專題20 綜合題-5年（2018-2022）中考1年模擬物理分項匯編（北京專用）（解析版）

專題18探究問題和簡單題1、（2022·北京·T24）為研究熱敏電阻的阻值與溫度的關系，小京按圖所示的電路進行實驗，其中電源兩端電壓U不變，為定值電阻。實驗中，他將已做防水處理的熱敏電阻先后浸沒在溫度、和的水中，閉合開關，分別讀出對應電流表A的示數、和，發(fā)現(xiàn)。已知，請分析并說明熱敏電阻的阻值與溫度的關系?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥侩娫磧啥穗妷篣不變，為定值電阻，依據歐姆定律和串聯(lián)電路特點，可得在的情況下可得出熱敏電阻的阻值逐漸變小，所以，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。2、（2022·北京·T25）請閱讀《國之重器—綜合極端條件實驗裝置》并回答題。國之重器——綜合極端條件實驗裝置從人類第一次仰望星空，到試圖用“中國天限”破譯日月星辰等天文現(xiàn)象的奧秘，從探究萬物組成到利用掃描隧道顯微鏡透視物質的微觀結構，都得益于實驗條件的拓展和技術手段的進步。在宇宙中、高溫、高壓、強磁場等極端環(huán)境比比皆是，而我們地球上的生活環(huán)境是一個相對溫和的環(huán)境，要發(fā)現(xiàn)更多的新現(xiàn)象，就需要建造極端條件實驗室，拓展研究空間。所謂極端條件，指的是在實驗室中人為創(chuàng)造出來特別低的溫度、特別強的磁場、特別高的壓強等（如圖所示）實驗條件。通過創(chuàng)造極端條件，可以發(fā)現(xiàn)和揭示許多在通常條件下觀察不到的奇異物質特性，例如某些物質在很低的溫度時，電阻就變成了0（如鋁在-271.76°C——即1.39K——以下時電阻為0），這就是超導現(xiàn)象。肩負原始創(chuàng)新重任的國之重器——國際首個綜合極端條件實驗裝置布局在北京懷柔科學城，并已投入使用。該項目擁有極低溫（可達1mK）、強磁場（可達32.35T）、超高壓（可達）和超快光場（時間分辨率可達s）極端條件實驗裝置?？茖W家們將極端條件進行綜合運用，大大拓展了物質科學的研究空間，為發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、探索新現(xiàn)象、開辟新領域，創(chuàng)造了前所未有的機遇。請根據上述材料，回答下列問題（1）請寫出我國綜合極端條件實驗裝置中的一個極端條件：___________。（2）我國自主研制的載人潛水器“奮斗者”號成功完成了10000m的深潛試驗，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀錄。超高壓極端條件的壓強約為“奮斗者”號在10000m深海中（海水密度取）承受壓強的___________倍。（填寫正確選項前的字母）A4B.40C.4000D.400000（3）強磁場的產生需要大電流，但電流越大，導線的溫度就會越高，通常會導致鋁導線等熔化，給強磁場的產生帶來限制。依據文中信息，請寫出應選擇哪種極端條件，能減少電流通過導線所產生的熱量，從而突破限制，創(chuàng)造強磁場極端條件，并寫出選擇依據。（）【答案】①.極低溫②.C③.見詳解

【解析】（1）[1]由題可知，該項目擁有極低溫（可達1mK）、強磁場（可達32.35T）、超高壓（可達）和超快光場（時間分辨率可達s）極端條件實驗裝置。（2）[2]“奮斗者”號在10000m深海中（海水密度?。┏惺軌簭姙閜=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×107Pa即故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。（3）[3]選擇極低溫極端條件。因為，鋁等物質在極低溫極端條件下可以出現(xiàn)超導現(xiàn)象，此種情況下導線的電阻為0，根據，電流通過導線產生的熱量為0。這樣就可以減小電流通過導線產生的熱量，從而突破限制。3、（2021·北京·T18）小麗在中國科技館“會發(fā)電的衣服”的展臺區(qū)，進行了如下探究實驗∶用腳踩動踏步機踏板，帶動發(fā)電纖維抖動，LED燈被點亮；增大踩動踏板的速度，發(fā)現(xiàn)被點亮的LED燈的數目增多。請你根據小麗的實驗步驟及現(xiàn)象，寫出她所探究的問題∶______?！敬鸢浮堪l(fā)光小燈的數量與踩動踏板的速度是否有關【解析】增大踩動踏板的速度，發(fā)現(xiàn)被點亮的LED燈的數目增多；因此她所探究的問題是發(fā)光小燈的數量與踩動踏板的速度是否有關。4、（2021·北京·T25）請閱讀《華夏之光——主表》華夏之光——圭表我國古代的天文觀測一直居于世界領先地位，天文學家們發(fā)明了許多先進的天文觀測儀器，其中圭表就是典型的代表。圭表（如圖所示）包括圭和表兩部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的標竿或石柱，叫作表，圭和表相互垂直。戰(zhàn)國以前的天史學家已能夠利用水面來校正圭，使其水平，使用鉛垂線來校正表，使其與圭相互垂直。依據圭表正午時表影長度的變化，就能推算出二十四節(jié)氣，依據表影長短的周期性變化，就能確定一回歸年的天數。為了解決上述問題，元代天文學家郭守敬采取理論與實踐相結合的科學方法，對圭表進行了一系列改進與創(chuàng)新。他將表的高度增加，并且在表頂加一根架空的橫果，使表高變?yōu)閭鹘y(tǒng)表高的五倍。這樣，測量時，把傳統(tǒng)的確定表影端的位置變?yōu)榇_定梁影中心的位置，提高了測量影長的精度。郭守敬又利用小孔成像的原理，發(fā)明了景符，利用景符可以在圭面上形成太陽和橫梁的清晰像（如圖所示），這樣就可以精確的測量表的影長了。這些措施成功解決了圭表發(fā)明以來，測影時“虛景之中考求真實”的困難。以圭表為代表的我國古代的料技成果，像一顆顆璀璨的明珠，閃耀著智慧的光芒，激勵著我們攀登新的科技高峰。請根據上述材料，回答下列問題∶（1）請寫出我國古代天文學家保證圭和表相互垂直的措施，并解釋為什么這種措施可以保證圭和表是相互垂的。（2）郭守敬的改進與創(chuàng)新措施解決了早期圭表的什么問題？（3）除了圭表，請你再列舉一個我國古代天文觀測儀器。【答案】見解析【解析】（1）戰(zhàn)國以前的天史學家已能夠利用水面來校正圭，使其水平，使用鉛垂線來校正表，使其與圭相互垂直。因為重力的方向豎直向下，只要表和鉛垂線平行，那么表就是豎直的，只要能讓圭和表垂直，那么圭就是水平的。（2）郭守敬的改進與創(chuàng)新措施解決了早期由于日光散射和漫反射的影響，早期圭表的表影邊緣模糊不清，影響了測量表影長度的精度的問題。（3）除了圭表，我國古代天文觀測儀器還有日晷、渾儀、天體儀（渾象）、水運儀象臺等等。5、（2020·北京·T31）在其他條件相同的情況下，電阻較小的導體，其材料的導電性能較強。如圖所示的電路中，R1是甲種材料制成的電阻絲，R2是乙種材料制成的電阻絲，它們的橫截面積相同，長度分別為L1、L2且L1>L2。閉合開關S后，觀察到電流表A1的示數I1大于電流表A2的示數I2。請分析并判斷甲、乙兩種材料導電性能的強弱?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥扛鶕?，因為電壓相等，通過的電流I1>I2，所以R1<R2；若只是將甲材料制成的電阻絲的長度減小至L2，則其電阻減小為，則；又因為R1<R2，所以，即當甲、乙同種材料制成的電阻絲的長度和模截面積都相等時，則，所以甲材科的導電性能較強。6、（2020·北京·T32）請閱讀《科學重器一原子鐘》并回答問題?？茖W重器一原子鐘星空浩瀚，地球章動，四季更替，草木枯榮。從人類意識覺醒開始，“時間”便如影隨形。從太陽升落、日晷、沙漏、水鐘、機械鐘、石英鐘到目前最準確的計時工具原子鐘，這些計時方法與工具的發(fā)展體現(xiàn)了不同時代勞動人民的智慧計時工具大多是以某種規(guī)則運動的周期（完成一次規(guī)則運動所用的時間）為基準計時的，比如日晷以日地相對運動的周期為基準；機械擺鐘以擺的振蕩周期為基準；石英鐘以石英晶體有規(guī)則的振蕩周期為基準。選作時鐘基準的運動周期越穩(wěn)定，測量時間的精準度就越高，基于此科學家制造出了原子鐘（如圖所示）。它以原子釋放能量時發(fā)出電磁波的振蕩周期為基準，由于電磁波的振蕩周期很穩(wěn)定，使得原子鐘的計時精準度可達每百萬年才差1秒。人們通常選取自然界中比較穩(wěn)定、世界各國都能接受的事物作為測量標準。正是由于原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性，適合作為時間的測量標準，于是在1967年，國際計量大會將“1秒”重新定義為銫133原子輻射電磁波蕩9192631770個周期的持續(xù)時間。時間單位“秒”作為國際通用的測量語言，是人類描述和定義時空的標尺。雖然制定了統(tǒng)一的時間測量標準，但若各地時間不能同步，也會給人們帶來麻煩。比如，若電網調節(jié)時間不同步，可能會燒壞電機；金融市場時間不同步，可能會導致巨大的經濟損失。這就需要有一個時間基準，用于實現(xiàn)時間的同步，就像日常生活中，我們常常根據電視臺播報的時間來校準自己的時間一樣。在我國，提供校準時間的是位于西安的國家授時中心的原子鐘，它被用作基準鐘向電視、廣播、網絡等提供報時服務。在導航系統(tǒng)中，如果導航定位的精準度為1米，則要求衛(wèi)星上原子鐘的時間同步必須在3×10-9之內，這需要衛(wèi)星上的原子鐘和地面上的基準鐘定期校準，以保證定位的精準度。我國自主研制的北斗導航系統(tǒng)中，原子鐘堪稱“導航衛(wèi)星的心臟”，使我國在導航精準度方面達到厘米級，處于全球領先水準。北斗導航系統(tǒng)可以給安裝了芯片的共享單車設定電子圍欄，也可以判斷汽車行駛在哪個車道，甚至還可以實現(xiàn)送貨的無人機精準地降落在客戶的陽臺上。計時工具的演變，展現(xiàn)了人類“時間文化”的進程更彰顯出人類精益求精、不探索、追求卓越的科學精神。

請根據上述材料，回答下列問題：(1)原子鐘可以作為時間同步的基準鐘，依據的是原子輻射電磁波振蕩周期的______；(2)下列物體相比較，最適合提供計時基準的是______；（填寫正確選項前的字母）A.擺動的小球B.沿直線運動的汽車C.靜止的書本(3)在實際生活中會出現(xiàn)各種“標準”。請你結合對文中時間“標準”的理解，除文中提到的實例外，再列舉一個“標準”______，并說明該“標準”在具體實例中是如何應用的______。【答案】(1).高穩(wěn)定性(2).A(3).見解析(4).見解析【解析】(1)[1]由材料可知，原子鐘可以作為時間同步的基準鐘，由于原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性。(2)[2]由材料可知，以某種規(guī)則運動的周期（完成一次規(guī)則運動所用的時間）為基準計時。A．以擺動的小球振蕩周期為基準計時，符合題意。BC．沿直線運動的汽車和靜止的書不能完成一次規(guī)則的運動，不能作為計時基準，不符合題意。故選A。(3)[3][4]實際生活中會出現(xiàn)各種“標準”，比如：1.30m是兒童免費乘坐北京地鐵的身高標準，身高低于1.30m的兒童可享受免費乘車待遇，身高不低于1.30m的則不能享受免費乘車待遇。7、（2019·北京·T33）請閱讀《郭守敬望遠鏡》并回答問題郭守敬望遠鏡“星漢燦爛，若出其里”，漫天星光絕大多數都來自宇宙中的恒星，怎樣知道這些遙遠且熾熱的恒星的成分呢？用光譜！我們知道，陽光通過三棱鏡后會發(fā)生色散，形成一條按照一定順序排列的彩色光帶，我們稱之為光譜．太陽是恒星，因此太陽的光譜是一種恒星光譜，恒星光譜包含了恒星的很多“戶口”信息，比如化學成分、密度、氣壓、溫度、恒星年齡等．恒星光譜除了包含恒星自身的信息之外，還能告訴我們恒星以及它所在的星系是在遠離，還是再靠近我們，甚至還能告訴我們遠離或靠近的速度有多大，觀測表明，恒星或星系遠離我們的速度與它跟我們之間的距離成正比，根據恒星或星系遠離我們的速度可以知道這個恒星或星系距離我們有多遠．光譜望遠鏡是獲取恒星光譜的有力工具，目前世界上最好的光譜望遠鏡是由中國天文學家自主研制的，以元代著名天文學家、數學家、水利工程專家郭守敬名字命名的“郭守敬望遠鏡”，如圖所示，它可以將接受到的恒星的光會聚后通過色散系統(tǒng)形成恒星光譜，進而獲取恒星的信息，它能夠同時觀測4000個天體，是當今世界上光譜獲取效率最高的望遠鏡，在剛剛過去的七年，巡天觀測中（所謂“巡天觀測”，就好比是“給天上的星星做‘人口’普查”），郭守敬望遠鏡．共獲取1125萬條光譜，成為世界上第一個獲取恒星光譜數突破千萬量級的天文望遠鏡．我國科學家通過對這些恒星光譜的分析，繪制成了一個包含636萬組恒星光譜參數的星表，重新確立了銀河系暈（音yùn）的內扁外圓的結構，并取得了其他一些令世界矚目的重大發(fā)現(xiàn)，這在某種程度上增強了人類尋找另一個“地球”和地外生命的信心！目前，郭守敬望遠鏡已開啟新一輪的“霸氣”巡天觀測征程，使用郭守敬望遠鏡可以“普查”銀河系更多的恒星，以它的觀測能力，北半球天空仍然有約一億顆恒星可觀測，可以讓“普查”資料更全面、更詳細，更好地幫助我們了解銀河系的歷史、現(xiàn)狀和未來．請根據上述材料，回答下列問題：（1）恒星發(fā)出的光經過郭守敬望遠鏡的光學系統(tǒng)形成恒星光譜的現(xiàn)象屬于光的________現(xiàn)象．（2）我國科學家通過分析恒星光譜確立了________的內扁外圓新結構．（3）已知“長蛇II星系團”距離我們約33億光年，它遠離我們的速度約為6×,請你根據文中信息，估算遠離我們的速度約為4×的“牧夫座星系團”距離我們約________億光年．【答案】(1).色散(2).銀河系暈(3).22【解析】（1）恒星發(fā)出的光經過望遠鏡形成恒星光譜，這種現(xiàn)象屬于光的色散現(xiàn)象；（2）短文中介紹了，我國科學家通過對這些恒星光譜的分析，繪制成了一個包含636萬組恒星光譜參數的星表，重新確立了銀河系暈的內扁外圓的結構；（3）根據短文提供的信息，恒星或星系遠離我們的速度與它跟我們之間的距離成正比，可得：，代入數值得：，解得s2=22億光年．8、（2018·北京·T31）如圖所示，將一個小球浸沒在水中由靜止釋放，請根據小球的受力情況分析其可能出現(xiàn)的運動情況．（可畫受力示意圖輔助說明）【答案】【解析】根據小球受到的重力與浮力的關系決斷小球的運動狀態(tài)．當浮力小于重力時，合力的方向向下，小球下沉，即向下運動，如左圖；當浮力等于重力時，二力平衡，合力為零，小球保持靜止，處于懸浮狀態(tài)，如右圖；當浮力大于重力時，合力的方向向上，小球上浮，即向上運動，如中間圖．點睛：根據重力和浮力的大小關系，求得合力，結合運動和力的關系可分析運動狀態(tài)，這也是我們常用到的浮沉條件之一．9、（2018·北京·T32）請閱讀《物理實驗中的圖象法》回答問題．物理實驗中的圖象法物理實驗中的圖象法是一種整理、分析數據的有效方法，圖象中的圖線可直觀、簡潔地顯示出因變量隨著自變量變換的趨勢或規(guī)律．如果想要將物理實數據繪制成圖象，可以按照下面的步驟來進行．第一步，建立坐標軸、標注物理量和設定分度．首先建立坐標軸，通常用橫軸代表自變量，縱軸代表因變量，在坐標軸上分別標注自變量和因變量的名稱及單位；然后，設定坐標分度值．為了使繪制的圖線比較均勻地分布在整幅坐標紙上，而不要偏在一角或一邊，坐標分度值可以不從零開始．在一組數據中，自變量與因變量均有最低值和最高值，分度時，可用低于最低值的某一整數值作起點，高于最高值的某一整數值作終點．第二步，根據數據描點．描點時根據數據在坐標紙上力求精準地畫出對應的點．第三步，繪制圖線．繪制圖線時不要把數據點逐點連接成折線，而應依據數據點的整體分布趨勢，描繪出一條直線或光滑曲線，讓盡可能多的點在圖線上，或讓數據點比較均勻地分布在圖線兩旁，這樣繪制出的圖線比圖上的任何一個數據點更適合作為進行分析預測的依據．倒如，小宇記錄了自己沿直線步行過程中的時間及所對應的路程，如圖中的黑點是他根據記錄的數據在坐標紙上描出的數據點，利用這些數據點繪制出了如圖中的直線．利用這條直線可以清楚地看出小宇步行的過程近似為勻速運動，還可以利用圖線上的點計算出小宇步行過程中的速度，進而用速度預測出他在某一段時間內步行的路程．請根據上述材料，回答下列問題：（1）根據如圖所示的圖象，預測小宇步行10s的路程為_____m．（2）下表是某同學記錄的物體溫度隨時間變化的實驗數據．①若要繪制上述物體的溫度隨時間變化的圖象，應選擇如圖中____圖更合理．（選填“甲”或“乙”）②請在你選擇的圖中描出第20min時的溫度數據點，并繪制出本次實驗中物體溫度隨時間變化的圖線_____．【答案】(1).10(2).乙(3).【解析】（1）由圖1知路程和時間成正比，說明做勻速直線運動；當路程為5m時，時間為5s，所以小宇的速度為：；小宇步行10s經過的路程為：；（2）①由表格數據知溫度的最高溫度為80℃，最低溫度為45℃；為了能夠更準確的反映物體溫度隨時間變化規(guī)律，縱坐標需要從低于最低溫度的40℃開始即可，故圖2的乙更合理；②由表格數據知第20min時的溫度為55℃，描出該點；根據文中描述的連接圖像的方法，用光滑的曲線連接溫度最高和最低點，且經過20min時的溫度點，得到圖象，如圖所示：點睛：根據文中內容可知：圖線可直觀、簡潔地顯示出因變量隨著自變量變換的趨勢或規(guī)律，所以圖像法是一種很重要的研究和顯示物理規(guī)律的方法，很多的物理題中都有圖像，要多練習，能從圖像熟練獲得我們解題所需的有用信息．1、（2022·北京門頭溝·九年級期末）通過以下材料的閱讀回答問題：國際單位制的由來和演變說起國際單位制，大家并不陌生，在生活中人們經常會接觸到米、千克、秒等計量單位。國際單位制與每個人的生活都息息相關，是世界上普遍采用的計量單位制，是構成國際計量體系的基石，也是促進人類不斷進步的基礎性工具。國際單位制是國際計量大會采納和推薦的一種一貫單位制。在國際單位制中，將單位分成三類：基本單位、導出單位和輔助單位。7個嚴格定義的基本單位是：長度單位：米、質量單位：千克、時間單位：秒、電流單位：安培、熱力學溫度單位：開爾文、物質的量的單位：摩爾和發(fā)光強度的單位：坎德拉?；締挝槐舜霜毩?，導出單位很多，都是由基本單位組合起來而構成的。輔助單位只有兩個，純系幾何單位。當然，輔助單位也可以再構成導出單位。各種物理量通過描述自然規(guī)律的方程及其定義而彼此相互聯(lián)系。為了方便，選取一組相互獨立的物理量，作為基本量，其他量則根據基本量和有關方程來表示，稱為導出量下面給大家介紹一下長度和質量的國際單位的由來和演變。國際單位制的長度單位米起源于法國。1790年5月由法國科學家組成的特別委員會，建議以通過巴黎的地球子午線全長的四千萬分之一作為長度單位——米，1791年獲法國國會批準。為了制造出表征米的量值的基準器，在法國天文學家捷梁布爾和密伸的領導下，于1792～1799年，對法國敦克爾克至西班牙的巴塞羅那進行了測量。1799年根據測量結果制成一根3.5毫米×25毫米矩形截面的鉑桿，以此桿兩端之間的距離定為1米，并交法國檔案局保管，所以也稱為“檔案米”。這就是最早的米定義。1983年起，米的長度被定義為“光在真空中于1/299792458秒內行進的距離”。質量的國際單位制是千克，最初是規(guī)定1立方分米純水在4攝氏度時的質量為“1千克”，這是因為當時的科學家發(fā)現(xiàn)，水在4攝氏度時的密度最為穩(wěn)定。然而，以水為標準的質量使用起來并不方便，所以1889年千克被批準由一塊39毫米高、底面直徑也為39毫米的鉑銥合金圓柱體來定義。其中鉑含量為90%、銥含量為10%，不僅穩(wěn)定性強，還具有極強的抗氧化性和抗化學腐蝕性。這個圓柱體學名為“國際千克原器”，被人們親切稱為“大K”。2018年11月16日，第26屆國際計量大會在凡爾賽召開，國際單位制迎來了自1960年創(chuàng)立以來最重大的變革。國際計量大會通過了關于修訂國際單位制的決議。國際單位制7個基本單位中的4個，即千克、安培、開爾文和摩爾將分別改由普朗克常數、基本電荷、玻爾茲曼常數和阿伏伽德羅常數來定義；另外3個基本單位在定義的表述上也做了相應調整，以與此次修訂的4個基本單位相一致。這意味著國際單位制重新構建在我們當前對自然法則的最高認知上，同時消除了國際單位制與基于實物元器件定義之間的關聯(lián)，國際單位制實現(xiàn)量子化變革。2019年5月20日起，最后一件實物基準千克原器“大K”正式退出歷史舞臺。（1）國際單位制中，將單位分為______、導出單位和輔助單位。（2）請寫出一個由基本單位組合起來而構成的導出單位______?！敬鸢浮?/p>

基本單位

m/s【解析】（1）[1]由材料中可知，在國際單位制中，將單位分為基本單位、導出單位和輔助單位。（2）[2]由題意可知，長度的基本單位為m，時間的基本單位為s，故由這兩個基本單位組合而成的導出單位為速度的單位，即m/s。2、（2022·北京通州·一模）請閱讀《超聲波測速》并回答問題。超聲波測速能引起人的聽覺的聲音頻率在20Hz～20000Hz范圍內，超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波，它具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點，可用于測距、測速等。測距是測速的基礎，如圖1所示，超聲波測速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號（簡稱信號），同時開始計時，信號傳播過程中遇到汽車會被反射，測速儀接收到返回的信號停止計時，根據記錄的時間及其與路程、速度的關系，可計算出汽車與測速儀之間的距離。圖2甲是信號傳播過程的s-t圖像，s表示信號與測速儀之間的距離，t表示信號傳播的時間。測速儀測量汽車速度的原理是：測速儀向運動的汽車先后發(fā)射兩次信號，根據汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式可得出汽車的速度。測速儀在公路上對運動的汽車進行測速時，向勻速駛來的汽車發(fā)射兩次信號，兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s，第二次發(fā)射信號到接收用時0.3s，兩次信號傳播過程的s-t圖像如圖2乙所示（t從第一次發(fā)射信號開始計時）。超聲波速度取340m/s。請根據上述材料，回答下列問題：（1）人耳______（選填“能”或“不能”）聽到超聲波；（2）如圖2甲所示，若t=0.4s，則靜止的汽車與測速儀之間的距離為______m；（3）勻速運動的汽車在兩次遇到信號之間通過的路程為______m；（4）勻速運動汽車的速度大小為______m/s?！敬鸢浮?/p>

不能

68

51

60【解析】（1）[1]人的聽覺的聲音頻率在20Hz～20000Hz范圍內，超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波，所以人耳不能聽到超聲波。（2）[2]如圖2甲所示，t=0.4s，超聲波遇到汽車并返回的路程為s=vt=340m/s×0.4s=136m則靜止的汽車與測速儀之間的距離為（3）[3]第一次發(fā)射信號汽車與測速儀之間的距離為s1=vt1=340m/s×0.3s=102m第二次發(fā)射信號汽車與測速儀之間的距離為s2=vt2=340m/s×0.15s=51m勻速運動的汽車在兩次遇到信號之間通過的路程為s車=102m-51m=51m（4）[4]勻速運動的汽車在兩次遇到信號之間行駛所用的時間t車=0.3s+0.4s+0.15s=0.85s勻速運動汽車的速度大小為3、（2022·北京昌平·二模）某課外小組進行了如下探究實驗：在燒杯A和燒杯B中分別倒入200g的純凈水，在燒杯A中放入3g食用鹽并攪拌，在燒杯B中放入10g食用鹽并攪拌，待食用鹽完全溶解后，從A、B燒杯中取出質量相同的鹽水分別放入兩個完全相同的燒杯甲和乙中，再將其放入冰箱降溫，測出燒杯甲中的鹽水凝固點為-1.5℃，燒杯乙中的鹽水凝固點為-2.9℃。請你根據他們的實驗步驟及現(xiàn)象，寫出他們所探究的問題：______?！敬鸢浮葵}水的凝固點與鹽水的濃度有關嗎【解析】根據題意可知，A、B兩杯鹽水的濃度不同，放入冰箱，鹽水放出熱量，鹽水凝固成冰，而鹽水的濃度不同，發(fā)現(xiàn)鹽水的凝固點也不同，故可以探究的問題是鹽水的凝固點與鹽水的濃度有關系嗎？4、（2022·北京·101中學二模）請閱讀《制冷與生活》。制冷與生活制冷是通過某種方法或技術使空間內的溫度在一定時間內低于環(huán)境溫度的過程。從日常生活到科學領域，都離不開制冷技術。古代，人們通過熱傳遞的方式制冷。如在家里放置冰塊，可以達到降暑的目的。現(xiàn)藏于國家博物館的青銅冰鑒，是我國戰(zhàn)國時代就已發(fā)明的“原始冰箱”。冰鑒是一件雙層的器皿，鑒內有一缶，如圖所示。夏季，鑒擊之間裝冰塊，缶內裝食物，就可起到降溫的作用；冬季，鑒缶之間裝熱水，還可起到保溫作用。當代制冷有了新的發(fā)展，出現(xiàn)了各種制冷方法，廣泛應用于生產生活中。液氮制冷，已成為一種非常便捷實用的制冷技術。這項技術是利用了液氮無毒、低溫、呈化學惰性等特性，直接接觸發(fā)生熱交換達到制冷效果。液氮的溫度能低到-196℃左右，所以制冷非?？?，可以直接和生物組織接觸，就算立即冰凍也不會破壞生物活性。液氮制冷可應用于食品速凍、病變冷凍醫(yī)療、低溫實驗研究等。二氧化碳制冷被應用于2022年北京冬奧會的場館制冰上。在國家速滑館的熱力學循環(huán)系統(tǒng)內，冰面下的液態(tài)二氧化碳吸熱實現(xiàn)制冷，使水變成冰，而氣態(tài)的二氧化碳再經過壓縮、冷凝、膨脹等過程，又回到液態(tài)狀態(tài)循環(huán)到冰面下。采用二氧化碳制冷，可以實現(xiàn)冰表面溫差不超過0.5℃，溫差越小，冰面的硬度就越均勻，冰面便越平整。生活中的冰箱制冷、空調制冷，也應用了類似的原理。磁制冷，是利用磁性材料來實現(xiàn)制冷的新技術。磁性材料在外加磁場發(fā)生變化時，會表現(xiàn)出吸熱、放熱的特性，磁制冷就是利用這個特性來實現(xiàn)制冷的。目前，該技術已應用于低溫及超低溫領域。隨著科學技術和社會文明的進步，制冷技術將出現(xiàn)日新月異的變革，最終推動生產技術、科學研究的長足發(fā)展。根據上述材料，回答下列問題：（1）2022年我國冬奧會利用冰面下的液態(tài)二氧化碳吸熱實現(xiàn)制冷，發(fā)生的物態(tài)變化是___________A．汽化

B．凝華

C．升華

D．凝固（2）結合上文內容，判斷下列說法正確的是___________A．利用液氮速凍食品時，液氮需要放熱B．往飲料中加冰塊和冰鑒制冷的原理不同C．液氮溫度非常低，可以直接接觸迅速制冷D．磁制冷是利用磁性材料在外加磁場發(fā)生變化時會吸、放熱的特性而實現(xiàn)的（3）利用液態(tài)二氧化碳吸熱制冷，使水變成冰，而氣態(tài)二氧化碳變回液態(tài)時又會放出熱量。如果你是冬奧場館制冷系統(tǒng)的設計人員，請簡單寫出可以實現(xiàn)能量回收再利用的具體措施。___________【答案】

A

CD

見詳解【解析】（1）[1]冰面下的液態(tài)二氧化碳汽化吸熱，使得水凝固成冰，故A符合題意。（2）[2]A．利用液氮速凍食品時，液氮汽化吸熱，故A錯誤。B．往飲料中加冰塊和冰鑒制冷都是熔化吸熱，原理相同，故B錯誤。C．液氮的溫度能低到-196℃左右，可以直接接觸迅速制冷，故C正確。D．磁制冷，是利用磁性材料來實現(xiàn)制冷的新技術。磁性材料在外加磁場發(fā)生變化時，會表現(xiàn)出吸熱、放熱的特性，磁制冷就是利用這個特性來實現(xiàn)制冷的，故D正確。故選CD。（3）[3]氣態(tài)二氧化碳變回液態(tài)時會放出熱量，這樣熱量可以回收再利用，滿足觀眾席供暖、運動員生活熱水、融冰池融冰等能源需求。5、（2022·北京門頭溝·二模）閱讀材料，回答問題光譜學的發(fā)展與應用在牛頓之前，人們對太陽光的顏色及彩虹的成因爭論不休。與此同時，大量新的分歧及新的光學現(xiàn)象陸續(xù)產生。直到牛頓做出了著名的色散實驗——牛頓的三棱鏡分解太陽光實驗——謎底才得以解開。1666年，牛頓布置了一個房間作為暗室，只在窗板上開一個圓形小孔，讓太陽光射入，在小孔后面放一塊三棱鏡，立刻在后面的墻上形成一條由紅、橙、黃、綠、藍、青、紫七種顏色排開的彩色光帶。牛頓查找資料，發(fā)現(xiàn)當時對這一現(xiàn)象的解釋是：白色的光通過三棱鏡后之所以變成依次排列的各色光，并不是白光有復雜成分，而是白光與棱鏡相互作用的結果。而牛頓又通過讓單色光通過三棱鏡后顏色并不發(fā)生改變，及利用光路可逆讓七種單色通過三棱鏡復原為白光的實驗，不但駁斥了色散是白光與棱鏡相互作用的結果，也證明了白光是一種由多種單色光構成的復色光這一事實。那色散形成的原因是什么呢？這就需要知道光是什么，光就是電磁波，顏色的本質就是光的頻率，由于復色光中擁有各種不同頻率的光，而這些光在介質中傳播又表現(xiàn)出不同的折射率。因此，當復色光在通過具有不同幾何外形的介質傳播之后，不同頻率的光線會因折射率的不同導致出射角不同而發(fā)生色散現(xiàn)象，投映出連續(xù)的或不連續(xù)的彩色光帶。而光帶就是不同頻率大小的光依次排列的單色光圖案，也被稱為光學頻譜，簡稱光譜。牛頓的色散實驗，可算是最早的光譜研究了，其后渥拉斯頓和夫瑯和費都先后獨立地觀察到了光譜線。1814~1815年之間，夫瑯和費公布了太陽光譜中的許多條暗線，稱為夫瑯和費暗線。隨著科學家們對光譜不斷深入的研究，光譜學也逐漸成為光學的一個重要分支學科。實用光譜學是由基爾霍夫與本生在19世紀60年代發(fā)展起來的；由于每種原子都有其獨特的光譜，猶如人們的“指紋”一樣各不相同，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定它的化學組成。這種方法叫做光譜分析。這種方法具有極高的靈敏度和準確度。某種元素在物質中的含量達10-10（10的負10次方）克，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線，因而能夠把它檢查出來，后來人們還利用這種方法發(fā)現(xiàn)了幾種當時還未知的元素，并且證明了太陽里也存在著多種已知的元素。光譜分析在科學技術中有廣泛的應用。例如，在檢查半導體材料硅和鍺是不是達到了高純度的要求時，就要用到光譜分析。相信隨著科學技術的發(fā)展，光譜學也將在越來越多的領域發(fā)揮重要的作用。（1）牛頓的色散實驗說明白光是由________組成；（2）請簡述利用光譜可以檢驗物體所含元素種類的原理________?！敬鸢浮?/p>

多種單色光

每種原子都有其獨特的光譜，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定它的化學組成【解析】[1]從材料中牛頓通過讓單色光通過三棱鏡后顏色并不發(fā)生改變，及利用光路可逆讓七種單色通過三棱鏡復原為白光的實驗，不但駁斥了色散是白光與棱鏡相互作用的結果，也證明了白光是一種由多種單色光構成的復色光這一事實，牛頓的色散實驗說明白光是由多種單色光構成的復色光。[2]從材料中可知，檢驗物體所含元素種類的原理是由于每種原子都有其獨特的光譜，猶如人們的“指紋”一樣各不相同，因此可以根據光譜來鑒別物質和確定它的化學組成。6、（2022·北京昌平·二模）請閱讀《天宮課堂——水球光學實驗》并回答題。天宮課堂——水球光學實驗北京時間2021年12月9日15:40，“天宮課堂”第一課正式開講，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站為廣大青少年帶來了一場精彩的太空科普課，這是中國空間站首次太空授課活動。航天員王亞平用水球做了一個有趣的成像實驗，她把一個金屬圈輕輕地放入水袋中，再慢慢地抽出，這時在金屬圈上形成一個大大的水膜，然后用飲水袋慢慢向水膜上注水?？臻g站處于微重力環(huán)境，在液體表面張力的作用下，水膜就變成了一個亮晶晶的大水球。將水球看作一個凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，王亞平站在兩倍焦距以外，我們看到了她倒立的像，如圖甲所示。隨后，她用注射器往水球中注入空氣，形成一個空氣泡，因為在太空中浮力已經消失，所以氣泡不會向上飄，而是老老實實待在水球中間。當她站到水球后面時，我們發(fā)現(xiàn)又在空氣泡部分形成一個正立縮小的像，如圖乙所示。這個現(xiàn)象是因為把帶氣泡的水球的中間部分單獨切出來看，相當于是兩個凹透鏡，如圖丙所示，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以中間部分就可以成正立縮小的像。而在水球內加氣泡之后，水球雖然沒有原來完整，但對光線仍然有會聚作用，依然能夠成一個倒立的像。因此，在水球上形成了一倒一正兩個像的神奇現(xiàn)象。中國空間站作為國家太空實驗室，也是重要的太空科普教育基地，“天宮課堂”采取天地互動方式進行，數據傳輸主要依靠中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，為“天宮課堂”牽起天地溝通的重要“線路”。同時這也意味著中國已經可以對地外航天器進行約60分鐘的實時監(jiān)控，體現(xiàn)了我國科技發(fā)展的水平。請根據上述材料，回答下列問題：（1）水球光學實驗中能形成如圖甲所示的水球是因為空間站的_______。A．微重力環(huán)境

B．真空環(huán)境（2）利用如圖的裝置模擬圖的水球實驗，應在_______加入水。A．球形魚缸

B．球形魚缸和燒瓶（3）水球上形成了王亞平一倒一正兩個像的神奇現(xiàn)象，是由于光的_______形成的。A．反射

B．直線傳播

C．折射

D．色散【答案】

A

A

C【解析】（1）[1]太空中雖然是真空環(huán)境，但是航天員所處的空間站里面是存在供航天員正常呼吸的氣體的，如圖形成的水球是因為空間站的微重力環(huán)境。（2）[2]如圖的裝置模擬圖乙的水球實驗，魚缸中間的燒瓶相當于水球中間的空氣泡，所以應該向魚缸中加水。（3）[3]光由一種介質進入另一種介質發(fā)生了光的折射，圖中的兩個像都是光從空氣到水再到空氣經過了不同的介質折射形成的。7、（2022·北京朝陽·一模）請根據閱讀材料，回答下列問題：青銅器的“?！迸c“范”方塊漢字蘊含著極有韻味的中華文化，每個字都有出處，每個詞皆有來歷。“模范”這個詞的起源幾乎與中華文明史等同，其實“?！迸c“范”是不同的器具。在古代鑄造青銅器時，首先要塑一個實心的泥模，泥模上雕有花紋（如圖A）。然后用這個泥模翻出泥質的外范，這個外范上面就有了花紋（如圖B）。再將最初制作的實心泥模表面刮去一層作內范（如圖C），刮去的厚度就是所鑄青銅器的厚度。內外范經過陰干、入窯焙燒兩道工序，形成不易變形的陶范。將內外陶范合在一起，留出注入液體的澆口，外面用一層泥加固（如圖D）。對陶范進行預熱后，從澆口澆鑄青銅熔液，待青銅熔液冷卻后，打碎外范、掏出內范，一件青銅器就誕生了（如圖E）。這種方法稱為范鑄法。古人為了追求更為細致、精美的藝術效果，又發(fā)明了熔模法鑄造青銅器。先以泥制作出內范，在其外部貼蠟。將蠟雕刻成所需制作的青銅器的形狀，成為蠟模。外部再以泥填充加固，制成外范。通過加熱使蠟質熔化，倒出后形成空腔。再向空腔內注入青銅熔液，凝固冷卻后，打去填充的泥范，便可得到與蠟模相同的青銅器。1978年出土的云紋銅禁（如圖所示）是春秋中期的青銅器，其工藝精湛復雜，通高28.8cm，器身長103cm，寬46cm，質量95.5kg，呈長方形，它就是用熔模法鑄造而成的。幾千年來，模與范成為人們鑄造錢幣、器物的規(guī)范模具。今天，模范引申為值得學習與仿效的榜樣。（1）利用泥和蠟制作青銅器的模具，主要依據其材料的______等物理屬性；A．彈性

B．塑性

C．導熱性

D．硬度（2）制作云紋銅禁的蠟模至少需要______kg的蠟質材料。（ρ蠟取0.9×l03kg/m3，ρ青銅取9.0×103kg/m3）【答案】

BD

9.55【解析】（1）[1]利用泥和蠟制作青銅器的模具，模具需要一定的硬度，不易被折斷，還需要形變不易恢復的特點，所以是依據材料的硬度和塑形，故AC不符合題意，BD符合題意。故選BD。（2）[2]質量是95.5kg，則云紋銅禁的體積是則需要的蠟模的質量8、（2022·北京密云·二模）冰壺又稱擲冰壺，冰上溜石，屬于冬奧會比賽項目。如圖所示，掃冰隊員使用刷子在冰壺前面的冰上刷動，發(fā)現(xiàn)冰壺運動距離變大；當掃冰隊員使用刷子快速在冰壺前面的冰上刷動，發(fā)現(xiàn)冰壺運動距離更大。請根據這一現(xiàn)象，提出一個可探究的科學問題：______?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥勘鶋剡\動員用刷子刷冰面，是在壓力一定時，通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力，故可以提出冰壺運動距離與冰面對冰壺的摩擦力大小有關嗎？9、（2022·北京大興·一模）閱讀《神奇的天宮課堂》，回答下列問題。神奇的天宮課堂2022年3月23日下午，“天宮課堂”第二課在中國空間站正式開講并直播，神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富進行授課，如圖所示。這是中國空間站第二次太空授課，也是中國航天員第三次進行太空授課。在約45分鐘的授課時間內，航天員相互配合，生動演示了微重力環(huán)境下太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，這些實驗現(xiàn)象跟在地面上的實驗現(xiàn)象有非常明顯的差別，使無數中學生感受到了太空環(huán)境下科學實驗的魅力。王亞平在太空艙中演示了這樣一個實驗：把一枚“冰墩墩”沿水平方向拋出，“冰墩墩”并沒有像在地面上拋出的物體一樣落回地面，而是做近乎完美的勻速直線運動，如圖所示，為王亞平向觀眾展示“冰墩墩”的情景?？茖W計算表明，在太空艙中的物體受到的地球引力大約是在地面附近的88.5%，如果地球對物體的吸引力恰好能使物體繞地球做圓周運動，在太空艙中的物體就好像重力完全消失了一樣，物體將處于“完全失重”狀態(tài)。但是由于地球并非是一個完美的球體且密度分布不均勻，并且太空艙在運動中受高空稀薄空氣阻力的影響，使得太空艙的運動軌道不是完美的圓形且速度大小會有波動，因此太空艙中的物體也并非處于嚴格的“完全失重”狀態(tài)。（1）“冰墩墩”在太空艙中被拋出后做近似勻速直線運動，主要原因是_________；A．“冰墩墩”受到跟運動方向相同的推力作用B．地球對“冰墩墩”沒有吸引力C．地球對“冰墩墩”的吸引力很小D．球對“冰墩墩”的吸引力絕大部分使它繞地球做圓周運動（2）航天員長時間駐留在太空艙內，需要進行體育鍛煉以保證身體健康，防止各部分機能退化。請你說出至少兩種在太空艙內可能進行的體育活動。_________?！敬鸢浮?/p>

D

使用彈簧拉力器鍛煉，踩固定腳踏車鍛煉，徒手體操【解析】（1）[1]由材料信息可知，太空艙中屬于微重力環(huán)境，但是受到的引力并不是很小，冰墩墩受到地球的吸引力絕大部分使其繞地球做圓周運動，即冰墩墩處于完全失重狀態(tài)，相當于不受任何力的作用，所以拋出后將做勻速直線運動，故D正確，ABC錯誤。故選D。（2）[2]航天員長時間駐留在太空艙內，需要進行體育鍛煉以保證身體健康，但航天員處于完全失重狀態(tài)，所以需要在重力作用下進行的運動都不能達到鍛煉的效果。所以，在太空艙內可能進行的體育活動有：使用彈簧拉力器鍛煉，踩固定腳踏車鍛煉，做徒手體操等。10、（2022·北京東城·二模）如圖所示，容器中間用隔板分成左右兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉，小東在隔板的兩側中倒入不同深度的水，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向左側凸起，繼續(xù)向某側加入一定量的水，改變左右兩側的液面高度差，發(fā)現(xiàn)橡皮膜的形變程度發(fā)生變化。請你根據小東的實驗步驟及現(xiàn)象，寫出他所探究的問題：____________?！敬鸢浮克膲簭娕c水的深度有什么關系？【解析】由圖中可知，一開始隔板左側水面到圓孔的深度小于隔板右側水面到圓孔的深度，左側水對橡皮膜的壓強小于右側水對橡皮膜的壓強，故橡皮膜會向左側凸起，若繼續(xù)向某側加水，左右兩側水面的高度差變化后，橡皮膜的形變程度發(fā)生變化。故可知他所探究的問題是：水的壓強與水的深度有什么關系？11、（2022·北京海淀·二模）請閱讀《挺進深?！吠M深海2020年11月10日，我國全海深載人潛水器“奮斗者”號（如圖所示）在馬里亞納海溝深度10909m處成功坐底，刷新中國載人深潛的紀錄，并在水下停留6小時，期間進行了一系列的深海探測科考活動，帶回了海底巖石、沉積物、深海生物及深海水樣等珍貴樣本。“奮斗者”號不僅在深度上達到了目前全海深載人潛水器的最高標準，還大幅度提高了部件的國產率。馬里亞納海溝是世界上最深的海溝，海溝底部有著巨大水壓，同時完全黑暗、溫度低，可謂是地球上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一、由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奮斗者”號在海水中受到的浮力是變化的?！皧^斗者”號的外殼堅固，其在下潛過程中體積保持不變，浮力的變化要靠壓載鐵來平衡。所謂“壓載鐵”，就是給“奮斗者”號增加總重的鐵塊。根據在不同海域測得的海水溫度、鹽度和深度等參數精確地計算下潛時所需要的“壓載鐵”質量?！皧^斗者”號裝配所需的壓載鐵下潛，當下潛至預定深度時，克服自身晃動、海底洋流等內外干擾，通過適時拋掉一定數量的壓載鐵，并利用相關技術實現(xiàn)懸停。完成潛水工作后，還需要根據實時水文數據拋卸壓載鐵，以減小“奮斗者”號的總重從而開始上浮?！皧^斗者”號的成功反映了我國當代科技工作者持續(xù)奮斗、勇攀高峰的精神風貌，每一位為中國探索星辰大海、保衛(wèi)國泰民安、創(chuàng)造繁榮富強的工作者，都是這個時代最美的“奮斗者”！請根據上述材料，回答下列問題：（1）“奮斗者”號在馬里亞納海溝下潛時承受的海水對它產生的最大壓強約為___________。（海水的密度近似取，?。?）“奮斗者”號在深海中通過拋卸壓載鐵由靜止開始上浮時，其所受的浮力___________（選填“大于”或“等于”）它的總重；不考慮由于“奮斗者”號在水中運動所受到的粘滯阻力，它在深海中勻速上浮的過程中，其所受的浮力___________（選填“大于”或“等于”）它的總重。（3）如果在一次測試中測得的馬里亞納海溝某海域海水密度和深度h的關系如圖所示，請分析說明“奮斗者”號這樣的深潛器在此海域加速下潛過程中，隨著下潛深度的增加，所受的浮力如何變化？答：___________。【答案】

1.0909×108Pa

大于

等于

逐漸增大【解析】（1）[1]“奮斗者”號在馬里亞納海溝下潛最深h=10909m時，承受的海水對它產生的壓強最大，為（2）[2]根據物體的浮沉條件可知，當“奮斗者”號在深海中通過拋卸壓載鐵由靜止開始上浮時，其所受的浮力大于它的總重。[3]不考慮由于“奮斗者”號在水中運動所受到的粘滯阻力，當它在深海中勻速上浮的過程中，只受重力和浮力，二力平衡，所以浮力等于它的總重。（3）[4]由圖可知，水的密度隨深度的增加而增大。深潛器在此海域加速下潛過程中，排開水的體積不變，水的密度增大，根據F浮=ρ液gV排可知，深潛器受到的浮力逐漸增大。12．（2022·北京·清華附中三模）閱讀《實踐十號衛(wèi)星》實踐十號衛(wèi)星我國首顆微重力科學和空間生命科學實驗衛(wèi)星——實踐十號安全著陸，任務圓滿成功，標志著我國返回式衛(wèi)星迎來發(fā)展新階段。衛(wèi)星的回收是一個極其復雜的過程，這是因為衛(wèi)星在軌道上高速飛行，當完成任務后需要它返回的時候，超高的速度沖向地球大氣層，再入大氣層的時候會與空氣產生強烈的摩擦，衛(wèi)星的表面會產生很高的溫度，這就要求實踐十號衛(wèi)星在設計上充分考慮如何控制返回姿態(tài)，如何可靠地對付再入大氣層時產生的極高溫等難題。我國的實踐十號衛(wèi)星采用彈道式回收方式，它的特點是，航天器在進入返回軌道，再入大氣層的時候，只受阻力作用而不產生升力，因而，下降的速度快，落點無法調整和控制，可能產生較大的落點偏差。實踐十號衛(wèi)星主要任務之一是開展空間科學實驗，研究、揭示微重力條件和空間輻射條件下物質運動及生命活動的規(guī)律。科學上講的“微重力”，就是通常說的“失重”。這種環(huán)境中有效重力水平極低，僅為地球表面重力的倍，與物體受到的其他的力相比，重力的大小微乎其微，因此可以不再考慮。在這樣的環(huán)境里，物體都是“飄著”的。實踐十號此次搭載的19個科學實驗是從200多個項目中公開遴選出來的，主要集中在前沿的流體力學和材料科學、空間生命科學等領域。其中還包括和法國、日本等國際合作的項目。請根據上。述材料，回答下列問題：（1）航天器在返回時，與空氣摩擦生熱，機械能轉化為___________；（2）質量為10kg的物體，在繞地球正常運行的實踐十號中受到的重力為約為___________N；（用科學計數法表示）（3）實踐十號在微重力環(huán)境中，物體受到的重力僅為地球表面重力的倍，與物體受到的其它力相比，重力的大小微乎其微，下列在地球表面能做的實驗，在實踐十號的微重力環(huán)境下也能完成的是()。A．探究浮力大小與哪些因素有關

B．合力與分力大小的關系C．動能與重力勢能的轉化

D．測量自由下落小球的平均速度【答案】

內能

B【解析】（1）[1]航天器返回時，與空氣摩擦生熱，即克服摩擦做功，將航天器的機械能轉化為內能。（2）[2]繞地球正常運行的實踐十號中，物體受到的重力G=mg=10kg×10N/kg×10-6=1×10-4N（3）[3]在實踐十號中，物體受到的重力可忽略不計。A．探究浮力的大小與哪些因素有關需要測重力，所以此探究無法完成，故A不符合題意；B．合力與分力的大小的關系無需測量重力，所以在微重力環(huán)境下可以完成，故B符合題意；C．動能與重力勢能的轉化中，重力勢能與重力有關，所以在微重力條件下無法完成，故C不符合題意；D．測量自由下落小球的平均速度，小球能自由下落是由于受到重力的作用，所以在微重力條件下無法完成，故D不符合題意。故選B。13．（2022·北京順義·二模）閱讀《航天器著陸的“平安之花”》，回答問題。航天器著陸的“平安之花”2022年4月16日上午，一朵“紅白傘花”緩緩降落在內蒙古的東風著陸場，神舟十三號載人飛船成功著陸，3名航天員安全回家。從距離地面300多公里的太空穿越大氣安全著陸，需要經歷四次剎車。第一次剎車是發(fā)動機，點火反推，讓飛船脫離運行軌道，進入返回地球的軌道，飛船以無動力狀態(tài)在地球引力的作用下自由下落。第二次剎車是在距離地面100km的時候，返回艙高速進入大氣層后，強烈壓縮其前面的空氣，因此產生大量的熱，造成溫度急劇升高，溫度可達2000℃左右。第三次剎車則是在距離地面10km的時候，開始用降落傘減速，這頂大傘是不能一下子全部打開的，否則傘會被空氣崩破，返回艙也會隨之被摔爛?？茖W家為開傘設計了一套程序，先是打開一個引導傘，引導傘工作16s，返回艙的下降速度可由180m/s減至80m/s，然后由引導傘拉出一個減速傘，再由減速傘帶出主傘，主傘先開一個小口，慢慢地全部撐開，這時返回艙的下降速度逐漸由80m/s減至6m/s。主傘是用特殊的紡織材料做成的，這種材料耐壓性能良好，質量輕，薄如蟬翼，但卻非常結實，你就是使盡全身力氣也無法把它撕破。主傘看上去是一整塊，實際上它是由一千多條小傘布拼接而成，是工作人員一針一線縫制處理的。第四次剎車是快到地面時，返回艙底部的反推發(fā)動機瞬間，點火，最終把最后的一點速度也抵消掉，返回艙安全著陸。神舟十三號載人飛行任務的圓滿成功，標志著空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿完成，中國空間站即將進入建造階段。閱讀上述材料，回答下列問題：（1）從神舟十三號返回情況來看，目前只能通過兩種可控的方法來給返回艙減速，一種是______，另一種則是反推裝置。（2）返回艙在第三次剎車過程中，下列說法正確的是______。（選填選項前字母）A．返回艙的動能減小

B．返回艙的重力勢能不變C．返回艙的機械能減小

D．返回艙的機械能不變（3）主傘是用特殊材料制成的，這種材料還可應用在______方面，這是利用了材料的______特點?！敬鸢浮?/p>

降落傘減速

AC

防彈衣

耐壓性能良好，質量輕【解析】（1）[1]從以上閱讀材料可知，返回艙的四次剎車中，有兩次用到了反推裝置，分別是第一次剎車和第四次剎車，這兩次剎車返回艙都可以控制啟動反推裝置的時間，實現(xiàn)減速，因此反推裝置在返回艙剎車過程中是可控的。第二次剎車利用的是空氣阻力進行減速，該過程中返回艙內沒有進行其他操作，是不可控的。在第三次剎車中，返回艙利用了降落傘進行減速，并且由科學家為其設計了一套程序，返回艙可以按照程序的指令進行減速，因此可知降落傘減速是可控的，故從神舟十三號返回情況來看，目前只能通過兩種可控的方法來給返回艙減速，一種是降落傘減速，另一種則是反推裝置。（2）[2]A．影響物體動能的因素有兩個，分別是質量和速度，當物體質量不變的時候，速度越小，動能越小。由題意可知，第三次剎車中返回艙質量不變，速度逐漸變小，因此可判定返回艙的動能減小，故A正確；B．物體的重力勢能受質量和高度影響，在質量相同的情況下，高度越低，物體的重力勢能越小。第三次剎車過程中，返回艙不斷下降，質量不變，高度逐漸減小，因此返回艙的重力勢能減小，故B錯誤；CD．機械能的總量等于物體動能和勢能之和，由A、B選項分析可知，返回艙的動能和重力勢能都在減小，因此在第三次剎車過程中返回艙的機械能減小，故C正確，D錯誤。故選AC。（3）[3][4]降落傘主傘的材料具有耐壓性能良好，質量輕，薄如蟬翼，但卻非常結實的特性，其中，我們可以利用材料的耐壓性能良好，質量輕的特點制作防彈衣，這樣可以讓人在穿著防彈衣的時候既能夠有效的減弱子彈巨大壓力的傷害，又能夠靈活的運動。14．（2022·北京東城·二模）請閱讀《“神十三”號載人飛船成功返回地球》并回答24題?！吧袷碧栞d人飛船成功返回地球2022年4月16日，神舟13號載人飛船搭載著圓滿完成了180天空間站內工作的三名航天員，順利返回地面。神舟13號載人飛船是由軌道艙、返回艙、推進艙組成，其中，返回艙最終將航天員送回地球。返回艙是怎么返回地球的呢？返回時，航天員們會經歷什么圍難呢？神舟13號載人飛船返回艙返回地球要經歷四個階段。首先是“制動離軌”階段，在這個階段返回艙與軌道艙分離后，在推進艙的作用下進入返回軌道。然后是“自由下降”階段。這一階段返回艙迎來“回家”路上的第一個挑戰(zhàn)——在自由飛行狀態(tài)下要想成功的從太空中進入大氣層，必須按照準確的角度，否則將會銷毀在大氣層中。接下來就是“再入階段”，這是返回過程中遇到的第二大困難，也是最危險的階段！在這一過程中返回艙成落體狀態(tài)將與稠密的大氣層產生激烈的摩擦，溫度能達到幾千攝氏度，返回艙的最外層安裝特殊的固態(tài)防熱材料，通過特殊的防熱材料變成液態(tài)、氣態(tài)的方式可以避免返回艙被燒毀，這還不是最危險的，返回艙在下降過程中會經歷一個“無線電障礙區(qū)”，在這個區(qū)域內，返回艙是接收不到地面的任何無線電信號的，同樣地面也監(jiān)測不到返回艙的信號，這是一個“失聯(lián)”的過程，只有當返回艙安全下降到一定高度后，無線電信號恢復，這時返回艙再實施升力控制，讓艙里的壓力降到人能承受的范圍之內，對準預定的著陸場進行著陸準備。載人飛船返回地面是一個艱難的過程，除了飛船本身的因素外，還受到天氣因素的影響，最主要的就是風速。成功著陸后，航天員還需要隔離恢復一段時間。因為宇宙中布滿了帶輻射的射線會對人體造成傷害，長時間的失重環(huán)境還會導致航天員肌肉萎縮，到達地面后還要經過適應重力環(huán)境的過程，可見航天員有多么的不容易啊。請根據上述材料，回答下列問題：（1）返回艙里的航天員依靠__________（選填“電磁波”或“超聲波”）與地面進行聯(lián)系。（2）文中所提到的“特殊固態(tài)防熱材料”，在返回艙經歷“再入階段”的過程中，所起到的主要作用是__________（3）返回艙著陸段利用降落傘減速時，若開傘的瞬間，返回艙受到的向上的力大于它的重力，開傘的瞬間返回艙__________（選填“向上”或“向下”）運動。（4）請大家從文中任選一句話，并指出其中涉及到的物理知識__________?！敬鸢浮?/p>

電磁波

防熱材料變成液態(tài)、氣態(tài)時可以吸熱，避免返回艙被燒毀

向下

見解析【解析】（1）[1]電磁波可以在真空中傳播，返回艙里的航天員依靠電磁波與地面進行聯(lián)系。（2）[2]由材料可知，返回艙的最外層安裝特殊的固態(tài)防熱材料，通過特殊的防熱材料變成液態(tài)、氣態(tài)的方式吸收熱量從而避免返回艙被燒毀。（3）[3]返回艙著陸段利用降落傘減速時，若開傘的瞬間，返回艙受到的向上的力大于它的重力，由于合力的方向向上，開傘的瞬間返回艙做減速運動，但仍向下運動。（4）[4]“再入階段”返回艙成落體狀態(tài)將與稠密的大氣層產生激烈的摩擦，溫度能達到幾千攝氏度。物理知識：返回艙克服摩擦力做功，機械能轉化為內能，返回艙的內能增大，溫度升高，這是通過做功的方式改變物體的內能。15.（2022·北京·清華附中三模）閱讀《實踐十號衛(wèi)星》實踐十號衛(wèi)星我國首顆微重力科學和空間生命科學實驗衛(wèi)星——實踐十號安全著陸，任務圓滿成功，標志著我國返回式衛(wèi)星迎來發(fā)展新階段。衛(wèi)星的回收是一個極其復雜的過程，這是因為衛(wèi)星在軌道上高速飛行，當完成任務后需要它返回的時候，超高的速度沖向地球大氣層，再入大氣層的時候會與空氣產生強烈的摩擦，衛(wèi)星的表面會產生很高的溫度，這就要求實踐十號衛(wèi)星在設計上充分考慮如何控制返回姿態(tài)，如何可靠地對付再入大氣層時產生的極高溫等難題。我國的實踐十號衛(wèi)星采用彈道式回收方式，它的特點是，航天器在進入返回軌道，再入大氣層的時候，只受阻力作用而不產生升力，因而，下降的速度快，落點無法調整和控制，可能產生較大的落點偏差。實踐十號衛(wèi)星主要任務之一是開展空間科學實驗，研究、揭示微重力條件和空間輻射條件下物質運動及生命活動的規(guī)律?？茖W上講的“微重力”，就是通常說的“失重”。這種環(huán)境中有效重力水平極低，僅為地球表面重力的倍，與物體受到的其他的力相比，重力的大小微乎其微，因此可以不再考慮。在這樣的環(huán)境里，物體都是“飄著”的。實踐十號此次搭載的19個科學實驗是從200多個項目中公開遴選出來的，主要集中在前沿的流體力學和材料科學、空間生命科學等領域。其中還包括和法國、日本等國際合作的項目。請根據上。述材料，回答下列問題：（1）航天器在返回時，與空氣摩擦生熱，機械能轉化為___________；（2）質量為10kg的物體，在繞地球正常運行的實踐十號中受到的重力為約為___________N；（用科學計數法表示）（3）實踐十號在微重力環(huán)境中，物體受到的重力僅為地球表面重力的倍，與物體受到的其它力相比，重力的大小微乎其微，下列在地球表面能做的實驗，在實踐十號的微重力環(huán)境下也能完成的是()。A．探究浮力大小與哪些因素有關

B．合力與分力大小的關系C．動能與重力勢能的轉化

D．測量自由下落小球的平均速度【答案】

內能

B【解析】（1）[1]航天器返回時，與空氣摩擦生熱，即克服摩擦做功，將航天器的機械能轉化為內能。（2）[2]繞地球正常運行的實踐十號中，物體受到的重力G=mg=10kg×10N/kg×10-6=1×10-4N（3）[3]在實踐十號中，物體受到的重力可忽略不計。A．探究浮力的大小與哪些因素有關需要測重力，所以此探究無法完成，故A不符合題意；B．合力與分力的大小的關系無需測量重力，所以在微重力環(huán)境下可以完成，故B符合題意；C．動能與重力勢能的轉化中，重力勢能與重力有關，所以在微重力條件下無法完成，故C不符合題意；D．測量自由下落小球的平均速度，小球能自由下落是由于受到重力的作用，所以在微重力條件下無法完成，故D不符合題意。故選B。16．（2022·北京豐臺·二模）請閱讀《神舟十三號“回家”之旅》并回答。神舟十三號“回家”之旅2022年4月16日，神舟十三號載人飛船結束了長達半年的“太空出差”，搭載我國三名航天員成功返回地面，刷新了我國航天員單次飛行任務太空留時間的記錄。神舟十三號載人飛船返回地而主要經歷哪些過程呢？第一步：分離撤離。航天員從空間站撒離到神舟十三號載人飛船內，進行返回前的準備工作。在地面控制中心的控制下，操作神舟十三號載人飛船與空間站組合體實施分離，如圖所示。第二步：制動離軌。神舟十三號載人飛船的前段是軌道艙，中段是返回艙，后段是推進艙。在降低軌道前，軌道艙和返回艙首先行分離，隨后推進艙的發(fā)動機點火制動，使返回艙和推進艙組合體減速，飛船高度逐漸下降脫離原軌道。在進入大氣層之前完成推進艙分離，返回艙進入返回軌道。第三步：再入大氣層。神舟十三號載人飛船的返回艙下降到距地面約100km高度時，開始進入大氣層，這也是返回過程中環(huán)境最為惡劣的階段。隨著大氣密度越來越大，返回艙與大氣劇烈摩擦，其外部溫度高達上千攝氏度，就像一個火球，如圖所示。與此同時，返回艙與大氣摩擦會產生可以屏蔽通訊信號的等離子氣體層，它會使返回艙在一定高度區(qū)域內與地面控制人員通訊中斷，這個區(qū)域被稱為“黑障區(qū)”。第四步：安全著陸。神舟十三號載人飛船的返回艙在距地面約10km高度時，依次打開引導傘、減速傘和主傘，使返回艙的速度降到約9m/s。在距地面約1m時，返回艙啟動反推發(fā)動機，如圖所示，使其速度降到約2m/s，最終確保航天員安全著陸。從2003年神舟五號載人飛船發(fā)射成功，至今我國實施載人飛行任務已經有19年。我國載人航天工程從1人1天到多人多天，從艙內工作到太空行走，從短期停留到中長期駐留的不斷地跨越，每一次的跨越都凝聚著航天人飛天逐夢的勇敢和執(zhí)著，為人類和平利用太空貢獻了中國智慧和力量。請根據上述材料，回答下列問題：（1）神舟十三號載人飛船與空間站組合體分離前，以空間站組合體為參照物，載人飛船是___________的。（選填“運動”或“靜止”）（2）返回艙與大氣劇烈摩擦升溫，是通過___________（選填“做功”或“熱傳遞”）方式改變物體內能的。（3）返回艙進入“黑障區(qū)”時，會與地面通訊中斷，是因為___________。（4）著陸時，啟動反推發(fā)動機可以使返回艙受到向上的制動力，是因為___________?！敬鸢浮?/p>

靜止

做功

返回艙與大氣摩擦會產生可以屏蔽通訊信號的等離子氣體層

力的作用是相互的【解析】（1）[1]神舟十三號載人飛船與空間站組合體分離前，以空間站組合體為參照物，載人飛船相對于空間站組合體的位置不發(fā)生變化，故載人飛船是靜止的。（2）[2]返回艙與大氣劇烈摩擦，摩擦力對返回艙做功，摩擦力做的功轉化成物體的內能，此過程中是通過做功改變物體的內能的。（3）[3]返回艙與大氣摩擦會產生可以屏蔽通訊信號的等離子氣體層，它會使返回艙在一定高度區(qū)域內與地面控制人員通訊中斷，這個區(qū)域被稱為“黑障區(qū)”。（4）[4]著陸時，啟動反推發(fā)動機，發(fā)動機向下噴氣，給氣體向下的推力，由于力的作用是相互的，氣體向上推返回艙，可以使返回艙受到向上的制動力，這是由于物體間力的作用是相互的。17．（2022·北京西城·二模）請閱讀《白鶴灘水電站》并回答：白鶴灘水電站中國西南地區(qū)水能資源豐富，由于金沙江有極大的落差和豐富的水量，因此這里蘊藏的水能是世界之最。白鶴灘水電站是建造于金沙江下游千流河段梯級開發(fā)的第二個梯級電站，它是我國“西電東送”國家重大項目之一。白鶴灘水電站要建造在崇山峻嶺之間，在施工方面，面臨著世界級挑戰(zhàn)。為保證水電站大壩建設質量，中國建設者們利用多項技術創(chuàng)新，真正解決了“無壩不裂”的世界級難題，充分展現(xiàn)了“中國智慧”。大壩的建造全壩采用低熱水泥混凝土，這還是全球首次。并且在壩體內還埋設了上萬個檢測器，可實時感知壩體溫度、形變情況、應力狀態(tài)等重要信息。隨時了解混凝土內部溫度，可及時利用循環(huán)冷卻水管進行針對性降溫，再加上降溫噴霧，以確保大壩溫度低于設計溫度，于是能全方位防止大壩開裂，創(chuàng)造了沒有一條毫米級裂縫的奇跡。并且，大壩的建造與周圍的花崗巖山體形成整體（如圖所示），使大壩抗震能力成為世界第一。白鶴灘水電站大壩高289m，比三峽大壩還高出108m，在白鶴灘大壩建成后，庫區(qū)水位遠超三峽庫區(qū)，巨大的水壓會威脅大壩的安全，因此，水電站大壩不能采用三峽大壩的重力壩，而采用了雙曲拱壩?；诤庸刃螤罱ㄔ旃皦危裙?jié)約材料又減小自身壓力，安全性更高。2022年1月18日，白鶴灘水電站最后一臺水輪發(fā)電機組順利吊裝完成。其中共安裝16臺由我國自主研制的單機容量為100萬千瓦的水輪發(fā)電機組，成為全球單機容量之最。水電站總裝機容量達到1600萬千瓦，年平均發(fā)電量624.43億千瓦時，足夠一座數百萬人口大城市使用一年。白鶴灘水電站的建成和投產，標志著中國水電事業(yè)已從“跟跑者”走向“世界先進水平的引領者”。為實現(xiàn)2030年碳中和目標，需要更多利用可再生清潔能源取代傳統(tǒng)的火電。在白鶴灘水電站全面投產后，每年相當于節(jié)約標煤2000多萬噸，將減排二氧化碳約5160萬噸。白鶴灘水電站將對中國能源安全與升級起到保障性作用，并將推動我國不斷向綠色低碳的發(fā)展目標邁進。請根據上述材料，回答下列問題：（1）金沙江蘊藏水能是世界之最，請簡要分析金沙江水具有巨大水能的原因________；（2）在建造白鶴難水電站大壩的過程中，利用循環(huán)冷卻水管對壩體進行針對性降溫。在循環(huán)冷卻管中用水作為冷卻介質，主要利用了水________的特性；（3）小明所在的中學每年平均用電5000度，請你估算：若白鶴灘水電站16臺水輪發(fā)電機同時正常工作1h，所發(fā)電量可以供小明所在的中學使用________年?！敬鸢浮?/p>

見解析

比熱容大

3200【解析】（1）[1]因為物體的重力勢能跟其質量和被舉高的高度有關。由于金沙江有極大的落差和豐富的水量，使江水具有極大的重力勢能，因此金沙江蘊藏著豐富的水能。（2）[2]由公式Q=cmΔt知，在質量和升高的溫度相同時，與其它液體比較，因為水的比熱容最大，所以吸收的熱量更多，冷卻效果好。（3）[3]16臺水輪發(fā)電機同時正常工作1h產生的電能W=Pt=1.6×107kW×1h=1.6×107kW·h可以供小明所在的中學使用的時間18．（2022·北京順義·一模）列材料，回答問題。材料一：2022年北京冬奧會上運動員的“戰(zhàn)袍”可謂是集結了科學家們的心血，一件“戰(zhàn)袍”運用了許多現(xiàn)代高科技技術手段。以速度滑冰緊身服為例，面料采用類似高爾夫球上的蜂窩結構的粗糙紋理結構，可以減少尾流的湍流現(xiàn)象，從而達到減阻效果。一定規(guī)律的粗糙表面可以使滑雪服降低10%的阻力，這跟常識中“面料越光滑，阻力越小”的認知相反，主要是因為，在一定程度上，略微粗糙的材料能夠使得空氣在材料表面以較為平穩(wěn)的方式流過，以較好的方式引導風的流動，有助于降低壓差阻力。材料二：2022年北京冬奧會，為給運動員找到最佳的運動姿態(tài)，產生最小的阻力以提高速度，采用了導彈風洞為運動員訓練。什么是風洞，通俗來說，風洞就是用來產生人造氣流的管道，它利用人工產生和控制氣流，用以模擬飛行器等物體在自然環(huán)境中飛行時的氣流運動狀況，同時可以觀察、度量氣流對物體的作用。這個用于訓練的風洞口徑寬2.5m，高3m，測試段長度8m，設計風速151.2km/h，完全可以滿足目前所有冬奧競速類體育項目的訓練要求。材料三：“鳳出張北，電送北京”。一臺矗立于張北縣的槳葉直徑146m的鳳電機組，日均發(fā)電約2.45萬度，可供首鋼滑雪大跳臺中心完成本屆冬奧會期間的全部造雪量，相當于在一個標準籃球場堆出28m高的雪；一度綠電，能點亮頒獎廣場主舞臺22s，能讓廚師在冬奧村“全電廚房”制作兩份菜品……據測算，2022年冬奧會和冬殘奧會整個過程，會場館預計共消耗“綠電”約4億度，風力發(fā)電可減少標煤燃燒12.8萬噸（標煤即每千克標準煤為2.9271×107J），減排二氧化碳32萬噸。請根據上述材料，回答下列問題：（1）速度滑冰運動服，想達到減阻的效果，運動服面料的表面______（選填選項前字母）；A．非常光滑B．有一定規(guī)律的粗糙C．非常粗糙（2）已知汽油的熱值是4.6×l07J/kg，根據材料中信息可知，標煤的熱值______汽油的熱值（選填“大于”或“小于”）；（3）對于材料中的為運動員訓練的風洞，請估算在未進行訓練時風洞內的空氣質量，要求寫出估算過程______。（空氣密度約為ρ=1.3kg/m3）【答案】

B

小于

78kg【解析】（1）[1]由材料一中信息：“在一定程度上，略微粗糙的材料能夠使得空氣在材料表面以較為平穩(wěn)的方式流過，以較好的方式引導風的流動，有助于降低壓差阻力?！笨芍幸欢ㄒ?guī)律的粗糙的面料制作的運動服具有較好的減阻效果。故AC不符合題意，B符合題意。故選B。（2）[2]由材料三中信息：“標煤即每千克標準煤為2.9271×107J”可知標煤的熱值為2.9271×107J/kg，所以標煤的熱值小于汽油的熱值。（3）[3]未進行訓練時風洞內的空氣沒有流動，空氣體積為風洞內空氣質量為19．（2022·北京西城·一模）請根據材料，回答下列問題：北京冬奧火炬的科技“外衣”2022年2月4日，第24屆冬奧會在北京隆重開幕，奧運火炬再次在“鳥巢”點燃，北京成為世界上首個“雙奧之城”。如圖所示，是北京冬奧會火炬“飛揚”，它銀紅相間的顏色、旋轉上升的外形象征著“冰火相約，激情飛揚，照亮冰雪，溫暖世界”?；鹁妗帮w揚”不僅造型優(yōu)美飄逸，它的“外衣”還蘊含著新科技。它是中國研發(fā)團隊利用碳纖維與高性能樹脂研制出的一種新材料—碳纖維復合材料制造的，這堪稱世界首創(chuàng)。由于碳纖維質量約為同體積鋼質量的四分之一，但強度卻是鋼的7至9倍，這使得火炬不僅手感輕，而且還很堅固。另外，為了使火炬“飛揚”不僅環(huán)保，還能在極寒天氣中使用，“飛揚”采用氫作燃料，但氫的燃燒溫度能達到800℃，一般的復合材料都經不住500℃的考驗。于是中國研發(fā)團隊利用一種耐高溫樹脂材料—聚硅氮烷樹脂，經過測試與工藝調整，這種新材料可以經受1200℃的高溫。它作為第三代樹脂材料，兼具了有機物超強附著力與無機物耐高溫的特點，同時集耐腐蝕、耐磨損、防污防水等優(yōu)勢于一身，達到了奧運火炬的設計要求。（1）火炬“飛揚”的外殼采用碳纖維材料制成，這是因為碳纖維具有__________小、硬度大的特點；（2）火炬“飛揚”的燃料是氫，當氫燃燒時，__________能轉化為內能；已知氫的熱值為1.4×108J/kg，若完全燃燒20g的氫，所放出的熱量為__________J；（3）第三代樹脂材料一聚硅氮烷樹脂具備哪些優(yōu)勢，達到了奧運火炬的設計要求_________。【答案】

密度

化學

2.8×106

見解析【解析】（1）[1]火炬“飛揚”的外殼采用碳纖維材料制成，質量約為同體積鋼質量的四分之一，但強度卻是鋼的7至9倍，所以碳纖維具有密度小、硬度大的特點。（2）[2]火炬“飛揚”的燃料是氫。當氫燃燒時，發(fā)生化學變化將化學能轉化為內能。[3]若完全燃燒20g的氫，所放出的熱量（3）[4]第三代樹脂材料一