综合07 科普阅读联系生活热学部分综合突破培优（专项练）-全国初中物理竞赛题（九年级）解析版

综合07科普阅读联系生活热学部分综合突破培优

全国初中物理竞赛试题精编

一、科普阅读题

I.阅读《我国的”地面空间站”》并回答题。

我国的“地面空间站”

2024年2月27口，由哈尔滨工业大学和中国航天科技集团联合建设的空间环境地面模拟装置（它被形象

地比喻为“地面空间站“）通过国家验收，开始正式运行。它能够综合模拟真空、高低温、带电粒子、电磁

辐肘、空间粉尘、等离子体、弱磁场、中性气体、微重力等九大类空间环境因素，是我国航天领域首个大

科学装置。如图所示，为我国“地面空间站”中的月尘舱。

航天员可以在微重力的“地面空间站”内部体验近似失重的漂浮感，掌握在失重环境中穿戴航天服时的人体

运动协调性，还能模拟完成出舱维修、运送货物等任务。此外，“地面空间站”还能进行一些大型空间结构

对接和组装试验，帮助大型机构在微重力环境下开展测试，保障空间结构和组装程序的安全可靠性。比如，

航天员可以在微重力环境下开展太阳电池帆板展开试验，并针对航天器飞行期间可能发生的意外，制定相

应的故障排除程序等。

总之，”地面空间站”相当于将空间站和太空实验室的很多功能“搬”到地面上，以便完成许多昔日人类抵达

太空才能进行的实验。依靠它，科学家开展空间实验将不再“难于登天”，航天员可以在这里提前体验和适

应月球、火星等复杂陌生的环境，从而助力太空探索迈上新台阶。这一技术未来还将在脑科学、生命健康、

高端仪器、辐照育种等领域收获重要成果。空间环境地面模拟装置既是国之重器，也是科研利器。

请根据上述材料，回答下列问题，

（1成国的“地面空间站”指的是；

（2粒“地面空间站“微重力环境中模拟完成下列实验，实验效果跟在教室内完成实验的效果可能相同的是

。（填写正确选项前的字母）

A.用天平测量物体的质量

B.用弹簧测力计测量物体的重力

C.观察气体的扩散现象

D.探究液体内部压强的影响因素

【答案】(1)空间环境地面模拟装置

(2)C

【知识点】重力的概念、液体压强的产生原因、扩散现象

【详解】(1)根据资料可知，我国的“地面空间站”指的是空间环境地面模拟装置。

(2)AB.用天平测量物体的质量，用弹簧测力计测量物体的重力，这些实验都会受到重力的影响，故AB

不符合题意；

C.观察气体的扩散现象，受重力影响很小，可忽略，故c符合题意；

D.探究液体内部压强的影响因素，液体压强产生的原因之一是液体受到重力，故D不符合题意。

故选C。

2.阅读材料，回答问题。

环境保护

水污染主要是由人类活动产生的污染物造成，它包括工业污染、农业污染和生活污染三大部分。日趋加剧

的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世

界权威机构调查，在发展中国家，各类疾病有80%是因为饮用了不卫生的水而传播的，每年因饮用不卫生

水至少造成全球2000万人死亡，因此，水污染被称作“世界头号杀手”。

(1)水污染包括工业污染、农业污染和三大部分；

(2)内地昼夜的气温变化大于沿海昼夜气温变化，这是因为；

(3)大自然中水循环是由水的“三态”变化构成的，天上的白云是由水蒸气遇冷液化成小水滴或遇冷

(选填"汽化”“液化”或“凝华”)成小冰晶形成的；

(4)太阳能的开发与利用可以减小环境污染。太阳能热水器就是利用太阳能的一个装置，太阳能热水器将

20kg水从20℃加热到60℃需要吸收的热量为J。[c水=4/2柚)?C(・。)]

【答案】(I)生活污染

(2湎水的比热容大

(3潘华

(4)3.36x1a

【知识点】升华与凝华的概念和现象、水的比热容特点及应用、计算物体温度变化时的吸放热

【详解】(1)根据文意，水污染包括工业污染、农业污染和生活污染三大部分。

(2)由于水的比热容大，吸收或放出相同热量的前提下温度变化量小，因此内地昼夜的气温变化大于沿

试卷第2贝，共21页

海昼夜气温变化。

（3）物质状态由气态直接变为值态，物态变化为凝华。

（4）水吸收的热量为

Q=cmAt=4.2x10”/（依・°C）x20kgx（60-20）℃=3.36x106J

3.阅读下面材料，回答问题。2021年5月15H,我国发射的“祝融号''火星车登陆火星表面。登陆一颗陌

生的星球，大体分为“绕“、"着''、"巡’'三步。"绕”：探测器经过漫长的旅程，实现对登陆星球的环绕飞行。

“着”：探测器着陆星球表面的过程。“巡”：探测器到达星球表面后，放出巡视车，完成对星球表面的拍摄

及土壤分析等工作，其中最困难的一步就是“着”，这个过程中要使探测器的速度在短短的儿分钟内降至零，

通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、"动力减速''三个阶段。火星是太阳系中与地球最相似的行星，

温度适宜，火星表面引力为地球表面引力的38%。

（1豚测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆，如图。当从“远火点”运行至旷近火点”时，它的势能;机械

能（选填“不变”,“变大”或“变小”）；

（2）火星表面有大气层，探测器着陆过程中内能（选填“变大”、"变小''或"不变”）；

（3）下降过程中利用降落伞减速，在开伞的瞬间，探测器受到的网上的力大于它的重力，可以推断：开伞的

瞬间探测器（选填“向上”或“向下”）运动；

（4）在地球上质量为38kg的杠铃，假如带到火星上，其质量为kgc

【答案】（1）变小不变

（2）变大

（3）向下

（4）38

【知识点】质量的概念及特性、从受力情况判断运动状态变化、辨析物体的机械能是否发生变化、物体运

动过程中各种机械能的变化情况、做功改变物体的内能

【详解】（1）山⑵当探测器从“远火点响”近火点”运行的过程中,它的质量不变，高度变小,重力势能减

小；质量不变，速度变大，动能增大，是重力势能转化为动能，到达“近火点”时动能最大，此过程中机械

能不变。

（2）探测器着陆过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能变大。

（3）突然打开降落伞，探测器受到的阻力会大于探测器重力，但探测器由于惯性会继续向下运动，所以，

在开伞瞬间，探测器会向下运动,

（4）质量不会随物体位置的改变而改变。在地球上质量为38kg的杠铃，带去火星上，组成物质的多少不

变，其质量不变，仍为38kg。

4.阅读短文，回答问题。

人工心肺心脏

人工心肺心脏就像发动机，为人体输送氧气与营养提供动力。

心动过缓时，医生会将心脏起博器植入人体内辅助心脏正常工作，起搏器是一种电子装置，它产生的电脉

冲（周期性变化的电流）刺激心脏收缩，从而提高心率，频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起

博频率，起博频率指起博器每分钟发放电脉冲的次数。

新冠疫情期间，体外肺膜氧合（简称ECMO）技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术

的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使

病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，

使川中如短时停电，可振动如图乙所示的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内

通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积

的变化而变化，且血液匀速通过M管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的〃

倍时，测得血管内血液匀速流动的速度y与〃的数值如表所示，血液的比热容为0.85x103〃（kg「c）,密度

为1.05x1（Pkg/］、，人体组织的比热容与水相当，为4.2xl（）3j/（kg.℃）。

图甲图乙

n1.000.900.800.750.60

v/m-s-10.1800.2000.2250.2400.3(X)

（1）体重5（X）牛的佩戴频率适应性起搏器的患者爬四层楼上楼时，楼房层高3米，克服自身重力做功焦

耳，起搏器的起搏频率将（选填"增大'或"减小”）；

（2）血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中，是利用的方式使人体的内能增加的：

试卷第4页，共21页

(3)当血流速度为().25m/s,血流量为10-4m3/s时，对应血管的横截面积为m?。

(4)正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL,在一次搏动中推动血液流动的平均压强为ISxICHPa,设

心脏每分钟搏动75次，则正常人心脏推动血液流动的平均功率为W；若某病人心脏推动血液流动

的平均功率为3.6W,则该病人与正常人血管的横截面积之比为o

【答案】(1)4500增大

(2)热传递

(3叩0-4

(4)1.63：2

【知识点】功的计算和估算、P=Fv、热传递改变物体的内能

【详解】(1)[1]患者克服重力做功

W=Fv=G/2=5OONx3mx3=45OOJ

⑵患者爬楼克服重力做功，对•外做功，人的内能减少，为维持人的体温，起搏器将刺激心脏收缩，从而提

高心率，频率增大。

(2)血液经热交换器加热后，使病人维持正常体温过程中，血液吸收热量，是利用热传递的方式使人体

的内能增加的。

(3)血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积，假设时间为1s,通过血管横截面的血液体积

V=10'4m3/sx1s=104m?

血流过的长度

/=0.25m/sxIs=0.25m

则血管的横截面积

。V10-4m3

3=-=------4xl0-4nr

I0.25m

(4)[1]正常人的心脏在一次搏前中所做功

W=Fl=pSl=pV=1.6x1(^PaxSOx10-6m3=I.28J

心脏每分钟搏动75次，总功

W产〃W=75xl.28J=96J则正常人心脏推动血液流动的平均功率

口此96J96J-

P==----=——=1.6W

t1min60s

⑵根据题意可知，血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，则

f=kiv

又因为

PD=—W=—"=/Av

所以

P=kiv2

因为

__L6W_4

~P,~3.6W~9

故

vi:v2=2:3

当血管横截面积为正常值的〃倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与〃的数值如表所示，由表格可知

u与〃成反比，当

V/:v2=2:3

得

m:〃2=3:2

则该病人血管的横截面积与正常人血管的横截面积之比为3：2。

5.阅读短文，回答问题。

牛顿冷却定律

当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少

来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温

度差不太大的情况下（小于15℃）,这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用“

表示，则牛顿冷却定律可以表示为=M/物-，坏）），其中人是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周

围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物

质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种

物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。

（1月勿体向周围散热，内能减少,这种改变内能的方式叫做

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(2)物体与环境的温差越_____(大/小)时，物体的散热越快；

(3)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______；

A.速度B.密度C.功率D.效率

(4)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20C不变，此时物体的放热快慢为夕，当物体温度降低到29c

时，散热快慢为夕；

(5)如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃,周围环境温度保持

20c不变，保温杯敞开口，水加盐水温度随时间变化的图像如图乙所示。已知水的比热容为

4.2xlO-J/(kg.℃),盐水的密度为1.2xl()3kg/m3,则盐水的比热容为J/(kg-eC)

【答案】⑴热传递

⑵大

(3)C

(4)0.9

(5)3x103

【知识点】功率的定义及意义、热传递改变物体的内能、不同物质的吸热本领、计算物体温度变化时的吸

放热

【详解】(1)物体向周围散热，内能减少，周围环境的内能增加，能量的形式没有发生变化，因此物体向

周羽散热属于热传递。

(2)根据题意物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比，因此物体与环境的温差越大，物体的散

热越快。

(3)由题目提供的信息可知，散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少：

A.速度的定义是单位时间内通过的路程，故A不符合题意；

B.密度的定义是单位体积某种物质的质量，故B不符合题意；

C.功率的定义是单位时间内做的功，与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量，故C符合题意；

D.效率的定义是有用的能量与总能量之比，故D不符合题意。

故选C。

(4)由题意可知

4=%物一公)=左(30。020。(2)

解得&=/，由于散热系数k与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，

因此当物体温度降低到29c时，散热系数k不变，则当物体温度降低到29℃时，散热快慢

/=物T坏）=EX（29C-2（IC）=0.9夕

（5）因为水和盐水的初温和末温都相同，即

加水=△金水=2

所以此时水和盐水的散热快慢相同，则水和盐水放出热量之比

。水放JigJ

Q盐水浓1M6

由国可知，水和盐水的体积相同，因为。放=5?4,所以有

。水加水--“-水----_---C-水"_7

C盐水/〃蓝水▲出水一水夕盐水丫”6

解得

6xc水夕水6父4.2(火10\1可依7。)乂x&kg

=3X103J/(^?C)

7x夕昔农7x1.2x10'^/m3

6.阅读短文，回答问题。

冰鉴

如国甲是1977年出土于湖北省隧州市擂鼓墩曾侯乙墓的战国冰鉴，它由内、外两件器物构成，如图乙所

示，外部为鉴，鉴内置一尊缶。尊缶内盛酒，鉴与尊缶之间有较大的空隙，夏天可以放入冰块，给缶中的

酒降温，冬天则贮存热水，使缶内美酒增温，这样就可以喝到“冬暖夏凉''的酒。有美酒怎能缺少音乐呢？“击

缶而歌”更添雅兴。

这个冰鉴使用了春秋时期工匠已掌握的失蜡法铸造工艺。失蜡法铸造，又被称为熔模铸造，与泥范铸造、

铁范铸造合称为中国古代三大传统铸造工艺，是古代铸造科技的杰出成就。具体来讲，失蜡法是指用易熔

化的蜡质材料制成器物的蜡模。材料多选用黄蜡（蜂蜡）、动物油（牛油）等。在蜡模表面用细泥浆浇淋，

形成一层泥壳，然后在泥壳表面涂.上耐火材料，使之硬化后成为铸型壳。再经过烘烤，使蜡液熔化流出，

形成型腔。将高温熔化后的铜汁注入型腔，待冷却凝固后，去除型壳，便得到光洁精密的铸件。

甲乙

（1）“夏天放入冰块，给缶中的酒降温”，当冰熔化成水时，需要吸收热晟，由于水的比较大，升高相

同温度能够吸收更多的热量，制冷效果更好；

试卷第8页，共21页

（2）“击缶而歌”时，缶中装同种酒的多少决定了发出声音的不同；（选填“音调”、“响度”或音色）

（3）失蜡法利用了铜制容器与蜡模具有相同的（填字母序号）。

A.温度B.密度C.质量D.体积

【答案】（1）比热容

⑵音调

⑶D

【知识点】区分音调、响度与音色、水的比热容特点及应用

【详解】（I）由于水的比热容比较大，质量相同的水与其它物质用比，升高相同温度能够吸收更多的热量，

制冷效果更好。

（2）在其它条件相同时，振动物体越大，振动越慢音调越低，缶中装同种酒的多少决定了发出声音的音

调不同。

（3）由文中信息可知，用失蜡法铸造中，铸出的铜制容器与蜡模体积相同，故D正确，ABC错误。

故选D。

7.汽车防冻液

汽车在行驶时，发动机的温度会计得很高，为了确保安全，可用水循环进行冷却。实际上，水中往往还要

加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾。有

关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻

液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）。

防冻液含量/%30405060708090

混合液的凝固点/℃-17-29-37-49-45-42-28

混合液的沸点/℃103104107111117124141

在给汽车水箱中加防冻液时，宜使用混合液的凝固点比本地常年最低气温还要低14c左右更合适。考虑到

混合液比热容的减小会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高。

（，气车发动机用水来冷却，这是因为水的较大；

（2）混合液中，若防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是（）；

A.逐渐升高B,逐渐降低C.先升高后降低D.先降低后升高

（3）某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车，宜选下列（）防冻液含量的混合液；

A.30%B.40%C.60%D.90%

（4）长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少，与原来相比，混合液的沸点（选填“升高”、“降低”

或“不变”）。

【答案】（1）比热容

(2)D

（3）B

（4）升高

【知识点】水的比热容特点及应用、熔点和凝固点

【详解】（1）汽车发动机用水来冷却，这是因为水的比热容较人，与其他液体相比，在质量和升高温度相

同的情况下，可以吸收更多的热量。

（2）由表中数据可知，当防冻液含量由30%逐渐增大到90%时，混合液凝固点先降低后升高，故选D。

（3）某地常年最低气温为-15C,由于混合液的凝固点比本地常年最低气温低14c左右，则混合液的凝固

点约为-30C左右，所以选择40%的防冻液较为合适，故选B。

（4）与原来相比，水箱内的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，由表中数据可知，使混合液的沸点

升高。

8.阅读下列材料，回答问题。

即热式节能饮水机

即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使月。图甲为某品牌即热式节能饮水机，其原

理如图乙所示。烧开的水很烫，不能立即饮用，即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题。

热交换套管的奥秘在于将进水管与出水管套在一起，利用进水外管中的冷水给出水内管中的升水降温，同

时，进水外管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。

当即热式节能饮水机的出水流量为2kg/min时、20c的冷水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热

腔，同时有相同质量的100C的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出，用即热

式节能饮水机喝水无需等待，即按即出。它具有待机零功耗的优点，比传统饮水机更节能，真正贯彻了绿

色环保饮水的新理念。

甲乙

（1）写出一条即热式节能饮水机具有的优点：。进入即热式节能饮水机的冷水在热交换套管被预热

试卷第10页，共21页

和在加热腔中被加热这两种情况，分别是通过什么方式使水的内能增加的？(选填字母)。

A.都是做功B.都是热传递C.做功和热传递D.热传递和做功

(2)即热式节能饮水机每分钟流出水的质量为kg；每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程

,3

中，水吸收的热量是J。[p4i=1.0xl0kg/m\^=4.2xlOJ/(kg℃)]

(3)若不计热量损失，则可供直接次用的温开水的温度是℃o

【答案】(1)节能环保B

(2)21.68X105

(3X0

【知识点】热平衡方程及其应用、计算物体温度变化时的吸放热、热传递改变物体的内能

【详解】(I)阅读材料可知这种饮水机的优点有很多，比如节能、环保、立即饮用等等。

⑵由其工作原理知进入饮水机的水在热交换套管被预热是利用了热传递，加热腔加热是水吸收了电热丝的

热量，也属于热传递的方式增大水的内能。故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

(2)[1]即热式节能饮水机的出水流量为2kg/min,所以每分钟节能饮水机流出水的质量为

m=2kg/minx1min=2kg

⑵每分钟预热后的热水进入加热控加热成开水的过程中，水吸攻的热量是

2=C/71A/=4.2x10-J/(kg℃)?kgxQ℃KX)℃)80xl.68

<3)20℃的冷水经热交换套管后被预热成8()C的热水流进加热腔，同时有相同质量的1(X)℃的开水从加

热控流进热交换套管，变成可供自接饮用的温开水流出，不计热损失，冷水吸收的热量和热水放出的热量

相司，设可供直接饮用的温开水的温度是小，由、=仃必1可知

”(80℃-20℃)=c水〃?(100℃-1。)

解得

r0=40℃

9.阅读短文I可答问题。

2024年5月28日，比亚迪第五代DM技术发布暨秦LDM—i、海豹06DM—i发布会在陕西西安举行，作

为插电式混合动力的研发成果，比亚迪第五代DM技术可实现最高发动机的效率高达46%,最低百公里亏

电油耗3L和最长综合续航2100公里，这些数据在全球汽车市场首屈一指。

DMI5.0足比亚迪最新一代的双模混合动力技术，该动力系统的汽车，在电池电最充足的情况下，电池为

电动机供电，当电池电量不足时，系统便启动发动机带动发电机对电池进行充电。为节约能源，该混合动

力汽车采用再生制动器，开启时它把汽车刹车制动时消耗的一部分动能转化为电能储存在蓄电池中，同时

产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损，储能效率是指汽车正常

行驶时关闭发动机，开启再生制动器，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率，其

驱动原理如图甲所示：行驶动力可由电动机或发动机单独提供，也可以由二者同时提供。

发

动

机

甲乙

ar轿车不但要吃油，有时也要喝水“，汽车用水冷却发动机是因为水的大；

（2淤车卜坡时.将挡位切换为低递挡.以减小行驶的速度.这样做的目的是：

A.增大能耗效率B.省电

C.减小摩擦力D.增大爬坡的牵引力

（3）汽车在亏电时正常匀速行驶100km,汽油完全燃烧放出的能量为J,在此过程中所受阻力为400N,

若剩余能量全部用于为电池充电，则电池所增加的电能为J（汽油密度取0.8xl（）3kg/m3,汽油热值

取5xl（）7/kg）；

（4）当电池电量不足时，插电式混动汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压气体

推动活塞做功，图乙中发动机产生动力的冲程是（选填"A”、"B”、"C"、"D”）。

【答案】（I）比热容

(2)D

(3)1.2xl081.52X107

(4)C

【颊识点】热值的公式及相关II算、P二Fv、汽油机的构造与工作过程、热机效率的订算

【详解】（1）由于水的比热容较大，相同质量的水和其它物质，升高相同的温度，水能吸收更多的热量,

所以汽车用水冷却发动机。

（2）由

P斗牛网

可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故ABC不符合题意，D符合

题意。

试卷第12贝，共21贝

故选D,

（3）[1]由题意可知，最低百公里亏电油耗3L,则汽车消耗汽油的质量

m汽后p汽油V=0.8x103kg/m3x3x103m3=2.4kg

汽油完全燃烧放出的热量

Q产加汽标夕=2.4kgx5xlO7j/kg=i.2xlOXj⑵由题意可知，最高发动机的效率高达46%,汽油机输出的有用能

量

IV勿尸。^^=1.2x108Jx46%=5.52x107J

汽车所受阻力为400N,汽车做名速直线运动，则牵引力

尸二尸400N

汽车克服阻力所做的功

W=FS=400NXIOOX103m=4x107J

则最终蓄电池增加的能量

W好W"夕W何产5.52x100-4x10,J=1.52x10，J

（4）当电池电量不足时，插电式混动汽车动力由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃烧产生高压

气体推动活塞做功，是做功冲程，此时进、排气门都必须关闭，汽缸内高压气体膨胀做功，活塞下移，故

图乙中发动机产生动力的冲程的是Co

阅读下面材料•，回答下列两题：

2024年10月30日，长征二号F火箭搭载神舟十九号载人飞船，将3名航天员送进空间站，如图。11月4

日。时34分，北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令，神舟十八号载人飞船轨道舱与返回

舱成功分离，“神舟”飞船的返回舱在距离地面100km时开始再入大气层，如图在距离地面80km时，返回

舱进入“黑隙”区，使返回舱暂时与地面失去联系，直到在距离地球约40km处时出“黑隙”区，返同舱与地

面的联系又恢复J'。进入黑障区时，返回舱外表面与大气层会发生剧烈的摩擦，温度可达上千摄氏度，但

返回舱内温度变化不大。1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。

10.长征二号F火箭选用偏二甲肺为燃料，这是因为偏二甲腓具有较大的,返回舱返回进入黑障

区时外表面与大气层会发生剧烈的摩擦，机械能转化为能，使返回舱表面温度上升达上千摄氏度；

11.为确保舱内温度舒适，舱体表面的特殊涂层具有极好的（隔热/导热）性，敷设的烧蚀层一

成液体再汽化或直接成勺体，这些物态变化都要（吸收/放出）热量，使返回舱内的温度

变化不大。

【答案】10.热值内11.隔热熔化升华吸收

【知识点】做功改变物体的内能、热值的概念、单位和物理意义、熔化的概念及现象、升华与凝华的概念

和现象

【解析】10.[1]偏二甲明为燃料，火箭选用偏二甲队为燃料，是因为其具有较人的热值，相同条件下，放

出的热量多。

⑵返回舱返回进入黑障区时外表面与大气层会发生剧烈的摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。

11.⑴⑵[3]⑷返回舱表面的特殊涂层具有极好隔热性，敷设的烧蚀层在高温卜会熔化成液体或迅速升华

成气体，这两个过程都要吸热，使返回舱内的温度变化不大。

12.阅读短文，回答问题。

超燃冲压组合动力发动机

超燃冲压发动机使用碳氢类（航空煤油类）燃料时，发动机极速可达5~7马赫（1马赫为1倍音速）。使用

相同质量的氢燃料时，氢燃料燃烧放出的热量更多，发动机的极速能提高到10马赫以上，大约为3km/s。

要是飞行器能达到这个速度，那么绕地球一周也就不到4h。不过超燃冲压发动机有一个致命的弱点，它需

要其他发动机将它带到4~5倍音速后才能启动，如超燃冲压发动机可以与爆震发动机进行组合。

爆震发动机能以零速度启动，并且还能高超音速飞行，原因是这种发动机的结构与常见的喷W式发动机完

全不同，它是利用燃料与空气混合爆炸燃烧的方式，形成一个自吸气、喷油、点火、爆燃、排气的过程,

燃烧传播速度可达1400m/s,气缸内最高温度可达28OOC,气压在1（）0个大气压以上。

超燃冲压组合动力发动机具备“五超”技术，包括高超音速、超远航程、超强隐身、超强挂载和超级防御，

它将为中国航空领域的发展带来重大的推动力。

（1嬷震发动机启动时，会经历自吸气、喷油、点火、、排气的过程。点火过程中，气缸内气体的

内轮（选填“增大”或“减小”）；

（2）氢燃料比碳氢类燃料的热值______（选填“大''或"小”）；

（3）请写出超燃冲压组合动力发动机的一个优点：<,

【答案】⑴爆燃增大

⑵大

（3）超远航程

【知识点】影响物体内能大小的因素、热值的概念、单位和物理意义

【详解】（1）[1]根据题干材料可知，爆震发动机启动时是利用燃料与空气混合爆炸燃烧的方式，形成一个

试卷第14贝，共21贝

自吸气、喷油、点火、爆燃、排气的过程。

⑵点火过程中，气缸内气体的温度升高，气缸内气体的内能增大。

（2）根据材料可知，使用相同质量的氢燃料时，氢燃料燃烧放出的热量更多，所以，氢燃料比碳氢类燃

料的热值大。

（3）根据材料可知，超燃冲压组合动力发动机具备“五超”技术，包括高超音速、超远航程、超强隐身、超

强挂载和超级防御，这些都是它的优点，其中，超远航程可以应用于装载在远航的轮船上（其他优点对■应的

答案，合理即可）。

13.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，如图乙所不。

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口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。

Z.、

远月点・月球近月点

......

甲乙

⑴太阳能电池板工作时，将太阳能转化为能，嫦娥六号采用液态氢做燃料是因为它具有较大的.

（2）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，质量一

（选填“变大”“变小”或“不变”）

（3）月球表面都是由岩石和月壤构成，昼夜温差可达300多摄氏度。月球昼夜温差大的原因之一是_

【答案】（1）电热值

⑵运动不变

（3）岩石和月壤的比热容小

【知识点】质量的概念及特性、生活中的比热容问题

【详解】(I)[I]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。

⑵嫦娥六号采用液态氢做燃料是i1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。

(2)[1]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。

⑵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)月球表面都是由岩石和月壤构成，昼夜温差可达3(X)多摄氏度。月球昼夜温差大的原因之一是：岩

石和月壤的比热容小，相同条件时，吸收或放出相同的热量，温度变化大。

14.阅读短文，回答问题。

氢动力新能源汽车

随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量在不断上升，而汽油等资源最终会被消耗殆尽。最终的解决办法

是发展新能源汽车，氢动力汽车属于新能源汽车，它的工作原理是氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧

气发生化学反应释放出能量，经DC-DC转换器整流后输送给驱动器，使汽车获得动力。

使用氢能源的最大好处是它能跟空气中的氧气发生化学反应，产生水蒸气，有效减少了其他燃油汽车造成

的空气污染问题，因此氢动力汽车是替代传统汽车最理想的汽主。但由于氢的密度很低，能够储存的氢燃

料十分有限，且氢气泄漏后容易燃烧和爆炸，使得氢气的储存和运输存在困难。

(1)氢气与氧气发生化学反应释放出能量，经________整流后输送给驱动器，使氢动力汽车获得动力。

(2)氢燃烧释放的能量使汽车发动机运转，此过程相当于汽油机的冲程。使用氢作为燃料是因为

它具有较大的。

(3)如果你是设计师，在设计氢动力汽车时，能够让它更节能的措施是。

【答案】⑴DC-DC转换器

⑵做功热值

(3)见解析

【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能显转化、比较不同燃料的热值大小

【详解】(1)根据短文内容，氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧气发生化学反应释放出能量，经过

DC-DC转换器整流后，输送给驱动器，使汽车获得动力。

(2)[1]氢燃烧群放的能量使汽车发动机运转，将内能转化为火箭的机械能，四冲程汽油机做功冲程将燃

料燃烧释放的内能转化为机械能，因此该过程相当于汽油机的做功冲程。

⑵使用氢作为燃料是因为它具有较大的热值，根据Q行〃的可知，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，

氢可以释放出更多的热量，则氢动力汽车能获得更多的机械能。

试卷第16贝，共21贝

(3)设计氢动力汽车更节能的措施可以从多方面入于；提升氢燃料的储存效率和安全性，改进燃料电池

的效率，使车身轻量化，以减少能量消耗，并利用能量回收系统回收和再利用制动或减速过程中产生的能

量,

15.阅读下面的短文，回答问题，

垃圾发电

新修订的《北京市生活垃圾管理条例》于2020年5月1日起施行，这对北京市的垃圾分类工作起到了巨

人的推动作用。垃圾分类收集能减少环境污染，促进资源循环利用。日前常用的垃圾处理方法之一是利用

垃圾发电。垃圾发电分为两类：第一类是对热值较高的废弃物进行高温焚烧，彻底消灭其中的病源性生物

和腐蚀性有机物，在高温焚烧过程中产生的高温烟气要经过技术处理，高温烟气释放出的热量给水加热,

产生的蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电。第二类是对不能燃烧的有机物进行厌氧发酵处理，产生的

沼气经过干燥脱硫后，再进入沼气内燃机燃烧来带动发电机发耳。

2019年6月28日，我国上海老港再生能源利用中心二期项目整套启动，在这里将建立全球规模最大的垃

圾焚烧1。该项目完成并投入运行后，老港再生能源利用中心全J总焚烧处理生活垃圾达到每年30。万吨。

随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，垃圾发电方式很有可能成为最经济的发电

技术之一，从长远效益和综合指标看，将优于传统的电力生产。因此，兴建垃圾电厂十分有利于城市的环

境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。

请根据上述材料•，回答下列问题：

(1)垃圾发电应选择热值较(选填"高''或"低”)的废弃物进行高温焚烧；

(2麻第一类垃圾发电过程中，能量是从能转化为内能，再转化为能，最后输出电能。

【答案】⑴高

⑵化学机械

【知识点】热值的概念、单位和物理意义、能量的转化

【详解】(I)垃圾发电应选择热直较高的废弃物进行高温焚烧，单位质量或体积的物质产生的热量较多，

能岳生更多的电能。

(2)在第一类垃圾发电过程中，高温烟气释放出的热最给水加热，产生的蒸汽推动汽轮机转动，带

动发电机发电，即能量是从生物燃料的化学能转化为内能，再转化为汽轮机的机械能，最后输出电能。

16.阅读短文，回答问题：

走向深空的“最后一把钥匙”

2022年7月I日，长征五号遥七火箭芯二级氢氧发动机成功开展了地面环境校准试验，发动机按预定程序

起动，主机工作平稳并按程序正常关机，试验取得圆满成功。

长征五号运载火箭被国人亲昵地称为“胖五”。长征五号B运载火箭是专门为中国载人航天工程空间站建设

而研制的一新型运教火箭，它是以长征五号火箭为基础进行改进研制的运载火箭，是中国近地轨道运载能

力最强的新一代运载火箭，全箭总长53.7m,起飞重量837.51,近地轨道运载能力大于22I。

“胖五”被誉为走向深空的“最后一把钥匙“。它试验成功，拉开了我国载人航天工程"第三步''任务的序幕。

在将来的宇宙深空探索中，“胖五”将带着新型飞船以及空间站，开启一段全新的旅程。

（1）“胖五”所搭载的新型飞船在加速上升过程中的内能。（选填"增大'小减小”或“不变

（2）火箭发动机属于（选填“热”或“电”）机，生活中使用这类机械的工具较多，请你举出一例:。

（3）“胖五”是采用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有的优点是o

【答案】（I）增大

（2）热摩托车（合理即可）

（3）热值大

【知识点】做功改变物体的内能、热机的种类、热值的概念、单位和物理意义

【详解】E船在加速上升过程中，需要克服与空气间的摩擦力做功，有一部分机械能会转化为内能，

导致飞船的内能增加。

（2）UH2］热机是将内能转化为机械能的机器，火箭发射过程中，将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，

所以火箭的发动机为热机，生活中使用热机的有摩托车、汽车、轮船等。

（3）［3］液态氢具有较高的热值，在完全燃烧相同质量的液态氢与其它燃料时，液态氢可以释放出更多的

热量。

17.阅读短文，回答问题.

第五代战斗机“歼-20”

2021年9月，珠海国际航空展上，我国第五代战斗机“歼-20”首次公开亮相.它融合了全球优秀战斗机的

特点，配备了大功率雷达，为解决散热问题，采用了新一代液体冷却系统，舱内先进的“呼吸系统”使飞机

在万米高空时，能将机外・50℃以下的低压冷空气不断压缩，使得送入舱内的空气温度达到50℃以上。同

时，可自动调节，使舱内气压和温度达到舒适值，该飞机最大