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专题六　材料阅读题
一、语言描述类
1．(2022·贵阳模拟)如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。
(1)某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(将蹦极过程近似为在竖直方向的运动)，根据图像可知，关于整个运动过程中的说法正确的是______。
A．重力大小为F0
B．运动员下落过程中，有重力对运动员做了功
C．t0时刻动能最大
D．t0时刻重力势能最小
BD
(2)如图丙所示，小明在老师的指导下用小球、弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验来模拟蹦极，让系于橡皮筋一端的小球从O点的正下方的P点由静止释放(不考虑空气阻力)，分别经过a、b两点到达最低点c点。
①处于c点的小球______(选填“是”或“不是”)平衡状态。
②请在图丁中画出小球在c点时，所受拉力F的示意图(作用点已在图中标出)。
如答图所示。
不是
③若小球运动到b点时，突然一切外力均消失，则小球将________________。
④若想让该小球在下落的过程中，获得更大的速度，应___________________
_________________。
做匀速直线运动
提高小球的下落
点所在的高度
2．(2022·齐齐哈尔)阅读短文，回答问题。
2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心成功将搭载“神舟十四号”载人飞船的“长征二号”F运载火箭发射升空。“神舟十四号”载人飞船入轨后，采用自主快速交会对接模式，对接于天和核心舱径向端口，与天和核心舱及“天舟三号”“天舟四号”货运飞船形成组合体。“神舟十四号”飞行任务期间将全面完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的天宫空间站建造，建成国家太空实验室。这是中国人的第九次太空之旅，也是首次全部由我国第二批航天员组成的飞天英雄集体远征。
(1)“长征二号”F运载火箭是用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较大的______(选填“热值”或“比热容”)。
(2)“神舟十四号”载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的__________。
(3)“长征二号”F运载火箭搭载“神舟十四号”载人飞船加速升空过程中，飞船中航天员的重力势能______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
热值
运动状态
变大
(4)升空后，“神舟十四号”载人飞船与“长征二号”F运载火箭成功分离前，飞船相对于火箭是______(选填“静止”或“运动”)的。
(5)天和核心舱宽大的太阳能电池板能提供电能，太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
静止
可再生
3．(2022·毕节)阅读下面短文，并完成问题。
从蒸汽机到飞机
最早的热机是蒸汽机，原始的蒸汽机体积庞大，效率很低，随着社会的发展，迫切需要轻便的热机，于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。内燃机工作时不需要携带大量的水和煤，质量减小了，燃料在气缸内燃烧得更充分，且热损失小，效率提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力，从上世纪40年代开始，飞机越来越多的使用喷气发动机，机身也更多地采用复合材料，飞机的起落架上装有如图甲的导电搭地线，落地时把飞机因摩擦而带的电导入地下，防止因放电发生危险，飞机机翼的横截面如图乙所示。
(1)提高内燃机效率的途径很多，请根据文中描述列举两条：__________________、____________。
让燃料燃烧更充分
减少热损失
(2)现代飞机不安装导电的搭地线，而采用特殊的橡胶轮胎，落地时与导电搭地线起到同样的效果，这种特殊的橡胶一定是______(选填“导体”或“绝缘体”)。
导体
(3)由图乙可知，当飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，由于机翼横截面上、下不对称，机翼上表面空气流速大于下表面空气流速，下表面比上表面的压强____，机翼上下表面存在着______差，这就是产生升力的原因。
大
压强
(4)流体的流速变化引起压强变化，可以给我们带来便利，但也可能造成危害，请举一个生活中防止它造成危害的实例：_________________________
_____________________________________________________。
在火车站，距离站台边缘一
定距离设立安全线(或不要到水下有暗流的水域游泳等)　
4．(2022·山西)阅读短文，回答问题。
一起向未来
2022年4月16日，圆梦天宫，英雄凯旋，在太空“出差”183天的中国航天员三人组平安返回地球。随着我国航天事业的不断发展，让普通人进入太空旅行的计划正在逐步实施。未来，会有更多的人实现上九天揽月的飞天梦。
太空中没有空气，人若暴露在太空中无法获得氧气，这种状态下10 s就会失去意识；太空中没有作用于身体的大气压，体液就会快速沸腾，从而使身体组织膨胀，体温降低而冻结；太空中处于真空状态，阳光直射下温度可高达120 ℃，而在阴影处温度则会骤降至－150 ℃；太空中还有速度极快的微小陨石，人体一旦碰到将造成极大伤害。
为实现太空旅行，人们不断研发各类航天服，每一批新型航天服的诞生都是人类技术的又一次巨大飞跃。可以想象，未来的航天服将是个人太空旅行的宇宙飞船。
(1)太空中没有作用于人体的大气压，体液就会快速______，其原因是
____________________。
(2)沙克尔顿环形山位于月球南极，在山的边缘阴影区永无日照，保持着太阳系最低温的记录，请你推测这个最低温可能是_______℃。
(3)假如，你穿着自己设计制作的航天服，在星空中遨游、月球上漫步。你的航天服应具备哪些功能？
答：能供氧保证航天员有氧呼吸；能抗辐射。
沸腾
气压低，沸点低　
－150
二、论述计算类
1．(2022·贵阳模拟)乒乓球运动的最大魅力来自它的旋转。小明是这项运动的爱好者，他找到了如下关于乒乓球旋转快慢的资料：乒乓球的主视图如图甲所示，乒乓球半径为r，A、B是乒乓球壳上的两点，它们对应的圆心角为θ，对应的弧长为s，此时乒乓球静止在水平放置的球拍上，其A点与球拍相接触。球拍突然向左运动后，给乒乓球施加了一个摩擦力，乒乓球就开始顺时针旋转，经过时间t后，乒乓球上的B点刚好与球拍相接触，如图乙所示。这一过程乒乓球上的各个部分都相对于球心运动起来，则其各个部分都具有了动能，乒乓球上各个部分的动能之和叫做乒乓球的旋转动能。小明在某次用球拍击球的过程中，乒乓球和球拍之间无相对滑动。乒乓球上A、B两点的弧长为0.01 m，球拍给乒乓球施加了0.5 N的摩擦力，经过0.01 s后，球拍首次与B点接触。若此过程中，乒乓球的球心相对于地面没有发生移动，摩擦力所做的功全部用于乒乓球的旋转。则：
(1)质量为2.7×10－3kg的乒乓球受到多大的重力？(g取10 N/kg)
解：由G＝mg得，乒乓球受到的重力
G＝mg＝2.7×10－3kg×10 N/kg＝2.7×10－2N。
(2)小明在这次击球的过程中，乒乓球上A点的平均速度为多大？
(3)请你根据功能关系计算击球后乒乓球增加的旋转动能。
解：由题意得，摩擦力做的功全部用于乒乓球的旋转，故旋转动能等于摩擦力做的功，由W＝Fs得，W＝fs＝0.5 N×0.01 m＝5×10－3J。
(4)在过去的几年中，国际乒乓球联合会增大了乒乓球的体积但球壳厚度和材料不变。在乒乓球增大后，小明用球拍给乒乓球施加相同的摩擦力后，A点经过相同圆心角所对应的弧长所用时间如何变化，请用能量的知识进行分析。
解：所用时间变长；因为乒乓球体积变大，弧长变长，在相同摩擦力下做功变多，平均速度大小不变，所以时间变长。
2．(2022·贵阳)《天工开物》中记录了古代劳动者煮海水制盐的方法，如图甲所示。用于制盐的海水密度有严格要求，在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法：采用多粒莲子投入盛有海水的容器中，若所有莲子均浮，则海水含盐重；若所有莲子均沉，则这样的海水就毫无制盐价值。
后来《熬波图咏》中谈到，将莲子分别浸入不同密度等级的海水中(一等海水密度最大，二、三、四等依次次之)，充分浸泡后制备成不同测定标准的“浮子”。将“浮子”放入盛有待测海水的竹管内，如图乙所示，根据浮起的“浮子”数即可判断待测海水的密度范围。
请回答下列问题：
(1)煮海水制盐过程中，水发生的物态变化是______。
(2)若一粒浸泡后的莲子质量是3×10－3kg，其受到的重力是多少？(g取10 N/kg)
解：若一粒浸泡后的莲子质量是3×10－3kg，其受到的重力
G＝mg＝3×10－3kg×10 N/kg＝3×10－2N。
(3)《西溪丛语》谈道：无制盐价值的海水，莲子放入后会全部沉入水底。莲子沉入水底的原因是什么？
解：无制盐价值的海水，其中的含盐量较少，则这种海水的密度会较小；而莲子的密度大于这种海水的密度，所以莲子会沉入水底。
汽化
(4)将四粒不同测定标准的“浮子”放入盛有待测海水的竹管内。请根据图乙中“浮子”静止时的情况判断：2号“浮子”制备时是浸泡在哪一等级的海水中？写出你判断的理由。(设各“浮子”的体积均相同，其密度与对应等级的海水密度相等)
答：由题图乙可知，V排1＞V排2＞V排3＞V排4，待测海水密度一定，根据阿基米德原理可知，浮力F1＞F2＞F3＞F4，1号“浮子”沉底，其浮力小于重力，2、3、4号“浮子”漂浮，它们的浮力均等于重力，所以G1＞G2＞G3＞G4，根据G＝mg可知，“浮子”的质量m1＞m2＞m3＞m4，又因各“浮子”体积相同，根据ρ＝ 可知，“浮子”的密度ρ1＞ρ2＞ρ3＞ρ4，所以，2号“浮子”制备时浸泡在二等海水中。
3．(2021·贵阳)我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632 m，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示。阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动(如图丙所示)。阻尼器不停地往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题：
(1)若阻尼器所在楼层距大厦底层高580 m，乘坐高速电梯从底层到125层用时58 s，则这一过程电梯的平均速度是多少？
(2)若阻尼器系统的质量是106kg，则它受到的重力是多少？(取g＝10 N/kg)
解：阻尼器系统的重力G＝mg＝106kg×10 N/kg＝107N。
(3)图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动？
解：大厦刚开始向左晃动时，阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态，因此会相对大厦向右摆动。
(4)阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么？请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。
答：还缺少的器件是磁体；闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，势能不变，则动能减小，即质量一定时，阻尼器速度减小。
【解析】(4)闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，因此需将闭合线圈置于磁场中，故还需磁体。闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，势能不变，则动能减小，即质量一定时，阻尼器速度减小。
4．无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，可以减少维护、降低粉尘等，无砟轨道的高速铁路投入运营，标志着一个地区进入了高速铁路时代，高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达350 km(如图乙)。传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)。(g取10 N/kg)求：
(1)质量为4×106kg的列车在平直轨道上匀速运行时，列车所受的重力。
解：列车所受的重力G＝mg＝4×106kg×10 N/kg＝4×107N。
(2)所有车轮跟铁轨接触的总面积为0.8 m2，列车对铁轨的压强。
解：列车对平直铁轨的压力F＝G＝4×107N，
(3)列车在匀速行驶时，窗外的气压将变小，若窗外的气压是0.9×105Pa，请判断一块面积是2 m2的玻璃受到的内外压力关系。
答：列车在匀速行驶时，窗外的空气的流速大，则气压将变小，受力面积相同，根据F＝pS可知，F内＞F外。
(4)乘客在站台候车时，为什么站在离轨道一定距离的地方才能确保人身安全？
答：高速列车驶过时，列车附近的空气流速变大，压强变小，人外侧的大气压会把人推向列车。
5.净化器工作时，机器内的马达带动风扇使室内空气循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物吸附。主动式空气净化器还会在出风口加装负离子发生器，将空气不断电离，产生大量负离子，被微风扇送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。
下表为某型号的主动式空气净化器的参数。CADR是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。可按下列公式计算CADR＝ ，(V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间，能效比是空气净化器洁净空气体积与输入功率之比)
(1)该空气净化器工作挡位为3挡时，出风口的面积为0.25 m2，则风速为多少？
(2)单独使用该净化器10 min，规格为2 400 imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁30次，则该空气净化器在什么挡位工作？此时该空气净化器的能效比为多少？
(3)请说明颗粒物接近带有负电荷的金属网时，受到强烈的吸引力的主要原因。
答：带电体具有吸引轻小物体的性质。
6．如图甲所示，山东舰一直被称为首艘国产航母，不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母，更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料，如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等，都是我国独立自主研发的，完全没有依赖进口，并且拥有完全自主产权，百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备，其中舰载机是航母战斗力的核心，舰载机可以在航母上起飞、着落，执行各种军事任务。
(1)舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变，说明该材料的______较大。
(2)下列说法正确的是____。
A．舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B．航母航行时，使航母前进的力的施力物体是螺旋桨
C．舰载机着落在航母甲板上，航母甲板不发生形变
D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力
硬度
D
(3)航母的舰体呈流线型，是为了__________________。如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54 km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以10 m/s的速度匀速航行时受到的阻力为________N。
减小水的阻力
4×105
(4)为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100 g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重5倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图乙所示，则焰火受到的最大阻力为_____N，焰火能够达到的最大速度为____m/s。(火药的质量不计，g取10 N/kg)
4
10
7．(2022·扬州)阅读短文，回答问题。
2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 270 m的科考营地顺利升空，4点40分达到9 032 m，超过珠峰8 848.86 m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为9 000 m3，总质量约为2.6 t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气。随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系搅进行升空和驻空，通过系搅里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。
(1)“极目一号”上升的平均速度______人正常行走的速度。
【解析】(1)“极目一号”上升的高度s＝9 032 m－4 270 m＝4 762 m；“极目一号”上升所用时间t＝3 h 14 min＝194 min＝11 640 s；“极目一号”上升的速度v＝ ≈0.41 m/s；人行走的速度约为1 m/s，大于0.41 m/s。
小于
(2)浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的________(选填“红外线”或“紫外线”)，避免艇内气体温度剧烈变化。
【解析】(2)红外线能使物体升温，所以白色层反射太阳光中的红外线，避免温度剧烈变化。
红外线
(3)艇体材料除应具有高强度特性外还应具有怎样的特性？________(写出一种即可)。
【解析】(3)艇体材料除了高强度外，还需要耐腐蚀性、低密度、耐高温等特点。
密度小
(4)浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为__________N。(海拔4 270 m处空气密度为0.80 kg/m3，g取10 N/kg)
【解析】(4)浮空艇在营地升空时所受空气浮力F浮＝ρ空gV＝0.80 kg/m3×10 N/kg×9 000 m3＝7.2×104 N。
7.2×104
(5)浮空艇内的氦气密度______艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐______。
【解析】(5)浮空艇上升，则ρ空＞ρ氦；上升过程中，空气变稀薄，空气密度变小，导致浮力变小。
小于
变小
(6)要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳办法是______________。
【解析】(6)要使浮空艇下降到地面，需要通过增加自身重力或者减小浮力，当排除部分氦气的时候，浮空艇体积变小，浮力就变小了。
排除部分氦气
8．(2022·遵义)阅读短文，回答文后问题。
LNG双燃料动力船
“达飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的LNG(液化天然气)双燃料动力船。该船长400 m，宽61 m，高度相当于22层大楼高，标准排水量22万吨，甲板面积约为3.5个足球场大小。
所谓“双燃料动力”，即可以通过传统的燃油驱动，也可以通过携带的天然气驱动。液化天然气作为清洁能源有来源广、热值高、易储存、便运输等特点。与传统燃油船相比，LNG船可以减少20% 碳、80% 氮氧化合物和99%的硫排放，大大减少船航行时对环境的污染。
LNG船的核心部位是殷瓦舱。该舱体积为18 600 m3，由厚度为0.7 mm的殷瓦钢焊接而成，是世界上制造难度最大的设备之一。若将该舱加满液化天然气，船可连续航行2万多海里，相当于绕地球赤道一圈。该船的批量生产，打破了日、韩两国对LNG船的技术垄断，反映出我国强大的工业制造能力。
(材料来源于网络)
(1)液化天然气作为LNG船燃料的优点有________________(任填两项)；
(2) LNG船靠螺旋桨驱动航行时，海水对船的作用力____船对海水的作用力；
A．大于　　　B．等于　　　C．小于
(3)若每户家庭年平均用电量为3 100 度，则将充满殷瓦舱的天然气完全燃烧所释放的热量相当于________户家庭一年的用电量。(液化天然气的热值约为2.1×1010J/m3)
热值高、易储存
B
35 000
9．请阅读《压缩空气储能》并回答下列问题。
压缩空气储能
压缩空气储能技术，是一种新型的蓄能蓄电技术。2021年10月份，我国自主研发的首套最大发电功率为104kW，最大储能容量为4×104kW·h的先进压缩空气储能系统，在贵州毕节成功并网发电。电力专家把这个储能系统比喻成一个“超大号的充电宝”。
压缩空气储能系统包括储能过程和释能过程两个环节。储能过程是利用电力系统负荷低谷时的剩余电量，由电动机带动空气压缩机，将空气压入储能室进行储能。释能过程是当电力系统高峰负荷时，将高压空气释放，带动发电机发电，从而满足电力系统的调峰需要。
压缩空气储能发电与以往风电和光伏发电的方式相比，不受环境影响，发电稳定；压缩空气储能不像储气罐储能会漏气，也不像燃料储能会燃烧，从而造成环境污染或带来安全隐患，因此压缩空气储能是一种比较安全、清洁的储能方式。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)位于贵州毕节的压缩空气储能系统，最大储能容量为________kW·h。
(2)该压缩空气储能系统以最大功率发电2 h，发电量为________kW·h。
(3)压缩空气储能与储气罐储能方式相比，优势是______________________
______________________________________。
(4)文中压缩空气储能系统利用“错峰”的方法达到了对资源进行合理的分配。请你类比该举措，举一个实际生活中相似的应用实例。
答：错峰用电。
4×104
2×104
不受环境影响，发电稳
定，是一种比较安全、清洁的储能方式
10．阅读短文，回答问题。
空气能热水器
空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。
空气能热水器具有高效节能的特点，它工作时，氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量，转化率为90%，最终氟介质在冷凝器中给冷水释放热量。
额定电压(V)
220
出水温度(℃)
50
额定功率(kW)
1
热水产出率(L/h)
100
环境温度范围(℃)
－10～50
上表为某种型号“空气能热水器”在进水温度20 ℃时测定的部分参数，其中“热水产出率”和“能效比”是衡量空气能热水器性能的两个重要指标，“热水产出率”是指该热水器当进水温度为20 ℃，出水温度为50 ℃时，每小时可出热水的体积数，“能效比”是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)空气能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源，水箱中水的温度升高，是通过________的方式增加了水的内能的，这个过程中，消耗的电能______(选填“大于”“等于”或“小于”)在冷凝器中水吸收的热量；
可再生
热传递
小于
(2)下列关于空气能热水器的判断中，正确的是____；
A．氟介质经膨胀阀减压后，它的沸点可能是－10 ℃
B．空气能热水器利用电流的热效应使水的温度升高
C．工作媒质在蒸发器中发生物态变化时不断吸热
D．空气能热水器消耗的电能越少，其能效比越高
C
(3)该空气能热水器正常工作1 h可产出_____kg的热水，这段时间内水吸收的能量为___________J，其能效比为_____；[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
100
1.26×107
3.5
(4)图乙是某兴趣小组设计的热水温度监测模拟电路，其中D为温度传感器，通过温度计t(实质是一个量程为0～0.6 A的电流表)读出温度的大小，若电源电压为9 V，R0为10 Ω的定值电阻，温度传感器D电阻的倒数与温度的关系如图丙所示；
①当温度计的示数为20 ℃时电路中的电流为
_____A，该温度计所能测量的最高温度为
____℃；
②图乙设计中，该小组用干电池作为电源，随着电路使用时间的变长，将会导致测得的温度值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
0.3
80
偏小

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