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考点42 材料阅读题（A卷）
1.阅读下面短文，完成后面的题目：
雪花落水也有声
一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响。不过，雪花落水真会发出声波，雪花落水发出的声波频率在到之间，高于人们能听见的声波频率范围。但是，海里的鲸却能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸异常烦躁。然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是……
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听。
著名的约翰霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出的，而是含在雨滴中的气泡振动发出的。他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的。
渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群。一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多。但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证。在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。
（1）雪花落水发出的声波属于________（填“超声波”或“次声波”）。
（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列选项中哪种生物________。（填选项序号即可）。
A.蝙蝠 B.猫 C.狗 D.大象
（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸的角度看___（填“是”或“不是”）噪声。
（4）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起________的振动，这个声音传递给鲸听到的过程中，声音的响度________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；利用声呐探测海底深度时，发声后2秒收到返回的声音，则此处海底的深度为________m。（）
（5）在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家们进行了下列的过程，请你把它们按正确的顺序排列起来______（填序号即可）。
A.归纳分析 B.进行实验 C.提出假设 D.得出结论
2.阅读短文，回答问题．
新能源智能汽车
2020年9月30日，中国新能源智能汽车产业峰会在广东省佛山市隆重举行，本次峰会提出汽车将实现三大转变：从机械产品向电子智能化产品转变；从单纯交通运输工具向人类第三空间转变；从单一汽车产业向多产业融合转变．新能源智能汽车融合汽车制造、计算机芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，已经成为国际公认的汽车产业发展战略方向．
如图甲所示是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度透过玻璃的光照度与入射光照度之比，还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性．
（1）改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出声音的____（填声音的特性）.
（2）在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是________（填“实像”或“虚像”）；汽车挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于________（填“上方”“下方”或“正前方”），不妨碍司机视线．
（3）薄膜式太阳能电板应设计成________（填“黑”或“白”）色；炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减少________（填“红”或“紫”）外线对人体皮肤的伤害．
（4）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如题图乙所示．当透明度为60%时，车内光照度为________lx；当车外光照度为150（时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为________%．
3.科普阅读题一一阅读短文，回答问题。
牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，且掷出速度越大，落地点就越远。于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，如图是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地，点就离山脚越远。当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。
（1）研究中牛顿基于的可靠事实是_________。
（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是_________。如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了_________。
4.阅读下面的短文，回答问题。
推背感
你一定有过这样的体验，当你坐在车上，汽车猛然加速时，由于惯性，会有座椅的椅背推后背的感觉，这就是所谓的“推背感”。性能越好的汽车，推背感就越强。所以，推背感的强烈与否也在一定程度上反映了某款汽车的性能好坏。更确切地说，某款汽车的推背感强烈，实际上是说明了此车的瞬时加速性能非常好。汽车加速的快慢可以用物理学中的“加速度”来表示。加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。
（1）当汽车加速时，人由于惯性会向_______（选填“前”或“后”）倾倒。
（2）汽车加速时，由于物体间_______，人给椅背压力的同时，椅背会给人的后背一个反作用力，所以你会有“推背感”。
（3）请你根据文章的表述，写出“加速度”的计算公式（加速度用字母a表示，速度的变化量用表示，时间用t表示）：_______。这种定义物理量的方法叫比值定义法。你知道用此方法定义的物理量还有_______（试举出一个例子）。
5.阅读短文，回答问题：
万有引力
牛顿发现的万有引力定律是17世纪自然科学界最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。如图所示，任意两个物体相互吸引，且吸引力在两物体的连线上，这种力叫万有引力，该引力大小与它们质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。万有引力的计算公式为，其中F表示两个物体之间的引力，k表示引力常量，表示物体1的质量，表示物体2的质量，r表示两个物体之间的距离。依照国际单位制，F的单位为牛顿（N），和的单位为千克（kg），r的单位为米（m），k近似等于。
物体在地球表面附近的重力大小几乎等于物体与地球间的万有引力。当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受的重力时，这种现象称为失重。当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力时，这种现象称为超重。绕地球运行的“天宫二号”中的宇航员就是在“失重”状态下工作的。
（1）任意两个同学之间也有引力，但他们的行动却几乎没有受到影响，这是因为他们______（选填“质量”或“距离”）较小，导致引力较小。
（2）如果有一颗很小的小行星，从地球与月球之间穿过，则( )
A.小行星受到地球的引力一定小于小行星受到月球的引力
B.小行星受到地球的引力一定大于小行星受到月球的引力
C.小行星受到地球的引力可能小于小行星受到月球的引力
D.小行星受到地球的引力不可能等于小行星受到月球的引力
（3）宇航员在“天宫二号”中处于“失重”状态时，他与地球之间__________（选填“存在”或“不存在”）引力。
（4）当小明进入电梯，电梯由静止突然下降时，小明感到脚底受力减小，这种现象属于_______（选填“超重”或“失重”）。
（5）我们知道质量为1 kg的物体在地球表面受到的重力约为10 N，如果地球半径约为，地球质量约为_______kg。
6.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，的可燃冰分解后可释放出约的水和的天然气，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0~10 ℃时生成，超过20 ℃便会分解，海底温度一般保持在2~4 ℃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，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，海水的密度取取，甲烷的热值取]
（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）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。
7.阅读材料，回答问题
某研究小组对“塞贝克效应”进行了初步的学习研究。塞贝克效应是指由于两种不同导体或半导体的温度差异而引起两种物质间产生电压差的热电现象，例如将两种不同金属两端连接组成回路，如果使两个接触点的温度不同，则在回路中将出现电流。金属的塞贝克效应在一定条件下是可观的。
研究小组依据上述理论，制作了一个“蜡烛电厂”。如图甲，蜡烛电厂分为蜡烛、装置和用电器三个部分，其中装置部分有铁丝A（中间接入了灯泡和电流表）、铜丝B、水冷装置C，铁丝、铜丝的两端紧密相连，点燃蜡烛，小量程电流表指针偏转。
他们对蜡烛电厂的发电效率进行了研究，蜡烛、装置、用电器三部分的效率分别为，并且重点研究了输出功率与两端的温度差、接入电路的用电器的电阻这两个因素的关系，根据实验数据绘制出如图乙所示图像。
问题：
（1）此蜡烛电厂的电能是由蜡烛的______能转化而来的；
（2）根据三部分的效率，可知此蜡烛电厂的发电总效率______；
（3）根据图像可以看出：温差一定时，输出功率随电阻的增大而______；温差因素对输出功率的影响规律是______；
（4）根据塞贝克效应，选择合适的两种金属和电流表组成电路，可通过电流的大小来监测______。
8.一场突如其来的疫情，让防病毒口罩一时间成热门话题，市面上的口罩种类很多，在这些口罩中，医用外科口罩以及N95级口罩可以起到良好的防病毒的作用。那么其防病毒的原理是什么呢？
这两种口罩的核心过滤层均由一层熔喷非织造布构成，该熔喷非织造布是一种以聚丙烯为材料，由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜，纤维直径范围在0.5~10 μm，相比较病毒的大小，熔喷非织造布的纤维间空隙依旧很大。虽然新型冠状病毒尺寸很小，在100 nm左右，但是病毒无法独立存在，其传播主要靠分泌物和打喷嚏时的飞沫，而飞沫的大小在5 μm左右。熔喷非织造布可通过多种机制实现对飞沫等的过滤，纤维空隙可起到“筛”的作用，但这只是最基本的作用。
根据飞沫颗粒的大小和气流速度，纤维可通过多种机制捕捉含病毒飞沫。
惯性碰撞——存在较大的惯性的大颗粒飞沫遇到过滤纤维时，由于惯性而无法改变方向，因此会撞击纤维并附着在纤维上。
拦截——当飞沫颗粒沿着气流运动，碰巧与纤维表面接触时，容易跟随气流移动的中等尺寸颗粒与过滤纤维接触，被纤维拦截。
“扩散”——飞沫颗粒尺寸极小时，受空气中一些随机颗粒运动的控制，运动方向会脱离气流方向，碰到纤维时被吸附。
静电吸引——当纤维上存在静电荷时，纤维上的静电荷会对飞沫颗粒产生静电粘附。
阅读材料，并回答下列问题：
（1）突如其来的“新冠病毒”疫情给全国人民带来很大影响，为了保护自己与他人，出门必须要戴上口罩。当你戴上口罩之后与人交谈时，他人听到你的声音________变小（选填“音调”“响度”或“音色”）；
（2）新型冠状病毒尺寸小，在100 nm左右，约等于________m；
（3）有关口罩纤维捕捉含病毒飞沫的机制，下列说法正确的是( )
A.“存在较大的惯性的大颗粒”说明质量大的颗粒受到的惯性作用大
B.“容易随气流移动的中等尺寸颗粒”，气流速度越快，气体压强越大，所以颗粒易与气流一起移动
C.“……飞沫颗粒尺寸极小时，受空气中一些随机颗粒运动的控制，运动方向就会脱离气流方向……”，这句话中的“空气中一些随机颗粒运动”就是分子的热运动
D.“当纤维上存在静电荷时，纤维上的静电荷对颗粒会产生静电粘附”，说明带电体有吸引轻小物体的性质
9.结合图阅读以下材料，回答问题。
车子一般都是依靠车轮的转动而前进的，什么样的车不需要轮子也可以前进呢？如图甲所示，选一个刷毛弹性较好的毛刷，然后将带开关的电池盒与小电动机相连并用双面胶固定在刷子上，将棉签一端剪掉，安插在电动机的轴上，在适当位置将棉签折弯。打开电动机的开关，折弯的棉签旋转起来后，刷子小车就会运动起来了。刷子小车的设计灵感来源于折纸青蛙，如图乙所示，当手按动青蛙的后部时，青蛙给桌面一个力，同时桌面也给青蛙一个力，在相互作用力和青蛙自身的作用下，青蛙就可以向前跳动了。刷子是靠电动机上的棉签做圆周运动从而上下振动，使刷子的刷毛不断发生弯曲伸直，与桌面发生相互作用，这样刷子就像长了腿一样走起来了。
棉签做圆周运动时为什么能使刷子上下振动呢？这就好像我们在运动会上看到的链球比赛，如图丙所示，运动员抡动链球旋转时，链球对运动员有拉力作用，与棉签转动时对刷子有力的作用一样。运动员抡动链球转动的速度越快，链球投出后运动得就越远。生活中手机的振动功能也是用到了类似的原理。
（1）用力按压放在水平桌面上的折纸青蛙，松手后发现纸青蛙向上跳起，________是使青蛙跳起的力的施力物体。（选填“人手”“桌面”或“青蛙”）
（2）刷子小车在水平桌面加速向前运动时，刷毛在棉签的带动下不断发生弯曲和伸直，刷子对桌面的力________桌面对刷子的力。（选填“大于”“小于”或“等于”）
10.阅读短文，回答问题：
神奇的“大力士”——形状记忆合金起重机
形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点，在生活中有着广泛应用。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。
形状记忆合金起重机的动力主要来自形状记忆合金，如图甲所示，常温下发生形变的记忆合金，在受热超过某一温度时，完全恢复到原来的形状，此过程中产生很大的力，将重物提起。
依据不同记忆合金材料特性，可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧，在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态，在高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则与其不同，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态。记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。
（1）下列材料合起来不可以制作形状记忆合金的是_______。
A.钛、镍 B.金、镉 C.铜、锌 D.铁、铁
（2）由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后，应_______（选填“升温”或“降温”），使其恢复原状。
（3）对记忆拉伸弹簧来说，低温状态长度比高温状态______。
（4）如图丙是一个简易的阀门，利用形状记忆合金制成的__________（选填“记忆压缩弹簧”或“记忆拉伸弹簧”）可以控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过“记忆”功能，调节或关闭热水供水管道，避免烫伤。
（5）图丁中利用形状记忆合金材料设计的起重机，记忆弹簧升温达到设定温度后恢复原状提起重物，为让记忆弹簧回到初始位置，装置中需要搭配普通弹簧，给出的四种组合中，提升力最大的是___________。
A.普通弹簧、记忆拉伸弹簧、普通弹簧 B.普通弹簧、记忆压缩弹簧、普通弹簧
C.记忆拉伸弹簧、普通弹簧、记忆拉伸弹簧 D.记忆压缩弹簧、普通弹簧、记忆压缩弹簧
11.阅读短文，回答问题：
双耳效应和立体声
人们利用两只耳朵听声音时，利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图1所示，在人们的右前方有一个声源，由于右耳离声源较近，声音就先传到右耳，然后才传到左耳，产生了“时间差”。声源距两耳的距离差越大，“时间差”就越大。两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“声级差”。当声源在两耳连线上时，“声级差”最大可达到25分贝。不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的，频率越高的声波，衰减就越大。于是人的双耳听到的音色就会出现差异，也就是“音色差”。
一般的录音是单声道的。用一个拾音设备把各种声音记录下来，综合成一种音频电流再通过处理后由扬声器发出。这时我们只能听到混合的乐器声，而无法听出每个乐器的方位，即声音缺失了原来的空间感。用两个拾音器并排放置，如图2甲，同一声源发出的声音信号由这两个拾音器共同拾取，然后产生左、右两个声道的信号。当声源不在正前方时，声源到达两拾音器的路程不一样，因此，两个拾音器拾得的信号既有“声级差”又有“时间差”，等于模拟了人的双耳效应，产生了立体感（空间感）。立体声在播放时，如图2乙，至少有两个音箱或耳机放音。
（1）双耳效应主要是利用同一声音传到两只耳朵的时间不同、_______不同和_______不同。（选填“音调”“响度”或“音色”）
（2）若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大，则声源可能在人的_______。（选填“正前方”“左后方”“右前方”或“右后方”）
（3）以下判断正确的是_______。
A.一只耳朵也会产生双耳效应
B.单声道录音和放音也可以还原交响乐队中每个演奏者的方位
C.将两只耳机的位置对调，听到的立体声效果会受到影响
D.电影院里，单个音箱（扬声器）无法实现立体声播放
（4）下面不是由于双耳效应达到的效果的是_______。
A.雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断
B.将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位
C.有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置
D.舞台上的立体声使人有身临其境的感觉
12.阅读下列短文，回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000 Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。
测距是测速的基础。如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时。信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号就停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的图像，s表示信号与测速仪之间的距离。t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0 s，第一次发射信号到接收用时0.6 s，第二次发射信号到接收用时0.3 s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340 m/s）
（1）人耳________（选填“能”或“不能”）听到超声波。超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、________等特点。
（2）如图乙所示，若，则静止的汽车与测速仪之间的距离为________m。
（3）通过计算，在图中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的图像（t从第一次发射信号开始计时）。跑车在两次遇到信号之间通过的路程为________m，跑车的速度大小为________m/s。
13.阅读下列材料，回答问题。
伽利略的温度计及热电阻
16世纪，伽利略利用热胀冷缩的原理制作过一种最早的温度计。据他学生描述：伽利略取一个鸡蛋大小的玻璃泡，将其接到一根约半米长的细玻璃管一端，用手掌将玻璃泡握住，使之受热，然后倒转插入水中，松开手待玻璃泡冷却后，水会升高二三十厘米，用水柱上升的高度来表示手掌的温度，如图甲所示。
温度能明显影响金属导体和半导体的导电性能。金属的导电性能会随温度增加而减弱，与金属不同，有些半导体的导电性能会随温度增加而增强。如图乙所示是一种金属导体和一种半导体的电阻-温度特性图线。根据这一特性，它们不仅可以用来测量温度，还能作为热传感器运用到自动控制电路中。
（1）伽利略的温度计测温物质是________（玻璃泡中的空气/玻璃管中的水），他在用温度计测量手掌温度时，玻璃管中的水柱越高，表明手掌的温度越________（高/低）；
（2）如图丙所示，是一款利用热传感器设计的高温报警器电路，启动报警器，当环境温度过高时，电铃会被接通发出报警声，通过断开开关S可关闭铃声。电铃应接在电路中的________（）位置，热传感器接在电路中的________（）位置，热传感器应使用图乙中的________（金属导体/半导体）。
14.请阅读《华夏之光——圭表》并回答下题。
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位，天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器，其中圭表就是典型的代表。
圭表（如图甲所示）包括圭和表两部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的标竿或石柱，叫作表，圭和表相互垂直。战国以前的天文学家已能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直。
依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，就能确定一回归年的天数。由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度。
为了解决上述问题，元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法，对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加，并且在表顶加一根架空的横梁，使表高变为传统表高的五倍。这样，测量时，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度。郭守敬又利用小孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像（如图乙所示），这样就可以精确地测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来，测影时“虚景之中考求真实”的困难。
以圭表为代表的我国古代的科技成果，像一颗颗璀璨的明珠，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施，并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的。
（2）郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题？
（3）除了圭表，请你再列举一个我国古代天文观测仪器。
15.阅读短文，回答问题。
新的水纯化技术，可以为世界解渴
全世界18亿人常年缺水，如何利用太阳能进行海水淡化，是人类水资源领域共同关注的焦点。2019年，33岁的南京大学教授朱嘉及其团队，模仿蘑菇的碳基吸收体，设计制作了集热蒸发一体化的人工蒸腾器件，如图是它的结构示意图。
供水通道利用毛细效应，把水供应到碳基吸收体上，碳基吸收体具有吸光性强且内部热导很低的特性，使其只能给界面处的水加热，让水一层一层蒸发。顶端像蘑菇一样的伞状结构，增大了水的表面积。这种材料和结构的巧妙设计使光蒸汽转化效率显著提高。在供水通道与海水接触处，团队受睡莲叶启发，设计了多级结构。成功实现水蒸发后，盐全部躺在容器底部，让水和盐溶质完全分离。保障器件不结垢，能长效利用。
这项变革性水纯化技术，便携、高效、低成本、无污染，让太阳能海水淡化技术成功产业化，为世界解渴，造福全人类。
（1）通过器件收集到大量的水蒸气，还要经历________（填写物态变化名称），才能变成淡水，这一过程需要________（填“吸热”或“放热”）。
（2）人工蒸腾器件在提高光蒸汽转化效率方面的做法有________（写出一条即可）。这项新的水纯化技术，还可以利用在哪些方面？________（列举一例即可）。
答案以及解析
1.答案：（1）超声波（2）A（3）是（4）气泡;变小;1500（5）CBAD
解析：（1）由于雪花落水发出的声波频率在50000Hz到之间，高于人们能听见的声波频率，故其所发出的声波是超声波。
（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿蝙蝠的回声定位的原理制成的，故选A。
（3）“海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁”，故这些声音对于鲸鱼来说是噪音。
（5）据原文的描述，在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家先提出假设，然后进行试验，后分析归纳，最后得出结论，故正确的次序是CBAD。
2.答案：（1）响度（2）虚像;上方（3）黑;紫（4）100;40
解析：（1）改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出音的响度.（2）在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是虚像，平面镜成像时，像与物关于镜面对称，汽车挡风玻璃是倾斜的，车内物体通过挡风玻璃所成的像位于上方，不妨碍司机视线.（3）黑色物体吸收所有的色光，所以薄膜式太阳能电板应设计成黑色.
3.答案：（1）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，且掷出速度越大，落地点就越远
（2）抛出物体的速度足够大时，物体将绕地球旋转，做圆周运动；人造地球卫星
解析：本题主要是让学生理解理想实验的研究方法，同时培养学生的科学态度与责任，认识到物理学是对自然现象的描述与解释，保持对自然界的好奇心。牛顿发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，且掷出速度越大，落地点就越远。于是提出了一个“大炮”的设想。牛顿设想：在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。于是牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这个结论应该是：抛出物体的速度足够大时，物体将绕地球旋转，做圆周运动。如今，人应用牛顿的推论，利用现代科技制成了人造地球卫星。
4.答案：（1）后
（2）力的作用是相互的
（3）；速度（或密度）
解析：本题考查学生的阅读能力和从所给文字中获取物理信息并利用学习到的物理知识解决问题的能力，培养学生新知识的获取和应用能力。
（1）汽车突然加速时，人的下半身随车一起速度增大，而上半身由于惯性要继续保持原来的运动状态，做人会向后倾倒；
（2）汽车加速时，人向后倾倒，人给椅背压力，由于物体间力的作用是相互的，椅背会给人的后背一个反作用力，所以会有“推背感”；
（3）根据文中的内容可知，加速度是速度变化量与发生这一变化所用时间t的比值，所以；密度是物体质量与体积之比；速度是路程与时间之比。
5.答案：（1）质量
（2）C
（3）存在
（4）失重
（5）
解析：本题通过重力的拓展，考查学生的“物理观念”，培养学生从物理学的视角描述和解释自然现象以及应用物理知识解决实际问题的能力。
（1）根据知，引力大小与两物体质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，则两个同学之间的引力较小的原因是他们的质量较小；
（2）一颗很小的小行星从地球与月球之间穿过，根据可知，小行星受到的引力不仅与质量有关，还与两物体之间的距离有关，由于它距地球与月球的距离未知，所以小行星受到地球的引力与小行星受到月球的引力的大小关系不能判断，故C正确；
（3）处于失重状态时，宇航员与地球之间存在引力；
（4）当物体对支持物的乐力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力时，这种现象称为失重，故当电梯由静止突然下降时，小明感到脚底受力减小，这种现象属于失重；
（5）根据可得，地球的质量。
6.答案：（1）甲烷和水
（2）290
（3）0
（4）
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。
（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）的可燃冰分解后大约可产生的天然气，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，设放出的热量可使质量为m的水从20 ℃加热至沸腾，由可得。
7.答案：（1）化学
（2）
（3）先增大后减小；电阻一定时，温差越大，输出功率越大
（4）温差
解析：（1）“塞贝克效应”是指由于两种不同导体或半导体的温度差异而引起两种物质间产生电压差的热电现象，此蜡烛电厂的电能是由蜡烛的化学能转化而来的。
（2）“蜡烛电厂”分成蜡烛、装置、用电器三部分。蜡烛燃烧将化学能转化为内能，效率为，装置将内能转化为电能，效率为，用电器将电能转化为内能和光能，效率为，可知“蜡烛电厂”的发电总效率。
（3）根据图像可以看出：温差一定时，输出功率随电阻的增大而先增大后减小；用电器的电阻一定时，温差越大，输出功率越大。
（4）根据塞贝克效应，选择合适的两种金属和电流表组成串联电路，电流越大，说明两种金属的温差越大，可以通过电流大小监测温差。
8.答案：（1）响度
（2）
（3）D
解析：（1）当你戴上口罩之后与人交谈时，他人听到你的声音响度变小。
（2）。
（3）惯性是物体的属性，不能说惯性作用，故A错误；气流速度越快，气体压强越小，故B错误；空气中一些随机颗粒的运动不是分子的热运动，故C错误；“当纤维上存在静电荷时，纤维上的静电荷对颗粒会产生静电粘附”，说明带电体有吸引轻小物体的性质，故D正确。
9.答案：（1）桌面
（2）等于
解析：本题以“科技文阅读”的形式，考查我们“获取和处理信息”和“应用力及力的作用特点等物理知识解决实际问题”的学科素养。
（1）用力按压放在水平桌面上的折纸青蛙，松手后发现纸青蛙向上跳起，是依靠物体与物体之间的相互作用力，桌面是使青蛙跳起的力的施力物体；
（2）刷子小车在水平桌面加速向前运动时，刷子对桌面的力和桌面对刷子的力是相互作用力，相互作用力大小相等，故刷子对桌面的力等于桌面对刷子的力。
10.答案：（1）D
（2）升温
（3）长
（4）记忆压缩弹簧
（5）C
解析：本题重点考查物理学科核心素养中的利用新材料进行科学探究的能力，科学方法应用能力，此题需要学生对阅读材料有深刻理解。
（1）形状记忆合金是由两种及以上金属元素构成的，D选项只有铁这一种金属，不能制作合金；而A、B、C中都是两种不同的金属，可以制作出合金；
（2）由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后，受热超过某一温度时，完全恢复到原来的形状；
（3）记忆拉伸弹簧在高温时会恢复到原来的压缩状态，故其低温状态比高温状态长；
（4）丙图中的阀门要求在热水温度过髙时能调节或关闭热水供水管道，即让活塞向下运动，此时要求弹簧要伸长，与记忆压缩弹簧工作原理一样；
（5）记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大，装置中需要记忆弹簧搭配普通弹簧一起使用，要求升温达到设定温度后记忆弹簧提起重物，故选用记忆拉伸弹簧，装置中记忆拉伸弹簧越多提升力越大，故选C。
11.答案：（1）响度；音色
（2）左后方
（3）D
（4）A
解析：（1）根据短文中的“两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了‘声级差’。”和“于是人的双耳听到的音色就会出现差异，也就是‘音色差’。”可知同一声音传到两只耳朵的响度和音色不同；
（2）因为左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大，可知声源距离左耳较近，所以声源可能在人的左后方；
（3）根据短文中“人们利用两只耳朵听声音时，利用‘双耳效应’可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置”，可知A错误；单声道录音和放音，无法利用“双耳效应”听出每个乐器的方位，故B错误；将两只耳机对调，听到的声音还是会有声级差和时间差，所以听到的立体声效果不会受到影响，故C错误；短文中“立体声在播放时，至少必须有两个音箱或耳机放音”，故D正确；
（4）雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，雷声在传播的过程中，经地面、山丘等障碍物多次反射，传来隆隆不断的雷声，不是双耳效应的原因，故A符合题意；将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位，有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置，舞台上的立体声使人有身临其境的感觉，都是利用“双耳效应”，故B、C、D不符合题意。
12.答案：（1）不能；反射能力强
（2）68
（3）如图所示；51；60
解析：（1）人耳的听觉频率范围：20~20000 Hz，频率高于20000 Hz的超声波不在人耳听觉频率范围内，所以人不能听见超声波；阅读材料指出超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。
（2）。
（3）第一次收到反射信号时间，1 s后，发出第二次信号，经过0.3 s收到反射信号，，，因此对应坐标图上，在0.3 s时，跑车距离测速仪102 m；在1.15 s时，跑车距离测速仪51 m，描点、连线即得。
由图可知，跑车两次信号之间通过的路程，时间间隔为，则跑车速度。
13.答案：（1）玻璃泡中的空气；高
（2）b；c；半导体
解析：（1）伽利略的温度计中玻璃泡内的空气热胀冷缩，温度不同，玻璃泡里的空气膨胀程度不同，则水柱高度不同，所以测温物质是玻璃泡中的空气；温度越高，空气膨胀导致逸出的气体越多，冷却后的玻璃泡内气压越低，所以水柱越高。
（2）环境温度升高会使半导体的电阻减小，控制电路的电流变大，电磁铁的磁性变大，所以衔铁会被吸下来，此时要求电铃响，则电铃只能接在b位置，而c位置在控制电路中，应接热传感器，热传感器使用半导体。
14.答案：（1）用水面来校正圭，使其水平，利用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直。因为水具有流动性，当水静止时，其表面是水平的；铅垂线是用细线将物体悬挂起来，细线的方向与物体所受重力方向一致，即竖直向下，与水平面垂直。
（2）早期圭表的表影边缘模糊不清，影响了测量表影长度的精度。
（3）日晷（或浑天仪、水运仪象台等）
解析：（1）重力的方向总是竖直向下的，竖直方向与水平方向垂直，而静止的水面总是水平的，铅垂线的方向总是竖直向下的，所以这种措施可以有效地保证圭和表相互垂直。
（2）从文中第4段第1句话结合第3段最后一句话可得答案。
（3）日晷、浑天仪、水运仪象台等古代仪器均与天文观测有关，写出其中一个即可。
15.答案：（1）液化；放热
（2）采用伞状结构（或采用碳基吸收体）；污水处理（答案不唯一）
解析：（1）通过器件收集到大量的水蒸气，水蒸气遇冷液化成小水滴，变成淡水，这一过程放热；
（2）根据题意知，人工蒸腾器件采用碳基吸收体，因为碳基吸收体具有吸光性强且内部热导很低的特性，使其只能给界面处的水加热，让水一层一层蒸发；人工蒸腾器件顶端像蘑菇一样的伞状结构，增大了水的表面积，能够加快蒸发，这种材料和结构的巧妙设计使光蒸汽转化效率显著提高；这项新的水纯化技术，还可以利用在污水处理上。
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