热点 07 物理与高速交通技术（热点专练）（全国通用）2026年中考物理二轮复习讲练测

热点 07 物理与高速交通技术（热点专练） 热点速递 考法破译 限时实战 第一部分 热点事件速递 时讯01 高速磁浮领域 时讯02 干线高铁领域 时讯03 新能源高速汽车领域 时讯04 智慧高速通行领域 第二部分 热点信息解码 考向01 速度、路程与时间计算 考向02 力与运动（运动状态、惯性、机械能） 考向03 摩擦力（减小/增大摩擦应用） 考向04 压强（轨道、车体、高速行驶压强） 考向05 电磁现象（磁浮原理、电磁波通信） 考向06 能量转化与守恒 考向07 热学与电学（快充、电阻、电热） 第三部分 热点限时训练 热●点●事●件●速●递 我国高速交通技术持续迭代升级，覆盖高速磁浮、干线高铁、新能源高速汽车、智慧高速四大领域，涉及力与运动、摩擦力、电磁现象、能量转化、速度、压强、光学、电学等初中物理核心考点，既是前沿科技热点，也是中考物理常考命题素材。 一、高速磁浮领域 1．中国超导电动磁悬浮两度刷新世界纪录：2025年12月，国防科技大学磁浮团队在400米试验线上，2秒内将1.2吨试验车加速至700km/h并安全停车，刷新全球超导电动磁悬浮最高试验速度纪录。此前同年1月，该团队已实现648km/h，一年内两度突破极限。技术上攻克超导磁体、电磁推进、悬浮导向、大功率储能逆变等核心难题，为未来真空管道超高速磁浮（理论时速可达1000–2000km/h）奠定基础。 2．2025年11月，湖北东湖实验室一公里高速磁悬浮测试线，在5.3秒内将1110公斤试验车加速至800km/h，圆满达成设计目标。从6月650km/h、7月700km/h再到11月800km/h，持续领跑全球地面交通试验速度。磁悬浮依靠电磁力悬浮行驶，无轮轨机械摩擦，运行噪音小、能耗更低。 二、干线高铁领域 1．2026年2月，全球最快高铁CR450动车组在成渝中线展开全面测试，此前已跑出单列时速453公里、相对交会时速896公里的纪录。列车突破减阻降耗、全要素轻量化等核心技术，采用流线型车身减小空气阻力，碳纤维复合材料车体兼顾强度与节能，计划早日投入运营。 2．2026年3月，长三角地区计划开通淮蚌高铁、巢马城际铁路等5条高铁线路，新增高铁运营里程约360公里。截至2025年底，“轨道上的长三角”高铁里程已突破8100公里，无缝钢轨设计降低行驶摩擦损耗，“1小时至3小时生活圈”凸显同城效应。 三、新能源高速汽车领域 1．2025—2026年，我国新能源汽车补能技术实现革命性突破：比亚迪刀片电池5分钟充至70%、奇瑞犀牛电池8分钟续航500公里，大电流快充技术解决高速长途补能焦虑；蔚来建成超3800座换电站（高速超1000座），实现“3分钟即换即走”。技术核心涉及高导电复合材料、高效热管理系统，体现电学、热学在交通能源中的综合应用。 2．2026年计划在全国高速公路服务区建设1万个以上充电枪，其中功率250kW及以上的大功率充电枪占比不低于25%。针对重大节假日充电特别繁忙、日常利用率超过40%的服务区，新建充电设施原则上全部采用大功率标准，优先在国家高速公路网“7射11纵18横”主通道及主要货运通道沿线完成升级。 四、智慧高速通行领域 1．2026年起，我国全面推行高速公路无感无卡通行，依托车牌光学识别、北斗卫星定位、5G电磁信号传输，实现车辆进站出站无需停车取卡缴费，自动识别扣费。计划年底前全国主线覆盖率达95%。 2．2026年3月，全国多条智慧高速上线车路协同智能预警系统，路面布设大量传感设备，实时监测车速、车距与路面状况。利用惯性、摩擦力相关物理原理，对超速、跟车过近等行为及时预警，有效降低高速交通事故发生率。 考向解码 考向01 速度、路程与时间计算 解题关键： 1．牢记公式及变形式； 2．统一单位（km/h与m/s换算）； 3．区分匀速、加速运动，会简单平均速度计算。 常考题型：填空题速度换算、平均速度计算、高铁/磁浮行驶时间路程计算题。 【例题】某车次高铁的时刻表如下表所示，从郑州东至石家庄的运行时间_________h，平均速度是__________km/h。 车站 到达时刻 发车时刻 里程/km 郑州东 — 15：30 0 石家庄 18：00 18：10 500 北京西 19：40 — 745 考向02 力与运动（运动状态、惯性、机械能） 解题关键： 1．速度大小或方向改变，运动状态改变； 2．一切物体具有惯性，质量越大惯性越大； 3．加速动能增大，升高重力势能增大，机械能相互转化。 常考题型：判断运动状态是否改变、惯性现象解释、动能势能变化分析。 【例题】高速列车启动后，在牵引力的作用下逐渐加速，随后在一段平直的轨道上做匀速直线运动，当列车准备进站时，又会在阻力的作用下逐渐减速，最后停靠在站台上.关于列车行驶下列说法正确的是（　　） A．加速行驶时，牵引力等于它受到的阻力 B．关闭发动机后最终停下来是因为受到阻力的作用 C．进站时关闭发动机还能继续滑行是因为列车受到惯性的作用 D．在平直的轨道上匀速行驶时，受到的阻力为零 考向03 摩擦力（减小/增大摩擦应用） 解题关键： 1．磁浮悬浮分离接触面，减小摩擦； 2．流线型减小空气阻力； 3．轮胎、轨道防滑设计通过增大粗糙程度增大摩擦。 常考题型：判断增减摩擦方式、解释磁浮无摩擦行驶原理、生活实例辨析。 【例题】我国时速可达600km/h的高速磁悬浮试验样车在上海同济大学磁浮实验线上成功试跑，其工作原理如图所示，该车车厢线圈的上部为 ___________（选填“N”或“S”）极。试验车能在平直轨道上高速行驶，利用了 ___________的方法减小摩擦。 考向04 压强（轨道、车体、高速行驶压强） 解题关键： 1．公式； 2．增大受力面积减小压强（宽轨、宽大底盘）； 3．流体流速越大压强越小，高铁过站台有“吸力”； 常考题型：压强大小变化判断、流体压强与流速应用、铁轨枕木减压强原理。 【例题】无砟（zhǎ）轨道的高速列车，如图所示，为高速列车的无砟（砟：石头）轨道。无砟轨道（如图甲）的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，这可减少维护、降低粉尘等，高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达360千米（如图乙），传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟（如图丙）。 （1）列车设计为子弹头型，目的是：______________________； （2）快到站点时，列车关闭动力，列车由于____________会继续前进； （3）列车在匀速行驶过程中，列车的动力____________阻力（填“>”“<”或“=”）； （4）传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是______（填序号），与传统铁路轨道相比，无砟轨道的好处是______（填序号）； ①增大受力面积，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里 ②可以减少维护，降低粉尘 （5）动车的车窗旁配备“逃生锤”，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生，为了更容易砸破玻璃，“逃生锤”外形应该选择下图中的________。 A． B． C． D． 考向05 电磁现象（磁浮原理、电磁波通信） 解题关键： 1．磁浮利用同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引； 2．5G、北斗、车路协同靠电磁波传递信息； 3．电动机通电受力驱动列车，电能转化机械能。 常考题型：磁浮原理填空、电磁波应用判断、电动机能量转化。 【例题】随着新能源汽车成为国家重要发展战略，纯电动汽车越来越受老百姓的欢迎。电动车的“心脏”是电动机，如图所示的四个装置中，与电动机的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 考向06 能量转化与守恒 解题关键： 1．列车行驶：电能→机械能； 2．刹车减速：机械能→内能； 3．快充换电：电能与化学能相互转化，总能量守恒。 常考题型：判断能量转化形式、解释刹车能量变化、电池充放电能量转化。 【例题】如图所示是高速公路上的“避险车道”，该车道是由粗糙的碎石铺成的一个陡坡，当汽车刹车失灵时，可驶入“避险车道”快速降低车速直至停止。汽车在避险车道行驶的过程中，汽车的重力势能___________，机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 考向07 热学与电学（快充、电阻、电热） 解题关键： 1．导体电阻越小，相同电流下产生热量越少； 2．快充大电流工作，导线和电池会发热，电流热效应； 3．散热结构利用热传递降低温度。 常考题型：电阻与电热关系、电流热效应应用、材料导电性选择。 【例题】如图所示，是一排新能源汽车充电桩，各充电桩之间的连接方式是______联。充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现______现象，给汽车充电时，汽车电池相当于电路中的______，充电桩有快充与慢充之别，“快充”的充电电缆更粗，其电阻更______，从而使相同时间内，电流通过电缆时产生的热量更小。 热●点●限●时●训●练 （45分钟限时练） 1．途经抚顺的沈白高铁列车，在运行过程中的最高速度接近于（　　） A．350 m/s B．350 km/s C．350 km/min D．350 km/h 2．小明乘坐高铁从锦州前往北京游玩。下列说法正确的是（　　） A．他站在安全区域内候车，是因为列车周围空气流速大，压强大，容易将人吸向列车 B．列车减速进站时，其惯性逐渐变小 C．列车在匀速转弯过程中，所受到的合力为零 D．列车在平直轨道上匀速行驶时，所受的牵引力与阻力是一对平衡力 3．中国的高铁技术世界一流，小华坐在从太原到北京的高速行驶的动车上，他说自己是静止的，选择的参照物是（　　） A．窗外的树木 B．车内走过的乘务员 C．小华自己 D．小华旁边的座位 4．我国高铁广泛使用“永磁同步牵引系统”，其中核心部件之一是永磁体。下列关于永磁体的说法正确的是（   ） A．永磁体的磁性永远不会消失 B．任何温度下永磁体磁性不变 C．永磁体周围存在磁场，磁感线是真实存在的 D．可用磁化方法使原来没有磁性的物体获得磁性，但永磁体保持磁性较稳定 5．2025年8月，我国自主研发的CR450高速动车组完成关键性能试验，其车身大量采用碳纤维复合材料和铝合金，实现了显著的轻量化。关于CR450动车组，下列说法不正确的是（　　） A．动车组在水平轨道上匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力 B．动车组匀速行驶时，乘客感受不到车的明显运动，是因为乘客受到了惯性的作用，与车相对静止造成的 C．碳纤维复合材料密度比钢铁小，所以可以实现车身的轻量化 D．动车组高速通过站台时，靠近车身的地方空气流速大，压强小 6．4月14日，DJ602次高速综合检测列车从西安东站缓缓驶出（如图），顺利跑出385km/h试验目标速度，为西十高铁开通运营奠定坚实基础。下列说法正确的是（　　） A．列车运动速度越快，惯性越大 B．列车对轨道的压力与轨道对列车的支持力是一对相互作用力 C．列车采用了密度小的玻璃纤维复合材料，在增加质量的同时提升强度 D．高铁站台设置安全线是因为流体流速越大处压强会越大 7．（多选）科技发展对人类社会进步具有积极意义。下列关于科技应用的原理正确的是（　　） A．拦河坝上窄下宽的设计利用了连通器的原理 B．磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现了车体的悬浮 C．两栖飞机“鲲龙”停在水面上汲水过程中，下表面受到水的压强不变 D．两栖飞机“鲲龙”在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速大，压强小 8．2025年7月，在第十二届世界高速铁路大会上，我国自主研制的时速600公里高温超导高速磁浮工程样车惊艳亮相，标志着我国高速磁悬浮技术实现新突破。磁悬浮列车的运行控制系统，通过________波与地面调度中心进行实时数据传输；列车的磁悬浮缓冲装置简化原理如图所示：当条形磁体与通电螺线管靠近时相互排斥，实现悬浮缓冲。由此可判断通电螺线管的电源左端为________极。 9．2025年12月，国防科技大学团队在400m测试线上将吨级试验车仅用2s加速至700km/h，刷新超导电动磁悬浮领域全球纪录。以测试线上的标杆为参照物，试验车是_________的，若以车内的仪器为参照物，试验车是静止的，说明物体的运动具有_________；试验车在2秒时的速度约为_________m/s（取整数）。 10．2025年12月，国防科技大学磁浮团队在开展磁悬浮实验中成功在2秒内将吨级试验车加速至700km/h，打破了同类型平台全球纪录。该系统利用超导材料实现强磁场悬浮与推进，标志着我国在高速磁悬浮技术领域已处于国际领先水平。试验车利用同名磁极相互________（选填“吸引”或“排斥”）的原理实现车体悬浮；超导体是指在特定温度下电阻变为________的现象。 11．磁悬浮列车使车身悬浮于轨道之上，实现无接触高速行驶。 （1）图（a）所示是磁悬浮列车的结构示意图，图（b）所示是电磁铁A、B的简易原理图，根据学过的知识判断电磁铁A下端为______极； （2）当磁悬浮列车加速驶出车站时，列车的动能______（选填“A．增大”“B．不变”或“C．减小”）。 12．随着科技发展，磁悬浮技术被广泛应用。磁悬浮列车的轨道电磁铁利用了电流的_____ 效应，其铁芯选用软铁而不是钢，原因是软铁被磁化后_______ （选填“容易”或“不容易”）失去磁性。 13．近几年我国汽车业发展迅猛，如图甲所示是我国自主研制生产的一款环保混合动力汽车，环保混合动力汽车已成为不少人购买汽车的首选。这个混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速平稳行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。 （1）若混合动力汽车质量为1.8t，单条轮胎接地面积为，在平直公路上以速度匀速行驶1h，共消耗汽油7kg。所受平均阻力为1000N，求在此过程中： ①汽车行驶的路程是多少km？ ②汽车对地面的压强是多少？ ③在水平道路匀速行驶测试中，牵引力做的功是多少？ ④若该汽车内燃机的效率为40%，最终使蓄电池增加的电能为多少？（忽略蓄电池和电动机的热损失及其他损失，） （2）若这个混合动力汽车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能，转化的电能与内能之比为，如图乙是机械能的变化量与速度变化量的关系图像，若该车从开始减速，转化的电能为，则该车的速度将会减小到多少？ 14．中国高铁已经成为全球最大的运营网络，让我们跨城通勤变得非常便捷。下表是高铁G7074车次中的繁昌西至南京南路段运行时间表： 车站 到站时间 发车时间 停留 里程/ km … … … … 1 繁昌西 09:20 09:22 2分 0 2 芜湖 09:40 09:42 2分 41 3 当涂东 09:56 09:58 2分 69 4 江宁西 10:16 10:18 2分 101 5 南京南 10:31 10:34 3分 150 … … … … （1）该列车从繁昌西至南京南大约需要多长时间？ （2）该列车从繁昌西至南京南的平均速度大约是多少？（保留一位小数） 15．2026年3月，某新能源车企发布第二代刀片电池配套的兆瓦级闪充技术，实现“5min充至70%、9min充至97%、－30℃极寒仅多3min”的补能体验，彻底解决纯电汽车续航焦虑。物理兴趣小组结合该技术及未来发展规划，开展了以下探究计算： （1）该车企的A车型使用1500kW闪充桩从10%充电至70%，耗时5min，忽略充电过程中功率变化，求该过程中闪充桩输出的总电能为多少kW·h？ （2）某次充电测试中，该闪充桩采用1000 V全域高压架构，使用该闪充桩给这款车充电，充电时实际平均功率为1000 kW，若充电线路的总电阻为0.02Ω，求充电过程中线路因发热损耗的电功率是多少kW？ （3）小明查阅资料了解到，该闪充桩的充电效率恒为95%（电池充入电能占充电桩输出电能的比值），则该款车电池每充入100kW·h电能，闪充桩需要多输出多少kW·h电能？（结果保留一位小数） （4）五一假期，小明爸爸想带家人去成都玩。已知西安至成都高速全程约750km。结合该车企的闪充技术与混动技术，自驾出行的能耗及成本信息如下： 该车企某款混动车型：纯电续航200km，高速综合电耗14.25kW·h/100km，亏电（纯电续航里程为零）行驶时油耗2.7 L/100km，汽油价格9元/L，高速闪充充电电价约1.5元/（kW·h），按输出电能收费。现有两种行驶方式：A．纯电续航里程用完后，剩下路程亏电行驶；B．纯电行驶，电量快完的时候去高速闪充桩充电。如果小明爸爸驾驶该混动车（出发前电池已充满）去成都，请通过计算选择一种行驶方式，并说明理由。 16．2025年7月，我国在青岛成功开展了最大速度600km/h超导电动高速磁悬浮列车的首次公开运行测试。列车采用先进的“车抱轨”结构和GOA4级全自动无人驾驶技术，运行平稳、噪音低。在本次测试中，列车从青岛的国家级磁悬浮综合试验基地出发，沿专用试验线驶向海滨的即墨测试站，两地间的精确测试路程90km。科研人员采集了列车在全速度区间内的多项关键性能数据，其中有60km的路程以最大速度匀速行驶，为未来更长距离的商业运营线建设提供了宝贵依据。求： （1）列车以最大速度匀速行驶60km所需要的时间是多少？ （2）若普通列车在90km的测试路段上行驶了45min，这辆普通列车全程的平均速度是多少？ 17．2003年我国上海磁悬浮列车正式运营，成为世界上第一条商业化运营的磁悬浮专线，它通过磁场相互作用浮于轨道上方、不与轨道接触，大幅降低摩擦阻力，彰显了我国在磁学应用领域的硬核实力。2025年9月，中国第三艘航母“福建舰”顺利完成舰载机电磁弹射起飞训练——电磁弹射装置的弹射车与战机前轮相连，置于强磁场中，当弹射车内导体通以强电流时，战机便能在强大推力作用下快速起飞。同年12月25日，国防科技大学宣布“磁悬浮弹射”试验取得重大突破：该技术融合了磁悬浮与电磁弹射的优势，还利用超导体实现了关键升级，是我国国防科技自主创新的又一里程碑。 结合所学物理知识，回答下列问题： （1）如图甲所示的磁悬浮列车是根据__________的原理实现悬浮的。 （2）请根据工作原理，在括号里标出线圈上端的极性以及电源上端的极性。___ （3）以下设备的工作原理与“福建舰”电磁弹射装置相同的是 ______。（填选项字母） A．电动机 B．发电机 C．电磁铁 D．电饭锅 （4）若想增大“福建舰”电磁弹射的推力，可采用的方法 ______________（写出一种即可）。 （5）国防科技大“磁悬浮弹射”技术中用到了超导体，工作时不产生热量，根据能量守恒定律，超导体线圈输入的电能几乎全部转化为磁场能，再通过磁场间的相互作用，使被弹射体获得更多的 ______ 能，实现高速前进。 18．【阅读材料，回答问题】 超级高铁 2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破，已经实现了低真空环境运行，空气阻力比传统高铁的空气阻力大大降低，再加上磁悬浮技术，真正实现了贴地“飞行”。 磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术，可以消除轮轨间的摩擦力，降低噪声和能耗。真空管道是一种将管道内的空气抽走，形成真空状态的装置。这样可以减少空气阻力，提高列车的运行效率。 预计在2035年，上海—杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长的真空隧道运行，超级高铁时速可达到，全程在真空管道中离地“飞行”。 （1）超级高铁主要是通过_________（填字母）的方法消除轮轨间的摩擦力，利用的原理是________。 A．增大压力　　B．减小接触面粗糙程度 C．使接触面分离　　D．变滑动为滚动 （2）若超级高铁以的平均速度运行，从上海到杭州只需___________。 （3）超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，使用的磁体大多是__________（选填“电磁铁”或“永磁体”）。 （4）相比传统高铁，超级高铁的优势有__________（写出一条）。 19．2026年3月5日，国产新能源汽车企业比亚迪召开发布会，会上推出的第二代“刀片电池”与“兆瓦闪充”技术，可实现“充电5分钟，续航400公里”，彻底攻克了电动汽车充电速度慢的行业痛点。某款纯电动SUV搭载该新型动力电池，并采用轻量化车身设计，有助于提升车辆加速性能、降低能耗、延长续航里程。其相关参数如下：车辆满载总质量为2160kg，其中电池组质量540kg，体积0.45m3；车身采用铝合金材料，具有抗压性强、密度小的特点；轮胎与地面的摩擦系数为0.6（即摩擦力与压力的比值） （1）小明为研究汽车动力的奥秘，将玩具汽车悬挂起来，用遥控器启动小车时，小车不前进。如图甲所示，从小车下方向上托起一块木板，当木板接触到轮子时，小车就会前进，说明产生力至少需要___________（选填“一”或“两”）个物体，使汽车前进的动力是___________力，这个力的施力物体是___________；如图乙所示，小明又在桌面上放几只圆柱形铅笔，铅笔上放一块较长的薄木板，再将小车车头朝前放在木板上，启动小车，能观察到木板___________（选填“向前”或“向后”）运动，这是因为车轮与木板之间的摩擦力是相互的； （2）计算该电池组的密度； （3）若汽车行驶时对路面的压力等于汽车的重力，则该车满载行驶时的摩擦力为多大？ 20．阅读短文，回答问题。 新能源汽车 近年来，我国新能源汽车产业持续飞速发展，产销量连续九年位居全球第一。目前，新能源智能汽车已经进入许多家庭。伴随而来的新问题是广大用户对充电便捷性的巨大期待，像传统油车加油一样快速的充电，也成为新能源车企需要解决的新“痛点”。 某汽车厂商研发的一款新能源汽车，配套安装全液冷超充桩（如图甲）。全液冷超充桩的最大输出功率可以达到600 kW，最大电流为600 A，号称充电大约“一秒一公里”，一杯咖啡的时间就能满电出发！全液冷超充桩通过使用比热容更大的液体作为冷却介质来替代空气，以提高散热效率，从而提高充电效率和速度。同时，由于散热能力更强，因此无需通过加粗电缆来减少发热，使得充电枪的枪线更轻，提升用户的使用体验。 该款车搭载了800 V高压电池，电池最大储能量为100 kW·h，充电5 min续航150 km，百公里综合工况电耗为12 kW·h。该车测试时在充电过程中电压与电流随时间变化的关系如图乙所示（数据已进行简化处理）。 （1）液体介质替代空气介质能提高散热效率的主要原因是液体介质的________大。 （2）充电过程中，充电枪的枪线发热，是因为电流的________效应。 （3）若宣传属实，超充桩的最大功率为600 kW、充电“一秒一公里”，若每公里只需花费0.2元，则该超充桩的计费应为________元/kW·h。 （4）由短文可知，前5 min内该车的充电功率为______W，充电电流为______A。 （5）由图可知，前35 min内该车的电池大约增加了______（填百分数）的电能。 21．永磁磁浮空轨——“兴国号” 2022年8月9日我国首条永磁磁浮空轨（空中轨道列车）“兴国号”在江西兴国举行竣工仪式并投入使用。如图甲所示：“永磁磁浮空轨”是一种新型悬挂式磁浮车辆，采用悬挂式单轨结构，是永磁磁浮技术与空轨技术的完美结合。所应用的永磁悬浮技术，即永磁磁浮列车靠在车顶的永磁装置与永磁轨道的斥力而悬浮于空中，是独立于常导磁悬浮、超导磁悬浮之外的第三条技术系列，我国拥有完全自主知识产权。目前已有的空轨列车采用的是电气驱动轮胎在轨道梁内行走，而“永磁磁浮空轨”的转向架由轮胎变成永磁铁，无需耗费电能，通过永磁特性即可实现车辆零功率悬浮，几乎零摩擦运行，能够进一步降低运行阻力。 保证列车悬浮和长时间稳定磁性的“秘密”是列车永磁体里的稀土成分。通过特殊工艺，在金属中添加钕铁硼等稀土材料制备高性能的永磁体，使其达到设计的悬浮性能，能使列车和轨道等的使用寿命更长。“永磁磁浮空轨”在继承了传统空轨的有独立路权、占地面积小、建设周期短、建设成本低、景观性好等一系列优点基础上，还有车辆运行更平稳，更节能环保的种种优势。它势必会引领我国新制式、新接入级轨道交通翻开崭新的一页。图乙为磁悬浮原理简化图。 （1）“兴国号”永磁磁悬浮是运用磁体的“______”原理，使列车克服地球引力实现悬浮的； （2）关于“兴国号”，下列说法正确的是______； A．可以实现零功率悬浮 B．永磁体里的稀土材料属于可再生能源 C．永磁体无需耗费电能就能产生磁力，相对电磁体节能环保 D．在金属中添加钕铁硼等稀土材料可以制备高性能的永磁体 （3）永磁磁悬浮列车，它利用磁力实现车辆悬浮，大幅减小了运行阻力。这里减小摩擦的方法是：______； （4）列车悬浮后匀速行驶时，在竖直方向受重力和______的作用，且这两个力是一对______； （5）小深同学根据图乙中电流方向判断，永磁体上端的磁极为______极。 22．阅读下面材料，回答问题。 智能电动汽车 如图所示某款智能电动汽车，支持多种充电方式，快充45min即可将电池容量由20%充至80%；慢充5小时即可将电池容量由20%充至90%。当司机高速行车过程中松开油门减速时，能量回收系统启动，车轮带动驱动电机发电为电池充电。该车的部分参数如表所示。 （1）该车能量回收系统启动时，驱动电机相当于______（选填 “电源” 或 “用电器”）； （2）该车的动力电池最多能储存_______kW·h的能量；若车以额定功率匀速行驶，电池充满电时最多能支持车行驶_______h（不计能量损耗）； （3）若某次快充时，充电桩输出电流恒为200A，则快充的平均充电电压为______V（不计充电能量损失）。 23．阅读短文，回答问题。 智能化无人机 无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数（帧/秒指每秒拍摄的画面数）。 （1）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的_________不同，发出的红外线强度不同；我国早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用，无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速_________（填物态变化名称）成气体，从周围空气_________热，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上； （2）无人机携带的高分辨率高速摄像机，若焦距为60mm的相机在高空拍照，此时胶片到镜头的距离是_________60mm（等于/略大于/略小于）。当无人机靠近被拍摄物体时，要成像仍然清晰，其镜头应该向_________（前伸/后缩）； （3）交警利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行60m的过程中，高速摄像机拍摄画面为22000帧，该轿车的行驶速度是_________m/s。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 热点 07 物理与高速交通技术（热点专练） 热点速递 考法破译 限时实战 第一部分 热点事件速递 时讯01 高速磁浮领域 时讯02 干线高铁领域 时讯03 新能源高速汽车领域 时讯04 智慧高速通行领域 第二部分 热点信息解码 考向01 速度、路程与时间计算 考向02 力与运动（运动状态、惯性、机械能） 考向03 摩擦力（减小/增大摩擦应用） 考向04 压强（轨道、车体、高速行驶压强） 考向05 电磁现象（磁浮原理、电磁波通信） 考向06 能量转化与守恒 考向07 热学与电学（快充、电阻、电热） 第三部分 热点限时训练 热●点●事●件●速●递 我国高速交通技术持续迭代升级，覆盖高速磁浮、干线高铁、新能源高速汽车、智慧高速四大领域，涉及力与运动、摩擦力、电磁现象、能量转化、速度、压强、光学、电学等初中物理核心考点，既是前沿科技热点，也是中考物理常考命题素材。 一、高速磁浮领域 1．中国超导电动磁悬浮两度刷新世界纪录：2025年12月，国防科技大学磁浮团队在400米试验线上，2秒内将1.2吨试验车加速至700km/h并安全停车，刷新全球超导电动磁悬浮最高试验速度纪录。此前同年1月，该团队已实现648km/h，一年内两度突破极限。技术上攻克超导磁体、电磁推进、悬浮导向、大功率储能逆变等核心难题，为未来真空管道超高速磁浮（理论时速可达1000–2000km/h）奠定基础。 2．2025年11月，湖北东湖实验室一公里高速磁悬浮测试线，在5.3秒内将1110公斤试验车加速至800km/h，圆满达成设计目标。从6月650km/h、7月700km/h再到11月800km/h，持续领跑全球地面交通试验速度。磁悬浮依靠电磁力悬浮行驶，无轮轨机械摩擦，运行噪音小、能耗更低。 二、干线高铁领域 1．2026年2月，全球最快高铁CR450动车组在成渝中线展开全面测试，此前已跑出单列时速453公里、相对交会时速896公里的纪录。列车突破减阻降耗、全要素轻量化等核心技术，采用流线型车身减小空气阻力，碳纤维复合材料车体兼顾强度与节能，计划早日投入运营。 2．2026年3月，长三角地区计划开通淮蚌高铁、巢马城际铁路等5条高铁线路，新增高铁运营里程约360公里。截至2025年底，“轨道上的长三角”高铁里程已突破8100公里，无缝钢轨设计降低行驶摩擦损耗，“1小时至3小时生活圈”凸显同城效应。 三、新能源高速汽车领域 1．2025—2026年，我国新能源汽车补能技术实现革命性突破：比亚迪刀片电池5分钟充至70%、奇瑞犀牛电池8分钟续航500公里，大电流快充技术解决高速长途补能焦虑；蔚来建成超3800座换电站（高速超1000座），实现“3分钟即换即走”。技术核心涉及高导电复合材料、高效热管理系统，体现电学、热学在交通能源中的综合应用。 2．2026年计划在全国高速公路服务区建设1万个以上充电枪，其中功率250kW及以上的大功率充电枪占比不低于25%。针对重大节假日充电特别繁忙、日常利用率超过40%的服务区，新建充电设施原则上全部采用大功率标准，优先在国家高速公路网“7射11纵18横”主通道及主要货运通道沿线完成升级。 四、智慧高速通行领域 1．2026年起，我国全面推行高速公路无感无卡通行，依托车牌光学识别、北斗卫星定位、5G电磁信号传输，实现车辆进站出站无需停车取卡缴费，自动识别扣费。计划年底前全国主线覆盖率达95%。 2．2026年3月，全国多条智慧高速上线车路协同智能预警系统，路面布设大量传感设备，实时监测车速、车距与路面状况。利用惯性、摩擦力相关物理原理，对超速、跟车过近等行为及时预警，有效降低高速交通事故发生率。 考向解码 考向01 速度、路程与时间计算 解题关键： 1．牢记公式及变形式； 2．统一单位（km/h与m/s换算）； 3．区分匀速、加速运动，会简单平均速度计算。 常考题型：填空题速度换算、平均速度计算、高铁/磁浮行驶时间路程计算题。 【例题】某车次高铁的时刻表如下表所示，从郑州东至石家庄的运行时间_________h，平均速度是__________km/h。 车站 到达时刻 发车时刻 里程/km 郑州东 — 15：30 0 石家庄 18：00 18：10 500 北京西 19：40 — 745 【答案】2.5 200 【解析】[1]通过计算到达时刻与发车时刻的差值，得到运行时间。 由高铁的时刻表知，从郑州东至石家庄的时间为； [2]依据平均速度公式，将已知路程和求出的运行时间代入公式，计算平均速度。 从郑州东至石家庄的平均速度为。 考向02 力与运动（运动状态、惯性、机械能） 解题关键： 1．速度大小或方向改变，运动状态改变； 2．一切物体具有惯性，质量越大惯性越大； 3．加速动能增大，升高重力势能增大，机械能相互转化。 常考题型：判断运动状态是否改变、惯性现象解释、动能势能变化分析。 【例题】高速列车启动后，在牵引力的作用下逐渐加速，随后在一段平直的轨道上做匀速直线运动，当列车准备进站时，又会在阻力的作用下逐渐减速，最后停靠在站台上.关于列车行驶下列说法正确的是（　　） A．加速行驶时，牵引力等于它受到的阻力 B．关闭发动机后最终停下来是因为受到阻力的作用 C．进站时关闭发动机还能继续滑行是因为列车受到惯性的作用 D．在平直的轨道上匀速行驶时，受到的阻力为零 【答案】B 【解析】A．列车加速运动时，运动状态改变，合力方向与运动方向一致，因此牵引力大于阻力，故A错误； B．关闭发动机后，列车失去动力，阻力改变了列车的运动状态，使列车最终停下，故B正确； C．惯性是物体本身固有的属性，只能说物体“具有惯性”，不能说“受到惯性的作用”，表述错误，故C错误； D．列车平直轨道匀速行驶时，受力平衡，牵引力大小等于阻力大小，阻力不为零，故D错误。 故选B。 考向03 摩擦力（减小/增大摩擦应用） 解题关键： 1．磁浮悬浮分离接触面，减小摩擦； 2．流线型减小空气阻力； 3．轮胎、轨道防滑设计通过增大粗糙程度增大摩擦。 常考题型：判断增减摩擦方式、解释磁浮无摩擦行驶原理、生活实例辨析。 【例题】我国时速可达600km/h的高速磁悬浮试验样车在上海同济大学磁浮实验线上成功试跑，其工作原理如图所示，该车车厢线圈的上部为 ___________（选填“N”或“S”）极。试验车能在平直轨道上高速行驶，利用了 ___________的方法减小摩擦。 【答案】S 接触面分离 【解析】[1]由右手螺旋定则可知，电流从上方外侧流入电磁铁，所以电磁铁下端为N极，上端为S极。 [2]因异名磁极相互吸引，所以可以使轨道与上面车厢接触面彼此分离，从而减小摩擦。 考向04 压强（轨道、车体、高速行驶压强） 解题关键： 1．公式； 2．增大受力面积减小压强（宽轨、宽大底盘）； 3．流体流速越大压强越小，高铁过站台有“吸力”； 常考题型：压强大小变化判断、流体压强与流速应用、铁轨枕木减压强原理。 【例题】无砟（zhǎ）轨道的高速列车，如图所示，为高速列车的无砟（砟：石头）轨道。无砟轨道（如图甲）的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，这可减少维护、降低粉尘等，高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达360千米（如图乙），传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟（如图丙）。 （1）列车设计为子弹头型，目的是：______________________； （2）快到站点时，列车关闭动力，列车由于____________会继续前进； （3）列车在匀速行驶过程中，列车的动力____________阻力（填“>”“<”或“=”）； （4）传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是______（填序号），与传统铁路轨道相比，无砟轨道的好处是______（填序号）； ①增大受力面积，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里 ②可以减少维护，降低粉尘 （5）动车的车窗旁配备“逃生锤”，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤砸破玻璃逃生，为了更容易砸破玻璃，“逃生锤”外形应该选择下图中的________。 A． B． C． D． 【答案】（1）减少空气阻力（2）惯性（3）=（4）① ②（5）B 【解析】（1）列车设计为子弹头流线型，目的是减小高速行驶时受到的空气阻力。 （2）物体具有保持原有运动状态的性质叫做惯性，关闭动力后，列车由于惯性会继续保持运动状态前进。 （3）列车匀速行驶时处于平衡状态，水平方向的动力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此动力等于阻力。 （4）[1][2]传统轨道的路砟和枕木，通过增大受力面积减小压强，防止铁轨因压力太大而下陷，因此作用选①；根据题干描述，无砟轨道的好处是减少维护、降低粉尘，因此选②。 （5）压力一定时，受力面积越小，压强越大，越容易砸破玻璃。选项B的逃生锤击打端最尖，受力面积最小，压强最大，更易砸破玻璃，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 考向05 电磁现象（磁浮原理、电磁波通信） 解题关键： 1．磁浮利用同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引； 2．5G、北斗、车路协同靠电磁波传递信息； 3．电动机通电受力驱动列车，电能转化机械能。 常考题型：磁浮原理填空、电磁波应用判断、电动机能量转化。 【例题】随着新能源汽车成为国家重要发展战略，纯电动汽车越来越受老百姓的欢迎。电动车的“心脏”是电动机，如图所示的四个装置中，与电动机的工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．题图A装置为电磁继电器，是利用电流的磁效应工作的，故A不符合题意； B．题图B装置中有电源，描述的是通电导体在磁场中会受力而运动，是电动机的工作原理，故B符合题意； C．题图C装置是自制电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意； D．题图D装置中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会有感应电流产生，这时电磁感应现象，故D不符合题意。 故选B。 考向06 能量转化与守恒 解题关键： 1．列车行驶：电能→机械能； 2．刹车减速：机械能→内能； 3．快充换电：电能与化学能相互转化，总能量守恒。 常考题型：判断能量转化形式、解释刹车能量变化、电池充放电能量转化。 【例题】如图所示是高速公路上的“避险车道”，该车道是由粗糙的碎石铺成的一个陡坡，当汽车刹车失灵时，可驶入“避险车道”快速降低车速直至停止。汽车在避险车道行驶的过程中，汽车的重力势能___________，机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】增大 减小 【解析】[1]重力势能的大小和物体质量、高度有关，汽车在避险车道上坡时，质量不变，高度增大，因此重力势能增大。 [2]避险车道由粗糙碎石铺成，汽车行驶过程中需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能会转化为内能，因此机械能减小。 考向07 热学与电学（快充、电阻、电热） 解题关键： 1．导体电阻越小，相同电流下产生热量越少； 2．快充大电流工作，导线和电池会发热，电流热效应； 3．散热结构利用热传递降低温度。 常考题型：电阻与电热关系、电流热效应应用、材料导电性选择。 【例题】如图所示，是一排新能源汽车充电桩，各充电桩之间的连接方式是______联。充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现______现象，给汽车充电时，汽车电池相当于电路中的______，充电桩有快充与慢充之别，“快充”的充电电缆更粗，其电阻更______，从而使相同时间内，电流通过电缆时产生的热量更小。 【答案】并 短路 用电器 小 【解析】[1]各充电桩之间采用并联的方式，能够独立工作，互不干扰，便于维修和使用。 [2]水是导体，若线路潮湿容易使导线直接相连，造成短路。 [3]使用充电桩给汽车充电时，充电桩相当于电源，汽车电池则相当于用电器。 [4]快充充电的电缆粗，横截面积大，材料和长度一定，快充的充电电缆电阻小。 热●点●限●时●训●练 （45分钟限时练） 1．途经抚顺的沈白高铁列车，在运行过程中的最高速度接近于（　　） A．350 m/s B．350 km/s C．350 km/min D．350 km/h 【答案】D 【解析】350 km/h 是中国高铁的典型最高运营速度，故选D。 2．小明乘坐高铁从锦州前往北京游玩。下列说法正确的是（　　） A．他站在安全区域内候车，是因为列车周围空气流速大，压强大，容易将人吸向列车 B．列车减速进站时，其惯性逐渐变小 C．列车在匀速转弯过程中，所受到的合力为零 D．列车在平直轨道上匀速行驶时，所受的牵引力与阻力是一对平衡力 【答案】D 【解析】A．流体在流速越大的地方压强越小，在流速越小的地方压强越大。当高铁列车高速驶过时，列车周围空气流速非常大，导致该区域的空气压强变小，故A错误； B．惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与物体的质量有关，与物体的运动速度、是否受力等因素无关，故B错误； C．列车在匀速转弯过程中，运动方向不断变化，受到非平衡力，即受到的合力不为零，故C错误； D．列车在平直轨道上匀速行驶时，水平方向受到向前的牵引力与反向的阻力，这两个力大小相等，方向相反，都作用在列车上，是一对平衡力，故D正确。 故选D 。 3．中国的高铁技术世界一流，小华坐在从太原到北京的高速行驶的动车上，他说自己是静止的，选择的参照物是（　　） A．窗外的树木 B．车内走过的乘务员 C．小华自己 D．小华旁边的座位 【答案】D 【解析】A．相对于窗外的树，小华的位置不断变化，是运动的，故A不符合题意； B．相对于车内走过的乘务员，小华的位置不断变化，是运动的，故B不符合题意； C．研究小华的运动状态，不能选择小华自己作为参照物，故C不符合题意； D．相对于小华旁边的座位，小华的位置没有变化，是静止的，故D符合题意。 故选D。 4．我国高铁广泛使用“永磁同步牵引系统”，其中核心部件之一是永磁体。下列关于永磁体的说法正确的是（   ） A．永磁体的磁性永远不会消失 B．任何温度下永磁体磁性不变 C．永磁体周围存在磁场，磁感线是真实存在的 D．可用磁化方法使原来没有磁性的物体获得磁性，但永磁体保持磁性较稳定 【答案】D 【解析】AB．永磁体的磁性并非永远不会消失。在高温、剧烈震动或者受到磁场的作用时，永磁体可能失去磁性，故AB错误； C．永磁体周围存在磁场，磁感线并非真实存在的，故C错误； D．磁化是使原来没有磁性的物体获得磁性，但永磁体的特点是磁性能够长期保存，稳定性较强，故D正确。 故选D。 5．2025年8月，我国自主研发的CR450高速动车组完成关键性能试验，其车身大量采用碳纤维复合材料和铝合金，实现了显著的轻量化。关于CR450动车组，下列说法不正确的是（　　） A．动车组在水平轨道上匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力 B．动车组匀速行驶时，乘客感受不到车的明显运动，是因为乘客受到了惯性的作用，与车相对静止造成的 C．碳纤维复合材料密度比钢铁小，所以可以实现车身的轻量化 D．动车组高速通过站台时，靠近车身的地方空气流速大，压强小 【答案】B 【解析】A．动车组匀速行驶时处于平衡状态，水平方向受到的牵引力和阻力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故A正确； B．惯性是物体本身固有的属性，不是力，不能说“受到惯性的作用”，只能说“乘客具有惯性”，表述错误，故B错误； C．根据公式，车身体积一定时，材料密度越小，车身总质量越小，因此密度比钢铁小的碳纤维复合材料可以实现轻量化，故C正确； D．动车组高速通过站台时，靠近车身处空气流速大，压强小，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 6．4月14日，DJ602次高速综合检测列车从西安东站缓缓驶出（如图），顺利跑出385km/h试验目标速度，为西十高铁开通运营奠定坚实基础。下列说法正确的是（　　） A．列车运动速度越快，惯性越大 B．列车对轨道的压力与轨道对列车的支持力是一对相互作用力 C．列车采用了密度小的玻璃纤维复合材料，在增加质量的同时提升强度 D．高铁站台设置安全线是因为流体流速越大处压强会越大 【答案】B 【解析】A．惯性的大小只和物体质量有关，和运动速度无关，故A错误； B．列车对轨道的压力和轨道对列车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且作用在两个不同物体上，是一对相互作用力，故B正确； C．根据，相同体积下，密度越小的材料质量越小，因此使用密度小的复合材料是为了减小质量同时提升强度，故C错误； D．高铁站台设置安全线是因为流体流速越大的位置压强越小，防止人被压强差推向列车，故D错误。 故选B。 7．（多选）科技发展对人类社会进步具有积极意义。下列关于科技应用的原理正确的是（　　） A．拦河坝上窄下宽的设计利用了连通器的原理 B．磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现了车体的悬浮 C．两栖飞机“鲲龙”停在水面上汲水过程中，下表面受到水的压强不变 D．两栖飞机“鲲龙”在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速大，压强小 【答案】BD 【解析】A．液体的压强随深度的增加而增大，拦河坝建成上窄下宽的形状是使河坝下方可承受更大的压强，而非利用连通器的原理，故A错误； B．磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用实现车体与轨道分离，故B正确； C．“鲲龙”停在水面上汲水过程中，整个飞机下沉，下表面受到水的压强增大，故C错误； D．“鲲龙”在空中水平匀速飞行时，机翼上方空气流速大，压强小；机翼下方空气流速小，压强大，从而形成向上的升力，使飞机飞行，故D正确。 故选BD。 8．2025年7月，在第十二届世界高速铁路大会上，我国自主研制的时速600公里高温超导高速磁浮工程样车惊艳亮相，标志着我国高速磁悬浮技术实现新突破。磁悬浮列车的运行控制系统，通过________波与地面调度中心进行实时数据传输；列车的磁悬浮缓冲装置简化原理如图所示：当条形磁体与通电螺线管靠近时相互排斥，实现悬浮缓冲。由此可判断通电螺线管的电源左端为________极。 【答案】电磁 负 【解析】[1]磁悬浮列车与地面调度中心之间的实时数据传输，利用的是电磁波。 [2]条形磁体与通电螺线管靠近时相互排斥，说明靠近的两端是同名磁极。条形磁体靠近螺线管的一端是S极，则螺线管靠近的一端也是S极。根据右手螺旋定则，当电流从螺线管右端流入、左端流出时，螺线管右端是N极，左端是S极，所以电源左端是负极。 9．2025年12月，国防科技大学团队在400m测试线上将吨级试验车仅用2s加速至700km/h，刷新超导电动磁悬浮领域全球纪录。以测试线上的标杆为参照物，试验车是_________的，若以车内的仪器为参照物，试验车是静止的，说明物体的运动具有_________；试验车在2秒时的速度约为_________m/s（取整数）。 【答案】运动 相对性 194 【解析】[1]以测试线上的标杆为参照物，试验车的位置发生变化，试验车是运动的。 [2]若以车内的仪器为参照物，试验车是静止的，即选择不同的参照物时，同一物体的运动和静止情况不同，说明物体的运动具有相对性。 [3]由题意可知，试验车在2秒时的速度约为 10．2025年12月，国防科技大学磁浮团队在开展磁悬浮实验中成功在2秒内将吨级试验车加速至700km/h，打破了同类型平台全球纪录。该系统利用超导材料实现强磁场悬浮与推进，标志着我国在高速磁悬浮技术领域已处于国际领先水平。试验车利用同名磁极相互________（选填“吸引”或“排斥”）的原理实现车体悬浮；超导体是指在特定温度下电阻变为________的现象。 【答案】排斥 零 【解析】[1]由磁极间的相互作用可知，磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥，使车体与轨道脱离，减小摩擦力。 [2]超导体是指在特定的环境下导体对电流无阻碍，即电阻为零。 11．磁悬浮列车使车身悬浮于轨道之上，实现无接触高速行驶。 （1）图（a）所示是磁悬浮列车的结构示意图，图（b）所示是电磁铁A、B的简易原理图，根据学过的知识判断电磁铁A下端为______极； （2）当磁悬浮列车加速驶出车站时，列车的动能______（选填“A．增大”“B．不变”或“C．减小”）。 【答案】（1）N（2）A 【解析】（1）由图（a）可知，电流从电磁铁A的上端流入，从下端流出，根据安培定则可知，电磁铁A下端为N极，上端为S极。 （2）当磁悬浮列车加速驶出车站时，列车的质量不变，速度变大，则动能增大。 12．随着科技发展，磁悬浮技术被广泛应用。磁悬浮列车的轨道电磁铁利用了电流的_____ 效应，其铁芯选用软铁而不是钢，原因是软铁被磁化后_______ （选填“容易”或“不容易”）失去磁性。 【答案】磁 容易 【解析】[1]电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围会产生磁场，轨道电磁铁利用的就是这一效应。 [2]软铁属于软磁材料，被磁化后保留磁性的能力较弱；而钢是硬磁材料，磁化后不易失去磁性。磁悬浮列车的电磁铁需要在断电后快速消磁，因此铁芯选用软铁。 13．近几年我国汽车业发展迅猛，如图甲所示是我国自主研制生产的一款环保混合动力汽车，环保混合动力汽车已成为不少人购买汽车的首选。这个混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速平稳行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。 （1）若混合动力汽车质量为1.8t，单条轮胎接地面积为，在平直公路上以速度匀速行驶1h，共消耗汽油7kg。所受平均阻力为1000N，求在此过程中： ①汽车行驶的路程是多少km？ ②汽车对地面的压强是多少？ ③在水平道路匀速行驶测试中，牵引力做的功是多少？ ④若该汽车内燃机的效率为40%，最终使蓄电池增加的电能为多少？（忽略蓄电池和电动机的热损失及其他损失，） （2）若这个混合动力汽车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能，转化的电能与内能之比为，如图乙是机械能的变化量与速度变化量的关系图像，若该车从开始减速，转化的电能为，则该车的速度将会减小到多少？ 【答案】（1）100km，，，（2）20m/s 【解析】（1）汽车行驶的路程为 在平直公路上，汽车对地面的压力等于自身重力，即 汽车对地面的压强为 汽车在平直公路上匀速行驶时，处于平衡状态，此时受到的牵引力等于阻力，即 则牵引力做的功为 汽油完全燃烧放出的总热量为 由可得，内燃机输出的总能量为 忽略其他损失，蓄电池的电能为 （2）由题意可知，机械能转化的内能为 总机械能变化量为 由图乙可知，对应速度变化量为，则该车的速度将会减小到 14．中国高铁已经成为全球最大的运营网络，让我们跨城通勤变得非常便捷。下表是高铁G7074车次中的繁昌西至南京南路段运行时间表： 车站 到站时间 发车时间 停留 里程/ km … … … … 1 繁昌西 09:20 09:22 2分 0 2 芜湖 09:40 09:42 2分 41 3 当涂东 09:56 09:58 2分 69 4 江宁西 10:16 10:18 2分 101 5 南京南 10:31 10:34 3分 150 … … … … （1）该列车从繁昌西至南京南大约需要多长时间？ （2）该列车从繁昌西至南京南的平均速度大约是多少？（保留一位小数） 【答案】（1）1.15h（2） 【解析】（1）列车从繁昌西发车时间为09:22，到达南京南的到站时间为10:31，则运行时间 （2）由表格可知，繁昌西至南京南的里程 根据速度公式可得平均速度 15．2026年3月，某新能源车企发布第二代刀片电池配套的兆瓦级闪充技术，实现“5min充至70%、9min充至97%、－30℃极寒仅多3min”的补能体验，彻底解决纯电汽车续航焦虑。物理兴趣小组结合该技术及未来发展规划，开展了以下探究计算： （1）该车企的A车型使用1500kW闪充桩从10%充电至70%，耗时5min，忽略充电过程中功率变化，求该过程中闪充桩输出的总电能为多少kW·h？ （2）某次充电测试中，该闪充桩采用1000 V全域高压架构，使用该闪充桩给这款车充电，充电时实际平均功率为1000 kW，若充电线路的总电阻为0.02Ω，求充电过程中线路因发热损耗的电功率是多少kW？ （3）小明查阅资料了解到，该闪充桩的充电效率恒为95%（电池充入电能占充电桩输出电能的比值），则该款车电池每充入100kW·h电能，闪充桩需要多输出多少kW·h电能？（结果保留一位小数） （4）五一假期，小明爸爸想带家人去成都玩。已知西安至成都高速全程约750km。结合该车企的闪充技术与混动技术，自驾出行的能耗及成本信息如下： 该车企某款混动车型：纯电续航200km，高速综合电耗14.25kW·h/100km，亏电（纯电续航里程为零）行驶时油耗2.7 L/100km，汽油价格9元/L，高速闪充充电电价约1.5元/（kW·h），按输出电能收费。现有两种行驶方式：A．纯电续航里程用完后，剩下路程亏电行驶；B．纯电行驶，电量快完的时候去高速闪充桩充电。如果小明爸爸驾驶该混动车（出发前电池已充满）去成都，请通过计算选择一种行驶方式，并说明理由。 【答案】（1）125kW·h （2）20kW （3）5.3kW·h （4）选择方式B，理由：方式B的出行成本更低 【解析】（1）由题意得，充电时间 该过程中闪充桩输出的总电能为 （2）由题意得，充电实际平均功率 根据，可得充电电流 充电过程中线路因发热损耗的电功率是 （3）充电桩输出电能 则闪充桩需要多输出的电能 （4）方式A： ① 纯电行驶200km，出发前电池已充满，无需额外充电； ② 剩余路程 亏电行驶油耗 ③ 油费成本 方式B： ① 全程纯电总电耗 ② 需充入电能 ③ 根据充电效率，充电桩输出电能 ④ 充电成本 故选择方式B。 16．2025年7月，我国在青岛成功开展了最大速度600km/h超导电动高速磁悬浮列车的首次公开运行测试。列车采用先进的“车抱轨”结构和GOA4级全自动无人驾驶技术，运行平稳、噪音低。在本次测试中，列车从青岛的国家级磁悬浮综合试验基地出发，沿专用试验线驶向海滨的即墨测试站，两地间的精确测试路程90km。科研人员采集了列车在全速度区间内的多项关键性能数据，其中有60km的路程以最大速度匀速行驶，为未来更长距离的商业运营线建设提供了宝贵依据。求： （1）列车以最大速度匀速行驶60km所需要的时间是多少？ （2）若普通列车在90km的测试路段上行驶了45min，这辆普通列车全程的平均速度是多少？ 【答案】（1）6min（2）120km/h 【解析】（1）列车以最大速度行驶60km所需的时间 （2）行驶的时间是 这辆普通列车全程的平均速度是 17．2003年我国上海磁悬浮列车正式运营，成为世界上第一条商业化运营的磁悬浮专线，它通过磁场相互作用浮于轨道上方、不与轨道接触，大幅降低摩擦阻力，彰显了我国在磁学应用领域的硬核实力。2025年9月，中国第三艘航母“福建舰”顺利完成舰载机电磁弹射起飞训练——电磁弹射装置的弹射车与战机前轮相连，置于强磁场中，当弹射车内导体通以强电流时，战机便能在强大推力作用下快速起飞。同年12月25日，国防科技大学宣布“磁悬浮弹射”试验取得重大突破：该技术融合了磁悬浮与电磁弹射的优势，还利用超导体实现了关键升级，是我国国防科技自主创新的又一里程碑。 结合所学物理知识，回答下列问题： （1）如图甲所示的磁悬浮列车是根据__________的原理实现悬浮的。 （2）请根据工作原理，在括号里标出线圈上端的极性以及电源上端的极性。___ （3）以下设备的工作原理与“福建舰”电磁弹射装置相同的是 ______。（填选项字母） A．电动机 B．发电机 C．电磁铁 D．电饭锅 （4）若想增大“福建舰”电磁弹射的推力，可采用的方法 ______________（写出一种即可）。 （5）国防科技大“磁悬浮弹射”技术中用到了超导体，工作时不产生热量，根据能量守恒定律，超导体线圈输入的电能几乎全部转化为磁场能，再通过磁场间的相互作用，使被弹射体获得更多的 ______ 能，实现高速前进。 【答案】（1）异名磁极相互吸引（2）（3）A（4）增大电流/增强磁场（5）机械 【解析】（1）磁悬浮列车浮于轨道上方，利用异名磁极相互吸引获得向上的引力，让列车与轨道分离减小摩擦，因此悬浮原理是异名磁极相互吸引。 （2）上方磁体下端为N极，要相互吸引获得向上的引力，因此电磁铁上端为S极；根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指方向为电流方向，可判断电流从螺线管上端流入、下端流出，因此电源上端为正极。 （3）电磁弹射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用：电动机原理与此相同，发电机原理是电磁感应，电磁铁利用电流磁效应，电饭锅利用电流热效应，故选A。 （4）通电导体在磁场中受力的大小和电流大小、磁场强弱有关，因此增大推力可以增大电流，或增强磁场。 （5）超导体无电阻，不会产生电热，电能最终通过磁场做功，转化为被弹射体的机械能，使它高速前进。 18．【阅读材料，回答问题】 超级高铁 2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破，已经实现了低真空环境运行，空气阻力比传统高铁的空气阻力大大降低，再加上磁悬浮技术，真正实现了贴地“飞行”。 磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术，可以消除轮轨间的摩擦力，降低噪声和能耗。真空管道是一种将管道内的空气抽走，形成真空状态的装置。这样可以减少空气阻力，提高列车的运行效率。 预计在2035年，上海—杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长的真空隧道运行，超级高铁时速可达到，全程在真空管道中离地“飞行”。 （1）超级高铁主要是通过_________（填字母）的方法消除轮轨间的摩擦力，利用的原理是________。 A．增大压力　　B．减小接触面粗糙程度 C．使接触面分离　　D．变滑动为滚动 （2）若超级高铁以的平均速度运行，从上海到杭州只需___________。 （3）超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，使用的磁体大多是__________（选填“电磁铁”或“永磁体”）。 （4）相比传统高铁，超级高铁的优势有__________（写出一条）。 【答案】（1）C 磁悬浮技术（或利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极相互排斥） （2）15 （3）电磁铁 （4）速度快（或能耗低、噪声低、阻力小、运行效率高、安全性高、节能环保，合理即可） 【解析】（1）[1]由题意可知，超级高铁采用磁悬浮技术，利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上，使接触面分离，从而消除轮轨间的摩擦力，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 [2]由题意可知，超级高铁利用的是磁悬浮技术，即利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极相互排斥的原理。 （2）上海到杭州轨道长，若超级高铁以的平均速度运行，从上海到杭州运行时间为 ； （3）相比于永磁体永久具有磁性，电磁铁在通电时才具有磁性，且磁性大小可以通过电流来控制，而超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，因此使用的磁体大多是电磁铁。 （4）由题中材料可知，相比传统高铁，超级高铁的优势有速度快、能耗低、噪声低、阻力小、运行效率高、安全性高、节能环保等。 19．2026年3月5日，国产新能源汽车企业比亚迪召开发布会，会上推出的第二代“刀片电池”与“兆瓦闪充”技术，可实现“充电5分钟，续航400公里”，彻底攻克了电动汽车充电速度慢的行业痛点。某款纯电动SUV搭载该新型动力电池，并采用轻量化车身设计，有助于提升车辆加速性能、降低能耗、延长续航里程。其相关参数如下：车辆满载总质量为2160kg，其中电池组质量540kg，体积0.45m3；车身采用铝合金材料，具有抗压性强、密度小的特点；轮胎与地面的摩擦系数为0.6（即摩擦力与压力的比值） （1）小明为研究汽车动力的奥秘，将玩具汽车悬挂起来，用遥控器启动小车时，小车不前进。如图甲所示，从小车下方向上托起一块木板，当木板接触到轮子时，小车就会前进，说明产生力至少需要___________（选填“一”或“两”）个物体，使汽车前进的动力是___________力，这个力的施力物体是___________；如图乙所示，小明又在桌面上放几只圆柱形铅笔，铅笔上放一块较长的薄木板，再将小车车头朝前放在木板上，启动小车，能观察到木板___________（选填“向前”或“向后”）运动，这是因为车轮与木板之间的摩擦力是相互的； （2）计算该电池组的密度； （3）若汽车行驶时对路面的压力等于汽车的重力，则该车满载行驶时的摩擦力为多大？ 【答案】（1）两 摩擦 木板 向后（2）（3） 【解析】（1）[1]力是物体对物体的作用，所以产生力至少需要两个物体。 [2][3]小车悬挂起来时不前进，当木板接触小车轮子后，它受到木板对它的摩擦力，所以向前运动，所以使汽车前进的动力是摩擦力，这个力的施力物体是木板。 [4]小车放在木板上，受到木板对它的摩擦力，根据力的作用是相互的，木板也受到小车对其的摩擦力，这两个摩擦力大小相等、方向相反，所以小车向前运动时，木板受到向后的摩擦力，会向后运动。 （2）电池组质量540kg，体积0.45m3，所以该电池组的密度 （3）若汽车行驶时对路面的压力等于汽车的重力，轮胎与地面的摩擦系数为0.6，则该车满载行驶时的摩擦力 20．阅读短文，回答问题。 新能源汽车 近年来，我国新能源汽车产业持续飞速发展，产销量连续九年位居全球第一。目前，新能源智能汽车已经进入许多家庭。伴随而来的新问题是广大用户对充电便捷性的巨大期待，像传统油车加油一样快速的充电，也成为新能源车企需要解决的新“痛点”。 某汽车厂商研发的一款新能源汽车，配套安装全液冷超充桩（如图甲）。全液冷超充桩的最大输出功率可以达到600 kW，最大电流为600 A，号称充电大约“一秒一公里”，一杯咖啡的时间就能满电出发！全液冷超充桩通过使用比热容更大的液体作为冷却介质来替代空气，以提高散热效率，从而提高充电效率和速度。同时，由于散热能力更强，因此无需通过加粗电缆来减少发热，使得充电枪的枪线更轻，提升用户的使用体验。 该款车搭载了800 V高压电池，电池最大储能量为100 kW·h，充电5 min续航150 km，百公里综合工况电耗为12 kW·h。该车测试时在充电过程中电压与电流随时间变化的关系如图乙所示（数据已进行简化处理）。 （1）液体介质替代空气介质能提高散热效率的主要原因是液体介质的________大。 （2）充电过程中，充电枪的枪线发热，是因为电流的________效应。 （3）若宣传属实，超充桩的最大功率为600 kW、充电“一秒一公里”，若每公里只需花费0.2元，则该超充桩的计费应为________元/kW·h。 （4）由短文可知，前5 min内该车的充电功率为______W，充电电流为______A。 （5）由图可知，前35 min内该车的电池大约增加了______（填百分数）的电能。 【答案】（1）比热容（2）热（3）1.2（4） 270 （5）55.5% 【解析】（1）根据原文信息，全液冷超充桩使用比热容更大的液体做冷却介质，比热容越大，相同质量的介质升高相同温度时吸收热量越多，散热效果越好。 （2）电流通过导体时会发热，将电能转化为内能，这种现象是电流的热效应，充电枪线发热就是电流的热效应导致的。 （3）由题意可知，超充桩1s输出的电能 行驶1km需要花费0.2元，因此计费单价为 （4）充电5min续航150km，百公里综合工况电耗为，前5min内该车的充电功率 根据得到充电电流 （5）由图可知，前35min内该车的电池充入的电能为 电池最大储能量为，前35min内该车的电池大约增加了 21．永磁磁浮空轨——“兴国号” 2022年8月9日我国首条永磁磁浮空轨（空中轨道列车）“兴国号”在江西兴国举行竣工仪式并投入使用。如图甲所示：“永磁磁浮空轨”是一种新型悬挂式磁浮车辆，采用悬挂式单轨结构，是永磁磁浮技术与空轨技术的完美结合。所应用的永磁悬浮技术，即永磁磁浮列车靠在车顶的永磁装置与永磁轨道的斥力而悬浮于空中，是独立于常导磁悬浮、超导磁悬浮之外的第三条技术系列，我国拥有完全自主知识产权。目前已有的空轨列车采用的是电气驱动轮胎在轨道梁内行走，而“永磁磁浮空轨”的转向架由轮胎变成永磁铁，无需耗费电能，通过永磁特性即可实现车辆零功率悬浮，几乎零摩擦运行，能够进一步降低运行阻力。 保证列车悬浮和长时间稳定磁性的“秘密”是列车永磁体里的稀土成分。通过特殊工艺，在金属中添加钕铁硼等稀土材料制备高性能的永磁体，使其达到设计的悬浮性能，能使列车和轨道等的使用寿命更长。“永磁磁浮空轨”在继承了传统空轨的有独立路权、占地面积小、建设周期短、建设成本低、景观性好等一系列优点基础上，还有车辆运行更平稳，更节能环保的种种优势。它势必会引领我国新制式、新接入级轨道交通翻开崭新的一页。图乙为磁悬浮原理简化图。 （1）“兴国号”永磁磁悬浮是运用磁体的“______”原理，使列车克服地球引力实现悬浮的； （2）关于“兴国号”，下列说法正确的是______； A．可以实现零功率悬浮 B．永磁体里的稀土材料属于可再生能源 C．永磁体无需耗费电能就能产生磁力，相对电磁体节能环保 D．在金属中添加钕铁硼等稀土材料可以制备高性能的永磁体 （3）永磁磁悬浮列车，它利用磁力实现车辆悬浮，大幅减小了运行阻力。这里减小摩擦的方法是：______； （4）列车悬浮后匀速行驶时，在竖直方向受重力和______的作用，且这两个力是一对______； （5）小深同学根据图乙中电流方向判断，永磁体上端的磁极为______极。 【答案】（1）同名磁极相互排斥（2）ACD（3）使接触面彼此分离（4）向上的斥力 平衡力（5）S 【解析】（1）由题干可知，磁悬浮依靠永磁间的斥力实现悬浮，利用了同名磁极相互排斥的原理，获得向上的斥力克服地球引力实现悬浮。 （2）A．材料明确说明“通过永磁特性即可实现车辆零功率悬浮”，故A正确； B．稀土属于矿产资源，短时间内无法再生，是不可再生能源，故B错误； C．电磁体需要持续通电才能维持磁性，永磁体不需要耗费电能就能保持磁性，因此相对电磁体更节能环保，故C正确； D．材料明确说明“在金属中添加钕铁硼等稀土材料制备高性能的永磁体”，故D正确。 故选ACD。 （3）磁悬浮技术让列车与轨道脱离接触，通过使接触面彼此分离的方法减小了摩擦。 （4）[1][2]匀速行驶的列车处于平衡状态，竖直方向受到向下的重力和向上的斥力，两个力满足“同体、等大、反向、共线”，是一对平衡力。 （5）根据安培定则：右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向螺线管的N极，可判断出该螺线管的上端为N极；磁悬浮依靠斥力悬浮，因此永磁体下端和螺线管上端为同名磁极，即永磁体下端为N极，因此永磁体上端为极。 22．阅读下面材料，回答问题。 智能电动汽车 如图所示某款智能电动汽车，支持多种充电方式，快充45min即可将电池容量由20%充至80%；慢充5小时即可将电池容量由20%充至90%。当司机高速行车过程中松开油门减速时，能量回收系统启动，车轮带动驱动电机发电为电池充电。该车的部分参数如表所示。 （1）该车能量回收系统启动时，驱动电机相当于______（选填 “电源” 或 “用电器”）； （2）该车的动力电池最多能储存_______kW·h的能量；若车以额定功率匀速行驶，电池充满电时最多能支持车行驶_______h（不计能量损耗）； （3）若某次快充时，充电桩输出电流恒为200A，则快充的平均充电电压为______V（不计充电能量损失）。 【答案】（1）电源（2）30 2（3）120 【解析】（1）松开油门减速时，能量回收系统启动，车轮带动驱动电机发电为电池充电。此时驱动电机给蓄电池提供电能，相当于电源。 （2）[1]该车的动力电池最多能储存的电能为 [2]不计能量损耗，若车以额定功率匀速行驶，电池充满电时最多能支持车行驶的时间为 （3）由题意可知快充45min即可将电池容量由20%充至80%，则快充时充电功率为 若某次快充时，充电桩输出电流恒为200A，则快充的平均充电电压为 23．阅读短文，回答问题。 智能化无人机 无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数（帧/秒指每秒拍摄的画面数）。 （1）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的_________不同，发出的红外线强度不同；我国早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用，无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速_________（填物态变化名称）成气体，从周围空气_________热，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上； （2）无人机携带的高分辨率高速摄像机，若焦距为60mm的相机在高空拍照，此时胶片到镜头的距离是_________60mm（等于/略大于/略小于）。当无人机靠近被拍摄物体时，要成像仍然清晰，其镜头应该向_________（前伸/后缩）； （3）交警利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行60m的过程中，高速摄像机拍摄画面为22000帧，该轿车的行驶速度是_________m/s。 【答案】（1）温度 升华 吸（2）略大于 前伸（3）30 【解析】（1）[1]任何物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强，则红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的温度不同，发出的红外线强度不同。 [2][3]根据物质的物态变化特点可知，固态直接变为气态是升华，所以无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速升华成气体，从周围空气中吸收大量的热，使空气中的水蒸气迅速液化，变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上。 （2）[1][2]根据凸透镜成像的特点，当物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，应用于照相机，此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间，因此胶片到镜头的距离是略大于60mm。当无人机靠近被拍摄物体时，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，要成像仍然清晰，应增大像距，所以其镜头应该向前伸。 （3）由题意可知，摄像机拍摄速度11000帧/秒，已知某轿车通行60m的过程中高速摄像22000帧，则轿车运动的时间为2s，所以轿车的行驶速度为 / 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