备战2022年中考物理能力提高训练——科普阅读题

这是一份备战2022年中考物理能力提高训练——科普阅读题，共43页。试卷主要包含了阅读下列短文，回答问题，阅读材料，回答问题，阅读短文，回答文后的问题，阅读短文，回答问题，嫦娥四号月背之旅等内容，欢迎下载使用。
备战2022年中考物理能力提高训练——科普阅读题
1．（2021青岛模拟）阅读下列短文，回答问题。
负压式救护车
2020年2月5日下午，经过11天加班赶产的20辆负压救护车，在安徽芜湖全部完工并顺利交付。这批负压救护车将由安徽省经信厅统一调配，发往疫情形势严重地区，用于感染者的安全隔离与转运，后经国内汽车厂家的合作，“负压救护车”的产能进一步提升。截至2月15日，累计360辆负压救护车交付湖北抗疫一线使用。那么，什么是负压式救护车？这种救护车较常见的救护车又有何区别呢？其实，这种车最大的特点是负压。所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内，并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出，在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等全套抢救设备，安装了消毒灯、中心供氧接口等，后期清创缝合手术和心肺复苏等抢救都可以在救护车上进行，这在普通救护车上是难以实现的。
（1）相比较于普通救护车，“抗击疫情”中使用负压式救护车的最大好处是　 　。
（2）在利用电热丝高温消毒的过程中，是将　 　能转化成　 　能。
（3）负压救护车内安装了消毒灯、中心供氧接口等设备，消毒灯是利用　 　（选填“红外线”或“紫外线”）进行消毒的。
（4）负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的。若车内气压为外界标准大气压的90%，车顶的面积大约为4m2，车顶受到的内外压力差为　 　N．（标准大气压为1.01×105Pa）
（5）若车载排风机每t时间段排出空气的体积为V，每立方米这样的空气的动能是E．若该排风机的效率为η，则该排风机的功率的表达式为　 　。
2．（2021苏州模拟）阅读材料，回答问题。
绝境重生的372舰艇
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。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。
中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中，碰见“掉深”的情况.这次潜艇掉的又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“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，化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（取海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所处的海水密度突然　 　（选填“变大”或“变小”），所受的浮力突然　 　（选填“大于”“小于”或“等于“）重力，潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于标准大气压的　 　倍。（1标准大气压取1×105Pa）
（3）“向所有的水柜供气”的目的是　 　。
（4）潜艇“掉深”有所减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有　 　。
（5）某潜水艇总质量为2.6×103t，体积为3×103m3，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入　 　m3的海水。
3．（2021徐州模拟）阅读短文，回答文后的问题
液体的粘滞力
当物体在液体中运动时，物体将会受到液体施加的与运动方向相反的摩擦阻力的作用，这种阻力称为粘滞阻力，简称粘滞力。粘滞阻力并不是物体与液体间的摩擦力，而是由附着在物体表面并随物体一起运动的液体层与附近液层间的摩擦而产生的。在一般情况下，半径为R的小球以速度v在液体中运动时，所受的液体阻力可用斯托克斯公式f＝6πηRv表示。η称为液体的粘滞系数或粘度，粘滞系数除了因材料而异之外，还比较敏感的依赖温度，例如，蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如表1所示。

（1）粘滞系数η单位是　 　。
（2）两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t1＞t2）现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则　 　。
A．甲量筒中的玻璃球先触底；B．同时触底；
C．乙量筒中的玻璃球先触底；D．无法判断
（3）小球在流体中运动时，速度越大，受到的阻力　 　。
（4）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图象如图所示，一段时间后，小球趋于匀速运动，此时的速度称为收尾速度。请推导出收尾速度vr的数学表达式：vr＝　 　。（球体体积公式：V＝）。

4．（2021云南模拟）气体产生的压强（气压）大小与哪些因素有关呢？某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想
信息：①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎。
②篮球充气越多感觉越“硬”。
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
（1）猜想：气压大小可能与气体的　 　、气体多少及气体体积有关。
（2）为了对信息①②提供的猜想进行研究，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量一个篮球中的气压，示数如图1，其值为　 　Pa．当将篮球放在阳光下暴晒一段时间后，发现胎压计的示数变大，可以得出的结论是　 　。
（3）为了研究气体压强和体积的关系该小组做了如下实验：
用注射器密封一段空气柱，保证其温度不发生变化的情况下，研究气体压强与它的体积之间的关系，此实验中他运用了　 　的研究方法。如图2，他可以通过注射器上面的刻度直接读出气体的体积V，用弹簧秤竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积，如果已知注射器活塞的横截面积为S，（活塞与注射器壁之间的摩擦、活塞重都忽略不计），当地大气压为标准大气压p0，当弹簧秤的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为p＝　 　。
（4）通过实验，他得到了表中一些数据

①请在图3中，描点作出气压p与气体的体积V的关系图线。
②根据气压p与气体的体积V的关系图线，可以得出，在质量和温度不变的条件下，气体压强与体积的关系式为　 　。

5．（2021深圳模拟）阅读短文，回答问题
电水壶
电水壶如图甲所示，它的工作原理是：接通电源，水温上升到100℃开始沸腾，水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关，使电水壶在水烧开后自动断电（下次烧水需重新闭合蒸汽开关）。如蒸汽开关失效，壶内的水会被烧干，发热元件温度急剧上升，发热盘底部也有一个双金属片开关，会因热传导作用温度急剧上升，断开电源。
图乙是双金属片开关原理图，A为双金属片，由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同。未通电或低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，发热盘工作，当温度达到预定温度时，双金属片向左弯曲（温度越高，弯曲程度越大），电路断开。C是调节旋钮，调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度。
现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件。图丙是PTC材料的电阻随温度变化的关系图象。使用PTC加热元件，可防止因干烧出现着火危险。PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的，它靠PTC的电阻变化控制温度，不是依靠触点控制。

（1）从安全用电考虑，电水壶金属外壳选用　 　（两/三）线插头。
（2）为保证安全，电水壶蒸汽开关与双金属片开关应　 　（串联/并联）连接。
（3）关于图甲电水壶中的双金属片，下列说法正确的是　 　。
A．双金属片受热时，金属层a比b膨胀快
B．调节旋钮C，使静片B向左弯曲，双金属片断开的温度值升高
C．蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关总是同时断开
D．双金属片触点频繁通断电，容易烧接在一起，水一定被烧干
（4）PTC电水壶通电后发热盘的最终温度范围应在　 　。
A．T0～T1 B．T1～T2 C．T2～T3 D．T3～T4
（5）PTC电水壶通电后，如图丁所示，PTC发热材料功率随时间变化的图象是　 　。

6．（2021青岛模拟）阅读短文，回答问题
伟大的发明一一单靠重力工作的电灯
英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。它靠重力发电。在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机。发电机把下落重物产生的能量为灯供电。这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣＝“重力LED灯GL02“，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年。“重力LED灯G02“挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm，如图2）。以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电。这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高。维持时间越长。

（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是　 　现象。
（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起。重力灯利用滑轮系统的目的是　 　。
（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放，重物以2mm/s速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光。则整个过程中重物的重力做功　 　J（g＝10N/kg）；重力灯的能量转化效率为　 　。
（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：　 　。
7．（2021青岛模拟）阅读短文，回答问题。
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。

（1）太阳能电池板工作时，是　 　能转化为　 　能。
（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　 　m/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　 　N．从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为　 　J。
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是　 　。
8．（2021潍坊模拟）嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的重力只有地球上的。
月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题，我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程，最终在月球背面软着陆，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，让它既能平稳着陆，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上，还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”（如图乙所示）。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力。

嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，2019年1月3日，巡视器与着陆器成功分离，“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。
阅读短文，回答问题：
（1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力　 　（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可　 　（选填“减小”或“增大”）对月面的压强；
（3）为增大与月面间的摩擦，“玉兔二号”采用的装置是　 　；
（4）若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2，则“玉兔二号”对水平月面的压强为　 　Pa（地球上g取10N/kg）。
9．（2021福建模拟）“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面，“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是这么回事呢？原来从高空下落的物体，开始时的速度会越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，当速度增大到一定程度，空气阻力增大到与物体的重力相等时，这时物体将以这一速度做匀速直线运动，通常把这个速度称为收尾速度，所以轻重和大小不同的雨滴收尾速度不同。受此启发，小明认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等，得出最大空气阻力跟球的半径和速度的关系，部分实验数据如表所示。（g＝10N/kg）

（1）从图中可以看出该小球在BC段做　 　运动。
（2）实验中，测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是　 　；编号为1的小球在B处所受空气阻力为　 　。（g＝10N/kg）
（3）通过比较　 　号和　 　号小球可以初步得出结论：半径相同时，小球受到的最大空气阻力与速度成正比。
（4）通过比较2号和3号小球可以初步得出结论是：速度相同时，小球受到的最大空气阻力与　 　。
（5）如果上述规律具有普遍性，为了与4号小球作对比，再次探究最大空气阻力与小球半径的关系，5号小球的质量应设置为　 　g。

10．（2021福建模拟）阅读《纳米材料的小尺寸效应》回答相关问题
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、力学习等性能呈现出“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。由于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面在如下方面：
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1%，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超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，制成的刀具比金刚石制品还要坚硬。
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，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，标字着我国开始在世界纳米领域占有一席之一。
请回答下列问题：
（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成　 　。（选填：“能导电”或“不能导电”）
（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）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：　 　。

11．（2021茂名模拟）阅读短文，回答问题。
5G 智能机器人
中国移动将 5G 智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5 台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在 5m 范围内同时扫描多达 10 人的体温，如果检测到体温异常或者未带口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的 20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。

机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒 170 万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量 lμm~5μm 的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作 1h 雾化液体的体积。
如图乙是简化的智能智能测温报警电路∶电源电压调为 18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过 10mA 时就会报警，电阻箱最大阻值为 999Ω，热敏电阻 RT其阻值随温度升高而减小，在 37℃时是 500Ω。

（1）机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的动能_______，机械能________（两空均选填"增大"、"减小"或"不变"）。
（2）下列说法正确的是（ ）
A．高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像
B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C．机器人安装宽履带代替车轮。既为了增大摩擦。 又为了减小压强
D．通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退
（3）若机器人的履带与地面的接触面面积是 300cm²，在装满密度为 0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压强为_________Pa，以额定雾化量工作时，喷完一箱消毒液最多需要_______min。（g取 10N/kg）
（4）当所测温度达到或超过 37℃时，要求报警电路系统报警，按照下列步骤调试电路：
①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到________Ω；
②将开关S 向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警系统报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω。
③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关 S向 d端闭合，报警系统即可正常使用。
12.（2021广东模拟）阅读下面的材料，回答．
半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料，它的导电性并不好，但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力．半导体中有两种载流子：电子和空穴．掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体．
半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜
片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经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或N，P型半导体的位置，使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体，这时，铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要．
半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热．目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等．由于半导体制冷的能效比较低，一般在0.5左右，所以在大型空调中使用还需一段较长的时间．
请根据上述材料，回答下列问题：

（1）P型半导体中的载流子是________；（选填“电子”或“空穴”）
（2）由图可知，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________；（选填“箱内”或“箱外”）
（3）若将图中的P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A将________（选填“吸热”或“放热”）；
（4）半导体制冷的优点是________．（写出一种即可）
13. （2021徐州模拟）据报道某列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为1.3kg/m3，沙的密度为2.5×103kg/m3.他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：



(1)上述实验装置中，当无风时电压表示数为______V；有风时，电路中的电流将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。本次实验他们采用的研究方法是______；
(2)由上述数据可得，单位面积风力与风速、含沙量之间有何定量关系（ ）
A.与风速成正比、与含沙量成正比
B.与风速成一次函数关系、与含沙量成反比
C.与风速的平方成正比、与含沙量成正比
D.与风速成反比、与含沙量成反比
(3)若车厢的纵向截面为一长方形（如图），车厢的高度h为3m，铁轨间距d为1.5m，车厢质量m为50t，风力方向如图所示，则吹翻车厢的风力为多大______？若车厢的长度为l，沙尘暴是空气含沙量为ρ，(2)中所列式子的系数为k，请用题中所给的符号写出此时风速的表达式______。

14. （2021贵阳云岩区模拟）小云一家坐火车外出旅游，细心的小云通过车厢中的速度显示仪发现火车在通过铁路桥时速度会减小。爸爸告诉她为了防止热胀冷缩对铁轨的影响，在铺设铁轨时每两根钢轨接缝处一般会留有缝隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一个周期性的冲击力，可能使铁路桥产生共振引发事故。爸爸告诉小云：共振在生活中很常见，比如共振在声学中称为共鸣，在收听电台时调台换频道也是一种共振。如图甲所示是一种研究共振的实验仪器——共振摆，它是由一根水平细线上悬挂若干单摆制成的，每个单摆的小球在一定范围内做周期性的摆动，可视为振动（如图乙所示），其频率可用公式来计算。（其中是摆的长度，）先让单摆发生振动，在单摆的驱动下其他单摆通过水平细线也会发生振动，称之为受迫振动，其振动的频率和单摆的频率相同，其中的振动频率称之为驱动力频率。而每个单摆自身振动的频率称为固有频率，当外界驱动力的频率和物体的固有频率相等时就会发生共振现象，（如图丙所示）发生共振的小球摆动的幅度明显比其他单摆大很多，从外界获得的能量也很大。
（1）已知摆球的质量为，则其所受的重力是多少______？（取）
（2）由单摆的频率公式，你认为在单摆的驱动下______球更容易产生共振现象；
（3）假定每一根钢轨长度均为，某桥的固有频率为，则列车过桥时能引起共振的危险速度是多少______?（周期和频率的关系：，周期的单位是）
（4）一列队伍通过大桥时，为了防止桥梁产生共振，你认为队伍是整齐划一的齐步走还是轻松随意的便步走好一些？请说明其中的道理______。

15. （2021英山模拟）图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶身置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶身升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形扣的实物图。现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶身受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。
（1）若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？
（2）顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶身继续升高一段距离。人摇动扳手使顶身升高12cm，用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%，则人做的功是多少？
（3）若汽车以速度v匀速行驶时间t，已知汽车总重为G，匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的，求汽车在这段时间内的功率。（ 温馨提示：本问计算结果请用字母表示）

16．（2021牡丹江模拟）2009年3月1日16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，准确落于月球东经52.36度、南纬1.50度的预定撞击点，实现了预期目标。卫星撞月过程中，CCD相机实时传回了清晰的图象，为今后的“落月”提供了科学数据。
（1）“嫦娥一号”探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”，最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时，沿运动方向喷射高温气体，高温气体对卫星施加制动力，这说明　 　的。
（2）“嫦娥一号”探月卫星在绕月球做匀速圆周运动时，卫星的运动状态　 　（选填“改变”或“不变”）。
（3）卫星撞月过程中，CCD相机实时传回了清晰的图象，如果以嫦娥一号卫星为参照物，在卫星撞月过程中，CCD相机是　 　 （填“静止”或“运动”）。

17．（2021贵阳模拟）石墨烯一改变世界的神奇新材料。一片碳，看似普通，厚度为单 个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和钢一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。
（1）通过阅读我们了解到石墨烯是　 　；（选填“导体”或“绝缘体”）
（2）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯0和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的　 　；（选填“A”或“B”、“C”、“D”）；
A．透光性好 B．硬度大 C．导热性好 D．导电性强
（3）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为　 　。
18. （2021龙门模拟）回答问题。
智能机器人有相当发达的“大脑”，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来。智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，有着其他材质不可替代的优点。智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。
随着智能机器人技术的不断发展和成熟，它将走进千家万户，服务人们生活。

（1）锂电池充电时的能量转化形式为：电能转化为______能。
（2）关于智能机器人，下列说法中是正确的是______。
A．智能机器人的效应器通过电动机使手、脚等动起来时，是将机械能转化为电能
B．温度为200℃的玻璃钢一定是液态
C．智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动
D．智能机器人能与人语音对话，说明了电磁波能传递能量
（3）某智能机器人站着发射超声波，经过0.02s后收到障碍物的回波，则“小骏”与障碍物间的距离约为______m。该智能机器人靠底座轮子驱动，其驱动电动机的具体参数如表所示，若该智能机器人的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作下的发热功率为______W。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）若当剩余电量减为电池容量的10%时，该智能机器人会主动寻找充电器充电，则充满电后至下一次自动充电前，该智能机器人能够连续正常工作的最长时间为______h。为确保该智能机器人能顺利返回充电，假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m，则该智能机器人返回过程中受到的水平阻力为______N。（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）。

19．（2021长沙模拟）短文阅读
1l月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探
月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道．11月28日20时58分，嫦娥五号顺利进入环月轨道飞行．11月29日20时23分，嫦娥五号从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道．11月30日4时40分，嫦娥五号合体顺利分离，轨道器和返回器组合体将在平均高度约200公里的环月轨道上飞行并等待上升器交会对接，着陆器和上升器组合体将择机实施月面软着陆，进行自动采样并将信息传回地球等后续工作．12月1日23时，嫦娥五号在月球正面预选着陆区着陆．12月2日，嫦娥五号探测器顺利完成月球表面采样，12月17日，嫦娥五号返回器成功从月球带回质量为1731g的月壤，已知月球对其表面物体的引力大约是地球对其表面物体的引力的1/6．

（1）如图所示是长征五号遥五运载火箭点火发射的情景，火点火后发射台附近产生了大量“白气”，“白气”的形成是________（填物态变化的名称）现象；
（2）嫦娥五号与地球之间是利用________________来传递信息的．
（3）从月球带回的月壤在地球上的质量为__________________g．
20. （2021龙门模拟）某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性．
煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热．当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热．

（1）画出使触点分开时B点受到的力和力臂 __________．
（2）若用4N的力按下开关，B端受到的阻力为1N，则动力臂和阻力臂之比为_______，如果手按下的距离为0.5cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是________cm．
（3）用电饭锅烧水（在标准气压下），水沸腾时______（能/不能）自动断电．















备战2022年中考物理能力提高训练——科普阅读题参考答案
1．（2021青岛模拟）阅读下列短文，回答问题。
负压式救护车
2020年2月5日下午，经过11天加班赶产的20辆负压救护车，在安徽芜湖全部完工并顺利交付。这批负压救护车将由安徽省经信厅统一调配，发往疫情形势严重地区，用于感染者的安全隔离与转运，后经国内汽车厂家的合作，“负压救护车”的产能进一步提升。截至2月15日，累计360辆负压救护车交付湖北抗疫一线使用。那么，什么是负压式救护车？这种救护车较常见的救护车又有何区别呢？其实，这种车最大的特点是负压。所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内，并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出，在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等全套抢救设备，安装了消毒灯、中心供氧接口等，后期清创缝合手术和心肺复苏等抢救都可以在救护车上进行，这在普通救护车上是难以实现的。
（1）相比较于普通救护车，“抗击疫情”中使用负压式救护车的最大好处是　 　。
（2）在利用电热丝高温消毒的过程中，是将　 　能转化成　 　能。
（3）负压救护车内安装了消毒灯、中心供氧接口等设备，消毒灯是利用　 　（选填“红外线”或“紫外线”）进行消毒的。
（4）负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的。若车内气压为外界标准大气压的90%，车顶的面积大约为4m2，车顶受到的内外压力差为　 　N．（标准大气压为1.01×105Pa）
（5）若车载排风机每t时间段排出空气的体积为V，每立方米这样的空气的动能是E．若该排风机的效率为η，则该排风机的功率的表达式为　 　。
【答案】（1）最大限度地减少交叉感染的几率；（2）电；内；（3）紫外线；（4）4.04×104；（5）P＝。
2．（2021苏州模拟）阅读材料，回答问题。
绝境重生的372舰艇
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。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。
中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中，碰见“掉深”的情况.这次潜艇掉的又快又深，潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“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，化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。（取海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇所处的海水密度突然　 　（选填“变大”或“变小”），所受的浮力突然　 　（选填“大于”“小于”或“等于“）重力，潜艇会失去平衡而急剧下沉。
（2）潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于标准大气压的　 　倍。（1标准大气压取1×105Pa）
（3）“向所有的水柜供气”的目的是　 　。
（4）潜艇“掉深”有所减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有　 　。
（5）某潜水艇总质量为2.6×103t，体积为3×103m3，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入　 　m3的海水。
【答案】（1）变小；小于；（2）30；（3）排出水柜内的水，减小自身重力，使潜艇快速上浮；（4）惯性；（5）400。
3．（2021徐州模拟）阅读短文，回答文后的问题
液体的粘滞力
当物体在液体中运动时，物体将会受到液体施加的与运动方向相反的摩擦阻力的作用，这种阻力称为粘滞阻力，简称粘滞力。粘滞阻力并不是物体与液体间的摩擦力，而是由附着在物体表面并随物体一起运动的液体层与附近液层间的摩擦而产生的。在一般情况下，半径为R的小球以速度v在液体中运动时，所受的液体阻力可用斯托克斯公式f＝6πηRv表示。η称为液体的粘滞系数或粘度，粘滞系数除了因材料而异之外，还比较敏感的依赖温度，例如，蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如表1所示。

（1）粘滞系数η单位是　 　。
（2）两个外形相同的量筒，分别装有体积相同的蓖麻油，甲量筒中蓖麻油温度为t1，乙量筒中蓖麻油温度为t2（t1＞t2）现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放，投入到量筒中，则　 　。
A．甲量筒中的玻璃球先触底；B．同时触底；
C．乙量筒中的玻璃球先触底；D．无法判断
（3）小球在流体中运动时，速度越大，受到的阻力　 　。
（4）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图象如图所示，一段时间后，小球趋于匀速运动，此时的速度称为收尾速度。请推导出收尾速度vr的数学表达式：vr＝　 　。（球体体积公式：V＝）。

【答案】（1）Pa•s；（2）A；（3）越大；（4）。
4．（2021云南模拟）气体产生的压强（气压）大小与哪些因素有关呢？某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想
信息：①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎。
②篮球充气越多感觉越“硬”。
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
（1）猜想：气压大小可能与气体的　 　、气体多少及气体体积有关。
（2）为了对信息①②提供的猜想进行研究，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量一个篮球中的气压，示数如图1，其值为　 　Pa．当将篮球放在阳光下暴晒一段时间后，发现胎压计的示数变大，可以得出的结论是　 　。
（3）为了研究气体压强和体积的关系该小组做了如下实验：
用注射器密封一段空气柱，保证其温度不发生变化的情况下，研究气体压强与它的体积之间的关系，此实验中他运用了　 　的研究方法。如图2，他可以通过注射器上面的刻度直接读出气体的体积V，用弹簧秤竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积，如果已知注射器活塞的横截面积为S，（活塞与注射器壁之间的摩擦、活塞重都忽略不计），当地大气压为标准大气压p0，当弹簧秤的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为p＝　 　。
（4）通过实验，他得到了表中一些数据

①请在图3中，描点作出气压p与气体的体积V的关系图线。
②根据气压p与气体的体积V的关系图线，可以得出，在质量和温度不变的条件下，气体压强与体积的关系式为　 　。

【答案】

（1）温度；120000；在体积和质量一定时，气体的压强随温度的升高而增大；（3）控制变量法；p0﹣；（4）①见上图；②p＝m3Pa。
5．（2021深圳模拟）阅读短文，回答问题
电水壶
电水壶如图甲所示，它的工作原理是：接通电源，水温上升到100℃开始沸腾，水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关，使电水壶在水烧开后自动断电（下次烧水需重新闭合蒸汽开关）。如蒸汽开关失效，壶内的水会被烧干，发热元件温度急剧上升，发热盘底部也有一个双金属片开关，会因热传导作用温度急剧上升，断开电源。
图乙是双金属片开关原理图，A为双金属片，由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同。未通电或低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，发热盘工作，当温度达到预定温度时，双金属片向左弯曲（温度越高，弯曲程度越大），电路断开。C是调节旋钮，调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度。
现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件。图丙是PTC材料的电阻随温度变化的关系图象。使用PTC加热元件，可防止因干烧出现着火危险。PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的，它靠PTC的电阻变化控制温度，不是依靠触点控制。

（1）从安全用电考虑，电水壶金属外壳选用　 　（两/三）线插头。
（2）为保证安全，电水壶蒸汽开关与双金属片开关应　 　（串联/并联）连接。
（3）关于图甲电水壶中的双金属片，下列说法正确的是　 　。
A．双金属片受热时，金属层a比b膨胀快
B．调节旋钮C，使静片B向左弯曲，双金属片断开的温度值升高
C．蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关总是同时断开
D．双金属片触点频繁通断电，容易烧接在一起，水一定被烧干
（4）PTC电水壶通电后发热盘的最终温度范围应在　 　。
A．T0～T1 B．T1～T2 C．T2～T3 D．T3～T4
（5）PTC电水壶通电后，如图丁所示，PTC发热材料功率随时间变化的图象是　 　。

【答案】（1）三；（2）串联；（3）B；（4）C； （5）D。
6．（2021青岛模拟）阅读短文，回答问题
伟大的发明一一单靠重力工作的电灯
英国伦敦设计师马丁•瑞德福和吉姆•里弗斯发明了一款实用的“重力灯”。它靠重力发电。在灯身上挂着一个重物，重物下落时，它会拉动灯中心的一根绳子，从而启动一台发电机。发电机把下落重物产生的能量为灯供电。这和手描式发电装置的原理一样现在，重力灯迎来了第二代﹣＝“重力LED灯GL02“，其亮度相当于一个12瓦的日光灯（如图1），使用寿命可以达到200年。“重力LED灯G02“挂大约2米高，通过拉几下珠绳把重物吊起，松开后，重物因重力的关系会慢慢下降（每秒大约2mm，如图2）。以一系列的齿轮带保超重的物体安全地着陆地面。当沙包落到地面时，只要将沙包再提高至原来位置，又可以继续发电。这样就能拥有绿色、不用电池、无污染、使用“零成本、源源不断的光能。重力LED灯的照明时间取决于安装的高度，正常情况下，安置于18米的高度，可以维持约20分钟的照明，当然你安装高度的越高。维持时间越长。

（1）重力灯的主要构件是直流发电机，它的工作原理是　 　现象。
（2）重力灯的内部结构如图3所示，使用了滑轮系统，通过向下拉珠绳把重物吊起。重力灯利用滑轮系统的目的是　 　。
（3）如果某一次使用重力灯，将质量为20kg的重物吊起到1.8m的高度释放，重物以2mm/s速度匀速竖直下降，整个过程中可使10只并联的标有“3V、10mA”LED灯正常发光。则整个过程中重物的重力做功　 　J（g＝10N/kg）；重力灯的能量转化效率为　 　。
（4）重力灯是绿色、无污染的清洁照明工具，使用“零”成本。但它也有不足之处，请说出使用重力灯的一点不足：　 　。
【答案】（1）电磁感应；（2）省力且改变拉力的方向；（3）360；75%；（4）悬挂的高度有一定的局限性。
7．（2021青岛模拟）阅读短文，回答问题。
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。

（1）太阳能电池板工作时，是　 　能转化为　 　能。
（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　 　m/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　 　N．从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为　 　J。
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是　 　。
【答案】（1）太阳；电；（2）80；（3）①8×108；2×1010；②50%。
8．（2021潍坊模拟）嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的重力只有地球上的。
月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题，我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程，最终在月球背面软着陆，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，让它既能平稳着陆，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上，还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”（如图乙所示）。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力。

嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，2019年1月3日，巡视器与着陆器成功分离，“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。
阅读短文，回答问题：
（1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力　 　（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可　 　（选填“减小”或“增大”）对月面的压强；
（3）为增大与月面间的摩擦，“玉兔二号”采用的装置是　 　；
（4）若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2，则“玉兔二号”对水平月面的压强为　 　Pa（地球上g取10N/kg）。
【答案】（1）不是；（2）减小；（3）带齿纹的轮子；（4）3750。
9．（2021福建模拟）“瓢泼大雨”以很大的速度落到地面，“毛毛细雨”则缓慢地飘落到地面。这是这么回事呢？原来从高空下落的物体，开始时的速度会越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，当速度增大到一定程度，空气阻力增大到与物体的重力相等时，这时物体将以这一速度做匀速直线运动，通常把这个速度称为收尾速度，所以轻重和大小不同的雨滴收尾速度不同。受此启发，小明认为可以通过测量不同的小球的收尾速度等，得出最大空气阻力跟球的半径和速度的关系，部分实验数据如表所示。（g＝10N/kg）

（1）从图中可以看出该小球在BC段做　 　运动。
（2）实验中，测量出小球受到最大空气阻力大小的原理是　 　；编号为1的小球在B处所受空气阻力为　 　。（g＝10N/kg）
（3）通过比较　 　号和　 　号小球可以初步得出结论：半径相同时，小球受到的最大空气阻力与速度成正比。
（4）通过比较2号和3号小球可以初步得出结论是：速度相同时，小球受到的最大空气阻力与　 　。
（5）如果上述规律具有普遍性，为了与4号小球作对比，再次探究最大空气阻力与小球半径的关系，5号小球的质量应设置为　 　g。

【答案】（1）匀速直线；（2）二力平衡；0.02N；（3）1；2；（4）小球半径的平方成正比；（5）90。
10．（2021福建模拟）阅读《纳米材料的小尺寸效应》回答相关问题
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、力学习等性能呈现出“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。由于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面在如下方面：
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1%，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超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，制成的刀具比金刚石制品还要坚硬。
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，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，标字着我国开始在世界纳米领域占有一席之一。
请回答下列问题：
（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成　 　。（选填：“能导电”或“不能导电”）
（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）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：　 　。

【答案】（1）绝缘体；（2）人造牙齿；（3）纳米晶体的熔点与其直径有关吗。
11．（2021茂名模拟）阅读短文，回答问题。
5G 智能机器人
中国移动将 5G 智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5 台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在 5m 范围内同时扫描多达 10 人的体温，如果检测到体温异常或者未带口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的 20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。

机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒 170 万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量 lμm~5μm 的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作 1h 雾化液体的体积。
如图乙是简化的智能智能测温报警电路∶电源电压调为 18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过 10mA 时就会报警，电阻箱最大阻值为 999Ω，热敏电阻 RT其阻值随温度升高而减小，在 37℃时是 500Ω。

（1）机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的动能_______，机械能________（两空均选填"增大"、"减小"或"不变"）。
（2）下列说法正确的是（ ）
A．高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像
B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温
C．机器人安装宽履带代替车轮。既为了增大摩擦。 又为了减小压强
D．通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退
（3）若机器人的履带与地面的接触面面积是 300cm²，在装满密度为 0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压强为_________Pa，以额定雾化量工作时，喷完一箱消毒液最多需要_______min。（g取 10N/kg）
（4）当所测温度达到或超过 37℃时，要求报警电路系统报警，按照下列步骤调试电路：
①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到________Ω；
②将开关S 向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警系统报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω。
③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关 S向 d端闭合，报警系统即可正常使用。
【答案】减小 减小 C 4×104 30 500 1300
12.（2021广东模拟）阅读下面的材料，回答．
半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料，它的导电性并不好，但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力．半导体中有两种载流子：电子和空穴．掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体，掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体．
半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外，还可以用作制冷材料．如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜
片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经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或N，P型半导体的位置，使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体，这时，铜片A会向空气放出热量，铜片B会从空气吸收热量．由于单个制冷单元制冷量很小，因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要．
半导体制冷不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音，寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热．目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等．由于半导体制冷的能效比较低，一般在0.5左右，所以在大型空调中使用还需一段较长的时间．
请根据上述材料，回答下列问题：

（1）P型半导体中的载流子是________；（选填“电子”或“空穴”）
（2）由图可知，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________；（选填“箱内”或“箱外”）
（3）若将图中的P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A将________（选填“吸热”或“放热”）；
（4）半导体制冷的优点是________．（写出一种即可）
【答案】1.空穴; 2.箱内; 3.放热; 4.不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易，它既能制冷，又能加热（答出任一点即可）
13. （2021徐州模拟）据报道某列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为1.3kg/m3，沙的密度为2.5×103kg/m3.他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：



(1)上述实验装置中，当无风时电压表示数为______V；有风时，电路中的电流将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。本次实验他们采用的研究方法是______；
(2)由上述数据可得，单位面积风力与风速、含沙量之间有何定量关系（ ）
A.与风速成正比、与含沙量成正比
B.与风速成一次函数关系、与含沙量成反比
C.与风速的平方成正比、与含沙量成正比
D.与风速成反比、与含沙量成反比
(3)若车厢的纵向截面为一长方形（如图），车厢的高度h为3m，铁轨间距d为1.5m，车厢质量m为50t，风力方向如图所示，则吹翻车厢的风力为多大______？若车厢的长度为l，沙尘暴是空气含沙量为ρ，(2)中所列式子的系数为k，请用题中所给的符号写出此时风速的表达式______。

【答案】 ①. 0 ②. 不变 ③. 控制变量法 ④. C ⑤. ⑥.
14. （2021贵阳云岩区模拟）小云一家坐火车外出旅游，细心的小云通过车厢中的速度显示仪发现火车在通过铁路桥时速度会减小。爸爸告诉她为了防止热胀冷缩对铁轨的影响，在铺设铁轨时每两根钢轨接缝处一般会留有缝隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一个周期性的冲击力，可能使铁路桥产生共振引发事故。爸爸告诉小云：共振在生活中很常见，比如共振在声学中称为共鸣，在收听电台时调台换频道也是一种共振。如图甲所示是一种研究共振的实验仪器——共振摆，它是由一根水平细线上悬挂若干单摆制成的，每个单摆的小球在一定范围内做周期性的摆动，可视为振动（如图乙所示），其频率可用公式来计算。（其中是摆的长度，）先让单摆发生振动，在单摆的驱动下其他单摆通过水平细线也会发生振动，称之为受迫振动，其振动的频率和单摆的频率相同，其中的振动频率称之为驱动力频率。而每个单摆自身振动的频率称为固有频率，当外界驱动力的频率和物体的固有频率相等时就会发生共振现象，（如图丙所示）发生共振的小球摆动的幅度明显比其他单摆大很多，从外界获得的能量也很大。
（1）已知摆球的质量为，则其所受的重力是多少______？（取）
（2）由单摆的频率公式，你认为在单摆的驱动下______球更容易产生共振现象；
（3）假定每一根钢轨长度均为，某桥的固有频率为，则列车过桥时能引起共振的危险速度是多少______?（周期和频率的关系：，周期的单位是）
（4）一列队伍通过大桥时，为了防止桥梁产生共振，你认为队伍是整齐划一的齐步走还是轻松随意的便步走好一些？请说明其中的道理______。

【答案】 ①. 2N ②. b ③. 25m/s ④. 便步走好些，因为齐步走时振动具有周期性，振动频率若与桥的固有频率相同（或接近），容易引起共振
15. （2021英山模拟）图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶身置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动左端铰链，使支架向内收缩，顶身升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形扣的实物图。现使用该剪式千斤顶更换轮胎，顶起汽车车身后，若顶身受到车身竖直向下的压力大小始终为10000N，且等于顶升对车身的支持力，千斤顶自身重量忽略不计。
（1）若底部支撑台与地面接触面积为0.04m2，顶起汽车车身后手不再用力，则千斤顶对地面产生的压强是多大？
（2）顶起汽车车身后，为了方便更换轮胎，需要继续摇动扳手，使顶身继续升高一段距离。人摇动扳手使顶身升高12cm，用千斤顶顶起车身时的机械效率为80%，则人做的功是多少？
（3）若汽车以速度v匀速行驶时间t，已知汽车总重为G，匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的，求汽车在这段时间内的功率。（ 温馨提示：本问计算结果请用字母表示）

【答案】（1）；（2）1500W；（3）
【解析】解：（1）由题意可知，千斤顶对地面产生的压力F为10000N，则千斤顶对地面产生的压强

（2）人摇动扳手使顶身升高
h=12cm=0.12m
则千斤顶对车做的有用功

由可得人做的总功

（3）汽车匀速行驶时受到的阻力为总重的，此时汽车的牵引力与阻力是一对平衡力，则

因为汽车做匀速直线运动，根据可得汽车在这段时间内的功率

答：（1）千斤顶对地面产生的压强是；
（2）人做的功是1500W；
（3）汽车在这段时间内的功率是。
16．（2021牡丹江模拟）2009年3月1日16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，准确落于月球东经52.36度、南纬1.50度的预定撞击点，实现了预期目标。卫星撞月过程中，CCD相机实时传回了清晰的图象，为今后的“落月”提供了科学数据。
（1）“嫦娥一号”探月卫星在距月球表面200km高度经过多次“刹车制动”，最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时，沿运动方向喷射高温气体，高温气体对卫星施加制动力，这说明　 　的。
（2）“嫦娥一号”探月卫星在绕月球做匀速圆周运动时，卫星的运动状态　 　（选填“改变”或“不变”）。
（3）卫星撞月过程中，CCD相机实时传回了清晰的图象，如果以嫦娥一号卫星为参照物，在卫星撞月过程中，CCD相机是　 　 （填“静止”或“运动”）。

【答案】（1）力的作用是相互；（2）改变；（3）静止。
17．（2021贵阳模拟）石墨烯一改变世界的神奇新材料。一片碳，看似普通，厚度为单 个原子，却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”，石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料，作为电导体，它有着和钢一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此，其应用前景十分广阔。
（1）通过阅读我们了解到石墨烯是　 　；（选填“导体”或“绝缘体”）
（2）最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯0和电动汽车中使用半导体材料散热的难题，这是利用石墨烯的　 　；（选填“A”或“B”、“C”、“D”）；
A．透光性好 B．硬度大 C．导热性好 D．导电性强
（3）石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为　 　。
【答案】（1）导体；（2）C；（3）传输速度大。
18. （2021龙门模拟）回答问题。
智能机器人有相当发达的“大脑”，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来。智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，有着其他材质不可替代的优点。智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。
随着智能机器人技术的不断发展和成熟，它将走进千家万户，服务人们生活。

（1）锂电池充电时的能量转化形式为：电能转化为______能。
（2）关于智能机器人，下列说法中是正确的是______。
A．智能机器人的效应器通过电动机使手、脚等动起来时，是将机械能转化为电能
B．温度为200℃的玻璃钢一定是液态
C．智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动
D．智能机器人能与人语音对话，说明了电磁波能传递能量
（3）某智能机器人站着发射超声波，经过0.02s后收到障碍物的回波，则“小骏”与障碍物间的距离约为______m。该智能机器人靠底座轮子驱动，其驱动电动机的具体参数如表所示，若该智能机器人的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作下的发热功率为______W。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（4）若当剩余电量减为电池容量的10%时，该智能机器人会主动寻找充电器充电，则充满电后至下一次自动充电前，该智能机器人能够连续正常工作的最长时间为______h。为确保该智能机器人能顺利返回充电，假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m，则该智能机器人返回过程中受到的水平阻力为______N。（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）。

【答案】 ①. 化学 ②. C ③. 3.4 ④. 5 ⑤. 1.8 ⑥. 57.6
19．（2021长沙模拟）短文阅读
1l月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探
月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道．11月28日20时58分，嫦娥五号顺利进入环月轨道飞行．11月29日20时23分，嫦娥五号从椭圆环月轨道变为近圆形环月轨道．11月30日4时40分，嫦娥五号合体顺利分离，轨道器和返回器组合体将在平均高度约200公里的环月轨道上飞行并等待上升器交会对接，着陆器和上升器组合体将择机实施月面软着陆，进行自动采样并将信息传回地球等后续工作．12月1日23时，嫦娥五号在月球正面预选着陆区着陆．12月2日，嫦娥五号探测器顺利完成月球表面采样，12月17日，嫦娥五号返回器成功从月球带回质量为1731g的月壤，已知月球对其表面物体的引力大约是地球对其表面物体的引力的1/6．

（1）如图所示是长征五号遥五运载火箭点火发射的情景，火点火后发射台附近产生了大量“白气”，“白气”的形成是________（填物态变化的名称）现象；
（2）嫦娥五号与地球之间是利用________________来传递信息的．
（3）从月球带回的月壤在地球上的质量为__________________g．
【答案】液化；电磁波； 1731
20. （2021龙门模拟）某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性．
煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热．当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热．

（1）画出使触点分开时B点受到的力和力臂 __________．
（2）若用4N的力按下开关，B端受到的阻力为1N，则动力臂和阻力臂之比为_______，如果手按下的距离为0.5cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是________cm．
（3）用电饭锅烧水（在标准气压下），水沸腾时______（能/不能）自动断电．
【答案】 ①. ②. 1：4 ③. 2 ④. 不能