
福建舰(舷号:18)是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,也是首艘采用电磁弹射和电磁阻拦技术的航母,它标志着中国航母发展,从滑跃起飞正式迈入电磁弹射时代。福建舰以先进电磁技术,托起大国重器海天征途。
电磁弹射系统是福建舰核心系统之一(其简易结构图如图丙所示),相比传统蒸汽弹射具有效率高、控制精准、适应性强等优势,可用于推动舰载机缩短滑跑距离,当电磁弹射车内的导体通过强电流时,弹射车就给舰载飞机提供强大的推力,快速将舰载飞机弹出,电磁弹射系统所提供的牵引力始终为。空载的舰载机质量为10t,舰载机起飞需要达到一定的速度(相对于空气),电磁弹射轨道上舰载机(空载)速度v与路程s的关系如图丁所示。在风洞模拟中,舰载机(空载)的升力F与其相对于空气的速度v的关系如图戊所示。(g取10N/kg)
(1)福建舰配置了电磁弹射装置,它的弹射原理与______(选填“电动机”或“发电机”)工作时的能量转化相同;
(2)舰载机在空中飞行时通过______与航母传递信息;
(3)舰载机机翼的截面模型如图乙所示,当舰载机起飞时,机翼上表面流速______下表面空气流速(选填“大于”、“小于”或“等于”),从而导致上表面的压强小于下表面的压强,产生了向上的升力;
(4)舰载机满载时起飞的最低速度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)舰载机空载时起飞的最低速度;
(5)若航母静止在水面上,则空载的舰载机起飞需要至少______m的电磁弹射轨道;
(6)若航母以54km/h的速度航行,为使空载的舰载机能够起飞,则需要至少______m的电磁弹射轨道(福建舰的航行方向与舰载机的滑跑方向一致);若电磁弹射装置的机械效率为80%,则该过程舰载机从相对静止到起飞消耗了至少______J的电能(结果保留3位小数);
(7)结合所学知识,请你提出一条提高电磁弹射装置机械效率的建议:______。
【答案】(1)电动机
(2)电磁波
(3)大于
(4)大于
(5)125
(6) 61.25
(7)给弹射轨道加润滑油,减小摩擦
【详解】(1)电磁弹射是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,与电动机的工作原理一致,都是将电能转化为机械能。
(2)电磁波可以远距离传输,且能在真空中传播,舰载机与航母通过电磁波传递信息。
(3)机翼上凸下平,相同时间内空气经过上表面的路程更大,因此机翼上表面流速大于下表面流速。根据流体流速越大的位置压强越小,使机翼获得向上的升力。
(4)满载时舰载机重力更大,起飞需要更大的升力;由图戊可知升力随相对空气速度增大而增大,因此满载起飞的最低速度大于空载。
(5)空载舰载机重力
起飞需要升力至少等于重力,对应图戊中所需相对速度为;航母静止时,舰载机速度等于相对空气速度,对应图丁中路程为。
(6)[1]航母速度,航行方向与滑跑方向一致,因此舰载机相对航母只需达到,对应图丁中弹射路程为。
[2]牵引力做有用功
消耗电能
(7)提高机械效率可以采用在有用功一定的情况下减小额外功,例如通过加润滑油减小弹射过程的摩擦等。
20.(2026·广东东莞·一模)我国高血压患者已超过2.7亿,相当于每5个成年人中就有1人血压偏高。血压作为衡量心血管健康的重要指标,与我们的日常生活密切相关。请阅读以下材料,运用物理知识回答问题。
材料一:心脏是人体血液循环的动力来源。心脏不停收缩和舒张,对血液做功,推动血液循环。血液在血管流动时,会对血管壁产生挤压,这就是血压。血压是指血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力,是评估血液循环状态的重要指标。血压是健康的晴雨表,当血压过低时,会导致供血不足;当血压过高时,会增加心脏和血管壁负担。
材料二:高血压是危害人体健康的一种常见病。现已查明,血管内径变细是其诱因之一。血液是一种特殊的流体,其中悬浮着大量红细胞、白细胞等颗粒物,具有粘滞性,在流动时会受到阻力的影响。为了保持相同时间血管内流过的血液量不变,对于同一段血管,横截面积越小,阻力越大,血压会随之增大。
材料三:高盐高脂饮食会导致血液粘滞性增大,同时容易使脂质沉积在血管壁上,引起血管内径变细、弹性下降。长期缺少运动则会使血液循环减缓,血管调节能力减弱,进一步增大血流阻力。
(1)血压中的“压”指的是_________(选填“压力”或“压强”);
(2)心脏推动血液流动的同时,血液也会对心脏有力的作用,这是因为力的作用是相互的,当血压变高时,血液对心脏施加的力会_________(选填“变大”或“变小”)。
(3)老人在冬季更容易突发脑溢血(脑部血管破裂),从温度对物体影响层面解释,是因为冬季气温低,外周血管遇冷_________(选填“膨胀”或“收缩”),为了保持血流量不变,血压会_________(选填“增大”或“减小”),此时血管更容易破裂。
(4)食物中的营养成分在人体细胞里与氧结合可以提供能量,食物的能量只有能被心脏利用。营养计量和健身中常用卡路里(cal)作为能量单位,。已知米饭的能量是,心脏跳动一次做功约1.2 J,某同学的心跳频率为75次/分钟。从理论上讲,该同学在考试的80 min内心脏做功消耗的能量大约需要________g米饭来补充(保留一位小数)。
(5)请结合材料和所学知识,为中老年人提一条控制血压的建议:_____________。
【答案】(1)压强
(2)变大
(3) 收缩 增大
(4)7.5
(5)清淡饮食,减少高盐高脂食物的摄入
【详解】(1)根据材料一中“血压是指血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力”,单位面积上的压力符合压强的定义,因此血压中的“压”指的是压强,而“压力”是物体间相互挤压的力,未涉及“单位面积”。
(2)当血压变高时,血液对心脏的压强变大,心脏的受力面积不变,根据公式可知,血液对心脏施加的力会变大。
(3)根据热胀冷缩的物理规律,冬季气温低,外周血管遇冷会收缩;结合材料二,血管收缩后横截面积变小,为了保持血流量不变,血流阻力增大,血压会随之增大,此时血管更容易破裂。
(4)心跳频率为75次/分钟,每分钟心脏做功
80分钟内心脏做功
由于食物能量只有20%被心脏利用,米饭提供的总能量
换算为卡路里
米饭能量密度为
米饭的质量
(5)结合材料三可知,高盐高脂饮食、长期缺少运动都会增大血压,因此可给出的建议如:清淡饮食,减少高盐高脂食物的摄入;坚持适量运动,增强血管调节能力;定期检测血压,及时调整生活方式等(合理即可)。
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专题15 简答、材料阅读题(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 2
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 简答题
考点二 材料阅读题
04 测·预测闯关 13
命题透视
本专题的题型设计坚持“立足基础、联系实际、注重应用”的原则,重点考查学生对物理概念、规律、原理的理解和应用能力,以及语言表达的规范性、逻辑性。试卷题干典型呈现如下形式:给出一个简短的生活场景或科技背景描述,要求学生运用所学物理知识进行分析解答3-5行甚至更长的试题材料,设计出图文并茂的情景,要求学生抽取物理信息,表达物理规律对问题的全面限定。尤其值得关注的是,简答题和材料题的比重近年显著加大:它不仅考查结论,更看重逻辑链条的完整和表述的精准——题干给新情境、新数据,要求学生提取有效物理量进行定量分析和定性说明。
简答题的四大类型:现象解释类、原理应用类、实验探究类、观点论述类。
材料阅读题的高频考查方向:科技前沿、生活应用、社会热点、传统文化。
命题预测
1.情境真实化、复杂化:试题多源自科技热点(航天工程、碳中和、新能源汽车)、生活实践(家用电器、交通工具)和传统文化(我国古代科技发明),要求学生在陌生情境中识别物理模型。
2.设问开放化、探究化:问题设计常留有思维空间,鼓励多角度分析,部分题目甚至涉及方案设计与评估,贴近科学探究的全过程。
3.材料篇幅增加:预计2026年材料阅读题的文字量将增加约25—30%,部分题目包含非连续文本组合,如“产品说明书+曲线图+新闻报道”综合题,对学生的信息来源统筹力和阅读速度要求更高。
4.跨学科深化:材料阅读题可能结合地理光照数据(如新疆光伏发电站选址)、生物原理与能量图等进行分析,与语文现代文速读相结合找关键句。
5.批判性思维引入:可能出现“给出两种方案,要求学生比较优劣并提出改进建议”的题型,考查创造力和质疑创新精神。
考点一 简答题
1.(2025·黑龙江·中考真题)黑龙江的冬天,白雪皑皑,风景如画。南方的朋友们在这里见到了美丽的雾凇,同时也品尝到了东北的特色食品——冻豆腐。冻豆腐的制作过程是人们把含较多水分的鲜豆腐完全冷冻,吃的时候放入锅中和其他食材一起炖煮,豆腐会出现许多小孔,吸满浓浓的汤汁,吃起来很美味。请根据文中信息,写出涉及到的两种物态变化,并简要写出分析依据。
2.(2025·贵州·中考真题)有一种光电转化玻璃,既能作普通玻璃使用,又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中,请提出两条应用设想。
3.(2025·内蒙古·中考真题)小丽把红、黑两支铅笔(红笔在左、黑笔在右)竖立在一个装水的圆柱形玻璃杯后面。如图甲,从正前方透过玻璃杯观察,看到的现象如图乙所示。请你描述图乙中的现象并说明其形成的原因。
4.(2025·甘肃·中考真题)生活中有很多“吸”的现象,不同现象中“吸”的物理原理不同,请用物理学原理解释以下现象。
(1)黑板擦能“吸”在带有铁质背板的黑板上;
(2)大风天气,房间内其它窗户都关闭,打开一扇窗户时窗帘会被“吸”到窗外。
5.(2025·江苏盐城·中考真题)图甲为我国古人用踏碓榨油的场景。他们用两根柱子架起一根木杠,杠的一端装有石头,脚蹬木杠的另一端,一踏一放使石头一起一落,舂捣油料。为了便于施力,另外配有可移动支架,如图乙所示。
(1)把石头的下端打磨得较尖的目的是什么?
(2)体重过轻的人无论怎样用力,都无法将石头抬起,为什么?
(3)若支架横杆离人偏远,脚蹬木杠时支架易翻倒。说明其中的道理。
知识1 简答题
1.常见题目类型
(1)知识应用型
这类考题要求学生能将学过的物理知识运用于生活、生产、科技中并要运用这些知识解决实际生活中的一些简单问题。重在考查学生运用知识解决实际问题的能力。
(2)科学探究型
这类题目重在将物理规律蕴藏于学生常见的生活现象中,要求学生透过这些生活现象挖掘其规律,揭示出现象背后的物理实质,主要考查学生分析、归纳问题的能力和语言表述能力。
(3)实验操作型
这类简答题主要考查学生的动手实验和实际操作能力,要求学生能设计一定的实验方案,解决题目中的实际问题。也就是要求学生在试卷上完成实验中的一些主要步骤,得到一定的实验结论,对学生实验能力要求较高。
(4)学科渗透型
学科渗透已经是中考的一大趋势。它要求学生将学习的物理知识应用于实际生活和科技中,经常联系一些社会热点问题,具有应用性强、时代性强、开放性强的特点。
2.解题策略
解答简答题一定记住三点
(1)理解题目情景。首先要明确题目所涉及的物理现象和过程,弄清题目中提供的条件和要求得到的结论,
(2)找出物理原理与规律。要寻找到题目中的关键词及与之相关的物理原理和规律,然后组识好语言把这些词镶嵌到答案中。
(3)结论明确。语言一定要规范、准确、尽量用物理的书面语言。必要时可以采用实验、数学、图表等方法描述结论。
考点二 材料阅读题
1.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)阅读短文,回答问题。
居家用气,安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况,会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙,燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器的部分电路示意图,控制电路中的为气敏电阻,的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定,闭合开关和,报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中灯熄灭,灯发光、电铃响而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定,若家中使用天然气(主要成分是密度比空气密度小的甲烷),则燃气报警器应安装在燃气灶附近的___________(选填“上”或“下”)方区域。
(2)图甲中,闭合控制电路的开关,电磁铁上端是___________(选填“”或“”)极。当燃气浓度未达到预设值时,杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力,观察图甲可知,此时杆AOB是___________(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。
(3)下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是( )
A.验电器工作原理 B.电流的磁效应
C.电磁感应现象 D.交流发电机原理
(4)若想将燃气报警器的预设值调低,在保证电路元件安全的前提下,可以采取的合理方法是___________。(写出一种即可)
2.(2025·江苏扬州·中考真题)阅读短文,回答问题。
2025年5月,我国首批五座9000吨级气膜粮仓充气成型,标志着中国第四代新型粮仓正式进入实践应用阶段。每座气膜粮仓直径为24m、高度达33m.结构如右图所示,外层为PVDF材料的白色膜材层,反射太阳光且防水;中间层为聚氨酯材料层,导热系数远低于混凝土建材;内层为钢筋混凝土层,起主要支撑作用。气膜粮仓相当于给传统粮仓“穿上了一件雨衣和一件羽绒服”,其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升。投入使用后,气膜粮仓集成氮气气调技术,将高纯度的氮气注入粮堆内部。均匀分布的传感器实时获取粮食温度、湿度等信息。气膜粮仓就像白色安全卫士,守护着粮食安全。
(1)聚氨酯材料具有优良的______。(填材料属性)
(2)为减少粮食因变质产生损失,在气膜粮仓中采取的措施是______。(写出一条即可)
(3)9000t粮食可以提供______万人一天的口粮。
A.2.3 B.23 C.230 D.2300
(4)工程上,常用测量“压强差半衰期”的方法来检测粮仓的气密性。
原理
操作
用风机将空气吹入粮仓内,使粮仓内外达到一定的压强差。停机后,由于漏气,粮仓内外的压强差逐渐减小。根据压强差衰减到一定程度的时间,判断气密性的好坏。
测量人员仔细观察压强差的变化,当压强差下降到500Pa时,用秒表开始计时,当压强差下降到250Pa时,停止计时,秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”。
①检测现场,某风机功率是11kW,送风量约为,则该风机正常工作1min消耗的电能为______J,吹进粮仓的空气质量约为______kg,空气密度约为;
②粮仓内外压强差随时间变化的图像如图,本次测定的压强差半衰期约为______s;
③对照国家公布的《粮仓气密性分级表》,该气膜粮仓气密性达到______级。
粮仓气密性分级表
级别
压强差半衰期
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
3.(2025·广东深圳·中考真题)深圳大力推动无人机事业发展,已经将无人机用于运送急救AED装置。
苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航,有四个旋翼,每个旋翼搭配独立的电动机驱动,相邻旋翼之间旋转方向相反;无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,电池能量密度为200W·h/kg,(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)。
俊宇同学购买了一台无人机,无人机满电开始测试;飞行分为前往过程和返回过程,前往和返回过程都分为竖直上升过程,水平匀速运动过程,竖直下降过程,且消耗能量相同;无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×104J,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,无人机竖直下降后电池剩余总容量的50%,测试结束。
(1)璐璐同学指出:无人机的信号传输是通过________传递;
(2)粤鹏同学说AED电击时为什么不能碰人,因为人体________;
(3)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功________J;
(4)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,善于观察的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力,这体现了力的作用是 ________ ;
(5)顺顺同学经过观察,指出无人机各电动机之间是 _____ 联的;
(6)满电时,无人机的电池质量占空载质量的百分比 __________ (保留一位小数);
(7)为了更快运送急救AED装置,请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议?_____________ ;如何去更改螺旋桨的旋转方向?_________________ 。
4.(2025·云南·中考真题)高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果,已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代,中国应如何继续领跑世界?未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。
高温超导体()相对低温超导体()能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置,可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。
在高温超导磁悬浮列车研究中,我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术,利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性,如图甲所示,下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体,并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示,高温超导体上方放置的液氮用于冷却,使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体,成本极低。
磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力,但仍存在制约其速度提升的因素,当列车时速超过400千米时,空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢?基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生,真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。
目前,我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破,可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。
(1)应用高温超导______磁悬浮技术,能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。
(2)基于______的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。
(3)昆明到北京约3000km,若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要______h。
(4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因:____________。
5.(2025·山东德州·中考真题)如图甲所示是一款智能电动汽车,装有平视显示系统(简称HUD)。它利用平面镜成像原理使显示器上的行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息,部分光路如图乙所示。车窗采用“智能玻璃”,除具有单向透光功能,还可以根据车外光照度自动调节透明度(指车内光照度与车外光照度的比值)。汽车的后视镜壳、内饰门板和门把手均采用碳纤维材料制成,未来汽车排放会越“低碳”,汽车本身则会越“高碳”。
(1)电动汽车充电时,为防止触电事故发生,应将汽车金属外壳接______;
(2)碳纤维材料在汽车制造领域大显身手,与它自身的轻量化、高强度等优点有关。碳纤维不适合制造下列哪种用品______;
A.羽毛球拍 B.钓鱼竿 C.哑铃 D.自行车
(3)画出从显示器S点发出的光经反射镜、挡风玻璃两次反射后进入人眼的光路图____;
(4)假设车内光照度(单位勒克斯,符号lx)恒定,车外光照度和玻璃透明度的关系如图丙所示。当车外光照度为100lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节为______%;
(5)已知该汽车的部分参数如下表所示:
空车质量
2t
续航里程
600km
电池容量
72kW·h
电池能量密度
120(W·h)/kg
①若汽车快充20分钟即可将电池电量由20%充至70%,该汽车快充充电功率____;
②电池能量密度即电池单位质量储存的能量,是衡量电池性能的一个重要参数。该车电池的质量____。
6.(2025·北京·中考真题)请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答题。
地月空间的精准量尺——激光测距
2025年4月,在浩瀚宇宙中的地月空间,一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围,是人类探索的一个重要方向,作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间,是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功,为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础,也为未来深空探测任务提供了重要手段,将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次________的地月空间激光测距技术试验。
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为________s。(光速取3.0×108m/s,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是________。
A. B. C.
(4)文中介绍的角反射器、激光测距等技术,都是物理知识的具体应用,科学家不断将科学知识应用于技术创新,推动了人类社会的进步。请仿照表中示例,再举出一个物理知识应用于技术方面的实例,补全表格中①②的内容。
物理知识
物理知识的技术应用实例
光的反射定律
角反射器
①________
②________
7.(2025·江苏南通·中考真题)阅读短文,回答问题。
跨学科实践——制作智能垃圾箱模型
【任务要求】为保护环境、节约资源,同学们设计制作智能垃圾箱模型,实现对可回收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。
【设计制作】任务一:设计制作称重系统。图甲是称重的原理图,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,压力传感器的电阻的阻值与压力的关系图线如图乙所示。某次测试中,将1kg的物体放在压力传感器上,电压表示数为8V。电压表示数能反映回收垃圾质量的大小,可在电压表上标注对应的质量值。(g取10N/kg)
任务二:设计制作压缩系统。图丙是设计制作的工作流程图。
图丁为压缩系统的模型图。当雷达监测到回收物高度超过预设值时,压缩系统启动,电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动,螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动。从而使压板在收集箱内移动。压缩系统的部分参数如下表,“导程”指螺杆每旋转一周推拉杆移动的直线距离,“减速机的速比”指电动机的转速与减速机的输出转速的比值,“电动机效率”指电动机将电能转化为机械能的效率。设电动机的输出功率等于减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力三者的乘积。
电动机额定功率/W
60
导程/(m·r-1)
1.2×10-2
电动机的额定转速/(r·s-1)
60
减速机的速比
20
电动机的效率/%
90
压板的质量/kg
10
【交流评价】同学间交流,对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价。
(1)雷达发射的超声波是由声源______产生的,改变电动机中的______方向可改变压板运动的方向;
(2)“交流评价”“反思改进”是工作流程图中的两个环节,其中环节A为______;C处提出的问题是______;
(3)关于本次实践活动,下列说法正确的是___________;
A.压力传感器受到的压力越大,通过它的电流越大
B.压力传感器受到的压力越大,它的阻值越大
C.电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变大
D.当电压表示数为6V时,可回收物的质量为2kg
(4)若预设值为0.66H,雷达发射至接收到超声波的时间间隔小于______s时,电动机启动。电动机以额定功率工作时,压板与回收物的接触面积为800cm²,则压板对回收物的压强为______Pa;(超声波速度取340m/s)
(5)实验测试完成后,同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。他们认为若要使模型中的称重装置测量更精确,可采取的方法是______;请对模型的设计再提出一个改进的建议或创新方法______。
知识1 材料阅读题
1.常见题目类型
(1)信息阅读型
题目主要是物理知识在技术前沿的一些应用,其中新材料的应用是重点。
(2)实验拓展型
对课本上的实验进行拓展延伸,侧重考查实验方法(如控制变量法转换法等)在非常规实验中的应用。
(3)应用科技型
对物理知识在生产、生活中特别是实用新型物件的具体应用进行分析,侧重知识综合性的考查。
2.解题策略
(1)解答信息阅读类综合能力的题目,除了要具备必备的物理知识掌握知识之间的关联以及常规的解题方法外,还需要一些与解答其他类型题自不太一样的能力。如审题能力、阅读能力、挖掘隐含条件的能力排除干扰信息的能力等。在做此类题目时,首先要仔细阅读短文,带着问题看信息,理解短文意思,理解文中所述产品的功能、构造、原理及其他信息。能迅速找到关键信息,甚至有些问题的答案可以直接从信息中获取。
(2)将文中所述的产品包含的知识与课本物理知识相结合,判断出模块是属于力学、热学、光学还是电磁学。
(3)结合题目的要求再细读短文或短文的相关部分,提炼题自关键信息,运用题中设问信息、文中关键信息结合相关物理知识与方法对间题作出正确解答。
(4)合理利用物理术语组织语言,表达要简练,言简意赅。
1.(2026·福建厦门·模拟预测)暑期小松随父母乘动车外出旅行,旅行途中他透过车窗玻璃观察到奇妙的“双日凌空”现象,如图所示,在明亮的太阳旁边又出现了一个较暗淡的“太阳”。父亲告诉小松这是因为动车的车窗玻璃是双层玻璃,所以容易观察到“双日凌空”现象。小松上网查询到车窗的两层玻璃之间还被抽成了真空。试根据所学物理知识解释:
(1)“双日凌空”现象中较暗淡的“太阳”是如何形成的?
(2)动车车窗的两层玻璃之间为什么要抽成真空?
2.(2026·内蒙古通辽·模拟预测)我们通过自助检票机时,发现需同时进行身份证扫描和人脸识别,当我们站在安检口,人脸识别系统的摄像头会迅速捕捉并核对其面部特征,当与系统存储的信息完全匹配时方可进入。
(1)请分析身份证识别系统和人脸识别系统的连接方式是怎样连接的?
(2)人脸识别系统中的摄像头所成的像是放大的,还是缩小的?若我们距离摄像头过近,将无法被识别。请运用所学的物理知识来解释造成这一现象可能的原因。
3.(2026·内蒙古鄂尔多斯·一模)在演讲中,常使用提词器(如图甲)帮助演讲者流畅表达。提词器的工作原理是:将显示器上的文稿内容,通过一块与水平方向成45°角的镀膜玻璃反射到演讲者眼中(如图乙),同时让演讲者能直面摄像机镜头。请结合所学光学知识,回答下列问题:
(1)提词器中的镀膜玻璃相当于平面镜,演讲者看到的文稿像有什么特点?
(2)若演讲者觉得文稿像的位置偏高,想让它向下移动,应如何调整显示器上的文稿?
(3)为了让演讲者看到的文字方向正常,显示器上的文稿需要做什么处理?请说明理由。
4.(2026·江苏盐城·一模)小明和妈妈去超市购买电热水壶,发现有甲、乙两款,分别标有“220V 800W”、“220V 1800W”的字样。请从下列不同角度,作出选择并说明选购的理由。
(1)从烧水快的角度考虑,应选择哪种电水壶?说明理由。
(2)若室内插座的额定电流是5A用该插座给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购哪种电热水壶?说明理由。
(3)甲和乙都烧开质量与初温均相同的水。若不考虑烧水过程中的热量损失,从能量的角度考虑。选择甲和乙是否有差异?请说明理由。
5.(2026·山西阳泉·一模)某款户外保温壶的内胆与外壳之间设有夹层,夹层中密封着以水为主要成分的相变储能液体,该液体可在寒冷条件下凝固放热,帮助维持壶内温度。在生产时,需控制液体的注入量,不能将夹层完全填满。请你用所学物理知识解释这种保温壶的夹层不能被储能液体完全充满的原因。
6.(2026·内蒙古巴彦淖尔·一模)白酒酿造是承载千年文明的非遗技艺,其核心“蒸馏”工序如图所示:将发酵后的酒糟加热,酒精与水变为气态并经冷凝管冷却得到白酒。已知1标准大气压下纯酒精沸点为78 ℃,在此环境下开展蒸馏,控制加热并分段接酒。初始接酒温度接近酒精沸点,以获得较高纯度的酒液。
(1)该过程中酒精主要经历了哪些物态变化?
(2)生产中,为何初始接酒的酒精纯度较高?请分析说明。
7.(2026·上海金山·二模)新能源汽车绿色环保、智能化程度高,深受大家喜爱。小金家的电动车官方续航里程为,但车辆充满电行驶了左右仪表盘就显示低电量了,实际续航里程明显小于官方标准续航里程,为此小金查阅相关资料得知:①电动车官方续航里程为国家测试标准(平均车速约为)的满电续航里程;②小金家电动车使用的电池,电池提供的电能全部转化为牵引力所做的功;③家用电动车匀速行驶时,车速v与汽车牵引力F的关系如表所示。
表
牵引力
350
450
600
1000
车速
30
60
90
120
(1)分析表可知:电动车匀速行驶时,______________。
(2)小金爸爸在高速公路上匀速行驶时,电动车的实际续航里程明显小于官方续航里程,请结合上述信息和所学物理知识解释原因。
8.(2026·内蒙古赤峰·一模)我们细心观察生活中用到的吸管,会发现这些吸管的结构有所不同。如图甲是用吸管喝被橡胶盖密封的口服液,该吸管的结构如图乙所示,一端做得很尖,外壁有很多凹槽。如图丙是喝牛奶时用到的吸管,它的一端做的很尖,外壁光滑没有凹槽。请你根据生活经验解释:
(1)这两种吸管一端做得很尖的目的;
(2)喝口服液时用到的吸管外壁有很多凹槽的目的。
9.(2026·黑龙江佳木斯·一模)智能机器人在生活中的应用越来越多。如图所示是在水平地面上匀速行驶的智能机器人喷洒消毒液。请你分析:
(1)智能机器人匀速行驶喷洒消毒液的过程中动能如何变化?
(2)智能机器人为什么安装两条宽大的履带?
10.(2026·福建厦门·一模)2026年3月10日,我国首艘集成式大型压裂船(如图)正式交付。集成式压裂船是我国自主研制的海上油气开采大国重器,其在海上执行作业任务时,请回答下列问题:
(1)压裂船静止漂浮在海面上时,它受到的浮力与自身总重力大小关系如何?
(2)当压裂船从内河驶入大海,船身会上浮一些还是下沉一些?为什么?
11.(2026·山西太原·一模)智能手机充电有超级快充和普通快充两种方式,这两种充电方式的充电电压相同,超级快充的充电功率为100W,普通快充的充电功率为40W。某同学查阅相关资料得知,超级快充的充电线比普通快充的充电线更粗。请你利用所学的物理知识解释,超级快充的充电线更粗的原因。
12.(2026·云南文山·一模)阅读短文,回答下列问题:
彩虹-7高空隐身无人机
2025年12月15日,中国新型高空隐身无人机彩虹-7成功首飞,标志着中国在高性能、高隐身无人机领域研制又取得进步。该机翼展超过27米,最大起飞重量8吨,巡航速度0.5马赫,实用升限约为1.6万米,最大续航时间16小时,该机搭载可见光、红外等多种高性能任务载荷,具有航时长、升限高、巡航速度快、任务能力强等优点。
彩虹-7高空隐身无人机机身材料主要采用碳纤维复合材料与纳米吸波材料相结合的设计,采用飞翼布局、锯齿状“海狸尾”设计和半隐藏式发动机尾喷管,机身后端配置副翼、襟翼及水平尾翼,进气口位于机身上方,机体表面敷设隐形涂料,对所有检修口盖、起落架舱盖和弹舱等进行隐形处理,甚至连螺丝都做专门处理,以实现轻量化、高强度与优异隐身性能的平衡。
彩虹-7高空隐身无人机可以承担多元化的战场监视、情报侦察等任务,可在高对抗作战环境中执行持续隐蔽侦察和情报获取、为远距离打击武器提供目标指示信息等任务,大幅提升信息化作战效能,满足未来对称性作战对高端隐形无人作战飞机的需求。其未来发展方向包括配备低截获率雷达前出部署,并与四代隐形战机等有人机协同作战,同时具备改装为舰载型的潜力,挂载对海搜索雷达后可提升海洋权益维护能力。
(1)从材料中可知,彩虹-7高空隐身无人机具有__________________(填出一种即可)等优点;彩虹-7无人机机身采用碳纤维复合材料制成,降低机身重力从而提升了任务载荷,这主要是利用了碳纤维复合材料的________________特性。
(2)彩虹-7高空隐身无人机在空中匀速直线飞行执行持续隐蔽侦察和情报获取时,无人机受________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;该过程中,无人机是通过________(选填“电磁波”或“超声波”)将情报信息传回指挥中心的。
13.(2026·山东德州·一模)2025年11月1日,神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功,六位航天员成功会师空间站。神舟载人飞船用于向空间站运送航天员,天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”,发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭,使用液态氢做燃料。航天材料的选择需要考虑多方面的因素,物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一。许多物体在温度升高时,体积会增大,这种现象叫物体的热膨胀。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a表示。一般情况下,不同物质的热膨胀程度不同,铝的体胀系数。
(1)航天员与地面指挥中心是通过________波传递信息的;
(2)火箭使用液态氢做燃料,是因为氢的________大;
(3)如图所示,神舟载人飞船正以20 cm/s的速度靠近由天和核心舱、实验舱及货运飞船组成的空间站组合体,进行自主交会对接。若说神舟载人飞船里的航天员是静止的,则选择的参照物是
A.天和核心舱 B.实验舱 C.神舟载人飞船 D.货运飞船
(4)某铝制零件0 ℃时的体积为2 dm3,升温至10 ℃,体积变化________cm3;
(5)飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路,电源电压12 V保持不变,R0为30 Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内,舱体位于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为。求:
①舱体不漏气时,电路工作10 min消耗的电能;
②电压表示数为8 V时,舱体内的气压值。
14.(2026·山东烟台·一模)阅读下面短文回答问题
自制滑翔机
滑翔机是一类无自带动力装置的固定翼航空器,依靠空气流经机翼产生的升力实现升空飞行,是初中物理流体力学、功和能等核心知识的典型应用实例。某初中物理兴趣小组,按照鲁科版五四制教材“制作简易滑翔机”实践课要求,完成了滑翔机的制作与系统试飞探究:
制作环节:小组选用厚度3mm和2mm的轻质木板制作机身、机翼、尾翼等部件,各部件尺寸严格参照教材图纸(单位:mm),经切割、打磨、粘连组装完成整机,整机总质量为40g,外形符合空气动力学设计。
试飞环节:小组同学在水平操场上开展规范试飞,将滑翔机举至离地1.5m的高度,以2m/s的水平初速度水平抛出,滑翔机沿曲线平稳滑翔,最终落地,单次滑翔的水平最大距离为12m,滞空总时间为3s;试飞中发现滑翔机存在飞行姿态不稳、滞空时间偏短等问题,小组针对问题开展了多轮调试与改进。
(1)滑翔机飞行时,机翼上表面的空气流速________(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的空气流速,从而产生向上的升力,该现象遵循的核心物理规律是________。
(2)本次试飞中,滑翔机从1.5m高度下落至地面的过程中,重力对滑翔机做的功为________J(g取10N/kg);该过程中,重力做功的平均功率为________W。
(3)滑翔机在空中滑翔的过程中,其机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)为延长滑翔机的滞空时间、提升飞行稳定性,小组同学计划优化设计。请你结合所学物理知识,从功和能、流体力学两个角度,各写出一条可行的改进措施(不需要说明对应的物理原理)。
15.(2026·江苏连云港·一模)阅读短文,回答问题。
2025年12月11日,“九天”无人机在陕西蒲城圆满完成首飞任务,展现了我国强大的航天制造实力,如图甲是中国航空工业集团自主研发的一款灵活配置的重型无人机。九天无人机被誉为“空中航母”,它机长16.35米,翼展达25米,最大起飞重量16吨。机腹集成“异构蜂巢任务舱”,能容纳200~300架微型无人机或巡飞弹,还配备8个外挂点,可挂载多种武器与设备。
加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比。当无人机处于悬停状态时信号系统显示。加速度a的方向竖直向上时为正值。
如图乙所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图,质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接,两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、c两接线柱通入大小、方向不变的电流,方向如图。固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触,指针可指示弹簧的形变情况,弹簧始终处于弹性限度内。质量块受到弹簧的弹力时,通过信号系统显示出产生的加速度方向和大小。
如图丙所示为无人机高度预警系统电路图,电路中的和,其中一个是定值电阻,另一个是气压传感器(可等效为可变电阻),飞行高度越低,对气压传感器的压力越大,气压传感器的阻值越小,当、两端的电压大于时,控制开关自动开启高位预警;当、两端的电压小于(、为定值)时,控制开关自动开启低位预警。
(1)某段时间无人机沿斜向上做匀速直线运动,下列选项中能正确表示无人机受力情况的是______。
A. B.
C. D.
(2)当无人机从静止开始运动,信号系统上显示时,此时无人机的运动状态是______。(选填“加速下降”或“加速上升”)
(3)某时刻信号系统显示,随后发现示数在增大,那么滑线两端电压______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)图丙中______(选填“”、“”或“”)。为防止无人机与地面相撞,需要在更高位置开启低位预警,在不改变电源电压的情况下你可以对电路怎样改进______。
16.(2026·广东深圳·一模)阅读短文,回答问题
综合实践——设计自动浇花机器人
【任务要求】为了在五一假期保证教室内的花正常生长,同学们设计了自动浇花机器人,要求按线路巡查,检测土壤的湿度自动浇花。
【设计实施】
任务一:设计线路巡查系统,如图甲所示,场地布置为白色底,引导线为黑线,机器人沿着黑线前进,当红外发射接收管处在黑线位置时,发出的红外线大部分被黑色吸收,机器人腹部装有五个红外发射接收管分别用、、ZZ、、来表示(为左边第一个;为左边第二个、ZZ为中间、为右边第二个、为右边第一个,本题中依次就是按上述顺序)。当红外线发射接收管接收到地面反射的红外线较强时输出电信号为1,几乎没有接收到地面反射的红外线时输出电信号为0。
任务二:设计湿度检测系统,如图乙为设计的湿度检测系统原理图,控制电路电源电压,电磁铁线圈电阻10Ω,R为湿敏电阻,其阻值随湿度的变化如图丙。电磁继电器在电流大于20mA时,衔铁被吸合;在电流小于12mA时,衔铁被释放。(湿度计的电阻不计)
【交流评价】下表是任务二的部分评价指标,根据评价表对活动进行评价。
评价指标
优秀
合格
待改进
湿度调节
土壤湿度能控制在一定范围内,且能调整湿度范围
土壤湿度能控制在一定范围内,但不能调整湿度范围
不能控制土壤湿度在一定范围内
(1)关于自动浇花机器人的实践活动,下列说法正确的是( )
A.图乙核心装置的原理是电磁感应 B.引导线越黑越容易反射红外线
C.图乙中湿度计可能是电流表改装的 D.图乙中通电线圈的上端是N极
(2)红外线发射接收管发出红外线照射到白色地面上发生______反射;当机器人腹部的五个红外发射接收管输出的电信号依次为11011,机器人可能沿着引导线______(选填“前进”“右转”或“左转”)。
(3)根据以上信息,要想实现土壤干燥时浇水,土壤潮湿到一定程度时停止浇水,湿敏电阻是关键部件,湿敏电阻由______材料制成,图乙中接头A、B应连接触点______(选填“C、D或M、N”)使用该浇花机器人后土壤湿度最低值为______%。
(4)根据评价表中的指标对任务二进行评价,你的评价等级为______,依据是______;进一步给出优化建议:______。
17.(2026·北京通州·一模)阅读《能源转型的“超级钥匙”——超临界二氧化碳》回答问题。
2025年12月20日,全球首台超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州六盘水市投入运行(图甲)。该技术对推动我国能源转型具有深远意义。
超临界二氧化碳的生成需同时满足:温度高于31.1℃,压强高于7.38×106 Pa。进入超临界态后,其流动性类似气体,密度却接近液体,这使得超临界二氧化碳与等体积的水蒸气相比具有更高的能量,做功更有效。
超临界二氧化碳发电机(图乙)采用布雷顿循环(二氧化碳工质全密闭循环),替代传统蒸汽发电的相变(液态→气态→液态)过程。核心环节包括:
1.压缩:低温低压气态二氧化碳(来源于化工厂或捕集的工业废气)经压缩机加压至超临界状态,通过回热器进入加热器;
2.加热:加热器利用工业废热或太阳能等作为热源,将超临界二氧化碳加热至200~800℃;
3.膨胀发电:高温高压的超临界二氧化碳推动透平机(相当于汽轮机)叶片转动,带动发电机发电;
4.回收预热:降温降压后的二氧化碳(乏气)仍具较高温度,流经回热器时,为从压缩机出来的超临界二氧化碳进行预加热,随后经冷却器重新进入循环。
相比传统火电依靠水蒸气推动汽轮机发电,超临界二氧化碳可谓是“理想的能量搬运工”。用它发电不仅能够节能减少碳排放,而且能使净发电量增加超50%。研发过程中多项世界级难题的突破,得益于我国强大的工业体系,为我们的工业人点赞吧!
根据上述材料,回答下列问题:
(1)二氧化碳气体变为超临界状态需要同时满足的条件是:温度达到31.1℃和____。
(2)相比气体,超临界二氧化碳是“理想的能量搬运工”,主要原因是它具有____的特点。
(3)高温高压的超临界二氧化碳推动透平机叶片转动的过程中,其能量转化与四冲程汽油机工作循环中的________冲程相同。
(4)请从环保角度简述:相比传统火力发电,超临界二氧化碳发电可以减少碳排放的原因。
18.(2026·北京房山·一模)请阅读《智能机器人》并回答问题。
智能机器人
在人工智能技术飞速发展的今天,智能机器人已成为人们生活中不可或缺的得力助手。智能机器人拥有相当发达的“大脑”——中央处理器,能够快速处理海量信息。它通过多种信息传感器构建起敏锐的“感官”系统:视觉传感器如同它的“眼睛”,可以识别物体的形状、颜色和距离;听觉传感器让它能够接收语音指令,实现人机交互;触觉和力觉传感器则赋予其“手足”更细腻的触感,从而实现轻柔抓取。所有这些信息汇集到“大脑”,经过处理和分析后,再通过“效应器”——主要是各种电动机,来驱动它的“手”“脚”等运动部件,完成诸如搬运、送餐等任务。
智能机器人在图书馆可以提供整理图书、读者咨询等服务。下表是图书馆智能机器人“小图”的部分参数,该机器人配备了过载保护系统,其电路原理如图甲所示,为定值电阻,R为压力传感器(其阻值随所受压力变化图像如图乙所示),触发器为电路保护开关,通过的电流超过0.5A时,发出报警声提示过载,“小图”停止工作,以免受损伤。
参数
电池容量
电源电压/V
最大负重/N
提升重物最大高度/m
电机效率
数据
300
48
125
0.6
60%
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)智能机器人的________,能够快速处理海量信息。
(2)关于智能机器人,下列说法正确的是________。
A.它的视觉传感器只能识别颜色而不能识别形状
B.它的“效应器”通过电动机使“手”“脚”动起来,是将机械能转化为电能
C.触发器未断开时,“小图”托起的物体质量越大,电路中的电流越大
D.若增大“小图”的最大负重,应将定值电阻的阻值减小
(3)“小图”的电池充满电时储存的电能为________J。
(4)根据文中信息,为保护“小图”,定值电阻的阻值至少应为________。
19.(2026·广东深圳·一模)福建舰
福建舰(舷号:18)是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,也是首艘采用电磁弹射和电磁阻拦技术的航母,它标志着中国航母发展,从滑跃起飞正式迈入电磁弹射时代。福建舰以先进电磁技术,托起大国重器海天征途。
电磁弹射系统是福建舰核心系统之一(其简易结构图如图丙所示),相比传统蒸汽弹射具有效率高、控制精准、适应性强等优势,可用于推动舰载机缩短滑跑距离,当电磁弹射车内的导体通过强电流时,弹射车就给舰载飞机提供强大的推力,快速将舰载飞机弹出,电磁弹射系统所提供的牵引力始终为。空载的舰载机质量为10t,舰载机起飞需要达到一定的速度(相对于空气),电磁弹射轨道上舰载机(空载)速度v与路程s的关系如图丁所示。在风洞模拟中,舰载机(空载)的升力F与其相对于空气的速度v的关系如图戊所示。(g取10N/kg)
(1)福建舰配置了电磁弹射装置,它的弹射原理与______(选填“电动机”或“发电机”)工作时的能量转化相同;
(2)舰载机在空中飞行时通过______与航母传递信息;
(3)舰载机机翼的截面模型如图乙所示,当舰载机起飞时,机翼上表面流速______下表面空气流速(选填“大于”、“小于”或“等于”),从而导致上表面的压强小于下表面的压强,产生了向上的升力;
(4)舰载机满载时起飞的最低速度______(选填“大于”、“小于”或“等于”)舰载机空载时起飞的最低速度;
(5)若航母静止在水面上,则空载的舰载机起飞需要至少______m的电磁弹射轨道;
(6)若航母以54km/h的速度航行,为使空载的舰载机能够起飞,则需要至少______m的电磁弹射轨道(福建舰的航行方向与舰载机的滑跑方向一致);若电磁弹射装置的机械效率为80%,则该过程舰载机从相对静止到起飞消耗了至少______J的电能(结果保留3位小数);
(7)结合所学知识,请你提出一条提高电磁弹射装置机械效率的建议:______。
20.(2026·广东东莞·一模)我国高血压患者已超过2.7亿,相当于每5个成年人中就有1人血压偏高。血压作为衡量心血管健康的重要指标,与我们的日常生活密切相关。请阅读以下材料,运用物理知识回答问题。
材料一:心脏是人体血液循环的动力来源。心脏不停收缩和舒张,对血液做功,推动血液循环。血液在血管流动时,会对血管壁产生挤压,这就是血压。血压是指血管内的血液对单位面积血管壁的侧压力,是评估血液循环状态的重要指标。血压是健康的晴雨表,当血压过低时,会导致供血不足;当血压过高时,会增加心脏和血管壁负担。
材料二:高血压是危害人体健康的一种常见病。现已查明,血管内径变细是其诱因之一。血液是一种特殊的流体,其中悬浮着大量红细胞、白细胞等颗粒物,具有粘滞性,在流动时会受到阻力的影响。为了保持相同时间血管内流过的血液量不变,对于同一段血管,横截面积越小,阻力越大,血压会随之增大。
材料三:高盐高脂饮食会导致血液粘滞性增大,同时容易使脂质沉积在血管壁上,引起血管内径变细、弹性下降。长期缺少运动则会使血液循环减缓,血管调节能力减弱,进一步增大血流阻力。
(1)血压中的“压”指的是_________(选填“压力”或“压强”);
(2)心脏推动血液流动的同时,血液也会对心脏有力的作用,这是因为力的作用是相互的,当血压变高时,血液对心脏施加的力会_________(选填“变大”或“变小”)。
(3)老人在冬季更容易突发脑溢血(脑部血管破裂),从温度对物体影响层面解释,是因为冬季气温低,外周血管遇冷_________(选填“膨胀”或“收缩”),为了保持血流量不变,血压会_________(选填“增大”或“减小”),此时血管更容易破裂。
(4)食物中的营养成分在人体细胞里与氧结合可以提供能量,食物的能量只有能被心脏利用。营养计量和健身中常用卡路里(cal)作为能量单位,。已知米饭的能量是,心脏跳动一次做功约1.2 J,某同学的心跳频率为75次/分钟。从理论上讲,该同学在考试的80 min内心脏做功消耗的能量大约需要________g米饭来补充(保留一位小数)。
(5)请结合材料和所学知识,为中老年人提一条控制血压的建议:_____________。
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