北京市2016屆中考物理專題突破十五科譜閱讀題(含答案)

1、專題突破(十五)科譜閱讀題1原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。在一個罐子(滾筒)的蓋和底各開兩個小洞，將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小孔用曲別針固定。做好后將它從不太陡的斜面滾下，發(fā)現(xiàn)滾下的罐子(滾筒)居然又自己能向斜面上滾動，這是為什么呢？罐子(滾筒)與普通的圓筒的區(qū)別就在于它內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，有了橡皮筋和鐵塊后為什么就會有這樣神奇的效果呢？在罐子(滾筒)向前運動的過程中，罐子(滾筒)的動能逐漸減小，但橡皮筋越擰越緊，相當(dāng)于自動上弦的過程，在這個過程中，橡皮筋的彈性勢能逐漸增加，當(dāng)罐子(滾筒)靜止時，橡皮筋的彈性勢能最大；由于橡皮筋的扭動作用，導(dǎo)致罐子(滾筒)反轉(zhuǎn)，在反轉(zhuǎn)過程

2、中，橡皮筋的彈性勢能又轉(zhuǎn)化為動能。罐子(滾筒)在來回滾動過程中，就是罐子(滾筒)的動能和橡皮筋的彈性勢能之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化的過程。日常生活中與罐子(滾筒)原理類似的裝置還有很多，例如：八音盒上弦之后就可以自動彈奏出美妙動聽的音樂；橡筋航模飛機(jī)上弦之后就可以使螺旋槳旋轉(zhuǎn)帶動飛機(jī)升空；帶發(fā)條的玩具等。這些器具都沒用電池，它們動力的來源就與我們神奇的罐子(滾筒)有著相同的原理。圖Z151(1)請舉出一個日常生活中與罐子(滾筒)原理類似的裝置_(與文中不同的)。(2)寫出所舉例子中的機(jī)械能是怎樣轉(zhuǎn)化的：_。(3)罐子(滾筒)在向下滾動的過程中彈性勢能_，在向上滾動的過程中_能轉(zhuǎn)化成了_能。2原創(chuàng)閱讀以下

3、材料，回答相關(guān)問題。科技館有一個體驗項目，名字叫高空踏車。在高空中的鋼絲上演員能夠穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)自如地踏車，那么，穩(wěn)定的秘密是什么呢？不倒翁，你們都看見過，有的同學(xué)還玩過，不論你怎么使勁推，它都不會倒，甚至你把它橫過來放，一松手，“倔強(qiáng)”的不倒翁又會站立在你的面前，這是怎么回事呢？例如：一塊水平放置的磚頭，不論風(fēng)吹雨打，總是穩(wěn)穩(wěn)地立在原地；如果你把它豎起來，一有“風(fēng)吹草動”也就是風(fēng)大的時候，它就可能翻倒。這又是怎么回事呢？原來這是因為物體的穩(wěn)定程度由通過物體重心的重力作用線和接觸面的位置關(guān)系所決定的，若通過物體重心的重力作用線偏離接觸面，物體就容易傾倒。那么，不倒翁為什么不倒呢？原因之一是因為它上輕

4、下重，底部有一個較重的金屬塊，所以重心很低；原因之二是因為不倒翁的底面大而圓滑，容易來回擺動。當(dāng)它向一邊傾斜時，它通過重心的重力作用線和桌面的接觸點不在同一條直線上，由于受重力的作用，不倒翁會向另一邊擺動。因此，當(dāng)不倒翁向左傾倒時，重心和重力作用線在接觸點右邊，所以在重力作用下不倒翁又會向右傾倒；反之亦然。不倒翁就這樣擺過來，又?jǐn)[過去，直到因為摩擦和空氣阻力，能量逐漸損失，減小到零時，重力作用線恰好通過接觸點，它才不會繼續(xù)擺動。不倒翁的平衡是一種穩(wěn)定平衡，所以不倒翁無論如何搖擺，總是不倒的。再比如像我們在科技館看到的“錐體上滾”實驗，也是這個道理，由于錐體的形狀和兩邊軌道的形狀，看起來它好像在

5、上升，實際上它的重心在下降，因此這只是一種假像，當(dāng)我們了解了它的本質(zhì)，實質(zhì)是重心降低了。在生活中為增加物體的穩(wěn)定性，我們常常采用增大物體下部的重力，如：電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。利用降低物體重心來增加穩(wěn)定性這一特點，還可以做許多有趣的實驗和解釋一些現(xiàn)象。(1)重心是重力在物體上的作用點，重心越低，穩(wěn)定性越_。(2)物體的穩(wěn)定性與_有關(guān)。(3)不倒翁不倒的原因是_。3原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。圖Z152早在公元前500年，我們的國家就制成了會飛的竹蜻蜓。只要用手輕輕搓動手柄，松開手就可以讓它飛上藍(lán)天。現(xiàn)代直升機(jī)的發(fā)明就是受到了我國古代竹蜻蜓的啟發(fā)。飛機(jī)為什么能夠飛起來呢？它的主要升

6、力來自于機(jī)翼。仔細(xì)觀察飛機(jī)的機(jī)翼如圖Z152所示，它和鳥的翅膀形狀非常相似，上下兩個表面并不相同。當(dāng)飛機(jī)在向前運動時，機(jī)翼與周圍的空氣發(fā)生相對運動，相當(dāng)于有氣流迎面流過機(jī)翼。氣流被機(jī)翼分成上下兩部分，由于機(jī)翼橫截面的形狀上下不對稱，在相同時間內(nèi)，機(jī)翼上方氣流通過的路程較長，因而速度較大，它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較??；下方氣流通過的路程較短，因而速度較小，它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較大。因此在機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，這就是向上的升力。生活中利用流動空氣的實例很多。噴氣式飛機(jī)也是利用向后噴氣，推動飛機(jī)向前的?；鸺找彩峭瑯拥牡览??；鸺钥梢燥w起來，是因為火箭發(fā)動機(jī)靠燃料直接燃燒噴射，產(chǎn)生相反方向的動力，火箭受

7、到了燃料燃燒向后方噴射而產(chǎn)生的相反方向的力。流動的空氣產(chǎn)生推力應(yīng)用非常廣泛，除了帆船、飛機(jī)、火箭，還有氣墊船呢。氣墊船不僅通過向后吹風(fēng)使自己前進(jìn)，還巧妙地利用了向下吹的風(fēng)，利用向下吹風(fēng)做什么呢？氣墊船是利用高壓空氣在船底和水面(或地面)間形成氣墊，氣墊是用大功率鼓風(fēng)機(jī)將空氣壓入船底下，由船底周圍的柔性圍裙或剛性側(cè)壁等氣封裝置限制其逸出而形成的，使船體全部或部分墊升，從而大大減小船體航行時的阻力，實現(xiàn)高速航行的船。我國氣墊船的發(fā)展：從50年代后期起，即著手氣墊技術(shù)的應(yīng)用研究以及氣墊船的開發(fā)。50多年來，在氣墊技術(shù)方面，通過原理研究、模型試驗、中間試驗和試用，已基本掌握了全墊升式和側(cè)壁式氣墊船技術(shù)

8、，進(jìn)入實用化型號的研制和應(yīng)用階段。氣墊技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，適應(yīng)了軍民特種需要，為船舶在特定環(huán)境(如淺水急流、江河上游險灘、淺海灘涂和冰雪地區(qū))的航行以及登陸等創(chuàng)造了條件。2014年5月的一天，我國進(jìn)口和國產(chǎn)的兩艘“野?！睔鈮|船已經(jīng)整裝待發(fā)，準(zhǔn)備加入中國海軍戰(zhàn)斗序列的消息振奮人心。同時，我國自主研發(fā)的726型氣墊船也在抓緊海試。該型號氣墊船主要用于裝備我國的071型船塢登陸艦。我們期盼在不久的將來，由于國人共同的努力，我們趕超世界的目標(biāo)早日實現(xiàn)。(1)飛機(jī)升空的主要動力來源是：_。(2)火箭升空時受到了燃料向后方噴射而產(chǎn)生的相反方向的力，這是因為_。(3)氣墊船是一種以_在船只底部襯墊承托的氣墊交

9、通工具。氣墊船是高速船的一種，它航行速度比同樣功率的船只要快，主要原因是_。4原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。由于流體的粘滯性，使得物體在流體(氣體或液體)中運動時，都會受到阻力作用，該阻力叫做流體阻力。 流體阻力大小與物體運動速度大小有關(guān)，速度越大，阻力越大，流體阻力大小還跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大；此外，流體阻力跟物體的形狀有關(guān)，頭圓尾尖(這種形狀通常叫做流線型)的物體受到的阻力較小。雨滴從高空由靜止下落，速度會越來越大，所受阻力也越來越大，下落一段距離后，將以某一速度做勻速直線運動，這個速度通常被稱為收尾速度。圖Z153在液體中一般情況下，半徑為R的小球以速度為v運動時

10、，所受的流體阻力的大小可用公式f 6Rv表示(為流體的粘滯系數(shù)，已知球的體積公式是VR3。已知流體的粘滯系數(shù)可能與流體的濃度有關(guān)。小球在流體中運動時速度越大，受到的阻力越大。那么密度為、半徑為R的小球在密度為0、粘滯系數(shù)為的液體中由靜止開始下落時的vt圖像如圖Z153所示。(1)雨滴在高空形成后從靜止開始下落后，速度越來越大，是由于重力_(選填“大于”“等于”或“小于”)阻力。(2)雨滴下落一段距離后，以某一速度做勻速直線運動。這是由于隨著雨滴速度的增大，受到的阻力也隨之增大，當(dāng)雨滴受到的阻力_(選填“大于”“等于”或“小于”)重力時，雨滴開始勻速下落。(3)請根據(jù)圖Z153分析、推導(dǎo)出半徑為

11、R的小球在液體中速度vr的數(shù)學(xué)表達(dá)式：vr_。5原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。越來越多的電影大片制作成3D效果，看3D電影時每位觀眾都會戴上特殊的3D眼鏡，這樣我們就能看到立體效果的電影，有身臨其境的感覺，正是因為這種逼真的體驗感，使得3D技術(shù)有著很大市場及發(fā)展空間。其實我們在小的時候已經(jīng)接觸過3D了，還記得小時候的紅藍(lán)3D眼鏡嗎？如圖Z154所示，當(dāng)我們戴上這種3D眼鏡看3D書時，書上的恐龍更加栩栩如生。這種3D眼鏡利用的是色差式3D技術(shù)，即大家常見紅藍(lán)、紅綠等有色鏡片類的3D眼鏡。色差式可以稱為分色立體成像技術(shù)，是用兩臺不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制在同一畫面中。用肉眼觀看

12、的話會呈現(xiàn)模糊的重影圖像，只有通過對應(yīng)的紅藍(lán)等立體眼鏡才可以看到立體效果，就是對色彩進(jìn)行紅色和藍(lán)色的過濾，紅色的影像通過紅色鏡片，藍(lán)色的影像通過藍(lán)色鏡片，模擬兩只眼睛看到同一景物的不同影像位置，使平面的影像在大腦中重疊呈現(xiàn)出3D立體效果。放映機(jī)的畫面通過紅色鏡片(左眼)，拍攝時剔除掉的紅色像素自動還原，從而產(chǎn)生真實色彩的畫面，當(dāng)它通過藍(lán)色鏡片(右眼)時大部分被過濾掉，只留下非?；璋档漠嬅?，這就很容易被人腦忽略掉；反之亦然，放映機(jī)拍攝到的畫面通過藍(lán)色鏡片(右眼)，拍攝時剔除掉的藍(lán)色像素自動還原，產(chǎn)生另一角度的真實色彩畫面，當(dāng)它通過紅色鏡片(左眼)時大部分被過濾掉，只留下昏暗畫面，人眼傳遞給大腦后

13、被自動過濾。圖Z154而現(xiàn)在普遍用于商業(yè)影院和其他高端應(yīng)用的是偏光式3D技術(shù)。在技術(shù)方式上和快門式是一樣的，其不同的是被動接收，所以也被稱為被動式3D技術(shù)，輔助設(shè)備方面的成本較低，但對輸出設(shè)備的要求較高，所以非常適合商業(yè)影院等需要眾多觀眾的場所使用。立體感產(chǎn)生的主要原因是左右眼看到的畫面不同，左右眼位置不同，所以畫面會有一些差異。拍攝立體圖像時就是用2個鏡頭一左一右。然后左邊鏡頭的影像經(jīng)過一個橫偏振片過濾，得到橫偏振光，右邊鏡頭的影像經(jīng)過一個縱偏振片過濾，得到縱偏振光。立體眼鏡的左眼和右眼分別裝上橫偏振片和縱偏振片，橫偏振光只能通過橫偏振片，縱偏振光只能通過縱偏振片。如圖Z155所示，這樣就保

14、證了左邊相機(jī)拍攝的東西只能進(jìn)入左眼，右邊相機(jī)拍攝到的東西只能進(jìn)入右眼，于是乎就立體了。圖Z155(1)當(dāng)你戴上3D眼鏡，閉上右眼看紅花綠葉白花盆時，你會看到紅花和()A紅葉、白花盆B紅葉、紅花盆C黑葉、黑花盆D黑葉、紅花盆(2)影片或圖片上面藍(lán)色的輪廓應(yīng)該偏左還是偏右？_。(3)根據(jù)短文，找出圖Z155中不科學(xué)的地方：_。6原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。近年來，“納米”一詞經(jīng)常出現(xiàn)在我們的生活中，商場里納米護(hù)膚品、納米水杯、納米羽絨服屢見不鮮。到底什么才是“納米”？為什么納米材料這么神奇？原來納米又稱毫微米，是長度的度量單位。假設(shè)一根頭發(fā)的直徑是0.05 mm，把它徑向平均剖成5萬根，每根的

15、厚度大約就是1 nm。也就是說，1 nm就是0.000001 mm。納米技術(shù)(nanotechnology)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1 nm至100 nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用的一種技術(shù)。當(dāng)前納米技術(shù)的研究和應(yīng)用主要在材料和制備、微電子和計算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術(shù)和農(nóng)產(chǎn)品等方面。如：大部分半導(dǎo)體制程標(biāo)準(zhǔn)皆是以納米表示。至2012年6月，最新的中央處理器制程是22 nm。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強(qiáng)、壽命更長、維修費更低、設(shè)計更方便。利用納米材料還可以制作出特定性質(zhì)的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。用納米級金屬微粉燒制成的材料，強(qiáng)度和硬度大大

16、高于原來的金屬，納米金屬居然由導(dǎo)體變成絕緣體。一般的陶瓷強(qiáng)度低并且很脆，但納米級微粉燒制成的陶瓷不但強(qiáng)度高，并且有良好的韌性。納米材料的熔點會隨超細(xì)粉直徑的減小而降低。例如：金的熔點為1064 ，但10 nm的金粉熔點降低到940 ，5 nm的金粉熔點降低到830 ，因而燒制溫度可以大大降低。納米陶瓷的燒制溫度大大低于原來的陶瓷。納米級的催化劑加入汽油中，可提高內(nèi)燃機(jī)的效率。(1)1 nm_m。(2)以納米技術(shù)制造的電子器件比普通硅器件工作速度_，體積_。(3)金屬納米顆粒的熔點_同種金屬的熔點；將金屬納米顆粒制成塊狀金屬材料強(qiáng)度_一般的金屬。(3)圖Z156是納米陶瓷刀、合金鋼刀、普通菜刀磨

17、損程度隨時間變化的曲線，其中反映納米陶瓷刀磨損特點的是曲線_(填字母)。圖Z1567原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。1813年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即“磁生電”的條件，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。了解到導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場阻礙原磁通量發(fā)生變化的電流叫做感應(yīng)電流，是指放在變化磁通量中的導(dǎo)體閉合成一回路，則該電動勢會驅(qū)使電子流動，形成感應(yīng)電流(感生電流)。通俗地講，當(dāng)閉合回路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，此閉合回路中的磁通量一定會發(fā)生變化，在閉合回路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生了電流，這種電流稱為感應(yīng)電流。磁通量大的地方，從磁感線角度理解就是認(rèn)為在同一磁場中，磁感線越密的地方，也

18、就是穿過單位面積的磁感線條數(shù)越多的地方。因此B越大，S越大，穿過這個面的磁感線條數(shù)就越多，磁通量就越大。所以磁通量反映穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少。如圖Z157甲所示的實驗裝置，當(dāng)通電螺線管A向下運動時，在螺線管B中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。原因是通電螺線管外部的磁場分布與條形磁體類似(如圖乙所示)。當(dāng)通電螺線管A由上至下運動時，如圖Z158所示，螺線管B的磁通量發(fā)生了變化，所以產(chǎn)生了感應(yīng)電流。甲乙圖Z157圖Z158只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此，“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流”是片面的，導(dǎo)體不切割磁感線，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流

19、。只要磁通量發(fā)生變化即可。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：UBLvsin 。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中靜止或平行于磁感線運動時，無論磁場多強(qiáng)，閉合回路中都無電流。感應(yīng)電流的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線長度L、運動速度v，以及運動方向和磁感線方向間的夾角的正弦成正比。(1)寫出求感應(yīng)電流的公式：_。(2)如圖Z157甲所示的實驗裝置中，不切割磁感線也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)該如何操作：_。(3)其他條件不變的情況下，為多少產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大：_。8原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分。汽車由發(fā)動機(jī)、底盤、車身和電器設(shè)備四大部分組成。發(fā)動機(jī)把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能變?yōu)闄C(jī)械能，再通過底盤上的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)

20、，將動力傳給車輪，使汽車行駛?，F(xiàn)代汽車多數(shù)采用四缸或六缸等多缸發(fā)動機(jī)，每個汽缸都進(jìn)行四個沖程的循環(huán)。由于各汽缸交替做功，所以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動比較平穩(wěn)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，許多汽車已經(jīng)采用了電子燃油噴射系統(tǒng)。微電腦可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)和空氣的溫度等多種因素精確控制噴油的數(shù)量和時機(jī)，提高燃燒效率。人們在這方面已經(jīng)取得了突破，然而我們并不止步于此，進(jìn)而繼續(xù)思考發(fā)動機(jī)的改造。普通的四沖程發(fā)動機(jī)我們比較熟悉，但是這樣的發(fā)動機(jī)把的能量以熱能的形式散發(fā)掉了。為了不斷提高發(fā)動機(jī)的性能，人們投入研究了六沖程發(fā)動機(jī)，六沖程發(fā)動機(jī)則利用了部分散發(fā)的熱能去制造蒸汽以回收部分本來會損失的能量。在普通四沖程發(fā)動機(jī)的“吸氣壓

21、縮做功排氣”四個沖程之后，第五個沖程開始的時候，把水噴進(jìn)熾熱的汽缸里面，水馬上就變成了溫度高達(dá)816 的蒸汽，體積急劇膨脹1600倍，同時汽缸內(nèi)壓強(qiáng)急劇增大，推動活塞再次做功如此一來，每6個沖程中就出現(xiàn)2個做功沖程，而消耗的燃油卻沒有變化。到了第6個沖程，發(fā)動機(jī)把水蒸氣排放到一個冷卻器，水蒸氣在那里重新變成水。根據(jù)計算，六沖程發(fā)動機(jī)能比傳統(tǒng)的四沖程發(fā)動機(jī)效率提高40%。如果是柴油機(jī)的話，還可以再提高5%。圖Z159為新型六沖程發(fā)動機(jī)的原理圖，六沖程節(jié)油內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，涉及現(xiàn)有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的高壓油泵、噴油嘴、冷卻循環(huán)管路、活塞、活塞缸，其特征在于在缸蓋上設(shè)兩個噴嘴，一個噴油嘴、一個噴水嘴，在發(fā)動機(jī)一邊

22、安裝一個高壓水泵，噴油嘴的進(jìn)油管接高壓油泵出口，噴水嘴的進(jìn)水管接高壓水泵的出口，高壓水泵進(jìn)水管接水箱的出口，改變油嘴的噴油角度，改變排氣角度，增加噴水角度，使活塞產(chǎn)生六個沖程。圖Z159(1)采用電子燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點：_。(2)第五個沖程中的能量轉(zhuǎn)化是_能轉(zhuǎn)化成_。(3)第六個沖程應(yīng)該是_沖程。A吸氣B壓縮C做功D排氣(4) 這六缸發(fā)動機(jī)中，始終有_個汽缸處在做功沖程。9原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。圖Z1510本杰明·富蘭克林(Benjamin Franklin)是18世紀(jì)美國的實業(yè)家、科學(xué)家、社會活動家、思想家、文學(xué)家和外交家。他是美國歷史上第一位享有國際聲譽的科學(xué)家和發(fā)明家

23、。為了對電進(jìn)行探索曾做過著名的“風(fēng)箏實驗”，在電學(xué)上成就顯著，為了深入探討電運動的規(guī)律，創(chuàng)造的許多專用名詞如正電、負(fù)電、導(dǎo)電體、電池、充電、放電等成為世界通用的詞匯。他借用了數(shù)學(xué)上正負(fù)的概念，第一個科學(xué)地用正電、負(fù)電概念表示電荷性質(zhì)，并提出了電荷不能創(chuàng)生、也不能消滅的思想，后人在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了電荷守恒定律。他最先提出了避雷針的設(shè)想，避免了雷擊災(zāi)難，破除了迷信。富蘭克林通過一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象。如圖Z1510所示，將導(dǎo)體固定在絕緣支架上，并使導(dǎo)體帶電，然后用帶有絕緣柄的驗電球接觸A點，檢驗A點帶電情況，并按照相同的方法檢驗B點和C點的帶電情況。實驗表明，跟A點接觸后的驗電器金屬箔片張開角度較??；跟尖端C點接觸后的驗