資源簡介

2025年中考物理三輪復習臨門一腳挑戰13個壓軸專題練（高分法寶）
專題13 新型高頻多知識體系的閱讀理解題（10道）
1. 閱讀短文，回答問題。
萊頓弗羅斯特效應
1756年，德國醫生菜頓弗羅斯特在一把燒紅的鐵勺上滴了一滴水珠，水珠竟然懸浮起來并能持續30s，人們把這一現象稱為萊頓弗羅斯特效應。
研究發現把液體滴落在遠高于自身沸點的高溫物體表面時，一部分液體會發生劇烈沸騰，液體沸騰時，會有氣體不斷產生，在液體和高溫物體表面之間會瞬間形成一個“氣墊”。如圖甲所示。由于蒸氣具有良好的隔熱效果，“氣墊”很快將沸騰抑制住。液滴懸浮在“氣墊”上，在液滴重力的作用下，“氣墊”中的氣體從四周無規則逸出，“氣墊”就會拖著液滴在高溫物體表面幾乎沒有摩擦的情況下四處滑動。
（1）如圖甲所示，“氣墊”的形成是___________（填物態變化名稱）現象。“氣墊”減小液滴與高溫物體之間摩擦的方式與__________（選填“磁懸浮列車”或“輪滑鞋”）相同；
（2）如圖乙所示，將手伸入-196℃的液氮中停留數秒不會凍傷，是利用__________（選填“液氮”或“汗液”）發生物態變化形成的氣墊層保護了手；
（3）用普通鐵鍋不放油煎雞蛋，若要雞蛋不粘鍋，以下兩種做法合理的是__________。
A.先打入雞蛋再燒熱鐵鍋 B.先燒熱鐵鍋再打入雞蛋
【答案】（1）汽化 磁懸浮列車 （2）液氮 （3）B
【解析】（1）由題意可知，研究發現把液體滴落在遠高于自身沸點的高溫物體表面時，一部分液體會發生劇烈沸騰，液體沸騰時，會有氣體不斷產生，在液體和高溫物體表面之間會瞬間形成一個“氣墊”，因此“氣墊”的形成是液體汽化形成的。
“氣墊”是使液滴與高溫物體相分離來減小摩擦的。磁懸浮列車是使接觸面相分離來減小摩擦的，輪滑鞋是變滑動摩擦為滾動摩擦來減小摩擦的，因此與“氣墊”減小液滴與高溫物體之間摩擦的方式相同的是磁懸浮列車。
（2）將手伸入-196℃的液氮中停留數秒不會凍傷，液氮的沸點低于手的溫度，因此汽化形成的氣墊層保護了手。
（3）由上述題意可知，液體滴落在遠高于自身沸點的高溫物體表面時，一部分液體會發生劇烈沸騰，因此應當先燒熱鐵鍋再打入雞蛋，從而雞蛋才能不粘鍋。
故選B。
2. 閱讀短文，回答問題：
某高校科研人員根據西藏地區太陽輻射強、供暖周期長等特點，為藏區某縣設計了太陽能供暖蓄熱系統。該系統由集熱、蓄熱和供暖三部分組成，其基本工作過程如圖所示。集熱板白天接收太陽輻射時，其內部水溫升高，然后通過熱交換器，使蓄水箱內水溫升高，再通過水泵將熱水送入用戶。集熱板無法供熱時，蓄水箱與熱交換器之間閥門關閉。晴天時，集熱板獲得的內能不僅能滿足縣城用戶全天24小時的取暖需求，同時富余的內能可儲存在蓄水箱中，用以解決陰雨天集熱板無法供熱的問題，實現“不用煤，不用氣，不用電，溫暖整個縣城千家萬戶！”
同學們用所學初中物理知識對該系統某一天的數據進行了簡單的分析，為便于計算，工作過程和相關數值均做了簡化處理，如下表所示。不計集熱板到蓄水箱之間的管道、熱交換器的熱損失。[水的比熱容為，水的密度為]
集熱板每小時、每平方米接收的太陽輻射能量 集熱板面積 蓄水箱全天持續供暖輸出能量（含用戶得到的內能、蓄水箱和供暖管道的熱損失）
（1）同學們查閱資料了解到，在西藏地區選用該系統供熱原因之一是：藏區海拔高，大氣壓強________（選填“大”或“小”），空氣密度小，蓄水箱對流散熱慢；
（2）若這一天光照時長為10h，集熱板的光熱轉化效率為60％，則集熱板中的水獲得的內能是多少？這些內能，一方面通過蓄水箱對用戶全天持續供暖，另一方面使得蓄水箱內水的溫度最終升高了10℃。請分析計算該蓄水箱的容積至少是多少？
（3）假設該縣城用戶均采用地暖供熱。根據地暖供熱標準，用戶的進水溫度不低于40℃。若這一天持續供暖結束后，蓄水箱水溫為48℃，接下來為連續陰雨天氣，請你通過計算分析，蓄水箱儲存的內能是否還能為縣城用戶按標準持續供暖3天？（計算結果保留一位小數）
【答案】（1）小 （2）7.2×1011J 1.3×104m3 （3）見解析
【解析】（1）因為大氣壓強隨海拔高度的增加而減小，所以藏區海拔高，大氣壓強小。
（2）集熱板接收的太陽輻射能量
W=Pt=3×106J/(m2 h)×4×104m2×10h=1.2×1012J
由 可得，集熱板中的水獲得的內能
Q吸 =ηW=60%×1.2×1012J=7.2×1011J
通過蓄水箱對用戶全天持續供暖后剩余
Q吸剩 =7.2×1011J-1.74×1011J=5.46×1011J
由Q吸 =cmΔt可得，蓄水箱內水質量
由 可得，蓄水箱的容積
（3）蓄水箱儲存的內能
Q'吸 =cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1.3×107kg×(48℃-40℃)=4.368×1011J
3天需要的熱量
Q'放 =3×1.74×1011J=5.22×1011J
因為Q'放＞Q'吸，所以蓄水箱儲存的內不能為縣城用戶按標準持續供暖3天。
3. 閱讀材料，回答問題
圭表與二十四節氣
如圖甲中的圭表是我國古代的重大發明。表是垂直立于地面的標桿，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它測量正午時表影的長度，從而確定一年的時間和季節。
戰國時已經采用水面來校正圭使其水平，用鉛垂線來校正表使其與圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影響，早期圭表的表影邊緣模糊不清，影響測量表影長度的精度。元代天文學家郭守敬對圭表進行改進與創新，他將表的高度增加到原來的五倍，且在表頂加一根架空的橫梁，他還發明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太陽和梁的清晰像，把確定表端影的位置變為確定梁影中心的位置，較大提高了測量的精度，如圖乙所示。
通過測量正午時表影長短的變化，推算出一回歸年為365.25天，按照季節變化將一年劃分為二十四節氣（如圖丙），用以指導生活和農業生產。2016年11月30日，聯合國教科文組織批準“二十四節氣”列入人類非物質文化遺產代表作名錄。以圭表為代表的我國古代的科技成果，閃耀著智慧的光芒，激勵著我們攀登新的科技高峰。
（1）我國古代天文學家用_________使表豎直；
（2）郭守敬提高測量精度的措施有_________；
（3）一年中，學校的旗桿正午桿影最長的是二十四節氣中的_________；
（4）地面上深10cm，面積為的水池裝滿水，在相同時間內，太陽光垂直照射水面使水升高的溫度為，與水平方向成60°照射水面使水升高的溫度為，則_________（忽略其它因素的影響）。
【答案】（1）鉛垂線 （2）見解析 （3）冬至 （4）
【解析】（1）由閱讀材料可知，“戰國時已經采用水面來校正圭使其水平，用鉛垂線來校正表使其與圭垂直”，所以我國古代天文學家用鉛垂線來校正表使其豎直。
（2）由閱讀材料可知，“他將表的高度增加到原來的五倍，且在表頂加一根架空的橫梁，他還發明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太陽和梁的清晰像，把確定表端影的位置變為確定梁影中心的位置，較大提高了測量的精度”，所以郭守敬提高測量精度的措施有：增加圭表的高度、在圭表頂端添加橫梁、發明了景符、利用小孔成像原理確定梁影中心的位置。
（3）由圖丙可知，一年中，學校的旗桿正午桿影最長的是二十四節氣中的冬至。
（4）在相同時間內，太陽光釋放的能量是相同的，當太陽光垂直照射水面，單位面積里照到的光多，水吸收的熱量多；當太陽光與水平方向成60°斜照射水面時，單位面積里照到的光少，水吸收的熱量少。太陽光垂直照射水面的有效面積是，太陽光與水平方向成60°斜照射水面的有效面積是，兩種方式水池中的水吸收的熱量與有效面積成正比，所以垂直照射水面吸收的熱量與斜照射水面吸收的熱量之比為
水池中水的質量和比熱容是相同的，根據比熱容變形公式可得，升高的溫度與吸收的熱量成正比，所以太陽光垂直照射水面使水升高的溫度與太陽光水平方向成60°照射水面使水升高的溫度為之比為
4. 我國海陽核電廠在利用核能發電的同時給居民供暖。其工作流程如圖所示，核燃料反應堆內有低濃度的鈾-235，發生核反應后產生大量的熱，一回路和二回路是兩個互不相通的水循環回路，一回路的水流過核燃料反應堆的堆芯，帶走核反應堆產生的熱量，在蒸汽發生器中將熱量傳遞給二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽發生器中受熱，產生大量高溫水蒸氣，水蒸氣做功推動汽輪機發電，做功后的水蒸氣冷凝后返回蒸汽發生器。核能供暖是將發電之后的低品位余熱取出來通過管道送給居民。單個機組，如果僅供電，每秒提供的電能為；若在供電的同時進行供熱，每秒提供的電能為、熱量為，對單個機組核燃料反應堆產生的能量使用效率提高了3.2%。（標準煤的熱值取）
（1）核燃料反應堆中的鈾-235是______（選填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽發生器中發生______（填物態變化名稱）吸收熱量；
（2）在下列方框中補充完整核能發電的能量轉化過程______________；
（3）若給居民供熱，相當于完全燃燒多少千克標準煤產生的熱量？______
（4）單個機組核燃料反應堆每秒產生的能量為______J。
【答案】 （1）不可再生 汽化 （2）機械能 （3） 1.8×108 （4）5×109
【解析】（1）核燃料反應堆中的鈾-235在短時間內不能再生，是不可再生能源。
二回路中的水在蒸汽發生器中變成水蒸氣，發生汽化，吸收熱量。
（2）由圖得，核能先轉化為內能，再轉化為機械能推動汽輪機，產生電能。
（3）依題意得，標準煤產生的熱量為
由得，標準煤完全燃燒的質量為
（4）依題意得，單個機組，如果僅供電，每秒提供的電能為；若在供電的同時進行供熱，每秒提供的電能為、熱量為，對單個機組核燃料反應堆產生的能量使用效率提高了3.2%，則
單個機組核燃料反應堆每秒產生的能量為
5. 閱讀下文，回答下列問題：
探索月球背面的秘密
2024年5月3日，嫦娥六號月球探測器英勇出征，開啟世界首次月球背面采樣之旅，將人類探月推向前所未有的高度。
為了讓嫦娥六號落地準、抓好“土”，科學家研制出沖擊電機、加載電機和整形電機，在電機體重變輕的同時，大幅增加力矩，助力推動鉆頭前進，為“挖土”提供動力。月球背面的環境條件十分惡劣，溫差大、輻射強等因素給任務執行帶來極大的困難。支撐探測器工作的主要能源來自太陽能，因此太陽電池陣的穩定性能至關重要。
由于月球始終有一面背對地球，當月球探測器降落在月球背面后，因為它的信號沿直線傳播，不能拐彎，只能向著遠離地球的方向傳輸，所以無法直接實現與地球的測控通信和數據傳輸，地面指揮和實時通信面臨巨大困難。2024年3月20日發射的鵲橋二號中繼星為解決這一難題提供了“信息橋梁”。鵲橋二號攜帶了一個口徑4.2米的天線——星載大型可展開天線。這個天線像一把大傘，發射時收起，入軌后展開。傘面十分精巧，是用直徑不到發絲四分之一的鉬絲織就而成。鍍了金的鉬絲使“大傘”看上去金光燦燦的，這樣做能增強天線的通信性能，降低能耗。延長衛星的使用壽命。它一邊接收、傳輸來自地球的信號，一邊接收、傳輸來自月球背面的信號。為月球背面的探測器和地球之間架起通信天橋。
（1）如圖，搭載鵲橋二號中繼星的長征八號運載火箭發射升空過程中，火箭獲得的動力來自于（ ）（選填“A”或“B”）
A．向下噴出的高溫高壓燃氣 B．火箭下方的空氣
（2）嫦娥六號探測器在“挖土”中主要涉及到的能量轉化是太陽能→化學能→______→______
（3）鵲橋二號中繼星對嫦娥六號在月球背面的探測活動起到了什么作用？
【答案】 （1） A （2）電能 機械能 （3）為月球背面的探測器和地球之間架起通信天橋
【解析】（1）燃氣在火箭內部燃燒，產生高壓，高速從火箭尾部噴出，由牛頓第三定律（作用力和反作用力），高速噴出的氣體必然給火箭一個反作用力，這就是火箭的動力，所以應選“A”。
（2） 支撐探測器工作的主要能源來自太陽能，太陽電池陣將太陽能轉化為化學能進行儲存，需要時將化學能釋放轉化為電能使用，沖擊電機、加載電機和整形電機將電能轉化為機械能，所以嫦娥六號探測器在“挖土”中主要涉及到的能量轉化是太陽能→化學能→電能→機械能。
（3）鵲橋二號攜帶了一個口徑4.2米的天線——星載大型可展開天線，它一邊接收、傳輸來自地球的信號，一邊接收、傳輸來自月球背面的信號。所以鵲橋二號中繼星對嫦娥六號在月球背面的探測活動起到的作用是：為月球背面的探測器和地球之間架起通信天橋。
6. 閱讀短文，回答問題。
噴氣發動機
噴氣發動機分為火箭噴氣發動機和空氣噴氣發動機。2023年，我國的長征四號丙運載火箭，成功將一顆衛星送入預定軌道。該運載火箭靠火箭噴氣發動機獲得推進力。
火箭噴氣發動機本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來助燃，其燃料有固體的和液體的。如圖甲所示是液體火箭噴氣發動機的工作原理示意圖，燃料和氧化劑分別裝在兩個箱子里，由輸送系統按時按量地把燃料和氧化劑噴入燃燒室，用電火花點燃，燃燒產生的氣體以很高的速度從尾部噴出，對火箭產生強大的反沖推力使它前進。
空氣噴氣發動機本身只攜帶燃料，需要從外界空氣中獲得足夠的氧來助燃。空氣噴氣發動機的種類很多，如圖乙所示為空氣渦輪噴氣發動機結構圖。工作過程中，機身在空氣中高速前進，空氣從進氣口進入，被壓縮機壓縮后進入燃燒室和從噴霧器噴出的燃料混合，由火花塞點火燃燒，產生大量氣體向后噴出，沖擊燃氣輪機葉輪轉動，最后氣體以極大的速度從尾部噴管噴出，使機身得到巨大的反沖推力向前飛行。
（1）地面控制中心與衛星之間是通過發射和接收______進行通信的；
（2）火箭噴氣發動機工作過程中，先將燃料的化學能轉化為______能，然后再將其轉化為火箭的______能；
（3）______（選填“火箭”或“空氣”）噴氣發動機不能在大氣層外工作；
（4）如圖乙所示的空氣渦輪噴氣發動機工作過程中，氣體溫度是不斷變化的。下列圖像中，能大致反映氣體的溫度隨時間變化的是______。
A. B.
C. D.
【答案】 （1） 電磁波 （2）內 機械 （3） 空氣 （4） C
【解析】（1）地面控制中心與衛星之間是通過發射和接收電磁波進行通信的，因為電磁波可以在真空中傳播，而衛星處于大氣層外，無法使用其他介質進行通信。
（2）火箭噴氣發動機在工作過程中，首先通過燃燒將燃料的化學能轉化為內能，然后利用這些內能來推動火箭運動，從而將內能轉化為火箭的動能和勢能，即機械能。
（3）空氣噴氣發動機需要空氣中的氧氣來助燃，因此不能在大氣層外工作。而火箭噴氣發動機本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來助燃，因此可以在大氣層外工作。
（4）在空氣渦輪噴氣發動機工作過程中，氣體首先被壓縮，溫度會升高，然后燃料和空氣混合燃燒，溫度會再次升高，最后氣體被噴出，溫度會降低。故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
7. 【閱讀材料，回答問題】
超級高鐵
2023年我國超級高鐵技術研究迎來重大突破，已經實現了低真空環境運行，空氣阻力比傳統高鐵的空氣阻力低3%，再加上磁懸浮技術，真正實現了貼地“飛行”。
磁懸浮技術是一種利用磁場的作用力讓列車懸浮在軌道上的技術，可以消除輪軌間的摩擦力，降低噪聲和能耗，真空管道是一種將管道內的空氣抽走，形成真空狀態的裝置，這樣可以減少空氣阻力，提高列車的運行效率。
預計在2035年，上海一杭州線路將作為中國第一條超級高鐵列車線路投入運營。在這條長150km的真空隧道運行，超級高鐵時速可達到1000km，全程在真空管道中離地“飛行”。
（1）超級高鐵主要是通過___________的方法消除輪軌間的摩擦力；
A.增大壓力 B.減小接觸面粗糙程度 C.使接觸面分離 D.變滑動為滾動
利用的原理是___________。
（2）若超級高鐵以600km/h的平均速度運行，從上海到杭州只需___________min；
（3）超級高鐵采用電力驅動，為方便控制磁場的變化，使用的磁體大多是___________（選填“電磁鐵”或“永磁體”）；
（4）相比傳統高鐵，超級高鐵的優勢有___________（寫出一條）。
【答案】 （1） C 見解析 （2） 15 （3）電磁鐵 （4） 見解析
【解析】（1）由題意可知，超級高鐵采用磁懸浮技術，利用磁場的作用力讓列車懸浮在軌道上，使接觸面分離，從而消除輪軌間的摩擦力。
故選C。
由題意可知利用的是磁懸浮技術，即利用磁場的作用力讓列車懸浮在軌道上或同名磁極相互排斥的原理。
（2）上海到杭州軌道長150km，若超級高鐵以600km/h的平均速度運行，從上海到杭州運行時間為
（3）相比于永磁體永久具有磁性，電磁鐵在通電時才具有磁性，且磁性大小可以通過電流來控制，而超級高鐵采用電力驅動，為方便控制磁場的變化，因此使用的磁體大多是電磁鐵。
（4）由題中材料可知，相比傳統高鐵，超級高鐵的優勢有速度快、能耗低、噪聲低、阻力小、運行效率高、安全性高、節能環保等。
【動手動腦，實踐體驗】
8. 請閱讀《宇宙燈塔——脈沖星》并回答問題。
宇宙燈塔——脈沖星
截至2024年5月，有“中國天眼”之稱的500m口徑球面射電望遠鏡（FAST）發現的新脈沖星數量突破900顆，這些發現，極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限。
“中國天眼”緊盯的脈沖星是什么？脈沖星是一類高速自轉的天體，具有極強的磁場，它高速自轉時就在兩磁極處形成了方向性很強的錐形電磁波束（如圖甲所示）。由于兩個電磁波束會隨著脈沖星的高速自轉而一起轉動，它們就會像燈塔發出的兩束光一樣掃過宇宙空間。電磁波束每掃過地球上的射電望遠鏡一次，射電望遠鏡就會收到一個脈沖信號（如圖乙所示），脈沖星便以此而得名。
脈沖星具有極其穩定的自轉周期（自轉一圈所用的時間），部分脈沖星的自轉周期約3億年僅變化0.1ms，因此可將脈沖星作為計時基準。
脈沖星還是宇宙中的“探針”，可應用于探測引力波。宇宙中的超大質量天體加速運動時，會產生引力波。引力波信號極其微弱，特別是納赫茲（Hz）引力波，難以直接觀測。但是，引力波會使我們收到的脈沖星的脈沖信號發生變化。我國科學家通過綜合分析多個脈沖星脈沖信號的變化，于2023年6月找到了納赫茲引力波存在的關鍵證據。
越來越多被發現的脈沖星，猶如宇宙中不斷被點亮的燈塔，引領我們揭開更多暗藏在宇宙中的秘密。
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）電磁波束每掃過射電望遠鏡一次，射電望遠鏡就會收到一個________，脈沖星便以此而得名；
（2）脈沖星能夠作為計時基準是因為它具有________；
（3）科學家找到納赫茲引力波存在的關鍵證據的研究方法在初中物理的學習過程中也用到過，請類比研究條形磁體周圍磁場分布的方法，補全表格中①②的內容_________；
研究對象 條形磁體的磁場 納赫茲引力波
觀測“設備” 人眼 中國天眼
探測工具 鐵屑 ①
可觀測證據 鐵屑有規則地排列 ②
推理得到的結論 條形磁體周圓的磁場有規律分布 納赫茲引力波存在
【答案】（1）脈沖信號
（2）脈沖星具有極其穩定的自轉周期
（3）脈沖星，收到的脈沖星的脈沖信號發生變化
【解析】【小問1詳解】
根據題文可知，電磁波束每掃過地球上的射電望遠鏡一次，射電望遠鏡就會收到一個脈沖信號。
【小問2詳解】
由題文可知，脈沖星具有極其穩定的自轉周期（自轉一圈所用的時間），部分脈沖星的自轉周期約3億年僅變化0.1ms，因此可將脈沖星作為計時基準。
【小問3詳解】
根據題文可知，脈沖星還是宇宙中的“探針”，可應用于探測引力波，類比鐵屑研究磁場的分布；收到的脈沖星的脈沖信號發生變化，從而找到了納赫茲引力波存在的關鍵證據。
9. 閱讀短文，回答問題。
化石能源目前仍是世界上許多國家的主要能源，但化石能源的大量開采利用使化石能源接近枯竭，也給人類生存環境帶來極大的隱患。石油危機、環境污染，在全球范圍內引起了人類對能源問題的思考，我國對此問題尤為重視。為了解決環境污染、能源枯竭問題，中國率先在75屆聯合國大會上提出“碳達峰”、“碳中和”兩個奮斗目標，同時大力發展風能、太陽能、核能等新能源。我國風力資源豐富，在東南沿海、西北沙漠優勢突出。風能用之不竭、清潔環保，所以我國加大風能的開發和利用。如圖甲是我國某風力發電基地，風力發電機組主要由風機葉片和發電機組組成。
（1）風力發電是把風能轉化為電能，風能是_______（選填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）某段風機葉片的形狀像飛機的機翼，若葉片位置和風向如圖乙所示，由于葉片兩面形狀不同導致葉片兩面空氣流速不同，從而產生________差，可以使風機葉片轉動；
（3）風機葉片具有質量輕、強度高等性能，通常用密度________（選填“大”或“小”）、硬度大的復合材料制成；
（4）某風力發電機輸出功率與風速的關系如圖丙所示。由圖像可知，當風速在v1到v2之間時，風速越大，風力發電機輸出功率_______（選填“越大”、“不變”、“越小”）；當風速大于時，風速增大，______（選填“能”或“不能”）提高風力發電機輸出功率。
【答案】 （1）可再生 （2） 壓力（壓強） （3） 小 （4） 越大 不能
【解析】（1）風能可以在自然界里源源不斷的得到補充，所以它屬于可再生能源。
（2）由乙圖可知，葉片的上面是突出的弧形，下面是平面，空氣流過時，上面空氣流速大于下面空氣流速，上面壓強小于下面壓強，從而產生壓力差，葉片受到向上的力，可以使風機葉片轉動。
（3）風機葉片具有質量輕、強度高等性能，體積相同的物體，密度小，質量小，所以通過用密度小、硬度大的復合材料制成。
（4）丙圖可以知道，當風速在v1到v2之間時，風速越大，發電機組的電功率越大。當風速大于時，隨著風速的增大，風力發電機輸出功率不變。
10. 閱讀短文，回答問題。
載人飛艇
2024年3月30日，我國自主研制的“祥云”AS700載人飛艇成功完成首飛。某飛艇如圖甲所示，其氣囊體積巨大，采用輕質材料制作。飛艇升空靠浮力來實現，水平飛行靠發動機提供動力。發動機輸出的能量用于做推動功和輔助功：推動功指克服空氣阻力推動飛艇水平飛行做的功；輔助功指發動機驅動飛艇上發電機工作所做的功，輔助功的功率恒定。
當飛艇低速水平直線飛行時，其受到的空氣阻力與速度v的關系如圖乙所示。飛艇部分參數見表。忽略氣囊厚度及氣囊外其他部分受到的浮力。
空載質量（不含氦氣） 3750kg 氣囊總容積
發動機額定輸出功率 輔助功的功率
發動機效率 36% 最大速度 70km/h
（1）氣囊采用輕質材料制作是為了減小________；
（2）飛艇的發電機利用___________的原理發電；
（3）將氣囊充滿氦氣，此時飛艇受到的浮力為_______N，飛艇最多可載_______位乘客升空；（每位乘客質量，，，）
（4）飛艇先后以3m/s和6m/s的速度水平勻速直線飛行相同的時間，推動功分別為和，則________；
（5）飛艇低速水平勻速直線飛行時，若消耗10kg燃油，可飛行的最大距離為________km。（燃油熱值）
【答案】 （1）重力 （2）電磁感應 （3） 5.04×104 7 （4）1∶4 （5）16.2
【解析】（1）氣囊采用輕質材料制作，因為輕質材料密度小，根據可知，體積一定時是為了減小飛艇的質量，從而減小重力。
（2）飛艇的發電機利用電磁感應現象的原理發電，將機械能轉化為電能。
（3）飛艇受到的浮力
飛艇最多可載乘客升空時，飛艇的重力等于受到的浮力，即
G=F浮 =5.04×104N
則飛艇的總質量
氣囊總容積4200m3，氦氣的質量是
飛艇最多可載乘客的質量
m人 =m m飛艇 m氦氣=5.04×103kg 3750kg 840kg=450kg
飛艇最多可載乘客的位數
（位）
取整數，即飛艇最多可載7位乘客升空。
（4）由圖乙可知，飛艇先后以3m/s和6m/s的速度水平勻速直線飛行時受到的阻力分別為1.5×103N、3×103N，因
W=Fs=fvt
所以，推動功之比
故。
（5）燃油完全燃燒釋放的熱量
由 可得，發動機做的功
由圖乙可知，f=500v。由
W=W推+W輔
可得
1.62×108J=500vs+5×104W×t
由可得
①
當
時，v=10m/s。此時①式中的分母有最小值，s有最大值，最大值為
12025年中考物理三輪復習臨門一腳挑戰13個壓軸專題練（高分法寶）
專題13 新型高頻多知識體系的閱讀理解題（10道）
1. 閱讀短文，回答問題。
萊頓弗羅斯特效應
1756年，德國醫生菜頓弗羅斯特在一把燒紅的鐵勺上滴了一滴水珠，水珠竟然懸浮起來并能持續30s，人們把這一現象稱為萊頓弗羅斯特效應。
研究發現把液體滴落在遠高于自身沸點的高溫物體表面時，一部分液體會發生劇烈沸騰，液體沸騰時，會有氣體不斷產生，在液體和高溫物體表面之間會瞬間形成一個“氣墊”。如圖甲所示。由于蒸氣具有良好的隔熱效果，“氣墊”很快將沸騰抑制住。液滴懸浮在“氣墊”上，在液滴重力的作用下，“氣墊”中的氣體從四周無規則逸出，“氣墊”就會拖著液滴在高溫物體表面幾乎沒有摩擦的情況下四處滑動。
（1）如圖甲所示，“氣墊”的形成是___________（填物態變化名稱）現象。“氣墊”減小液滴與高溫物體之間摩擦的方式與__________（選填“磁懸浮列車”或“輪滑鞋”）相同；
（2）如圖乙所示，將手伸入-196℃的液氮中停留數秒不會凍傷，是利用__________（選填“液氮”或“汗液”）發生物態變化形成的氣墊層保護了手；
（3）用普通鐵鍋不放油煎雞蛋，若要雞蛋不粘鍋，以下兩種做法合理的是__________。
A.先打入雞蛋再燒熱鐵鍋 B.先燒熱鐵鍋再打入雞蛋
2. 閱讀短文，回答問題：
某高校科研人員根據西藏地區太陽輻射強、供暖周期長等特點，為藏區某縣設計了太陽能供暖蓄熱系統。該系統由集熱、蓄熱和供暖三部分組成，其基本工作過程如圖所示。集熱板白天接收太陽輻射時，其內部水溫升高，然后通過熱交換器，使蓄水箱內水溫升高，再通過水泵將熱水送入用戶。集熱板無法供熱時，蓄水箱與熱交換器之間閥門關閉。晴天時，集熱板獲得的內能不僅能滿足縣城用戶全天24小時的取暖需求，同時富余的內能可儲存在蓄水箱中，用以解決陰雨天集熱板無法供熱的問題，實現“不用煤，不用氣，不用電，溫暖整個縣城千家萬戶！”
同學們用所學初中物理知識對該系統某一天的數據進行了簡單的分析，為便于計算，工作過程和相關數值均做了簡化處理，如下表所示。不計集熱板到蓄水箱之間的管道、熱交換器的熱損失。[水的比熱容為，水的密度為]
集熱板每小時、每平方米接收的太陽輻射能量 集熱板面積 蓄水箱全天持續供暖輸出能量（含用戶得到的內能、蓄水箱和供暖管道的熱損失）
（1）同學們查閱資料了解到，在西藏地區選用該系統供熱原因之一是：藏區海拔高，大氣壓強________（選填“大”或“小”），空氣密度小，蓄水箱對流散熱慢；
（2）若這一天光照時長為10h，集熱板的光熱轉化效率為60％，則集熱板中的水獲得的內能是多少？這些內能，一方面通過蓄水箱對用戶全天持續供暖，另一方面使得蓄水箱內水的溫度最終升高了10℃。請分析計算該蓄水箱的容積至少是多少？
（3）假設該縣城用戶均采用地暖供熱。根據地暖供熱標準，用戶的進水溫度不低于40℃。若這一天持續供暖結束后，蓄水箱水溫為48℃，接下來為連續陰雨天氣，請你通過計算分析，蓄水箱儲存的內能是否還能為縣城用戶按標準持續供暖3天？（計算結果保留一位小數）
3. 閱讀材料，回答問題
圭表與二十四節氣
如圖甲中的圭表是我國古代的重大發明。表是垂直立于地面的標桿，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它測量正午時表影的長度，從而確定一年的時間和季節。
戰國時已經采用水面來校正圭使其水平，用鉛垂線來校正表使其與圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影響，早期圭表的表影邊緣模糊不清，影響測量表影長度的精度。元代天文學家郭守敬對圭表進行改進與創新，他將表的高度增加到原來的五倍，且在表頂加一根架空的橫梁，他還發明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太陽和梁的清晰像，把確定表端影的位置變為確定梁影中心的位置，較大提高了測量的精度，如圖乙所示。
通過測量正午時表影長短的變化，推算出一回歸年為365.25天，按照季節變化將一年劃分為二十四節氣（如圖丙），用以指導生活和農業生產。2016年11月30日，聯合國教科文組織批準“二十四節氣”列入人類非物質文化遺產代表作名錄。以圭表為代表的我國古代的科技成果，閃耀著智慧的光芒，激勵著我們攀登新的科技高峰。
（1）我國古代天文學家用_________使表豎直；
（2）郭守敬提高測量精度的措施有_________；
（3）一年中，學校的旗桿正午桿影最長的是二十四節氣中的_________；
（4）地面上深10cm，面積為的水池裝滿水，在相同時間內，太陽光垂直照射水面使水升高的溫度為，與水平方向成60°照射水面使水升高的溫度為，則_________（忽略其它因素的影響）。
4. 我國海陽核電廠在利用核能發電的同時給居民供暖。其工作流程如圖所示，核燃料反應堆內有低濃度的鈾-235，發生核反應后產生大量的熱，一回路和二回路是兩個互不相通的水循環回路，一回路的水流過核燃料反應堆的堆芯，帶走核反應堆產生的熱量，在蒸汽發生器中將熱量傳遞給二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽發生器中受熱，產生大量高溫水蒸氣，水蒸氣做功推動汽輪機發電，做功后的水蒸氣冷凝后返回蒸汽發生器。核能供暖是將發電之后的低品位余熱取出來通過管道送給居民。單個機組，如果僅供電，每秒提供的電能為；若在供電的同時進行供熱，每秒提供的電能為、熱量為，對單個機組核燃料反應堆產生的能量使用效率提高了3.2%。（標準煤的熱值取）
（1）核燃料反應堆中的鈾-235是______（選填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽發生器中發生______（填物態變化名稱）吸收熱量；
（2）在下列方框中補充完整核能發電的能量轉化過程______________；
（3）若給居民供熱，相當于完全燃燒多少千克標準煤產生的熱量？______
（4）單個機組核燃料反應堆每秒產生的能量為______J。
5. 閱讀下文，回答下列問題：
探索月球背面的秘密
2024年5月3日，嫦娥六號月球探測器英勇出征，開啟世界首次月球背面采樣之旅，將人類探月推向前所未有的高度。
為了讓嫦娥六號落地準、抓好“土”，科學家研制出沖擊電機、加載電機和整形電機，在電機體重變輕的同時，大幅增加力矩，助力推動鉆頭前進，為“挖土”提供動力。月球背面的環境條件十分惡劣，溫差大、輻射強等因素給任務執行帶來極大的困難。支撐探測器工作的主要能源來自太陽能，因此太陽電池陣的穩定性能至關重要。
由于月球始終有一面背對地球，當月球探測器降落在月球背面后，因為它的信號沿直線傳播，不能拐彎，只能向著遠離地球的方向傳輸，所以無法直接實現與地球的測控通信和數據傳輸，地面指揮和實時通信面臨巨大困難。2024年3月20日發射的鵲橋二號中繼星為解決這一難題提供了“信息橋梁”。鵲橋二號攜帶了一個口徑4.2米的天線——星載大型可展開天線。這個天線像一把大傘，發射時收起，入軌后展開。傘面十分精巧，是用直徑不到發絲四分之一的鉬絲織就而成。鍍了金的鉬絲使“大傘”看上去金光燦燦的，這樣做能增強天線的通信性能，降低能耗。延長衛星的使用壽命。它一邊接收、傳輸來自地球的信號，一邊接收、傳輸來自月球背面的信號。為月球背面的探測器和地球之間架起通信天橋。
（1）如圖，搭載鵲橋二號中繼星的長征八號運載火箭發射升空過程中，火箭獲得的動力來自于（ ）（選填“A”或“B”）
A．向下噴出的高溫高壓燃氣 B．火箭下方的空氣
（2）嫦娥六號探測器在“挖土”中主要涉及到的能量轉化是太陽能→化學能→______→______
（3）鵲橋二號中繼星對嫦娥六號在月球背面的探測活動起到了什么作用？
6. 閱讀短文，回答問題。
噴氣發動機
噴氣發動機分為火箭噴氣發動機和空氣噴氣發動機。2023年，我國的長征四號丙運載火箭，成功將一顆衛星送入預定軌道。該運載火箭靠火箭噴氣發動機獲得推進力。
火箭噴氣發動機本身帶有燃料和氧化劑，不需要外界空氣來助燃，其燃料有固體的和液體的。如圖甲所示是液體火箭噴氣發動機的工作原理示意圖，燃料和氧化劑分別裝在兩個箱子里，由輸送系統按時按量地把燃料和氧化劑噴入燃燒室，用電火花點燃，燃燒產生的氣體以很高的速度從尾部噴出，對火箭產生強大的反沖推力使它前進。
空氣噴氣發動機本身只攜帶燃料，需要從外界空氣中獲得足夠的氧來助燃。空氣噴氣發動機的種類很多，如圖乙所示為空氣渦輪噴氣發動機結構圖。工作過程中，機身在空氣中高速前進，空氣從進氣口進入，被壓縮機壓縮后進入燃燒室和從噴霧器噴出的燃料混合，由火花塞點火燃燒，產生大量氣體向后噴出，沖擊燃氣輪機葉輪轉動，最后氣體以極大的速度從尾部噴管噴出，使機身得到巨大的反沖推力向前飛行。
（1）地面控制中心與衛星之間是通過發射和接收______進行通信的；
（2）火箭噴氣發動機工作過程中，先將燃料的化學能轉化為______能，然后再將其轉化為火箭的______能；
（3）______（選填“火箭”或“空氣”）噴氣發動機不能在大氣層外工作；
（4）如圖乙所示的空氣渦輪噴氣發動機工作過程中，氣體溫度是不斷變化的。下列圖像中，能大致反映氣體的溫度隨時間變化的是______。
A. B.
C. D.
7. 【閱讀材料，回答問題】
超級高鐵
2023年我國超級高鐵技術研究迎來重大突破，已經實現了低真空環境運行，空氣阻力比傳統高鐵的空氣阻力低3%，再加上磁懸浮技術，真正實現了貼地“飛行”。
磁懸浮技術是一種利用磁場的作用力讓列車懸浮在軌道上的技術，可以消除輪軌間的摩擦力，降低噪聲和能耗，真空管道是一種將管道內的空氣抽走，形成真空狀態的裝置，這樣可以減少空氣阻力，提高列車的運行效率。
預計在2035年，上海一杭州線路將作為中國第一條超級高鐵列車線路投入運營。在這條長150km的真空隧道運行，超級高鐵時速可達到1000km，全程在真空管道中離地“飛行”。
（1）超級高鐵主要是通過___________的方法消除輪軌間的摩擦力；
A.增大壓力 B.減小接觸面粗糙程度 C.使接觸面分離 D.變滑動為滾動
利用的原理是___________。
（2）若超級高鐵以600km/h的平均速度運行，從上海到杭州只需___________min；
（3）超級高鐵采用電力驅動，為方便控制磁場的變化，使用的磁體大多是___________（選填“電磁鐵”或“永磁體”）；
（4）相比傳統高鐵，超級高鐵的優勢有___________（寫出一條）。
8. 請閱讀《宇宙燈塔——脈沖星》并回答問題。
宇宙燈塔——脈沖星
截至2024年5月，有“中國天眼”之稱的500m口徑球面射電望遠鏡（FAST）發現的新脈沖星數量突破900顆，這些發現，極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限。
“中國天眼”緊盯的脈沖星是什么？脈沖星是一類高速自轉的天體，具有極強的磁場，它高速自轉時就在兩磁極處形成了方向性很強的錐形電磁波束（如圖甲所示）。由于兩個電磁波束會隨著脈沖星的高速自轉而一起轉動，它們就會像燈塔發出的兩束光一樣掃過宇宙空間。電磁波束每掃過地球上的射電望遠鏡一次，射電望遠鏡就會收到一個脈沖信號（如圖乙所示），脈沖星便以此而得名。
脈沖星具有極其穩定的自轉周期（自轉一圈所用的時間），部分脈沖星的自轉周期約3億年僅變化0.1ms，因此可將脈沖星作為計時基準。
脈沖星還是宇宙中的“探針”，可應用于探測引力波。宇宙中的超大質量天體加速運動時，會產生引力波。引力波信號極其微弱，特別是納赫茲（Hz）引力波，難以直接觀測。但是，引力波會使我們收到的脈沖星的脈沖信號發生變化。我國科學家通過綜合分析多個脈沖星脈沖信號的變化，于2023年6月找到了納赫茲引力波存在的關鍵證據。
越來越多被發現的脈沖星，猶如宇宙中不斷被點亮的燈塔，引領我們揭開更多暗藏在宇宙中的秘密。
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）電磁波束每掃過射電望遠鏡一次，射電望遠鏡就會收到一個________，脈沖星便以此而得名；
（2）脈沖星能夠作為計時基準是因為它具有________；
（3）科學家找到納赫茲引力波存在的關鍵證據的研究方法在初中物理的學習過程中也用到過，請類比研究條形磁體周圍磁場分布的方法，補全表格中①②的內容_________；
研究對象 條形磁體的磁場 納赫茲引力波
觀測“設備” 人眼 中國天眼
探測工具 鐵屑 ①
可觀測證據 鐵屑有規則地排列 ②
推理得到的結論 條形磁體周圓的磁場有規律分布 納赫茲引力波存在
9. 閱讀短文，回答問題。
化石能源目前仍是世界上許多國家的主要能源，但化石能源的大量開采利用使化石能源接近枯竭，也給人類生存環境帶來極大的隱患。石油危機、環境污染，在全球范圍內引起了人類對能源問題的思考，我國對此問題尤為重視。為了解決環境污染、能源枯竭問題，中國率先在75屆聯合國大會上提出“碳達峰”、“碳中和”兩個奮斗目標，同時大力發展風能、太陽能、核能等新能源。我國風力資源豐富，在東南沿海、西北沙漠優勢突出。風能用之不竭、清潔環保，所以我國加大風能的開發和利用。如圖甲是我國某風力發電基地，風力發電機組主要由風機葉片和發電機組組成。
（1）風力發電是把風能轉化為電能，風能是_______（選填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）某段風機葉片的形狀像飛機的機翼，若葉片位置和風向如圖乙所示，由于葉片兩面形狀不同導致葉片兩面空氣流速不同，從而產生________差，可以使風機葉片轉動；
（3）風機葉片具有質量輕、強度高等性能，通常用密度________（選填“大”或“小”）、硬度大的復合材料制成；
（4）某風力發電機輸出功率與風速的關系如圖丙所示。由圖像可知，當風速在v1到v2之間時，風速越大，風力發電機輸出功率_______（選填“越大”、“不變”、“越小”）；當風速大于時，風速增大，______（選填“能”或“不能”）提高風力發電機輸出功率。
10. 閱讀短文，回答問題。
載人飛艇
2024年3月30日，我國自主研制的“祥云”AS700載人飛艇成功完成首飛。某飛艇如圖甲所示，其氣囊體積巨大，采用輕質材料制作。飛艇升空靠浮力來實現，水平飛行靠發動機提供動力。發動機輸出的能量用于做推動功和輔助功：推動功指克服空氣阻力推動飛艇水平飛行做的功；輔助功指發動機驅動飛艇上發電機工作所做的功，輔助功的功率恒定。
當飛艇低速水平直線飛行時，其受到的空氣阻力與速度v的關系如圖乙所示。飛艇部分參數見表。忽略氣囊厚度及氣囊外其他部分受到的浮力。
空載質量（不含氦氣） 3750kg 氣囊總容積
發動機額定輸出功率 輔助功的功率
發動機效率 36% 最大速度 70km/h
（1）氣囊采用輕質材料制作是為了減小________；
（2）飛艇的發電機利用___________的原理發電；
（3）將氣囊充滿氦氣，此時飛艇受到的浮力為_______N，飛艇最多可載_______位乘客升空；（每位乘客質量，，，）
（4）飛艇先后以3m/s和6m/s的速度水平勻速直線飛行相同的時間，推動功分別為和，則________；
（5）飛艇低速水平勻速直線飛行時，若消耗10kg燃油，可飛行的最大距離為________km。（燃油熱值）
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