专题07 物理学与工程实践（古代与现代技术应用）问题（原卷版+解析版）--【夺分宝典】中考贯彻课标必考基础类（专练）

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专题07 物理学与工程实践（古代与现代技术应用）问题
一、选择题
1. （2023湖北孝感）如图是我国古代劳动人民运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、悬绳、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，将其移到其他地方。下列说法正确的是（ ）

A. 横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省距离
B. 缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，更有利于将巨木抬起
C. 支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大对地面的压力
D. 巨木下垫上圆木是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦
【答案】B
【解析】A．横杆相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆，可以省力，但费距离，故A错误；
B．缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，动力臂、阻力大小不变，阻力臂变短，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，更有利于将巨木抬起，故B正确；
C．支架下端垫有底面积较大的石块是为了增大和地面的接触面积，减小支架对地面的压强，故C错误；
D．巨木下垫上圆木，是通过变滑动为滚动来减小摩擦，故D错误。
故选B。
2. （2023山东济宁）图所示是体现我国古代劳动人民智慧的一些成果。关于其中所涉及的物理知识，分析不正确的是（ ）

A. 图甲：日晷仪能较准确地显示时间，应用了光的折射
B. 图乙：站在三音石上拍手，可以听到多次回音，利用了声音的反射
C. 图丙：司南能指示南北，利用了地磁场对磁体的作用
D. 图丁：中医用“拔火罐”治疗疾病时，应用了大气压
【答案】A
【解析】A．图甲：日晷仪能较准确地显示时间，应用了光的直线传播，故A错误，符合题意；
B．图乙：声音传播过程中遇到障碍物会被反射回来，形成回声，天坛的三音石、回音壁利用了声音的反射，故B正确，不符合题意；
C．图丙：地球是一个大型磁体，司南能指示南北，利用了地磁场对磁体的作用，故C正确，不符合题意；
D．图丁：先把酒精在罐内烧-下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，使罐内气体温度升高，等到罐内的空气冷却后压强降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，故D正确，不符合题意。故选A
3.（2023黑龙江大庆） 2023年5月30日，费俊龙、景海鹏等6名航天员在我国自主研发的空间站“天和号”核心舱共聚一堂， 他们随空间站一起绕地球转动。下列说法正确的是（ ）

A. 地面控制中心通过超声波与空间站中的航天员通信
B. 航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对地球是静止的
C. 空间站上太阳能电池板将太阳能转化为内能
D. 空间站绕地球转动时，运动状态不断的发生变化
【答案】D
【解析】A．超声波不能在真空中传播，而电磁波可以传递信息，因此地面控制中心通过电磁波与空间站中的航天员通信，故A错误；
B．航天员在核心舱内睡觉时，航天员相对地球的位置在不断变化，是运动的，故B错误；
C．根据能量转化可知，空间站上太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故C错误；
D．空间站绕地球转动时，做的是曲线运动，运动状态不断的发生变化，故D正确。故选D。
4. （2023湖北鄂州）2023年5月30日，我国神舟十六号飞船在酒泉卫星发射中心发射成功，并在太空中与中国空间站成功对接，至此，神舟十五号和神舟十六号两艘飞船上一共6名航天员胜利会师，标志着我国航天技术又上一个新台阶；接下来，航天员将与地面上的科学家天地联合，进行上千个大规模不间断的科学实验，为未来十年我国航天员登月做好准备。关于这一盛事，下列说法正确的是（ ）

A. 发射时，火箭向下方的水面喷火，水面上方立刻出现大量的白雾，这些白雾是大量的水汽化形成的水蒸气
B. 飞船上有的部件是用比铝还轻的新型复合材料制成的，“比铝还轻”指的是这种材料质量小
C. 神舟十六号飞船与空间站实现对接时，它们之间处于相对静止状态
D. 航天员将与地面上的科学家天地联合，进行科学实验，他们之间通话是利用超声波传递信息
【答案】C
【解析】A．发射时，火箭向下方的水面喷火，水面上方立刻出现大量的白雾，这是水蒸气遇冷液化形成的，故A错误；
B．“比铝还轻”指的是相同体积下这种材料的质量小，即密度小，故B错误；
C．神舟十六号飞船与空间站实现对接时，神舟十六号飞船与空间站之间没有相对位置变化，则它们之间处于相对静止状态，故C正确；
D．航天员在太空中，由于处于真空环境，没有介质，声波没法传播，则他们之间通话是利用电磁波传递信息，故D错误。故选C。
5.（2023湖南常德） 2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，包括常德人张陆在内的三位航天员全部安全顺利出舱，神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。下列说法中正确的是（ ）
A. 航天员随飞船加速升空过程中，其重力势能和动能都变大
B. 张陆在空间站可以通过体重秤测量体重
C. 返回舱在下落过程中，三名航天员相对地球是静止的
D. 返回舱成功着陆瞬间“尘土飞扬”，说明分子在做无规则运动
【答案】A
【解析】A．航天员随飞船加速升空过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，故A正确；
B．空间站中的物体处于失重状态，所以体重计不能称量重量，故B错误；
C．返回舱下落过程中，航天员相当于地面发生了位置变化，所以航天员是运动的，故C错误；
D．返回舱成功着陆瞬间“尘土飞扬”，尘土不是分子，不能说明分子在做无规则运动，故D错误。
故选A。
6.（2023四川成都） 2023年5月10日在文昌航天发射场，搭载“天舟六号”货运飞船的长征七号遥七运载火箭发射升空，如图所示。在火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（ ）

A. “天舟六号”货运飞船的重力势能增大
B. “天舟六号”货运飞船的动能保持不变
C. “天舟六号”货运飞船的机械能不变
D. “天舟六号”货运飞船的动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】ABC．在火箭加速升空过程中，货运飞船的质量不变，速度增大，高度增大，所以货运飞船的动能增大，重力势能增大，机械能增大，故A正确，BC错误；
D．火箭中燃料燃烧放出热量，将内能转化为重力势能，故D错误。故选A。
7. 2023年5月30日，神舟十六号载人飞船成功发射，之后飞船采用自主快速交会对接模式与空间站成功对接，飞船与空间站的组合体在地球附近轨道上绕地球运动，如图所示。关于该过程，下列说法中正确的是（ ）

A. 飞船与空间站对接成功后，组合体受到平衡力的作用
B. 与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量变小
C. 空间站内的航天员处于“漂浮”状态，不受重力作用
D. 指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息
【答案】D
【解析】A．组合体绕地球匀速转动过程中，方向时刻变化，所以受到非平衡力的作用，故A错误；
B．质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以，与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量不变，故B错误；
C．空间站内的航天员由于失重，处于“漂浮”状态，受重力作用，故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，能够传递信息，所以，指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息，故D正确。故选D。
8. （2022福建）国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图，下列说法正确的是（ ）
A. CO2经过压缩机时温度降低B. CO2经过冷凝器时发生凝华
C. CO2经过膨胀阀时发生升华D. CO2经过蒸发器时吸收热量
【答案】D
【解析】A．CO2经过压缩机时，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增加，温度升高，故A错误；
B．气态CO2经过冷凝器变为液态CO2，发生的是液化，故B错误；
C．液态CO2经过膨胀阀变为气态，发生的是汽化，故C错误；
D．液态CO2经过蒸发器变为气态，发生的是汽化现象，汽化吸热，故D正确。
9. （2023山东滨州）以下四图节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（ ）

A. 图甲“泥造砖坯”中，砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力
B. 图乙“凿取砺房”中，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的
C. 图丙“踏车汲水”中，水被提升到高处，水的重力势能转化为动能
D. 图丁“穴取铜铅”中，古人所使用的镐属于省力杠杆
【答案】B
【解析】A．砖坯对地面的压力方向竖直向下，砖坯的重力方向竖直向下，这两个力既不是平衡力也不是相互作用力，故A错误；
B．增大压强的方法有减小受力面积和增大压力，古人手中的凿子是通过减小受力面积增大压强的，故B正确；
C．水被提升到高处，是将机械能转化为重力势能，故C错误；
D．如图所示，古人所使用的镐的动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
故选B。
10. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层后，降落伞相继打开，临近地面时，反推发动机启动，向下推动空气，迫使返回舱减速“刹车”，于9时56分，在东风着陆场成功着陆（如图），标志着本次神舟载人飞行任务圆满成功，下列关于返回舱返回过程说法正确的是（ ）
A. 着陆前相对于地面是静止的
B. 利用电磁波向指挥中心传递信息
C. 反推发动机对它施加向下的力
D. 与空气摩擦，它的内能逐渐减少
【答案】B
【解析】A．着陆前，返回舱离地面越来越近，相对地面有位置变化，是运动的，故A错误；
B．返回舱与地面指挥中心是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C．反推发动机对空气有向下作用力，由于力的作用是相互的，所以空气对返回舱有向上的作用力，返回舱受到向上的力而减速，故C错误；
D．返回舱与空气有摩擦，需要克服摩擦做功，内能增大，温度升高，故D错误。故选B。
二、填空题
1. （2023山东济南）我国古代很早就对物态变化有所认识和应用。早在公元前21世纪，我国就掌握了青铜冶铸技术。如图所示的铸造青铜钟，就是让经过冶炼的液态铜在泥模内发生_________制成的。东汉王充所著《论衡》中有“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪”。其中“露”是空气中的水蒸气遇冷发生_________形成的。

【答案】 凝固 液化
【解析】冶炼的液态铜在泥模内变成固态的青铜器，这是凝固现象。
“露”是空气中的水蒸气遇冷变成液态的小水滴，这是液化现象。
2．（2023四川广安）如图所示为我国古人运送巨木的劳动情景示意图，他们通过横杆、支架、石块等将其移到其他地方，移动过程中支架下端垫有底面积较大的石块是为了 （选填“增大”或“减小”）支架对地面的压强；若他们无法将巨木抬起，则有可能抬起巨木的改进方案有 （填写番号）。①再增加几个人在横杆右端往下压②用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆③增大横杆上悬绳与支架之间的距离。

【答案】 减小 ①②
【解析】[1]支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力不变，增大接触面的面积从而减小支架对地面的压强。
[2]由图中可知，该装置构成了一个杠杆，若他们无法将巨木抬起，则根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，为了抬起巨木，在阻力与阻力臂不变时，可以采取增大动力或动力臂等措施将巨木抬起；
① 再增加几个人在横杆右端往下压时，增大了动力，故①符合题意；
② 用另一根硬棒绑在横杆上加长横杆时，增大了动力臂，故②符合题意；
③ 增大横杆上悬绳与支架之间的距离时，增大了阻力臂，故③不符合题意。
故选①②。
3. （2023辽宁本溪等）如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在________力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的________。扇车的摇柄是________（填简单机械名称）。

【答案】 重 运动状态 轮轴##杠杆
【解析】地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向竖直向下。谷物倒入扇车时，由于受重力的作用落入扇车。
“扇车”中枯瘪谷物被风力吹出机外，运动状态发生变化，这个现象说明力能改变物体的运动状态。
风扇摇手柄设计成轮轴是为了省力，因为轮半径大于轴半径。
4. （2023天津）如图甲是我国古代汲水装置——桔槔，图乙是它水平静止时的简化模型，该装置是______（填简单机械名称）；此时配重物重力为，水桶重力为，，若不计杆重，则______。

【答案】 杠杆 1∶2
【解析】由于该装置可以简化为绕支点转动的硬棒，所以该装置为杠杆。
由杠杆平衡条件可得
G1l1=G2l2
由于l1︰l2=2︰1 ，则
5. （2023湖南邵阳）亮亮同学在新闻上看到“福建舰”上使用了电磁弹射装置，从网上查阅了某电磁弹射装置的原理；给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的吸引力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口（如下图）。当线圈通电时，炮弹头是______（选填“S”或“N”）极。断电后，炮弹还能继续飞行，是因为炮弹具有______。.

【答案】 S 惯性
【解析】如图所示，根据右手螺旋定则，大拇指撑开，其余四根手指并拢自然弯曲，顺着图示的电流方向，从外向内握住通电螺线管，大拇指指向左边，说明通电螺线管左边是N极；炮弹（铁质）被磁化，受到强大的吸引力，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理可以判断出炮弹头是S极。
断电后，炮管没有了磁性，炮弹不再受到磁场力的作用，炮弹能继续飞行，是因为炮弹具有惯性，要保持之前的运动状态。
6. （2023江苏宿迁） 我国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。近期，学校举行了以“奔月”为主题的科技制作大赛。图甲是小华的参赛作品——用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气，当瓶内气压增大到一定程度时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，这是利用物体间力的作用是_______的，这个力的施力物体是_______。小明准备制作一款如图乙所示的滑翔机模型，机翼的横截面应设计成图丙中_______（填序号）的形状。

【答案】 相互 水 A
【解析】水火箭升空利用的是“反冲力”，即高压气体将水向下喷射出去，对水施加一个向下的力，物体间的力都是相互的，水对火箭施加一个向上的力，火箭就升空了。所以这个力的施力物体是水。
飞机获得升力靠飞机机翼上凸下平的形状，使得机翼上面流速大，压强小，下方流速慢，压强大，从而产生一个向上的压力差，使得飞机飞起来，故应选择A形状。
7. （2023山东济南）1953年我国第一条220kV高压输电线路工程破土动工，1981年500kV超高压输变电工程正式投入运行，2009年1000kV特高压交流试验示范工程投入商业运行，我国高压输电技术从“跟跑”到“领跑”，已成为中国制造的“金色名片”。为什么远距离输电的电压越来越高？原来，当电流通过输电线时，由于电流的热效应，输电线上就不可避免地有电能损失。在输电线电阻一定的情况下，要减小输电线上的电能损失，就要尽可能减小_________；为了在一定时间内输送更多的电能，就应该采用_________来输电。
【答案】 输电电流 更高电压
【解析】在输电时，尽可能减小输电电流，在输电线电阻一定的情况下，由P=I2R可知输电线上损失的功率较小，由P=UI可知，在输送电功率不变的情况下，要减小电流，必须提高电压，所以远距离输电主要采取高压输电的方式来减少线路上的电能损失。
8. （2023四川遂宁）在青藏铁路的建设中，我国科技工作者将“热棒”插入冻土，成功解决了“冻土工程”这一世界性难题。如图所示，热棒是碗口粗细的铁棒，高出地面约2m，在路基下还埋有5m，整个棒体是中空的，里面封装有适量液氨。热棒的工作原理是：当路基温度上升时，液氨 _______热量变成气态氨上升到热棒的上端；通过散热片散热，气态氨发生 _______（填物态变化名称）又沉入了棒底。这样不断循环，避免冻土融化造成路基崩塌。

【答案】 吸收 液化
【解析】路基温度上升，液氨吸收热量，由液态变气态，发生汽化现象。
通过散热片散热，气态氨放热液化成液氨沉入棒底。
9. 我国古代科技著作《天工开物》中， 对釜的铸造有 “铁化如水， 以泥固针铁柄勺从嘴受注”（如图） 这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是______。

【答案】熔化
【解析】“铁化如水”的意思是把固态的铁通过加热变成液体的“铁水”，这个过程是熔化。
10. （2023四川宜宾）我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duì，是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落。如图所示，脚向下踏时，脚踏碓属于________杠杆；碓头部较细，是为了减小________，增大压强。

【答案】 费力 受力面积
【解析】由图可知，用脚连续踏木杠时，O点为支点，支点到脚施加的动力的距离为动力臂，支点到碓头的重力的距离为阻力臂，由于动力臂小于阻力臂，所以脚踏碓属于费力杠杆。
碓头部较细，是为了减小受力面积，这是通过减小受力面积来增大压强。
11.（2023江西）如图所示，圭表是中国古代重要的天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度，天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。

【答案】 直线传播 竖直向下
【解析】由于光线是直线传播的，当光线被挡住时，光线无法再传播，会形成阴影，则日影是光的直线传播形成的。
根据重力的特点可知，其方向为竖直向下，铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下来工作的。