专题09 科普阅读(4大考点)(北京专用)2026年中考物理一模分类汇编
2026-05-11
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3份
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38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-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.74 MB |
| 发布时间 | 2026-05-11 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | xkw_077816975 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57802906.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题09科普阅读
4大考点概览
考点01 力学综合
考点02 热学综合
考点03 电磁学综合
考点04 力、热、电综合
力学综合
考点1
1.(2026·北京朝阳·一模)请根据上述材料,回答下列问题:
大国粮仓
2025年5月我国首批5座大型气膜粮仓充气成型(如图甲所示),标志着我国第四代现代化储粮装备进入应用新阶段。每座气膜粮仓直径24米、高33米,在其柱形部分装粮,装粮高度约30米。
该仓型采用国际领先的气膜钢筋混凝土穹顶结构,其结构分为三层:外层为一种白色的高分子膜材料层,兼具反射太阳光和防积水功能,它就像“冲锋衣”,让粮仓不惧日晒雨淋;中间层为聚氨酯材料层,该材料具有优良的保温隔热性,其导热系数远低于混凝土材料,它就像“羽绒服”,让粮仓不惧酷暑严寒;内层为钢筋混凝土层,结构坚固稳定,起主要支撑作用。
粮仓的气密性是粮仓的关键性能指标。为了检测粮仓的气密性,测量人员用风机将空气吹入粮仓内,使粮仓内外的压强差达到某一数值Δp。风机停止工作后,粮仓内外的压强差会逐渐减小,压强差由Δp降为所经历的时间叫做压强差半衰期。经检测,气膜粮仓内外压强差从500 Pa降到250 Pa经历的时间(即500 Pa压强差半衰期)可达4312 s,气密性远高于国家高标准粮仓相关要求。
气膜粮仓的智能储粮系统集成氮气气调系统将高纯度氮气注入粮堆内部,均匀分布的传感器实时监控粮食的温度和环境湿度,异常时自动启动通风或氮气气调系统,抑制虫害和霉变,使粮食的保鲜期更长。
气膜粮仓作为目前我国粮食仓储设施创新发展的最新成果,将更好地实现绿色储粮、品质保粮、数字管粮,为守好大国粮仓、端牢中国饭碗提供坚实的科技支撑和保障。
(1)聚氨酯材料具有优良的________性;
(2)若取粮食的密度为700 kg/m3,每座气膜粮仓可装粮约________;
A.9×104 kg B.9×106 kg C.9×108 kg
(3)测量人员在检测某粮仓气密性时,由测量数据得到粮仓内外压强差Δp随时间t变化的图像如图乙所示,当压强差为500Pa时开始计时,则本次测量的压强差半衰期为_________s。分析说明该粮仓与文中的气膜粮仓相比,哪座粮仓的气密性更好_______。
【答案】(1)保温隔热
(2)B
(3)3000 气膜粮仓
【解析】(1)本题可直接从材料提取信息,材料原文明确说明聚氨酯材料具有优良的保温隔热性。
(2)装粮部分是圆柱形,直径,故半径,装粮高度, 圆柱装粮体积,装粮质量
和选项B接近,故选B。
(3)初始压强差,一半为,从图乙可得对应时间,对应时间,故半衰期
半衰期越长,说明压强差下降越慢,漏气越少,气密性越好。文中气膜粮仓半衰期为,大于本次测量的,因此文中的气膜粮仓气密性更好。
2.(2026·北京平谷·一模)阅读《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》并回答问题。
《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》
随着科技的不断进步,机器人正逐渐融入人们的日常生活。2025年春晚,宇树科技的人形机器人H1凭借一场《秧BOT》扭秧歌表演惊艳全国,它是全球首款完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人。时隔一年,在2026年马年春晚,宇树科技携全面升级的H2与G1人形机器人再度亮相,为观众献上一场震撼人心的《武BOT》武术表演。从2025年的“舞者”到2026年的“武者”,人形机器人的技术实现了质的飞跃。
H2机型身高约180厘米,全身关节自由度超过31个,最大关节扭矩达360N·m。它搭载自研全身运动控制算法,并配备激光雷达与仿生视觉系统,可实现360°环境感知。G1则体型更为小巧(身高约132厘米,质量约35公斤),凭借23至43个关节电机与最大120N·m的关节扭矩,完成了720°回旋踢、侧空翻等高难度武术动作。其关键就在于关节扭矩,在力学中,扭矩是衡量力使物体绕轴发生转动效应的物理量,其定义为:力与力臂(力的作用线到转轴的垂直距离)的积。正是凭借这一技术突破,数十台机器人完全依靠机载传感器自主协同,实现了毫秒级同步的集群武术表演。同时,它们还能“听懂”音乐节奏,根据旋律实时调整动作,将武术的刚劲与舞蹈的韵律完美融合。
人形机器人作为未来产业的重要赛道,是人工智能、机械工程、电子工程等领域融合创新的典范。从2025年的“扭秧歌”到2026年的“打功夫”,中国机器人技术正以惊人的速度迭代升级,有望在未来深入工业、商业和家庭等多元场景,深刻改变社会形态与人们的生产生活方式。
(1)人形机器人能实现360°环境感知是因为__________;
(2)人形机器人H2与成年人的体重相近,请你估测它的体重约是 ;
A.700N B.350N C.1400N
(3)G1机器人完成720°回旋踢时,腿部关节扭矩达到120N·m。若力臂为0.25m,则腿部施加的力约为________N。
【答案】(1)搭载自研全身运动控制算法,并配备激光雷达与仿生视觉系统
(2)A
(3)480
【解析】(1)本题可直接从原文提取对应信息,材料明确说明:H2搭载自研全身运动控制算法,并配备激光雷达与仿生视觉系统,可实现360°环境感知,因此得到对应答案。
(2)成年人重力约为
题目说明H2体重与成年人相近,因此选A。
(3)根据材料给出的扭矩定义:扭矩=力×力臂,即,变形得力
腿部施加的力
3.(2026·北京门头沟·一模)请根据文章回答以下问题:
多旋翼无人机
无人机作为一种具有广泛应用前景的新兴技术,已经在多个领域展示出巨大潜力。无人机行业经历了快速的发展历程。最早的无人机是作为军事应用而出现的,用于侦察和目标打击。随着技术的进步和成本的降低,无人机逐渐应用于民用领域。从最初的航拍和摄像,到如今的物流配送、农业、建筑和消防等领域,无人机的应用范围不断扩大。随着无人机技术的进步,人工智能和自动化控制的应用将进一步提升无人机的性能和功能。
如图所示,多旋翼无人机是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动,带动旋翼,从而产生升推力。旋翼的总距固定,而不像一般直升机那样可变。多旋翼无人机靠旋翼的转速差控制飞行。当总升力大于无人机自身重力时,无人机垂直起飞;总升力等于重力时,悬停;总升力小于重力时,垂直下降。方向控制通过调节旋翼转速实现,例如向前飞行是通过增加后方旋翼转速、降低前方旋翼转速,使无人机产生倾斜角,升力分解出向前的分力;左右飞行类似,通过调整左右旋翼转速差实现;转向则通过改变成对旋翼的转速差,打破反扭矩平衡,实现机身旋转。
多旋翼无人机的缺点包括:①飞行速度慢:由于多旋翼无人机的设计特点,它们的飞行速度相对较慢,无法与固定翼无人机相比;②续航时间短:多旋翼无人机的续航时间通常较短,一般不超过30分钟;③飞行距离有限:由于技术和电池容量的限制,多旋翼无人机的飞行距离相对较短;④抗风性能较差:在强风条件下,多旋翼无人机的飞行稳定性可能会受到影响。
多旋翼无人机在操作简便性、成本效益和垂直起降能力等方面具有明显优势,但在飞行速度、续航时间和抗风性能等方面存在不足。这些优缺点决定了多旋翼无人机在民用和商业领域的广泛应用,尤其是在航拍、环境监测、侦查、建筑建模等领域。
对称电机轴距
850mm
整机重量
3kg
最大起飞重量
4kg
续航时间
20min
作业高度
小于1000m
(1)多旋翼无人机靠_______控制飞行,转向则通过改变_______的转速差,打破反扭矩平衡,实现机身旋转;
(2)下表是某种型号四旋翼无人机的部分参数,当该无人机在空中满载悬停时,旋翼产生的总升力为_______N;
(3)请你分析文章中“例如,向前飞行是通过增加后方旋翼转速、降低前方旋翼转速,使无人机产生倾斜角,升力分解出向前的分力”这段话,应用所学知识解释无人机向前飞行时机身前后的倾斜情况。
【答案】(1)旋翼的转速差 成对旋翼
(2)40
(3)无人机向前飞行时,机身会机头向下、机尾向上倾斜(前低后高)。因为后方旋翼转速增大、升力增大,前方旋翼转速减小、升力减小,导致机身倾斜;此时总升力斜向后上方,分解出向前的分力,推动无人机向前飞行。
【解析】(1)多旋翼无人机靠旋翼的转速差控制飞行,转向则通过改变成对旋翼的转速差,打破反扭矩平衡,实现机身旋转。
(2)无人机满载悬停时,处于受力平衡状态,竖直方向上总升力和总重力大小相等。满载对应最大起飞质量,满载时的总重力
当该无人机在空中满载悬停时,旋翼产生的总升力为40N。
(3)见答案
热学综合
考点2
1.(2026·北京石景山·一模)请阅读《氧弹量热计》,并回答问题。
氧弹量热计
物理学中,热值被定义为燃料完全燃烧时释放出的热量与其质量的比。燃料的质量可以通过电子天平测得非常精确,而燃料完全燃烧所释放出的热量,通常需要借助一种称为“氧弹量热计”的装置进行测量,如图所示。
氧弹量热计的基本原理并不复杂:燃料燃烧释放的热量使水温升高,通过水温升高值推算出燃烧所放出的热量。测量时,为了使燃料样品完全燃烧,需要将氧弹充入高压氧气。将氧弹置于盛有定量水的内筒中,点燃燃料样品后,其所释放的热量被内筒中的水吸收,待燃烧完全后,用精密温度计记录水温变化。
如果外筒水温低于内筒,热量会散失到外筒中,导致测量不准。为此,氧弹量热计主要分为绝热式和恒温式两种。绝热式通过调节外筒水温,使其与内筒保持一致,阻止热量散失。恒温式则保持外筒温度恒定,由于热交换速率主要取决于温差,此时温差仅由内筒温度决定,因此可用数学方法算出热损失。绝热式量热计主要用于国家级计量院、标准物质定值等高精度场景。恒温式量热计制造成本低、维护简便,在实际应用中更为普遍。
然而,燃料样品燃烧所放出的热量,不仅用于升高水温,也会使测量装置本身温度上升,使用同一量热计测量时,整个系统的热容量(C)是不变的。热容量(C)是量热系统温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量Q与温度变化量的比,可以通过前期标定实验来测定。其中电能标定的方法是在氧弹内安装标准加热电阻丝,通电后使其加热内筒中的水。由于电压和电流能够被精确地测量,电阻丝在特定时间内释放的热量可以准确得出。对于绝热式量热计而言,只需再测出内筒水温的变化,即可根据公式计算出量热计的总热容量。
(1)绝热式与恒温式量热计中,______式量热计在实际应用中更为普遍;
(2)燃料燃烧释放的热量使水温升高,水的内能是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式增加的;
(3)以下操作的目的是使燃料样本完全燃烧的是( )
A.用燃料燃烧释放的热量加热水 B.用精密温度计记录水温变化
C.在氧弹中充入高压氧气 D.通过恒温控制系统保持外筒温度恒定
(4)某绝热式量热计的前期电能标定实验中,测得标准加热电阻丝两端电压为10V,通过标准加热电阻丝的电流为5A,通电时间为2min,此时内筒中的水温升高0.6℃。使用该绝热式量热计测量1g燃料样品的热值,待其完全燃烧后,内筒中水温升高2.5℃,则该燃料样品的热值为______J/kg。
【答案】(1)恒温
(2)热传递
(3)C
(4)
【解析】(1)由文章第三段可知,恒温式量热计制造成本低、维护简便,在实际应用中更为普遍。
(2)燃料燃烧释放热量,热量被水吸收,使水的内能增加、温度升高,该过程是能量的转移,是通过热传递的方式改变水的内能。
(3)A.用燃料燃烧释放的热量加热水的目的是通过水温变化推算燃烧放热,故A不符合题意;
B.用精密温度计记录水温变化的目的是准确测量温度变化量,故B不符合题意;
C.根据材料第二段原文“测量时,为了使燃料样品完全燃烧,需要将氧弹充入高压氧气。”可知在氧弹中充入高压氧气的目的是使燃料样本完全燃烧,故C符合题意;
D.通过恒温控制系统保持外筒温度恒定的目的是方便计算热损失、减小测量误差,故D不符合题意。
故选C。
(4)标定实验中电阻丝释放的热量
量热计的热容量
燃料完全燃烧放出的总热量
则燃料热值
2.(2026·北京西城·一模)请阅读《江门中微子实验》并回答问题。
江门中微子实验
2025年11月19日,中国江门中微子实验正式运行后的首个重大科研成果发布,其对中微子相关参数的测量精度比此前实验的最好记录提高1.5~1.8倍,为探知物理世界打开了新窗口。
中微子实验项目为何选址广东省江门市呢?原来,核反应堆是地球上产生中微子最集中的区域,广东阳江和台山两大核反应堆全面建成后总功率居世界第一,可提供双倍的实验样本。江门距两地核电站的距离均在53km左右,与最佳实验站址的理论区域吻合。实验选址的地下有着完整的花岗岩,地质条件优越而稳定,实验装置位于地下700 m,深厚的山体和岩层相当于过滤器,可使宇宙射线的强度大幅降低,使实验能得到纯净的中微子信号。因此,江门成为目前进行高精度中微子实验的理想之地。
江门中微子实验装置的主体是一个有效质量为2万吨、直径35.4 m的球形有机玻璃容器(如图所示),是世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体中微子探测器。探测器厚度仅120 mm,虽然“薄如蛋壳”,却有极强的坚固性。科研人员采用本体粘接工艺,让263块玻璃板浑然一体。有机玻璃容器内部灌装2万吨液体闪烁体,用于捕捉中微子发出的光。玻璃容器外设有直径41.1 m的低放射性不锈钢网架,是国内最大的单体不锈钢结构。整个网架在安装过程中不允许使用焊接技术,12万套高强度螺栓铆接全靠人工完成,建造难度极大。网架上安装了约4.5万只光电倍增管,这些椭圆形“黄金瞳”可将中微子的光信号转换成电信号并放大1000万倍后形成电子脉冲,成为科学家们研究的数据。为完成此项实验,国内多家企业和研究所联合攻关,成功研制出世界上探测效率最高的光电倍增管,为实验项目建设助力。
该实验项目通过测量来自广东阳江和台山两处核电站的中微子,开展对各类中微子、暗物质间接探测等前沿领域的研究,将对地球物理、天体物理乃至宇宙学的研究做出重大贡献。
(1)核电站利用核反应堆将核能转化为________能,再通过汽轮机做功,带动发电机发电,最终转化为电能供人类使用;
(2)假设中微子以光速运动,则阳江核电站产生的中微子到达江门的时间约________秒;(请保留两位有效数字)
(3)江门中微子实验项目选址江门市有何优势?________(请列举一条优势即可);
(4)在江门中微子实验装置的中心探测器的不锈钢网架上安装了数万个光电倍增管,这些光电倍增管的作用是________。
【答案】(1)内
(2)
(3)实验样本多/地质优势,使中微子信号纯净
(4)将中微子的光信号转换成电信号并放大1000万倍后形成电子脉冲
【解析】(1)核电站的能量转化流程为:核裂变释放核能,先将核能转化为冷却介质的内能,内能推动汽轮机转动得到机械能,最终发电机将机械能转化为电能。
(2)已知运动距离
光速,根据速度公式得
(3)略
(4)略
电磁学综合
考点3
1.(2026·北京延庆·一模)阅读短文,回答问题。
“返老还童”的锂电池
据央视报道,中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展,提出让锂电池“返老还童”的方法,为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路,有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。
富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量,其放电比容量高达300mAh/g,可将电池能量密度提升30%以上,但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象,充电时注入的能量超过放电时释放的能量,导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。
研究发现,对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响,使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实,科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。
(1)给锂电池充电时,锂电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”);
(2)文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积______。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过______方式来实现;
(3)某电动汽车的锂电池容量为90Ah,若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作,需用______g。
【答案】(1)用电器
(2)减小 智能化浅充电
(3)300
【解析】(1)给锂电池充电时,锂电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
(2)[1]在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象。所以文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积减小。
[2]对电池进行加热不够现实,科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。所以未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过智能化浅充电方式来实现。
(3)富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,则需要富锂锰基正极材料的质量为
2.(2026·北京顺义·一模)根据下述材料,回答下列问题。
热阻
当物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,形成热量流动。物体对热量的传导有阻碍作用,称为热阻,用表示。热阻是有热量在物体上传导时,物体两端温度差与热源功率(单位时间内传导的热量)的比值,即。热阻的单位为开尔文每瓦特()或摄氏度每瓦特()。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度成正比,与垂直传导方向的横截面积成反比,还与物体材料的导热性能强弱有关,关系式为,式中称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同。
(1)将热阻与电阻对比,温度差相当于电路中的_________。(选填“电流”“电压”或“电阻”)
(2)为了保温,房屋的墙壁应选用导热系数_________(选填“较小”或“较大”)的材料。
(3)如图所示,用某种材料制成的长方体物块,其长、宽、高分别为、、,若不变,当热量沿方向传导时,物块的热阻为,当热量沿方向传导时,物块的热阻为,求与的比值,并写出过程。
【答案】(1)电压
(2)较小
(3)
【解析】(1)根据题干给出的热阻定义,对比电阻定义式,二者结构对应:对应电压,对应电流,因此温度差相当于电路中的电压。
(2)墙壁保温需要增大热阻,减少热量传递。根据热阻公式,、固定时,热阻与导热系数成反比,因此需要选用导热系数较小的材料来获得更大热阻。
(3)沿MN方向传导:传导长度,横截面积,的热阻
沿PQ方向传导:传导长度,横截面积,的热阻
与的比值,即。
3.(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)
【解析】(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。
4.(2026·北京昌平·一模)请阅读《热电偶:温差里的电流密码》并回答问题.
热电偶:温差里的电流密码
智能手表靠体温供电、衣服变成随身电源,这些曾经只存在于科幻电影中的场景,正加速照进现实.中国科学院相关团队研制出一种不规则多级孔结构的新型柔性热电薄膜,热电性能刷新同类材料的世界纪录,为可穿戴设备自供电、贴片式制冷、物联网传感器等技术发展提供关键材料支撑。
热电材料就像一位“能量魔术师”,能在内能和电能之间自由转换.它魔法的核心原理:两种不同材料的导体或半导体组成闭合电路,当两个接点存在温度差时,它会直接发电,电路中就会产生电流。如图甲所示,把一根铁丝的两端分别与两根铜丝相连接,再与一只小量程电流表串联成闭合电路。然后把铜丝和铁丝的一个接点A放入冰水混合物中,另一个接点B用火焰加热,电流表的指针发生偏转,表明闭合电路中有电流,该装置被称为热电偶.热电偶电路中电流大小与导体材料、两个接点间温度差有关,温度差越大,电流越大。
反过来给其通电,两个接点一端吸热(制冷端)、一端放热(散热端),可用于制作电子制冷设备。从而实现无制冷剂、无噪声的制冷,是典型的绿色能源技术。
热电偶应用十分广泛,可用于冶金钢水测温、监测航空发动机与航天器温度;放射性同位素温差发电,工业废热发电;为燃气灶具提供熄火保护等。
从航天科技到居家安全,从精密测温到绿色制冷,小小热电偶将物理原理转化为实用技术,彰显科学的力量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)图甲中的热电偶相当于___________(选填“用电器”或“电源”)。
(2)将图甲中烧杯里的冰水混合物换为沸水,热电偶中的电流会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)图乙所示的是某燃气灶熄火保护装置原理示意图。工作时,热电偶热端受热,当冷、热两端有一定温度差时,电磁铁将衔铁吸引过来,衔铁通过连杆带动活塞向左移动,压缩弹簧,同时进气口被打开,燃气输送至出气口。请简述若火焰意外熄灭,该装置是如何阻止燃气泄漏的。
【答案】(1)电源
(2)变小
(3)火焰意外熄灭后,热电偶冷热两端温度差减小,电路电流减小,电磁铁磁性减弱,对衔铁吸引力减小,弹簧推动活塞右移关闭进气口,从而阻止燃气泄漏。
【解析】(1)热电偶产生电流为电路供电,因此相当于电源。
(2)根据材料可知,热电偶电路中电流大小随接点间温度差增大而增大。原来接点A是0℃的冰水混合物,换为100℃的沸水后,接点B温度不变,两个接点的温度差减小,因此电流会变小。
(3)略
5.(2026·北京·一模)请阅读《电磁轨道炮:电流与磁场驱动的高速加速技术》,回答问题。
电磁轨道炮:电流与磁场驱动的高速加速技术
在传统火炮中,弹丸的加速依靠燃烧火药产生的高温高压气体。然而火药燃烧会带来枪管磨损、污染以及能量利用率不高等问题。为了寻求更高效、更清洁的加速方式,科学家们提出了电磁轨道炮方案,使弹丸不再依赖火药,而是通过电流与磁场相互作用来获得高速。
电磁轨道炮主要由两条平行导轨、一个金属滑块(或滑带)以及连接滑块和弹丸的导体组成。根据电磁学原理,导体中电流与磁场相互作用会产生力的作用,名为安培力。导轨间的磁场方向通常垂直于平面,而电流沿着导轨和滑块流动,于是滑块会受到垂直于磁场和电流方向的推力,使弹丸沿导轨高速射出(如图所示)。
轨道炮要获得足够大的力使其加速,就必须让导轨中流过极大的电流,通常达到几十万安乃至数百万安。如此巨大的电流会产生显著的焦耳热效应,导轨表面温度急剧上升,甚至会发生烧蚀和熔化。因此,在轨道炮的研究中,材料的耐高温性、导电能力和机械强度都是关键问题。现代研究通常结合超导储能、脉冲电流技术和先进复合材料,试图提升导轨寿命并提高能量利用效率。尽管轨道炮最早用于军事领域的研究,但其核心技术在民用方面也有潜在应用。例如,利用类似的脉冲电磁加速原理,可用于深空探测器发射微型探测器,或在工业上实现高速电磁辅助喷涂。
某研究团队在进行实验时,使用质量为50 g的小型弹丸,并施加持续时间只有几毫秒的脉冲电流,使弹丸在短距离内即可获得数百米每秒的速度。为了保证导轨不被烧毁,实验通常需要在极短时间内完成加速,并配备高效冷却系统,以减少导轨受损。随着材料科学进一步发展,电磁轨道炮展示出的高能量密度、无火药污染、高加速度等优势,将推动电磁加速技术在更多领域中发挥作用。
(1)电磁轨道炮加速弹丸依靠电流与__________的相互作用产生的力。
(2)根据文章内容,下列说法正确的是( )
A.轨道炮中只要有磁场,弹丸就一定会被加速
B.电磁轨道炮中,弹丸受到的推力方向与电流方向相同
C.若导轨中电流增大,导轨发热现象通常会更明显
D.弹丸在导轨中加速时,获得的机械能一定等于输入的全部电能
(3)在一台实验装置中,电磁轨道炮工作时导轨的两端电压为100 V,脉冲电流的大小约为5.0×104 A,脉冲持续时间为4.0 ms。最终有50%的电能最终转化为弹丸获得的机械能,其余以热等形式损失。若弹丸在导轨中受近似恒定的推力F作用下沿导轨运动2.5 m,则推力F的大小为__________N。
(4)文中介绍的电磁轨道炮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
通电导体在磁场中受力
电磁轨道炮
__________
②__________
【答案】(1)磁场
(2)C
(3)4×103
(4)闭合回路一部分切割磁感线产生感应电流 动圈式话筒
【解析】(1)根据文中原文描述“弹丸不再依赖火药,而是通过电流与磁场相互作用来获得高速”。
(2)A.弹丸加速是电流与磁场共同作用产生安培力的结果,只有磁场没有电流不会产生推力,弹丸不会被加速,A错误;
B.文中明确说明安培力(推力)方向垂直于磁场和电流方向,并非和电流方向相同,故B错误;
C.根据焦耳定律,电流越大,相同时间内产生的焦耳热越多,文中也提到大电流会产生显著的焦耳热,因此电流增大后导轨发热会更明显,故C正确;
D.工作过程中大部分电能会以焦耳热的形式损失,只有部分电能转化为弹丸的机械能,因此弹丸的机械能小于输入的总电能,故D错误;故选C。
(3)已知轨道炮两端电压,脉冲电流,脉冲持续时间
弹丸最终运动距离,消耗的总电能
转化得到的机械能
由做功公式得推力
(4)本题为开放性试题,只要物理知识和对应的技术应用匹配即可,上述给出的示例外,还可以是:①流体压强与流速的关系;②飞机机翼(或①电流的磁效应;②电磁铁,均合理)。
力、热、电综合
考点4
1.(2026·北京丰台·一模)请根据下述材料,回答下列问题:
液态空气储能技术:戈壁滩上的“超级充电宝”
太阳能、风能正逐渐成为城市电能供应的重要来源,但这类能源有个明显的短板——供电具有不稳定性。若能将多余电能以合理形式储存起来,需要时再重新转化为电能输入电网,这一问题便可有效解决。为此,我国在青海格尔木广袤的戈壁滩上,建成了全球规模最大的60 MW/600 MW·h液态空气储能示范项目,如图甲所示,为破解新能源供电难题提供了全新解决方案。
液态空气储能技术的核心是将低温技术应用于储能领域,通过专业设备将常温空气逐步压缩、冷却至-194℃,使其转化为液态后储存。此时液态空气的体积仅为气态时的1/750,能够在较小的空间内储存大量能量,这便是它实现高效储能的关键原理。
液态空气储能技术的工作过程如图乙所示。在储能过程中,电网多余的电能会通过电动机驱动压缩机,将净化后的空气压缩为高温高压气体,经换热器降温冷却后,空气流入冷箱,被低温的蓄冷介质进一步冷却液化,随后送入低温储罐妥善储存。同时,空气压缩过程中产生的内能也不会浪费,会被循环水带走,以热水的形式储存在高压球罐中备用。当用电高峰到来需要释放能量时,储罐内的液态空气会重新进入冷箱,被常温的蓄冷介质加热汽化,再进入换热器从热水中吸收热量,形成高温高压气体,这些气体推动膨胀机做功,进而带动发电机发电,最终将储存的能量转化为电能输送回电网。
随着技术的成熟与发展,液态空气储能技术未来可以广泛应用于多种能源场景中,它不仅能有效提升新能源利用率,更将为实现“双碳”目标、推动全球能源可持续发展贡献独特的中国智慧与中国方案。
(1)太阳能、风能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)液态空气储能技术实现高效储能的关键原理是;空气在低温液化后,体积会________。
(3)在储能过程中,压缩机将空气压缩为高温高压气体,是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大了空气的内能。
(4)我国液态空气储能设备每天可向电网输送600 MW·h的电能,这些电能相当于完全燃烧________kg烟煤所放出的能量。(烟煤的热值取)
【答案】(1)可再生
(2)减小
(3)做功
(4)
【解析】(1)可再生能源是指可以从自然界源源不断获得的能源,太阳能、风能可持续从自然界获取,因此属于可再生能源。
(2)根据材料给出的信息,液态空气的体积仅为原气态空气的,空气低温液化后体积大大减小,能在小空间储存大量能量,是它实现高效储能的关键原理。
(3)压缩机压缩空气时,外力对空气做功,机械能转化为内能,因此是通过做功的方式增大了空气的内能。
(4)总电能
燃烧放热等于电能,即,根据得这些电能相当于完全燃烧烟煤的质量
2.(2026·北京师范大学附属实验中学·一模)请阅读《光伏发电》并回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能转化为电能的一种技术,通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成。简化电路如图所示,控制器可以发射控制信号,当太阳光照射太阳能电池发电时,控制信号将开关S1闭合、S2断开,太阳能电池向蓄电池充电;当控制信号将开关S1断开、S2闭合时,蓄电池向外供电。
太阳能电池吸收光能,使其两端出现异种电荷的积累,太阳能电池的两端产生电压,将光能转化成电能,这就是“光生伏特效应”。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池等。其中单晶硅太阳能电池转化效率较高,在实际中投入使用时的效率可达到15%。
太阳能是可再生能源,比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状,针对偏远地区存在的电能供应不足问题,太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势,给人们的生活带来了全新的改变。国家能源局于2013年11月18日发布《分布式光伏发电项目管理暂行办法》,鼓励各类企业或个人等作为项目单位,投资建设分布式光伏发电项目。自2015年以来,我国光伏发电累计装机容量不断增长,到2020年装机容量已达到2.53×108kW。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。光生伏特效应是指将光能转化为______能的过程;
(2)如果在太阳照射条件较好的天气里,用E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能,用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能,则太阳能电池的光-电转化效率的表达式为:k=______;
(3)如果以2020年我国光伏发电累计装机容量来计算,每天正常发电6h(小时),则每天可发电______度(kW·h)。
【答案】可再生 电 或×100% 1.518×109
【解析】(1)[1]太阳能可以从自然界源源不断得到的,是可再生能源。
[2]光生伏特效应是指太阳能电池吸收太阳光而在两端产生电压,所以是光能转化为太阳能。
(2)[3]光-电转化效率可用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算,所以
(3)[4]由题意知,我国光伏发电每天的发电量
W=Pt=2.53×108kW×6h=1.518×109kW⋅h
3.(2026·北京东城·一模)请阅读《空中电站》并回答问题。
空中电站
2026年初,四川宜宾上空,一个造型独特的白色巨物缓缓升空,它并非传统飞艇,而是中国年轻团队打造的全球首台兆瓦级浮空风力发电系统——S2000,如图甲所示。这个发电系统可平稳升至2000m高空,被称为“空中电站”。由于高空风能充足、风速大且稳定,因此发电效率远高于地面的风力发电系统,为清洁能源领域带来全新突破。
S2000主要由主气囊、副气囊、环翼涵道、风力发电机组、智能系留缆绳及地面控制站构成,如图乙所示。主气囊是核心升力部件,囊皮采用高强度轻量化复合纤维制成。主气囊内充入密度约为的氦气,副气囊通过充入或排出空气,与主气囊协同工作,使装置平稳上升并稳定悬停在目标高度。在高空环境中,环翼涵道可汇聚并加速气流,为内置的12组发电机组提供稳定风场。经过研发团队的技术攻关,S2000的发电机功率密度能达到10kW/kg(功率密度=发电机总功率÷发电机总质量),处于全球浮空风电领域的领先水平。
高空风力发电除了发电效率高,由于受地形、气候等自然条件影响小,发电输出稳定,还具有部署灵活的优势,具备十分广阔的应用前景。
(1)S2000浮空风力发电系统的发电效率远高于地面风力发电系统的原因为________。
(2)S2000的主气囊采用高强度复合纤维能有效减轻自身质量,说明该材料具有较小的________(选填“弹性”“密度”或“硬度”)。
(3)结合S2000浮空风力发电系统的优势,写出一个该系统适合使用的场景(地区/环境)________。
(4)12组发电机的总功率约为3.6MW(1MW=1000kW),请你估算12组发电机的总质量为________kg。
【答案】(1)高空风能充足、风速大且稳定
(2)密度
(3)偏远海岛
(4)360
【解析】(1)该发电系统升至2000m高空,高空风能充足、风速大且稳定,因此发电效率远高于地面风力发电系统。
(2)根据公式,相同体积的材料,密度越小,质量越小。该材料在保证高强度的同时,能有效减轻自身质量,说明它具有较小的密度。
(3)该系统受地形、气候影响小,部署灵活,因此可应用在地形复杂的偏远山区、海岛,或者应急救灾供电等场景。
(4)根据题干给出的关系,12组发电机的总功率为
则总质量
4.(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。
【解析】(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
试卷第1页,共3页
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专题09科普阅读
力学综合
考点1
1.(1)保温隔热 (2)B (3)3000 气膜粮仓
2.(1)搭载自研全身运动控制算法,并配备激光雷达与仿生视觉系统
(2)A
(3)480
3.(1)旋翼的转速差 成对旋翼
(2)40
(3)无人机向前飞行时,机身会机头向下、机尾向上倾斜(前低后高)。因为后方旋翼转速增大、升力增大,前方旋翼转速减小、升力减小,导致机身倾斜;此时总升力斜向后上方,分解出向前的分力,推动无人机向前飞行。
热学综合
考点2
1.(1)恒温 (2)热传递 (3)C (4)
2.(1)内
(2)
(3)实验样本多/地质优势,使中微子信号纯净
(4)将中微子的光信号转换成电信号并放大1000万倍后形成电子脉冲
电磁学综合
考点3
1.(1)用电器 (2)减小 智能化浅充电 (3)300
2.(1)电压 (2)较小 (3)
3.(1)中央处理器 (2)C (3) (4)
4.(1)电源 (2)变小
(3)火焰意外熄灭后,热电偶冷热两端温度差减小,电路电流减小,电磁铁磁性减弱,对衔铁吸引力减小,弹簧推动活塞右移关闭进气口,从而阻止燃气泄漏。
5.(1)磁场 (2)C (3)4×103 (4)闭合回路一部分切割磁感线产生感应电流 动圈式话筒
力、热、电综合
考点4
1.(1)可再生 (2)减小 (3)做功 (4)
2.可再生 电 或×100% 1.518×109
3.(1)高空风能充足、风速大且稳定
(2)密度
(3)偏远海岛
(4)360
4.(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。
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专题09科普阅读
4大考点概览
考点01 力学综合
考点02 热学综合
考点03 电磁学综合
考点04 力、热、电综合
力学综合
考点1
1.(2026·北京朝阳·一模)请根据上述材料,回答下列问题:
大国粮仓
2025年5月我国首批5座大型气膜粮仓充气成型(如图甲所示),标志着我国第四代现代化储粮装备进入应用新阶段。每座气膜粮仓直径24米、高33米,在其柱形部分装粮,装粮高度约30米。
该仓型采用国际领先的气膜钢筋混凝土穹顶结构,其结构分为三层:外层为一种白色的高分子膜材料层,兼具反射太阳光和防积水功能,它就像“冲锋衣”,让粮仓不惧日晒雨淋;中间层为聚氨酯材料层,该材料具有优良的保温隔热性,其导热系数远低于混凝土材料,它就像“羽绒服”,让粮仓不惧酷暑严寒;内层为钢筋混凝土层,结构坚固稳定,起主要支撑作用。
粮仓的气密性是粮仓的关键性能指标。为了检测粮仓的气密性,测量人员用风机将空气吹入粮仓内,使粮仓内外的压强差达到某一数值Δp。风机停止工作后,粮仓内外的压强差会逐渐减小,压强差由Δp降为所经历的时间叫做压强差半衰期。经检测,气膜粮仓内外压强差从500 Pa降到250 Pa经历的时间(即500 Pa压强差半衰期)可达4312 s,气密性远高于国家高标准粮仓相关要求。
气膜粮仓的智能储粮系统集成氮气气调系统将高纯度氮气注入粮堆内部,均匀分布的传感器实时监控粮食的温度和环境湿度,异常时自动启动通风或氮气气调系统,抑制虫害和霉变,使粮食的保鲜期更长。
气膜粮仓作为目前我国粮食仓储设施创新发展的最新成果,将更好地实现绿色储粮、品质保粮、数字管粮,为守好大国粮仓、端牢中国饭碗提供坚实的科技支撑和保障。
(1)聚氨酯材料具有优良的________性;
(2)若取粮食的密度为700 kg/m3,每座气膜粮仓可装粮约________;
A.9×104 kg B.9×106 kg C.9×108 kg
(3)测量人员在检测某粮仓气密性时,由测量数据得到粮仓内外压强差Δp随时间t变化的图像如图乙所示,当压强差为500Pa时开始计时,则本次测量的压强差半衰期为_________s。分析说明该粮仓与文中的气膜粮仓相比,哪座粮仓的气密性更好_______。
2.(2026·北京平谷·一模)阅读《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》并回答问题。
《中国“武者”——人形机器人从舞台奔向未来》
随着科技的不断进步,机器人正逐渐融入人们的日常生活。2025年春晚,宇树科技的人形机器人H1凭借一场《秧BOT》扭秧歌表演惊艳全国,它是全球首款完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人。时隔一年,在2026年马年春晚,宇树科技携全面升级的H2与G1人形机器人再度亮相,为观众献上一场震撼人心的《武BOT》武术表演。从2025年的“舞者”到2026年的“武者”,人形机器人的技术实现了质的飞跃。
H2机型身高约180厘米,全身关节自由度超过31个,最大关节扭矩达360N·m。它搭载自研全身运动控制算法,并配备激光雷达与仿生视觉系统,可实现360°环境感知。G1则体型更为小巧(身高约132厘米,质量约35公斤),凭借23至43个关节电机与最大120N·m的关节扭矩,完成了720°回旋踢、侧空翻等高难度武术动作。其关键就在于关节扭矩,在力学中,扭矩是衡量力使物体绕轴发生转动效应的物理量,其定义为:力与力臂(力的作用线到转轴的垂直距离)的积。正是凭借这一技术突破,数十台机器人完全依靠机载传感器自主协同,实现了毫秒级同步的集群武术表演。同时,它们还能“听懂”音乐节奏,根据旋律实时调整动作,将武术的刚劲与舞蹈的韵律完美融合。
人形机器人作为未来产业的重要赛道,是人工智能、机械工程、电子工程等领域融合创新的典范。从2025年的“扭秧歌”到2026年的“打功夫”,中国机器人技术正以惊人的速度迭代升级,有望在未来深入工业、商业和家庭等多元场景,深刻改变社会形态与人们的生产生活方式。
(1)人形机器人能实现360°环境感知是因为__________;
(2)人形机器人H2与成年人的体重相近,请你估测它的体重约是 ;
A.700N B.350N C.1400N
(3)G1机器人完成720°回旋踢时,腿部关节扭矩达到120N·m。若力臂为0.25m,则腿部施加的力约为________N。
3.(2026·北京门头沟·一模)请根据文章回答以下问题:
多旋翼无人机
无人机作为一种具有广泛应用前景的新兴技术,已经在多个领域展示出巨大潜力。无人机行业经历了快速的发展历程。最早的无人机是作为军事应用而出现的,用于侦察和目标打击。随着技术的进步和成本的降低,无人机逐渐应用于民用领域。从最初的航拍和摄像,到如今的物流配送、农业、建筑和消防等领域,无人机的应用范围不断扩大。随着无人机技术的进步,人工智能和自动化控制的应用将进一步提升无人机的性能和功能。
如图所示,多旋翼无人机是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动,带动旋翼,从而产生升推力。旋翼的总距固定,而不像一般直升机那样可变。多旋翼无人机靠旋翼的转速差控制飞行。当总升力大于无人机自身重力时,无人机垂直起飞;总升力等于重力时,悬停;总升力小于重力时,垂直下降。方向控制通过调节旋翼转速实现,例如向前飞行是通过增加后方旋翼转速、降低前方旋翼转速,使无人机产生倾斜角,升力分解出向前的分力;左右飞行类似,通过调整左右旋翼转速差实现;转向则通过改变成对旋翼的转速差,打破反扭矩平衡,实现机身旋转。
多旋翼无人机的缺点包括:①飞行速度慢:由于多旋翼无人机的设计特点,它们的飞行速度相对较慢,无法与固定翼无人机相比;②续航时间短:多旋翼无人机的续航时间通常较短,一般不超过30分钟;③飞行距离有限:由于技术和电池容量的限制,多旋翼无人机的飞行距离相对较短;④抗风性能较差:在强风条件下,多旋翼无人机的飞行稳定性可能会受到影响。
多旋翼无人机在操作简便性、成本效益和垂直起降能力等方面具有明显优势,但在飞行速度、续航时间和抗风性能等方面存在不足。这些优缺点决定了多旋翼无人机在民用和商业领域的广泛应用,尤其是在航拍、环境监测、侦查、建筑建模等领域。
对称电机轴距
850mm
整机重量
3kg
最大起飞重量
4kg
续航时间
20min
作业高度
小于1000m
(1)多旋翼无人机靠_______控制飞行,转向则通过改变_______的转速差,打破反扭矩平衡,实现机身旋转;
(2)下表是某种型号四旋翼无人机的部分参数,当该无人机在空中满载悬停时,旋翼产生的总升力为_______N;
(3)请你分析文章中“例如,向前飞行是通过增加后方旋翼转速、降低前方旋翼转速,使无人机产生倾斜角,升力分解出向前的分力”这段话,应用所学知识解释无人机向前飞行时机身前后的倾斜情况。
热学综合
考点2
1.(2026·北京石景山·一模)请阅读《氧弹量热计》,并回答问题。
氧弹量热计
物理学中,热值被定义为燃料完全燃烧时释放出的热量与其质量的比。燃料的质量可以通过电子天平测得非常精确,而燃料完全燃烧所释放出的热量,通常需要借助一种称为“氧弹量热计”的装置进行测量,如图所示。
氧弹量热计的基本原理并不复杂:燃料燃烧释放的热量使水温升高,通过水温升高值推算出燃烧所放出的热量。测量时,为了使燃料样品完全燃烧,需要将氧弹充入高压氧气。将氧弹置于盛有定量水的内筒中,点燃燃料样品后,其所释放的热量被内筒中的水吸收,待燃烧完全后,用精密温度计记录水温变化。
如果外筒水温低于内筒,热量会散失到外筒中,导致测量不准。为此,氧弹量热计主要分为绝热式和恒温式两种。绝热式通过调节外筒水温,使其与内筒保持一致,阻止热量散失。恒温式则保持外筒温度恒定,由于热交换速率主要取决于温差,此时温差仅由内筒温度决定,因此可用数学方法算出热损失。绝热式量热计主要用于国家级计量院、标准物质定值等高精度场景。恒温式量热计制造成本低、维护简便,在实际应用中更为普遍。
然而,燃料样品燃烧所放出的热量,不仅用于升高水温,也会使测量装置本身温度上升,使用同一量热计测量时,整个系统的热容量(C)是不变的。热容量(C)是量热系统温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量Q与温度变化量的比,可以通过前期标定实验来测定。其中电能标定的方法是在氧弹内安装标准加热电阻丝,通电后使其加热内筒中的水。由于电压和电流能够被精确地测量,电阻丝在特定时间内释放的热量可以准确得出。对于绝热式量热计而言,只需再测出内筒水温的变化,即可根据公式计算出量热计的总热容量。
(1)绝热式与恒温式量热计中,______式量热计在实际应用中更为普遍;
(2)燃料燃烧释放的热量使水温升高,水的内能是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式增加的;
(3)以下操作的目的是使燃料样本完全燃烧的是( )
A.用燃料燃烧释放的热量加热水 B.用精密温度计记录水温变化
C.在氧弹中充入高压氧气 D.通过恒温控制系统保持外筒温度恒定
(4)某绝热式量热计的前期电能标定实验中,测得标准加热电阻丝两端电压为10V,通过标准加热电阻丝的电流为5A,通电时间为2min,此时内筒中的水温升高0.6℃。使用该绝热式量热计测量1g燃料样品的热值,待其完全燃烧后,内筒中水温升高2.5℃,则该燃料样品的热值为______J/kg。
2.(2026·北京西城·一模)请阅读《江门中微子实验》并回答问题。
江门中微子实验
2025年11月19日,中国江门中微子实验正式运行后的首个重大科研成果发布,其对中微子相关参数的测量精度比此前实验的最好记录提高1.5~1.8倍,为探知物理世界打开了新窗口。
中微子实验项目为何选址广东省江门市呢?原来,核反应堆是地球上产生中微子最集中的区域,广东阳江和台山两大核反应堆全面建成后总功率居世界第一,可提供双倍的实验样本。江门距两地核电站的距离均在53km左右,与最佳实验站址的理论区域吻合。实验选址的地下有着完整的花岗岩,地质条件优越而稳定,实验装置位于地下700 m,深厚的山体和岩层相当于过滤器,可使宇宙射线的强度大幅降低,使实验能得到纯净的中微子信号。因此,江门成为目前进行高精度中微子实验的理想之地。
江门中微子实验装置的主体是一个有效质量为2万吨、直径35.4 m的球形有机玻璃容器(如图所示),是世界上能量精度最高、规模最大的液体闪烁体中微子探测器。探测器厚度仅120 mm,虽然“薄如蛋壳”,却有极强的坚固性。科研人员采用本体粘接工艺,让263块玻璃板浑然一体。有机玻璃容器内部灌装2万吨液体闪烁体,用于捕捉中微子发出的光。玻璃容器外设有直径41.1 m的低放射性不锈钢网架,是国内最大的单体不锈钢结构。整个网架在安装过程中不允许使用焊接技术,12万套高强度螺栓铆接全靠人工完成,建造难度极大。网架上安装了约4.5万只光电倍增管,这些椭圆形“黄金瞳”可将中微子的光信号转换成电信号并放大1000万倍后形成电子脉冲,成为科学家们研究的数据。为完成此项实验,国内多家企业和研究所联合攻关,成功研制出世界上探测效率最高的光电倍增管,为实验项目建设助力。
该实验项目通过测量来自广东阳江和台山两处核电站的中微子,开展对各类中微子、暗物质间接探测等前沿领域的研究,将对地球物理、天体物理乃至宇宙学的研究做出重大贡献。
(1)核电站利用核反应堆将核能转化为________能,再通过汽轮机做功,带动发电机发电,最终转化为电能供人类使用;
(2)假设中微子以光速运动,则阳江核电站产生的中微子到达江门的时间约________秒;(请保留两位有效数字)
(3)江门中微子实验项目选址江门市有何优势?________(请列举一条优势即可);
(4)在江门中微子实验装置的中心探测器的不锈钢网架上安装了数万个光电倍增管,这些光电倍增管的作用是________。
电磁学综合
考点3
1.(2026·北京延庆·一模)阅读短文,回答问题。
“返老还童”的锂电池
据央视报道,中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展,提出让锂电池“返老还童”的方法,为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路,有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。
富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量,其放电比容量高达300mAh/g,可将电池能量密度提升30%以上,但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象,充电时注入的能量超过放电时释放的能量,导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。
研究发现,对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响,使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实,科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。
(1)给锂电池充电时,锂电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”);
(2)文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积______。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过______方式来实现;
(3)某电动汽车的锂电池容量为90Ah,若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作,需用______g。
2.(2026·北京顺义·一模)根据下述材料,回答下列问题。
热阻
当物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,形成热量流动。物体对热量的传导有阻碍作用,称为热阻,用表示。热阻是有热量在物体上传导时,物体两端温度差与热源功率(单位时间内传导的热量)的比值,即。热阻的单位为开尔文每瓦特()或摄氏度每瓦特()。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度成正比,与垂直传导方向的横截面积成反比,还与物体材料的导热性能强弱有关,关系式为,式中称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同。
(1)将热阻与电阻对比,温度差相当于电路中的_________。(选填“电流”“电压”或“电阻”)
(2)为了保温,房屋的墙壁应选用导热系数_________(选填“较小”或“较大”)的材料。
(3)如图所示,用某种材料制成的长方体物块,其长、宽、高分别为、、,若不变,当热量沿方向传导时,物块的热阻为,当热量沿方向传导时,物块的热阻为,求与的比值,并写出过程。
3.(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________。
4.(2026·北京昌平·一模)请阅读《热电偶:温差里的电流密码》并回答问题.
热电偶:温差里的电流密码
智能手表靠体温供电、衣服变成随身电源,这些曾经只存在于科幻电影中的场景,正加速照进现实.中国科学院相关团队研制出一种不规则多级孔结构的新型柔性热电薄膜,热电性能刷新同类材料的世界纪录,为可穿戴设备自供电、贴片式制冷、物联网传感器等技术发展提供关键材料支撑。
热电材料就像一位“能量魔术师”,能在内能和电能之间自由转换.它魔法的核心原理:两种不同材料的导体或半导体组成闭合电路,当两个接点存在温度差时,它会直接发电,电路中就会产生电流。如图甲所示,把一根铁丝的两端分别与两根铜丝相连接,再与一只小量程电流表串联成闭合电路。然后把铜丝和铁丝的一个接点A放入冰水混合物中,另一个接点B用火焰加热,电流表的指针发生偏转,表明闭合电路中有电流,该装置被称为热电偶.热电偶电路中电流大小与导体材料、两个接点间温度差有关,温度差越大,电流越大。
反过来给其通电,两个接点一端吸热(制冷端)、一端放热(散热端),可用于制作电子制冷设备。从而实现无制冷剂、无噪声的制冷,是典型的绿色能源技术。
热电偶应用十分广泛,可用于冶金钢水测温、监测航空发动机与航天器温度;放射性同位素温差发电,工业废热发电;为燃气灶具提供熄火保护等。
从航天科技到居家安全,从精密测温到绿色制冷,小小热电偶将物理原理转化为实用技术,彰显科学的力量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)图甲中的热电偶相当于___________(选填“用电器”或“电源”)。
(2)将图甲中烧杯里的冰水混合物换为沸水,热电偶中的电流会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)图乙所示的是某燃气灶熄火保护装置原理示意图。工作时,热电偶热端受热,当冷、热两端有一定温度差时,电磁铁将衔铁吸引过来,衔铁通过连杆带动活塞向左移动,压缩弹簧,同时进气口被打开,燃气输送至出气口。请简述若火焰意外熄灭,该装置是如何阻止燃气泄漏的。
5.(2026·北京·一模)请阅读《电磁轨道炮:电流与磁场驱动的高速加速技术》,回答问题。
电磁轨道炮:电流与磁场驱动的高速加速技术
在传统火炮中,弹丸的加速依靠燃烧火药产生的高温高压气体。然而火药燃烧会带来枪管磨损、污染以及能量利用率不高等问题。为了寻求更高效、更清洁的加速方式,科学家们提出了电磁轨道炮方案,使弹丸不再依赖火药,而是通过电流与磁场相互作用来获得高速。
电磁轨道炮主要由两条平行导轨、一个金属滑块(或滑带)以及连接滑块和弹丸的导体组成。根据电磁学原理,导体中电流与磁场相互作用会产生力的作用,名为安培力。导轨间的磁场方向通常垂直于平面,而电流沿着导轨和滑块流动,于是滑块会受到垂直于磁场和电流方向的推力,使弹丸沿导轨高速射出(如图所示)。
轨道炮要获得足够大的力使其加速,就必须让导轨中流过极大的电流,通常达到几十万安乃至数百万安。如此巨大的电流会产生显著的焦耳热效应,导轨表面温度急剧上升,甚至会发生烧蚀和熔化。因此,在轨道炮的研究中,材料的耐高温性、导电能力和机械强度都是关键问题。现代研究通常结合超导储能、脉冲电流技术和先进复合材料,试图提升导轨寿命并提高能量利用效率。尽管轨道炮最早用于军事领域的研究,但其核心技术在民用方面也有潜在应用。例如,利用类似的脉冲电磁加速原理,可用于深空探测器发射微型探测器,或在工业上实现高速电磁辅助喷涂。
某研究团队在进行实验时,使用质量为50 g的小型弹丸,并施加持续时间只有几毫秒的脉冲电流,使弹丸在短距离内即可获得数百米每秒的速度。为了保证导轨不被烧毁,实验通常需要在极短时间内完成加速,并配备高效冷却系统,以减少导轨受损。随着材料科学进一步发展,电磁轨道炮展示出的高能量密度、无火药污染、高加速度等优势,将推动电磁加速技术在更多领域中发挥作用。
(1)电磁轨道炮加速弹丸依靠电流与__________的相互作用产生的力。
(2)根据文章内容,下列说法正确的是( )
A.轨道炮中只要有磁场,弹丸就一定会被加速
B.电磁轨道炮中,弹丸受到的推力方向与电流方向相同
C.若导轨中电流增大,导轨发热现象通常会更明显
D.弹丸在导轨中加速时,获得的机械能一定等于输入的全部电能
(3)在一台实验装置中,电磁轨道炮工作时导轨的两端电压为100 V,脉冲电流的大小约为5.0×104 A,脉冲持续时间为4.0 ms。最终有50%的电能最终转化为弹丸获得的机械能,其余以热等形式损失。若弹丸在导轨中受近似恒定的推力F作用下沿导轨运动2.5 m,则推力F的大小为__________N。
(4)文中介绍的电磁轨道炮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
通电导体在磁场中受力
电磁轨道炮
__________
②__________
力、热、电综合
考点4
1.(2026·北京丰台·一模)请根据下述材料,回答下列问题:
液态空气储能技术:戈壁滩上的“超级充电宝”
太阳能、风能正逐渐成为城市电能供应的重要来源,但这类能源有个明显的短板——供电具有不稳定性。若能将多余电能以合理形式储存起来,需要时再重新转化为电能输入电网,这一问题便可有效解决。为此,我国在青海格尔木广袤的戈壁滩上,建成了全球规模最大的60 MW/600 MW·h液态空气储能示范项目,如图甲所示,为破解新能源供电难题提供了全新解决方案。
液态空气储能技术的核心是将低温技术应用于储能领域,通过专业设备将常温空气逐步压缩、冷却至-194℃,使其转化为液态后储存。此时液态空气的体积仅为气态时的1/750,能够在较小的空间内储存大量能量,这便是它实现高效储能的关键原理。
液态空气储能技术的工作过程如图乙所示。在储能过程中,电网多余的电能会通过电动机驱动压缩机,将净化后的空气压缩为高温高压气体,经换热器降温冷却后,空气流入冷箱,被低温的蓄冷介质进一步冷却液化,随后送入低温储罐妥善储存。同时,空气压缩过程中产生的内能也不会浪费,会被循环水带走,以热水的形式储存在高压球罐中备用。当用电高峰到来需要释放能量时,储罐内的液态空气会重新进入冷箱,被常温的蓄冷介质加热汽化,再进入换热器从热水中吸收热量,形成高温高压气体,这些气体推动膨胀机做功,进而带动发电机发电,最终将储存的能量转化为电能输送回电网。
随着技术的成熟与发展,液态空气储能技术未来可以广泛应用于多种能源场景中,它不仅能有效提升新能源利用率,更将为实现“双碳”目标、推动全球能源可持续发展贡献独特的中国智慧与中国方案。
(1)太阳能、风能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)液态空气储能技术实现高效储能的关键原理是;空气在低温液化后,体积会________。
(3)在储能过程中,压缩机将空气压缩为高温高压气体,是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式增大了空气的内能。
(4)我国液态空气储能设备每天可向电网输送600 MW·h的电能,这些电能相当于完全燃烧________kg烟煤所放出的能量。(烟煤的热值取)
2.(2026·北京师范大学附属实验中学·一模)请阅读《光伏发电》并回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能转化为电能的一种技术,通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成。简化电路如图所示,控制器可以发射控制信号,当太阳光照射太阳能电池发电时,控制信号将开关S1闭合、S2断开,太阳能电池向蓄电池充电;当控制信号将开关S1断开、S2闭合时,蓄电池向外供电。
太阳能电池吸收光能,使其两端出现异种电荷的积累,太阳能电池的两端产生电压,将光能转化成电能,这就是“光生伏特效应”。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池等。其中单晶硅太阳能电池转化效率较高,在实际中投入使用时的效率可达到15%。
太阳能是可再生能源,比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状,针对偏远地区存在的电能供应不足问题,太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势,给人们的生活带来了全新的改变。国家能源局于2013年11月18日发布《分布式光伏发电项目管理暂行办法》,鼓励各类企业或个人等作为项目单位,投资建设分布式光伏发电项目。自2015年以来,我国光伏发电累计装机容量不断增长,到2020年装机容量已达到2.53×108kW。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。光生伏特效应是指将光能转化为______能的过程;
(2)如果在太阳照射条件较好的天气里,用E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能,用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能,则太阳能电池的光-电转化效率的表达式为:k=______;
(3)如果以2020年我国光伏发电累计装机容量来计算,每天正常发电6h(小时),则每天可发电______度(kW·h)。
3.(2026·北京东城·一模)请阅读《空中电站》并回答问题。
空中电站
2026年初,四川宜宾上空,一个造型独特的白色巨物缓缓升空,它并非传统飞艇,而是中国年轻团队打造的全球首台兆瓦级浮空风力发电系统——S2000,如图甲所示。这个发电系统可平稳升至2000m高空,被称为“空中电站”。由于高空风能充足、风速大且稳定,因此发电效率远高于地面的风力发电系统,为清洁能源领域带来全新突破。
S2000主要由主气囊、副气囊、环翼涵道、风力发电机组、智能系留缆绳及地面控制站构成,如图乙所示。主气囊是核心升力部件,囊皮采用高强度轻量化复合纤维制成。主气囊内充入密度约为的氦气,副气囊通过充入或排出空气,与主气囊协同工作,使装置平稳上升并稳定悬停在目标高度。在高空环境中,环翼涵道可汇聚并加速气流,为内置的12组发电机组提供稳定风场。经过研发团队的技术攻关,S2000的发电机功率密度能达到10kW/kg(功率密度=发电机总功率÷发电机总质量),处于全球浮空风电领域的领先水平。
高空风力发电除了发电效率高,由于受地形、气候等自然条件影响小,发电输出稳定,还具有部署灵活的优势,具备十分广阔的应用前景。
(1)S2000浮空风力发电系统的发电效率远高于地面风力发电系统的原因为________。
(2)S2000的主气囊采用高强度复合纤维能有效减轻自身质量,说明该材料具有较小的________(选填“弹性”“密度”或“硬度”)。
(3)结合S2000浮空风力发电系统的优势,写出一个该系统适合使用的场景(地区/环境)________。
(4)12组发电机的总功率约为3.6MW(1MW=1000kW),请你估算12组发电机的总质量为________kg。
4.(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。
试卷第1页,共3页
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