2024年中考物理专项训练（全国通用）-压轴题14 综合能力题（科普阅读题）（原卷版+解析版）

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综合能力题是中考的一种重要特色题目，它注重学生的学科整体意识，一道题可以设计声、光、热、力、电不同板块的知识点；
要求学生在不同的知识点中能够迅速地进行思维上的切换．综合能力题的背景为国内热点、新科技、新材料的应用；
要求能应用物理知识提出问题、猜想、设计方案，得出实验结论，并能将物理知识应用到实际生活中．物理方法重点考查控制变量法、转换法、等效替代法．
一、阅读类
1. 认真、耐心地阅读提供的背景材料或者提供的图形，从背景材料或者提供的图形入手，掌握题目中的中心主题和核心内容、提取物理信息．
2．综合运用所学知识、理解和判断出物理信息内容．
3．带着问题仔细阅读，从材料和图形中分析和概括出其中所蕴含的物理问题或物理规律.
二、实验拓展类
1. 明确探究问题、探究方案．
2．结合学过的有关物理知识和规律，把新旧知识联系起来．
3．抓住关键词语，准确地利用物理知识解题．
4．用科学的语言把探究的过程和结果表述出来.
5. 内容多来源于课本的探究实验或生活中碰到的物理现象，以及利用题目提供的器材设计实验．控制变量法和分析归纳法是常用的处理方法．
三、应用分析类
1．要注意分析题意，确定研究对象．
2．重视过程分析，从文字和图象及表格中获取、提炼有关信息．
3．进行归纳或者应用解题.
目录：
01 声学
02 光学
03 热学
04 压强与浮力、及与简单机械结合
05 新能源电动汽车充放电、电池容量问题
06 压强与浮力与电学结合
07 风力发电问题
08 运动和力与电学结合
09 光学与电学结合
10 热学与电学结合
11 电学综合（热水器、变频空调等）
12 电磁继电器的应用
13 电磁感应
14 宇宙与微观粒子
15 科学研究、空间站、古代问题等
16 研究物理的常用方法
01 声学
1．（2023·江苏常州·一模）阅读下列短文，回答问题。
地震预警
地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁发传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行提醒，以减小相关区域的灾害损失。
地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波地壳中传播速度最快，约为6km/s，破坏性最弱。横波传播速度约为3km/s，破坏性较强。当横波与纵波相遇叠加后，会激发出面波。横波和面波是造成建筑物破坏的主要因素。
自然界中传播速度最快就是电磁波了，其速度能达到3×108m/s。在智能手机普及的今天，只需要在纵波到达监测点后，通过网络或信息提醒人们做好抵卸横波和面波的准备即可达到地震预警的目的（如图甲）。研究表明，如果提前3秒预警，可使人员伤亡减少14%；如果提前10秒预警，可使人员伤亡减少39%；如果提前60秒预警，则可使人员伤亡减少95%。
（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动的次数为 次，它的周期为 s。
（2）如图，若震源距监测点60km，距离受灾群众90km，地震发生后，地震局在多少秒后能接收到纵波信号？
（3）收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为多少秒？

【答案】 10 0.1 10秒 20s
【详解】解：（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动10次，它的周期为
（2）若震源距监测点60km，纵波到达监测点的时间
（3）距离受灾群众90km，地震发生后，横波到达受灾群众的时间
收到纵波信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为
答：（1）发生地震时会伴有次声波的产生，某次伴有的次声波的频率约10Hz，它在1s的时间内振动的次数为 10次，它的周期为0.1s；
（2）地震局在10秒后能接收到纵波信号；
（3）可供做应急准备的时间为20s。
2．（2023·江苏盐城·二模）阅读短文，回答问题
中国万米载人深潜器“奋斗者”号
2020年11月10日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚地海沟成功坐底，“奋斗者”号历时3个小时的下潜，深度达10909m。图甲是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，包含空心球体载人舱，中部尖装的固体浮力材料，底部的质量为2t的可抛弃压载铁等部件。除载人舱及部分电路以外，其余部分与海水相通，“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮，不考虑海水的流动影响，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。（，g取10N/kg）

2020年11月13日“奋斗者”号再次深潜到太平洋马里亚纳海沟，与10日的万米级海试不同，此次万米级海试有新的看点。本次海试任务，关键词就是“双船双潜”，“双船”指的是为“奋斗者”号保驾护航的“双母船”，也就是“探索一号”（支持船）和“探索二号”（保障船），而“双潜”指的就是“双潜水器”--万米载人潜水器“奋斗者”号，另一个就是专门给我们的主角在万米洋底“打光拍照”的“御用摄影师”--“沧海”号和“凌云”号。其通信原理如图乙所示，水声通信是深海潜水器与水面母船之间沟通的唯一桥梁，实现了潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输，水声通信的主要载体是超声波。
（1）“奋斗者”号与“沧海”号之间的无线蓝绿光通信是利用了光的 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）。水声通信是利用了超声波的 （选填“传播距离远”或“能成像”）的特点；
（2）“奋斗者”的外壳用的是Ti62A 钛合金，相对于普通钢而言，下列不属于这种材料特点的是 ；
A．硬度大 B．密度大
C．强度高 D．抗腐蚀性强
（3）“奋斗者”号下潜的平均速度最接近于 ；
A．蜗牛正常爬行速度 B．人正常步行速度
C．自行车正常骑行速度 D．高速公路上汽车正常行驶速度
（4）若在10909m深度处，海水产生的压强为1.1×108Pa，此处海水在载人舱外壳2×104m2的面积上产生的压力为 N；
（5）若固体浮力材料的质量为2400kg，密度为600kg/m3，则固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为 N。
【答案】 直线传播 传播距离远 B B
【详解】（1）[1]蓝绿光通信是激光通信的一种，蓝绿光波段的激光具有极强的穿透力，加上激光束能量集中，方向性很好；所以“奋斗者”号与“沧海”号之间的无线蓝绿光通信是利用了光的直线传播。
[2]水声通信是一种利用水作为介质进行通信的技术，超声波在水中传播具有传播速度快，距离远，覆盖面大的特点。
（2）[3]钛合金是钛和其它金属制作而成的合金，钛合金材料强度高、硬度大、密度小、耐热性好、抗腐蚀性强，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[4]“奋斗者”号历时3个小时的下潜，深度达10909m，则“奋斗者”号下潜的平均速度为
“奋斗者”号下潜的平均速度最接近于人正常步行速度，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）[5] 在10909m深度处海水在载人舱外壳2×104m2的面积上产生的压力为
（5）[6] 固体浮力材料的重力为
固体浮力材料的体积为
则固体浮力材料浸没受到的浮力为
固体材料受到的浮力和自身重力之差为
3．（2023·广东深圳·模拟预测）阅读下列短文，回答问题。
地震预警
地震预警，是指在地震发生后，利用地震波传播速度小于电磁发传播速度的特点，提前对地震波尚未到达的地方进行提醒，以减小相关区域的灾害损失。
地震波的频率一般在20Hz以下。其波长很长，具有极强的穿透能力，能轻松穿透大气、海水、土壤、岩石等物质。由于地震波频率很低，周围环境对其吸收非常小，传播几千公里时，衰减仅为万分之几，所以其传播的距离极远，能传到十几万公里以外。
地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波地壳中传播速度最快，约为6千米/秒，破坏性最弱。横波传播速度约为3千米/秒，破坏性较强。当横波与纵波相遇叠加后，会激发出面波。横波和面波是造成建筑物破坏的主要因素。
自然界中传播速度最快就是电磁波了，其速度能达到3×108m/s。在智能手机普及的今天，只需要在纵波到达监测点后，通过网络或信息提醒人们做好抵卸横波和面波的准备即可达到地震预警的目的（如图甲）。研究表明，如果提前3秒预警，可使人员伤亡减少14%；如果提前10秒预警，可使人员伤亡减少39%：如果提前60秒预警，则可使人员伤亡减少95%。

（1）地震产生的地震波属于 （选填“超声波”或“次声波”）。这种波 （选填“能”“不能”）在真空中传播，手机使用的5G信号属于 （选填“机械波”或“电磁波”）；
（2）结合图乙，当地震波传来时，能“听”到地震波的动物是 ；
（3）如图甲，若震源距监测点60km，距离受灾群众90km，地震发生后，地震局在 秒后能接收到纵波信号。收到信号后，地震局立即发出预警，忽略电磁波在空气中的传播时间，则受灾群众在收到预警信息后，可供做应急准备的时间为 秒。
【答案】 次声波 不能 电磁波 狗 10 20
【详解】（1）[1][2][3] 地震波的频率一般在20Hz以下，地震产生的地震波属于次声波；真空不能传声，次声波不能在真空中传播；手机通讯、电视、卫星的信号传输应用的都是电磁波，故手机使用的5G信号属于电磁波。
（2）[4]狗的听觉频率范围为15Hz~50000Hz，可以听到次声，人和蝙蝠不能听到次声波，当地震波传来时，能“听”到地震波的动物是狗。
（3）[5][6]若震源距监测点60km，距离受灾群众90km，地震发生后，地震局接收到纵波信号的时间为
地震波的横波传到受灾群众的时间为
群众应急准备的时间为
Δt=t2-t1=30s-10s=20s
4．（2023·广东揭阳·二模）阅读下面的短文。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。
测距是测速的基础。如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时。根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的s﹣t图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s，两次信号传播过程的s﹣t图象（t从第一次发射信号开始计时）如图丙所示。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s）
（1）人耳 （选填“能”或“不能”）听到超声波；
（2）超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点，同时说明声可以传递 ；
（3）如图乙所示，若t0＝0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m；
（4）跑车在两次遇到信号之间通过的路程是 m，跑车两次遇到信号间隔时间 s。
【答案】 不能 反射能力强 信息 68 51 0.85
【详解】（1）[1]人耳可听声的频率范围是20Hz20000Hz，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，故人耳不能听到超声波。
（2）[2][3]超声波具有指向性好、能量集中、反射能力强等特点，可用于测距、测速等；超声波测速说明声音能够传递信息。
（3）[4]汽车遇到超声波时的时间为
车与测速仪之间的距离为
s＝vt＝0.2s×340m/s＝68m
（4）[5][6]第一次发射信号与跑车相遇的时间
则跑车在第一次反射信号的瞬间与测速仪的距离
s1＝vt1＝340m/s×0.3s＝102m
第二次发射信号与汽车相遇的时间
则跑车在第二次反射信号时与测速仪的距离
s2＝vt2＝340m/s×0.15s＝51m
测速过程中，跑车通过的路程为
s车＝s1﹣s2＝102m﹣51m＝51m
测速过程中，跑车行驶的时间为
t车＝1.0s﹣0.3s+0.15s＝0.85s
02 光学
5．（2023·广东河源·二模）阅读下面短文，回答以下问题。
智能汽车汽车是我们生活中的代步工具，随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。冬天，前挡风玻璃上出现白雾时，汽车能自动启动除雾功能，向前挡玻璃吹出热风，一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达，能够判断车与障碍物的距离，充分提高了行车的安全性。车窗采用“智能玻璃”，这种玻璃具有单向透光功能，能从车内看到车外明亮的景物，而从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外的光照度，自动调节透明度，使车内有良好的亮度和温度。
汽车抬头显示系统（如图甲），简称。利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够在看到车外的景象的同时，不必低头就可以看到车辆行驶信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全。

（1）冬天行车时，汽车挡风玻璃的 （选填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾，这是 （填写物态变化的名称）现象；
（2）下列与汽车相关的说法中正确的是 ；
A．汽车雷达能够发出次声波，判断车与障碍物的距离
B．透过玻璃看到的“车外的景物”是景物的实像
C．玻璃具有单向透光功能时，光路是不可逆的
D．夜间行车时为了让司机更清楚地看到路况，车内应不开灯
（3）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示，当车外光照度为时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 ；
（4）已知某车辆显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 度，某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃；
（5）为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达以上，甚至更远，以避免观察数据时眼睛的疲劳，下列做法可行的是 。
A．将显示器上的字体变大
B．将显示器安装在后挡风玻璃上
C．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
【答案】 内 液化 靠近
【详解】（1）[1][2]白雾的实质是空气中的水蒸气液化成的小水滴，冬天室外温度低，车内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃，会在玻璃内测发生液化。
（2）[3] A．汽车雷达发出的是超声波而不是次声波，故A选项不正确；
B．透过玻璃窗，我们看到的“车外的景物”是人眼逆着折射光线看到的虚像，故B选项不正确；
C．单向玻璃的透过的光也是具有可逆性的，只不过玻璃上镀了一层膜，导致亮的一面有强烈的反射光，所以只能单向透光，故C选项不正确；
D．夜间车内开灯会在玻璃上发生平面镜成像，干扰司机查看车外路况，不应开灯，故D选项正确。
故选D。
（3）[4]由题意可知：“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，根据图像，当车外光照度为时，透明度为，当车外光照度为时，透明度为，可得车外光照度与玻璃透明度成反比，比例系数就是车内的光照度，，由此计算，车内的光照度为固定值；光照度代入上式可得透明度为。
（4）[5][6]根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直，平面镜与水平面的夹角应为，想要使成像向下运动，物体应靠近平面镜。
（5）[7] A．将显示器字体变大，平面镜中的字体也会变大，但像到平面镜的距离不变，故A选项不正确；
B．将显示器放在后挡风玻璃上，确实会增加像到平面镜的距离，但中间的驾驶员和座椅都会遮挡住显示器，不可行，故B选项不正确；
C．利用平面镜成像与物对称，可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像，故C选项正确。
故选C。
6．（2023·江苏苏州·二模）仔细阅读短文，按要求回答问题
眼睛和眼镜
人类的眼睛好像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的厚薄程度，从而改变晶状体的焦距来获得清晰的实像，普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限，点分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点大约在10cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫做明视距离。

当眼睛出现某些缺陷时，人们需要佩戴眼镜来矫正，常见眼镜的实质就是凸透镜或凹透镜。透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，即Φ=。如果某透镜的焦距是0.5m，它的焦度就是Φ==2m﹣1.平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。凸透镜的度数是正数，凹透镜的复数是负数。例如-200度的镜片表示这是凹透镜，透镜焦度是是2m﹣1，它的焦距是0.5m。
（1） 正常眼睛观察物体时，在视网膜上成的像的性质是 。
A．正立、放大的实像B．正立、缩小的实像C．倒立、缩小的实像D．倒立、放大的实像
（2） 根据上文，你认为人的正常眼睛的观察范围是 。
A．0～10cm B．10cm～25cm C．25cm～无限远 D．10cm～无限远
（2） 如题图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况，则他的眼病是 （近视/远视），需要用 透镜来矫正。另一同学小芳所戴眼镜镜片的度数是﹣500度，焦距为 m。
（4）小明仔细观察镜片的形状和厚度，把四种镜片的截面图画成了图中甲、乙、丙、丁所示的形状，则可以知道：远视眼配带度数较大的是 。
【答案】 C D 近视 凹 0.2 乙
【详解】（l）[1]眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，通过视神经把信号传给大脑，我们就看到了物体，物体成一个倒立的、缩小的实像。
故选C。
（2）[2]由题意可知，正常眼睛的远点在无限远，近点大约在10cm处，所以人的正常眼睛的观察范围是10cm~无限远。
故选D。
（3）[3][4]由图可知，远处物体成像在视网膜前面，所以患的是近视眼，近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，应佩戴发散透镜，即凹透镜，便光线推迟会聚；小芳所戴眼镜镜片的度数是-500度，则透镜焦度是5m-1，焦距为
（4）[5]中间薄边缘厚的是凹透镜，且近视眼越严重，所佩戴的凹透镜的中间就越薄，所以近视眼配带度数较大的是丙图；中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，且远视眼越严重，所佩戴的凸透镜中间越厚，所以远视眼配带度数较大的是乙图。
7．（2023·山西晋中·二模）阅读短文，回答问题。
无所不能的智能化无人机
无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像，又能红外线成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点，被称为“百变小能手”。如表是某小型无人机的部分参数（帧•秒﹣1指每秒拍摄的画面数）。
（1）无人机上载有高清摄像机，下列哪幅图能反应摄像机的工作原理 ；

（2）装在无人机上的红外线热像仪的原理是
A．地面物体的温度较高，能辐射较强的红外线
B．红外线穿透能力强，夜间有雾也能穿过去
C．红外线人眼看不见，不易被他人发现
D．无人机发出红外线照在地面物体上
（3）人们是利用遥控器操控无人机的，遥控器的有效操控距离至少要为 km；
（4）小轿车在高速公路上限速120km/h。如图所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行60m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为22000帧，据此判断轿车 （填“超速”或“不超速”）。

【答案】 C A 5 不超速
【详解】（1）[1]由于摄像机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的，此时物距，像距，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2）[2]一切物体都能发射红外线，且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同，根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理可用来检测，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）[3]由表中数据可知，最大飞行半径为5km，故有效操控距离至少为5km。
（4）[4]高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间
高速摄像机拍摄帧数为22000帧所需的时间
小轿车的速度
小轿车不超速。
03 热学
8．（2024·云南红河·一模）水的反常膨胀对水下生物的意义。一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下恰好与上面的情况相反。
实验证明，对0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此，水在4℃时的密度最大。
湖泊里水的表面，当冬季气温下降时，若水温在4℃以上时，上层的水冷却，体积缩小，密度变大，于是下沉到底部，而下层的暖水就升到上层来。这样，上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止。
当水温降到4℃以下时，上层的水反常膨胀，密度减小，于是冷水层停留在上面继续冷却，一直到温度下降到0℃时，上面的冷水层结成了冰为止。所以，水从上面结冰，而不是从水底开始结冰。以上阶段热的交换主要形式是对流。
当冰封水面之后，水的冷却就完全依靠水的对流方式来进行热传递。由于水的导热性能很差，因此湖底的水就不会结冰。这种水的反常膨胀特性，保证了水中的动植物，能在寒冷季节内生存下来。这里还应注意到，冰在冷却时与一般物质相同，也是缩小的。受热则膨胀，只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来。
（1）水在 ℃时，密度最大；
（2）当水面温度达到4℃并持续下降，上层水的密度 下层水的密度（选填“”“”或“”）；
（3）当水下降到0℃并开始结冰，水从 开始结冰（选填“上面”或“下面”）；
（4）所以当水面的温度已经低于0℃结冰了，而水底的温度 0℃（选填“”“”或“”），保证了水中的动植物，能在寒冷季节内生存下来。
【答案】 4 上面
【详解】（1）[1] 实验证明，对0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此，水在4℃时的密度最大。
（2）[2] 当水温降到4℃以下时，上层的水反常膨胀，密度减小，于是冷水层停留在上面继续冷却，上层水的密度小于下层水的密度。
（3）[3] 依据短文内容“所以，水从上面结冰，而不是从水底开始结冰。”可知当水下降到0℃并开始结冰，水从上面开始结冰。
（4）[4] 当冰封水面之后，水的冷却就完全依靠水的对流方式来进行热传递。由于水的导热性能很差，水底的温度大于0℃，因此湖底的水就不会结冰。这种水的反常膨胀特性，保证了水中的动植物，能在寒冷季节内生存下来。
9．（2024·北京通州·一模）阅读请根据上述材料，回答下列问题：
《海上能源“巨无霸”——LNG船》
液化天然气运输船简称LNG船。由于天然气（主要成分是甲烷）是易燃气体，对于运输它的船舶建造技术要求极高。
常温下的天然气是气体，在0℃和1个标准大气压条件下，密度仅为。要运输气态天然气，成本会很高。要想让天然气液化，光靠压缩体积是不行的，必须要让它的温度低于，否则多大的压力也不能使其液化。在此温度下，须施加44.1兆帕的压强才能使其液化。如果LNG船装载的是的液化天然气，罐体就要做的很厚，会大大增加运输的成本。LNG船通常采用“全冷”方式，就是将天然气的温度降低到，这样在1个标准大气压下天然气就可以变成液态。所以说，LNG船就是一艘“海上超级冷库”。由于天然气易燃易爆，一旦泄露，后果不堪设想，因此它对建造“冷库”的材料要求极高。
液舱（装液化天然气的船舱）的围护系统是制造LNG船的核心技术。右图是液舱的结构图。一般的钢材在超低温环境中容易产生脆裂，建造液舱屏蔽层的材料是厚度只有0.7mm的殷瓦钢，它就像一张牛皮纸一样薄。虽然殷瓦钢很容易锈蚀（加工时不允许一滴汗水滴在上面），但它在低温环境下具有膨胀系数小、韧性好、导热性低的物理性质。这样薄的殷瓦钢，加工起来非常困难，我国也是在前些年才突破这项技术。
一艘LNG船不仅要做到高标准的密封性，而且运输时只有在的低温环境和0.2个标准大气压下才能维持液态天然气的稳定（该条件下液化天然气密度约为）。
2008年我国建造的第一艘LNG船“大鹏昊”号投入使用，它的装载量为，相当于上海市300万个家庭一个月的用气量。
液化天然气到达港口后，送到沿海的LNG接收站，并使之汽化。温度极低的液化天然气在变成气态时，会和周围的环境发生热交换，过程中转移的内能称为“冷能”。所以接收站附近经常会看到海产品加工、干冰制造等工厂。
（1）建造屏蔽层的材料要用殷瓦钢，因为它具有 的物理性质；
（2）一个标准大气压下0℃的天然气与0.2个标准大气压下的天然气在质量相等的情况下，体积之比是 。结合文中信息，可推算出上海300万个家庭一个月大约消耗 （1标准大气压下0℃）的气态天然气；
（3）某LNG接收站旁边建了一个海产品冷冻工厂，他们利用LNG“冷能”将捕捞到的海产品加工冷冻。请简述该工厂利用LNG“冷能”过程中的基本物理原理 。
【答案】 膨胀系数小、韧性好、导热性低 600∶1 液化天然气汽化时，会从周围环境吸收大量的热，从而达到冷冻海鲜的目的
【详解】（1）[1]文章中写道：“虽然殷瓦钢很容易锈蚀（加工时不允许一滴汗水滴在上面），但它在低温环境下具有膨胀系数小、韧性好、导热性低的物理性质”。故利用殷瓦钢建造屏蔽层的原因即其胀系数小、韧性好、导热性低。
（2）[2]由题可知，在0℃和1个标准大气压条件下，天然气的密度为，0.2个标准大气压下的液化天然气密度约为，根据，质量相等的情况下，一个标准大气压下0℃的天然气与0.2个标准大气压下的天然气体积之比是
[3]“大鹏昊”号的装载量V容为，则其装载的天然气质量为
上海300万个家庭一个月大约消耗的天然气体积为
（3）[4]当LNG船靠岸，接收天然气时，接收站会将液态的天然气重新转化为气态，化天然气汽化时，会从周围环境吸收大量的热，从而达到冷冻海鲜的目的。
10．（2023·广东汕头·二模）阅读下列短文，回答问题。
有超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子，建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，其中的每一面镜子的采光面积为115平方米，总采热面积可以达到140万平方米，整个系统由太阳集热系统、储能系统和发电系统组成。如图甲所示，该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐（熔点为210℃），白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。

（1）高温熔盐罐利用熔盐储存内能。高温熔盐进入蒸汽发生器，通过 （选填“做功”或“热传递”）方式使冷水 （填物态变化名称）形成高温高压的水蒸气。高温高压的水蒸气推动汽轮机， 能转化为机械能，然后带动发电机发电；
（2）低温熔盐罐的温度应 （选填“>”或“