2026年中考物理一轮复习 科普阅读题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026年中考物理一轮复习 科普阅读题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 740.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-04 22:17:11 | ||
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文档简介
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科普阅读题
一．科普阅读题（共10小题）
1．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图象如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是 。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强p＝ 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg ℃）]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
2．（2025 广东）阅读短文，回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 4200m3
发动机额定输出功率 3×105W 辅助功的功率 5×104W
发动机效率 36% 最大速度 70km/h
（1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 。
（2）飞艇的发电机利用 的原理发电。
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 N，飞艇最多可载 位乘客升空。（每位乘客质量m＝60kg，，ρ氦气＝0.2kg/m3，g＝10N/kg）
（4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1：W2＝ 。
（5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 km。（燃油热值q油＝4.5×107J/kg）
3．（2025 深圳）
胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7 （填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图。
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝ 。
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人 （靠近/远离）此区域。
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过 波来传递信号。
4．（2025 齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 进行通信的。
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 能，然后再将其转化为火箭的 能。
（3） （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作。
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。图丙中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 。
5．（2025 宁夏）材料阅读。
在敦煌戈壁滩上有一座熔盐塔式光热电站，如图所示，电站内有1.2万面可随太阳转动的略有弧度的定日镜，能将太阳光反射到吸热塔顶部，加热其中的熔盘。
熔盐的比热容是1.53×103J/（kg ℃），熔点是131℃。将290℃左右的熔盐存储在保温性能极好的低温储热器中，输送到接收器内，通过太阳能加热使温度达到566℃以上，再存储在高温储热器中。当需要发电时，将高温熔盐送入蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气，驱动涡轮发电机发电。
（1）为提高定日镜的聚光效果，每面定日镜应设计成 （选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”）。
（2）在电厂投产前，需将固态熔盐熔化后，注入低温储热器中，在熔化过程，熔盐的温度为 ℃。在蒸汽发生器中，水是通过 方式增大内能的。熔盐发电最终将太阳能转化为 。
（3）请计算，在蒸汽发生器中，若1kg的高温熔盐，温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少？
（4）熔盐塔式光热电站与火力发电站相比有什么优点。（写出一条即可）
6．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？
【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程 0.4～50m/s
输出电流信号范围 4～20mA
启动风速 0.4m/s
电功率 ≤0.48W
【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。
电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0～0.6A，R0为10Ω的定值电阻，R1为压力传感器，无风时R1受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。
同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。
风速v/（m s﹣1） 2 4 6 10 12 16 24
风压p/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360
【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
（1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是 。
A.风吹动风杯说明风具有能量
B.转轴中使用轴承可减小摩擦
C.风杯用密度小的材料制成
D.能在60m/s风速下正常工作
（2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗 J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为 mA。
（3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。
①R1＝ Ω，所测的风速＝ m/s；
②恒流源提供 A的恒定电流；
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要 （选填“增大”或“减小”） m2。
（4）对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有： （写出一点即可）。
7．（2025 盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
8．（2025 山西）阅读短文，回答问题。
戈壁滩上的“向日葵”
在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施（如图甲所示），这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。
在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了。
在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。
（1）太阳能光热电站利用平面镜 太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是 。
（2）请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程。
太阳能→内能→ →电能
（3）熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度 时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作，实现持续发电。
9．（2025 盐城）阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 眩光。
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 。
A.导电性
B.导热性
C.磁性
D.透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是 。
A.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的 （填“左侧”“右侧”或“原处”）。
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
10．（2025 徐州）阅读短文，回答文后问题，
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q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k（t物﹣t环），其中k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）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 ；
（2）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
（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 。
（4）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20℃不变，保温杯敞开口，水和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4.2×103J/（kg ℃），盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 J/（kg ℃）。
科普阅读题
参考答案与试题解析
一．科普阅读题（共10小题）
1．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图象如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是 D 。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 圆形 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强p＝ 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 5.5×105 J，电热丝对温室的加热效率为 83.3 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 20 ℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg ℃）]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 良好 ，依据是 蔬菜温室能自动控制室温升降，且降温较平缓，但但温度只能控制在13～20℃之间 ；进一步给出优化建议： 适当调大电阻箱R0的阻值，或者适当减小控制电路的电源电压 。
【分析】（1）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案。
（2）根据发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六分析搭建温室选用立柱横截面的形状。
根据压强定义式和立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值推导出模型上表面所能承受的最大压强。
（3）根据Q吸＝cmΔt求出空气吸收的热量，根据Q放＝W＝UItt求出电热丝通电5min产生的热量，根据η100%求出电热丝对温室的加热效率。
根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下电热丝停止工作利用欧姆定律和串联电路的电阻特点求出此时热敏电阻的阻值，根据图乙找出对应的温度，即为室温。
（4）根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回结合欧姆定律求出温度控制的范围，再根据评价表分析判断所设计的蔬菜温室等级。
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律分析给出优化建议。
【解答】解：（1）A、蔬菜是不透明物体，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，蔬菜叶子通常呈绿色，说明绿色植物反射的是绿光，即绿色植物所不喜欢绿光，而透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，绿色玻璃只能透过绿色的光，吸收其它色光，此时只给绿色植物照射绿光，绿色植物就会因缺少所需要的其它色光，无法进行光合作用，因而生长缓慢，直至枯萎死亡，因此屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长，故A正确；
B、为了使蔬菜温室室内的温度控制在一定的范围内，应尽量减少蔬菜温室内外之间的热传递，因此墙体应选用隔热性能好的材料，故A正确；
C、由图甲可知，当衔铁被吸下时，电热丝停止工作，浴霸灯工作，此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供适量的热量，从而使得降温能平缓些，故C正确；
D、由图甲可知，电流从通电线圈上端流入，下端流出，由安培定则可知，通电线圈上端是N极，故D不正确。
故选D。
（2）由发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六，即模型横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作是由无数条边构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
由立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比：γ，
因此承重比为γ，质量为m的模型能承受的最大质量：m承受＝γm，
模型上表面所能承受的最大压力：F大＝G承受＝m承受g＝γmg，
则模型上表面所能承受的最大压强：p。
（3）由ρ可知，蔬菜温室内空气的质量：m空气＝ρ空气V＝1.25kg/m3×80m3＝100kg，
空气吸收的热量：Q吸＝c空气m空气Δt＝1.0×103J/（kg ℃）×100kg×5.5℃＝5.5×105J。
电热丝通电5min产生的热量：Q放＝W工作＝U工作I工作tt5×60s＝6.6×105J，
则电热丝对温室的加热效率：η100%100%≈83.3%。
由题意可知，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，由欧姆定律可知，此时控制电路中的总电阻：R总小200Ω，
由串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻R1的阻值：R1小＝R总小﹣R0＝200Ω﹣90Ω＝110Ω，由图乙可知，此时的室温为20℃。
（4）由题意可知，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得降温较平缓。
当电流降低到25mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，由欧姆定律可知，此时控制电路中的总电阻：R总大240Ω，
由串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻R1的阻值：R1大＝R总大﹣R0＝240Ω﹣90Ω＝150Ω，由图乙可知，此时的室温约为13℃，即温度控制在13～20℃之间。
由题意可知，蔬菜温室要求温度控制在20～30℃之间，即蔬菜温室能自动控制室温升降，且降温较平缓，但温度只能控制在13～20℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内波动，结合评价表可知，所设计的蔬菜温室等级为良好。
为了使温度控制在20～30℃之间，应使当提高温度，由图乙可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小，因此应适当减小热敏电阻的阻值，
由于电磁铁衔铁被吸下和弹回的电流一定，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，适当调大电阻箱R0的阻值，或者适当减小控制电路的电源电压。
故答案为：（1）D；（2）圆形；；（3）5.5×105；83.3；20；（4）良好；蔬菜温室能自动控制室温升降，且降温较平缓，但但温度只能控制在13～20℃之间；适当调大电阻箱R0的阻值，或者适当减小控制电路的电源电压。
【点评】本题考查物体的颜色、密度公式、重力公式、热量公式、焦耳定律、效率公式、欧姆定律的应用和电磁继电器的工作原理，关键是根据题干读出相关的信息。
2．（2025 广东）阅读短文，回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 4200m3
发动机额定输出功率 3×105W 辅助功的功率 5×104W
发动机效率 36% 最大速度 70km/h
（1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 质量 。
（2）飞艇的发电机利用 电磁感应 的原理发电。
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 5.04×104 N，飞艇最多可载 7 位乘客升空。（每位乘客质量m＝60kg，，ρ氦气＝0.2kg/m3，g＝10N/kg）
（4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1：W2＝ 1：4 。
（5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 16.2 km。（燃油热值q油＝4.5×107J/kg）
【分析】（1）在体积一定时，物体的密度越小，质量越小；
（2）发电机是利用电磁感应原理来工作的；
（3）根据F浮＝ρ空gV排求出飞艇受到的浮力；对飞艇进行受力分析，利用力的平衡关系求出乘客的总重，据此求出乘客的人数；
（4）根据图乙分别求出以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力，据此求出推力；利用W＝Fs＝Fvt求出推动功之比；
（5）根据Q放＝mq求出燃油完全燃烧放出的热量，利用效率公式求出发动机输出的能量为（即发动机所做的总功）；根据题意可知W＝W推+W辅，且辅助功的功率恒定，则W辅＝P辅t，由题知推动功W推＝F阻s，根据速度公式可得t，据此建立方程，进一步得到飞艇飞行的距离s的表达式，由不等式知识求出飞艇可飞行的最大距离。
【解答】解：（1）轻质材料的密度较小，在体积一定时，物体的密度越小，质量越小，因此气囊采用轻质材料制作是为了减小质量；
（2）发电机是利用电磁感应的原理来发电的；
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为：
F浮＝ρ空gV排＝ρ空gV气囊＝1.2kg/m3×10N/kg×4200m3＝5.04×104N；
此时飞艇受到飞艇的重力、氦气的重力、乘客的总重和浮力的作用，根据力的平衡关系可知，乘客的总重为：
G人总＝F浮﹣G飞﹣G氦＝F浮﹣m飞g﹣ρ氦气gV气囊＝5.04×104N﹣3750kg×10N/kg﹣0.2kg/m3×10N/kg×4200m3＝4500N，则乘客人数为：
n7.5人≈7人；
（4）由图乙可知，空气阻力F阻与速度v的图线为一条过原点的斜线，即F阻＝kv，当速度为12m/s时，空气阻力为6×103N，解得：k＝500N s/m；
飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到的阻力分别为：
F阻1＝kv1＝500N s/m×3m/s＝1500N，
F阻2＝kv2＝500N s/m×6m/s＝3000N，
因飞艇水平匀速直线飞行，则F推1＝F阻1＝1500N，F推2＝F阻2＝3000N，
故W1：W2＝F推1s1：F推2s2＝F推1v1t：F推2v2t＝F推1v1：F推2v2＝1500N×3m/s：3000N×6m/s＝1：4；
（5）10kg燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq油＝10kg×4.5×107J/kg＝4.5×108J，
则发动机输出的能量为（即发动机所做的总功）：W＝ηQ放＝36%×4.5×108J＝1.62×108J；
由图乙可知，飞艇受到的空气阻力：F阻＝500N s/m×v，
根据题意可知：W＝W推+W辅，且辅助功的功率恒定，则W辅＝P辅t，由题知推动功W推＝F阻s，根据速度公式可得t，
所以可得：W＝F阻s+P辅t，代入数据有：1.62×108J＝500N s/m×v×s+5×104W，
整理可得飞艇飞行的距离：s，
由不等式知识可知，当500N s/m×v＝5×104W时，即v＝10m/s时，分母有最小值，此时距离s有最大值，
则飞行的最大距离为：s大1.62×104m＝16.2km。
故答案为：（1）质量；（2）电磁感应；（3）5.04×104；7；（4）1：4；（5）16.2。
【点评】这道题综合性较强，涉及到浮力计算，功的计算，功率的计算，路程的计算等，涉及知识面广，难度较大。
3．（2025 深圳）
胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7 cm （填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图。
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝ 5×10﹣4J 。
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人 远离 （靠近/远离）此区域。
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过 电磁 波来传递信号。
【分析】（1）根据图甲进行估测；
（2）重力的方向竖直向下；
（3）根据W＝Gh进行解答；
（4）根据凸透镜的成像规律，物体在焦点之外，在屏上成倒立的实像，且物距越大，像距越小，实像越小；
（5）电磁波能够传递信息。
【解答】解：（1）由甲图知，这个胶囊机器人长约2.7cm；
（2）重力的方向竖直向下；胶囊机器人在胃中所受重力示意图如下：
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝Gh＝0.05N×0.01m＝5×10﹣4J；
（4）根据凸透镜的成像规律，如果小白医生想扫描更大范围时，即实像变小，应操作机器人远离此区域；
（5）医生在远程无线操控机器人时，是靠电磁波传递信息的。
故答案为：（1）cm；（2）见解答；（3）5×10﹣4J；（4）远离；（5）电磁。
【点评】本题考查了长度估测、画重力的示意图、功的计算、凸透镜的成像规律、电磁波的应用等，但难度不大，容易解答。
4．（2025 齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 电磁波 进行通信的。
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 内 能，然后再将其转化为火箭的 机械 能。
（3） 空气 （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作。
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。图丙中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 C 。
【分析】（1）电磁波可以在真空中传播，能传递信息；
（2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能；
（3）涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，据此分析涡轮喷气发动机能不能在大气层外工作；
（4）内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能，据此分析燃气温度的变化。
【解答】解：（1）电磁波可以在真空中传播，能传递信息，地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收电磁波进行通信的。
（2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能；
（3）涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作；
（4）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C。
故答案为：（1）电磁波；
（2）内；机械；
（3）空气；
（4）C。
【点评】本题综合考查了能量的转化、内燃机工作过程中燃气温度的变化特点、涡轮发动机的工作特点以及功和功率的计算，属于综合性题目。
5．（2025 宁夏）材料阅读。
在敦煌戈壁滩上有一座熔盐塔式光热电站，如图所示，电站内有1.2万面可随太阳转动的略有弧度的定日镜，能将太阳光反射到吸热塔顶部，加热其中的熔盘。
熔盐的比热容是1.53×103J/（kg ℃），熔点是131℃。将290℃左右的熔盐存储在保温性能极好的低温储热器中，输送到接收器内，通过太阳能加热使温度达到566℃以上，再存储在高温储热器中。当需要发电时，将高温熔盐送入蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气，驱动涡轮发电机发电。
（1）为提高定日镜的聚光效果，每面定日镜应设计成 凹面镜 （选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”）。
（2）在电厂投产前，需将固态熔盐熔化后，注入低温储热器中，在熔化过程，熔盐的温度为 131 ℃。在蒸汽发生器中，水是通过 热传递 方式增大内能的。熔盐发电最终将太阳能转化为 电能 。
（3）请计算，在蒸汽发生器中，若1kg的高温熔盐，温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少？
（4）熔盐塔式光热电站与火力发电站相比有什么优点。（写出一条即可）
【分析】（1）平面镜反射属于镜面反射；凹面镜可以反射光线，而且可使光线会聚到一点；凸面镜可以反射光线，并使光线发散；
（2）根据晶体熔化特点判断晶体熔化过程的温度；
做功和热传递都可以改变物体的内能，并且这两种方式是等效的，做功改变物体内能的实质是内能和机械能之间的转化，热传递改变物体内能的实质是内能在高温物体和低温物体之间的转移；
根据能量转化分析作答；
（3）知道熔盐的质量、熔盐的比热容、熔盐降低的温度值，利用放热公式Q放＝cmΔt求熔盐放出的热量；
（4）从材料内容结合生活实际可得出光热发电与火力发电站相比的优点。
【解答】解：（1）因为凹面镜具有会聚作用，所以为提高定日镜的聚光效果，每面定日镜应设计成凹面镜；
（2）根据材料内容熔盐的熔点是131℃，由此可知熔盐熔化过程的温度是131℃；
在蒸汽发生器中，水是通过热传递的方式改变了水的内能；
熔盐发电最终将太阳能转化为电能；
（3）利用放热公式Q放＝cmΔt可得Q放＝c熔盐m熔盐（t0﹣t）＝1.53×103J/（kg﹣℃）×1kg×（560℃﹣300℃）＝3.978×105J；
（4）熔盐塔式光热电站与火力发电站相比的优点：清洁、节能、可持续、减少碳排放。
故答案为：（1）凹面镜；（2）131；热传递；电能；（3）1kg的高温熔盐，温度由560℃降到300℃时放出的热量是3.978×105J；（4）清洁、节能、可持续、减少碳排放。
【点评】本题通过一段阅读材料，考查了对太阳能发电的原理、凹面镜的光学性质、放热公式的运用、光热发电的优点等的认识和了解，难度一般。
6．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？
【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程 0.4～50m/s
输出电流信号范围 4～20mA
启动风速 0.4m/s
电功率 ≤0.48W
【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。
电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0～0.6A，R0为10Ω的定值电阻，R1为压力传感器，无风时R1受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。
同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。
风速v/（m s﹣1） 2 4 6 10 12 16 24
风压p/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360
【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
（1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是 D 。
A.风吹动风杯说明风具有能量
B.转轴中使用轴承可减小摩擦
C.风杯用密度小的材料制成
D.能在60m/s风速下正常工作
（2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗 576 J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为 14 mA。
（3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。
①R1＝ 20 Ω，所测的风速＝ 8 m/s；
②恒流源提供 1.2 A的恒定电流；
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要 减小 （选填“增大”或“减小”） 0.025 m2。
（4）对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有： 在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。 （写出一点即可）。
【分析】（1）根据表格中的量程以及减小摩擦的方法、风能的意义、以及材料的信息分析；
（2）根据W＝Pt计算正常工作20min，最多消耗的电能；根据测量范围内电流随风速增大而均匀增大得出电流大小；
（3）根据欧姆定律计算R1的大小；根据电流大小和测量范围内电流随风速增大得出风速大小；
根据并联电路的电流特点得出恒流源的电流；
（4）根据读数存在误差进行分析。
【解答】解：
（1）A、风是流动的空气，具有动能，能带动风杯转动，说明风具有能量，故A正确；
B、在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小，用滚动代替滑动可以减小摩擦，故B正确；
C、为了使风杯受到风的作用转动起来，应减小装置的质量，所以用密度小的材料制成，故C正确；
D、由表中参数可知，杯式风速仪的量程为 0.4﹣50m/s，所以杯式风速仪不能在60m/s风速下正常工作，故D错误。
故选D。
（2）由表中数据可知，杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W，所以正常工作20min最多消耗的电能为
W＝Pt＝0.48W×20×60s＝576J；
输出电流信号范围是4﹣20mA，杯式风速仪的量程为0.4﹣50m/s，由于在测量范围内电流随着风速增大而均匀增大；
风速变化量与电流变化量的比值不变；设输出的电流信号为I，则
，
解得：I＝14mA；
（3）①根据乙图可知，R0与R1，并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A，即通过R1的电流为0.4A，此时电压表示数为8V时，所以R1的电阻：
R120Ω；
由丙图可知，R1＝20Ω 时对应的压力F＝6N，迎风板受到的压强为；
由风压与风速的关系分析可得风压与风速的关系为p＝kv2；代入数据有10Pa＝k×（4m/s）2，则kPas2/m2；
40Pa时有：40PaPas2/m2×v2；v＝8m/s；
②乙图中，R1与R0并联，电流表示数为0 4A，电压表示数为8V，通过R0的电流为 ；
恒流源提供的恒定电流为I＝I0+I1＝0.8A+0.4A＝1.2A；
③用此简易风速仪测量16m/s的风速，由风压与风速的关系表可知，对应的风压为160Pa，
若迎风板的面积仍然为0.15m2，则迎风板受到的压力：F′＝p′S＝160Pa×0.15m2＝24N，
由图丙可知此时压敏电阻的阻值R1′＝8Ω，
因电源为恒流源，且由前面解答可知干路中的电流恒为1.2A，设此时电源电压为U′，
由欧姆定律和并联电路的电流特点可得：1.2A，解得U′V，
则通过压敏电阻的电流：I1′0.67A，大于电流表的量程，
所以为了保证电路的安全，测量16m/s的风速时，通过压敏电阻的电流最大为0.6A，
由并联电路的电流特点可得此时通过R0的电流：I0″＝I﹣I1″＝1.2A﹣0.6A＝0.6A，
因通过两支路的电流相等，则此时压敏电阻的阻值应为R1″＝R0＝10Ω，
由图丙可知此时迎风板受到的压力：F″＝20N，
则此时迎风板的面积为：S′0.125m2；
故面积应减小，减小值为 ΔS＝S﹣S'＝0.15m2﹣0.125m2＝0.025m2；
（4）在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。
故答案为：（1）D；（2）576；14；（3）①20；8；②1.2；③减小；0.025；（4）在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。
【点评】本题考查并联电路的特点、获取信息解答问题的能力，属于难题。
7．（2025 盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 相同 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 蒸发 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 C 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 5 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
【分析】（1）物体漂浮时浮力等于重力；
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因蒸发而减少；
（3）根据题中信息分析解答；
（4）一天为24小时，利用总体积除以时间计算出一秒的体积，然后在计算出星壶底部每秒钟大约流出的数量；
（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
【解答】解：（1）由图知漏刻中的箭舟处于漂浮状态，其浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因蒸发而减少；
（3）播水壶中一开始水多，相同时间内水滴下落更多，则受水壶中水位升高得快，同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多，后来播水壶中水变少，则同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离少，所以铜尺下端刻度更疏，而上端刻度更密，故选：C；
（4）星壶底部每秒钟大约流出数量5滴/s；
（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
故答案为：（1）相同；（2）蒸发；（3）C；（4）5；（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
【点评】本题考查了浮力、蒸发等知识点，综合性较大。
8．（2025 山西）阅读短文，回答问题。
戈壁滩上的“向日葵”
在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施（如图甲所示），这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。
在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了。
在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。
（1）太阳能光热电站利用平面镜 反射 太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是 南面的定日镜阳光的入射角大，有效反射面积小 。
（2）请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程。
太阳能→内能→ 机械能 →电能
（3）熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度 降低 时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作，实现持续发电。
【分析】（1）太阳能光热电站利用了平面镜的反射原理；在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射；
（2）根据图乙原理图进行分析解答；
（3）熔化是物质从固态变成液态的过程，熔化过程要吸热；凝固是物质从液体变为固态的过程，凝固过程要放热。
【解答】解：（1）太阳能光热电站利用平面镜反射太阳光，聚集到吸热塔上进行加热；由材料知，在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，南面的定日镜阳光的入射角大，有效反射面积小；
（2）结合图乙，太阳能光热发电的能量转化流程：太阳能→内能→机械能→电能；
（3）熔化是物质从固态变成液态的过程，熔化过程要吸热，熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度降低时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作，实现持续发电。
故答案为：（1）反射；南面的定日镜阳光的入射角大，有效反射面积小；（2）机械能；（3）降低。
【点评】本题通过一段阅读材料，考查了对太阳能发电的原理、平面镜的反射原理、熔盐储热原理等的认识和了解，难度不大。
9．（2025 盐城）阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 直接 眩光。
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 D 。
A.导电性
B.导热性
C.磁性
D.透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是 C 。
A.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的 左侧 （填“左侧”“右侧”或“原处”）。
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 B 。
【分析】（1）通过阅读材料可知，常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生；
（2）教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播；
（3）光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出；
（4）（5）研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像，应据此判断。
【解答】解：（1）由材料可知，常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，而白炽灯产生的眩光是灯具产生的，属于直接眩光；
（2）导光板将两边的的光导向中央传播，则利用的物理性质应与光相关，故选：D；
（3）由乙图可知，在没有导光点的导光板上，光在导光板中只发生反射，所以没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射，故选：C；
（4）由材料可知，护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，所以当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，根据，此时I﹣U图像的斜率将变大，故应在丙图像的左侧；
（5）由丙图的阴影部分知道，护眼灯灯珠的工作电压在U1和U2之间，超过这个区间，则微小的电压变化会造成电流的急剧变化，损坏灯珠，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。
故答案为：（1）直接；（2）D；（3）C；（4）左侧；（5）B。
【点评】这个题目是阅读材料题，没有用到物理课本的内容解题，而是利用材料中给定的结论解题，一定要仔细阅读材料。
10．（2025 徐州）阅读短文，回答文后问题，
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q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k（t物﹣t环），其中k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）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 热传递 ；
（2）散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是 C ；
A．速度
B．密度
C．功率
D．效率
（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 0.9q 。
（4）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20℃不变，保温杯敞开口，水和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4.2×103J/（kg ℃），盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 3.5×103 J/（kg ℃）。
【分析】（1）改变物体内能的方法：一是做功（能量的转化），二是热传递（能量的转移）；
（2）根据“散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示”逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（3）根据q＝k（t物﹣t环）求出物体温度降低到29℃时的散热快慢；
（4）根据散热快慢的定义结合图乙求出水和盐水放出热量的关系，根据Q放＝cmΔt和密度公式列出方程求出盐水的比热容。
【解答】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，因此物体向周围散热属于热传递；
（2）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；
（3）由题意可知，q＝k（t物﹣t环）＝k（30℃﹣20℃），解得：k，
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，因此当当物体温度降低到29℃时，散热系数k不变，
则当物体温度降低到29℃时，散热快慢：q'＝k（t物'﹣t环）（29℃﹣20℃）＝0.9q；
（4）因为水和盐水的初温和末温都相同，即Δt水＝Δt盐水＝Δt，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：，
由图可知，水和盐水的体积相同，因为Q放＝cmΔt，所以有：，
解得：c盐水 c水4.2×103J/（kg ℃）＝3.5×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）热传递；（2）C；（3）0.9q；（4）3.5×103。
【点评】本题考查做功改变内能的方法、功率的定义、密度公式和热量公式的应用，关键是从题目获取解题相关的信息。
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科普阅读题
一．科普阅读题（共10小题）
1．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图象如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是 。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强p＝ 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg ℃）]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
2．（2025 广东）阅读短文，回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 4200m3
发动机额定输出功率 3×105W 辅助功的功率 5×104W
发动机效率 36% 最大速度 70km/h
（1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 。
（2）飞艇的发电机利用 的原理发电。
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 N，飞艇最多可载 位乘客升空。（每位乘客质量m＝60kg，，ρ氦气＝0.2kg/m3，g＝10N/kg）
（4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1：W2＝ 。
（5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 km。（燃油热值q油＝4.5×107J/kg）
3．（2025 深圳）
胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7 （填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图。
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝ 。
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人 （靠近/远离）此区域。
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过 波来传递信号。
4．（2025 齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 进行通信的。
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 能，然后再将其转化为火箭的 能。
（3） （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作。
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。图丙中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 。
5．（2025 宁夏）材料阅读。
在敦煌戈壁滩上有一座熔盐塔式光热电站，如图所示，电站内有1.2万面可随太阳转动的略有弧度的定日镜，能将太阳光反射到吸热塔顶部，加热其中的熔盘。
熔盐的比热容是1.53×103J/（kg ℃），熔点是131℃。将290℃左右的熔盐存储在保温性能极好的低温储热器中，输送到接收器内，通过太阳能加热使温度达到566℃以上，再存储在高温储热器中。当需要发电时，将高温熔盐送入蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气，驱动涡轮发电机发电。
（1）为提高定日镜的聚光效果，每面定日镜应设计成 （选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”）。
（2）在电厂投产前，需将固态熔盐熔化后，注入低温储热器中，在熔化过程，熔盐的温度为 ℃。在蒸汽发生器中，水是通过 方式增大内能的。熔盐发电最终将太阳能转化为 。
（3）请计算，在蒸汽发生器中，若1kg的高温熔盐，温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少？
（4）熔盐塔式光热电站与火力发电站相比有什么优点。（写出一条即可）
6．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？
【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程 0.4～50m/s
输出电流信号范围 4～20mA
启动风速 0.4m/s
电功率 ≤0.48W
【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。
电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0～0.6A，R0为10Ω的定值电阻，R1为压力传感器，无风时R1受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。
同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。
风速v/（m s﹣1） 2 4 6 10 12 16 24
风压p/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360
【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
（1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是 。
A.风吹动风杯说明风具有能量
B.转轴中使用轴承可减小摩擦
C.风杯用密度小的材料制成
D.能在60m/s风速下正常工作
（2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗 J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为 mA。
（3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。
①R1＝ Ω，所测的风速＝ m/s；
②恒流源提供 A的恒定电流；
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要 （选填“增大”或“减小”） m2。
（4）对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有： （写出一点即可）。
7．（2025 盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
8．（2025 山西）阅读短文，回答问题。
戈壁滩上的“向日葵”
在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施（如图甲所示），这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。
在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了。
在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。
（1）太阳能光热电站利用平面镜 太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是 。
（2）请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程。
太阳能→内能→ →电能
（3）熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度 时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作，实现持续发电。
9．（2025 盐城）阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 眩光。
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 。
A.导电性
B.导热性
C.磁性
D.透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是 。
A.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的 （填“左侧”“右侧”或“原处”）。
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
10．（2025 徐州）阅读短文，回答文后问题，
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q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k（t物﹣t环），其中k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）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 ；
（2）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
（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 。
（4）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20℃不变，保温杯敞开口，水和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4.2×103J/（kg ℃），盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 J/（kg ℃）。
科普阅读题
参考答案与试题解析
一．科普阅读题（共10小题）
1．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图象如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是 D 。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D.图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 圆形 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强p＝ 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 5.5×105 J，电热丝对温室的加热效率为 83.3 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 20 ℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg ℃）]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 良好 ，依据是 蔬菜温室能自动控制室温升降，且降温较平缓，但但温度只能控制在13～20℃之间 ；进一步给出优化建议： 适当调大电阻箱R0的阻值，或者适当减小控制电路的电源电压 。
【分析】（1）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案。
（2）根据发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六分析搭建温室选用立柱横截面的形状。
根据压强定义式和立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值推导出模型上表面所能承受的最大压强。
（3）根据Q吸＝cmΔt求出空气吸收的热量，根据Q放＝W＝UItt求出电热丝通电5min产生的热量，根据η100%求出电热丝对温室的加热效率。
根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下电热丝停止工作利用欧姆定律和串联电路的电阻特点求出此时热敏电阻的阻值，根据图乙找出对应的温度，即为室温。
（4）根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回结合欧姆定律求出温度控制的范围，再根据评价表分析判断所设计的蔬菜温室等级。
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律分析给出优化建议。
【解答】解：（1）A、蔬菜是不透明物体，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，蔬菜叶子通常呈绿色，说明绿色植物反射的是绿光，即绿色植物所不喜欢绿光，而透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，绿色玻璃只能透过绿色的光，吸收其它色光，此时只给绿色植物照射绿光，绿色植物就会因缺少所需要的其它色光，无法进行光合作用，因而生长缓慢，直至枯萎死亡，因此屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长，故A正确；
B、为了使蔬菜温室室内的温度控制在一定的范围内，应尽量减少蔬菜温室内外之间的热传递，因此墙体应选用隔热性能好的材料，故A正确；
C、由图甲可知，当衔铁被吸下时，电热丝停止工作，浴霸灯工作，此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供适量的热量，从而使得降温能平缓些，故C正确；
D、由图甲可知，电流从通电线圈上端流入，下端流出，由安培定则可知，通电线圈上端是N极，故D不正确。
故选D。
（2）由发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六，即模型横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作是由无数条边构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
由立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比：γ，
因此承重比为γ，质量为m的模型能承受的最大质量：m承受＝γm，
模型上表面所能承受的最大压力：F大＝G承受＝m承受g＝γmg，
则模型上表面所能承受的最大压强：p。
（3）由ρ可知，蔬菜温室内空气的质量：m空气＝ρ空气V＝1.25kg/m3×80m3＝100kg，
空气吸收的热量：Q吸＝c空气m空气Δt＝1.0×103J/（kg ℃）×100kg×5.5℃＝5.5×105J。
电热丝通电5min产生的热量：Q放＝W工作＝U工作I工作tt5×60s＝6.6×105J，
则电热丝对温室的加热效率：η100%100%≈83.3%。
由题意可知，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，由欧姆定律可知，此时控制电路中的总电阻：R总小200Ω，
由串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻R1的阻值：R1小＝R总小﹣R0＝200Ω﹣90Ω＝110Ω，由图乙可知，此时的室温为20℃。
（4）由题意可知，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得降温较平缓。
当电流降低到25mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，由欧姆定律可知，此时控制电路中的总电阻：R总大240Ω，
由串联电路的电阻特点可知，此时热敏电阻R1的阻值：R1大＝R总大﹣R0＝240Ω﹣90Ω＝150Ω，由图乙可知，此时的室温约为13℃，即温度控制在13～20℃之间。
由题意可知，蔬菜温室要求温度控制在20～30℃之间，即蔬菜温室能自动控制室温升降，且降温较平缓，但温度只能控制在13～20℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内波动，结合评价表可知，所设计的蔬菜温室等级为良好。
为了使温度控制在20～30℃之间，应使当提高温度，由图乙可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小，因此应适当减小热敏电阻的阻值，
由于电磁铁衔铁被吸下和弹回的电流一定，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，适当调大电阻箱R0的阻值，或者适当减小控制电路的电源电压。
故答案为：（1）D；（2）圆形；；（3）5.5×105；83.3；20；（4）良好；蔬菜温室能自动控制室温升降，且降温较平缓，但但温度只能控制在13～20℃之间；适当调大电阻箱R0的阻值，或者适当减小控制电路的电源电压。
【点评】本题考查物体的颜色、密度公式、重力公式、热量公式、焦耳定律、效率公式、欧姆定律的应用和电磁继电器的工作原理，关键是根据题干读出相关的信息。
2．（2025 广东）阅读短文，回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积 4200m3
发动机额定输出功率 3×105W 辅助功的功率 5×104W
发动机效率 36% 最大速度 70km/h
（1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 质量 。
（2）飞艇的发电机利用 电磁感应 的原理发电。
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 5.04×104 N，飞艇最多可载 7 位乘客升空。（每位乘客质量m＝60kg，，ρ氦气＝0.2kg/m3，g＝10N/kg）
（4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1：W2＝ 1：4 。
（5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 16.2 km。（燃油热值q油＝4.5×107J/kg）
【分析】（1）在体积一定时，物体的密度越小，质量越小；
（2）发电机是利用电磁感应原理来工作的；
（3）根据F浮＝ρ空gV排求出飞艇受到的浮力；对飞艇进行受力分析，利用力的平衡关系求出乘客的总重，据此求出乘客的人数；
（4）根据图乙分别求出以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力，据此求出推力；利用W＝Fs＝Fvt求出推动功之比；
（5）根据Q放＝mq求出燃油完全燃烧放出的热量，利用效率公式求出发动机输出的能量为（即发动机所做的总功）；根据题意可知W＝W推+W辅，且辅助功的功率恒定，则W辅＝P辅t，由题知推动功W推＝F阻s，根据速度公式可得t，据此建立方程，进一步得到飞艇飞行的距离s的表达式，由不等式知识求出飞艇可飞行的最大距离。
【解答】解：（1）轻质材料的密度较小，在体积一定时，物体的密度越小，质量越小，因此气囊采用轻质材料制作是为了减小质量；
（2）发电机是利用电磁感应的原理来发电的；
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为：
F浮＝ρ空gV排＝ρ空gV气囊＝1.2kg/m3×10N/kg×4200m3＝5.04×104N；
此时飞艇受到飞艇的重力、氦气的重力、乘客的总重和浮力的作用，根据力的平衡关系可知，乘客的总重为：
G人总＝F浮﹣G飞﹣G氦＝F浮﹣m飞g﹣ρ氦气gV气囊＝5.04×104N﹣3750kg×10N/kg﹣0.2kg/m3×10N/kg×4200m3＝4500N，则乘客人数为：
n7.5人≈7人；
（4）由图乙可知，空气阻力F阻与速度v的图线为一条过原点的斜线，即F阻＝kv，当速度为12m/s时，空气阻力为6×103N，解得：k＝500N s/m；
飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到的阻力分别为：
F阻1＝kv1＝500N s/m×3m/s＝1500N，
F阻2＝kv2＝500N s/m×6m/s＝3000N，
因飞艇水平匀速直线飞行，则F推1＝F阻1＝1500N，F推2＝F阻2＝3000N，
故W1：W2＝F推1s1：F推2s2＝F推1v1t：F推2v2t＝F推1v1：F推2v2＝1500N×3m/s：3000N×6m/s＝1：4；
（5）10kg燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝mq油＝10kg×4.5×107J/kg＝4.5×108J，
则发动机输出的能量为（即发动机所做的总功）：W＝ηQ放＝36%×4.5×108J＝1.62×108J；
由图乙可知，飞艇受到的空气阻力：F阻＝500N s/m×v，
根据题意可知：W＝W推+W辅，且辅助功的功率恒定，则W辅＝P辅t，由题知推动功W推＝F阻s，根据速度公式可得t，
所以可得：W＝F阻s+P辅t，代入数据有：1.62×108J＝500N s/m×v×s+5×104W，
整理可得飞艇飞行的距离：s，
由不等式知识可知，当500N s/m×v＝5×104W时，即v＝10m/s时，分母有最小值，此时距离s有最大值，
则飞行的最大距离为：s大1.62×104m＝16.2km。
故答案为：（1）质量；（2）电磁感应；（3）5.04×104；7；（4）1：4；（5）16.2。
【点评】这道题综合性较强，涉及到浮力计算，功的计算，功率的计算，路程的计算等，涉及知识面广，难度较大。
3．（2025 深圳）
胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为0.05N。它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED阵列，光学透镜，CMOS图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被5G无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
（1）小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约2.7 cm （填单位）；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图。
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝ 5×10﹣4J 。
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人 远离 （靠近/远离）此区域。
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过 电磁 波来传递信号。
【分析】（1）根据图甲进行估测；
（2）重力的方向竖直向下；
（3）根据W＝Gh进行解答；
（4）根据凸透镜的成像规律，物体在焦点之外，在屏上成倒立的实像，且物距越大，像距越小，实像越小；
（5）电磁波能够传递信息。
【解答】解：（1）由甲图知，这个胶囊机器人长约2.7cm；
（2）重力的方向竖直向下；胶囊机器人在胃中所受重力示意图如下：
（3）胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝Gh＝0.05N×0.01m＝5×10﹣4J；
（4）根据凸透镜的成像规律，如果小白医生想扫描更大范围时，即实像变小，应操作机器人远离此区域；
（5）医生在远程无线操控机器人时，是靠电磁波传递信息的。
故答案为：（1）cm；（2）见解答；（3）5×10﹣4J；（4）远离；（5）电磁。
【点评】本题考查了长度估测、画重力的示意图、功的计算、凸透镜的成像规律、电磁波的应用等，但难度不大，容易解答。
4．（2025 齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 电磁波 进行通信的。
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 内 能，然后再将其转化为火箭的 机械 能。
（3） 空气 （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作。
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。图丙中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 C 。
【分析】（1）电磁波可以在真空中传播，能传递信息；
（2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能；
（3）涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，据此分析涡轮喷气发动机能不能在大气层外工作；
（4）内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能，据此分析燃气温度的变化。
【解答】解：（1）电磁波可以在真空中传播，能传递信息，地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收电磁波进行通信的。
（2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能；
（3）涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作；
（4）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C。
故答案为：（1）电磁波；
（2）内；机械；
（3）空气；
（4）C。
【点评】本题综合考查了能量的转化、内燃机工作过程中燃气温度的变化特点、涡轮发动机的工作特点以及功和功率的计算，属于综合性题目。
5．（2025 宁夏）材料阅读。
在敦煌戈壁滩上有一座熔盐塔式光热电站，如图所示，电站内有1.2万面可随太阳转动的略有弧度的定日镜，能将太阳光反射到吸热塔顶部，加热其中的熔盘。
熔盐的比热容是1.53×103J/（kg ℃），熔点是131℃。将290℃左右的熔盐存储在保温性能极好的低温储热器中，输送到接收器内，通过太阳能加热使温度达到566℃以上，再存储在高温储热器中。当需要发电时，将高温熔盐送入蒸汽发生器，产生高温高压的水蒸气，驱动涡轮发电机发电。
（1）为提高定日镜的聚光效果，每面定日镜应设计成 凹面镜 （选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”）。
（2）在电厂投产前，需将固态熔盐熔化后，注入低温储热器中，在熔化过程，熔盐的温度为 131 ℃。在蒸汽发生器中，水是通过 热传递 方式增大内能的。熔盐发电最终将太阳能转化为 电能 。
（3）请计算，在蒸汽发生器中，若1kg的高温熔盐，温度由560℃降到300℃时放出的热量是多少？
（4）熔盐塔式光热电站与火力发电站相比有什么优点。（写出一条即可）
【分析】（1）平面镜反射属于镜面反射；凹面镜可以反射光线，而且可使光线会聚到一点；凸面镜可以反射光线，并使光线发散；
（2）根据晶体熔化特点判断晶体熔化过程的温度；
做功和热传递都可以改变物体的内能，并且这两种方式是等效的，做功改变物体内能的实质是内能和机械能之间的转化，热传递改变物体内能的实质是内能在高温物体和低温物体之间的转移；
根据能量转化分析作答；
（3）知道熔盐的质量、熔盐的比热容、熔盐降低的温度值，利用放热公式Q放＝cmΔt求熔盐放出的热量；
（4）从材料内容结合生活实际可得出光热发电与火力发电站相比的优点。
【解答】解：（1）因为凹面镜具有会聚作用，所以为提高定日镜的聚光效果，每面定日镜应设计成凹面镜；
（2）根据材料内容熔盐的熔点是131℃，由此可知熔盐熔化过程的温度是131℃；
在蒸汽发生器中，水是通过热传递的方式改变了水的内能；
熔盐发电最终将太阳能转化为电能；
（3）利用放热公式Q放＝cmΔt可得Q放＝c熔盐m熔盐（t0﹣t）＝1.53×103J/（kg﹣℃）×1kg×（560℃﹣300℃）＝3.978×105J；
（4）熔盐塔式光热电站与火力发电站相比的优点：清洁、节能、可持续、减少碳排放。
故答案为：（1）凹面镜；（2）131；热传递；电能；（3）1kg的高温熔盐，温度由560℃降到300℃时放出的热量是3.978×105J；（4）清洁、节能、可持续、减少碳排放。
【点评】本题通过一段阅读材料，考查了对太阳能发电的原理、凹面镜的光学性质、放热公式的运用、光热发电的优点等的认识和了解，难度一般。
6．（2025 南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？
【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程 0.4～50m/s
输出电流信号范围 4～20mA
启动风速 0.4m/s
电功率 ≤0.48W
【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。
电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0～0.6A，R0为10Ω的定值电阻，R1为压力传感器，无风时R1受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。
同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。
风速v/（m s﹣1） 2 4 6 10 12 16 24
风压p/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360
【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
（1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是 D 。
A.风吹动风杯说明风具有能量
B.转轴中使用轴承可减小摩擦
C.风杯用密度小的材料制成
D.能在60m/s风速下正常工作
（2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗 576 J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为 14 mA。
（3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。
①R1＝ 20 Ω，所测的风速＝ 8 m/s；
②恒流源提供 1.2 A的恒定电流；
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要 减小 （选填“增大”或“减小”） 0.025 m2。
（4）对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有： 在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。 （写出一点即可）。
【分析】（1）根据表格中的量程以及减小摩擦的方法、风能的意义、以及材料的信息分析；
（2）根据W＝Pt计算正常工作20min，最多消耗的电能；根据测量范围内电流随风速增大而均匀增大得出电流大小；
（3）根据欧姆定律计算R1的大小；根据电流大小和测量范围内电流随风速增大得出风速大小；
根据并联电路的电流特点得出恒流源的电流；
（4）根据读数存在误差进行分析。
【解答】解：
（1）A、风是流动的空气，具有动能，能带动风杯转动，说明风具有能量，故A正确；
B、在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小，用滚动代替滑动可以减小摩擦，故B正确；
C、为了使风杯受到风的作用转动起来，应减小装置的质量，所以用密度小的材料制成，故C正确；
D、由表中参数可知，杯式风速仪的量程为 0.4﹣50m/s，所以杯式风速仪不能在60m/s风速下正常工作，故D错误。
故选D。
（2）由表中数据可知，杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W，所以正常工作20min最多消耗的电能为
W＝Pt＝0.48W×20×60s＝576J；
输出电流信号范围是4﹣20mA，杯式风速仪的量程为0.4﹣50m/s，由于在测量范围内电流随着风速增大而均匀增大；
风速变化量与电流变化量的比值不变；设输出的电流信号为I，则
，
解得：I＝14mA；
（3）①根据乙图可知，R0与R1，并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A，即通过R1的电流为0.4A，此时电压表示数为8V时，所以R1的电阻：
R120Ω；
由丙图可知，R1＝20Ω 时对应的压力F＝6N，迎风板受到的压强为；
由风压与风速的关系分析可得风压与风速的关系为p＝kv2；代入数据有10Pa＝k×（4m/s）2，则kPas2/m2；
40Pa时有：40PaPas2/m2×v2；v＝8m/s；
②乙图中，R1与R0并联，电流表示数为0 4A，电压表示数为8V，通过R0的电流为 ；
恒流源提供的恒定电流为I＝I0+I1＝0.8A+0.4A＝1.2A；
③用此简易风速仪测量16m/s的风速，由风压与风速的关系表可知，对应的风压为160Pa，
若迎风板的面积仍然为0.15m2，则迎风板受到的压力：F′＝p′S＝160Pa×0.15m2＝24N，
由图丙可知此时压敏电阻的阻值R1′＝8Ω，
因电源为恒流源，且由前面解答可知干路中的电流恒为1.2A，设此时电源电压为U′，
由欧姆定律和并联电路的电流特点可得：1.2A，解得U′V，
则通过压敏电阻的电流：I1′0.67A，大于电流表的量程，
所以为了保证电路的安全，测量16m/s的风速时，通过压敏电阻的电流最大为0.6A，
由并联电路的电流特点可得此时通过R0的电流：I0″＝I﹣I1″＝1.2A﹣0.6A＝0.6A，
因通过两支路的电流相等，则此时压敏电阻的阻值应为R1″＝R0＝10Ω，
由图丙可知此时迎风板受到的压力：F″＝20N，
则此时迎风板的面积为：S′0.125m2；
故面积应减小，减小值为 ΔS＝S﹣S'＝0.15m2﹣0.125m2＝0.025m2；
（4）在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。
故答案为：（1）D；（2）576；14；（3）①20；8；②1.2；③减小；0.025；（4）在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测出风速大小。
【点评】本题考查并联电路的特点、获取信息解答问题的能力，属于难题。
7．（2025 盐城）阅读短文，回答问题。
铜壶滴漏
铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。
如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。
由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。
据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。
（1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 相同 。
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 蒸发 而减少。
（3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 C 。
（4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 5 滴水（保留整数）。
（5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题？写出一条即可。
【分析】（1）物体漂浮时浮力等于重力；
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因蒸发而减少；
（3）根据题中信息分析解答；
（4）一天为24小时，利用总体积除以时间计算出一秒的体积，然后在计算出星壶底部每秒钟大约流出的数量；
（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
【解答】解：（1）由图知漏刻中的箭舟处于漂浮状态，其浮力等于重力，重力不变，则浮力不变；
（2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因蒸发而减少；
（3）播水壶中一开始水多，相同时间内水滴下落更多，则受水壶中水位升高得快，同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多，后来播水壶中水变少，则同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离少，所以铜尺下端刻度更疏，而上端刻度更密，故选：C；
（4）星壶底部每秒钟大约流出数量5滴/s；
（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
故答案为：（1）相同；（2）蒸发；（3）C；（4）5；（5）在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积。
【点评】本题考查了浮力、蒸发等知识点，综合性较大。
8．（2025 山西）阅读短文，回答问题。
戈壁滩上的“向日葵”
在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施（如图甲所示），这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。
在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了。
在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。
（1）太阳能光热电站利用平面镜 反射 太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是 南面的定日镜阳光的入射角大，有效反射面积小 。
（2）请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程。
太阳能→内能→ 机械能 →电能
（3）熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度 降低 时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作，实现持续发电。
【分析】（1）太阳能光热电站利用了平面镜的反射原理；在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射；
（2）根据图乙原理图进行分析解答；
（3）熔化是物质从固态变成液态的过程，熔化过程要吸热；凝固是物质从液体变为固态的过程，凝固过程要放热。
【解答】解：（1）太阳能光热电站利用平面镜反射太阳光，聚集到吸热塔上进行加热；由材料知，在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，南面的定日镜阳光的入射角大，有效反射面积小；
（2）结合图乙，太阳能光热发电的能量转化流程：太阳能→内能→机械能→电能；
（3）熔化是物质从固态变成液态的过程，熔化过程要吸热，熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度降低时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作，实现持续发电。
故答案为：（1）反射；南面的定日镜阳光的入射角大，有效反射面积小；（2）机械能；（3）降低。
【点评】本题通过一段阅读材料，考查了对太阳能发电的原理、平面镜的反射原理、熔盐储热原理等的认识和了解，难度不大。
9．（2025 盐城）阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 直接 眩光。
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 D 。
A.导电性
B.导热性
C.磁性
D.透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是 C 。
A.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C.没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D.没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的 左侧 （填“左侧”“右侧”或“原处”）。
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 B 。
【分析】（1）通过阅读材料可知，常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生；
（2）教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播；
（3）光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出；
（4）（5）研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像，应据此判断。
【解答】解：（1）由材料可知，常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，而白炽灯产生的眩光是灯具产生的，属于直接眩光；
（2）导光板将两边的的光导向中央传播，则利用的物理性质应与光相关，故选：D；
（3）由乙图可知，在没有导光点的导光板上，光在导光板中只发生反射，所以没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射，故选：C；
（4）由材料可知，护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，所以当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，根据，此时I﹣U图像的斜率将变大，故应在丙图像的左侧；
（5）由丙图的阴影部分知道，护眼灯灯珠的工作电压在U1和U2之间，超过这个区间，则微小的电压变化会造成电流的急剧变化，损坏灯珠，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。
故答案为：（1）直接；（2）D；（3）C；（4）左侧；（5）B。
【点评】这个题目是阅读材料题，没有用到物理课本的内容解题，而是利用材料中给定的结论解题，一定要仔细阅读材料。
10．（2025 徐州）阅读短文，回答文后问题，
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q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k（t物﹣t环），其中k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）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 热传递 ；
（2）散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是 C ；
A．速度
B．密度
C．功率
D．效率
（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 0.9q 。
（4）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20℃不变，保温杯敞开口，水和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4.2×103J/（kg ℃），盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 3.5×103 J/（kg ℃）。
【分析】（1）改变物体内能的方法：一是做功（能量的转化），二是热传递（能量的转移）；
（2）根据“散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示”逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（3）根据q＝k（t物﹣t环）求出物体温度降低到29℃时的散热快慢；
（4）根据散热快慢的定义结合图乙求出水和盐水放出热量的关系，根据Q放＝cmΔt和密度公式列出方程求出盐水的比热容。
【解答】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，因此物体向周围散热属于热传递；
（2）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；
（3）由题意可知，q＝k（t物﹣t环）＝k（30℃﹣20℃），解得：k，
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，因此当当物体温度降低到29℃时，散热系数k不变，
则当物体温度降低到29℃时，散热快慢：q'＝k（t物'﹣t环）（29℃﹣20℃）＝0.9q；
（4）因为水和盐水的初温和末温都相同，即Δt水＝Δt盐水＝Δt，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：，
由图可知，水和盐水的体积相同，因为Q放＝cmΔt，所以有：，
解得：c盐水 c水4.2×103J/（kg ℃）＝3.5×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）热传递；（2）C；（3）0.9q；（4）3.5×103。
【点评】本题考查做功改变内能的方法、功率的定义、密度公式和热量公式的应用，关键是从题目获取解题相关的信息。
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