2024年中考物理真题分类汇编（全国）：专题19 科普阅读文、开放性试题（第03期）（教师版）

专题18信息、材料与能源、粒子与宇宙

考点1科普阅读文

1．（2024·甘肃兰州）阅读短文，回答问题。

火花放电

在干燥的冬季，如果一只猫在你的身上蹭来蹭去，那么在猫毛和你的身体间就会有电荷的转

移，你的身上就会聚集一定数量的负电荷。这些负电荷需要一段较长的时间才能和地面等物

体慢慢导走。但是，如果你不等待。立即将手指靠近水龙头，就会出现令人难受的电火花，

手指上就会有针刺般的疼痛感。如果你在干燥且黑暗的环境里抚摸猫，不但会听到哔里啦啦

的响声，还会看到火花。请注意，你抚摸过猫毛的手指千万不要立即靠近猫的鼻子，以免产

生火花放电，让猫受到惊吓而攻击你。

（1）在放电的过程中，电子是从（选填“手指飞向水龙头”或“水龙头飞向手指”）。

（2）请你解释抚摸过猫毛的手指靠近猫鼻子时，容易产生火花放电的原因：。

【答案】（1）手指飞向水龙头（2）带电体靠近导体时更容易发生放电现象

【解析】[1]摩擦后人体带有一定量的负电荷，在放电过程中，是带负电的电子发生了转移，

故电子从手指飞向水龙头。

[2]根据题意可知，抚摸过猫毛的手指带有一定的电荷，这些负电荷需要一段较长的时间才

能和地面等物体慢慢导走。若手指立即靠近猫的鼻子，由于猫的鼻子是导体，手指带有的电

荷会迅速通过猫的鼻子导走，形成较大的电流，从而产生火花放电。

2．（2024·宁夏）阅读材料，回答下列问题：

2024年6月2日6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面南极——

艾特肯盆地预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施样品采集任务，如图甲所示。

由于嫦娥六号的着陆点位于月球背面，受到月球遮挡无法直接与地球通信，需要通过鹊桥二

号中继卫星来转发月面航天器与地球之间的通信。鹊桥二号中继卫星受月球引力作用，目前

正在环月大椭圆冻结轨道上稳定运行。环月大椭圆轨道离月球最近的一点叫近月点，最远的

一点叫远月点，如图乙所示。

着陆器与上升器组合体成功着陆后，着陆器将通过鹊桥二号中继卫星，在地面控制下，进行

太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作，此后正式开始持续约2天的月背采样工作，

通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石。表取完成后，嫦娥六号

着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。

6月4日7时38分，上升器携带月球样品自月球背面起飞，3000N的发动机工作约6min后，

成功将上升器送入预定环月轨道。

（1）在鹊桥二号中继卫星支持下，嫦娥六号通过波将采样画面实时传输到地面

测控中心；太阳能电池板工作时，将太阳能转化为能，太阳能属于

（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）嫦娥六号采用液态氢做燃料是因为它具有较大的；上升器点火起飞，离开

月球表面，以上升器为参照物，月球是的；月壤运回地球后，质量。

（选填“变大”“变小”或“不变”）

（3）鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆冻结轨道上从远月点向近月点运动时，结合图乙说明

它的势能如何变化，势能和动能之间如何转化？

【答案】（1）电磁电可再生（2）热值运动不变（3）

它的势能减小；势能转化为动能

【解析】（1）[1]电磁波可以在真空中传播，且能够传递信息。嫦娥六号通过电磁波将采样

画面实时传输到地面测控中心。

[2]太阳能电池板工作时，吸收太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能。

[3]太阳能可以源源不断从自然界获得，是可再生能源。

（2）[4]嫦娥六号采用液态氢做燃料是因为它具有较大的热值，与其他燃料相比，完全燃烧

质量相同的液态氢能释放更多的能量。

[5]上升器点火起飞，离开月球表面，月球与上升器的相对位置发生了变化，以上升器为参

照物，月球是运动的。

[6]物体的质量不随形状、物态、位置的变化而变化，月壤从月球运回地球，只是位置发生

了改变，其质量不变。

（3）[7]鹊桥二号中继卫星在环月大椭圆冻结轨道上运行时，不受空气阻力机械能守恒，此

过程中只有动能和势能相互转化，从远月点向近月点运动时，高度减小，势能减小，速度增

大，动能增大，势能转化为动能。

3．（2024·北京）请阅读《宇宙灯塔——脉冲星》并回答问题。

宇宙灯塔——脉冲星

截至2024年5月，有“中国天眼”之称的500m口径球面射电望远镜（FAST）发现的新脉冲

星数量突破900颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。

“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速

自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束（如图甲所示）。由于两个电磁波束

会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电

磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号（如图乙所示），

脉冲星便以此而得名。

脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的自转周期约3亿年

仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。

脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会

产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹（109Hz）引力波，难以直接观测。但是，

引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉

冲信号的变化，于2023年6月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。

越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中

的秘密。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个，脉冲星便以此而

得名；

(2)脉冲星能够作为计时基准是因为它具有；

(3)科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，

请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中①②的内容；

研究对象条形磁体的磁场纳赫兹引力波

观测“设备”人眼中国天眼

探测工具铁屑①

可观测证据铁屑有规则地排列②

推理得到的结论条形磁体周圆的磁场有规律分布纳赫兹引力波存在

【答案】(1)脉冲信号(2)脉冲星具有极其稳定的自转周期(3)脉冲星，收到的脉冲星

的脉冲信号发生变化

【解析】（1）根据题文可知，电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收

到一个脉冲信号。

（2）由题文可知，脉冲星具有极其稳定的自转周期（自转一圈所用的时间），部分脉冲星的

自转周期约3亿年仅变化0.1ms，因此可将脉冲星作为计时基准。

（3）根据题文可知，脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波，类比铁屑研究磁

场的分布；收到的脉冲星的脉冲信号发生变化，从而找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。

4．（2024·辽宁）生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其

目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理

社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治

理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，

海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构

的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾

收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。

请结合上述信息完成下面的问题：

（1）无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、

的实像，监控画面信号通过波传回控制中心；

（2）振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向

上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个

（填简单机械名称）；

（3）垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金

属棒ab可以阻止棘轮（填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输；

（4）浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了

一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电

路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），

入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是15cm2。将传感器安装在浮平台

底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器RP接入电

33

路的阻值应为Ω（电源电压恒为9V，海水取1.010kg/m，g取10N/kg，不考虑水流

的影响）；

（5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化

建议：。

【答案】（1）缩小电磁（2）杠杆（3）逆（4）22（5）

多乘坐公共交通

【解析】（1）[1]无线视频监控系统中的镜头相当于照相机，拍摄时，物距大于二倍焦距，

成倒立、缩小的实像。

[2]电磁波可以传递信息，监控画面信号通过电磁波传回控制中心。

（2）[3]如图（b）所示，OA部分相当于一个杠杆，O为支点，A端受到的海水向上的推

力为动力，B点连杆向下的力为阻力。

（3）[4]如图（c）所示，棘轮要逆时针旋转时，杠杆ab两端受到的压力会使得杠杆静止，

处于平衡状态，所以金属棒ab可以阻止棘轮逆时针旋转。

（4）[5]由图（e）利用数学知识解得压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间

的关系式为

4

RF20

5

当吃水深度为1m时，压力传感器受到的压力为

3342

FpS海水ghS110kg/m10N/kg1m1510m15N

则此时压力传感器接入电路的阻值为

4

R15N208N

5

分析图（d）电路可知，压力传感器和变阻器串联，电流表测电路电流，则此时总电阻为

U9V

R总30

I0.3A

则滑动变阻器RP接入电路的阻值应为

RPR总R30822

（5）[6]日常生活中要响应绿色出行可以多乘坐公共交通。

5．（2024·黑龙江牡丹江）【阅读材料，回答问题】

超级高铁

2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破，已经实现了低真空环境运行，空气阻力比传

统高铁的空气阻力低3%，再加上磁悬浮技术，真正实现了贴地“飞行”。

磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术，可以消除轮轨间的摩擦力，

降低噪声和能耗，真空管道是一种将管道内的空气抽走，形成真空状态的装置，这样可以减

少空气阻力，提高列车的运行效率。

预计在2035年，上海一杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长

150km的真空隧道运行，超级高铁时速可达到1000km，全程在真空管道中离地“飞行”。

（1）超级高铁主要是通过的方法消除轮轨间的摩擦力；

A．增大压力B．减小接触面粗糙程度C．使接触面分离D．变滑动为滚动

利用的原理是。

（2）若超级高铁以600km/h的平均速度运行，从上海到杭州只需min；

（3）超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，使用的磁体大多是（选

填“电磁铁”或“永磁体”）；

（4）相比传统高铁，超级高铁的优势有（写出一条）。

【答案】（1）C见解析（2）15（3）电磁铁（4）见解析

【解析】（1）[1]由题意可知，超级高铁采用磁悬浮技术，利用磁场的作用力让列车悬浮在

轨道上，使接触面分离，从而消除轮轨间的摩擦力。

故选C。

[2]由题意可知利用的是磁悬浮技术，即利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极

相互排斥的原理。

（2）[3]上海到杭州轨道长150km，若超级高铁以600km/h的平均速度运行，从上海到杭州

运行时间为

s150km1

th15min

v600km/h4

（3）[4]相比于永磁体永久具有磁性，电磁铁在通电时才具有磁性，且磁性大小可以通过电

流来控制，而超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，因此使用的磁体大多是电磁

铁。

（4）[5]由题中材料可知，相比传统高铁，超级高铁的优势有速度快、能耗低、噪声低、阻

力小、运行效率高、安全性高、节能环保等。

考点2开放性试题

6．（2024·甘肃兰州）小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压，排出里边的空气，

用力很难将它们拉开，说明吸盘外部大气压强（选填“大于”或“小于”）吸盘内部气

压，小雅想要将两吸盘分开，请你为小雅提供一条可行的建议：。

【答案】①大于②在吸盘上扎一个小孔

【解析】[1]将两个吸盘对接，用力挤压出空气后难以将其分开，说明吸盘内部气体压强小

于大气压强，在内外压力差的作用下，很难拉开。

[2]若在吸盘上扎一个小孔，气体进入，吸盘内部气体压强会变大，吸盘内外气体压强差变

小，压力差变小，可以轻松将两吸盘分开。

7．（2024·山东菏泽）物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的

特点。请完成下列问题：

（1）安装实验装置时先固定铁圈（选填“A”或“B”）；

（2）用酒精灯对水加热时，烧杯上方有“白气”产生，这是现象（填物态变化名称）；

（3）根据水在沸腾前后记录的数据，该组同学绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知：

水在沸腾过程中，温度（选填“升高”、“降低”或“不变”）；

（4）对实验进行评估时，小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间，请你提出一条

合理建议：。

【答案】（1）B（2）液化（3）不变（4）减少水量

【解析】（1）[1]为确保用酒精灯的外焰加热，应自下而上安装器材，所以安装实验装置时

先固定铁圈A。

（2）[2]实验过程中，烧杯口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化成的水珠。

（3）[3]由图像可知，水沸腾前温度不断升高，沸腾后温度保持沸点98℃不变。

（4）[4]为了减小水加热至沸腾的时间，可以减少水的质量、提高水的初温、加大火力。

8．（2024·青海）如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，

受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。

（1）图甲中水球相当于一个，它对光具有作用；

（2）王亚平所成的像是倒立、缩小的像，生活中（选填“照相机”“投影仪”或“放

大镜”）就是利用这一原理工作的；

（3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清

晰的像，光屏应（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、的实像；

（4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：（只写一条即可）。

【答案】（1）凸透镜会聚（2）实照相机（3）远离放大（4）

光源稳定

【解析】（1）[1][2]图甲中水球边缘薄，中间厚，相当于一个凸透镜，它对光具有会聚作用。

（2）[3][4]由图可知，王亚平所成的像是倒立、缩小的实像，此时物距大于二倍焦距，应用

是照相机。

（3）[5][6]图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，物距变小，

根据凸透镜成像规律可知，像距变大，所以，为了再次得到清晰的像，光屏应远离凸透镜，

此时物距为

u50cm30cm20cm

物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。

（4）[7]将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是光源稳定。

9．（2024·黑龙江哈尔滨）学习了力学知识后，同学们到实验室进行实验

（1）如图所示是春巍同学利用浮力知识测量物体重力大小的实验过程，则物体排开水的体

333

积为cm，物体所受重力为N；（ρ水=1.0×10kg/m，g=9.8N/kg）

（2）她查阅资料发现不同地点g值并不都等于9.8N/kg，于是她想利用所学力学知识测出所

在地的g值大小，请你帮她完成实验设计（器材自选）。

①实验原理：；

②实验步骤：；

③由于各地g值相差较小，为提高测出g值的准确性，她提出应选择精密的测量仪器。请你

再