物理科普阅读题 - 图文

综合能力题 科普文、短文阅读 1、导航的古与今

陈毅在延安宝塔歌中写道：“延安有宝塔，巍巍高山上。高耸入云端，塔尖指方向。红日照白雪，万众齐仰望。塔尖喻领导，备具庄严相。犹如竖战旗，敌军胆气丧。又如过险滩，舵手平风浪。又如指南针，航海必依傍……”。通过诗词我们感受到明确方向对取得胜利是多么重要。

诗中提到指南针，指南针是我国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器。北宋末朱彧的《萍洲可谈》中记载了当时中国人已在航海中使用指南针。如图32所示指南鱼是一种指南针，北宋时期文件材料记载了（铁片）指南鱼的人工磁化方法:将薄铁片剪裁成鱼形，放在炭火中烧红，用铁钳夹住鱼头取出，让鱼尾正对北方，在水中蘸水，指南鱼就制成了。平放鱼在水面，鱼头则指向南方。

随着时代进步，人类的导航设备有了飞速发展。GPS是利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球定位系统。GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可以知道接收机的具体位置。GPS卫星使用11023MHz和10123MHz的无线电波传递信号。图33是中国北斗导航系统（BeiDou Navigation Satellite System ﹣BDS）是世界第三个成熟的卫星导航系统，系统由空间端、地面端和用户端组成，卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供接收机接收。北斗卫星使用2491.75MHz的无线电波传递信号。接收机主要作用是从卫星收到信号并利用传来的信息计算用户的三维位置及时间。北斗导航系统可在全球范围内全天候、全时段为各类用户提供高精度、高可靠导航、定位、授时服务，并可以发送接收中文信息，定位精度优于20m，授时精度优于100ms。

根据上述材料，回答下列问题：

（1）指南鱼平放在水面，鱼头则指向南方。这是利用将铁片磁化的。鱼头相当于小磁针的 极。（选填“南”或“北”）

（2）北斗导航系统定位卫星通过向地面传递电信号。 （3）北斗卫星和GPS使用的无线电信号的不同。（多选） A．频率 B．波速 C．波长

（4）如图34所示是一个卫星导航图片，若自驾车从昌平公园到天安门广场，选择最快路线的平均速度约为m/s。（结果保留整数）

2、空心锤子

在生产、生活和科学实验中，我们经常要用到锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离被击物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹得越远，根本无法进行再次敲击。怎样解决这一问题呢？

科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂。当手握锤子敲击物体时，锤头会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲击物体的难题。

（1）用锤子击打钉子时，钉子由于_____而发声。而宇航员在太空敲击物体时，却听不到声音，这是由于______不能传声； （2）文中叙述到物体受力运动的同时，人和锤子也会反向运动，这说明物体间_______________ 。锤子离开物体后，仍能继续运动，是由于锤子具有__________。

3、运动员受到的阻力

气体和液体都具有流动性，统称为流体．物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对流体运动的方向相反．运动员在空气中奔跑，要受到空气的阻力． 物体在流体中，受到的阻力大小跟什么有关？ 我们可以发现如下日常生活现象：

百米赛跑时，奔跑得越快我们感到扑面而来的风越大．跳伞运动员开始下落很快，打开降落伞后，下降的速度立刻慢了很多．为了减小阻力，飞机、轮船的水下部分、赛车、小轿车等前部都采用流线型． （1）通过阅读，你可以归纳出运动员受到的阻力与什么因素有关？ 答：___________________________________________

（2）请你根据刚才的阅读，解释运动员在跑短跑时为什么要穿紧身衣服？ 答：___________________________________________

（3）在刚才的学习中，采用的思维程序是发现问题、__________、__________、归纳出结论、应用结论． （4）你认为这个结论在生活中有什么应用？请举一例． 答：___________________________________________

拓展一

（1）对于图中的这段运动过程，下列说法正确的是________ A．只有甲做匀速直线运动 B．只有乙做匀速直线运动 C．只有丙做匀速直线运动 D．甲、乙、丙都做匀速直线运动

（2）对于图中的这段运动过程，甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是________；

它们所受的空气阻力之比是__________；由此可以得出的实验结论是_________________________________．

（3）根据实验结论并结合所学物理知识分析：一滴质量为5g的雨滴从高空由静止下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f=___________N，此后雨滴做__________运动．（g=10N/kg）

（4）逆风骑自行车时弯着身体会省力些，你猜想物体所受空气阻力大小可能与物体的有关．通过观察一般火车与动车的车头形状，你认为物体所受空气阻力大小的因素可能还有__________________．

拓展二

如图1中的“翔凤”是我国第一次完全自主设计并制造的支线飞机．于2008年11月28日试飞首飞1h获得了成功，并计划在

2009年开始逐步投入规模化生产．

（1）翔凤支线客机使用的是喷气式发动机，其原理是：将吸入的空气与燃油混合，点火爆炸后膨胀产生高速空气向后喷出，发动机将空气向后喷出时推动飞机向前运动．这是因为_______________．

（2）飞机的升力是由于机翼上、下表面出现了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和就是机翼的升力．这样飞机借助机翼上获得的升力克服地球引力，从而翱翔在蓝天上了．飞机机翼导流板横截面的形状是图2中的_______________． （3）飞机在飞行过程中会受到空气阻力，气体和液体总称为流体．由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力．在一般情况下，半径为R的小球以速度为v运动时，所受的流体阻力的大小可用公式f=6πηRv表示（η为流体的粘

滞系数，已知球的体积公式是V=4πR3/3）．

①你认为流体的粘滞系数η可能与流体的有关_______________；

②密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图象如图3所示，根据你所学过的相关知识判断：此时的小球受到的力分别是_______________； ③根据以上分析请推导出速度vr的数学表达式．

4、太阳能路灯

太阳能路灯系统是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池（胶体电池）储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传统公用电力照明的路灯．白天，太阳能路灯的电池板经过太阳光的照射，大，而当尾部到达最高点时，重心位置已经不在最高位置，已经有一部分重力势能转化为动能了．这样，乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点，从而就会产生一种要被抛离的感觉，因为重心正在加速向下运动．尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的，否则在到达顶峰附近时，小车厢就可能脱轨飞出去．中前部的车厢情况就不同了，过山车的重心心在“身后”，在短时间内，它虽然处在下降的状态，但是它要“等待”重心越过高点被重力推动． （1）过山车上升阶段，其重力势能________．（填“增加”、“减少”、“不变”）

（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能同________有关．

（3）设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是_____________________________________．

（4）在过山车运行起来以后，坐在过山车不同位置的乘客，通过某一竖直回环的最高点时，乘坐在___________（选填“车吸收太阳能并转换成电能，向蓄电池组充电．晚上，蓄电池组提供电力给LED灯光源供电，实现照明功能．太阳能路灯系统以太阳能光电转换提供电能，取之不尽，用之不竭．具有无需铺设线缆、无需外部供电、不产生电费；光敏控制；具有稳定性好、寿命长、发光效率高；安装维护简便，不需要架线或“开膛破肚”挖地施工，也没有停电、限电顾虑．安全性能高，绝无触电、火灾等意外事故．节能环保无污染、无噪音、无辐射等优点．可广泛应用于城市主、次干道、小区、工厂、旅游景点、停车场等场所．

作为光源的LED灯具有耗电量小，发光效率高，使用寿命长，工作温度低等特点．同亮度下，LED灯耗电是白炽灯的十分之一，荧光灯的三分之一，而寿命却是白炽灯的50倍，是荧光灯的20倍．是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后第四代照明产品．

（1）太阳能路灯系统的能量转化过程涉及到的能量形式有：①太阳能；②电能；③化学能；④光能．白天，太阳能路灯系统中的能量转化过程是_____________．（请按能量转化的顺序填序号） （2）目前推广使用LED光源最主要的目的是______________________．

（3）某公园中安装的太阳能路灯系统，其太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2，平均1h内得到的太阳辐射能约为4×105J，太阳光照射一天（以8h计算），恰好可供一只“12V9W”的LED灯正常工作10h．该太阳能照明灯利用太阳能的效率约为________%．

5、过山车

过山车是一项富有刺激性的娱乐工具．那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷．如果你对物理学感兴趣的话，那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感，还有助于理解力学定律．实际上，过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理．如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果，那感觉真是妙不可言．这次同物理学打交道不用动脑子，只要收紧你的腹肌，保护好肠胃就行了．当然，如果你受身体条件和心理承受能力的限制，无法亲身体验过山车带来的种种感受，你不妨站在一旁仔细观察过山车的运动和乘坐者的反应．

在刚刚开始时，过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了．事实上，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能，即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的．重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量，它是由于物体和地球的引力相互作用而产生的．对过山车来说，它的重力势能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大．当过山车开始下降时，它的重力势能就不断地减少（因为高度下降了），但能量不会消失，而是转化成了动能，也就是运动的能量．不过，在能量的转化过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而损耗了少量的机械能（动能和重力势能）．这就是为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘略矮一点的原因．

过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物．事实上，下降的感受在过山车的尾部车厢最为强烈．因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快，这是由于过山车中部的重心最高时，重力势能最

中部”、“车尾部”）通过时速度最大．

6、宇航服

宇航服又称航天服，根据宇航员的活动范围和航天任务，宇航服应当满足这样一些条件：

（1）能使位于太空的人体处于加压状态；（2）能供给保障宇航员生命安全所必需的氧气，消除二氧化碳，并能够控制温度和湿度；

（3）能使宇航员在宇宙空间具有各种活动能力，并能使宇航员的疲劳减轻到最低限度；（4）穿戴和脱下方便； （5）具有防护宇宙射线辐射的能力；（6）能经得起微流星的冲击；（7）具有应付太空意外事故的能力．

宇航服一般由密闭头盔和密闭服组成．密闭头盔由透明聚碳酸脂制成，为防止来自太阳的紫外线与红外线等强烈辐射，在头盔的透明层上涂有金属薄层．密闭头盔内可以供氧和加压．密闭服通常由几层具有耐高温的防火聚酰胺纤维织物等一些特殊材料制成，其中夹有数层铝箔，具有隔热、防护宇宙射线以及防止太空中流星雨的撞击等作用．为了适应宇航员在航天飞行中长时间穿用，宇航服都具有良好的气密性．另外，宇航服还配备有自动控制空气再生和调节的自给系统、无线电通信系统、宇航员的摄食与排泄等设施．宇航服按其用途主要有两种：一种是宇宙飞船内部穿用的宇航服，这种宇航服是在宇宙飞船座舱内使用的应急装置．当飞船发生故障时，它可以保护宇航员安全地返回地面．这种宇航服制作的一般比较轻便，在不加压时穿着比较舒适、灵活，因此有利于宇航员在不加压状态下较长时间地穿着．另一种是宇航员在飞船外部工作时穿用的宇航服，用以保证宇航员进入外层空间或者降落到其他天体表面完成一定的工作任务．这种宇航服具有更高的可靠性，它还装配有携带式生命保障系统，携带有供宇航员在外层空间运动的小型火箭．

（1）由于太空中处于真空环境，声音_______（选填“能”或“不能”）传播，所以在太空中宇航员是通过________来传递信息的．

（2）宇航员在某次工作任务时，开动宇航服中携带的供宇航员在外层空间运动的小型火箭，向后喷出气体，从而使宇航员向前运动，这一现象说明力的作用是_______的．

（3）通过本文的描述，你觉得同一位宇航员身穿_______________________（选填“在宇宙飞船内部穿用”或“在飞船外部工作时穿用”）的宇航服时惯性比较大．

拓展一

（1）为了模拟太空中的失重状态，宇航员 在地面训练时常要在水中进行，这时宇航员处于的状态是________

A．漂浮B．悬浮C．下沉D．浮力大于重力

（2）从“神七”发回的图片中，我们看到太空是那样清澈美妙．不过，如将太空作为人的生存环境则是十分恶劣的．由于失去大气层的防护，进入太空的宇航员易遭受宇宙射线等高能粒子的辐射，还易受到太空尘埃和太空垃圾的撞击，即使极小的太空颗粒，因其速度极高，因此它也能具有极高的__________能．

宇航员所面临的只要问题还有低气压、大温差等等．因此，人类进入太空一定要进行必要的防护，飞船的船体就能起到一定的防护作用．宇航员进行太空行走时，一定要穿具有多种防护功能的舱外航天服．

（3）太空中的温差很大，最高可达250℃以上，而最低能降低-100℃以下，由此我们可以猜想，宇航员太空行走所穿太空服_______

A．具有调节宇航服内内能的性质B．具有增加内能隔热能力好的性质

C．具有降低内能，隔热能力好的性质D．具有增加内能，热传递能力好的性质

（4）太空中的气压极低，宇航员如果无防护地进入太空就会因血液沸腾而丧生这是因为__________

A．各地的沸点不同B．太空中的沸点高C．太空中压强极低，导致沸点很低D．太空中没有物质，也就没有沸点 （5）“神七”传回了宇航员太空行走的图象信息，该信息传回地球的载体是_________ A．超声波B．电磁波C．光导纤维D．次声波

（6）由于受到大气阻力的作用，飞船进入大气层以后，速度会迅速下降．到距离地球表面月15km时，飞船速度由超音速降到亚音速，稳定在200m/s左右．如果飞船以这样的速度冲向地面，飞船落到地面仅仅需要__________s的时间．飞船减速首先依靠降落伞，当飞船距离地面大约1m时，安装在返回舱底部的4台反推火箭还将点火工作，利用向下喷出气流而使自身受力减速的，是返回舱速度一下子降到2m/s以内．这是运用了力的作用是___________的道理．

6、微波炉的工作原理

1946年，美国雷声公司的研究员斯潘瑟在一个偶然的机会，发现微波溶化了糖果．1947年，第一台微波炉问世． 微波炉的主要部件是磁控管，当磁控管以2450MHz的频率发射出微波时，放在微波炉内食物中的水分子随之发生高频振荡．

微波是一种电磁波．微波碰到金属会发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而对于含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收，微波能进入食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，水分子间相互碰撞、摩擦而生热，结果导致食物被加热．微波炉正是利用这一原理对食物进行加热的．

在利用微波炉对食物加热的过程中，水分子有着不可替代的作用．一般食物是由大分子构成的，微波对大分子运动的影响不明显．水分子的质量相对较小，而且水分子的构成比较特殊．两个氢原子处于氧原子的同一侧，使得水分子在整体上看来它的电极性具有不对称性．在变化的电磁场中，水分子的电极方向会随着电磁场的变化不断变化，进而引发水分子的运动．不同水分子间的相互碰撞会释放出热量，达到对食物加热的效果．

用普通炉灶蒸煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部．而用微波炉烹饪食物时，热量直接深入食物内部，所以用微波炉烹饪食物的速度比普通炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上．目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比．而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味．比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失．另外，微波还可以消毒杀菌．商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉常常“烧保险” （1）跟可见光相似，微波也是一种__________．

（2）微波炉的金属外壳___________（选填“能”或“不能”）防止炉腔内的微波外泄．因为在玻璃门内侧装了__________ （3）使水分子剧烈振动的能量来自于微波，使食物升温的能量来自于__________． （4）用微波炉烹饪食物速度快、效率高的原因是________．

（5）售货员是从______角度说的，顾客是从______角度说的．（两空均选填“电能”和“电功率”） （6）应该怎样用科学术语表达他们的意思？答

______________________________________________________________________

（7）你能解决他们的矛盾吗？．答

_________________________________________________________________________________ （8）微波炉的输入功率大于对食品加热的功率，请你写出一个可能的原因 答：__________________________________________________________

7、颜色屋

中国科技馆里有一个很有趣的颜色屋（如图甲），屋内摆

放着各色物品：红色的沙发和果汁、绿色的茶几和灯罩，墙上分别是红、蓝、绿、白的“光影之绚”四个打字．房间内灯光的颜色会在白色、红色、蓝色、绿色之间变化，你会看到家具、地板和墙壁上的字在不同颜色的灯光照射下，呈现出不同的色彩．

牛顿发现，颜色不是物体固有的特性，而是光经过物体表面吸收和反射之后，我们看到的反射的光．比如，红色不是苹果本身带有的，而是苹果表面将其它颜色的光吸收，反射的光的颜色被我们的眼镜所接受，大脑识别是红色的，所以我们看到的苹果是红色的．光在传播过程中可能被反射，也可能被散射．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长，紫光波长最短．光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物．当光反射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播．散射出去的能量占多大比例与光的波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少．在相同条件下，红、橙光被散射出去的能量少，而穿过的能量多，可以传到越远的地方，因此用红灯表示停止和危险的信号，可以使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备．雾天行车，车上要开黄色雾灯，也是这个道理．太阳光中蓝光被微小尘埃散射要比红光强十倍以上，因此天空呈浅蓝色，完全是大气散射太阳光的结果

（1）红光波长在630nm至780nm之间，630nm=m，光在真空中传播的速度为_________m/s； （2）如图乙所示为白光通过三棱镜后发生色散现象，这说明白光是由_______________组成的；

（3）马路上我们能从不同方向看到汽车，是因为汽车对照射到其上的光线产生了___________．（选填“镜面反射”、“漫反射”或“散射”）

（4））“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化，家具在不同颜色灯光的照射下，呈现出的色彩是_______的．（选填“变化”或“不变”）

8、不需要轮子的车

车子一般都是依靠车轮的转动而前进的，什么样的车不需要轮子也可以前进呢？如图甲所示，选一个刷毛弹性较好的毛刷，然后将带开关的电池盒与小电动机相连并用双面胶固定在刷子上，将棉签一端剪掉，安插在电动机的轴上，在适当位置将棉签折弯．打开电动机的开关，折弯的棉签旋转起来后，刷子小车就会运动起来了．刷子小车的设计灵感来源于折纸青蛙，如图乙所示，当手按动青蛙的后部时，青蛙给桌面一个力，同时桌面也给青蛙一个力，在相互作用力和青蛙自身

的作用下，青蛙就可以向前跳动了．刷子是靠电动机上的棉签做圆周运动从而上下振动，使刷子的刷毛不断发生弯曲伸直，发光二极管（LED）是一种应用非常广泛的电子元件，可以用作电路畅通的指示灯，比如电视机或者一些充电器的电源与桌面发生相互作用，这样刷子就像长了腿一样走起来了．

棉签做圆周运动时为什么能使刷子上下振动呢？这就好像我们在运动会上看到的链球比赛，如图丙所示，运动员抡动链球旋转时，链球对运动员有拉力作用，与棉签转动时对刷子有力的作用一样．运动员抡动链球转动的速度越快，链球投出后运动得就越远．生活中手机的振动功能也是用到了类似的原理．

依据上述材料回答下列问题．

（1）刷子是靠电动机上的棉签做圆周运动从而上下振动，使刷子的刷毛不断发生弯曲伸直与桌面发生相互作用，这样刷子就像长腿一样运动起来，当棉签端部运动到_________点时，刷毛弯曲最明显（选填“最低”或“最高”）； （2）若刷子小车在10s内运动了120cm，则刷子小车的平均速度为________m/s； （3）折纸青蛙的跳动和刷子小车的前进都依靠了物体与物体之间的_________力；

（4）运动员抡动链球转动的速度越快，链球投出后运动得就越远，请你根据此结论说一说当司机驾驶机动车转弯时应注意什么？（写出一条即可）

答：_____________________________________________________________________

9、地球同步卫星

地球同步卫星人造地球同步卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段．从地面上看，它相对于地球静止于赤道上空，与地球转动同步，故称地球同步卫星．在赤道上空约为36000km的高度上布设3颗通讯卫星，可实现除两极外的全球通讯．地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，以实现对同一地区的连续工作．

许多同步卫星沿椭圆形轨道绕地球运行．离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点．卫星在大气层外运行，不受空气阻力．人造卫星的工作是靠太阳能电池来提供电能的．

（1）同步卫星相对于地面是_____________（选填“运动”或“静止”）的．卫星从近地点运行到远地点的过程中运动状态___________（选填“不断改变”或“保持不变”），

（2）点火加速阶段中能量转化为：化学能→内能→_____能．人造卫星在点火加速阶段机械能____________，在绕地球运行时机械能_____________．（选填“增大”、“减小”或“不变”） （3）从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要________s．

（4）同步卫星的用途有_____________________________________；____________________________________（答出两种即可）

10、LED灯

新华社斯德哥尔摩2014年10月7日电，瑞典皇家科学院宣布，将2014年诺贝尔物理学奖授予日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二，以表彰他们发明蓝色发光二极管（LED），并因此带来新型的节能光源．

灯；激光笔里关键的部件就是一个LED激光器；也可以用作装饰灯或者是照明用的各种光源．LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源，LED作为一种新型的节能、环保的绿色光源产品，具有很多诱人的特性．例如：

①高效节能：一只LED节能灯1000小时仅耗几度电（普通60W白炽灯17小时约耗1度电，普通10W节能灯100小时耗1度电）；

②超长寿命：半导体二极管发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时（普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时）；

③健康：光线健康．光线中不含紫外线和红外线（普通灯光中含有紫外线和红外线）；保护视力：直流驱动，无频闪（普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪）；

④绿色环保：不含汞和氙等有害元素，利于回收，而且不会产生电磁干扰（普通灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰）；

⑤光效率高：发热少，90%的电能转化为可见光（普通白炽灯80%的电能转化为内能，仅有20%电能转化为光能）． LED节能灯必将会得到推广，在节能减排的浪潮中大放光彩． 根据以上提供的材料，回答下列问题：

（1）LED节能灯工作时主要把_______能转化为光能．

（2）功率相等的LED灯和白炽灯，在相等的时间内，电能转化为内能较多的是_________灯． （3）20W的LED节能灯工作24小时耗_________度电． （4）LED节能灯发出“健康光线”的原因是________．

11、《扬子晚报》2004年5月21日A4版报道了一则新闻

氮气泄露，夏现冬景

本报讯：昨晚，南京市建宁路上一停车场内发生氮气泄露事故，现场周围“寒气”逼人，车厢挂起冰柱，地面结了厚厚一层冰。昨晚10点左右，建宁路上一家名为“的士”的休闲中心的一名工作人员突然发现停车场里一辆大型槽罐车尾部不断冒出白烟，并且越来越大，当他走过去一看，被现场的情景吓了一跳，只见车尾部开始结冰，车厢下端已经有大约10厘米长的冰柱，而液体刚滴到地面上就开始结冰，不久地面上就是一层厚厚的冰。原来，这辆属于南京气体产品公司的槽罐车满载液态氮气，车尾部冒出的白烟就是车罐内液态氮发生泄漏的表现。据介绍，氮气具有快速制冷的效果，如果有足够多的氮，可以在很短的时间内将周围气温降低到零下50℃，情况比较危险……. 阅读了这则新闻后，利用你学过的物理知识，请你能帮她完成下面的内容。

（1） 由于氮常温常压下是气态，所以车罐内的液态氮是通过________________的方法实现液化的。将气体液化，可以缩小体积，便于_______________________。

（2） 液态氮发生泄漏时，会迅速变成气体，同时__________________热量，使周围空气中的水蒸气________________________而形成小水珠，出现“白烟”。所以“白烟”不是氮气，而是小水珠。 （3） 文中有多处不妥，请你指出文中“氮气具有快速制冷的效果”的不合理之处。你认为如何改 正：_____________________________________________。

12、雾霾

雾霾天气—空气中含有较多的细颗粒物。PM2.5表示大气中粒径小于或等于μm的细颗粒物的含量，这个值越高，就代表空

气污染越严重。

细小颗粒物的形成，人为的因素是各种燃料的不完全燃烧，其来源包括发电、冶金、纺织印染等各种工业过程中排放的烟

尘以及各类交通工具排放的尾气。

细小颗粒物粒径小，含大量的有毒、有害物质，且在大气中可以长时间、大范围的漫游、悬浮，吸入人体会对呼吸系统、心肺甚至大脑造成伤害。

世界卫生组织规定：每立方米PM2.5小于10μg（1μg=10-6g）为安全值。

（1）PM2.5在大气中的漫游______________（填“是”或“不是”）分子无规则运动；（2）2013年5月13日，银川市出现雾霾天气，空气监测PM2.5为107μg/m3，即相当于100m3空气中细颗粒物的质量为_____________g，市区笼罩在浮尘中，给出行的市民带来不便。

（3）请你结合生活体验，提出两条改善雾霾天气的措施。

13、神州五号的发射

“2003年10月15日9时整，中国第一艘载人飞船“神舟5号”由“长征二号F”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10多分钟后，成功进入预定轨道。中国首位航天员杨利伟带着中国人的千年企盼梦圆浩瀚太空，中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家。

（1）火箭在加速上升过程中机械能________(选填：“增大”、“减小”或“不变”)，这个能量是由_____能转化过来的。由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向方向飞行(选填：“偏东”或“偏西”); （2）杨利伟在太空中飞行21小时，绕地球14圈，在此过程中他能看到________次日出;

（3）在飞船的返回舱表面涂有一层特殊材料，这种材料在遇高温时要熔化、汽化而________大量的热量，从而防止飞船在返回地面时与大气层摩擦而被烧坏。

（4）目前中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球表面没有空气，没有磁场，引力为地球的1/6，假如登上月球，你能够________ (填代号)

A、用指南针判断方向 B、轻易将100kg物体举过头顶

C、放飞风筝 D、做托里拆利实验时发现管内外水银面高度差为76cm

14、逆温现象

太阳短波辐射能穿过大气层到达地球表面，一部分被地球吸收，一部分被反射回太空去．地球吸收太阳短波辐射能后，地球变暖，温度升高．它一方面以长波形式向大气辐射热量，一方面又以对流、传导方式把热量传送给大气．

一般情况下，大气温度随着高度增加而下降．在数千米以下，总是低层大气温度高，高层大气温度低．大气层容易发生上下翻滚，可将近地面层的污染物向高空乃至远方输散，从而使城市空气污染程度减轻．可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，从而导致大气层层次结构稳定，气象学家称之为“逆温杉，发生逆温现象的大气层称为“逆温层乃．它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少了流动，近地面层大气污

染物“无路可走“，越积越多，空气污染势必加重．

导致逆温现象的原因有多种．在我国冬季，当寒流袭击过后，地面受冷气团控制，容易出现逆温现象．白天日照不足，地面增温缓慢，还会使逆温维持．夏天，海水温度较低，也会形成逆温．空气污染中毒事件大都与逆温有关．如果连续出现几天逆温，空气污染物就会大量积累，易发生空气污染中毒事件．可以说，逆温现象是雾霾形成的帮凶．

这种逆温现象还会使物体反射的光，在冷暖更迭的逆温层中传播时发生扭曲，产生蜃景．据研究推测，当年的泰坦尼克号从温暖的暖流区驶入寒冷的拉布拉多洋流区，就处于一个逆温层中．事故发生前，观察员没有及时发现冰山，是因为平静的海面把实际地平线和错误的地平线之间的区域遮掩了起来，使冰山得以潜影遁形．在冰山大概只有一英里远的时候，泰坦尼克号的一名望员才拉响了警报，全力倒车（指向前航行的轮船，螺旋桨反转，产生与前进方向相反的推力），但也为时已晚．

逆温现象也非一无是处，它对遏制沙尘天气，以及农业生产都有有利的一面．

（1）逆温现象是雾霾天气的帮凶，是因为较冷空气在____________，空气不易流动或流动较慢，造成空气中的污染物聚集．（选填“低空“或“高空“）

（2）光在冷暖更迭的逆温层中传播时发生扭曲，是光的__________现象，导致泰坦尼克号上的观察员未能及时发现冰山；泰坦尼克号全力倒车也会撞向冰山，是因为轮船有___________．

（3）无雾霾情况下飞机在天气更易平稳飞行．（选填“正常“或“逆温“）

（4）____________是热气上升冷气下降的原因．

（5）如图为某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图．当日天气晴朗，日出时间为5时．由图中信息可分析______________ A.5时、20时大气较稳定 B.12时、15时出现逆温现象 C．大气热量直接来自太阳辐射 D．气温日差最大值自下而上增大．

15、半导体制冷

半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以应用于各种电子元器件外，还可以用

作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路中的电流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B

会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量．由于一个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作． 请回答下列问题

（1）如图，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A应置于电冰箱的___________，铜片B置于电冰箱_________（选填“箱内”、“箱外”）．

（2）若将图中的电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答：_________________________________．

（3）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将________．（选填“升高”、“不变”或“降低）

16、磁悬浮列车

据多家北京媒体报道，北京市首条中低速磁悬浮交通线路S1线如今已基本全线开工

建设，预计将于2016年底开通运行．资料显示，这条磁悬浮线路将连接北京西部的门头沟新城和 石景山区苹果园站，线路全长10236米，其中高架段9953米，隧道段283米，共设车站8座，全部为高架站．线路运营初期将配备10列中低速磁悬浮列车，该列车由6节车厢编组而成，长约94米、宽3米，整列车最高可容纳1032个乘客，整车采用高铁车辆广泛应用的铝合车整体结构，外观简洁且富有现代感，在防火安全、隔音降噪、乘坐舒适性方面达到国际标准．

北京市磁悬浮S1线采用的是自主知识产权的中低速磁悬浮技术，列车时速只有100-120公里，对环境影响大大降低．相比传统轨道交通，中低速磁悬浮具有节能、环保、噪音小、转弯半径小，爬坡能力高等特性，造价略高于轻轨，而远低于地铁．

磁悬浮线路产生的辐射会不会过大？专家介绍说，中低速磁悬浮列车行驶时，1米距离的辐射值比日常使用的电磁炉表面还要低，3米外的辐射值比微波炉辐射值的一半还低，到了5米远，辐射值比使用电动剃须刀还要小，而到了10米距离，其辐射量完全淹没在环境背景中，专业的检测仪器都检测不到了．

线路周边居民也不必对列车噪音问题过分担心．“运行期间，列车将浮起约1厘米．”列车生产企业中国北车技术人员向记者介绍，S1线中低速磁浮列车的运行，依靠电磁铁与轨道产生的电磁吸力使列车浮起，车身与轨道之间保持一定的气隙而不直接接触，从而没有了轮轨激烈摩擦的噪声．

（1）S1线中低速磁浮列车的运行，根据同名磁极相互__________的原理使列车浮起；

（2）如果S1线中低速磁浮列车调试运行时，中间不停靠且以最低速度匀速通过全程的时间约为分钟__________；（保留整数）

（3）若磁浮列车总质量是20t，列车行驶时，强大的磁力使列车上升1厘米，那么上升过程中磁力对列车做功为_________J；（g取10N/kg）

（4）S1中低速磁浮交通线路的主要环保优势是___________．

17、太阳能飞机

2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）从阿

联酋首都阿布扎比起程，开始环球飞行．将用时四到五个月穿越海洋陆地，完成人类史上首次太阳能环球飞行计划．“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．它的翼展达到72m，比波音747-8型的翼展还要宽3.5m；机长22.4m，接近一个篮球场的长度；而质量仅有2300kg，跟一辆中型轿车相差无几．它的起飞速度为35km/h，最大速度约140km/h．“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135μm厚的单晶硅薄膜太阳能电池．这些电池可以产生最大70kW的功率，这些电力可以输出给四台单台功率13.5kW的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力．“阳光动力2号”白天会爬升到9000m的高度以避开气流并最大化利用太阳能，此时的温度急剧升高，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到

1500m高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少．

（1）“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．“极轻”的物理含义是_______ （2）“阳光动力2号”吸收________能转化为电能，电能转化为飞机需要的其他形式能．

（3）在狭小的机舱内，两名瑞士飞行员将轮流驾驶，每次连续飞行5个昼夜，速度按80km/h计算，每次连续飞行的距离是________km．

（4）阳光动力2号从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐___________

18、潜艇“蛟龙号”

“蛟龙号”载入深潜器（如图所示）是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器．“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义．

“蛟龙号”，最大工作设计深度为7000米．“蛟龙号”深海通讯靠“声”不靠“电磁”，陆地通信主要靠电磁波，速度可以达到光速．但这一利器到了水中却没了用武之地，电磁波在海水中只能深入几米．“蛟龙号”潜入深海数千米，如何与海面母船保持联系呢？

科学家们研发了具有世界先进水平的高速水声通讯技术，采用声纳通讯．根据以上资料和学过的知识，回答下列问题： （1）潜水器在下潜过程中受到海水的压力逐渐________；

（2）下潜到海面下7000m深处时受到海水的压强_____________是Pa；（海水密度按1.0×103kg/m3计算） （3）潜入深水的“蛟龙号”工作室内的科学家是靠____________与海面上的母船进行信号联系的．

（4）声在水中传播速度是1500m/s，如果母船上的人向7000m深度的蛟龙号发出信号，大约经__________s收到返回的信号．

拓展一

“蛟龙号”载人潜水器可以完成三种自动航行：自动定向航行，驾驶员设定方向好欧，“蛟龙号”可以自动航行，而不用担心跑偏；自动定高航行，海底的山形起伏，但这一功能可以让潜水器与海底保持一定高度；自动定深功能，可以让“蛟龙号”保持与海面距离不变．

“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，能潜行入海的主要原因是配有压载铁块．在下潜试验前，需要测量海底作业区域的海水密度，确定压载铁块的重力．潜水器两侧配备4块压载铁，当潜水器到达一定深度时，可抛弃其中2块压载铁，在减小螺旋桨的工作压力的情况下使潜水器减速到指定深度上悬停定位，保持在这个深度上实现航行、拍照、取样等．当悬停在某处完成任务后，再抛弃剩下的2块压载铁，使潜水器在水中上浮到达水面漂浮．

声音在水中的传播速度大约是1500m/s，但是随着深度的增加传播速度回逐渐降低；随着深度的继续增加，传播速度出现一个拐点之后，声音传播速度又逐渐提高．因此，下潜试验前，都要根据海水盐度等要素的观测数据测算这个拐点的深度，将水声通信机放在拐点深度以下，保证通信质量．

（1）由于海底山形起伏，“蛟龙号”潜入水中自动定高航行，它受到海水的压强是________的；（选填：“不变”或“变化”） （2）当“蛟龙号”载人潜水器到达最大下潜深度时，潜水器抛弃所有压载铁块，潜水器的重力______它的浮力，潜水器开始上浮．（选填：“大于”、“小于”或“等于”）

（3）声音在海水的速度随海水的深度、温度、含盐量的变化而变化，根据以上材料可知，声速随海水深度变化的情况是_______．

19、新能源——核电

原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，带正电的质子和不带电的中子组成了原子核，质子和中子统称为核子．如果把原子比作是一个直径100m的足球场，原子核就相当于一个乒乓球的大小．原子核虽小，却蕴含着巨大的原子核能，铀-235是一种重要的核燃料，一个铀-235原子有92个电子，其原子核由92个质子和143个中子组成，核子总和为235，铀-235因此而得名．由爱因斯坦的质能方程式E=mc2计算可知：1kg铀-235中全部发生裂变所释放的能量相当于2500t标准煤完全燃烧放出的热量．一座100万千瓦的火力发电厂，每年要烧掉约330万吨煤，而同样容量的核电站一年只用30吨核燃料．目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势，但此种能源不仅燃烧利用率低，而且污染环境，在相同功率的情况下，核电站排放到环境中的有害物质比火电厂要少得多；核电站对周围居民的辐射影响，也远远低于燃煤电厂和天然辐射，对于在日常工作中不接触辐射性物质的一般人来说，每年也要受到空气中存在的放射性气体氡1～2毫希的辐射（毫希是辐射剂量的常用单位），每年100万千瓦火电厂与核电站对环境的影响如下表所示：核电站和原子弹的反应原理相同，都是利用核燃料在中子的轰击下产生链式反应放出能量，但原子弹会爆炸，核电站不会．核电站中铀-235的含量约为3%，而原子弹中的铀-235含量高达90%以上，正如啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样．可见，核电是清洁而安全的能源．

周围居民受到二氧化硫 氮氧化物 二氧化碳 烟灰 各项污染指标 辐射剂量（豪排放量 排放量 排放量 （吨/年） 希/年） （万吨/年） （万吨/年） （万吨/年） 火电厂 0.048 2.6 1.4 3500 600 核电站 0.018 0 0 0 0 建国初期，一大批爱国科学家放弃了国外优越的工作和舒适的生活，毅然回到当时那个一穷二白的中国，我国核工业正是因为他们的无私和努力，让中国在这个领域拔地而起，原子弹、氢弹和核潜艇研制取得了圆满成功，大大提高了中国在世界的话语权，加快了我国实现核电自主化、系列化、规模化的发展进程，他们中的邓稼先、钱学森等多位科学家获得了“两弹元勋”的殊荣．能否正确地和平利用核能将成为世界各国正视的现实问题，实现世界无核化应成为各国认真思考的问题，世界和平才是人类的大同．

（1）下列科学家中，获得“两弹元勋”殊荣的是______ A．邓稼先 B．爱因斯坦 C．杨振宁 D．牛顿 （2）原子是由_________和电子组成的；

（3）核电站是利用____________来发电的（选填“化石能”或“核能”）；

（4）标准煤的热值为3×107

J/kg，则1kg铀-235全部发生裂变所释放的能量为__________J．

20、“怪坡”

“怪坡”是大自然中一种奇妙现象，在“怪坡”上，水可以自行往高处流，人骑在自行车上无需蹬车就可以自行冲上“怪坡”的坡顶，可是要想从坡顶下来就必须得用力蹬车才行，你说这种坡怪不怪!近些年，许多旅游城市的著名景点中也相继出现了“怪坡”，“怪坡”如此的神奇，无数游客慕名而来，参观、体验后连连称绝，大呼不可思议！没法用常理来解释啊！甚至有的报刊大肆宣扬“怪坡”是鬼神作祟．

在图甲中，左侧公路是厦门的文凭路，右侧的上坡路就是著名的厦门“怪坡”．许多科学工作者来到这里进行实地考

察，他们先排除了由于“重力异常”、“磁场干扰”的可能性，然后利用专业测量高度的仪器-水准仪，选取“怪坡”上不同位置作为研究点，反复多次测量其实际高度，对测量数据进行处理分析后，“怪坡”的神秘面纱终于被揭开了，数据显示人们亲眼看到的“怪坡”中沿“上坡”方向选取的研究点不是越来越高，而是依次降低，这个95m长的“怪坡”的坡顶比坡底还要低出1.6m，它的“上坡”其实就是个真正意义的下坡，难怪水会往高处流!

原来，怪坡与文凭路之间的小山坡（如图乙的3D俯视效果图所示）作为参照物，给人的眼睛造成了强烈的视觉误差，这实际上是左氏错觉现象．左氏错觉是指人眼受周围参照物的影响而产生不真实的视觉感受，就像图丙中的长线原本是平行的，但是在周围短线出现后，视觉受到干扰就认为那些线不平行了．怪坡原本是向下的下坡，但是，两条路之间的小山坡的面积快速增大，就好像是由怪坡向上和旁边的文凭路向下延伸导致的，从而形成了错觉，我们被自己眼睛看到的景象欺骗了．由此可见，“眼见为实”有纰漏，科学测量正乾坤．

（1）图1中，弧线A和弧线B的实际长度的大小关系为_________（选填“一样长”、“A比B长”或“B比A长”） （2）在“怪坡”上，人骑在自行车上无需蹬车就可以自行冲上“怪坡”的坡顶，人和自行车的动能_______（选填“增大”或“减小”），如果人和自行车重力势能也增大，则违反了_________定律；

（3）工人师傅在铺设地面瓷砖时，要用到气泡水平仪．当铺设的瓷砖水平时，放在瓷砖上的水平仪气泡停在如图甲所示的位置；当气泡停在如图乙所示的位置时，说明瓷砖的_________（选填“左”或“右”）侧偏高．

21、海水跃层

海水跃层也称“跃变层”．它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层，表明上下层海水性质不同，跃层的厚薄和距海面的深浅，随海区的地理和气象条件变化．

如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，被称为“海中断崖”．潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，急剧掉向海底，称为“掉深”，大多数常规潜艇的有效潜深为300m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事．

372潜艇一次远航战备巡逻，当时海区情况比较复杂，以前也碰见“掉深”的情况，但这次潜艇掉的又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长王红理瞬间条件反射式发出命令：“损管警报！向所有水柜供气！”．不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气；1分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭；2分钟后，全艇各舱室封舱完毕．但“掉深”依然继续．3分钟后，掉深终于停止，深度计开始缓慢回升．372潜艇闯过鬼门关，靠的是及时准确的命令，也靠着全艇几十名官兵超水平的配合．

2014年9月2日下午，中央军委给王红理、海军给372潜艇记一等功，庆功大会在南海舰队某潜艇支队礼堂举行．中央军委和海军的通令，分别给王红理和372潜艇颁发了奖章证书、奖状．

（1）海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层，我们称之为__________． （2）300m深处潜艇受到海水的压强约为__________Pa．（海水密度近似水的密度，g取10N/kg）

（3）海中断崖的海水密度变化会造成潜艇受到的浮力________（选填：“增大”或“减小”），进而急剧掉向海底．（4）“向所有的水柜供气”的目的是________．

22、月球车

月球车，学名“月面巡视探测器”（如图22），是一种能够在月球表面行驶并完

成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务的专用车辆．“玉兔号”是中国首辆月球车，和着陆器共同组成嫦娥三号探测器．“玉兔号”月球车设计质量140kg，呈长方形，长1.5m、宽1m、高1.1m，能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180℃到零上150℃极限温度等极端环境．月球车具备20°爬坡、20cm越障能力，并配备有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器．2013年12月2日1时30分，中国在西昌卫星发射中心成

功将嫦娥三号探测器送入轨道．2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面．

“静若处子，动若脱兔．”在有限的时间里，“玉兔号”必须依靠各种先进设备，对月表进行三维光学成像、红外光谱分析，发射雷达波，探测三十米厚的月球土壤结构，对月表物质主要元素进行现场分析，以及对月球下面100m深的地方进行探测等等．着陆器的设计寿命是一年，月球车的则只有3个月，它们将在完成任务后永远留在月球．

（1）“玉兔号”月球车探测得到的图象和数据是通过_________（选填“电磁波”或“声波”）传递到地球的； （2）若月球车在50N的牵引力作用下，300s内沿牵引力的方向直线行走了15m，则月球车的牵引力所做的功为________J；

（3）月球上的g值约为地球上的1 /6 ，假若“玉兔号”车轮与月球表面接触的总面积为3×10-2m2

，它静止时对月球水平表面产生的压强为_________Pa（地球上g取10N/kg，计算结果保留一位小数）；“玉兔号”的轮子做得又宽又大的目的是___________

23、静电发电机

科学活动课上，老师教小明自制静电发动机（如图甲）．老师先将一个塑料杯外面套一层铝箔纸，其外再套一层塑料杯和一层铝箔纸，做成一个电容杯，用一条铝箔纸做导线，连接在电容杯的铝箔上；然后用双面胶将一个塑料杯外壁均匀贴上铝箔条，并留有等间距的空隙，用竹签在中间顶一下，顶出一个凹坑，做成一个转杯；接着将竹签固定在橡皮上做成一个支架；最后把铅笔笔尖朝上固定在泡沫板上，并把转杯放置在笔尖上，然后依次将各部分结构组装起来，便完成静电发动机的制作．老师用毛皮摩擦橡胶棒使它带电，接触电容杯，发现转杯转动起来．老师说这主要是因为电容杯带电时，静电会通过铝箔条传到转杯的铝箔上，由于静电的排斥作用，转杯就会转动下去．而转杯另一侧的铝箔起到了将静电导走的作用．这样就造成了转杯的一侧有排斥的力而另一侧没有，转杯就在这种静电力的作用下转动了起来，雾霾是困扰我国北方地区的主要环境问题，现在，很多家庭和学校都安装了空气净化器．图丙是一种常用的空气净化器的净化原理图．带有静电的雾霾经过带电的极板时就会被静电力所吸引，附着在极板上，空气中的雾霾含量就会大大降低，这样就可以保障我们的身体健康了．

（1）如图乙所示，用毛皮摩擦橡胶棒（A）后放在支架上，再用毛皮摩擦另一根橡胶棒（B）并与支架上的橡胶棒（A）靠近时，两橡胶棒相互__________（选填“吸引”或“排斥”）．毛皮摩擦橡胶棒，使橡胶棒得到电子，从而带负电，电子和带正电的____-_构成了原子；

（2）PM，英文全称为particulatematter（颗粒物）被认为是雾霾的“元凶”．PM2.5即直径小于等于2.5________（选填“厘米”、“微米”或“纳米”）的污染物颗粒，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大；

（3）图丙为空气净化器工作原理图，雾霾经过空气净化器的___________（选填“电离段”或“收集段”）后带有电荷，被静电力吸引附着在极板上，从而达到洁净空气的目的．

24、何时更粘

________．

（4）在上述探究过程中，晓丽经历的探究思维程序是：

发现问题、__________、________、_______、_________、设计实验、进行实验、归纳分析、得出结论．

初春的早晨，晓丽去农贸市场买蜂蜜，售货员将蜂蜜用勺子盛出，往瓶子里倒．晓丽发现

蜂蜜向下流动得比较缓慢，不像流水那样．“咦！淌得这么慢！”售货员笑着说：“我的蜂蜜质量好，太粘了！”晓丽心想：“对了，蜂蜜比水的粘性大．看来，不同的液体粘性的大小不同．可是?为什么在家里倒蜂蜜时好像不是这么粘呢？难道真是如同售货员所说的质量好吗？以前也是在这里买的呀！”

晓丽带着疑惑，走在回家的路上，她想到这样的问题：是否有什么因素使得蜂蜜的粘性有时大有时小呢？也就是说物质的粘性大小与什么因素有关呢？

晓丽百思不得其解．她突然想到：蜂蜜由于粘性能粘住东西，这和磁铁能吸住小铁钉的现象有些相似．而在做火烧磁铁的实验时发现温度越高，磁性越弱．那么，液体的粘性又会怎样呢？会不会也有相似的关系呢？

晓丽根据磁性与温度的关系，大胆地提出了自己的假说：物质的粘性也可能与温度有关，温度越高，粘性越小． 也就是说，如果让同一种液体从相同的斜面流下，温度低时需要的时间长，温度高时需要的时间短．

想到自己的假说，晓丽兴奋起来，赶回家，设计了如下的实验方案：将蜂蜜分装入三个小瓶，一瓶放在冰箱，一瓶放在室内，另一瓶放在微波炉加热一会儿．然后找三支相同的试管，让爸爸妈妈帮忙，用三支滴管分别从三个小瓶中各取一滴蜂蜜，同时、分别滴到同样倾斜放置着的试管内壁上，观察各滴蜂蜜流到试管底部的时间并进行比较． 在爸爸妈妈的帮助下，晓丽顺利完成了实验，并记录实验数据如下：

蜂蜜 温度 流淌时间 在冰箱中 较低 较长 在室内 一般 一般 （6）在日常生活中经常见到上述结论的有关实例，如：____________________（举一例）

25、汽车发动机

为节约能源．某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中．表中所

示是该型号汽车的部分技术参数，其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将经微波炉加热 动能转化为电能的效率．耗油量是指汽车正常行驶l00km消耗燃油的体积．测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，

较高 较短 分别测出开启和关闭发电机两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能Ek，作出Ek-s图象，如图所示． （5）请你解释粘滞计的工作原理：将被测液体注入后，释放砝码．在重力的作用下砝码向下运动，通过滑轮和绳子对圆柱体施加一个力，使圆柱体转动．注入不同的液体，圆柱体转动的速度不同，根据速度的不同就可以比较出液体_________的大小．当将同一种液体加热后注入，会发现圆柱体转动的速度将变__________．

（3）在上述探究过程中，晓丽运用了转换法，通过这种科学方法，晓丽将不能直接测量的_________转换成可以测量的（2）这一结论可以用下列的__________图象来表示．

晓丽和爸爸妈妈一起又用其它几种物质做了相同的实验，并对这些实验现象进行了分析，晓丽像科学家那样得出了结论． 请你回答：

（1）晓丽得出的结论是：有些物质，随着温度的升高，它的粘性________．

（1）发电机是根据_________发电的．发电过程中，动能除了转化为电能外，由于线圈有电阻，还有部分能量转化为

_________能．

（2）汽车正常行驶100km，消耗燃油的质量为_________kg，完全燃烧这些燃油产生的热量为_______J（燃油的密度ρ=0.7×103kg/m3，热值q=4.6×107J/kg）．

（3）测试时，汽车在大小为800N的牵引力作用下，以20m/s的速度正常行驶1000m．此过程中，汽车__________． A．受到的阻力为1.2×104JB．行驶的时间为40s C．牵引力做的功为3.2×108JD．牵引力的功率为16kW

（4）由图象可知，表示开启发电机进行测试的图线是_________（①/②），这样判断的依据是__________________________________________

（5）若汽车正常行驶时的动能Ek0=4×105J，某时刻关闭发动机，同时发电机开始工作，最终有__________J的动能转化为内能．

26、电磁流量计

电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量（液体在单位时间内通过某横截面的体积）和流速的仪表。

如图16甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计。其原理如图16乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B相连。血液在血管中流动时，A、B间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。

某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n（病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值）的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表：

n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60 v（m/s） 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300 研究表明，当血液在管内匀速流

动时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv，k为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。

（1）测得某液体的流速为0.2m/s，流量为10 ﹣4m3/S，则管子的横截面积为m2；

（2）利用电磁流量计（可以/不可以）测量某食用油管道中油的流量； （3）关于电磁血流计，下列说法中正确的是； A．电磁流量计的原理与电动机的原理相同B．电磁流量计上的仪表是由电压表改装的

C．调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变D．同时改变血流方向和调换两磁极的位置，流过仪表电流的方向改变 （4）根据表中数据可知，n与v的关系是___________；当n=0.5时，v=______ m/s；

（5）心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P随n的变化而变化．若当n=1时，心脏推动血液流动

的功率P=P0，则当n=0.5时，心脏推动血液流动的功率P=P0。

（6）电磁知识在生产与生活实践中被广泛应用，例如在医学中，医生对病人进行脑部手术时，需要用到心肺机，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环．如图丙所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动电动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2都只能单向开启，反向则封闭管路．当线圈中的

电流从a流向b时，活塞将向______（选填“左”或“右”）运动，“动力泵”处于______（选填“抽血”或“送血”）状态．

27、压力传感器——2016.广东

压力传感器种类很多，电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器就是其中的一种，它能够将被测量的压力信号转化成电压信号．电阻应变式压力传感器的原理如图甲所示，金属梁右端为固定端，左端为自由端，金属梁的上、下表

面各紧贴一块相同的应变片．应变片结构如图乙所示，它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成，电阻丝固定在基底上．当应变片被拉长时，金属电阻丝同时被拉长，电阻丝的电阻变大，反之，当应变片被压缩时，金属电阻丝变短，电阻丝的电阻变小．

当自由端受到向下的压力F时，金属梁向下弯曲，上应变片被拉长，下应变片被压缩．如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流I通过时，上应变片引线间两端电压为U1，下应变片引线间两端电压为U2，传感器可以通过输出两个电压的差值U(U＝U1－U2)来反映压力F的大小．

把两种不同材料的导线(如铁线和铜钱)组成如图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回

路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶．实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关，跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大．

请回答下列问题：

(1)如图所示：①其他条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流________；②其他条件不变，只将A处杯中的冰水混合

甲乙

请回答下列问题：

(1)当应变片被拉长时，金属电阻丝的电阻会变大，原因是__________________________________． (2)当金属梁没有受到压力时，由于___________________，所以U1＝U2，U＝0.

(3)当金属梁受力向下弯曲时，U1________，U2________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．

28、双触点干簧管——2015.广东

双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图甲所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有A、B和C三块簧片，其中B和C是用铁或镍等材料制成，A是用铜或铝等非磁性材料制成．A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触．当绕在干簧管上的线圈通电时，如图乙所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触．而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触．

空气能热水器(如图甲)是吸收空气的热能来制造热水的

装置，其耗能约为电热水器的四分之一．空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势．

图乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成．制冷剂在物换为沸水，电路电流________；③其他条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流________(以上均选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)．

(2)这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由________能转化而来．

(3)热电偶电路可以把温度信号换成________信号，利用这种性质可以把热电偶做成________(写出一种应用)．

30、空气能热水器

甲 乙 丙 请回答下列问题：

(1)在图乙中，若要使螺线管的左端为N极，则电源左端是________极． (2)簧片A、B和C所对应的材料可能是________(填写序号)． ①铁、铁、铜 ②铜、铝、铁 ③铜、铁、铁 ④镍、铁、铝

(3)当B的端点与C的端点接触时，簧片B具有________势能．

(4)如图丙所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电．

29、热电偶

毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：

A. 液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器中迅速汽化，并从空气中吸收热能．

B. 制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器．

C. 在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化． 制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升．

空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能(W)的比值．能效比越高，说明热水器的制热效果越好．

请回答下列问题：

(1)制冷剂在 ________中汽化，在________中液化．

(2)制冷剂在工作循环过程中，将________中的热能不断地“搬运”至________中． (3)某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：

电源电压/V 220

额定输入功率/kW 0.84 进水温度/℃ 20 出水温度/℃ 56 能效比 3.4

从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1 h可产生的热水的体积为________L [水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，

水的密度为1.0×103 kg/m3]．

31、热管

如图甲是青藏铁路通过“千年冻土”区的照片，照片中插在路基两旁的一排碗口粗细的是热管(还有一部分埋在路基下面)，这是为了解决“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固，采取的其中一种方法．

热管是一根两端封闭的金属管(如图乙是管内物质物态变化的示意图)，管内充有容易汽化的液体，上方一端处在温度较低的地方，下方一端处在温度较高的地方，当它的下方一端受热时，里面的液体会吸热而汽化，蒸气跑到温度低的上方一端时放热而液化，液化后的液体通过重力作用(或其它途径)又回到受热的下方一端，如此循环往复，热管就相当于一个天然“制冷机”．

甲

乙

(1)热管里面发生的物态变化是________和________．

(2)当热管“制冷”时，上方一端的温度________下方一端的温度，此时，热管把从高温处吸收的________“搬到”低温处放出，当上方的温度和下方的温度相同时，热管________(以上均选填以下其中一个数字序号：①停止“制冷”；②开始“制冷”；③热量；④温度；⑤高于；⑥低于)．

32、会发光的电磁翘翘板

小明制作了如图甲所示的电磁翘翘板参加学校的科技节活动．该电磁翘翘板是在两端封闭的透明塑料管中放有一块磁性很强的磁铁，塑料管外绕有金属丝作为线圈，在线圈两端并联两只发光二极管，其电路如图乙所示．二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出，演示时，将塑料管上下翘动，磁铁便在线圈中左右移动，相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动，这时会看见两只发光二极管轮流发光．

请回答下列问题：

(1)电磁翘翘板中发光二极管轮流发光是根据____________原理工作的，__________也是根据这一原理工作的(选填“电动机”或“发电机”)．

(2)电磁翘翘板上下翘动时，为什么发光二极管会轮流发光？

33、电磁炮

电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器．与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程．

如果说到电磁炮的基本原理其实并不神秘．不过是在弹丸中产生一个电流，在发射轨道上产生一个强磁场．由于不用火药，因而减小了发射成本和暴露目标的危险性．

电磁炮不仅用于军事用途，科学家甚至设想应用这一原理发射卫星呢．

(1)电磁炮是利用电流在磁场中__________的原理工作的，这与我们学习过的________工作原理是一样的． (2)电磁炮发射过程中，将电磁能转化为________能．

(3)简述电磁炮发射成本低和暴露危险小的理由：____________________________________________．

34、巨磁电阻效应

1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”．更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”．组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时．用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如图甲所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读

取信息．

(1)以下两种金属组成的三层复合膜可发生“巨磁电阻效应”的是________．

A. 镍、铬 B. 铜、银 C. 铜、铬 D. 铁、镍

(2)对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是2.2 nm时，这种复合膜电阻________(选填“具有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”．(3)“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为________信息．

(4)铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0________(选填“大”或“小”)得多．

(5)图乙是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域．将铁、铬复合膜制成的“新型读出磁头”组成题图乙所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是________．

35、电饭锅中的磁钢限温器

电饭锅是生活中常见的用电器，它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的，这样可以限制煮饭过程中的最高温度．

感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化，其特性曲线如图甲所示，磁钢限温器结构如图乙所示，它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成，感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑．感温磁钢与受热面固定在一起，受热面直接把热量传递给锅底．

煮饭时用手按按钮开关，通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合，在吸力作用下永磁体不会落下，金属触点闭合，电路接通，加热元件开始发热，当饭煮熟后，温度继续上升，当升高到某一温度时，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，加热元件停止发热，同时按钮开关跳起．

(1)与铜导线相比，制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是________． A. 电阻较大，熔点较低 B. 电阻较大，熔点较高 C. 电阻较小，熔点较低 D. 电阻较小，熔点较高

(2)煮饭时用手按按钮开关，杠杆AOC属于________杠杆；饭煮熟后，永磁体落下，通过杠杆CBO使触点分开，杠杆CBO属于________杠杆(均选填“省力”、“费力”或“等臂”)．

(3)在磁钢限温器工作过程中，感温磁钢的磁性急剧减弱是在________． A. 按下按钮开关时 B. 加热升温过程中 C. 按钮开关跳起时 D. 降温过程中

(4)永磁体落下时，感温磁钢的温度为________℃，永磁体下落过程中，感温磁钢对永磁体________(选填“有”或“没有”)磁力的作用．

36、单摆

单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆，单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成，单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小很多，并且满足偏角小于10°.

如图甲是一个单摆模型，均匀小球中心到固定点的距离称为摆长，一般用L表示，把小球拉开一个小角度θ至A处，放开小球后，小球将沿着AOB的轨迹做往复运动，A、B两点为运动过程中的最高点．

我们把O点称之为平衡位置，该点的速度最大，假如小球从A到O点时开始计时，那么小球按照O→B→O→A→O轨迹回到O时停止计时，这段时间我们称之为单摆的周期．单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间．

小刚想探究单摆的周期与什么因素有关，他做了相关实验，实验数据如下： 实验中小刚先用质量为50 g的小球做实验，然后换用100 g的小球重做实验．

摆长L(cm) 30个周期T30(s) 1个周期T(s) 周期的平方T2(s2) 质量为100 g的小球的T′30(s) 93.76 58.35 1.945 3.7753 58.30 83.68 55.05 1.835 3.3709 55.08 73.46 51.55 1.718 2.9632 51.51 63.44 47.50 1.583 2.5075 47.56 53.71 44.70 1.490 2.2144 44.70

乙 甲 丙 (1)图甲中，从能量角度看，小球从A到O是________能转化为________能．

(2)从文中可看出，在误差允许范围内，可以判断与单摆周期一定无关的物理量是____________．

(3)小刚在探究单摆周期的影响因素的过程中，除了用到图甲所示的器材，还需要的一个器材是________；他先测30个周期，再测一个周期，这样的好处是____________________．

(4)夏天天气炎热，钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变________(选填“快”或“慢”)．

37、空气净化器

由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其工作过程(如图甲)是：脏空气进入净化器时，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，流到负电格栅板时，带电灰尘被吸附．此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低，多次循环后变成洁净空气．

第5题图

洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高．利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果．按下列公式计算CADR：

CADR＝

2.3 V

t(V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间．)

其铭牌如下表：

规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量(CADR) GH－2034A型 220 V 50 Hz 44 W 138 m3/h (1)负电格栅板吸附灰尘的原理是__________________．

(2)取出使用一段时间后的活性炭，可以闻到刺激性的气味，说明分子在__________________． (3)该空气净化器正常工作时的电流为________A.

(4)某房间的使用面积为18 m2，高度是3 m．此空气净化器________(选填“能”或“不能”)在1小时内使房间污染物浓度下降90%.

(5)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件，图乙为其控制电路，电源电压保持6 V恒定，R1为可变电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙，R0为定值电阻，当浓度为0.031%时，电压表示数为1 V，则R0阻值为________Ω，当电压表示数大于3 V时，二氧化碳浓度大于________%，此时空气净化器会自动报警．

38、电热膜

电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜．电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示．

电热膜通电工作时没有发红、炽热或发光现象的产生．它与被加热的物体直接接触，产生的热量很快传给被加热物体，所以电热膜本身的温度并不太高，不易氧化，使用寿命长．在制造电热膜时，会出现不同区域的导电墨线厚度不均匀的现象，厚的导电墨线电阻小．导电墨线的电阻随温度变化的关系如图丙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重的发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀．

第6题图

(1)电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高是通过 ________ 方式增加空气内能的． (2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丁中A部分，这根导电墨线的电阻会()

A. 变大 B. 变小

C. 不变 D. 以上三种情况均有可能

(3)与传统的电热丝加热器相比，电热膜取暖器的发热效率高，原因是__________________________．

(4)将图戊中一块电热膜接入电路，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA________IB(选填“＞”、“＜”或“＝”)．

(5)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因是

答：___________________________________________________________________________________．

39、核电站发电

在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电．核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机，蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．

(1)从能源的分类来看，核能是属于________(选填“一次能源”或“二次能源”)．

(2)发电机发电时是让线圈在________中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为________现象． (3)核电站的能量来自于原子核的________变反应．

(4)核电站的核废料具有________性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，在开发新能源时，如何保护环境是人类面临的一大课题．

40、干爽与潮湿

水面上方同时进行着两种相反的过程：一方面，水分子从液面飞出来；另一方面，有的水分子撞到水面又回到水中． 一瓶矿泉水喝了一半后，把瓶盖拧紧，随着水的不断蒸发，水面上方的水分子数目不断增多，回到水中的水分子也逐渐增多．最后，当气态水分子的数量增大到一定程度时，在相同时间内回到水中的水分子数等于从水面飞出的水分子数．这时，水蒸气的密度不再增大，水蒸气产生的压强就不变，水也不再减少，水与水蒸气间达到平衡状态，蒸发停止．

处于平衡状态的水蒸气叫做水的饱和汽，在一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的，这个压强叫做水的饱和汽压ps，ps随温度变化而变化，温度升高时，液体分子运动加剧，单位时间内从液面飞出的分子数增多，原来的平衡被破坏，液体继续蒸发；水蒸气的压强继续增大，直至达到新的平衡．

影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素，是空气中水蒸气压强p1与同一温度下水的饱和汽压pp1

s的比值(ps)．因此，人们用Rp1

h＝ps来描述空气的潮湿程度，Rh越小，人体表面的水分蒸发得越快，感觉干爽；Rh越大，人体表面的水分蒸

发得越慢，人就越到潮湿．

(1)水蒸发时，________(选填“有”或“没有”)水分子从空气进入水中． (2)下列能表示水的饱和汽压随温度变化关系的图像是________．

(3)文中半瓶矿泉水上方形成了水的饱和汽，下列描述正确的是________． A. 水分子不再从水面飞出

B. 水蒸气的压强小于该温度下水的饱和汽压 C. 温度升高时，水蒸气的压强增大

D. 温度升高，水面上方再次形成饱和汽后，从水中飞出的分子数大于回到水中的

(4)6月1日，我市早晨6时气温为15 ℃，Rh＝0.96；下午14时气温为25 ℃，若当天空气中水蒸气的压强p1保持不变，则下列判断正确的是________．

A. 下午14时Rh可能大于1 B. 下午14时Rh一定小于0.96

C. p1大于15 ℃时水的饱和汽压 D. 人感觉下午14时比早晨6时潮湿

(5)用短文中知识，解释在潮湿天气里湿衣服不容易晾干的原因．答__________________________．

41、太阳能LED灯

如图是中山市某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图．其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E(单位勒克斯，符号lx)之间的几次实验数据如下表所示；当线圈A中的电流I≥30.0 mA时，动触点D与静触点G、H接触．

光照度E/lx 5 10 15 20 25 30 光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10 线圈中电流I/mA 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3 (1)由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而________．

(2)白天，太阳能电池板将________能转化为________能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内．傍晚，当光照度E小于________lx(勒克斯)时，路灯开始工作．

(3)请用铅笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点E、F、G、H的四根引线；连线不能交叉)．

(4)一只功率为6 W的LED灯，通电后其发光亮度相当于30 W的日光灯．某间教室有12盏30 W的日光灯，每天平均使用5 h，如果能用6 W的LED灯进行照明，则一个月(按30天计算)可节约电能________kW·h.

42、电动自行车调速系统

常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．

霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大．在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化．

控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK＝1 V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，开关K断开．

正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次．当U0增大，每次开关K闭合与断开时间的比值就增大，电动机的转速与每次开关K闭合与断开时间的比值相对应．

第10题图

(1)电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同？()

A. 发电机 B. 扬声器 C. 话筒 D. 电热水壶

(2)当控制电压UK＝0时，电动机中________(选填“有”或“无”)电流通过．

(3)如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近．在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是________________．

(4)图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，在图戊中画出UK随时间变化的关系图线． (5)电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比，下列判断正确的是____________． A．霍尔传感器产生的电压U0减小 B．磁铁与霍尔传感器的距离减小 C．每次K闭合与断开时间之比变小 D．每次K闭合与断开时间之和变大

43、垃圾发电

填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵．在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险．

垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电．因此，垃圾填埋气和太阳能、风能一样，是一种可再生能源，不仅解决了垃圾填埋场安全和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少温室气体的排放．

目前，某市正在选址建设垃圾填埋场，垃圾填埋气发电将缓解卧室的用电问题，同时也能解决环境污染问题． (1)传统的垃圾填埋处理方法的缺陷有：①__________________、②______________等．

(2)将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为________能；垃圾填埋气是一种________能源(选填“可再生”或“不可再生”)．

(3)请谈谈你在节能减耗、环境保护方面做了哪些实事①______________、②______________．(写出两点)

44、红外线防盗报警器

红外线防盗报警器是利用红外线工作的防盗报警器装置，主要是由红外发射器、红外接收器、喇叭组成(如图)．其原理是：红外发射器发出一束较强的红外线，红外接收器可接收红外线，当盗贼遮挡在红外线发射器和红外接收器间，即挡住红外线，此时红外接收器无法接收到红外线，便驱动喇叭报警，从而达到防盗的目的．

第12题图

(1)红外线是人眼看不见的光，具有显著的________效应，在真空中的传播速度为________m/s. (2)红外线发射器发出的一束较强的红外线是沿________传播的． (3)红外线________(选填“能”或“不能”)穿透人体．

(4)红外线看不见，摸不着，你怎样说明红外发射器和接收器间是否有红外线？请简述的你方法：______________________．

(5)红外线在日常生活中有着广泛的应用，请你列举一例：________．

45、潮汐发电

潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用引起的，在海洋中，月球引力使地球的向月面水位升高．我国海岸线长、潮差大，蕴藏着十分丰富的潮汐能，有可建潮汐电站的优越条件．下图是利用潮汐发电的原理图．水坝下方有通道，涨潮时，堵住通道，潮水涨至最高水位时打开通道，进水发电，如图(甲)；当海湾水位涨至最高时，堵住通道，如图(乙)；落潮至最低水位时，打开通道放水发电，如图(丙)．

(1)潮汐现象是月球________使地球的向月面海水水位升高的自然现象．涨潮时，大坝内外的水面总会达到相平，这是因为海湾、大坝和大海已构成________．

(2)潮汐发电是把海水的机械能转化为________能．潮汐能是________能源(选填“可再生”或“不可再生”)．

(3)浙江江厦潮汐电站是我国第一座潮汐发电站，该站址平均潮差(水坝内外水位高度差)5 m，装机量为3×103 kW，年平均发电量为1.08×107 kW·h，则该潮汐电站水坝内外受到海水对坝底产生的平均压强差为________Pa，该潮汐电站平均每天满负荷工作________h(一年按360天计算，海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)．

46、蜡烛汽艇

“科技给我力量，创新伴我成长”．在刚刚结束的学校科技创新节活动中，“创新”学习小组的同学们用一只蜡烛使小汽艇开动起来，获得创意一等奖．同学们展示了制作过程：用中空铜管在高温下弯曲成螺旋状制成发动机，用双面胶将发动机黏在塑料泡沫船体上．然后将铜管里注满水，把汽艇放入水池中，点燃放在螺旋状铜管下的蜡烛，铜管中的水被加热后沸腾，产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出，使汽艇向前行驶．同时，管内压力变小，池中的水就会从管外流入管内．如此一来，铜管内的水再次被加热，反复进行，汽艇就不断前行．

(1)蜡烛汽艇发动机把内能转化为________能；铜管内水沸腾后产生的水蒸气推动管内水猛烈向后喷出时，喷出去的水就会给汽艇一个向前的力，这是因为物体间力的作用是________；汽艇铜管中的水喷出后，管内压力变小，在________作用下，池中的水从管外流入管内．

(2)如何提高汽艇运动的速度，请你给“创新”小组的同学们提出一条合理的建议： _____________________________________.

47、光伏效应

光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象．光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化．这类光致电变的现象被人们统称为光电效应．光电效应分为：外光电效应和内光电效应．外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象(如图甲)．只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面．内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍然在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物质两端产生电压的现象．

光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器：入射光强，电阻减小；入射光弱，电阻增大．光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换．

我们现在能够看到的声和影完全配合一致的有声电影，就是利用了光电效应．影片摄制完后，要进行录音，录音是通过专门的设备使声音的变化转变成光的变化，从而把声音的“像”摄制在影片的边缘上，这就是影片边上的声道．放映电影时，用强度不变的光束照射声道，由于影片上各处的声道不同，所以在影片移动的过程中，通过声道的光也就不断变化；变化的光射向图乙中的光敏电阻时，在电路中产生变化的电流，通过喇叭就可以把“声音的照片”还原成声音．

第16题图

(1)外光电效应会从物质中激发出________． A. 原子 B. 质子 C. 中子 D. 电子

(2)光敏电阻是依据________(选填“内”或“外”)光电效应工作的．

(3)图乙为光敏电阻的工作原理图，当光照强度发生变化时，小量程电流表的示数变化如图________．

(4)如图丙，为某影片的部分声道(颜色越深，光照强度越强)，当它按图示方向在放映条件下匀速通过光敏电阻上方时，喇叭发出的声音的响度将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．

48、逆温现象

一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，但是，在晴朗无云的夜间，由于大气逆辐射较小，地面辐射散失热量多，近地面气温迅速下降，而高处气层降温较小，从而出现上暖下冷的逆温现象，这种辐射逆温现象黎明前最强，日出后太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温层便自下而上消失，逆温层厚度从数十米到数百米，在大陆上常年都可出现，以冬季最强，冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢．

逆温形成的因素很多，根据其成因可分为辐射逆温、平流逆温、下沉逆温和锋面逆温等．但是常见的是辐射逆温和平流逆温．逆温层，这种大气结构“头轻脚重”，使空气处于稳定状态，空气中的垂直运动受到抑制，工厂里烟煤燃烧排放的烟尘，汽车尾气和地面上扬起的尘埃等有害气体聚集在空中不易向上扩散和稀释，造成严重的空气污染，长江三峡工程建成后的三峡水库，会产生逆温现象，使库区的气温夏天降低，冬天升高各约2 ℃，对库区的工业排放污染物产生一定的影响．

(3)炮管隔热套内层材料的性质最应该具有()

(1)高速飞行的炮弹能够击穿2 000 m外900 mm厚的装甲，是因为它具有较大的________能． (2)抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为下图中哪一选项最符合要求________．

第17题图

(1)晴朗无云的夜间，近地面气温迅速下降的主要原因是地表泥土砂石的________较小． (2)日出后太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，这是通过________增大地面内能． (3)逆温层的空气处于稳定状态，空气中的垂直运动受到抑制是因为空气下层() A. 温度高 B. 密度大 C. 压强小 D. 透明度差 (4)下列各图能反映黎明前气温随高度变化图像的是()

49、坦克炮

99式主战坦克为我国自行研制，火炮威力居于世界领先地位．炮弹初速为1 940 m/s，居世界第一．炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成．炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气．

炮管外装有隔热套，隔热套分为内外两层，外层是为了减少环境对炮管的影响，内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形．

99式坦克还配备红外夜视仪、激光测距仪等先进设备，能够全天候作战．

A. 熔点低 B. 熔点高 C. 导热性好 D. 导热性差

(4)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石、坦克，是因为被识别物体的________不同，发出的红外线强度不同．

50、无叶电风扇

如图甲是一款新型无叶电风扇，与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点．

开始时，底座中的电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入圆环空腔，再从圆环空腔上的细缝中高速吹

出，夹带着周边的空气一起向前流动，导致后方更多的空气流入电扇出风口，风量被显著放大．

无叶电风扇细缝口结构是根据“康达效应”设计的，康达效应指的是当流体(水或空气等)顺着物体的凸表面流动时，有向物体吸附的趋向并沿着物体的表面继续向前，在离开物体的瞬间，由于惯性其运动方向与出口末端的法线垂直．

无叶更舒适

(1)风扇正常运行时，相同时间内细缝口流出的空气质量________(选填“小于”、“等于”或“大于”)进风口流进的空气质量．(2)下列与后方更多的空气流入电扇出风口的原理相同的是________． A. 载重汽车装有许多车轮 B. 飞机飞行时机翼获得升力

C. 足球在草坪上滚动得越来越慢 D. 带电的玻璃棒能吸引轻小物体

(3)某品牌的无叶电风扇在实际电功率相同时，它的出风量与出风口面积有关，相关

数据如下表所示．利用表中数据在图乙坐标系中作出电扇出风量与出风口面积的图像．

出风口面积/dm2 出风量/L·s－1

8 450 12 550 16 590 20 600

(4)下图是小明设计的圆环空腔横截面示意图，其中设计合理的是________．

(5)在相同时间内，电扇出风口输出的能量比细缝口输出能量要大，这是因为__________________________．

51、空气加湿器

空气加湿器工作时可以使空气湿润，改变空气的湿度．如题图甲是一种常见的家用空气加湿器，它能将水“雾化”成1～5 μm的超微粒子，并利用风扇吹散到空气中，这就是我们看到的图中加湿器上方的“白汽”．

加湿器中的关键部件是压电陶瓷换能器，如题图乙所示，题图丙是其主视图．它是由压电陶瓷、金属电极和引线组成，外部电压通过引线和电极加到压电陶瓷上．在电压驱动下压电陶瓷产生1.5～2 MHz高频机械振动，在水中产生相同频率的声波，将水直接雾化．

压电陶瓷具有压电效应和逆压电效应．在外力作用发生形变时，在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷．当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应．相反，当在其电极上加上一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失，这种现象称为逆压电效应．

(1)空气加湿器将水雾化成超微粒子需要能量，说明水分子间存在________(选填“间隙”、“引力”或“斥力”)，水雾化成“白汽”的过程________(选填“是”或“不是”)汽化现象．

(2)“白汽”最终在空气中“消失”，在其“消失”过程中________(选填“吸收”或“放出”)热量． (3)压电陶瓷换能器振动产生的声波是________(选填“超声波”或“次声波”)．

(4)压电陶瓷换能器是利用压电陶瓷的________效应(选填“压电”或“逆压电”)；压电陶瓷换能器是将电能转化成________能．

52、太阳能空间站

为了满足人们对能源不断增长的需要，科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能，这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上，其工作过程如图所示：在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站．已知太阳能收集板长10 km、宽5 km，太阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4×103 W，太阳能电池的光电转化效率为10%，微波的频率为2.5×109 Hz，空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%.

(1)太阳能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的________(选填“核聚变”或“核裂变”)．

(2)微波是电磁波中的一种，它在空气中的传播速度约为________km/s，微波的频率越高，其波长就越________；微波在生活中的应用____________(列举一例)．

(3)空间太阳能电站工作时，地面接收站的接收功率是________W.

53、闯红灯违章抓拍系统工作原理

如图甲所示，是马路路口的闯红灯系统，图乙是该系统的简化示意图，该系统实际上是一个电磁继电器．控制电路中的光控开关实际上是一个光敏电阻，它在感受到交通信号灯发出的红色光而自动闭合；埋藏在路口停车线前面路面下的电子脉冲感应开关中的感应线圈能感应到路面上汽车通过时发出的电子脉冲，从而使得电子脉冲感应开关自动闭合．当红灯亮起，汽车越过了停车线而闯红灯时，受控电路接通，摄像头对违规车辆进行摄像或拍照．

第22题图

(1)请根据短文描述，用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求电流从A端流入．

(2)电磁继电器实际上是用电磁铁控制电路的一种 ________(选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”)，电磁继电器中的衔铁 ________(选填“可以”或“不可以”)用铜质材料代替．

(3)当图乙中控制电路接通时，电路中电磁铁的上端为________极，此时若对调电源正、负极，则________(选填“会”或“不

会”)影响摄像系统工作．

54、日本福岛第一核电站引发核危机

北京时间2011年3月11日13时46分，日本本州岛仙台港附近发生了9.0级地震，地震引发的海啸造成福岛第一核电站冷却系统失灵，第1、2、3、4号反应堆相继发生爆炸，导致放射性物质泄漏，从而引发核危机．

核电站的核心设备是核反

应堆，核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，下图是核电站的原理图．核反应堆重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温高压蒸汽，推动蒸汽轮机带动发电机发电．

回答问题：

（1）核反应堆是通过可控__________反应释放核能的设备．

（2）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染．核污染的主要是因为核燃料或核废料具有____________．

（3）根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量的转化流程图：

（4）仔细观察核电站的原理图．在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和__________．

核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有_______________，核电站一般建在海边．

55、用磁悬浮点燃二极管

周老师向同学展示了一个有趣的实验：他用线圈连接几个发光二极管，把它们置于一块轻质铝盘上，

再把这个装置放在电磁炉上，电磁炉通电后铝盘突然悬浮起来，二极管同时发光（如图），看到同学们迷惑不解的样子，周老师解释说：“第一，电磁炉通电后能在周围产生变化的磁场，磁感线穿过铝盘在铝盘上产生漩涡电流，涡旋电流反过来又产生磁场，所以装置能悬浮．第二，磁感线穿过连接二极管的线圈，线圈中产生电流使二极管发光．”

其实除了闭合导体的一部分在磁场中做___________磁感线运动会产生感应电流外，导体所处得磁场强弱发生变化同样可以产生感应电流，周老师的实验利用的就是这个原理．

根据以上材料回答下列问题：

（1）短文中的空白位置填__________，这是___________现象．

（2）铝盘能悬浮在电磁炉上，说明铝盘产生的磁场与电磁炉产生的磁场相互______________；

（3）同学们观察发现，二极管在发光时一闪一灭，而二极管具有单向导电性，由此可以判断线圈上产生的是___________（填“交流电”或“直流电”）．

（4）当装置悬浮在电磁炉上时，它受到的_________力和__________力是一对平衡力

56、电烫斗

如图1为生活中常用的电熨斗，图2是电熨斗结构图．电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关，双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著．常温时，双金属片端点的触点与弹性钢片上的触点相接触．当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定的温度时，双金属片顶端的触点与弹性钢片上的触点分离，电路断开．电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，双金属片和弹性钢片上的触点随之上下移动．双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同．由于衣服的质料不同，熨烫时所需要的温度也各不相同．一般来说，棉织品比化纤衣服耐高温

（1）电熨斗主要是利用了电流的_______（选填“热”“磁”）效应进行工作的；为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应选图

1中的________（填“A”“B”）．

（2）如图3中，两种双金属片中符合电熨斗安装要求的是_______（选填“C”或“D”）． （3）电熨斗通电工作时，若突然断开电源，两触点__________（选填“会”“不会”）断开． （4）将调温旋钮上的升降螺丝下调时，弹性钢片的弹性势能_________．

A．增大 B．减小 C．不变 D．以上都有可能

（5）熨烫完棉织品衣服再熨烫化纤衣服，调温旋钮上的升降螺丝__________（选填“向上”“向下”“不”）调．

57、热动式漏电保护器

家庭电路中的线路老化、破损或者用电器

进水，都会产生漏电，漏电电流如果通过人体，就有可能引起伤害事故，甚至危及生命，为了防止伤害事故的发生，家庭电路中通常要安装漏电保护器．漏电保护器有多种类型和规格，其中热动式漏电保护器是最简单的一种，其构造如图所示，推动复位手柄，脱钩器将手柄锁定在合闸位置，若电路中电流小于或等于额定电流，则漏电保护器不会动作，当电路过载或短路时，通过漏电保护器的就会超过额定电流，此时双金属片发热向右弯曲（如图中虚线所示），带动脱钩器工作，于是复位手柄在弹簧拉力作用下跳向断开位置，触点分开，从而断开电源．热动式漏电保护器只适用于漏电保护，对于需要瞬时断电的短路情况，必须采用电子式或电磁式漏电保护器． （1）热动式漏电保护器的原理___________；

（2）热动式漏电保护器在电路的作用相当于一个_________；

（3）脱钩器将手柄锁定在合闸位置时弹簧_________（有/没有）弹性势能；

（4）双金属片是由长和宽相同的锰镍铜合金片和镍铁合金片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时锰镍铜片膨胀得比镍铁片大，则符合安装要求的双金属片是___________．

58、气候与热污染

夏季的海边，海风轻拂，昼夜温差小，气候宜人．而沙漠的夏季，白天气温可达60℃，夜晚能降到10℃．这是因为水的比热容比沙石的大，水和沙石上升相同的温度，水能吸收更多的热量．因而，在同样受热的情况下，水的温度变化比沙石小得多，水起到了很好的调节气温的作用．气温不仅受自然环境的影响，还受人造环境的影响．城市的工业、交通和生活，每天都消耗大量燃料．燃料燃烧产生的内能，只有一部分做了有用功，大部分散失在周围空间，成为环境热源．电力、冶金、石油、化工、造纸等行业，它们通过冷却水和烟筒向环境散热，造成工业热污染；汽车、空调、冰箱等现代化家庭设备工作时，都向环境散发热量；城市里过多的人口散发的热量也很可观大城市散发的热量可以达到所接收的太阳能的2/5，从而使城市的温度升高，这就是常说的热岛效应…

（1）在同样受热情况下，沙子的升温__________，水的升温____________．（选填“快”与“慢”）

（2）在升高的温度相同时，沙子吸收的热量_________，水吸收的热量___________．（选填“多”与“少”） （3）如何减少环境的热污染，请你提出一条合理化建议：答：________________________________．

59、PTC材料

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的．

PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛．

（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，图甲为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为_____℃．

（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻__________，功率_________，使其温度________（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节．因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能． （3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响．请帮他将图乙所示的电路连接完整．

（4）你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可） 答：_________________________________________________________________________

60、京广高铁客运专线

京广高铁客运专线2012年底全线贯通，它北起北京，南到广州，全程2294公里．开通时动车有八节车厢，共可载客1000人左右，京广之间的运行时间8小时之内，从此，老广进京时间将比之前的京广铁路节省约50%．

动车采用流线型、轻量化设计，铝合金车体比目前碳钢材料火车的质量减轻了百分之五十多．与传统列车不同，它的车厢也带动力，其牵引功率可达8800kW，动车设计时速350km/h，试车最高时速394.2km/h，其车窗选用特殊的减速玻璃，利用光的折射原理，使乘客误以为窗外的风景移动不是太快，因而不会感到晕车．动车进站时，关闭发动机，利用“再生制动”技术，将车速从350km/h降到90km/h，再实施机械刹车，使动车减速并停止．与普通铁路的钢轨每隔一段有一个接头、中间留有缝隙相比，京广客运专线采用的是无砟轨道技术．其轨枕由混凝土浇灌而成，路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上，钢轨焊接，用手几乎摸不出焊点．采用这种无缝钢轨，“咣当”声消失了，减小了噪声．为了确保行车安全，列车上的监控系统，通过对高速运转的车轮的热辐射产生的一种不可见光进行检测，实现对车轮温度的实时监控． （1）车内乘客看到窗外风景向后移动是____________以为参照物的．乘客坐在车内，不会因窗外的风景移动太快而感到晕车，是由于动车的车窗选用了特殊“减速”玻璃，这种解释是_________（选填“对”，“不对”）的． （2）动车采用子弹头流线型的目的是____________．

（3）动车的车体采用铝合金材料是利用了其___________的特点．

（4）高速列车进站时的速度要比普通列车大一些，为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生，站台上的安全线与列车的距

离也要更大些．这是因为高速列车进站时车体附近空气流动速度更大，气压更_______（选填“大”或“小”）．

61、堵车了可以飞过去！

飞行汽车并不是只存在于科幻电影中的异想天开，人们正在把它变成现实．据外媒报道，

荷兰公司PAL-V旗下开发的飞行汽车--Liberty（如图）正在销售中．

荷兰公司PAL-V介绍，在陆地行驶模式下，Liberty飞行汽车呈三轮车形态，其螺旋桨会紧固在车顶．如果想起飞，只需放开螺旋桨和尾桨，Liberty 就能变身旋翼飞机．而Liberty的整个变形过程需要10分钟左右，其陆地行驶速度最高可达160km/h，而飞行速度则可达180km/h．

在陆地行驶模式下，一箱油够Liberty跑1315km，但在飞行模式下续航则会下降到500km左右；为了最大限度地提升续航能力，这辆车做得非常轻，空重仅为664kg，同时其载荷也仅为两人．

（1）在空中飞行的汽车以地面为参照物是_________的；“追尾”是高速公路上经常发生的交通事故，当汽车紧急刹车时，由于汽车具有_______，无法马上停止，以致撞上前面的车．

（2）在汽车飞行的过程中机翼下方的空气流速比机翼上方的空气流速_______，压强________，从而产生向上的升力． （3）Liberty 在陆地行驶模式下，发动机的最大功率为7×104W，100km油耗7.6L；则汽车在行驶100km的过程中，发动机做的有用功为________J；发动机的机械效率为_________（保留一位小数）．（q油=5×107J/L）

62、手机信号屏蔽器

上初三的小中听去年参加高考的哥哥说，现在为了防止考生在考场内使用手

机进行作弊，每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器．爱动脑筋的小中想，手机信号屏蔽器的原理是什么呢？于是，他上网查阅了相关的资料．

手机工作时是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输．手机信号屏蔽器针对手机通讯的原理，屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的．手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由于3G信号的手机上市和使用，屏蔽器也由老式的4根天线改进为现在增强型的5根天线的新式屏蔽器（如图），使它对3G手机信号也能进行屏蔽和干扰．手机信号屏蔽器在通电后，工作电源在4秒内从零上升到稳定．起动完成后，35秒内使作用范围内的手机被屏蔽．它的发射功率为1W±200mA，控制范围在40米左右．屏蔽器主要针对各类考场、加油站、法庭、金融、监狱、公安、军事重地等禁止使用手机的场所． 请回答下列问题：

（1）手机和基站之间联接的无线电波_________（属于/不属于）可见光；

（2）手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递_______（信息/能量）；

（3）屏蔽器的作用频率有800MHz、900MHz、2000MHz等几个不同的频率，这几个不同频率的无线电波在真空中传播速度是______（相同/不同）的；

（4）针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，小中设计了几个不同的探究方案，其中可行的是________； A．用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话C．在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机 B．用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机D．在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话

（5）由于3G、4G信号的手机出现，手机信号屏蔽器必须更新为增强型的．所谓增强型，是指增大了屏蔽器的___________． A．额定功率 B．额定电压 C．作用频率 D．电磁波速度．

63、太阳能路灯

太阳能路灯图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙工作时能量流程图如图丙

LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2-4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如下表：

电压/V 1 1.5 2.0 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5 3.6 3.7 电流/mA 0 0 0 5 10 60 160 380 690 900 1250 （1）太阳能电池板将太阳能转化为_____能．

（2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管_______（串联/并联）才能安全使用．

（3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与

________（a/b）触点接触．

（4）请在图中作出电流与电压的关系图象

（5）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了_________W．

64、长征五号

2016年11月3日，伴随着一声长啸，我国新一代大型运载火箭长征五号腾空而起，燃料燃烧产生的巨大火焰推动火箭上升，火光映红了天空．约30分钟后，载荷组合体与火箭成功分离，进入预定轨道，长征五号首飞圆满成功．

长征五号作为我国运载火箭升级换代的里程碑工程，火箭在大直径、大结构、大推力的同时，还能保持最轻的自重．除了智能减载、优化结构外，我国科研人员还通过更换材料、优化工艺等措施在制造环节减重．例如，一开始火箭大量使用钢螺母，结构强度大、质量大．经过试验，科研人员将大量螺母替换成钛合金

材料，减轻了几百千克．

长征火箭助推器的斜头锥有着优异的气动外形，对减小空气阻力发挥了重要作用．斜头锥不仅圆润，而且还很强悍．锥头不足0.1m2的前捆绑点处，能够承受约3×106N压力．所以在发射瞬间，每个助推器需要将底部支撑点的推力最高效地传送到头锥内侧的那个前捆绑点上，带动火箭起飞．

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）火箭升空时是将内能转化为_________能．

（2）用钛合金替代钢螺母是因为钛合金的密度比钢的密度______．（选填“大”或“小”） （3）头锥处受到的压强约为____________Pa．

65、二十四节气

2016年11月30日，批准中国申报的“二十四节气”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录．节气是反应天气气候和物候变化、掌握农事节气的工具．二十四节气是根据太阳在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的．视太阳从春分点出发，每前进15度为一个节气：运行一周又回到春分点，为一回归年，合360度，因此分为24个节气．

那节气在古代是如何确定的呢？据记载，三千年前，西周丞相周公旦在河南登封县设置过一种以测定日影长度来确定时间的仪器，称为圭表．这为世界上最早的计时器．经过长期的观测，中国古人不仅知道一天中表影在正午时最短，而且还知道一年内夏至日的正午，太阳正当头，表影最短；冬至日的正午，太阳斜射，表影最长．于是，人们就以连续两次夏

至日或冬至日正午时的表影长度来确定一年的长度．例如，连续两次测得表影的最长值，这两次最长值之间相隔的天数，就是一年的时间长度．难怪我国古人早就知道一年约有365天了．

随着不断的观察、分析和总结，节气的划分逐渐丰富和科学，到了距今2000多年的秦汉时期，已经形成了完整的二十四节气的概念．二十四节气可以根据“节气歌”：“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连．秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒．”进行记忆．

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）二十四节气是根据________来划分的．

（2）圭表的影子是_________现象．（选填“光沿直线传播”或“光的反射”）

（3）霜降是指温度降至零摄氏度以下水蒸气遇冷凝结变为霜，这种物态变化是________．

66、铁磁性材料的磁化与退磁

铁磁性物质的结构与其他物质有所不同，它们本身就是由很多已经磁化的小区域组成的，这些磁化的小区域叫做“磁畴”．磁化前，各个磁畴的磁化方向不同，杂乱无章的混在一起，各个磁畴的作用在宏观上互相抵消，物体对外不显磁性．磁化过程中，由于外磁场的影响，磁畴的磁化方向有规律的排列起来，使得磁场大大加强．

有些铁磁性材料在外磁场撤去以后，磁畴的方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁，这样的材料叫做硬磁性材料．有的铁磁性材料，外磁场撤去以后，磁畴的磁化方向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁，这样的材料叫做软磁性材料．永磁体要有很强的剩磁，所以要用硬磁性材料制造．电磁铁要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造．

高温下，磁性材料的磁畴会被破坏；在受到剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，这些情况下材料都会产生退磁现象． 请回答下列问题：

（1）磁化过程中，由于外磁场影响，铁磁性物质内磁畴的磁化方向有规律的排列起来，使得磁场__________． （2）电铃中的电磁铁是用______材料制造的．

（3）为了保护磁卡上的信息，你认为应该怎样做？答：_____________________________________________．

67、中国完成天宫二号和神舟十一号载人飞行任务

2016年9月15日，中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F运载火箭将首个空间实验室天宫二号发射升空，如图1所示，标志着继长征七号运载火箭首飞成功后，中国载人航天工程空间实验室任务第二次飞行任务正式拉开帷幕．10月17日7时30分，长征二号F运载火箭托举着神舟十一号载人飞船从酒泉卫星发射中心成功起飞．10月19日，神舟十一号与天宫二号成功实现交会对接，形成一个组合体，如图2所示，航天员景海鹏和陈冬入驻“天宫”，开始了为期30天的中期太空驻留生活，如图3所示．在这30天中，组合体以7.9km/s的速度绕地球飞行，绕地球一周的运行时间约为90分钟，到11月18日，随着天宫二号一起绕地球飞行了大约500圈的神舟十一号载人飞船与天宫二号分离，开始返回，再返回过程中开始几分钟后，由于返回舱与大气摩擦升温到2000℃以上，使周围气体和被烧蚀的防热材料均发生电离，在返回舱周围形成一层高温等离子体电离层，返回舱与外界失去联系进入“黑障区”．不久，随着速度的降低，返回舱的信号再次出现，到14时07分许，返回舱在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，航天员景海鹏、陈冬出舱后状态良好．天宫二号和神舟十一号载人飞行任务取得圆满成功．

110KV 220KV 330KV 回答下列问题： ______的．（填“运动”或“静止”）

（2）电磁波信号_______通过高温等离子电离层．（填“能”或“不能”）

1.5 3 4 5 7.0 7.5 8.5 14 4.0 5.0 6.0 8.5 500KV （1）天宫二号与神舟十一号组合体在以7.9km/s的速度绕地球运行的30天里，以天宫二号为参照物，神舟十一号飞船是②通电的高压交流线会在周围产生低频的变化电场和磁场，暴露在这个电场和磁场中的导体会感应出电压．但因为架空高压线

有一定高度，人体作为一个导体，长度有限，实际感应出的电压等级往往很低，在人体能承受的安全范围内．

③手机在使用的时候会向外发送无线电波．手机信号使用的无线电波频率为1GHz、2GHz左右，而高压电线产生的电场和磁场

（3）在地面上，我们每天（24小时）能够看到一次日出，在天宫二号空间实验室里的航天员景海鹏和陈冬每天（24小时）

的频率是50～60Hz，两者相距很大，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力．

可以看到日出的次数为_________（选填选项前的字母） A．1次 B．2次 C．8次 D．16次．

④一般来说，电磁波的频率越高，电离作用就越强．频率很高的宇宙射线（1020Hz左右或更高）对空气有很强的电离作用，1015Hz左右的太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧．相比之下，手机无线电波的频率（1GHz～2GHz）太低了，在电离空气方面，它连个打酱油的都算不上．

1）根据文中资料，请你判断_________ A．猜测1正确 B．猜测2正确

C．猜测都正确 D．手机爆炸与高压电线无关

（2）安全用电的原则是，不______低压带电体，不_________高压带电体．

（3）对于比较长、比较大的金属导体，如图2所示，在经过图2高压电线下时会感应出较大电压而带电，请你想出比较可行的办法避免人触电_______________．

69、过冷水

68、高压电线下打手机安全吗

青岛某建筑工地的一名男子在高压线下接电话时手机突然爆炸，造成身体烧伤面积达70%．事后工友们猜测是因为靠近高压电线接电话导致了惨剧的发生．这条消息引发人们的猜想： 猜测1：可能是拿着手机的时候，靠高压线太近，导致触电． 猜测2：可能是手机的电磁波，让人头顶的空气产生电离能 力，给高压电建了个“绿色通道”，导致触电． 阅读完下面的资料，你就能判断上面的猜想是否正确了．

①我国《电力安全工作规程》给出了操作人员与通电高压交流线路的安全距离，高压架空线路规范《110KV-500KV高压架空线路设计技术规程》则对国内高压线路架设的实际距离做出了限值要求．详见下表：

居民区导线对地最小距离 高压线电压等级

安全距离（米） （米） 最小水平距离（米） 边导线与建筑物之间的有一定的尺度，都要占据一定的空间．

我们生活的地球是太阳系这个大家庭里一颗相对很小的行星．太阳系除了包括太阳这颗唯一的恒星外，至今已发现还有八大行星、66颗卫星、2000多颗有正式命名或编号的小行星，以及数量可观的彗星和流星．

过冷水是指达到或低于冰点时却没有凝固成冰的水．水凝固成冰的一个必要条件是：必须有凝结核．当温度低到冰点之下时，如果水太过纯净，水中没有一个结晶核来结晶，那么即使在0℃之下也不会结冰，还保持着液态．凝结核可以是微小的冰晶，可以是水中的悬浮物，可以是器皿的壁．当过冷水中具备凝结核时，例如投入少许固体，或摇晃液体，都能让水迅速凝固，温度回升到凝固点．当天空中的飞机穿过有过冷水的云层时，云中的过冷水遇到飞机，会马上结成冰，飞机就容易发生坠机事故．

（1）水在0℃以下不结冰是因为水中缺少_________； （2）不仅有过冷水，还有过热水，过热水是指___________；

（3）动画片海尔兄弟之《冰川危机》中有个片段是：一个池塘里的水在零下的温度仍未结冰，如果你是编剧，你准备让海尔兄弟怎么做就可以使湖水冻起来_____________．

70、物质的结构和尺度

宇宙万物，从浩瀚星空到我们生活的地球，从莽莽大山到滔滔江河，从高大的建筑物到构成物质的微小的分子、原子，都

在太阳系所处的银河系中，有非常多像太阳这样的恒星．除太阳以外，距地球最近的恒星是半人马座的比邻星，它与地球C．太阳系、地球、电子、原子 D．银河系、太阳、原子、原子核． 之间的距离约是40万亿km，光从比邻星出发大约需要4.2年才能到达地球．

在浩瀚的宇宙中，还有许多像银河系这样的星系．其中仙女座河外星系是离银河系比较近的一个星系．从仙女座发出的光需要200万年才能到达地球，也就是说，我们在夜空中所见到的仙女座已是200万年以前的仙女座了．

从古至今，人类从未停止对看不见的微观世界的探索，不懈的追寻构成整个世界的最小粒子正是这种探索的集中体现．在中国科技馆“物质之妙”展区，通过图22甲、乙所示的展品能够使我们了解一些人类探索微观粒子的历程．

71、探索微观世界

世上万物都是由分子、原子等组成的，科学家们探索微观世界的历程是从电子的发现开始的．

1897 年，英国科学家汤姆孙通过阴极射线实验找到一种比氢原子还要小得多的带负电的粒子，推断这种带负电的微小粒子是组成各种物质的原子中的一种粒子，人们后来把它叫作电子．电子的发现打破了自古以来认为的原子是不可再分的物质观，开启了人类探索原子世界的大门，汤姆孙也因此获得了1906 年诺贝尔物理学奖．汤姆孙发现电子，在客观上是由于高真空技术的发展，在主观上与他敢于突破传统观念、勇于承认原子的可分性有重大关系．人们从电子发现的历史认识到：发现的最大困难之一，在于摆脱一些传统观念．

电子带负电，而原子是不显电性的，因此那另外一些物质一定带有正电荷．那么，原子中带正电荷的那些物质是怎样的呢？在汤姆孙发现电子之后，对于原子中正、负电荷如何分布的问题，科学界出现了许多见解，其中比较引人注意的是汤姆孙本人提出的一种原子模型．他认为原子中的正电荷均匀分布在整个原子内，而电子则嵌在其中，这就是著名的“枣糕模型”．1909年卢瑟福和他的学生用α粒子轰击金箔时观察到了散射现象，但用汤姆孙的原子模型无法解释，1911年卢瑟福根据α粒子散射实验

提出了原子的核式结构模型，认为在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子

图甲的展品中，当同学按动启动按钮，然后旋转磁铁转盘，我们会发现管中的射线（绿色的光）并观察到射线（绿色的光）

核里，带负电的电子在核外空间运动．

的路径随着磁铁转盘而发生变化．早在1897年，汤姆生就根据阴极射线在电场和磁场作用下的轨迹确定出阴极射线中的粒子带

1919 年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了带正电的质子．1932 年，卢瑟福的学生查德威克发现了不带电的中子．由此确

负电，并测出其荷质比，为人类认识微观世界迈出了坚实的一步．

定了原子核就是由质子和中子组成的．

图乙的展品中，圆形展台的正前方是一个接收屏，后面是一个玻璃罩，玻璃罩里边放置了一个金箔片，再往后是一个模拟

那么质子、中子这些粒子是否也具有复杂的内部结构呢？1964 年，美国物理学家盖尔曼提出了夸克模型，认为质子、中子

产生α粒子射线的装置．按动按钮，模拟装置会发出射线，沿着圆形轨道移动接收屏，同学们可以看到接收屏在射线的正前方时

等是由夸克组成的．夸克是否还可以再分？科学家们对物质微观结构的研究并没有停止．

屏中的光点较多，逐步移动接收屏发现屏中的光点变少，也就是接收的α粒子的数量变少．这个实验模拟了卢瑟福的金箔实验，

根据上述材料，回答下列问题：

又称α粒子散射实验．

卢瑟福的金箔实验结果表明绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少（1）从原子到夸克，各种微观粒子按照空间尺度从大到小排列为原子、原子核、________、夸克． 数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，这就是α粒子的散射现象．根据α粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为10-15m～10-14m，原子直径大约是10-10m，所以原子核的直径大约是原子直径的万分之一，原子核的体积只相当于原子体积的万亿分之一． 请根据上述材料，回答下列问题：

（1）宇宙万物无论大小，都有一定的尺度，都需要占据一定的___________．

（2）转动图甲中操作台上的磁铁，射线的方向__________（选填“会”或“不会”）跟随磁铁的转动方向而改变． （3）汤姆生通过阴极射线实验发现了____________ A．电子 B．原子 C．原子核 D．质子

（4）（多选）卢瑟福α粒子散射实验证明原子内部_______________

A．电子绕原子核运动 B．平均分布正电荷 C．大部分是空的 D．原子核极小 （5）下列各项排列中，按照尺度的数量级由大到小排列的是_______________ A．银河系、地球、原子、分子 B．太阳系、银河系、原子、原子核

（2）下列说法中正确的是______．（至少有一个选项正确、多选）

A．科学家们研究微观世界通常是根据观察到的现象，提出一种模型的猜想，收集证据证实猜想，从而弄清物质的内部结构 B．电子的发现说明原子核可再分，电子所带负电荷数与质子所带正电荷数相等，物体对外不显电性 C．原子核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验 D．汤姆孙发现质子，从而揭示了原子是可再分的

（3）请根据文中对汤姆孙“枣糕模型”的描述，在方框内画出该原子模型的示意图．

72、火箭起飞

在中国科技馆四层B厅，有火箭发射的模型展示、

载人飞船的模型展示?还有一个小实验：向一个气球中吹足气，然后松开气球口，气球迅速向上飞去?原来，吹入气球的气体受到气球的挤压，如图29当松开气球口时，气球内的气体被挤出，力的作用是相互的，当气球向外挤压气体时，气体也对气球施加了反方向的作用力，使气球向上运动．

水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭．水火箭包括：动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞．如图30动力舱由废弃塑料瓶制成，灌入三分之一的水，利用打气筒充入空气到达一定的压强后发射．压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用力的作用下，水火箭快速上升，能在空中飞行一段距离，达到一定高度，在空中打开降落伞徐徐降落．用橡皮塞紧的瓶子，形成一个密闭的空间．发射前，把气体打入密闭的容器内，使得容器内空气的气压增大，当瓶内压强大到一定程度，瓶内水对橡皮塞向外推力大于橡皮塞和瓶口接合处的摩擦力时，橡皮塞与瓶口脱离，水箭（塑料瓶）中的水向后喷出，水火箭（塑料瓶）受到反作用力向前飞行．

目前真正的火箭也是利用这个原理制成的，不同之处是真正的火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气，燃气从火箭中喷出时产生强大的推动力使火箭升空． 请根据上述材料，回答下列问题：（选填选项前的字母） （1）气球向上飞去的原因是____

A．力的作用是相互的 B．二力平衡 C．杠杆平衡原理

（2）水火箭加速向前飞行的过程中，水火箭受到向前的推力，推力的施力物体是_____ A．橡皮塞 B．水 C．塑料瓶

（3）文中描述“火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气”，该描述中能量转化的过程是______

A．内能转化为机械能 B．化学能转化为内能 C．化学能转化为机械能．

73、手 机

1876 年贝尔发明了电话，至今已有一百多年的历史，在这一百多年里，随着科学技术的发展，电话由“固定”到“移动”，由只能相互讲话到“可视”，由单一功能到现在的“智能手机”，电话发生了若干次飞跃性变化．由于人民生活水平的不断提高，昔日还是富贵象征的“大哥大”，现如今已是普通的通讯工具而已．仔细观察分析手机，会发现手机的设计、使用方面涉及到许多初中物理知识，现归纳如下：

手机的工作原理：手机既是发射装置，又是接收装置．发射过程：声音经话筒→音频模拟电信号→功率放大→CPU→数字信号→调制、功放→天线发射电磁波．接收过程：电磁波→天线（藕合、滤波）→GSM/PCS 滤波→中频解调→CPU→音频功放→话筒输出声音．手机的体积很小，发射功率不大，天线也很简单，灵敏度不高，因此一部手机与另一部手机的电磁波传递，要靠很多较大的固定电台→“基站”来完成，移动通讯的“基站”建在高大建筑物的顶部．

光学方面：（1）手机的彩屏与液晶电视的屏幕相同，都应用了与“光的三原色”有关的知识．（2）触摸屏原理：触摸屏分红外线式、电容式、电阻技术式等多种，以红外线式为例：显示屏内层涂有“光点距架框”，“光点距架框”四边排列了红外线发射管和红外线接收管，在屏幕表面形成了一个红外线网，手触摸屏幕时，手指档住了经过该点的横竖两条红外线，CPU据此计算出触点位置，发出相应指令，其实质是利用“光能够传递信息”的原理．（3）当手机光屏向着太阳光时，会看不清屏幕上的信息，这是太阳光在光屏表面发生了镜面反射．（4）手机的照相功能，应用了凸透镜成像原理：当物距（u）大于二倍焦距（f）时，物体经凸透镜成一个，倒立的、缩小的实像．

力学方面：手机后壳或手机套，往往有网纹或绒布纹，是为了增大摩擦力，防止手机滑落；开机、音量等按钮，按下后靠弹性材料的弹力复位．电学方面：手机充电时，电能转化为化学能，拨打手机时，电能转化为光、声等其他形式的能量．手机是利用电磁波（数字信号）来传递信息的． 请回答下列问题：

（1）手机触摸屏原理有红外线式、_______、电阻技术式等多种； （2）手机充电时，电能转化为_______能；

（3）手机后壳或手机套，往往有网纹或绒布纹，是通过增大__________从而增大摩擦力，防止手机滑落． A．接触面的粗糙程度 B．压力．

74、新型材料

如图所示是科技馆内展示的新型材料：纳米材料、复合材料

和双向记忆合金．

纳米材料是指由颗粒尺寸在 1--100nm 之间的超微颗粒组成的材料．纳米是一个极小的长度单位，当材料颗粒小至纳米级别时，会赋予该材料很多特有的性质，是普通材料无法比拟的．

复合材料是两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料．从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成，也是复合材料．由于复合材料的重量轻、强度高、加工成型快、耐腐蚀性能好等特点，不仅广泛应用于汽车、健身器材、建筑、家居等方面．随着现代科技的发展，复合材料在航空工业上也起到十分重要的作用．

用酒精灯给双金属片加热，双金属片发生弯曲，原来这个受热弯曲的金属片是由两种不同的金属贴合而成的，各种金属都有热胀冷缩的特性，而不同的金属随着温度变化热胀冷缩的程度不同，金属片于是就会发生弯曲．例如铁片和铜片组

成的双金属片，铜片的膨胀系数比铁片大，温度高时，膨胀得比铁片多，就会弯曲．双金属片的这种性质在生活中有很多应用．

（1）纳米材料是指由颗粒尺寸在_________之间的超微颗粒组成的材料；

（2）复合材料广泛应用于汽车、健身器材、建筑、家居等方面，主要因为复合材料________的特点； （3）给双金属片加热双金属片发生弯曲，这主要是利用了__________的特性

75、共享单车

目前，全球最大的智能共享单车平台摩拜单车再出“黑科技”，携手百度云升级打造摩拜单车智能推荐停车点，通过精确定位算法迅速准确地定位单车停放位置及状态，进一步提升摩拜对车辆的管控能力，让用户更方便快捷有序取放车辆，引导“文明停车、绿色出行”的风尚．

据悉，目前摩拜单车的首块智能MPL已经落户在北京百度大厦的园区周边．并且对于智能推荐停车点的投入使用也正在甄选地点．

摩拜方面介绍称，智能推荐停车点是当单车停入停车区域后，智能系统能迅速感知到单车停入，立即采集相关数据，并将数据上传至百度云的物联网平台，通过精确算法迅速准确地定位单车．同时，通过多种物联网功能对智能停车系统中各个设备进行在线管理．

在未来，摩拜单车将在全国范围内与更多城市规划部门、社区、企业合作伙伴共同建设智能推荐停车点，并对合规停放的用户进行奖励，让这个“黑科技”小橙车做到引导“文明停车、绿色出行”的同时还要推动智能共享单车的健康有序、可持续发展．

自上线以来摩拜就以产品充满科技化、人性化的设计得到大家的喜爱，除了最新的智能推荐停车点外，摩拜车内也有多项“黑科技”深受用户好评．

最具代表性的或许就是摩拜车上那把看似简单的车锁，它集合了多项“黑科技“功能，包括卫星定位、远程开锁等，锁内集成了带有独立号码的SIM卡，通过3G、4G网络，与云端保持通信能力，及时将车辆所在位置（GPS信息）和车辆当前状态（锁定状态或使用状态）报送云端，如图34所示． 另一个让人称奇的便是摩拜单车自带再生能源的“黑科技”，车子通过用户踩动单车，获得能量转化为电能，源源不断的为蓄电池充电，保证了智能锁能够持续与云端链接．而为了解决锈蚀和单车掉链子的问题，摩拜单车采用了无链条传动的“黑科技”，利用两组锥齿轮传动代替了链传动，一方面防止了链条锈蚀另一方面也排除了使用过程中掉链子的风险．

其他诸如，将轮胎改为无充气式轮胎，使得单车既耐用又不用充气；为了加强安全性，单车内部还安装了GPS，可防丢．科技为用户服务，这个全身布满“黑科技”的橙色小车不仅在产品设计上深受用户喜爱，在车辆投放数量、用户规模、覆盖密度、运营效率等主要指标上也稳居行业首位，成为国内共享单车领域公认的标杆企业． 请根据上诉材料，回答下列问题：

（1）摩拜单车锁内带有独立号码的SIM卡，3G或4G网络和云端三者是通过__________保持通信能力． （2）摩拜单车自带再生能源的黑科技，实现了机械能转化成_______． （3）摩拜单车在使用上的优点是___________

76、液压传动

液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术． 液压传动具有很多优点：体积小，质量轻；能在给定范围内平稳地自动调节牵引速度并可实现无极调速；元件相对运动表面间能自由润滑，磨损小，使用寿命长；自动化程度高，并且系统元件实现了标准化、系列化和通用化，更便于设计、制造和使用．但液压传动也具有元件制造精度较高，维护要求和维护成本较高，能量转换中转化率相对较低等缺点．目前，液压传动应用领域非常广泛，如行走机械中的汽车和工程机械；钢铁工业用的冶金机械，提升装置等；军事工业用的飞机起落架的收敛装置和火炮操纵装置、船舶减摇装置等．

图为液压千斤顶的工作原理图，提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端单向阀门打开，通过吸油管从油箱中吸油．用力压下手柄，右侧单向阀打开，下腔的油液经管道输入举升油缸的下腔，迫使大活塞向上移动，顶起重物．不断地往复扳动手柄，就能不断地把油压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起．这就是液压千斤顶的工作原理．

液压传动用有压力的油液作为传递动力的工作介质，传递过程中通过阀门等调节装置．整个过程中用力压下手柄的过程中，必须有两次能量转换：提起小手柄使小活塞向上移动的过程中，通过这个动力装置吸油，将机械能转化为液压能；用力压下手柄的过程中，通过执行装置将油吸入举升油缸，将液压能转化为机械能，将重物顶起．因此，液压传递就是不同能量的转换过程． 请上诉材料，回答下列问题：

（1）液压传动具有体积小、重力轻；磨损小，使用寿命长等优点．但也存在一些缺点，如：能量转换中转化率相对________． （2）液压传动是通过动力装置将机械能转化为液压能；具有液压能的油液再将液压能转化为__________． （3）液压千斤顶的手柄是一个_________杠杆．

77、风力发电

6月5日是世界环境日，低碳排放，保护地球是当今世界的主题，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．

对风能、太阳能和水能的开发和利用，可以减少大量化石能源的生产和消费所导致的生态破坏与严重环境污染．为实现减排目标，我国大力推广风力、水力发电．如图甲是我国某地区风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成．风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度大的复合材料制成．叶片形状像飞机的机翼，由于叶片两面空气流速不同产生压强差而使风叶受力旋转．风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，实现机械能转化为电能．

（1）风能、太阳能和水能都属于_________再生能源． （2）风机叶片通常用_________、硬度大的复合材料制成．

（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机是利用________原理发电的．

（4）若风机叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向________（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转

78、超导磁悬浮列车

在中国科技馆“挑战与未来”A厅有一个展品--超导磁悬浮列车，如图1所示．当工作人员给装置通电时，超导磁悬浮列车处于悬浮状态．超导磁悬浮列车的轨道由一组永久磁铁材料构成，车体内放置了一组超导体和一个液氮储藏箱．在行驶过程中，车内超导体通过液态氮降温从正常态转为超导状态，电阻降为零，可以通过很大的电流产生产生极强的磁场而导体中不会产生热量损失．当车体内的导体与轨道磁铁间产生的排斥力大于车重力时，列车就会悬浮起来，这时只要沿轨道方向给车体一个很小的推力，列车就将沿轨道方向运动．图2为超导磁悬浮列车的原理图．目前的磁悬浮列车有利用同性磁极相排斥的电力悬浮系统和利用异性磁极相吸引的电磁悬浮系统两种，超导磁悬浮属于电力悬浮系统．另一种电磁悬浮系统的原理如图3所示，它是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设反作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10-15毫米的间隙，并使导轨和钢板之间的磁力与车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行．我国上海磁悬浮列车属于电磁悬浮系统如图4所示，专线西起上海轨道交通2号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长29.863公里．是中德合作开发的世界第一条磁悬浮商运线．于2003年1月4日正式开始商业运营，单线运行全程只需8分钟．设计运行时速为430km/h，转弯处半径达8000米，肉眼观察几乎是一条直线，是世界第一条商业运营的高架磁悬浮专线．

请根据上述材料回答下列问题：

（1）超导磁悬浮列车中的超导体在低温液氮中转为超导状态时电阻变为_______． （2）超导磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的_______效应工作的．

（3）上海磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为________．

A．异名磁极相互吸引 B．同名磁极相互吸引 C．异名磁极相互排斥 D．同名磁极相互排斥．

79、磁悬浮列车——人类理想的交通工具

磁悬浮列车是运用磁铁的性质，使列车完全脱离轨道而悬浮行驶的“无轮”列车，时速高达几百公里．磁悬浮列车稳定性高，维修简便，能源消耗低，噪音小，当磁悬浮列车时速达300公里以上时，噪声还只有65分贝，比汽车驶过时的声音还小，是一种名副其实的绿色交通工具．

我国和一些欧美国家正在研究开发新型磁悬浮列车．如图所示是我国2002年在上海下线营运的磁悬浮列车．

1987年，日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车，最高时速为420公里．车上装备的超导体电磁铁与地面槽形导轨上的线圈相互作用，使车体上槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力使车体一边悬浮一边前进．

目前，美国正在研制地下真空磁悬浮超音速列车．这项计划要求首先在地下挖出隧道，铺设管道，然后抽出管道中的空气，让超导磁悬浮列车在接近真空状态下行驶．这种神奇的“行星列车”若以设计的最高时速横穿美国大陆行驶7500公里的距离，只需20分钟时间，而喷气式客机则需5小时．

展望未来，随着现代高科技的发展，高速、平稳、安全、无污染的磁悬浮列车，将成为21世纪人类理想的交通工具． 阅读上面的资料，完成下面的问题：

（1）让磁悬浮列车悬浮，是利用了磁铁的_______________的性质．

（2）磁悬浮列车要用到电磁铁，这是因为电磁铁与永磁体相比较，电磁铁具有 电磁铁能控制磁性的有无、强弱、极性的优点．电磁铁的线圈一般用超导体材料（电阻小到可以忽略）绕制，原因是：________________________________________________________．

（3）超导体的应用具有十分诱人的前景，假如科学家已研制出室温下的超导体，你认为把它用来制作下面所要求的材料中，合适的是_____．

A．家用保险丝B．白炽灯泡的灯丝 C．电炉的电阻丝 D．远距离输电中的输电导线 （4）下列关于磁悬浮列车的说法正确的是_______．

A．列车悬浮是为了大大减小列车与轨道之间的摩擦 B．让列车在真空中行驶是为了减小列车的重力 C．让列车在地下挖出的隧道中行驶的目的是减小列车的重力

D．让神奇的“行星列车”在接近真空状态下行驶是为了增大空气对列车的阻力 （5）磁悬浮列车与普通内燃机列车相比较，主要有哪些优点和缺点？ 优点：_________________________________________________________； 缺点：_________________________________________________________．

80、超导磁流体推进器

磁流体推进器（英语：MagnetohydrodynamicDrive，

MHD）是贯通海水的通道内建有一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船尾，则反作用力便会推动船舶前进．而采用超导磁体作为磁场来源，则称为超导磁流体推进器．

磁流体推进器由磁体、电极和通道三部分构成，其推进过程可以借助物理学中的“磁场对通电直导线的作用”这一现象解释． 磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁．所谓软，是指这些材料容易磁化，在磁性上表现“软”．在一般情况下，软磁铁同样也表超导电磁流体推进是把电能直接转换成流体动能，以喷射推进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具有低噪音和安全性等特点，在特殊船舶推进应用中具有重大价值．中科院从1996年开始超导磁流体推进技术的研究，研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁流体推进实验船． 请回答下列问题：

（1）磁流体推进器由_________、电极和通道三部分构成

（2）导电的海水在通道内流动时，船前进的方向如图2所示，此时海水受到向_______的电磁力．（选填“左”或“右”） （3）导电的海水在通道内流动时，获得的动能是由________能转化成的．

81、多普勒效应

关于多普勒效应的发现还有一段故事呢．1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低．他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究．他发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率．当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增加，频率变小，音调变得低沉；当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高，后来人把它称为“多普勒效应”．科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波．

声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度．多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超，即彩色多普勒超声．仪器发射一系列的超声波，经人体血管内的血液反射，因为血液流动的速度不同，反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同，用不同颜色标识出，因而彩超既具有二维超声结构图象的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息．

根据上述内容回答：

（1）交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用多普勒效应原理工作的，仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率_____．（选填“相同”或“不相同”）

（2）若声源不动，观察者向声源处运动，_______（选填“能”或“不能”）发生多普勒现象．

（3）有经验的铁路工人从听到火车鸣笛的音调越来越高，判断出火车正在_______他．（选填“靠近”或“远离”）

82、善变的软磁铁

图甲所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品，体验者推动如图乙所示的软磁铁A缓慢地向永磁铁B移动（永磁铁的右端是N极），会感觉到同性的软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大，推动越来越吃力．但是，当软磁铁继续靠近永磁铁，两者接近到一定距离时，两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力．这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性．

现出硬磁铁中的一类--永磁铁的正常属性，但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时，软磁材料的磁矩方向发生了变化，两者的斥力会突然转变为吸引力．软磁材料，易被磁化，被磁化后，磁性也容易消失，也易于通过敲打和加热退磁，它广泛用于电工设备和电子设备，如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中，以便在断电后磁性消失．

根据上述内容回答：

（1）开始体验时，体验者缓慢用力推软磁铁时，永磁铁B与软磁铁A之间相互排斥，此时，下列说法正确的是：____（选填选项前的字母）

A．永磁铁B对软磁铁A的斥力与体验者对软磁体的推力，是一对相互作用力 B．永磁铁B对软磁铁A的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是一对相互作用力 C．永磁铁B对软磁铁A的斥力与体验者对软磁体的推力，是一对平衡力 D．永磁铁B对软磁铁A的斥力与软磁体对永磁铁的斥力，是一对平衡力

（2）图中乙中，当永磁铁B和软磁铁A间相互排斥时，此时软磁铁的左端是______极；当它们接近到一定距离时，两磁铁间相互作用变为吸引时，此时软磁铁A的左端是_______极．（N/S）

（3）写出一条与硬磁铁相比，软磁铁的突出特点________．如果一个软磁铁还留有磁性，把它的磁性消除或减弱的办法是：___________．（写出一条即可）

（4）下列实例中应用的磁铁，不适合选用软磁体的是_______A．电磁继电器 B．电磁起重机 C．实验室中常用的强磁铁

电饭锅的温控开关

19世纪末，著名物理学家皮埃尔?居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失．后来，人们把这个温度叫“居里点”．磁芯温度一旦超过其居里温度，磁芯的电磁效应已无法起到作用．不同材质的磁芯所承受的居里温度不固定．如图丙所示

在电饭锅的底部中央装了一块永久磁环和一块居里点为103℃的磁性材料．当锅里的水分干了以后，食品的温度将从100℃上升．当温度到达大约103℃时，由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性_______，磁环的吸引力______（小于/大于/等于）其上的弹簧的弹力，电源开关被______．

83、监控摄像头

但是如果是一个鸡蛋，那就是另外的结论，如果从25楼抛下，就可直接致人死亡；从18楼抛下，可致人头骨碎裂．测算数据显示，假设一个1公斤重的花盆从30米高的楼上掉下来，那么这个花盆落地时产生的势能为294焦耳．

294焦耳的能量是一个什么概念呢？举个例子来说，这个花盆落地后在泥地上砸出一个5厘米深的坑，那撞击一瞬间的能量除以坑的深度等于产生的力，相当于600公斤物体的重力．理论上，这个重量足以压死任何一个人，当然还和坠物的密度、体积、接触面大小也有一定的关系，不过它的杀伤力的确惊人．

某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）

我们经常会发现城市的几乎每个交通路口

都安装有监控摄像头，它可以拍摄违章行驶或者发生交通事故时的现场照片，并把实时拍摄的图象衔接起来，变成一段流畅的图象显示；同时监控摄像头把每个成像都通过信号传输到监控主机内，监控主机与硬盘录像机是合体的，经过对信号的接受处理以后，存放在硬盘录像机内的监控主机就可以播放视频了，播放的视频就可以在大屏幕上显示出来．

监控摄像头也可以成为监控摄像机，主要有枪机、球机和半球之分，如图1所示．枪机的监视范围有限，因为它的角度不能自动旋转，如果不人为移动，录像范围是一定的，而球机和半球机是可以移动的，半球机可以旋转180度，球机则可以旋转360度．

球体编号 球体质量（kg） 10-2m） 球体半径（×球体收尾速度（m/s） 1 2 5 16 2 5 5 40 3 18 15 40 （1）摄像头的镜头相当于一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），它的工作原理与_______（选填“照相机”或“放大镜”）

（1）质量越大的物体下落时具有的重力势能越___________（选填“大”或“小”）；

相似，一辆汽车经过路口时成像会越来越小是因为车辆行驶离摄像头越来越_________（选填“远”或“近”）．

（2）硬币下落时在达到收尾速度之前，重力__________阻力（选填“大于”“小于”或“等于”）；

（2）图2记载的是某校一高中生考试时为了躲避监考的摄像头，用手表反射太阳光到摄像头，导致摄像头内部感光元件损坏，影响摄像头正常使用．请你利用所学光学知识分析感光元件损坏的原因． 答：___________________________________________________________．

84、高空坠物危害有多大

现在从高楼上坠落物体伤人事件时有发生，许多人甚至认为从摩天大楼上掉下来的硬币如果砸到人身上也会要了人的命．理由是由于重力的作用，下落的物体一直在加速，只要下落距离足够长，硬币总会达到使人致死的速度．

实际上这个结论是在不考虑空气阻力的情况下分析得出的，在通常的低速情况下，空气阻力是可以忽略不计；然而在高速运动的情况下，例如研究摩天大楼上掉下来的高速下落的硬币，空气阻力则不可忽略，他们甚至会大到成为决定最终运动状态的关键因素．

在高速情况下的空气阻力大小与速度的平方成正比，速度越大，空气阻力也就越大．然而空气阻力也不会无限制地增大，当空气阻力大到与重力（G=mg）相等时，物体的受力就平衡了．此时物体将稳定地以一个速度匀速下落，这时的速度被称为收尾速度v0，它的大小可以通过其与阻力的关系式求得．

随着移动设备使用频率的提高，很多人会遇到移动设备电

量不足的问题．充电宝（如图1所示）可以很好地解决这个问题．充电宝是方便易携带的大容量电源．但充电宝使用不当，它（3）请你分析为什么高空坠落的硬币没有危险，而鸡蛋有危险：

___________________________________________________________________（假设鸡蛋最后能达到收尾速度） （4）根据表格分析半径相同的球，收尾速度的大小与__________________有关． （5）请写出一条合理化的建议．答：

_____________________________________________________________________________________

85、充电宝

通过具体数据计算，得到结果是不论硬币从多高的地方掉下来，最终的速度也不会超过45.4m/s．速度越大，砸在人身也会成为一颗“不定时炸弹”． 上产生的压强越大．进一步计算，这枚硬币砸在人身上，人体受到的压强为 P≈7.2MPa，而人体皮肤所能承受的压强为 P=20.89±4.11MPa，所以高空坠落的硬币产生的压强比这一极限压强还是小很多的．由此看来，高处落下的硬币基本是不会致命的啦！

充电宝基本都是由多个锂电池并联组成，并联的锂电池越多，充电宝的额定能量就越大，危险程度也就越高．充电宝中的锂经过特殊处理被封装在一个密封的坚硬的壳内，正常情况下既可以保证锂不会遇到空气中的水分发生化学反应而爆炸，也可

以保证不会因为挤压而破坏电池的内部结构造成电池内部短路，产生大量的热而自燃爆炸．因为充电宝的特殊结构，民航局对乘坐飞机携带充电宝有着如下严格的规定：

1.严禁在托运行李中携带．

2.充电宝额定能量不超过100Wh（瓦特小时），无需航空公司批准；额定能量超过100Wh但不超过160Wh，经航空公司批准后方可携带，但每名旅客不得携带超过两个充电宝．严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝；严禁携带未标明额定能量同时也未能通过标注的其他参数计算得出额定能量的充电宝．

3.不得在飞行过程中使用充电宝给电子设备充电，在飞行过程中应始终关闭充电宝． 请根据上述材料，回答下列问题：

（1）充电宝在给手机充电的过程中，充电宝将能转化为能______． （2）民航局规定充电宝不允许托运的可能原因是

_____________________________________________________________________________．

（3）从图2所示的某充电宝铭牌上无法获取额定能量的数据，请你根据各量的单位推理相关物理量间的关系，并通过计算说明该充电宝是否可以随身带上民航飞机．根据图乙充电宝铭牌上的数据，计算出该充电宝的额定能量为_________Wh．

在你划船的时候是否注意过如图1所

示的船桨所激起的波浪呢？在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷．相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离，叫做波长．在湖面某个确定的位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少．水波不停的向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫做波速．

在生活中，我们除了能够看到石子投入水中在水面激起的水波、能够听到琴弦振动在空气中激起的声波，还有一种无形的波浪正在改变着我们的生活，这就是电磁波．电磁波是一个大家族，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等，都是家族中的成员，只是它们各有不同的波长和频率范围，随着频率的增大，波长变小．人们按照波长或频率等顺序把这些电磁波排列起来，这就是如图2所示的电磁波谱．其中我们熟悉的无线电波通常用于广播、电视和移动电话，也

（4）如图乙所示的充电宝充满电后，大约储存了J电能．挑选充电宝首先要确定转换率，

就是说我们每天听的听到的广播、看到的电视等等这些声音和图象都是以电磁波作为载体传播到我们身边的．

信息理论表明，电磁波频率越高，相同时间内可以传输的信息越多．中国北斗卫星导航系统是世界第三个成熟的卫星导航

．若该款充电宝能为容量为1600mA?h的手机冲电5次，它的转换率为

_________%．

请根据上述材料，回答下列问题：

86、电磁波的海洋

（1）图3中，该波的波长是___________cm．

（2）海面上停着一条船，一个人观察到每隔10s有一个波峰经过这条船，则可知该波浪的频率为___________Hz． （3）手机是利用电磁波谱中的______传递信息的．

A．无线电波 B．红外线 C．可见光 D．X射线 （4）下列说法正确的是________．（多选）

A．电磁波不能在真空中传播B．X射线的频率比可见光的频率高

C．电磁波可作为声音和图象传播的载体D．相同时间内光纤通信比卫星通信可以传输的信息更多．

系统，利用微波传递信息，可提供全天候的即时定位服务．我们知道，光也是一种电磁波，与微波相比，光的频率更高．1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，2009年，他因此而获得了诺贝尔奖．目前光纤通信已经成为我国长途通信的骨干力量．可以说我们的生活已经离不开信息的传递，我们就生活在电磁波的海洋中．

87、无链条电动自行车

无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，

如图所示．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”．它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量．骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进．因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染．

图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah、电压为36V．

与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点．比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行12000km也无须大修．因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具． 请回答下列问题：

（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为_______能，由车子的锂电池存储，之后再通过驱动______后轮再次转化成动能，驱动车子前进．

（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为_________J．

（3）无链条电动自行车的车把龙头是________（省力/费力/等臂）杠杆；

（4）图中这款车，若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，这种“电力驱动”可使车连续行驶2×104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，这种“混合动力驱动”可使车连续行驶3.5×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_______．

88、纳米材料的小尺寸效应

物质的尺度加工到1～100nm，它的物理性质或者化学性能与较大尺度时相比，会发

生变化，这些物质组成的材料称为“纳米材料”．

纳米材料在声、光、电、磁、热、力学等性能呈现出“新奇”的现象．随着颗粒尺寸变小，在一定条件下会引起颗粒性质改变．由此引起的宏观物理性质的变化称为“小尺寸效应”．纳米材料小尺寸效应主要表现在如下方面：1．特殊光学性质：所有金属在纳米状态时都呈现黑色．尺寸越小颜色愈黑，银白色的铂变成铂黑，金属铬变成铬黑．金属超微颗粒对光的反射率很低，通常低于l%，约几微米厚度就能完全消光．利用此特性可制造高效率光热、光电转换材料，以很高效率将太阳能转变为热能、电能．还可用于红外敏感元件、红外隐身技术等．

2．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同．例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃．此特性可应用于粉末冶金工业．

3．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变．例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电．此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领．

4．特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂．研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙等纳米材料构成．纳米金属要比传统金属硬3～5倍．金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金钢石制品还要坚硬．

纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面． 纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、 环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，如图是1993年中国科学 院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着 我国开始在世界纳米领域占有一席之地． 请回答下列问题：

（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成_________．（选填：“导体”或“绝缘体”）

（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体的设想：_______________________． （3）小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？

请你判断这是不是一个可以探究的科学问题．答：_______________________________________________________________． （4）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题：________________________________________．

89、磁卡

信用卡的发明及广泛应用堪称全球领域的一场革命，

它使货币流通更为快捷和方便．

信用卡读卡器有一个检测头，如图1所示，它是一个带有缝隙，绕有线圈的小型铁环，信用卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存信用卡持卡人的身份及卡号能编码信息，磁条中有一个个的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，如图2所示．

刷卡时，磁条通过读卡器的检测头，在检测头的线圈中会产生变化的电压，例如：若向图甲所示的磁化区（二进制编码为1101）经过检测头的线圈时，会产生如图乙所示的电压，这样磁条上的二进制码就转换为电压波形，这个波形输入计算机后，就会被传送至银行的复核中心，读取并核实相关信息．原来具有磁性的物体失去磁性的过程，称作“去磁”，又称“退磁”，由于磁条是记录银行卡信息的主要媒介，如磁条银意外退磁，在交易时可能无法被读卡器读出磁条信息，将近三分之二的读卡失误是由于意外退磁所致，这势必会影响到持卡任及发卡商之间彼此的利益． （1）信用卡持卡人的身份等编码信息被记录在______________上．

（2）信用卡读卡器读取信息的原理与的__________原理相似，（选填“电动机”或“发电机”）

（3）当如图4甲所示的磁化区（二进制编码为0110）经过检测头的线圈时，线圈中产生的电压随时间的变化关系是图乙中的_________（选填“A”或“B”）．

（4）你认为持卡人应当如何保护信用卡磁条？（写出一条即可）． 答：____________________________________________________________．

90、航天梦-“东方红一号”的传奇

1970年4月24号，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”（如图所示）成功发射，中国成

为世界上第五个把卫星送入太空的国家，当时，中国科学院对发射的总体要求是“上得去，抓得住，听得到，看得见”

“东方红一号”在卫星跟踪探测技术上，使用了先进的多普勒测轨技术，也就是物体发出频率固定的电磁波，当观测点与物体间相对运动时，观测点接收的频率是发生变化的，其变化规律是：当物体向观测点运动时，波长就变短，频率就变高，反之相反，这样，通过频率的变化就能确定卫星的高度、速度和方位．

“东方红一号”上安装了一台乐音装置，播放《东方红》乐曲，当人们通过电磁波接收到这段乐曲，无比激动，《东方红》也就成了“中国 声音”的代表．

“东方红一号”的直径只有1m，为了便于人们在天空中找到 它，专家们想出了“借箭星星”的妙招，也就是发射“东方红一号”火箭的第三级火箭随星入轨后，火箭上所装的表面镀有铝的特殊“围裙”撑开，直径达4m，这样在阳光照射下，

人们在地面用肉眼即可观察到“围裙”，从而就能在其附近找到卫星了．

“东方红一号”外形为近似球体的72面体，这种设计可不用在卫星上安装探测仪器，就能用侧轨跟踪数据反演推算卫星飞经高度的大气密度至及其变化，另外，这种设计可使卫星有较大的结构利用空间，易于黏贴太阳能电池片增强再给你能源系统，虽然“东方红一号”最终为粘贴太阳能电池片，但这一设计方案用在了与其相同外形的中国第2颗人造卫星“实践一号”上，“东方红一号”试剂采用的是银锌化学电池供电，由于化学电池寿命有限，“东方红一号”的设计工作寿命只有20天，但它实际在太空中工作了28天，正是这28天，开启了中国航天的传奇．

以“东方红一号”为起点，46年来，中国已成功发射了200多颗卫星，10艘神州号飞船和1个空间实验室-“天宫一号”、3颗“嫦娥”系列探月工程卫星，“航天梦、中国梦”，中国航天，正在迈步走向建设寒天强国的伟大征程． 请根据上述材料，回答下列问题：

（1）“东方红一号”工作所需电能是由_________能转化来的． （2）“借箭星星”是利用了的________规律．

（3）关于“东方红一号”，下列说法中正确的是_______（单选）．

A、人们听到的《东方红》乐曲，是卫星上的乐音装置发出的声音直接传到了地球 B、在卫星跟踪探测技术上，使用了先进的多普勒测轨技术 C、“东方红一号”远离地球时，地面观测点接收到的频率变高

（4）卫星72面体设计优点很多，请写出其中一条：_________________________________________________________．

91、风力发电

回家后，小阳看到爸爸在家利用一根胶皮管给鱼缸换水，小阳眼前一亮，他马上想到了这正是利用了虹吸现象． 请根据上述材料，回答下列问题：

（1）公道杯中水流管的两端口一端在杯内，一端在_____________．

路灯给我们夜晚的生活带来方便，风、光互补路灯兼具了风力发电，太阳能发电的优势．它同时安装了风力

发电．和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中．为了节能该路灯采用LED灯照明．下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积。

（2）产生虹吸现象的条件是__________．

（3）小阳利用一个透明的塑料杯和吸管自制了一个公道杯，如图丁所示，其盛水的最高水位取决于杯中的________高度． 太阳能电池板 蓄电池 电池板面积 0.5m2 蓄电池容量 150Ah 光电转化效率 16% 额定电压 12V （1）能源的种类繁多，人们从不同的角度对能源进行了分类，太阳能和风能都属于______能源．（选填“二次”，“可再生”或“不可再生”）．

（2）白天太阳能电池板把接受收到的太阳能转化为电能，然后转化成________能储存在蓄电池内，到晚上把它转化成电能为路灯供电；

（3）利用风力发电时，是将______能转化为电能；

（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为__________W

92、虹吸现象

小阳和同学们一起参观中国科技馆，在中国科技馆一层“华夏之光”展厅的“中国古代的科学探索”展区，看到了如图甲所示的公道杯．其结构示意图如图乙所示．他们把将水缓慢倒入杯中，观察到当公道杯中装入水量较少时，水不会流出来．而当装入水量超过最高点时，水会从杯底全部流出，小阳通过科技馆老师的讲解和仔细的观察，知道公道杯是利用了虹吸现

象

在一根塑料管中装满水，将塑料管一端置于装满水的A容器中，如图丙所示，容器内的水会持续通过塑料管流到B容器中，仿佛有一种”神秘”力量把水从容器中吸走了一般，虽然有一段塑料管中水是向上流的，这种不用水泵而利用液面高度差的作用力吸抽液体的现象叫虹吸现象．

（4）如果给你一根塑料管让你给鱼缸换水，请写出你的做法：

_________________________________________________________________．

93、凝固点

家住东北某城市的汽车司机老杨每年到了冬季就有一件非常头痛的事情，那就是该城市的冬季平均气温很低，导致他每天下午开回的汽车停了一晚之后，第二天早晨发动机的散热器里的水便结了冰，水结冰后就不能在散热器中循环流动了．老杨为了避免水结冰带来的不便，他只好每天下午回家把散热器中的水放尽，第二天出车前再重新装上水．老杨儿子晓兵同学今年读八年级，他在读八年级之前就总想帮助父亲解决这一麻烦，但总想不出好办法，他今年学了物理之后，知道了水的凝固点是0℃，而还有许多液体的凝固点低于0℃，如酒精的凝固点是-117℃．他于是想到用其他液体代替水来对发动机进行散热也就不会结冰了，他把他的这种想法告诉了他爸爸，但他爸爸告诉他，其他液体冷却效果没有水的冷却效果好，他后来又想：“能不能让水与其他液体混合来降低凝固点呢？如酒精和水混合．” 问题：酒精和水的混合物的凝固点是否低于0℃？

实验：晓兵取来了一杯水和一些酒精，将少量的酒精倒入装有水的杯子中，然后将其放入冰箱的冷冻室中，并且用一支温度计测量其温度，每隔3min观察记录一次数据．

晓兵的实验数据结果记录如下：

时间/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 温度/℃ 4 2 -2 -5 -8 -10 -12 -12 -12 少量 较多 更多 状态 液 液 液 液 液 液 固态 固态 固态 根据晓兵的实验探究过程和结果，回答以下问题：

（1）文中，晓兵爸爸告诉他：“其他液体冷却效果没有水的冷却效果好”，这是因为水比其他液体的________大． （2）晓兵实验的这杯水和酒精的混合物的凝固点是_________℃．

（3）经研究发现，水和酒精混合物的凝固点不是固定不变的，你认为它的高低可能与__________________有关．用晓兵配制的混合液体__________（选填：“能”或“不能”）帮助爸爸解决麻烦．

94、爆米花

爆米花是一种很受欢迎的食品，它通常是由玉米加工而成．那么玉米粒是如何变成爆米花的呢？

传统的爆米机实际上是一个带有密封盖的铁罐子．加工爆米花时，用煤炉给装有玉米粒的爆米机加热，密封在罐里的玉米粒温度不断升高，其中的水分逐渐变成水蒸气，玉米粒内部压强不断增大．部分水蒸气从玉米粒中跑出，进入铁罐内，含量很多．这种所谓“暗物质”的总质量是全部恒星系和发光气体质量总和的大约60倍！关于“暗物质”是什么？没有哪种已知的物质形式能够说明它，科学家认为它同寻常物质的相互作用必定很弱，否则现在它应当已被我们发现了．不论它是什么，它就在我们周围．也许每秒钟有几十个“暗物质”粒子穿过你的身体，而不在你的身体上留下任何效应．

“暗物质”已经激发了在宇宙射线中和高能物理实验的许多探测工作．我国发射的“暗物质”探测器--“悟空”，是迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星，超过国际上所有同类探测器．在今后的3年太空工作中，“悟空”将通过高空间分辨、宽能谱段观测高能电子和伽马射线寻找和研究暗物质粒子，有望在宇宙射线起源和伽马射线天文学方面取得重大进展．

而铁罐内气体的温度也在不断升高，压强越来越大．玉米粒像吹足气的小气球，但由于受到罐内气压的约束，它们不能爆开．加热到一定程度时，打开爆米机的密封盖，罐内气体压强迅速减小，高温高压的玉米粒突然进入气压较低的环境中，便迅速爆开，变成了爆米花．

（1）加工爆米花的过程中，通过的________方式使玉米粒的内能增加． （2）加热过程中，玉米粒中的水发生的物态变化是___________．

（3）在整个加工过程中，能反映罐内气体压强p和温度t变化情况的图象是_________

（4）如果加工一次爆米花需要消耗0.5kg的无烟煤，若这些无烟煤充分燃烧，放出的热量为_________J（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）．

95、暗物质

2015年12月17日，我国的暗物质粒子探测卫星“悟空”搭载长征二号丁运载火箭发射升空飞天，正式启程寻找宇宙中的“幽灵”--“暗物质”．

同学们可能习惯认为，宇宙主要是由可见的发光恒星和少量的其他不发光星体如行星构成．但是天文科学家在过去的几十年里已经得知，构成宇宙的成分远比这些多．首先，宇宙中在遥远的星系之间的广大区域存在着看不见也很难探测出来的星系际气体，这些看不见的星系际气体的质量大约是全部恒星系和发光气体质量总和的10倍！其次，宇宙中还存在别样的物质，这些物质不是由原子或分子组成的，其中最具有代表性的就是中微子和黑洞，估计这类物质的质量总和大约是所有恒星系（含行星）质量总和的三分之一．

可能你觉得这些已经够玄了，但是还有更多更玄的．科学家已经得知，宇宙中还有另外一种物质，它们不是由质子、中子、电子或任何现在已知的别种粒子（如中微子）构成的．虽然有科学家提出过几种假设，但是没有人知道这种物质的组成．它不与电磁波相互作用，因此它不能因发光（像恒星那样）或反射光（像行星那样）或吸收光（像星系际气体那样）从而被人发现，也没有人在实验室检测到它．但是由于它对星系中星体有引力效应，我们知道它是存在的，而且知道它的

（1）在长征二号丁运载火箭搭载着暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空时，火箭点火后搭载着探测卫星加速上升，在此阶段：暗物质粒子探测卫星“悟空”的重力势能___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）． （2）依据本文的描述，宇宙中暗物质的总质量大约是星系际气体的________倍． （3）你认为暗物质之所以称为“暗”是因为：

_______________________________________________________________________． （4）通过本文的描chaodc述你觉得天文科学家是如何发现星系际气体的？答：__________________________________________________．

96、超导体

1911年，荷兰物理学家昂尼斯（1853～1926）发现，水银的电（表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻）并不象预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到4.15K附近时，水银的电阻突然降到零．某些金属、合金和化合物，在

温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体．

超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度（或临界温度）TC．现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性．如钨的转变温度为0.012K，锌为0.75K，铝为1.196K，铅为7.193K．20世纪80年代初，米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性，他们的小组对一些材料进行了试验，于1986年在镧-钡-铜-氧化物中发现了Tc=35K的超导电性．1987年，中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性，使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料．2009年10月10日，美国科学家合成物质（Tl4Ba），将超导温度提高到254K，仅比冰的熔点低19℃，对于推广超导的实际应用具有极大的意义． （1）通过本文的描述，“电阻率”是描述材料___________（选填“导电性能”或“导热性能”）的物理量． （2）超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的__________，通常用符号TC来表示．

（3）2009年10月10日，美国科学家合成的物质（Tl4Ba）若温度在___________℃以下，电阻率几乎为零．

（4）文中提到的温度单位“K”为热力学温度，若“温度改变1℃”和“温度改变1K”的物理意义完全一样，依据本文的描述，你认为：在一标准大气压下，水的沸点是___________K．

97、超导材料

1911年，荷兰科学家昂内斯（Onnes）用液氦冷却水银时发现，当温度下降到4.2K（-268.98℃时）时，水银的电阻完全消失．1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在4.2K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态．后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为临界温度，具有超导电性的材料称为超导材料或超导体．1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，外加磁场也无法进入超导体内，形象地来说，就是磁感线将从超导体中被排出，不能通过超导体，这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”．

根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料．但这里所说的“高温”只是相对的，其实仍然远低于冰点0℃，对常温来说应是极低的温度．20世纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代．1981年合成了有机超导体，1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡（Ba）、镧（La）、铜（Cu）、氧（O）的陶瓷性金属氧化物，其临界温度提高到了35K．由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质，因此这个发现的意义非常重大，缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖．后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100K以上的高温超导材料．

高温超导材料的用途非常广阔，由于其具有零电阻和抗磁性，用途大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用．大电流应用即前述的超导发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等． 请回答下列问题：

（1）许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性，这种现象称为超导电性，达到超导时的温度称为__________温度．（2）超导体__________（选填“可以”或“不可以”）用来制作电炉子的炉丝． （3）如图所示，在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是图__________． （4）高温超导材料的超导电性可以应用于_____________________．

98、纯电动汽车

2016年12月18日北京市空气重污染应急指挥部再度发布红色预警：12月19日7时至12月22日24时启动空气重污染红色预警措施，同时实施机动车单双号行驶措施，机动车周末也将单双号行驶．而纯电动汽车却不受单双号行驶的限制．纯电动汽车（BEV-BatteryElectricVehicle ）是指以车载电源为动力，仅由电动机驱动的机动车．纯电动汽车使用的是电能，不产生尾气污染，电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点，其他装置基本与内

燃机汽车相同．当汽车待车时，比如在红灯或者堵车的时候，普通汽车还需要耗油，纯电动汽车停止时不消耗电能．纯电动汽车的变速操作就像调节手机音量一样简单，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的回收，市场主流电动机的效率在95%左右，远超内燃机的效率．纯电动汽车使用的锂电池不含污染环境的重金属，非常环保．纯电动汽车的电能会有一部分来源于火电厂，而目前我国大型的火电厂设备先进，燃料燃烧充分，粉尘及废气能够得到集中处理．按照《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》要求，东部地区10万千瓦以上的燃煤机组都要在2017年年底实现超低排放，中部地区30万千瓦以上的燃煤机组都要在2018年年底实现超低排放．

根据2000-2016年的机动车保有量数据统计，全国机动车由1609万辆增加到2.85亿辆，其中纯“电动汽车33.2万辆；北京市机动车由150.7万辆增加到544万辆，其中纯电动汽车2.15万辆．目前，我国是世界第一大石油进口，原油的对外依存度突破国际公认的警戒线50%，达到了60.6%．纯电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，并将有限的石油资源用于更重要的方面．相信在不久的将来，随着车载电池续航能力地不断提高及充电配套设施的稳步完善，纯电动汽车一定能得到普及．

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）电动机主要是将电能转化为_______能的装置；

（2）在制动过程中，纯电动汽车的电动机停止电能的输出，并将_________转化为电能；

（3）对于“纯电动汽车并不是真正的零污染，只不过是把普通汽车尾气的污染转移到了火电厂”这样的观点，谈谈你的看法？ 答：

___________________________________________________________________________________________________________。

98、风力发电

自从原始人发现火的使用方法以后，能源就成为人类文明跃进的重要基础．由于世界人口的急剧增加和经济的不断发展，能源的消耗持续增长．特别是近几十年来，能源消耗增长速度明显加快．

已探测的数据表明，目前作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富，而且化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽．另一方面，人类在耗用各种能源时，不可避免的会对环境造成影响．例如，化石能源产生了大量的内能，其中相当一部分没有被利用，从而造成了热污染．同时，燃烧化石能源的产物：二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳和粉尘，对水、土壤、大气也会造成污染．

因此许多人认为风力应该取代燃油与煤矿做为发电的能源．如图中的结构物是籍由风力转动叶片的风车．这些转动让风车推动的发电机产生电能．风越强，风车的叶片转动越快，产生越多电力．但是在真实环境中，风速和电力并没有直接关系．以下是真实环境中风力发电机的四个运作条件． ①当风速达到v1的时候，叶片开始转动．

②当风速是v2的时候，所产生的电力（W）会达到最大．

③基于安全的理由，当风速大过v2的时候，叶片的转动速度不会增加．

④当风速达到v3的时候，叶片会停止转动．

就相同的风速而言，在海拔越高的地方，风车转动得越慢． （1）风力发电是将_________能转化为电能．

（2）下列风速与电力的关系图中，________满足文中所述风力发电机的四个运作条件．

（3）就相同的风速而言，在海拔越高的地方，风车转动越慢这是因为海拔较高的地区____________（选填“空气稀薄”或“气温较低”）．

（4）与使用化石燃料如：煤矿和石油等发电相比，请描述风力发电特有的一项优点． 答：_______________________________________________________________________．

99、地震救援中的科技“武器”

2015年台湾发生强烈地震，为了搜寻掩埋在废墟下的生命，使用了很多最新高科技设备进行救援．

生命探测仪，是一种用于探测生命迹象的高科技援救设备，目前常用的有红外生命探测仪、音频生命探测仪和雷达生命探测仪．生命探测仪是基于穿墙生命探测（Though-the-WallSurveillance，简称TWS）技术的发展应运而生的．TWS是研究障碍物后有无生命现象的一种探测技术，可采用无源探测和有源探测两种方法．无源探测主要是根据人体辐射能量与背景能量的差异，或者人体发出的声波或震动波等进行被动式探测，如红外生命探测仪、音频生命探测仪；有源探测则主动发射电磁波，根据人的呼吸、心跳等生理特点，从反射回来的电磁波中探测是否有生命存在，如雷达生命探测仪．

小气垫：用新型高强度材料制成，比枕头大不了多少．没充气时，将它塞进倒塌楼板间很小的缝隙中，然后充气使其内部压强达到8个大气压．用它可以顶起很重的楼板．

液压钳：可以不费力地咬断倒塌房屋中盘根错节的粗钢筋． 请依据上述内容回答下列问题

（1）红外生命探测仪能根据人体与周围建筑物___________不同，搜寻被废墟掩埋的生命． （2）雷达生命探测仪能主动发射电磁波，根据____________回来的电磁波探测是否存在生命．

（3）若小气垫与楼板的接触面积为0.3m2，则用它可以顶起____________重的楼板（取大气压强P0=1×105Pa）．

（4）人使用液压钳做的功_________液压钳咬断钢筋做的功（选填“大于”、“小于”或“等于”）

100、倒装壶

倒装壶，又称倒灌壶，是我国宋辽时期比较流行的壶式．倒装壶虽具有普通壶的外形，但壶盖却与壶身连为一体，因此无法像普通壶那样从上面注水（图甲）．这种壶的底部有一个梅花形注水口（图乙），使用时需将壶倒转过来（图丙），水由壶底的梅花形注水口注入壶中，注满水后，将壶放正（图丁），故名“倒装壶”．

倒装壶之所以具有这样的功能，是因为其壶内设计了特殊结构--有A、B两只隔水管，其中隔水管A与壶底部的注水口相连，隔水管B是由壶嘴的出水口向下延伸形成．这一结构看似简单，却运用了物理学连通器的原理．向壶内注水时，若水从壶嘴外流，表明水已注满（图丙），这时水面的高度取决于隔水管B的高度；将壶翻转过来，若水面不超过壶嘴出水口和隔水管A的高度（图丁），水将不会流出来，这就是倒装壶的神奇之处．如此设计可谓浑然天成，匠心独运，充分体现了我国古代工匠的智慧．

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）倒装壶是根据__________原理制成的．

（2）倒装壶向外倒水时，若将梅花形注水口密封，水将不能从壶嘴流出，其原因是__________． （3）观察图丙，倒装壶能够装的水的多少是由隔水管____________决定的（选“A”或“B”）．

101.智能洁具

智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭． 某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源．

这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘

干机自动开启烘干功能．表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）． 表一： 额定电压 220V 清洗喷水量 0.8L/min～1.2L/min 烘干机额定功率 180W 加热器额定功率 2100W 表二： 流量Q/（×10-4m3?s-1） 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 扬程H/m 1.25 1.80 5.00 7.20 （1）该智能洁具应选用______线插头．当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时，电磁铁下端是_____极． （2）下列说法正确的是______． A．红外线感应装置利用超声波进行工作 B．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化 C．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性 D．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关S不会被吸起 （3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为______%；清洗结束，暖风烘干机工作40s，消耗的电能会使标有“3000imp/（kW?h）”的电能表指示灯闪烁______次．[水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃），室温为18℃] （4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为0.8×10-4m3/s时，其扬程为_______m；当水泵的流量为1.0×10-4m3/s时，输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率P=_____W．（g取10N/kg） （5）图乙为洁具的温控装置原理图．R1是滑动变阻器，R2是热敏电阻，其阻值温度升高而减小．当R1两端电压U1增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制． ①适当______（填“增大”或“减小”）电源电压，可使控制水温的预设值升高； ②电源电压设定为10V，当R1接入电路的阻值为6Ω时，R2的电功率为4W，此时加热电路恰好被切断．若预设的水温相对较高，则控制电压U1是______V． 102.变频空调机 空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移，如图所示是空调机制冷系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环，压缩机的转速越大，“冷媒”的流量越大，空调机的制冷能力就越强． 压缩机的转速由供电频率决定，“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“定频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变压缩机的转速，达到控制“冷媒”流量的目的．

变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后，压缩机随机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变． 表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系． 表二表示该型号变频空调机部分参数之间的对应关系，其中：制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比． 表一： 频率f/Hz 30 50 70 90 110 130 流量Q/kg?h-1 38 72 106 140 174 208 表二： 最小 额定 最大 输入功率/W 130 700 1400 制冷量/W 650 3600 能效比 - 3.8 - （1）空调机工作时，当液态“冷媒”______（填物态变化名称）成气态时，需要________热量． （2）关于变频空调机，下列说法正确的是：_____ A、变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的 B、空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒” C、空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的 D、变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强 （3）根据表一中的数据，请在坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率f之间的关系图线，当变频器供电频率为80Hz时，“冷媒”流量为_____kg/h． （4）表二中空调机制冷量为_______W，在额定状态下工作10min，可以使______kg的空气温度下降6℃．[取空气的比热容c=1.0×103J/（kg?℃）] （5）夏天，上述空调机开始工作0.5h后，家中房间温度降至设定温度，随机空调机处于低速稳定运转状态，又工作10h，全过程共消耗电2.9kWh，则前0.5h内空调机消耗的电能是______kW?h，后10h空调机的电流是______A． 103.火 箭

中国科学技术馆新馆，中国古代传统技术展厅，陈列着反映中华民族灿烂文明成就的珍品，介绍四大发明及天文、陶瓷、建筑、青铜、冶铸、纺织、刺绣、中医中药、机械、手工艺等学科内容．并陈列有古代的火箭、战船，天文学的浑仪、简仪，设计精巧的水磨、水车、指南针等．

中国人首先发明火箭这样一个事实已经被世界所公认．宋朝的时候出现了很多烟花爆竹，这些爆竹也是喷气式的原始火箭．明朝时期的毛元仪在他的著作里面就记载了30多种火箭的基本原理和结构，其中有飞火飞天、火龙出水等．中国是从明朝开始发射火箭的，大明史嘉靖年间，万户进行最早的火箭升空试验（如图1所示），成为现代载人飞行先驱，现在月球和火星均有以其名字命名的环形山．

现代火箭的飞行原理与万户的飞行试验原理基本相同．

现代火箭大多是利用喷气发动机升空的，喷气发动机将推进剂贮箱或运载工具内的反应物（推进剂）燃烧后变成高速气流，高速气流对火箭产生巨大的反作用力使火箭加速升空．

最常见的火箭燃烧的是固体或液体的化学推进剂．推进剂燃烧产生热气，通过喷口向火箭后部喷出高速气流．火箭自带燃料和氧化剂，而其他喷气发动机仅须携带燃料，燃料燃烧所须的氧取自空气中．所以，火箭可以在地球大气层以外使用，而其他喷气发动机不能．

人类要在太空中走的更远，就需要不断提高火箭运行速度增大推力，科学家们为此做了大量的研究和反复的实验．提高火箭运行速度和增大推力的主要措施包括：减小火箭质量（例如三级火箭升空过程，燃料燃尽后逐级脱落，以减小火箭的质量）、增大喷出气流的速度、改善推进剂等．

火箭远离地球后，质量和重力影响不断下降，火箭速度也因此越来越快．

从1970年4月，长征一号火箭成功发射东方红1号卫星开始到现在，我国火箭研究与应用处于世界领先水平，火箭的稳定性和运载能力等各项性能都大大提高．

（1）火箭发射升空是将燃料燃烧时释放的内能转化为火箭的_______能；

（2）万户成功加速升空过程中，万户与他的座椅是__________的（选填“运动”或“静止”）；

（3）某科技活动小组利用可乐瓶等材料制作的水火箭如图2所示，小组同学为了探究影响水火箭飞行高度的众多因素，做了多项探究实验，其中包括：探究改变胶塞与可乐瓶的松紧程度对水火箭飞行高度的影响．请你简要写出与他们目的相同的探究实验：_________________________________________________________（一个即可）．

104.混合动力型汽车 利用两种或两种以上能源的汽车称为混合动力型汽车，通常指的是利用汽油和电池的汽车．该类型汽车，一般有一台质量较小且较为经济的汽油发动机与电动机．汽油发动机可以满足大多数情况下行驶的需要，当需要更多的动力时，可以再由电动机提供，电动机由能重复充电的蓄电池供电． 有一种类型的混合动力型汽车，称为“并联混合动力型汽车”（如图）．该车的汽油发动机和电动机通过同一个变速器与车轮相连．何时使用汽油发动机，何时使用电动机，何时两者同时使用由内置电脑确定．这类汽车除了油箱里的汽油之外，不再需要外界其它能与电动汽车不同，你不需要将混合动力型汽车的蓄电池接到电源插座上去充电．普通汽车在制动时，汽车的动能全部转化为内能．该类型汽车在制动时，电动机作为发电机使用，把汽车的一部分动能转化为电能，实现了对电池的充电． （1）混合动力型汽车与普通汽车相比，具有哪些优点（写出两点）________________________． （2）并联混合动力型汽车在制动时，汽车的动能转化为 _____和______． （3）并联混合动力型汽车以速度v匀速行驶时，若汽油发动机与电动机同时提供动力，功率分别为P1、P2，则此时该车受的阻力F=______ 105.导热系数概念建构探究：不同物质传导热的能力不同，物质传导热的能力可用导热系数λ来表示． 导热系数是热的传导作用在1平方厘米截面上1秒钟内温差为1℃时通过长度1厘米的热量． 下面是一些物质的导热系数（J/cm?℃?s） 物质名称 导热系数 物质名称 导热系数 银 4.074 玻璃 0.0084 铜 3.864 水 0.00596 铝 2.100 冰 0.02310 钨 2.016 空气 0.000239 铁 0.672 棉花 0.000588 （1）由上述表格看出，金属的导热系数比非金属物质的导热系数______． （2）导热系数越大的物质，传导热的能力越_____． （3）请写出导热的系数的数学表达式，并说明其中各个字母分别表示什么量： ①表达式：??QL；②各个字母所表示的量： St?Tλ为导热系数，Q为传递的热量；L为传导的长度，S为物体的横截面积，t为传热的时间，△T为物体的温差． （4）计算题：将一块长为20cm、截面积为0.5cm2的铝片加热到100℃后，将一端接触一杯质量为500g、初温为20℃的水，热传递结束时水温为30℃，求经过多长时间铝片与水之间的热传递就结束了？（不计热量损失） 随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车，如图a所示． （1）小华阅读汽车说明书知道该车车载导航使用的是很先进GPS芯片，该芯片里集成电路的三极管，主要用的是 半导体材料． （2）汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高．为了确保安全，利用冷却液进行冷却．如图b是A、B两种质量相等的非燃料液体分别在同一热源上的温度随加热时间变化的关系图象，根据图中提供的信息，若请你在A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，应选择 B（选填“A”或“B”）液体更好． （3）小华上网查得该型号轿车在某次启动性能测试的有关数据，轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度υ与时间t的关系如图c所示．则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功 3×105J，轿车在15～20s时间内受到的阻力是 2000 N． （4）小华还查到该型号轿车的行驶速度与对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是72m． 实验次数 1 2 3 4 5 速度/（km?h-1） 40 60 80 100 120 制动距离/m 8 18 32 50

（5）制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．图d中所示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象．图中乙（选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好，你判断的依据是相同的速度，乙车制动距离短． 下表是某品牌汽车《驾驶守则》中的部分安全距离表格． 刹车前的车速 反应距离L（m） 刹车距离s （m） 停车距离x（m） v（km/h） 40 10 10 20 60 15 22.5 37.5 80 A=（ ） 40 B=（ ） 120 30 90 120 其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离．停车距离x为反应距离与刹车距离之和．

刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一．图中所示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际刹车距离s与刹车前的车速v的关系图象．实验表明，一般家用小排量汽车的耗油量为每百公里7L-10L，而刹车过程中汽车的耗油量会有明显增加，因此在车辆较多的路面上应减速慢行，尽量减少刹车的次数． （1）燃油属于不可再生（选填可再生/不可再生）能源．

（2）一汽车在某次行驶中，消耗燃油0.63kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为

2.898×107J，（燃油的热值q=4.6×107J/kg）． （3）若驾驶员的反应时间（即汽车行驶反应距离L的过程中所经历的时间）一定，则表格中B的数据应为 60m． （4）图中乙（选填甲/乙）车的刹车性能较好，你判断的依据是相同速度刹车距离短． （5）汽车保持恒定功率90kw在平直路面行驶时，其所受阻力大小为3000N，则汽车匀速行驶时的速度为v=108 km/h，根据表格中的数据可推断，这一速度所对应的刹车距离应为72.9m． 由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了，为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法．为此小明进行如下探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水．水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图所示．实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表： 时间/min 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 甲的示数/℃ 80 65 53 42 34 33 33 33 33 33 乙的示数/℃ 80 70 61 53 46 40 35 32 30 30 （1）从表格中的数据可知空气环境的温度约为30℃，对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ 质量和初温（至少填一个） （2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？ 放在水中冷却比在空气中冷却效果要好． （3）进一步分析表中数据发现，牛奶在冷却的过程中越来越凉，下列图象中能表示其温度T随时间t变化关系的是D． 如果有一天你要喝一杯奶茶，现有两种方法供你选择：①先将滚烫热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶；②先将一匙冷牛奶加进滚烫热茶中，然后冷却5min．你认为 ①（填“①”或“②”）方法效果好． 美国建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动．该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低．该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民．酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全．漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W，请回答下列问题： （1）假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加C A．2.5×102 N B．2.5×103N C．2.5×104 N D．2.5×105 N

（2）若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2，某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入，1s流入空洞的空气质量是1.92×106kg，该地的空气密度是1.2kg/m3．则飓风的风速是80m/s． （3）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示 ①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为8×108N．从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为 2×1010J．若航行时地球对所有物体的引力都突然增大一倍，它露出水面的体积不变（填变大、变小或不变）． ②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少50% 力传感器在电子秤中的应用 电子秤所使用的测力装置是力传感器． 常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示．弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片．若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩．力越大，弹簧钢的弯曲程度越大． 应变片结构如图乙所示，其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感．给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流，上应变片两引线间电压为U1，下应变片两引线间电压为U2，传感器把这两个电压的差值U（U=U1-U2）输出，用来反映力F的大小． 金属电阻丝的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图丙所示．为消除气温变化对测量精度的影响，需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻，进行温度补偿．串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响． （1）这种力传感器是将力的大小转换为 电压 （电流/电压）的装置． （2）外力F增大时，下列说法正确的是 D ． A．上、下应变片金属电阻丝电阻都增大 B．上、下应变片金属电阻丝电阻都减小 C．上应变片金属电阻丝电阻减小，下应变片金属电阻丝电阻增大

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