科普阅读题（初中物理综合30题）解析版-2025年中考物理复习分类汇编

挑战24科普阅读题（初中物理综合30题）

。枯效型标购

一.力与运动综合（共1小题）

二.压强与浮力综合（共2小题）

三.简单机械综合（共1小题）

四.内能及其利用综合（共4小题）

五.电流和电路与电压、电阻综合（共2小题）

六.电功率综合（共5小题）

七.电与磁综合（共4小题）

八.信息的传递综合（共8小题）

九.能源与可持续发展综合（共3小题）

氏枇题型制秣

力与运动综合（共1小题）

1.（2024•山西•中考真题）阅读短文，回答问题。

莱顿弗罗斯特效应

1756年，德国医生菜顿弗罗斯特在一把烧红的铁勺上滴了一滴水珠，水珠竟然悬浮起来

并能持续30s,人们把这一现象称为莱顿弗罗斯特效应。

研究发现把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时，一部分液体会发生剧烈沸腾,

液体沸腾时，会有气体不断产生，在液体和高温物体表面之间会瞬间形成一个"气垫"。

如图甲所示。由于蒸气具有良好的隔热效果，"气垫”很快将沸腾抑制住。液滴悬浮在“气

垫"上，在液滴重力的作用下，"气垫”中的气体从四周无规则逸出，"气垫”就会拖着液滴

在高温物体表面几乎没有摩擦的情况下四处滑动。

操作危险

请勿模仿

甲乙

（1）如图甲所示，"气垫"的形成是（填物态变化名称）现象。"气垫"减小液

滴与高温物体之间摩擦的方式与（选填"磁悬浮列车"或"轮滑鞋"）相同；

（2）如图乙所示，将手伸入-196汽的液氮中停留数秒不会冻伤，是利用（选填

"液氮"或"汗液"）发生物态变化形成的气垫层保护了手；

（3）用普通铁锅不放油煎鸡蛋，若要鸡蛋不粘锅，以下两种做法合理的是0

A.先打入鸡蛋再烧热铁锅B.先烧热铁锅再打入鸡蛋

【答案】汽化磁悬浮列车液氮B

【详解】（］）田由题意可知，研究发现把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面

时，一部分液体会发生剧烈沸腾，液体沸腾时，会有气体不断产生，在液体和高温物体

表面之间会瞬间形成一个“气垫"，因此"气垫”的形成是液体汽化形成的。

⑵"气垫”是使液滴与高温物体相分离来减小摩擦的。磁悬浮列车是使接触面相分离来减

小摩擦的，轮滑鞋是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦的，因此与“气垫"减小液滴与高

温物体之间摩擦的方式相同的是磁悬浮列车。

（2）⑶将手伸入-196。（2的液氮中停留数秒不会冻伤，液氮的沸点低于手的温度，因此汽

化形成的气垫层保护了手。

（3）⑷由上述题意可知，液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时，一部分液体

会发生剧烈沸腾，因此应当先烧热铁锅再打入鸡蛋，从而鸡蛋才能不粘锅。

故选B„

二.压强与浮力综合（共2小题）

2.（2023•江苏徐州•中考真题）阅读短文，回答文后问题。

木梁承重

中国古建筑历史悠久、体系完整，主要的建筑材料是木材，建造时使用竖立的木柱和横

架在柱上的木梁构成房屋的框架，以支撑屋顶的重量。这样的建筑模式要求木梁有较大

的承重能力，否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固,

后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中，对木梁的要求是“凡梁之大小，各

随其广分为三分，以二分为厚"，即矩形木梁横截面的高宽比为3:2,这个规范非常接近

现代建筑学的要求。

用如图甲所示的方式可以测试木材的承重能力，在一定限度内木材的形变是弹性形变。

木材发生形变时，中间位置的形变量最大，一般用中间位置的形变量X来表示整段木材

的形变量。木材的形变系数为E,其计算式为,其中/为木材的长度，和6

分别为木材横截面的高和宽，尸为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变

量不大于木梁长度的上，以保障房屋的安全。

（1）三根用同种木材制成的木梁，长度、横截面积大小均相同，按如图乙所示的三种方

式使用，其中承重能力最强的是；

（2）为提高木梁的承重能力，可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料，效果最好的粘贴位

置是（）;

A.木梁的顶面B.木梁的底面

C.木梁的侧面D.效果都一样

（3）在木材承重能力测试中，得到压力厂和形变量x关系图像，如图丙所示的.、b、c

三条图线中，正确的是;

（4）一根木梁长为4m,横截面高为0.1m,宽为0.06m,所用木材的形变系数为IxlOiON/mz,

则该木梁的最大承重为—N。

【答案】②Bc960

【详解】（1）⑴由题意可知，当矩形木梁横截面的高宽比为3：2时，承重能力最强，因

此乙图的②承重能力最强。

（2）[2]在形变最大的位置粘贴一层抗拉伸的材料，由图甲可知，木梁的底面形变最大,

所以应该贴在木梁的底面，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选Bo

（3）⑶由题目的木材的形变系数计算式£=旦/可得

32bh3x

广32bh3Ex

F=

5/3

在其它条件一定时，尸与X成正比，当超过最大限重能力木梁可能会过度弯曲甚至断裂。

故C图线符合题意。

(4)⑷根据尸可得，该木梁的最大承重为

32bh3Ex32x0.06mx(0.1m)3xlxlOloN/m2x4mx

F5?5x(4m)396°N

3.(2023•江苏盐城•中考真题)阅读短文，回答问题。

铜壶滴漏

铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h

内产生的误差不大于40s。

如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺,

铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入

受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的

刻度就知道当时的时间了。

由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶

由原先的一只增加到三只(如图乙所示)，分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次

放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜

恰好能将受水壶滴满。

据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一

滴水。

(1)铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小;

(2)铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因_______而减少；

(3)以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于"子""丑""寅"三个时辰刻度的大概位置正确

的是图

（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L,如果从星壶底部流出的

1滴水体积约为LlxlO7m3,则从星壶底部每秒钟大约流出________滴水（保留整数）；

（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问

题?写出一条即可。

【答案】相同蒸发C5在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积

要大于星壶的容积

【详解】（1）⑴由图知漏刻中的箭舟处于漂浮状态，其浮力等于重力，重力不变，则

浮力不变。

（2）⑵铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是可以减小液体表面空气流动速度，防止壶中的

水因蒸发而减少。

（3）⑶播水壶中一开始水多，相同时间内水滴下落更多，则受水壶中水位升高得快，

同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多，后来播水壶中水变少，则同样时间内浮箭在铜

尺上通过的距离少，所以铜尺下端刻度更疏，而上端刻度更密，故选C。

（4）⑷星壶底部每秒钟大约流出数量为

—49x-5滴右

24x3600sxl,lxl0-7m3

每秒钟大约流出5滴。

（5）[5]在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积，只有这样才能确保

星壶始终处于满水状态。

三.简单机械综合（共1小题）

4.（2024•江苏徐州,中考真题）读短文，回答文后问题.

风杯式风速计

风是由于空气流动而产生的风速是最基本的气象要素之一，生产生活中很多时候需要测

量风速。如图甲所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器，其原理如图乙所示，

风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120。的三根支架固定在竖直的转轴上，起风时,

气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力越大，凹面迎风的风杯受到的风压大，

凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小，作用在三个风杯上的风压差使静止

的风杯开始旋转，越转越快。当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大，此时

风速和风杯转速的关系为v=2nR6",其中v为风速，〃为风杯转速(每秒转过的圈数),

R为风杯转动半径，b为风速计常数，风杯的转轴连接一个电路板，转轴每转一圈都会

使电路中产生一个短暂的电流，根据电流的周期可以算出风杯的转速，进而算出此时的

风速。

⑴因为转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来，适当_______(填"增大"或"减

小")支架的长度，可以提高风速计的灵敏度;

(2)如图乙所示，风从左边吹向风速计，则风杯旋转方向为(填"顺"或"逆")时针;

⑶为什么当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大？;

⑷若一个风速计的风杯转动半径为0.2m,风速计常数6为3,计算时兀=3,某次测量风

速时，电流一时间图像如图丙所示，则此时风速为m/So

【答案】⑴增大

⑵顺

⑶见解析

(4)7.2

【详解】(1)转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来，动力、阻力和阻力臂不变,

由杠杆平衡条件可知，增大支架的长度，可以提高风速计的灵敏度。

(2)如图乙所示，风从左边吹向风速计，凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风

杯由于风的绕流作用，受到的风压小，风杯顺时针转动。

(3)当风速一定时，风杯转速增大到一定值时，风杯受到的风压与摩擦力等阻力平衡所

以不再增大。

(4)由图丙可知，1s内转动2圈，转数为2r/s,由风速和风杯转速的关系v=2n及加可

知此时风速为

v=2n7?/）n=2x3xO.2x3x2m/s=7.2m/s

四.内能及其利用综合（共4小题）

5.（2024•江苏苏州•中考真题）阅读材料，回答问题

圭表与二十四节气

如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向

水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。

战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散

射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代

天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加

一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰

像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所

zKo

暑暑秋暑露分露降冬雪雪至

夏芒小立谷清着棣雨立大小—

;至种满夏雨崩芬蛰水春寒寒

甲乙丙

通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划

分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。2016年11月30日，联合国教

科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国

古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。

（1）我国古代天文学家用使表竖直；

（2）郭守敬提高测量精度的措施有;

（3）一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的;

（4）地面上深10cm,面积为hnz的水池装满水，在相同时间内，太阳光垂直照射水面

使水升高的温度为加直，与水平方向成60。照射水面使水升高的温度为加斜，则

4直："斜=（忽略其它因素的影响）。

【答案】铅垂线见解析冬至2:73

【详解】（1）[1]由阅读材料可知，"战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线

来校正表使其与圭垂直"，所以我国古代天文学家用铅垂线来校正表使其竖直。

（2）⑵由阅读材料可知，"他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横

梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表

端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度"，所以郭守敬提高测量精

度的措施有：增加圭表的高度、在圭表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理

确定梁影中心的位置。

（3）⑶由图丙可知，一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至。

（4）⑷在相同时间内，太阳光释放的能量是相同的，当太阳光垂直照射水面，单位面

积里照到的光多，水吸收的热量多；当太阳光与水平方向成60。斜照射水面时，单位面

积里照到的光少，水吸收的热量少。太阳光垂直照射水面的有效面积是S直=1m,太阳

光与水平方向成60。斜照射水面的有效面积是S斜=In?xsin60。=3n?,两种方式水池

斜2

中的水吸收的热量与有效面积成正比，所以垂直照射水面吸收的热量与斜照射水面吸收

的热量之比为

。直=-=而=2

。斜S斜-s/32A/3

—m

2

水池中水的质量机和比热容。是相同的，根据比热容变形公式加=2可得，升高的温度

cm

4与吸收的热量。成正比，所以太阳光垂直照射水面使水升高的温度4直与太阳光水平

方向成60。照射水面使水升高的温度为△，之比为

=0s=2_

△，斜Q斜8

6.（2024•黑龙江齐齐哈尔•中考真题）阅读短文，回答问题。

喷气发动机

喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火

箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。

火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液

体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两

个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产

生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。

空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发

动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气

中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混

合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以

极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。

（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收进行通信的；

（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为能，然后再将其转化

为火箭的能；

（3）（选填"火箭"或"空气"）喷气发动机不能在大气层外工作；

（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。下列图像

中，能大致反映气体的温度随时间变化的是o

【答案】电磁波内机械空气C

【详解】（1）田地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收电磁波进行通信的，因为

电磁波可以在真空中传播，而卫星处于大气层外，无法使用其他介质进行通信。

（2）⑵⑶火箭喷气发动机在工作过程中，首先通过燃烧将燃料的化学能转化为内能，

然后利用这些内能来推动火箭运动，从而将内能转化为火箭的动能和势能，即机械能。

(3)⑷空气喷气发动机需要空气中的氧气来助燃，因此不能在大气层外工作。而火箭

喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，因此可以在大气层外工作。

(4)⑸在空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体首先被压缩，温度会升高，然后燃料

和空气混合燃烧，温度会再次升高，最后气体被喷出，温度会降低。故ABD不符合题意,

C符合题意。

故选C。

7.(2024•山东烟台•中考真题)阅读下文，回答下列问题：

探索月球背面的秘密

2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将

人类探月推向前所未有的高度。

为了让嫦娥六号落地准、抓好"土"，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在

电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土"提供动力。月球背

面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测

器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。

由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线

传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信

和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中

继星为解决这一难题提供了“信息桥梁"。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线一一星载

大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是

用直径不到发丝四分之一的铝丝织就而成。镀了金的铝丝使"大伞"看上去金光灿灿的，

这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来

自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间

架起通信天桥。

(1)如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力

来自于（）（选填"A"或"B"）

A.向下喷出的高温高压燃气B.火箭下方的空气

（2）嫦娥六号探测器在"挖土"中主要涉及到的能量转化是太阳能玲化学能好玲—

（3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？―

【答案】A电能机械能为月球背面的探测器和地球之间架起通信

天桥

【详解】（1）⑴燃气在火箭内部燃烧，产生高压，高速从火箭尾部喷出，由牛顿第三

定律（作用力和反作用力），高速喷出的气体必然给火箭一个反作用力，这就是火箭的

动力，所以应选"A"。

（2）⑵[3]支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，太阳电池阵将太阳能转化为化学能

进行储存，需要时将化学能释放转化为电能使用，冲击电机、加载电机和整形电机将电

能转化为机械能，所以嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能玲化

学能玲电能好机械能。

（3）[4]鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线一一星载大型可展开天线，它一边接收、

传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。所以鹊桥二号中继星对嫦

娥六号在月球背面的探测活动起到的作用是：为月球背面的探测器和地球之间架起通信

天桥。

8.（2023•内蒙古赤峰•中考真题）阅读短文，回答问题

图是17世纪一种原始热机的示意图，以下是它对外做一次功的简要概述：

①燃烧燃料，对锅炉里的水加热，产生大量的水蒸气；

②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸；

③关闭锅炉与汽缸间的阀门，打开水箱与汽缸间的阀门，向汽缸里注入冷水；

④汽缸里大量的水蒸气液化成水；

⑤活塞向下运动，对连杆产生巨大的向下的拉力，从而对外提供动力做功。

（1）改变内能的方法有两种，①中通过的方法使水的内能增大；

（2）④中水蒸气液化，要热量；

（3）不计活塞质量，在④和⑤中，汽缸内大量水蒸气液化成水，导致汽缸内气压减小,

在______的作用下，活塞向下运动。

【答案】热传递放出外界大气压

【详解】（1）[1]改变内能的方法有两种：做功和热传递。①中燃料燃烧对锅炉中的水

加热，是将燃料燃烧的热量传递给了水，即通过热传递增大了水的内能。

（2）⑵物体从气态变为液态的过程叫做液化，液化时放出热量。

（3）⑶在④和⑤中，汽缸内大量水蒸气液化成水，气缸内气压减小，而外界大气压不

变，若不计活塞质量，则在外界大气压作用下，活塞将向下运动。

五.电流和电路与电压、电阻综合（共2小题）

9.（2024•甘肃兰州•中考真题）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

但会听到哗里啦啦的响声，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：o

【答案】手指飞向水龙头带电体靠近导体时更容易发生放电现象

【详解】田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。

⑵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。

10.（2024•云南•中考真题）20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269。（：时，电阻值就变

成了零，这种现象叫"超导现象"，具有这种特性的物质叫"超导体"。

低温为什么能发生超导呢?基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的

原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动〉组成"原子实"，可类比成小

球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子

传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电

子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。

高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境

下，15久的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排

列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间

表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电

子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。

原子实间隙

常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大

大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输

电线工程在上海投运，实现了我国在"高温”超导输电领域的领先。

（1）实现超导现象的方式有低温和o

（2）极低温度下，原子实与自由电子的都趋于消失，通电时自由电子在导体

中通行无阻，发生低温超导现象。

（3）超高的压力限制了的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动

所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。

（4）超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于引发

的电能损耗。

【答案】高压热运动原子实电阻

【详解】（1）⑺由"高压也能让材料发生超导”可知，实现超导现象的方式有低温和高

压。

（2）⑵由导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不

受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了"低温超导现象”可知，极低温度下，原子实与

自由电子的热运动都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。

（3）⑶在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，原子实仅能在很小的

范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动可知，超高的压力限制了原子实的热运动,

通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。

（4）⑷由常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材

料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知，超导技术的一大应用前景是制作输电

线缆，这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。

六.电功率综合（共5小题）

11.（2024,江苏淮安•中考真题）阅读短文，回答问题。

常温超导

1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某

种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到-269P附近

时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低

温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能

观察到。

2020年10月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达15。。的温度下，观察到常温超

导现象，但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导

现象，是在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。

如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方

面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。

（1）通过本文的描述，"电阻率"是描述材料（填"导电性能"或"导热性能"）的物理量;

（2）当温度降到-269。（2时，水银的内能（填“等于"或"不等于"）零；

（3）设想一下，如果"常温常压超导”进入工业化，请你列举一个应用实例：o

【答案】⑴导电性能

(2)不等于

(3)见解析

【详解】(1)电阻率表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻，所以“电阻率”是

描述材料的导电性能的物理量。

(2)当温度降到-269。。时，水银内部的分子仍然在不停地做无规则运动，所以具有内

能。

(3)如果"常温常压超导”进入工业化，手机、电脑等设备就不会存在发热问题。

12.(2024•江苏南通•中考真题)阅读短文，回答问题。

综合实践活动一设计蔬菜温室

【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬

菜温室，要求温度控制在20~30。(：之间。

【设计与实施】

任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80n?。由立柱和横

梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比/指立柱能承受的最大质

量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,

为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截

面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：

7三＜7四＜7五＜7六。

任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V,电阻箱几

的阻值调为90Q,热敏电阻4的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达

到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热

丝夫的电阻为22Q,浴霸灯L标有"220V,275W”字样。

O102030405060t/℃

甲乙

【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。

等

优秀良好合格不合格

级

指标能自动控制室温在能自动控制室温不能控制室温不能控制室温升

评

规定范围内波动，且降温升降，且降温较平升降，降温较平降,也不能平缓降

价

较平缓缓缓温

⑴关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是o

A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长B.墙体选用隔热性能好的材料

C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些D.图甲中通电线圈上端是S极

⑵由模型实验可知，搭建温室选用(选填"三角形""方形"或"圆形")立柱的承

重比大；已知模型的承重比为7,质量为m,受力面积为S,则其上表面所能承受的最

大压强P=o

⑶电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5。。则空气吸收的热量为

J,电热丝对温室的加热效率为%;电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停

止工作时，室温为℃„[2空气取1.25kg/m3,c空气取1.0xl()3j/(kg.℃)]

⑷根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为,依据

是;进一步给出优化建议：o

【答案】(1)D

ymg

(2)圆形

S

(3)5.5x10583.320

(4)良好蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在

13~20。(：之间将电阻箱&的阻值调大至130Q

【详解】(])A.蔬菜是不透明物体，且叶子通常是绿色的，只反射绿光，说明蔬菜

不喜欢绿光，若屋顶选用绿色玻璃，绿色玻璃只透过绿光，则会导致蔬菜无法获得所需

要的色光进行光合作用，不利于蔬菜生长，故A正确，不符合题意；

B.墙体选用隔热性能好的材料，可以减少蔬菜温室内外的热专递，可以使蔬菜温室内

的温度控制在一定范围内，故B正确，不符合题意；

C.由图甲得，当衔铁被吸下时，电阻丝不工作，浴霸灯工作，此时浴霸灯可以向蔬菜

温室内提供热量，可以使降温时能平缓些，故c正确，不符合题意；

D.图甲中电流从线圈的上端流入，下端流出，由右手螺旋定则得，通电线圈上端是N

极，故D错误，符合题意。

故选D。

（2）⑴由材料信息得，在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边

形、正六边形模型的承重比关系是

/三＜7四＜丫五＜7六

即模型的横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作无数条变构成的多边形，因此由

模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。

⑵由立柱的承重比/指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比

厂m一承受

相立柱

则质量为m的模型能承受的最大质量

m承受=ym

模型上表面所成承受的最大压力

承受=加承受g=7"?g

则模型上表面所成承受的最大压强

外png

。一丁一年

（3）[1]由2=:得，蔬菜温室内空气的质量

加空气=p空气/=1.25kg/m3x80m3=100kg

空气吸收的热量为

。吸=。空气加空气A，=1.0xl（）3j/（kg・℃）＞＜100kgx5.5℃=5.5xl05j

电热丝通电5min产生的热量

广（220V）2,

。放=叫作=G作/工作="cx5*60S=6.6*ICTJ

电热丝对温室的加热效率为

55xlO

?7=^-xlOO%='/xlOO%~83.3%

6.6X105J

⑵依题意得，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作,

由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻为

6V

火总小u控制=200Q

I大30x10-3A

由串联电路的电阻特点得，此时热敏电阻必的阻值

招小=R总小-&=200Q—90Q=110Q

由图乙得，此时的室温为20。5

（4）⑺⑵由题意值，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚

停止工作，当电流降低到25mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温

度室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得将温较平缓。当电

流降低到25mA时，由欧姆定律得，此时控制电路中的总电阻

%=勺=苏标=2400

由串联电路电阻特点得，此时热敏电阻处的阻值

用大=R谆大=240Q—90Q=150Q

由图乙得，此时的室温约为13汽，即温度控制在13~20久之间。由题意得，蔬菜温度室

能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20久之间，而要求温度控制在

20~30。（：之间，即不能自动控制室温在规定范围内不动，则所设计的蔬菜温度室等级为

良好。

⑶现在所设计的蔬菜温度室等级为良好。进一步优化可使等级提升到优秀，使温度控

制在20~30久之间。由图乙可知，热敏电阻的阻值在70Q~110Q之间。由前面计算可知,

总电阻的范围在200Q~240Q之间。因此电阻箱凡的阻值调为130Q,故进一步给出优

化建议：将电阻箱&的阻值调大至130Q。

13.（2023•江苏南通・中考真题）阅读短文，口答问题。

综合实践活动一一研究制作风速仪

【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什

么？怎样设计制作简易风速仪呢？

【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较

小的风杯可在360。任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出

电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。

杯式风速仪工作参数

0.4~50m/

量程

S

输出电流信号范围4~20mA

启动风速0.4m/s

电功率<0.48W

【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原

理如图乙所示。

电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A,凡为10Q的定值

电阻，必为压力传感器，无风时必受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小

不变地传递给R”处的阻值随压力下大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即

可知此时的风速。

RJQ.

30二

恒20=

流

源

④口44b10三

°102030隔

丙

同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压

力，风压与风速的关系如下表。

风速v/(m-s-1)24610121624

风压尸/Pa2.51022.562.590160360

【进行实验】迎风板是一块面积为035m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板

上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。

【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。

（1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是;

A.风吹动风杯说明风具有能量B.转轴中使用轴承可减小摩擦

C.风杯用密度小的材料制成D.能在60m/s风速下正常工作

(2)杯式风速仪正常工作20min,最多消耗J的电能；某次杯式风速仪显示

风速为3L4m/s,则输出的电流信号为mA；

(3)实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A,电压表示数为8V；

①R1-0,所测的风速v=m/s；

②恒流源提供A的恒定电流；

③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要(选填"增

大"或"减小")m2。

(4)对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有：(写出一点即

可)。

【答案】D576142081.2减小0.025见

解析

【详解】(1)⑴A.受风的作用，风杯转动，说明风具有能量，故A正确，不符合题

思；

B.在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小的多，所以转轴中使用轴承可减小摩擦，故

B正确，不符合题意；

C.为了使风杯受到风的作用转动起来，所以用密度小的材料制成，故C正确，不符合

题意；

D.由表中参数可知，杯式风速仪的量程为0.4~50m/s,所以杯式风速仪不能在60m/s

风速下正常工作，故D错误，符合题意。

故选D。

(2)⑵由表中数据可知，杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W,所以正常

工作20min最多消耗的电能为

淤P/=0.48WX20X60S=576J

[3]输出电流信号范围是4~20mA,杯式风速仪的量程为0.4~50m/s,由于在测量范围内

电流随风速增大而均匀增大，风速变化量与电流变化量的比值不变，设输出的电流信号

为/，则

50m/s-0.4m/s20mA-4mA

31.4m/s-0.4m/sI-4mA

解得/=14mA。

(3)①⑷根据乙图可知，见与必并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A,即通过以

的电流为0.4A,此时电压表示数为8V时，所以必的电阻为

K=—=-^-=20Q

Ix0.4A

[5]由丙图可知，R/=2OQ时对应的压力尸=6N,迎风板受到的压强为

p=—=6N,=40Pa

S0.15m2

由风压与风速的关系分析可得风压与风速的关系为P=h/,代入数据有

10Pa=A;x（4m/s）~

则左=：Pas2/m2,40Pa时有

8

40Pa=-Pas2/m2xv2

8

解得v=8m/so

②⑹乙图中，凡与以并联。电流表示数为0.4A,电压表示数为8V,通过凡的电流为

ru8V…

/n=—=---=0.8A

0

Ro10Q

恒流源提供的恒定电流为

/=/o+//=O.8A+0.4A=1.2A

③⑺网用此简易风速仪测量16m/s的风速，由风压与风速的关系表可知，对应的风压

为160Pa,若迎风板的面积仍为0.15m2,则迎风板受到的压力

F'=p'S=l60Pax0.15m2=24N

由图丙可知，此时压敏电阻的阻值为A；=80。因电源为恒流源，且由前面解析可知电

路中的电流恒为L2A,设此时电源电压为U',由欧姆定律和并联电路的电流特点可得

U'U'U'U'

1.2A=--1--=---1--

R°R；10Q8Q

解得U'=§v。则通过压敏电阻的电流

llv

I上3®0.67A

R；8Q

大于电流表的量程。因此为了保证电路的安全，测16m/s的风速时，通过压敏电阻的

最大电流为0.6A,由并联电路电流特点可知，通过扁的电流

V=/-1"=1.2A-0.6A=0.6A

因通过两支路的电流相等，则此时压敏电阻的阻值为

=6=10。

由图丙可知，此时迎风板受到的压力尸=20N,则此时迎风板的面积为

及〈就=4

故面积应减小，减小值为

A5=5'-5,=0.15m2-0.125m2=0,025m2

（4）［9］杯式风速仪的工作时质量较小的风杯可在360。任意方向的风力带动下绕轴转动,

转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。而制作的简

易风速仪不能测量任意方向上的风速。或在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的

测测风速大小。

14.（2023•广东深圳•中考真题）阅读下列文字，回答下列问题:

乙

a滑轮

,垂直构架

导向安全平衡重

仪器

船舶

承船箱/

传动机构

1以「1XXI

混凝土基础

丙

（1）船闸的工作原理是,图乙中船相对于大坝是（填运动或静止）；

（2）图丙中定滑轮的作用是

(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光，是因为水面部分区域发生了反射，一艘重

2000吨的轮船驶入河中，受到的浮力为；

(4)图丙的电梯：船上升速度为18m/min,则重物下降速度为m/s,若船与江水

总重为1.5万吨，则电梯功率为；

(5)如图丁所示，已知：电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10：6,在(4)

条件下，已知电源电压恒定为U,求4时通过每个发电机的电流为O

【答案】

L875xl(rw

4.5X107W

U

(1)⑺船闸利用连通器原理工作的。

⑵船在船闸内向左运动，相对于大坝位置发生改变，所以是