2024年中考物理真題分類匯編（全國）（第一期）專題19 科普閱讀文、開放性試題（第01期）（原卷版）

專題18信息、材料與能源、粒子與宇宙考點1科普閱讀文1．（2024·山西）閱讀短文，回答問題。萊頓弗羅斯特效應(yīng)1756年，德國醫(yī)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(xù)30s，人們把這一現(xiàn)象稱為萊頓弗羅斯特效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)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(fā)生劇烈沸騰，液體沸騰時，會有氣體不斷產(chǎn)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(guī)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(tài)變化名稱）現(xiàn)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(shù)秒不會凍傷，是利用（選填“液氮”或“汗液”）發(fā)生物態(tài)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．（2024·江蘇蘇州）閱讀材料，回答問題圭表與二十四節(jié)氣如圖甲中的圭表是我國古代的重大發(fā)明。表是垂直立于地面的標(biāo)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(jié)。戰(zhàn)國時已經(jīng)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(xué)家郭守敬對圭表進行改進與創(chuàng)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(fā)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?yōu)榇_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(jié)變化將一年劃分為二十四節(jié)氣（如圖丙），用以指導(dǎo)生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2016年11月30日，聯(lián)合國教科文組織批準(zhǔn)“二十四節(jié)氣”列入人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)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(xué)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(xué)校的旗桿正午桿影最長的是二十四節(jié)氣中的；（4）地面上深10cm，面積為的水池裝滿水，在相同時間內(nèi)，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）。3．（2024·江蘇揚州）閱讀短文，回答問題。2024年4月30日，全球最大壓縮空氣儲能項目并網(wǎng)發(fā)電，這是我國新型儲能技術(shù)應(yīng)用的一個里程碑。該項目工作原理如下圖所示，用電低谷時段，將電網(wǎng)多余的電能通過空氣壓縮機把空氣壓縮到地下鹽穴中（地下鹽層中的洞穴）；用電高峰時段，將儲存在鹽穴中的高壓空氣釋放，驅(qū)動空氣膨脹機轉(zhuǎn)動，連接發(fā)電機發(fā)電。該工程就像一個“超級充電寶”，儲存1度電最終能放出0.72度電，裝機功率300兆瓦。每年發(fā)電量可達6億度，能夠保障超過20萬戶家庭用電需求。每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約，減少二氧化碳排放約?？蛇B續(xù)放電6小時，使用期長達40年。（1）該項目儲能過程中，電網(wǎng)中多余的電能通過電動機轉(zhuǎn)化為能，再通過空氣壓縮機轉(zhuǎn)化為能；（2）換熱器是將熱流體的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給冷流體的裝置，常溫高壓空氣在“換熱器2”處熱；（3）該項目每年節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒，釋放J的能量；（標(biāo)準(zhǔn)煤熱值為）（4）該項目的能量轉(zhuǎn)換效率為%。該項目每年發(fā)電6億度，則消耗億度用電低谷時段電網(wǎng)的多余電能；（計算結(jié)果保留1位小數(shù)）（5）從工程建設(shè)角度，要增加項目儲存的能量，請?zhí)岢鲆粭l建議：。4．（2024·江蘇鹽城）閱讀短文，回答問題。智能道閘——助力汽車進出管理如圖甲是小區(qū)大門口常見的一種智能道閘，它由車輛識別系統(tǒng)、閘機和地感系統(tǒng)三部分組成。道閘的橫桿具有強度高、耐腐蝕和重量輕等特點。當(dāng)車輛靠近道閘時，攝像頭采集到車輛信息，與系統(tǒng)內(nèi)已有信息進行比對，給閘機的電動機發(fā)出是否放行指令。或由管理員通過遙控器控制是否放行。車輛放行后，進入地感線圈區(qū)域時，路面下的線圈中電流發(fā)生變化，這個變化信號通過檢測器傳給閘機，橫桿不會落下。為讓橫桿平穩(wěn)起落，需給電動機進行減速，減速系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示。首先電動機通過轉(zhuǎn)軸末端的單頭蝸桿A（相當(dāng)于齒數(shù)為1的齒輪）帶動蝸輪B實現(xiàn)第一次減速；接著與蝸輪同軸的齒輪C再帶動與之嚙合的齒輪D，實現(xiàn)第二次減速，橫桿通過連桿實現(xiàn)起降。減速比是描述減速程度的重要參數(shù)，可用后一個齒輪的齒數(shù)與前一個齒輪齒數(shù)的比值來計算。該閘機的第一次減速比應(yīng)該為蝸輪B的齒數(shù)與1的比值，若數(shù)值為，即表示蝸桿A轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，蝸輪B轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。整個系統(tǒng)的減速比可用每次減速比的乘積得到。為了提高橫桿的轉(zhuǎn)動效果，通常還在閘機箱體內(nèi)連桿末端一側(cè)，安裝彈簧輔助電動機工作。（1）以下的材料中最適合用作道閘橫桿的是()A．鐵質(zhì)材料

B．泡沫材料C．鋁合金材料

D．玻璃材料（2）閘機中的遙控接收器和電動機是（串/并）聯(lián)的。（3）車輛進入時，為了避免被橫桿砸傷，地感線圈安裝的大致位置是。A．橫桿下方區(qū)域

B．道閘外面5m處

C．道閘里面5m處（4）若某智能道閘電動機的轉(zhuǎn)速為3000r/min，蝸輪B的齒數(shù)為240，齒輪C的齒數(shù)為40，齒輪D的齒數(shù)為50，則該道閘整個系統(tǒng)的減速比是，道閘橫桿起桿（從水平位置轉(zhuǎn)動到豎直位置）時間約為s。（5）道閘起桿時間過長，請你針對此現(xiàn)象提出合理的改進措施：。5．（2024·山東煙臺）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(zhǔn)、抓好“土”，科學(xué)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(huán)境條件十分惡劣，溫差大、輻射強等因素給任務(wù)執(zhí)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(wěn)定性能至關(guān)重要。由于月球始終有一面背對地球，當(dāng)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(xiàn)與地球的測控通信和數(shù)據(jù)傳輸，地面指揮和實時通信面臨巨大困難。2024年3月20日發(fā)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(fā)射時收起，入軌后展開。傘面十分精巧，是用直徑不到發(fā)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(wèi)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(fā)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(zhuǎn)化是太陽能→化學(xué)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．（2024·云南）20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)汞在溫度降低至-269℃時，電阻值就變成了零，這種現(xiàn)象叫“超導(dǎo)現(xiàn)象”，具有這種特性的物質(zhì)叫“超導(dǎo)體”。低溫為什么能發(fā)生超導(dǎo)呢?基于初中知識，我們建立一個簡易模型進行理解，將導(dǎo)體的原子核與核外受到約束的電子（能量較低而不能自由運動〉組成“原子實”，可類比成小球。原子實做著熱運動，穿行其間的自由電子會與它發(fā)生碰撞，表現(xiàn)為導(dǎo)體對自由電子傳導(dǎo)的阻礙，即電阻。導(dǎo)體溫度降至極低時，它們的熱運動都趨于消失，通電時自由電子就可以不受阻礙地定向通過導(dǎo)體，宏觀上就發(fā)生了低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。高壓也能讓材料發(fā)生超導(dǎo)。理論上，某種導(dǎo)體在相當(dāng)于260萬倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的高壓環(huán)境下，15℃的“高溫”（相對極低溫）也能發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象。在這樣極高的壓力下，原子實排列成緊密的堆垛形式，如圖所示，原子實僅能在很小的范圍內(nèi)做熱運動，幾乎沒有空間表現(xiàn)熱運動，就像熱運動消失了一般。此時原子實堆垛間的間隙就成為了穩(wěn)定的自由電子通道。通電時自由電子就能在間隙中零阻礙地定向移動，宏觀上就顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。常見輸電過程中，約7%的電能因?qū)Ь€發(fā)熱耗散掉。若輸電線纜選用超導(dǎo)材料，就可大大減少由于電阻引發(fā)的電能損耗。2021年12月，世界首條35千伏公里級液氮超導(dǎo)輸電線工程在上海投運，實現(xiàn)了我國在“高溫”超導(dǎo)輸電領(lǐng)域的領(lǐng)先。（1）實現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的方式有低溫和。（2）極低溫度下，原子實與自由電子的都趨于消失，通電時自由電子在導(dǎo)體中通行無阻，發(fā)生低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。（3）超高的壓力限制了的熱運動，通電時自由電子在原子實間隙中定向移動所受到的阻礙為零，發(fā)生高壓超導(dǎo)現(xiàn)象。（4）超導(dǎo)技術(shù)的一大應(yīng)用前景是制作輸電線纜，這樣可以減少電能由于引發(fā)的電能損耗?？键c2開放性試題7．（2024·江蘇揚州）如圖所示，做“觀察水的沸騰”實驗時，實驗小組發(fā)現(xiàn)水沸騰時溫度計示數(shù)高于100℃，于是對此進行探究。（1）小華猜想：可能是實驗室中氣壓高于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓導(dǎo)致的。她應(yīng)該選用（填測量工具）進行測量驗證；（2）小麗猜想：可能是因為蓋了硬紙板，增大了水面上方氣壓，提高了水的。要驗證猜想，應(yīng)，進行實驗驗證；（3）小明猜想：可能是溫度計不準(zhǔn)確導(dǎo)致的。要驗證猜想，請簡述做法：；（4）小芳猜想：可能是由于水蒸氣溫度高于100℃導(dǎo)致的。她的猜想是否合理？請說明理由：。8．（2024·河北）在“探究串聯(lián)電路電壓的特點”實驗中。小明設(shè)計了圖甲所示的電路。其中R0為定值電阻，R為滑動變阻器，L為小燈泡。（1）根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙所示的實物圖補充完整；（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片至某一位置，記錄電流表的示數(shù)；選擇合適的量程，用電壓表分別測出ab、bc、cd、ac、bd、ad間的電壓。將這些數(shù)據(jù)記入下表。改變滑動變阻器滑片的位置，在保證電路安全的情況下再做幾次實驗。讀取數(shù)據(jù)①時電壓表的示數(shù)如圖所示，示數(shù)為V；數(shù)據(jù)序號電流/AUab/VUbc/VUcd/VUac/VUbd/VUad/V10.201.02.51.03.53.54.520.24①1.51.2②2.74.530.302.50.5③3.02.04.5…（3）根據(jù)數(shù)據(jù)可知R0的阻值為Ω；（4）根據(jù)第1組的實驗數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論：串聯(lián)電路中，總電壓等于這部分電路中的各用電器兩端電壓之和。再做幾次實驗的目的是；（5）讀取數(shù)據(jù)（選填“②”或“③”）時，電壓表指針沒有對準(zhǔn)刻度線；（6）根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，寫出一條你還能發(fā)現(xiàn)的規(guī)律：；【拓展】燈泡L1和L2的額定功率相等，額定電流分別為0.2A和0.3A，小明利用圖甲中的燈泡L，對L1和L2的發(fā)光情況進行研究。將L、L1、L2與某一可調(diào)壓電源連接成如圖所示的電路，只閉合S1，調(diào)節(jié)電源電壓至某一值時，通過電壓表判斷出L1正常發(fā)光；斷開S1，閉合S2，發(fā)現(xiàn)不用改變電源電壓，L2也恰好正常發(fā)光。則L1正常發(fā)光時的電阻為Ω。9．（2024·四川廣安）愛動手愛思考的小軍，在做了“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗后，又選用了焦距未知的凸透鏡進行拓展探究。（1）將凸透鏡安裝在光具座上，用平行光作為光源，移動光屏直至光屏上得到一個最小最亮的光斑，如圖甲所示，則凸透鏡焦距為cm；（要求估讀）（2）在實驗過程中，當(dāng)物距為5cm時所成像與生活中的所成像的規(guī)律相同；（寫出一種即可）（3）蠟燭隨著燃燒而變短，小軍發(fā)現(xiàn)光屏上所成的像向上移動，從而影響了實驗的進行，如圖乙所示。為了解決這一問題，你認(rèn)為他最合理的調(diào)整方法是；A．只需將光屏適當(dāng)上移

B．只需將凸透鏡適當(dāng)下移C．將光屏和凸透鏡都適當(dāng)下移

D．以上操作均可行（4）小軍認(rèn)為在實驗過程中用蠟燭作為發(fā)光體除容易變短外，還存在一些不足之處，比如。（寫出合理的一條即可）10．（2024·四川成都）在“探究并聯(lián)電路中的電流特點”實驗中，圖甲是某小組同學(xué)設(shè)計的電路圖。（1）圖乙是該小組連接的電路，閉合開關(guān)S，電流表測通過的電流；（2）該小組同學(xué)換用不同規(guī)格的小燈泡進行實驗，用電流表多次測A、B、C三點電流，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。實驗次數(shù)IA/AIB/AIC/A10.300.220.5020.220.280.5030.240.220.4640.280.300.28分析表中數(shù)據(jù)