1、1.(2019广东,22,6分)阅读下列短文,回答问题。 可燃冰 可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷和水,分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中,如图所示。可燃 冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1 m3的可燃冰分解后可释放出约0.8 m3的水和164 m3的 天然气,天然气中甲烷的含量占80%99.9%。 可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在010 时生成,超过20 便会分解,海底温度一般 保持在24 左右;其次是高压,可燃冰在0 时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度, 此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化
2、,可产生充足的气源。 在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。,请回答下列问题:1个标准大气压取1105 Pa,海水的密度取1103 kg/m3,g取10 N/kg,c水=4.2103 J/(kg ),甲 烷的热值取4.2107 J/m3 (1)可燃冰的主要成分是 。 (2)若要在0 的海底生成可燃冰,海水的深度至少要 m。,(3)如图所示,海底上有一块体积为100 m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为 N。 (4)0.5 m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量,在标准大气压下,至少可以将质量为 kg 温度为20 的水加热至沸腾。,答案 (1)甲烷和水
3、 (2)290 (3)0 (4)8.2103 解析 (1)由可燃冰分解后的产物可知,其主要成分为甲烷和水。 (2)在0 时生成可燃冰需要海水产生的压强为29个大气压,由此可得海洋的深度h= = =290 m。 (3)由于海水产生的浮力等于可燃冰下底面所受海水压力与上表面所受压力的差值,而该可燃冰与海底紧 密相连,底部无海水,故其不受海水的浮力。 (4)0.5 m3的可燃冰分解后大约可产生82 m3的天然气,其中甲烷占80%99.9%,则其中的甲烷完全燃烧可放 出的热量至少为Q放=82 m380%4.2107 J/m3=2.755 2109 J,设放出的热量可使质量为 m的水从20 加热 至沸腾
4、,由Q放=Q=c水mt可得m= =8.2103 kg。,2.(2019河北衡水武邑一模,10) 手机信号屏蔽器 上初三的小明听去年参加高考的哥哥说,现在为了防止考生在考场内使用手机进行作弊,每个考场都会放 置一个手机信号屏蔽器。爱动脑筋的小明想,手机信号屏蔽器的原理是什么呢?于是,他上网查阅了相关的 资料。 手机工作时是在一定的频率范围内,手机和基站通过无线电波联接起来,以一定的波特率和调制方式完成 数据和声音的传播。手机信号屏蔽器针对手机通信的原理,在工作过程中以一定的速度从低端频率向高端 频率扫描,该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站发出的正常数据, 使手机
5、不能与基站建立联接,达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。 (1)手机和基站之间联接的无线电波 (选填“属于”或“不属于”)电磁波; (2)手机信号屏蔽器主要是阻碍无线电波传递 (选填“信息”或“能量”); (3)屏蔽器的作用频率有800 MHz、900 MHz、2 000 MHz等几个不同的频率,这几个不同频率的无线电波 在真空中传播速度是 (选填“相同”或“不同”)的;,(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题。某同学设计了几个不同的探究方案,其 中可行的是 。 A.用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话 B.用屏蔽器覆盖范围内的
6、固定电话拨打覆盖范围外的手机 C.在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机 D.在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话,答案 (1)属于 (2)信息 (3)相同 (4)B 解析 (1)无线电波是电磁波的一种;(2)电磁波既能传递信息,又能传递能量,手机信号屏蔽器主要是阻碍电 磁波传递信息;(3)不同的电磁波在真空中的传播速度是相同的,故不同频率的无线电波在真空中传播速度 是相同的;(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题,必须将固定电话处于屏蔽区,而 后用固定电话拨打覆盖范围外的手机,看能否打通即可,故B正确。,3.(2018河北邯郸一模,26)阅读
7、短文并回答问题。 隐形战斗机 如图甲所示,隐形战斗机是指雷达一般检测不到的战斗机。雷达是靠发射电磁波然后检测反射回来的信号 再通过信号放大进行工作的,所以就存在反射面积的大小问题。隐形战斗机则是通过特殊结构设计使雷达 波出现漫反射和通过特殊涂料吸收雷达波,使反射面积在雷达天线检测下只有零点几个平方米。机翼切面 的大致形状如图乙所示。,(1)雷达的工作原理是 。 (2)战斗机升空过程中,机翼 (选填“上”或“下”)方空气流速大,压强小。 (3)假设战斗机着陆速度大小为60 m/s,战斗机着陆后14 s内匀速滑行的路程为 m。,答案 (1)发射电磁波然后检测反射回来的信号再放大信号 (2)上 (3
8、)840 解析 (1)由短文信息可知,雷达是靠发射电磁波然后检测反射回来的信号再通过信号放大进行工作的; (2)战斗机机翼上凸下平,可知上方空气流速大,压强小;(3)战斗机滑行的路程s=vt=60 m/s14 s=840 m。,4.(2018河北唐山路南二模,27)阅读短文,并回答问题。 中国高寒动车组 动车组在-40 的风雪环境下高速行驶,若不采取措施,车厢底部会“卷入”大量的积雪,中国高寒动车组利 用空气动力学原理,解决了这一难题。此外,在极寒的天气状况下,为了保证车厢的温度在22 左右,车厢内 进行了防寒隔热设计,例如车厢地板增加6 mm的纳米材料等。 (1)高速行驶的动车车厢下会“卷入
9、”大量积雪的原因是 。 (2)车厢地板上增加的纳米材料一定具有 的特性(选填序号)。 比热容小 密度小 导电性差 导热性差 (3)长200 m的动车组以240 km/h的速度通过某路标的时间为 s。,答案 (1)流体流速大的位置压强小 (2) (3)3 解析 (1)高速行驶的动车车厢下的空气流速大,压强小,在车厢两侧气压的作用下,会卷入大量的积雪; (2)在极寒天气下,为保证车厢内的温度,车厢地板上的纳米材料应具有导热性差的特性;(3)动车的速度为 v=240 km/h= m/s,动车通过路标的时间t= = =3 s。,5.(2017河北石家庄一模,23)阅读短文并回答下列问题: 平均速度和瞬
10、时速度 一般来说,物体在某一时间间隔内,运动的快慢不一定是时时刻刻一样的,所以由公式v= 求得的速度只能 表示物体在时间间隔t内的平均快慢程度,称为平均速度。为了更精确地描述物体通过某位置(或某时刻)的 速度(也叫瞬时速度),往往取通过该位置附近的距离s及通过该距离所用的时间t之比 ,近似表示通过 该位置的瞬间速度(即v瞬= )。 如图所示为小球自由下落时的频闪照片(曝光的时间间隔为0.04 s)。 (1)小球是否做匀速直线运动: (选填“是”或“否”)。,(2)B点的瞬时速度约为 m/s。 (3)小球下落过程中的能量转化是 (不计空气阻力)。,答案 (1)否 (2)2 (3)重力势能转化为动
11、能 解析 (1)小球下落过程,相同时间内通过的距离不相等,故做的不是匀速直线运动;(2)结合图片可知,B点的 瞬时速度vB= = =2 m/s;(3)小球下落过程中,速度逐渐增大,动能增加,高度逐渐降低,重力势能减小,故 重力势能转化为动能。,6.(2017河北唐山迁安一模,24)阅读下列材料,回答问题: 为了满足人们对能源不断增长的需要,科学家们设想在太空建立太阳能电站来利用太阳能。这种太空太阳 能电站建在地球同步轨道上,其工作过程如图所示,在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过它把太阳能转 化成电能,再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站。 已知太阳能收集板长10 km、宽5 km,太
12、阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4103 W,太阳能电池的光电 转化效率为10%,微波的频率为2.5109 Hz,太空太阳能电站向地面的输电效率可达80%。 (1)太阳能电站将 能转化为 能。,(2)太空太阳能电站工作时,地面接收站的接收功率是 W,太阳能电站相对于地面来说是 (选填“运动”或“静止”)的。,答案 (1)太阳 电 (2)5.6109 静止 解析 (1)太阳能电站通过太阳能电池将太阳能转化为电能;(2)太阳能电池板面积S=5103 m104 m=5107 m2, 太阳能电站的发电功率P=1P0S=10%1.4103 W/m25107 m2=7109 W,地面接收站接收到的功率
13、是P= P2=7109 W80%=5.6109 W;太阳能电站建在地球同步轨道上,太阳能电站的转动和地球的转动是同步 的,所以它相对地球的位置没有发生变化,相对静止。,7.(2018河北石家庄裕华一模,20)阅读短文并回答下列问题。 蹦极 蹦极,也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在40米以上(相当于10层楼) 高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处,然后两臂 伸开,双腿并拢,头朝下跳下去。橡皮绳很长,足以使运动员在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落 到离地面一定距离时,橡皮绳被拉开、绷紧,阻止人体继续下落,到达最低点
14、后橡皮绳再次弹起,人被拉起,随 后,又落下,这样反复多次直到静止,这就是蹦极的全过程。(不计空气阻力) (1)蹦极运动员在跳下直到橡皮绳被拉到原长的过程中,是将运动员的重力势能转化为 能。 (2)从橡皮绳拉开到最低点的过程中,运动员 (选填“匀速”“加速”或“先加速再减速”)运动。 在速度最大时,运动员受到橡皮绳的弹力 运动员的重力(选填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)从高处落到最低点时,运动员的重力势能全部转化为 能。,答案 (1)动 (2)先加速再减速 等于 (3)(橡皮绳的)弹性势 解析 (1)运动员在跳下到橡皮绳被拉到原长的过程中,高度降低,运动速度变快,运动员的重力势能转化为
15、动能;(2)橡皮绳被拉开,产生弹力,且伸长的长度越长,弹力越大,故橡皮绳被拉开到最低点的过程中,当弹力 小于重力时运动员加速运动,当弹力等于重力时二力平衡,运动速度最大,当弹力大于重力时,运动员减速运 动;(3)因为不计空气阻力,所以机械能总量不变,最高处时运动员只有重力势能,落到最低点时,运动员的重 力势能全部转化为橡皮绳的弹性势能。,8.(2018山西,38,4分)阅读短文,回答问题 嫦娥四号:目标月球背面 一直以来,人类从地球上直接观测月球,只能观测到一面,从来没能直接观测到月球的背面。2018年年底,我 国将发射嫦娥四号,目标直击月球背面,它将成为人类第一个在月球背面登陆的探测器。今年
16、5月,我国已成 功发射“鹊桥”中继卫星,建立了月球背面与地面之间通信联系的“中转站”,为确保嫦娥四号在月球背 面顺利着陆做好了准备。 为什么我们总看不到月球背面呢?月球围绕地球公转的同时也在自转。万有引力定律告诉我们:地球和月 球之间存在相互作用的引力,并且月球背向地球的半球离地球远,受到地球的引力小。如果月球自转周期 与绕地球公转周期不相等,那么月球上同一部分与地球距离会发生变化,使其所受地球引力发生变化。这 导致月球不同岩石之间产生摩擦,逐渐减慢自转的速度,最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同,即月 球被地球引力“潮汐锁定”。由于“潮汐锁定”,使得月球自转的周期等于它绕地球公转的周期,因
17、此总 是同一面朝向地球。,(1)“鹊桥”卫星是靠 传递信息的;万有引力定律的发现者是 。 (2)如图所示,若A和B是月球上两块同样的岩石,它们受到地球的引力分别为FA和FB,则FA FB(选填 “”、“”或“=”)。 (3)为了更直观地说明为什么我们总看不到月球的背面,可以构建月球绕地球运行过程的动态模型,构建这 个模型应抓住的关键是 。,答案 (1)电磁波 牛顿 (2) (3)月球自转的周期等于它绕地球公转的周期 解析 (1)电磁波可以在真空中传播,卫星是靠电磁波传递信息的;牛顿发现了万有引力定律。 (2)地球和月球之间存在相互作用的引力,引力大小与月球上的位置到地球的距离有关,离地球越近,
18、引力越 大,所以FAFB。 (3)月球总是同一面朝向地球,其原因是月球自转周期等于它绕地球公转的周期。,9.(2018河北模拟,26)仔细阅读材料,根据材料提供的信息回答问题: 我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件,如果把这些知识稍加拓宽和延伸,就可尝试用新的方法来解 决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物 理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力矩用M表示,即M=FL,式中L为力臂,力臂是转动轴到 力的作用线的距离,在国际单位制中,力矩的单位是牛顿米,符号为Nm。引入力矩概念后,杠杆的平衡条件 可叙述为:使杠杆沿顺时针转动的力矩与使
19、杠杆沿逆时针转动的力矩相等,用公式表示为:M顺=M逆。 (1)力矩的表达式为:M= 。 (2)用垂直于门的力推门,推力F=80 N,手到门轴的距离为0.3 m,则F对门轴的力矩M为 Nm。 (3)如图所示,一根均匀木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动,现有一方向不变的水平力F作用于该棒的A点, 使棒从竖直位置缓慢转到偏角90的某一位置(缓慢转动可视为匀速转动),设M为力F对转轴的力矩,对此 过程中M和F的判断正确的是 。(填字母),A.M不断变大,F不断变大 B.M不断变大,F不断变小 C.M不断变小,F不断变大 D.M不断变小,F不断变小,答案 (1)FL (2)24 (3)A 解析 (1)阅
20、读短文可知,力矩M=FL;(2)推力F对门轴的力矩M=FL=80 N0.3 m=24 Nm;(3)木棒OA匀速转动 时,M顺=M逆,既FLF=GLG,木棒从竖直位置转到偏角90过程中,G大小不变,LG变大,则力矩M变大,拉力F的方 向不变,LF变小,所以F变大,应选择A。,10.(2017河北邯郸二模,25)阅读下面的材料,解答问题: 三峡船闸 我国的三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高达113 m,巨大的落差有利于 生产可观的电能。为了解决水位落差大带来的航运问题而修建了船闸。船闸由闸室和上、下游闸门以及 上、下游阀门组成。三峡船闸总长1 621 m,是世界上最大的船
21、闸。船只在船闸中要经过5个闸室使船依次 升高(或降低),每个船闸水位变化超过20 m,因此三峡船闸的闸门非常高大,首级人字闸门高近40 m,宽近20 m,如果平放在地面上,有两个篮球场大,倘若闸门外的水压作用在闸门上,设想有10万人每人用1 000 N的力 来顶着门,也挡不住水的压力,可见水对闸门的压力之大。为此,三峡船闸的闸门足足有3 m厚,无愧是“天 下第一门”。 (1)三峡船闸是根据 原理建造的。 (2)一艘体积是300 m3、总质量为100 t的船,在闸室中缓慢上升20 m,此过程浮力对船做的功为 J。 (g=10 N/kg) (3)若三峡大坝内蓄水深度为113 m,请你估测一下,此时
22、水对坝底产生的压强约为标准大气压的,倍。(结果取整数),答案 (1)连通器 (2)2107 (3)11 解析 (1)打开底部的阀门时,上端开口,且底部连通,构成连通器,水静止时水面相平,再打开闸门,船顺利通 过,船闸是利用连通器原理工作的。(2)船在闸室中漂浮,则F浮=G=mg=100103 kg10 N/kg=1106 N,浮力对 船做功:W=F浮h=1106 N20 m=2107 J;(3)坝底所受水的压强:p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg113 m=1.13 106 Pa,n=(1.13106 Pa)/(1.01105 Pa)11,相当于11个标准大气压。,11.2017
23、江苏扬州,32(1)(2)(3),4分阅读短文,回答问题: 无人机作为空中平台,以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对 图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像,无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下 表是某小型无人机的部分参数:,(电池容量=放电电流放电时间,例如1 mAh是指以1 mA的电流能连续工作1 h。帧秒-1是指每秒拍摄的画 面数) (1)人们是利用遥控器通过 传输信息操控无人机的,其有效操控距离至少为 km。 (2)小轿车在高速公路上限速120 km/h。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监 测,一辆小轿车在通行
24、0.5 m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车是否超速? (选,填“是”或“否”)。 (3)如图乙,是无人机竖直向上运动的v-t图像,由图像可知,在05 s内,无人机受到的升力 (选填 “”、“=”或“”)重力。,答案 (1)电磁波 5 (2)是 (3) 解析 (1)人们是利用遥控器通过电磁波传输信息操控无人机的;由图表中数据可知,最大飞行半径为5 km, 故有效操控距离至少为5 km;(2)高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t0= s;高速摄像机拍摄110帧所 需的时间:t=110 s=0.01 s,小轿车的速度:v=s/t= =50 m/s=180 km/h120 km/h
25、,故小轿车已经超 速;(3)分析图乙可知,在05 s内,无人机加速上升,无人机处于非平衡状态,升力大于重力。,12.(2017山西,35,8分)请你阅读下面的短文,回答问题: “宇宙级快递小哥”出发了,2017年4月20日19时41分35秒,搭载“天舟一号”货运飞船的“长征七号”运载火箭, 在我国海南文昌航天发射场点火发射。飞船按计划抵达预定轨道,“长征七号”运载 火箭发射取得圆满成功。“天舟一号”是我国首个货运飞船,4月22日12时23分,“天 舟一号”货运飞船和“天宫二号”空间实验室在太空完成首次交会对接。 “长征七号”运载火箭上还安装了“箭载摄像机”,火箭上升时可拍到摄像机镜头下方箭体周
26、围的实况 (1)“长征七号”火箭加速上升时受到的力是 (选填“平衡力”或“非平衡力”),所搭载的“天 舟一号”货运飞船在此上升过程中的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)如图所示是“箭载摄像机”在火箭上升时拍得的一幅图片,这是光线通过镜头时发生了光的 (选填“反射”或“折射”)后在感光元件上所成的像;摄像机在高温环境下工作,镜头用耐高温的二氧化硅 (SiO2)晶体制成,这是因为二氧化硅晶体具有较高的 。,(3)小明观看火箭发射时的电视直播,看到捆绑在箭体上的助推火箭的燃料耗尽立即与箭体分离,之后又上 升了一段距离才下坠而远离箭体。请你用所学过的物理知识解释为什么助推火箭离开箭体后上升了一段 距离才下坠。,答案 (1)非平衡力 增大 (2)折射 熔点 (3)助推火箭和火箭箭体原来一起上升(1分),助推火箭与火箭 箭体分离后,由于具有惯性,仍然保持原来的运动状态,继续向上运动一段距离(1分),在重力的作用下改变了 运动状态(1分),所以上升了一段距离才下坠(1分)。 解析 (1)火箭在加速上升,推力大于重力,二力不平衡。飞船加速上升,动能和重力势能都增大,机械能增大。 (2)凸透镜成像利用光的折射;二氧化硅晶体耐高温,即在高温下不易熔化,所以有较高熔点。 (3)解答问题要解释助推火箭离开箭体后为何会上升,又为何要下坠。,
