專題19科普閱讀文開放性試題（第02期）中考物理真題分項匯編

專題19科普閱讀文、開放性試題考點(diǎn)1科普閱讀文1．（2023廣東廣州）小明自制的“溫度計”中有密度隨溫度升高而變小的液體。如圖1，當(dāng)該液體溫度為19℃時，質(zhì)量為的小球b懸浮，b標(biāo)記“19℃”；另外兩個小球分別標(biāo)記“15℃”“23℃”，當(dāng)小球懸浮時，它標(biāo)記的溫度與液體溫度相等。圖1、圖2、圖3中小球a、b、c均靜止，忽略小球體積變化，g取10N/kg。（1）圖1中b懸浮。①在方框中畫出b的受力示意圖（用“”表示b）；②求此時b受到的浮力；③此時液體密度為，求b排開液體的體積。（2）圖2中b漂浮。①此時b所受浮力圖1中b所受浮力（選填“大于”“等于”“小于”）；②此時液體溫度19℃（選填“高于”“等于”“低于”）；③小球c對應(yīng)標(biāo)記（選填“15℃”“23℃”）。（3）圖3中液體溫度的范圍可能是。A．14℃以下

B．16℃~18℃

C．20℃~22℃

D．24℃以上（4）液體溫度在15℃~23℃范圍內(nèi)，b在液體中靜止時所受浮力與液體溫度關(guān)系的圖像可能正確的是（b不接觸其他小球）。A．

B．

C．

D．

【答案】

0.04N等于低于15℃DC【解析】（1）①②[1][2]已知圖1中b懸浮，處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向受到的重力和浮力是一對平衡力，大小相等，方向相反，即

③[3]由阿基米德原理可知，b排開液體的體積為（2）①[4]圖2中b漂浮，處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向受到的重力與浮力是一對平衡力，大小相等，即則此時b所受浮力等于圖1中b所受浮力。②[5]圖2中b漂浮，圖1中b懸浮，則圖2中b排開液體的體積比圖1中小，由于浮力相同，由可知，圖2中液體密度比圖1中大，由于液體密度隨溫度升高而變小，圖1中液體溫度為19℃時，所以此時液體溫度低于19℃。③[6]由上述分析可知，圖2中溫度低于19℃，所以小球c標(biāo)記的溫度為15℃。（3）[7]圖3中小球a、b、c都沉底，其中溫度最高的小球標(biāo)有23℃，當(dāng)此小球懸浮時，此時液體溫度為23℃，由于此小球沉底，浮力與懸浮時相比要小，由可知，此時液體密度比懸浮時的小，由于液體密度隨溫度升高而變小，所以此時液體溫度大于23℃，ABC不符合題意，D符合題意。故選D。（4）[8]當(dāng)物體b漂浮時，此時浮力等于物體b重力，液體密度大于物體b密度，此時液體溫度最低為15℃，當(dāng)物體b懸浮時，此時浮力等于物體b重力，液體密度等于物體b密度，此時液體溫度為19℃，當(dāng)物體b沉底時，浮力小于物體b重力，液體密度小于物體b密度，此時液體溫度最高，為23℃，所以浮力先不變后變小，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2．（2023江蘇揚(yáng)州）“芒種”前后是麥子成熟收割的時間，需要及時把麥子顆粒歸倉。（1）如圖1所示是古代農(nóng)人打麥的場景，把打麥工具高高舉起，它的重力勢能變；（2）現(xiàn)在很多地方都用聯(lián)合收割機(jī)收?麥子，某收割機(jī)的參數(shù)如下：割幅（m）履帶接地總面積（m2）喂入量（kg/s）功率（kW）60發(fā)動機(jī)效率40%油箱容積（L）72滿油時整機(jī)質(zhì)量（kg）2880①滿油時收割機(jī)對水平地面的壓強(qiáng)是Pa；（g取10N/kg）②如圖2所示，收割過程中收割機(jī)相對于同行的裝載機(jī)是（選填“運(yùn)動”或“靜止”）的；收割機(jī)功率保持60kW不變，收割過程中減慢行駛速度，是為了。收割一塊地的麥子，耗時0.5h，該收割機(jī)做功J，在此過程中消耗柴油kg；（約為）（3）“喂入量”是收割機(jī)在單位時間內(nèi)收獲的作物量，它受很多因素的影響。某次收割時作業(yè)速度與喂入量之間的關(guān)系如圖3所示，當(dāng)作業(yè)速度為4km/h時，喂入量是kg/s，出現(xiàn)這一結(jié)果，你認(rèn)為作物的會對喂入量產(chǎn)生影響。【答案】大8000靜止增大牽引力1.08×1086.752.4籽粒含水率【解析】（1）[1]物體的重力勢能與高度和質(zhì)量有關(guān)，在質(zhì)量一定時，高度越高，重力勢能越大，因此把打麥工具高高舉起，它的重力勢能變大。（2）①[2]滿油時整機(jī)的重力為在水平面上，收割機(jī)對水平地面的壓力等于其重力，即根據(jù)可得，滿油時收割機(jī)對水平地面的壓強(qiáng)是②[3]由于裝載機(jī)與收割機(jī)同行，則它們速度相同，因此在收割過程中，以裝載機(jī)為參照物，收割機(jī)與裝載機(jī)之間的位置沒有發(fā)生變化，因此收割機(jī)是靜止的。[4]根據(jù)可知，當(dāng)功率一定時，減小速度可以增大牽引力。[5]根據(jù)W=Pt可得，耗時0.5h，該收割機(jī)做的功為[6]由于發(fā)動機(jī)的效率為40%，則柴油完全燃燒放出的熱量為故消耗柴油的質(zhì)量為（3）[7]由圖3可知，當(dāng)作業(yè)速度為4km/h時，喂入量是2.4kg/s。[8]由圖3可知，在喂入量不超過3.6kg/s內(nèi)，作業(yè)速度隨喂入量變化而變化，且成正比關(guān)系，當(dāng)作業(yè)速度一定時，作物的品種、籽粒含水率等會對喂入量產(chǎn)生影響。3．（2023陜西）重力儲能是一種新型儲能方式，它通過提升或放下重物實現(xiàn)能量的儲存或釋放，能量轉(zhuǎn)化過程如圖1所示。重力儲能可有效提升風(fēng)能、太陽能等新能源的綜合開發(fā)利用水平。某風(fēng)力發(fā)電、重力儲能綜合項目，單個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的平均發(fā)電功率為1500kW。某次風(fēng)能充沛時，系統(tǒng)利用風(fēng)能發(fā)電的富余電能，將2個質(zhì)量均為的重物從地面提升至30m的高度處，實現(xiàn)能量儲存，如圖2所示。根據(jù)相關(guān)信息，完成以下問題（g取10N/kg）。（1）風(fēng)能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）若某電動汽車每行駛1km的路程需消耗0.2kWh的電能，單個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電1h產(chǎn)生的電能，可供該電動汽車行駛的路程是多少？（3）儲能系統(tǒng)將2個重物勻速提升至30m高處的過程中，系統(tǒng)對重物所做的功是多少？（4）儲能系統(tǒng)將2個重物從30m高處放回地面的發(fā)電過程中，產(chǎn)生的電能為，則該過程的發(fā)電效率是多少？據(jù)某資料介紹，重力儲能系統(tǒng)的綜合效率（輸出電能與輸入電能之比）可達(dá)70%以上，請你通過計算，判斷這一數(shù)據(jù)是否可信？（已知系統(tǒng)提升重物的效率為90%）【答案】可再生7500km可信【解析】（1）[1]可再生能源是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源，風(fēng)能屬于可再生能源。（2）[2]單個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電1h產(chǎn)生的電能為可供該電動汽車行駛的路程是（3）[3]系統(tǒng)對重物所做的功是（4）[4]重力儲能系統(tǒng)放下重物的發(fā)電效率是[5]重力儲能系統(tǒng)提升重物所需要的總能量重力儲能系統(tǒng)的綜合效率為因此這一數(shù)據(jù)可信。4．（2023陜西）如圖1，是某型號電暖器。它有高溫、低溫兩個擋位，其簡化電路圖如圖2所示。和均為發(fā)熱電阻，其部分參數(shù)如圖表所示。額定電壓220V額定功率高溫?fù)?200W低溫?fù)?100W（1）該電暖器是利用電流的效應(yīng)工作的。當(dāng)開關(guān)、均閉合時，電暖器處于擋；（2）該電暖器在低溫?fù)跽９ぷ鲿r，電路中的電流是多少？在高溫?fù)跽９ぷ鲿r，發(fā)熱電阻的阻值是多少？（3）在某次用電高峰期，小明用如圖所示的電力監(jiān)測儀，測出該電暖器在低溫?fù)豕ぷ鲿r的實際電壓為210V，實際功率為900W。小明認(rèn)為實際功率小于額定功率，只是因為實際電壓小于額定電壓造成的。請你通過計算，判斷小明的觀點(diǎn)是否正確?！敬鸢浮繜岣邷?fù)?44Ω小明的觀點(diǎn)不正確【解析】（1）[1]電暖器的主要部件是電熱絲，它主要是利用電流的熱效應(yīng)來工作的，工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]閉合開關(guān)S1、S2時，R1、R2并聯(lián)，電路中總電阻最小，即根據(jù)可知，功率最大，電暖器處于高溫?fù)酢＃?）[3][4]當(dāng)閉合開關(guān)S1、斷開S2時，電暖器在低溫?fù)跽９ぷ?，由得，電路中的電流為根?jù)得，R1的阻值為當(dāng)電暖器處于高溫?fù)鯐r，由得，電路中的電流為由可知，此時通過R1的電流為根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知，通過R2電流為I2=5A，則根據(jù)得，R2的阻值為（3）[5]由題意知，用電高峰期電暖器在低溫?fù)豕ぷ鲿r，實際電壓為210V，實際功率為900W，根據(jù)可得，此時R1的阻值為由此可知，原電阻發(fā)生了變化，所以造成實際功率小于額定功率的原因，不能確定只是因為實際電壓小于額定電壓造成的，也有可能是用電器電阻發(fā)生了變化的原因，（當(dāng)電熱絲接入家庭電路工作時，消耗的電功率較大，一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多，溫度升高顯著，電熱絲的電阻變大明顯）。5．（2023廣東）閱讀材料，回答問題風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，利用風(fēng)力發(fā)電將助力我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等組成，其簡化結(jié)構(gòu)如題圖甲所示。葉片橫截面的設(shè)計原理如圖乙所示，一面較平，另一面較彎曲。葉片在風(fēng)的作用下旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過齒輪箱增速后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用齒輪箱可實現(xiàn)葉片轉(zhuǎn)1圈，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)20圈。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率P與風(fēng)速v的關(guān)系如圖丙所示。在的范圍內(nèi)5m/s≤v≤10m/s，P與v的三次方成正比。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所在風(fēng)場某段時間內(nèi)的風(fēng)速v與時間t的關(guān)系如圖丁所示。（為方便計算，圖丙和圖丁數(shù)據(jù)已作簡化處理。）（1）完成下列風(fēng)力發(fā)電的主要能量轉(zhuǎn)化流程圖：①，②；（2）當(dāng)風(fēng)正面垂直吹向靜止葉片時，如圖乙所示，從正面看，葉片A會（選填“順時針”或“逆時針”）轉(zhuǎn)動；（3）當(dāng)風(fēng)速為12m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作1h輸出的電能相當(dāng)于kg的煤完全燃燒放出的熱量；（q煤=3.0×107J/kg）（4）當(dāng)風(fēng)速為13m/s時，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子1min轉(zhuǎn)400圈，若發(fā)電機(jī)輸出電能1kWh，葉片需要轉(zhuǎn)動圈；（5）若14∶00~15∶00和15∶00~16∶00兩段時間內(nèi)輸出電能之比為1∶3，則14∶00~20∶00的時間段內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出電能為kWh?！窘馕觥浚?）[1][2]風(fēng)吹動葉片轉(zhuǎn)動，將風(fēng)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為葉片的機(jī)械能（或動能），經(jīng)過齒輪箱增速后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)工作，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（2）[3]葉片上平下凸，當(dāng)風(fēng)流過葉片時，下表面的風(fēng)速大，壓強(qiáng)小，上表面的風(fēng)速小，壓強(qiáng)大，葉片上下表面壓強(qiáng)差的作用下順時針轉(zhuǎn)動。（3）[4]根據(jù)圖丙可知，當(dāng)風(fēng)速為12m/s時，功率為300kW，根據(jù)可得，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作1h輸出的電能為由Q=mq可得，這些電能相當(dāng)于完全燃燒煤的質(zhì)量為（4）[5]若發(fā)電機(jī)輸出電能1kWh，當(dāng)風(fēng)速為13m/s時，功率為300kW，需要的時間為由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子1min轉(zhuǎn)400圈，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電能1kWh，發(fā)動機(jī)需要轉(zhuǎn)的圈數(shù)為80圈，又風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用齒輪箱可實現(xiàn)葉片轉(zhuǎn)1圈，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)20圈，則葉片轉(zhuǎn)4圈。（5）[6]根據(jù)丁圖可知，15∶0016∶00這段時間風(fēng)速12~13m/s，由丙圖可知，此時間段的功率為300kW，根據(jù)W=Pt可知，此段時間產(chǎn)生的電能為W′=Pt=300kW×1h=300kWh14∶0015∶00和15∶0016∶00兩段時間內(nèi)輸出電能之比為1∶3，可知14∶0015∶00這段時間產(chǎn)生的電能為由于14∶0014∶30這時間段，風(fēng)速小于3m/s，由丙圖可知，輸出功率為0，輸出電能為0；由于14∶0015∶00這段時間產(chǎn)生的電能為100kWh，所以14∶3015∶00這時間段，風(fēng)速等于10m/s，輸出電能為100kWh；16∶00~17∶00這段時間，風(fēng)速大于12m/s，輸出的電能為300kWh；17∶00~17∶30這段時間，風(fēng)速為10m/s，輸出的電能為100kWh；17∶30~18∶00這段時間，風(fēng)速為7m/s，滿足5m/s≤v≤10m/s，由題意可知P與v的三次方成正比，即P=kv3，將速度v1=10m/s、v2=7m/s分別帶入Pt=kv3t可得，W2=34.3kWh；18∶00~19∶00這段時間，風(fēng)速小于3m/s，由丙圖可知，輸出電能為0；19∶00~19∶30這段時間，風(fēng)速為10m/s，輸出的電能為100kWh；19∶30~20∶00這段時間，風(fēng)速大于12m/s，輸出的電能為所以14∶0020∶00的時間段內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出電能為100kWh+300kWh+300kWh+100kWh+34.3kWh+100kWh+150kWh=1084.3kWh6．（2023江蘇無錫）圖甲是某型號電開水器結(jié)構(gòu)簡圖，圖乙是它的電路原理圖?？刂七M(jìn)水口的浮球閥由不銹鋼浮球、繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的金屬桿、連桿、活塞組成。使用時，將插頭插入家庭電路的插座中，電壓為。冷水自進(jìn)水口進(jìn)入冷水箱，再經(jīng)連通管進(jìn)入煮水箱，當(dāng)冷水箱水位達(dá)到設(shè)定高度，浮球浮起，水平，連桿水平向右推動活塞堵住進(jìn)水口，停止進(jìn)水，同時開關(guān)S2閉合，開關(guān)S1與觸點(diǎn)2接通，煮水箱中的電熱管工作，額定煮水功率為，水沸騰后經(jīng)出水管溢入貯水箱，冷水再補(bǔ)充入煮水箱，冷水箱中水位下降，進(jìn)水口打開進(jìn)水，同時S2斷開，重復(fù)上述過程，至貯水箱中注滿水后，開關(guān)S1與觸點(diǎn)1接通，貯水箱中的電熱管工作，進(jìn)行保溫，額定保溫功率為。保溫時，S3同時接通，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流達(dá)到，銜鐵P被吸起（開關(guān)斷開）；當(dāng)電磁鐵線圈中電流減小到，銜鐵P被釋放（開關(guān)重新接通），使貯水箱內(nèi)熱水溫度維持在。是定值電阻。是熱敏電阻，其溫度與貯水箱內(nèi)水溫相同，溫度每升高，電阻減小，電磁鐵線圈的電阻忽略不計。（，，g?。?）該電開水器正常工作時，熔斷器上通過的最大電流為；A．B．C．D．（2）該電開水器煮水箱電熱管連續(xù)正常工作1小時能產(chǎn)生的開水，若冷水溫度為，開水溫度為，則煮水箱的加熱效率為；（3）冷水箱中的浮球質(zhì)量為，金屬桿質(zhì)量和體積忽略不計，進(jìn)水口被活塞堵住不能進(jìn)水時，若浮球恰好一半體積浸在水中，連桿受到活塞對它水平向左的推力為；若浮球全部浸沒于水中，此時連桿能夠承受活塞的水平推力為，則浮球體積為，貯水箱中保溫控制電路的電壓U是V?！敬鸢浮緾91%2.2×10310【解析】（1）[1]由題意可知，開關(guān)S2閉合，開關(guān)S1與觸點(diǎn)2接通，煮水箱中的電熱管工作，額定煮水功率為，工作電路中功率最大，所以熔斷器上通過的最大電流故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（2）[2]的開水的質(zhì)量冷水溫度為，開水溫度為，則水吸收熱量電熱管連續(xù)正常工作1小時，產(chǎn)生熱量則煮水箱的加熱效率（3）[3]浮球質(zhì)量為0.55kg，則浮球的重力G球=m球g若浮球恰好一半體積浸在水中，連桿CD受到活塞對它水平向左的推力為30N，根據(jù)杠桿平衡原理可得(F浮1G)×l1=F推1×l2浮球全部浸沒于水中，此時連桿能夠承受活塞的水平推力為90N，根據(jù)杠桿平衡原理可得(F浮2G)×l1=F推2×l2根據(jù)阿基米德原理可得F浮2=2F浮1解得一半浮球受到的浮力F浮1=2G=2×5.5N=11N由阿基米德原理可得，浮球的體積[4]貯水箱內(nèi)熱水溫度維持在，則溫度在95℃時，電磁鐵線圈中的電流達(dá)到，銜鐵P被吸起，是熱敏電阻，其溫度與貯水箱內(nèi)水溫相同，溫度每升高，電阻減小，設(shè)此時電阻為，則貯水箱中保溫控制電路的電壓①溫度在90℃時，電磁鐵線圈中電流減小到，銜鐵P被釋放，此時電阻為，則貯水箱中保溫控制電路的電壓②聯(lián)立①②解得U1=10V7．（2023湖南株洲）圖甲為一種汽車前大燈的外形，下端三個金屬片為燈的三腳插頭，可連接電源；圖乙為燈管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，三根導(dǎo)電支架分別與三個金屬片相連，支架間接有兩組燈絲，夜間行車時，可根據(jù)需要進(jìn)行切換。已如兩組燈絲L1和L2的額定電壓均為12V，額定功率分別為100W和80W。甲

乙

丙（1）兩燈正常工作時，通過L2的電流為A（結(jié)果保留兩位小數(shù)），比通過L1的電流（選填“大”或“小”）。（2）圖丙中的A、B、C分別代表與圖乙中左、中、右三個支架相連的三個金屬片。根據(jù)圖乙，在圖丙中畫出燈管內(nèi)的電路圖；（3）燈絲L1的阻值是Ω。若將電源的兩端分別連接金屬片B、C，為保證電路安全，電源電壓不能超過多少伏？（不考慮燈絲以外的電阻，忽略溫度對電阻的影響。）【答案】6.67小

【解析】（1）[1][2]燈正常工作時，通過L2的電流通過L1的電流通過L2的電流小于通過L1的電流。（2）[3]由圖乙可知，兩燈并聯(lián)（3）[4][5]燈絲L1的阻值將電源的兩端分別連接金屬片B、C，分析電路可知，兩燈串聯(lián)，則電路中的