北京市中考物理 復(fù)習(xí)方法指導(dǎo) 專題三 科普閱讀題典例點(diǎn)撥

專題三 科普閱讀題典例點(diǎn)撥方法指導(dǎo)科普閱讀題從內(nèi)容上來看包括以科技前沿發(fā)展為背景知識和以科學(xué)方法為背景知識兩種類型。從形式上來看大致分文字型、圖表型和綜合型三類。都是通過文章提供信息，要求考生利用提供的信息，進(jìn)行比較、判斷、推理、分析，解釋所提出的問題。只要學(xué)會文字與圖表信息題的解題方法，科普閱讀題自然迎刃而解。一、文字類閱讀題的解題規(guī)律1.讀題，獲取信息。這是解題的第一步。信息不僅來自題干，還來自小題；既有表露的又有隱含的信息，需要仔細(xì)分析。先讀要解答的問題再讀題干，能在有限的時間內(nèi)獲取有效的信息。2.審題，明確題意。明確題意就是弄清題中告訴什么條件，需要回答什么問題。3.鎖定知識。鎖定知識就是圈定知識范圍，從而確定思考的范圍和途徑，避免盲目思考。4.遷移穿線。即聯(lián)系已知和未知，用比較、判斷、推理、分析和綜合等方法，挖掘知識隱含，呈現(xiàn)知識原形，在已知和未知間建立起聯(lián)系。5.組織答題。要求做到切題準(zhǔn)確，用詞科學(xué)；答案全面，言簡意賅。避免繁而不準(zhǔn)，答非所問。【例1】 請仔細(xì)閱讀下文，并回答文后問題。納米陶瓷納米陶瓷作為高新科技材料應(yīng)用廣泛。貼于“神舟七號”飛船外表面的“太空”納米陶瓷，具有永久、穩(wěn)定的防靜電性能，且有耐磨、耐腐蝕、耐高溫、防滲透等特點(diǎn)。采用氧化鋯材料精制而成的納米陶瓷刀，具有金屬刀無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：刀刃鋒利，能切割鋼鐵等物質(zhì)。能削出如紙一樣薄的肉片；硬度高，其耐磨性是金屬刀的60倍。完全無磁性；不生銹變色，健康環(huán)保；可耐各種酸堿有機(jī)物的腐蝕；為全致密材料，無孔隙、不沾污、易清潔。納米陶瓷充分體現(xiàn)新世紀(jì)、新材料的綠色環(huán)保概念，是高新技術(shù)為現(xiàn)代人奉獻(xiàn)的又一杰作。(1)“神舟七號”飛船與空氣摩擦呈熾熱狀態(tài)時，飛船艙不至于被燒毀的原因之一是飛船外表面的陶瓷具有_的特點(diǎn)。(2)納米陶瓷刀_(選填“能”或“不能”)被磁化。它的耐磨性好，是因為它的_高。(3)圖專3-1是納米陶瓷刀、合金鋼刀、普通菜刀磨損程度隨時間變化的曲線，其中反映納米陶瓷刀磨損特點(diǎn)的是曲線_(填字母)。圖專3-1【思路分析】1.讀題、審題，抓住題眼：(1)不被燒毀，耐高溫 (2)無磁性，耐磨 硬度高，耐磨性是金屬刀的60倍；2.鎖定知識、遷移穿線：耐磨性是金屬刀的60倍說明在相同時間內(nèi)的磨損程度比金屬刀低。3.組織答題：(1)耐高溫 (2)不能 硬度 (3)c【答案】(1)耐高溫(2)不能硬度(3)c二、圖表類信息題的解題規(guī)律1.坐標(biāo)類：坐標(biāo)圖像題重要的是要把握圖像特征，利用數(shù)形結(jié)合的思想，找出已知和未知間的聯(lián)系。數(shù)就是圖像中的點(diǎn)起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn)；形就是曲線特征、坐標(biāo)含義。正確的解題思路，可分三步(其他與文字類方法相同)：第一，理解縱、橫坐標(biāo)中物理量的含義，找出縱、橫坐標(biāo)的關(guān)系，再結(jié)合舊知識，建立物理量間的關(guān)系。第二，找出關(guān)鍵的數(shù)，即重要的點(diǎn)(起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn))及各點(diǎn)表示的物理意義。 第三，把握圖像本質(zhì)特征，揭示曲線的變化趨勢及其含義。2.表格類：這是一類把許多物理數(shù)據(jù)及其他資料用表格形式進(jìn)行統(tǒng)計，呈現(xiàn)給考生的一類考題。表格一般有橫向內(nèi)容和縱向內(nèi)容，縱橫交叉處就是對應(yīng)的數(shù)據(jù)或其他資料。有效信息就在其中。解題思路可分為三步：第一步：弄清表格設(shè)置的目的；行和列各有哪些內(nèi)容(包括單位、說明)；行、列各有什么規(guī)律。第二步：理解表格的行、列含義。表格有陳列類、比較類等，目的是把文字?jǐn)⑹鲎兂杀砀裥问剑唵蚊髁?，其中表達(dá)的信息也是一目了然。第三步：挖掘表格隱含信息，聯(lián)系物理知識進(jìn)行分析、比較和推理，弄清表格告訴什么，題目要回答什么。【例2】 圖專3-2是關(guān)于電阻A、B的I-U圖像。由圖可知，電阻值較大的電阻是_。若將A、B兩電阻并聯(lián)后接在電壓為2 V的電源兩端，則并聯(lián)電路干路中的電流是_A，此時電路總電阻值是_。圖專3-2【思路分析】1.審題：抓住問題的關(guān)鍵(并聯(lián)在2 V電源上)，電阻值大小比較、求干路電流、并聯(lián)總電阻；2.分析圖像坐標(biāo)：橫坐標(biāo)表示電壓，縱坐標(biāo)表示電流；3.知識的聯(lián)系與遷移物理方法的使用控制變量法；物理規(guī)律并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和；物理量間的關(guān)系R=4.解答：(1)當(dāng)A、B的電流不變時，B兩端的電壓大，所以最大電阻是B，R=10 ；(2)干路電壓等于2 V時,干路電流I=0.2 A+0.4 A=0.6 A；(3)此時總電阻R=3.33 總之，要解好物理中考信息題，就要求考生平時注意訓(xùn)練解答這類題的方法和技巧。抓準(zhǔn)信息，利用已有知識進(jìn)行遷移并加工處理，發(fā)揮想象，問題一定能解決?！敬鸢浮?00.63.33典例點(diǎn)撥【例1】 閱讀可探究的科學(xué)問題，回答下列問題。可探究的科學(xué)問題日常生活、自然現(xiàn)象中有許多現(xiàn)象會讓我們產(chǎn)生疑問，把疑問陳述出來，就形成了問題，但不一定是科學(xué)問題。像個人愛好、道德判斷、價值選擇方面的問題都不屬于科學(xué)問題。比如，“哪種品牌的運(yùn)動鞋更好”“為減少污染和交通擁堵，應(yīng)該限制小汽車的使用嗎”等都不屬于科學(xué)問題?？茖W(xué)問題是指能夠通過收集數(shù)據(jù)而回答的問題。例如，“純水和鹽水哪一個結(jié)冰更快？”就是一個科學(xué)問題，因為你可以通過實(shí)驗收集信息并予以解答。并不是每一個科學(xué)問題都可以進(jìn)行探究，當(dāng)問題太泛化或太模糊，就難以進(jìn)行科學(xué)探究，比如“是什么影響氣球貼到墻上”。一般而言，可以探究的科學(xué)問題描述的是兩個或多個變量之間的關(guān)系，其中的變量必須是可檢驗的。也就是說，可以探究的科學(xué)問題中的因變量和自變量都是可以觀察或測量的。例如，“增加氣球與頭發(fā)的摩擦次數(shù)會改變氣球貼在墻上的效果嗎”，在這個問題中，氣球與頭發(fā)的摩擦次數(shù)是自變量，氣球貼在墻上的效果是因變量，我們通過改變自變量就可以檢驗因變量怎樣變化。一個可探究的科學(xué)問題可以有不同的陳述方式，常見的陳述方式有下列三種。方式一：某個變量影響另一個變量嗎？例如，導(dǎo)體的長度影響導(dǎo)體的電阻大小嗎？方式二：如果改變某個變量，另一個變量會怎樣變化？例如，如果增大導(dǎo)體兩端的電壓，導(dǎo)體中的電流就增大嗎？方式三：一個變量跟另一個變量有關(guān)嗎？例如，電流跟電壓有關(guān)嗎？科學(xué)探究的過程是圍繞可探究的問題展開的，正是由于有了可探究的科學(xué)問題，才能使探究過程具有明確的方向。(1)下列問題中屬于可以探究的科學(xué)問題的是_。(選填選項前的字母)A.哪種類型的音樂更好？B.改變導(dǎo)體兩端的電壓，導(dǎo)體的電阻會改變嗎？C.水的溫度越高，水蒸發(fā)得越快嗎？D.物體所受浮力的大小與物體的密度有關(guān)嗎？E.應(yīng)該鼓勵市民乘坐公共交通工具出行嗎？(2)請根據(jù)“兩個同學(xué)走在沙灘上，一個同學(xué)的腳印深，另一個同學(xué)的腳印淺”這一現(xiàn)象，提出一個可以探究的科學(xué)問題：_ ?！舅悸贩治觥?1)文中明確指出：“科學(xué)問題是指能夠通過收集數(shù)據(jù)而回答的問題”、“一般而言，可以探究的科學(xué)問題描述的是兩個或多個變量之間的關(guān)系，其中的變量必須是可檢驗的。也就是說，可以探究的科學(xué)問題中的因變量和自變量都是可以觀察或測量的”。選項A、E是生活問題，不能收集數(shù)據(jù)，所以錯誤；B、C、D選項的問題中都有兩個相對應(yīng)的變量，并且變量都是可測量的，所以正確。(2)題中“腳印深淺”即是壓力的作用效果，所以可探究問題的示例可為：壓力的作用效果與壓力的大小是否有關(guān)。【答案】見思路分析【例2】 閱讀探海神器“蛟龍”號，回答下列問題。探海神器“蛟龍”號2012年6月24日是個偉大的日子！ “蛟龍”號載人潛水器深潛7020米新紀(jì)錄誕生，“神舟九號”宇宙飛船與“天宮一號”手動交會對接成功， “蛟龍”與“神九”互致祝福，進(jìn)行了穿越海天的對話，實(shí)現(xiàn)了“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”的偉大夢想!目前，“蛟龍”號具備了在全球99.8的海洋深處開展科學(xué)研究、資源勘探的能力?！膀札垺碧柕男螤钔庥^如圖專3-3所示，部分參數(shù)見下方表格。“蛟龍”號部分參數(shù)長×寬×高8.2米×3.0米×3.4米自身質(zhì)量22噸最大荷載240公斤載人限3人最大速度25海里/小時巡航速度1海里/小時最大工作設(shè)計深度7000米正常水下工作時間12小時圖專3-3 這次深潛紀(jì)錄的創(chuàng)造反映了“蛟龍”號高端技術(shù)的創(chuàng)新與突破。新技術(shù)突破一高速水聲通信技術(shù)電磁波在海水中傳播的距離很有限，而普通水聲傳輸又有延時長、復(fù)雜環(huán)境中有效提取信號難等嚴(yán)重缺陷，“蛟龍”號潛入深海數(shù)千米，如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時通信是個重要難題。中國科學(xué)院研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù)利用通信聲吶進(jìn)行水下通信聯(lián)絡(luò)，成功解決了這一難題。通信聲吶由發(fā)射基陣和接收基陣組成，基陣又由換能器基元組成。換能器一般用壓電陶瓷材料制成，可將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)換為聲信號，也可以將接收機(jī)接收的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號。此次“蛟龍”與“神九”成功實(shí)現(xiàn)穿越海天對話，高速水聲通信技術(shù)功不可沒。新技術(shù)突破二大容量充油銀鋅蓄電池“蛟龍”號搭載的是我國自主研發(fā)的、儲存電能超過110千瓦時的大容量充油銀鋅蓄電池，該電池的蓄電能力為美國同類潛水器蓄電池的2倍，成功解決了“蛟龍”號正常水下工作時間長，但又不能攜帶太重蓄電池的困難。新技術(shù)突破三懸停定位和自動航行由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“蛟龍”號在水中受到的浮力是變化的。按潛航員葉聰?shù)恼f法，“這次7 000米級海試的試驗海域，根據(jù)測量，海面海水的密度是每立方米1 021公斤，而7 000米深的海水密度變成每立方米1 059公斤。蛟龍?zhí)栕灾?2噸，算下來在7000米深度時受到的浮力大概比在海面時要大800多公斤力”(公斤力是工程中常用的力的單位，1公斤力大約等于10牛)。浮力的變化要靠壓載鐵來平衡，所謂“壓載鐵”，就是給“蛟龍”號增加重量的鐵塊。“蛟龍”號海試團(tuán)隊用周密的數(shù)學(xué)模型，能根據(jù)在不同海域測得的海水溫度、鹽度和深度等參數(shù)精確地計算下潛時所需要的“壓載鐵”重量。“蛟龍”號掛好所需壓載鐵，注水下潛，當(dāng)下潛至預(yù)定深度時，“蛟龍”號能克服自身晃動、海底洋流等內(nèi)外干擾，通過適時拋掉一定數(shù)量的壓載鐵，利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)懸停。此外，“蛟龍”號還具備自動定向、定高、定深三大功能，能夠在復(fù)雜環(huán)境中自動航行，在已公開的消息中，尚未有國外深潛器具備類似功能。當(dāng)完成工作后，潛航員再拋掉適量的壓載鐵，實(shí)現(xiàn)上浮。可見，無論是下潛，懸停，還是上浮，壓載鐵的作用都是巨大的。 “祝愿中國載人深潛事業(yè)取得新的更大成就！祝愿我們的祖國繁榮昌盛！”， “神九”航天員景海鵬在太空向“蛟龍”號的祝賀，道出了全體中華兒女的心聲!(1)換能器可實(shí)現(xiàn)_信號與_信號的相互轉(zhuǎn)換。(2)潛艇下潛深度一般是幾百米, 而“蛟龍”號下潛深度一般是幾千米, “蛟龍”號在深海中必須通過拋掉壓載鐵實(shí)現(xiàn)上浮，而不是像潛艇那樣采用排水的方法實(shí)現(xiàn)上浮，請寫出可能的原因及你的理由。(3)請估算“蛟龍”號的體積大小，并寫出估算過程。【思路分析】(1)聲 電(2)幾千米的深海處，海水對“蛟龍”號的壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于幾百米處海水對潛艇的壓強(qiáng)，“蛟龍”號難以采用潛艇的排水方法。(3)方法1：因為要求估算，可做以下兩個近似：其一，荷載、載人、注水、壓載鐵等質(zhì)量相對“蛟龍”號自重較小，可不計，“蛟龍”號質(zhì)量可取22噸。其二，海水密度隨海水溫度、鹽度和深度等因素變化時，數(shù)值差別不大，為方便計算，海水密度可取1 000 。根據(jù)“蛟龍”號可在深海下懸停，=gVV=22 方法2：設(shè)“蛟龍”號體積為V浸沒在海面處所受浮力浸沒在7 000 m深海處所受浮力依據(jù)文中潛航員的描述，兩處所受浮力的變化：=800公斤力=8 000 NV=21 。 【自主解答】見思路分析同步訓(xùn)練1.閱讀石墨烯改變未來的超級材料，回答下列問題。石墨烯改變未來的超級材料石墨烯，一片碳，看似普通，卻被很多科學(xué)家稱之為“超級材料”。石墨烯手機(jī)電池充電時間只需5秒，電池就能充滿，而且可以連續(xù)使用半個月！石墨烯電池只需充電10分鐘，環(huán)保節(jié)能汽車就有可能行駛1 000千米！從智能手機(jī)、超高速寬帶、藥物輸送到計算機(jī)芯片等都可能因它而徹底改變。石墨烯存在于自然界，只是難以剝離出單層結(jié)構(gòu)，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。如何使石墨薄到只有一個原子的厚度，讓很多科學(xué)家都望而卻步。甚至有些科學(xué)家斷言，單層的石墨是不可能獨(dú)自存在的！所有妄想做出單層石墨的人，都是癡人說夢。然而我們要說：夢想還是要有的，萬一實(shí)現(xiàn)了呢？2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從高定向熱解石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能把石墨片一分為二。他們不斷地這樣反復(fù)操作，于是薄片越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。兩人也因此獲得2010年度諾貝爾物理學(xué)獎。他們再次向世人證明，解決具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題，往往不需要用高深的理論或復(fù)雜的儀器，更多地需要人們對日常生活細(xì)致的觀察、靈活地運(yùn)用和堅強(qiáng)的毅力。石墨烯具有極好的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)以及光學(xué)性能。它不但是最薄、最強(qiáng)韌的材料，它作為電導(dǎo)體，有著比銅還要出色的導(dǎo)電性；作為熱導(dǎo)體，它比目前任何其他材料的導(dǎo)熱效果都好。利用石墨烯，科學(xué)家能夠研發(fā)一系列具有特殊性質(zhì)的新材料。比如，石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管，因此有希望應(yīng)用于全新超級計算機(jī)的研發(fā)；石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，它非常致密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。如果和其他材料混合，它還可用于制造更結(jié)實(shí)的原材料，從超輕型飛機(jī)材料到防彈衣，甚至未來的太空電梯都可以以石墨烯為原料。因此說石墨烯的應(yīng)用前景十分廣闊。 (1)石墨烯的厚度大約是( )A.米 B.米 C.米 D.米(2)石墨烯應(yīng)用于超級計算機(jī)的研發(fā)，是因為_。(3)石墨烯可以作為太空電梯的原料是利用石墨烯的_性能。(選填選項前的字母)A.電學(xué) B.力學(xué) C.熱學(xué) D.光學(xué)(4)若用石墨烯作為輸電導(dǎo)線的原材料，能減少導(dǎo)線上的能量損失。請簡要寫出此判斷的依據(jù)。答案：(1)C(2)石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管(3)B(4)根據(jù)焦耳定律，用石墨烯材料做輸電導(dǎo)線，導(dǎo)線電阻將大大減小，導(dǎo)線消耗的能量也將大大減小。(其他答案合理均可給分)2.閱讀自動扶梯，回答下列問題。自動扶梯自動扶梯從其最基本的功能來說，可以看作是一個經(jīng)過簡單改裝的傳送帶。兩根轉(zhuǎn)動的梯級鏈以恒定周期拖動一組梯級，并以穩(wěn)定速度承載許多人進(jìn)行短距離移動。自動扶梯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖專3-4所示，它的核心部件是兩根梯級鏈(圖中只看到一根梯級鏈)，它們繞著兩對齒輪進(jìn)行循環(huán)轉(zhuǎn)動。在扶梯頂部，有一臺電動機(jī)帶動驅(qū)動齒輪運(yùn)行，從而使梯級鏈帶著梯級一起轉(zhuǎn)動。典型的自動扶梯使用100馬力(1馬力=735瓦)的電動機(jī)來帶動驅(qū)動齒輪。圖專3-4自動扶梯與傳送帶移動一個平面不同，梯級鏈移動的是一組梯級。自動扶梯最有趣的地方是這些梯級的移動方式。運(yùn)載乘客時，梯級面要一直保持水平。在自動扶梯的頂部和底部，每個梯級彼此折疊，形成一個平臺。這樣可以方便乘客上、下自動扶梯。自動扶梯上的每一個梯級都有兩組輪子，它們沿著兩個分離的軌道轉(zhuǎn)動?？拷菁夗敳康妮喿优c轉(zhuǎn)動的梯級鏈相連，并由位于自動扶梯頂部的驅(qū)動齒輪拉動。其他組的輪子只是沿著軌道滑動，跟在第一組輪子后面。兩條軌道彼此隔開，這樣可使每個梯級保持水平。在自動扶梯的頂部和底部，軌道呈水平位置，從而使梯級展平。每個梯級內(nèi)部有一連串的凹槽，以便在展平的過程中與前后兩個梯級連接在一起。除轉(zhuǎn)動梯級鏈外，自動扶梯中的電動機(jī)還能移動扶手。扶手只是一條繞著一連串輪子進(jìn)行循環(huán)的橡膠輸送帶。該輸送帶是精確配置的，以便與梯級的移動速度完全相同，讓乘客感到平穩(wěn)。自動扶梯和直升電梯都是垂直運(yùn)輸乘客的交通工具。兩者各有長處，通常會在不同的場合使用。自動扶梯系統(tǒng)不像直升電梯那樣能夠使人上升幾十層樓，但很適用于提供短距離運(yùn)輸。這是因為自動扶梯的高負(fù)載率。直升電梯滿員后，必須等它到達(dá)指定樓層并返回后其他人才能上電梯。而自動扶梯只要有一個人到達(dá)頂層，就會為其他人騰出位置。自動扶梯的速度范圍是從27米/分至55米/分。一個移動速度為44米/分的自動扶梯在一小時內(nèi)可以承載1萬多人，比標(biāo)準(zhǔn)直升電梯的承載人數(shù)多得多。為了提高運(yùn)送能力(單位時間內(nèi)自動扶梯運(yùn)送的人數(shù))，有人提議乘客使用自動扶梯時，不著急趕路的乘客在扶梯的右側(cè)靜止站立，著急趕路的乘客在扶梯的左側(cè)行走。(1)自動扶梯的驅(qū)動裝置是_。(2)“馬力”是下面哪個物理量的單位_。A.力 B.功 C.功率 D.電壓(3)自動扶梯比直升電梯負(fù)載率高的原因是_。(4)有人提議乘客使用自動扶梯時，不著急趕路的乘客在扶梯的右側(cè)靜止站立，著急趕路的乘客在扶梯的左側(cè)行走，可以提高運(yùn)送能力。請你分析該建議是否合理。答案：(1)電動機(jī)(2)C(3)直升電梯滿員后，必須等它到達(dá)指定樓層并返回后其他人才能上電梯。而自動扶梯只要有一個人到達(dá)頂層，就會為其他人騰出位置。(4)該建議可以提高單位時間內(nèi)運(yùn)送的人數(shù)，但從安全的角度考慮，乘坐自動扶梯最好不要行走。理由：假設(shè)自動扶梯不動，采用靜止站立的方式不能增加單位時間內(nèi)扶梯運(yùn)送的人數(shù)，采用在自動扶梯上行走的方式，可以增加單位時間內(nèi)扶梯運(yùn)送的人數(shù)。扶梯勻速運(yùn)動和假設(shè)扶梯靜止具有相同的道理，所以該建議可以提高單位時間內(nèi)運(yùn)送人數(shù)的多少，但從安全的角度考慮，乘坐自動扶梯最好不要行走。(結(jié)合本文答題，可以有一定的開放性)3.閱讀水上飛機(jī)，回答下列問題。水上飛機(jī)圖專3-5圖專3-5是中國自行研制的水上飛機(jī)，主要用于近海域的偵察、巡邏、反潛，也可用于對水面艦艇監(jiān)視和攻擊。經(jīng)過改裝還可用于運(yùn)輸和滅火。該機(jī)研制工作是1968年開始的，第1架于1976年4月首飛，1986年交付使用。水上飛機(jī)機(jī)翼上裝4臺WJ5甲渦槳發(fā)動機(jī)，最大起飛質(zhì)量45 t，外翼下有支撐浮筒，雙立尾置于水平尾翼兩端，船形機(jī)身前部有抑波槽，兩側(cè)有擋水板。機(jī)上裝有搜潛反潛設(shè)備，機(jī)身后段背部有炮塔，可攜帶魚雷、炸彈、空對艦導(dǎo)彈等武器。水上飛機(jī)在水面停泊、拖曳、漂浮和航行等靜止和低速運(yùn)動狀態(tài)時的特性，主要包括浮性、靜穩(wěn)定性、抗沉性和回轉(zhuǎn)性。浮性，在水面上維持浮態(tài)的能力。水上飛機(jī)在水面停泊和航行時，表面所承受的水靜壓力的合力(豎直向上)又稱浮力。按照阿基米得原理，浮力大小等于水上飛機(jī)船身(浮筒)所排開的水的重量，浮力的作用點(diǎn)(浮心)為排開水的體積重心。靜穩(wěn)定性，水上飛機(jī)因受外力作用而失去平衡產(chǎn)生傾斜，外力消除后水上飛機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)的能力。靜穩(wěn)定性包括縱向和橫向兩種。船身式水上飛機(jī)翼下的支撐浮筒就是為了增加橫向穩(wěn)定性而設(shè)置的。抗沉性，水上飛機(jī)的船身(浮筒)內(nèi)有若干個水密隔艙，其數(shù)量多少和空間大小依使用要求而定，水上飛機(jī)在幾個水密艙破損之后仍具有足夠的浮力而不沉沒，這種防沉的能力稱為抗沉性。回轉(zhuǎn)性，水上飛機(jī)在水面作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的能力。水上飛機(jī)一般靠水舵在水面上回轉(zhuǎn)，但多發(fā)動機(jī)的水上飛機(jī)也可以利用兩側(cè)發(fā)動機(jī)的拉力差來實(shí)現(xiàn)水上回轉(zhuǎn)。(1)水上飛機(jī)的橫向靜穩(wěn)定性是由_實(shí)現(xiàn)的。(2)估算該水上飛機(jī)停在水面時排開水的體積約為_。(3)水上飛機(jī)在水面航行過程中，是靠_實(shí)現(xiàn)水上航行方向改變的。答案：(1)船身式水上飛機(jī)翼下的支撐浮筒(2)45(3)水舵和兩側(cè)發(fā)動機(jī)的拉力差4.閱讀電動汽車，回答下列問題。電動汽車為了減少大氣污染，國家力推發(fā)展電動汽車。電動汽車是指以車載電源為動力，用電動機(jī)驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通安全法規(guī)各項要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好，但當(dāng)前技術(shù)尚不成熟。其工作原理:蓄電池-電流-電力調(diào)節(jié)器-電動機(jī)-動力傳動系統(tǒng)-驅(qū)動汽車行駛。圖專3-6電動汽車無內(nèi)燃機(jī)汽車工作時產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、及、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。電動汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電動機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。發(fā)展電動汽車的關(guān)鍵在于我國企業(yè)能否掌握核心技術(shù)。電動汽車的關(guān)鍵核心技術(shù)有三個：一是動力電池，二是電動機(jī)，三是控制系統(tǒng)。其中，動力電池最為關(guān)鍵，其性能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)成本決定了電動汽車的商業(yè)化進(jìn)程。我國動力電池研發(fā)產(chǎn)品的主要性能居國際先進(jìn)水平，電池產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，但需要解決一些薄弱環(huán)節(jié)。我國動力電池關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料和產(chǎn)品研發(fā)取得重大進(jìn)展，與日本、美國、德國等國際先進(jìn)水平比較，總體水平相當(dāng)，一些企業(yè)開發(fā)出的鎳氫和鋰離子兩種類型、多個系列的車用動力電池，能量密度、功率密度( 能量密度、功率密度是指單位重量的能量和功率，前者決定了電動汽車的續(xù)航里程和重量，后者決定了汽車的動力性)等主要性能指標(biāo)居國際先進(jìn)水平。下表是某品牌電動汽車的一些基本參數(shù)信息品牌XXX制動方式X型、液壓雙回路生產(chǎn)廠商XXX車身質(zhì)量1 380 kg車型尺寸4 045 mm×1 737 mm ×1 643 mm軸距2 500毫米電耗9千瓦時/百公里行李艙容積380 L引擎類型電動機(jī)標(biāo)準(zhǔn)座位數(shù)四座最高時速70 km/h座位材質(zhì)真皮加速時間15秒0到50 km/h能耗電能驅(qū)動方式后輪驅(qū)動轉(zhuǎn)向系EPS 電動汽車充電樁，其功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑(公共樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。充電樁一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式，人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機(jī)交互操作界面上刷卡使用，進(jìn)行相應(yīng)的充電方式、充電時間、費(fèi)用數(shù)據(jù)打印等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電時間等數(shù)據(jù)。交流充電樁技術(shù)要求，工作環(huán)境溫度為-20 50 ；相對濕度為5%95%；海拔為1 000 m。電源要求，允許電壓波動范圍為220 V±15%，輸出功率為5 kW。(1)電動汽車的工作原理是_。(2)電動汽車的關(guān)鍵核心技術(shù)有_。(3)若燃油汽車每百公里耗油約為10 L，每升燃油按6.5元計算，每度電按0.5元計算，比較電動汽車與燃油汽車的百公里運(yùn)行成本哪個高？_。(4)該電動汽車的加速能力是每秒速度約增加_m/s。答案：(1)蓄電池通過電力調(diào)節(jié)器給電動機(jī)供電，電動機(jī)通過動力傳動系統(tǒng)驅(qū)動汽車行駛(2)動力電池、電動機(jī)和控制系統(tǒng)。(3)燃油汽車百公里燃油費(fèi)65元，電動汽車百公里電費(fèi)4.5元。燃油汽車百公里運(yùn)行成本高。(4)0.935.閱讀光導(dǎo)纖維，回答下列問題。光導(dǎo)纖維光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而制成的光傳導(dǎo)工具。前香港中文大學(xué)校長高錕和George A.Hockham首先提出光纖可以用于通信傳輸?shù)脑O(shè)想，高錕因此獲得了2009年諾貝爾物理學(xué)獎。光導(dǎo)纖維是由純度極高的石英玻璃(主要成分是二氧化硅)拉制而成的(如圖專3-7甲所示)，粗細(xì)大致與人的頭發(fā)相當(dāng)，有的直徑只有幾微米。光纖通信的原理是利用光的全反射現(xiàn)象。當(dāng)光從玻璃中射向空氣時，折射角會大于入射角，并且隨著入射角的增大，折射光線越來越暗，反射光線能量越來越強(qiáng)，當(dāng)入射角大于某一角度時，折射光線消失，全部光線都反射回玻璃中，這就是光的全反射現(xiàn)象。表面上看，光好像在玻璃中彎曲前進(jìn)(如圖乙)。甲乙圖專3-7一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20 THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。諾貝爾獎評委會這樣描述：“光流動在細(xì)小如線的玻璃絲中，它攜帶著各種信息數(shù)據(jù)向每一個方向傳遞，文本、音樂、圖片和視頻因此能在瞬間傳遍全球。”(1)計算機(jī)通過光纖接入互聯(lián)網(wǎng)，光纖的作用是_。A.輸電 B.通信 C.導(dǎo)熱 D.照明(2)光纖是利用光波在光導(dǎo)纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。光波_(選填“屬于”或“不屬于”)電磁波，光在真空中的傳播速度為_m/s。(3)根據(jù)文中全反射的定義，請你判斷：當(dāng)光從空氣射入水中，逐漸增大入射角時，_(選填“會”或“不會”)發(fā)生全反射。答案：(1)B(2)屬于(3)不會6.閱讀氣凝膠，回答下列問題。氣凝膠氣凝膠是入選吉尼斯世界紀(jì)錄的最輕的一類物質(zhì)，因其內(nèi)部有很多孔隙，充斥著空氣，故而得名。1931年，美國科學(xué)家用二氧化硅制得了最早的氣凝膠，外號 “凝固的煙”。2011年，美國HRL實(shí)驗室、加州大學(xué)歐文分校和加州理工學(xué)院合作制備了一種鎳構(gòu)成的氣凝膠，密度為0.9毫克/立方厘米，創(chuàng)下了當(dāng)時最輕材料的紀(jì)錄。把這種材料放在蒲公英花朵上，柔軟的絨毛幾乎沒有變形這張照片入選了自然雜志年度十大圖片，也給浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超教授留下了深刻印象：能不能制備出一種材料，挑戰(zhàn)這個極限？近日，浙江大學(xué)的科學(xué)家們研制出了一種超輕材料，這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度僅每立方厘米0.16毫克，是迄今為止世界上最輕的材料?！皻饽z”是半固體狀態(tài)的凝膠經(jīng)干燥、去除溶劑后的產(chǎn)物，外表呈固體狀，內(nèi)部含有眾多孔隙，充斥著空氣，因而密度極小。浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超教授的課題組將含有石墨烯和碳納米管兩種納米材料的水溶液在低溫環(huán)境下凍干，去除水分、保留骨架，成功刷新了“最輕材料”的紀(jì)錄。此前的“世界紀(jì)錄保持者”是由德國科學(xué)家在2012年底制造的一種名為“石墨氣凝膠”的材料，密度為每立方厘米0.18毫克。據(jù)介紹，“全碳?xì)饽z”還是吸油能力最強(qiáng)的材料之一?，F(xiàn)有的吸油產(chǎn)品一般只能吸收自身質(zhì)量10倍左右的有機(jī)溶劑，而“全碳?xì)饽z”的吸收量可高達(dá)自身質(zhì)量的900倍。全碳?xì)饽z將有望在海上漏油、凈水甚至凈化空氣等環(huán)境污染治理上發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)的氣凝膠制作方式往往無法批量生產(chǎn)，但課題組新創(chuàng)的“低溫凍干法”令氣凝膠的生產(chǎn)過程更加便捷，也使這種超輕材料的大規(guī)模制造和應(yīng)用成為可能。(1)人們把氣凝膠稱作 “凝固的煙”，用確切的物理語言來說是指它的_(選填“質(zhì)量”或“密度”)很小。文中提到“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度僅每立方厘米0.16毫克，也就是_ 。(2)一塊100 的全碳?xì)饽z放在一朵花上，該氣凝膠的質(zhì)量為_g。(3)研究表明，“全碳?xì)饽z”還是吸油能力最強(qiáng)的材料之一，它最多能吸收自身質(zhì)量900倍的有機(jī)溶劑，則100 的“全碳?xì)饽z”最多能吸收的有機(jī)溶劑重力為_N。(g取10 N/kg)答案：(1)密度(2)0.016 (3)0.1447.閱讀有趣的顏色屋，回答下列問題。有趣的顏色屋中國科技館里有一個很有趣的顏色屋(如圖專3-8甲)，屋內(nèi)擺放著各色物品：紅色的沙發(fā)和果汁、綠色的茶幾和燈罩，墻上分別是紅、藍(lán)、綠、白的“光影之絢”四個大字。房間內(nèi)燈光的顏色會在白色、紅色、藍(lán)色、綠色之間變化，你會看到家具、地板和墻壁上的字在不同顏色的燈光照射下，呈現(xiàn)出不同的色彩。牛頓發(fā)現(xiàn)，顏色不是物體固有的特性，而是光經(jīng)過物體表面吸收和反射之后，我們看到的反射的光。比如，紅色不是蘋果本身帶有的，而是蘋果表面將其他顏色的光吸收掉，反射的光的顏色被我們的眼睛所接收，大腦識別是紅色的，所以我們看到的蘋果是紅色的。光在傳播過程中可能被反射，也可能被散射。紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光中紅光波長最長，紫光波長最短。光在空氣中傳播時，會遇到大氣分子、水蒸氣微粒以及塵埃微粒等障礙物。當(dāng)光照射到這些微小的障礙物上，障礙物會將光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿過障礙物繼續(xù)向前傳播。散射出去的能量占多大比例與光的波長有關(guān)，波長越短，被散射出去的能量越多，穿過的能量越少。在相同條件下，紅、橙光被散射出去的能量少，而穿過的能量多，可以傳到較遠(yuǎn)的地方，因此用紅燈表示停止和危險的信號，可以使車輛和行人在遠(yuǎn)處就能發(fā)現(xiàn)，及早做好準(zhǔn)備。霧天行車，車上要開黃色的霧燈，也是這個道理。太陽光中藍(lán)光被微小塵埃散射要比紅光強(qiáng)十倍以上，因此天空呈淺藍(lán)色，是大氣散射太陽光的結(jié)果。甲乙圖專3-8(1)紅光波長在630 nm至780 nm之間，630 nm=_m，光在真空中傳播的速度為_m/s；(2)圖乙所示為白光通過三棱鏡后發(fā)生色散現(xiàn)象，這說明白光是由_組成的；(3)馬路上我們能從不同方向看到汽車，是因為汽車對照射到其上的光線產(chǎn)生_。(選填“鏡面反射”“漫反射”或“散射”)答案：(2)色光(3)漫反射8.閱讀過山車，回答下列問題。過山車圖專3-9過山車是一項富有刺激性的娛樂工具。那種風(fēng)馳電掣、有驚無險的快感令不少人著迷。如果你對物理學(xué)感興趣的話，那么在乘坐過山車的過程中不僅能夠體驗到冒險的快感，還有助于理解力學(xué)定律。實(shí)際上，過山車的運(yùn)動包含了許多物理學(xué)原理，人們在設(shè)計過山車時巧妙地運(yùn)用了這些原理。如果能親身體驗一下由能量守恒、加速度和力交織在一起產(chǎn)生的效果，那感覺真是妙不可言。這次同物理學(xué)打交道不用動腦子，只要收緊你的腹肌，保護(hù)好腸胃就行了。當(dāng)然，如果你受身體條件和心理承受能力的限制，無法親身體驗過山車帶來的種種感受，你不妨站在一旁仔細(xì)觀察過山車的運(yùn)動和乘坐者的反應(yīng)。在剛剛開始時，過山車的小列車是依靠一個機(jī)械裝置的推力推上最高點(diǎn)的，但在第一次下行后，就再也沒有任何裝置為它提供動力了。事實(shí)上，從這時起，帶動它沿軌道行駛的唯一的“發(fā)動機(jī)”將是重力勢能，即由重力勢能轉(zhuǎn)化為動能、又由動能轉(zhuǎn)化為重力勢能這樣一種不斷轉(zhuǎn)化的過程構(gòu)成的。重力勢能是物體因其所處位置而自身擁有的能量，它是由于物體和地球的引力相互作用而產(chǎn)生的。對過山車來說，它的重力勢能在處于最高點(diǎn)時達(dá)到了最大值，也就是當(dāng)它爬升到“山丘”的頂峰時最大。當(dāng)過山車開始下降時，它的重力勢能就不斷地減少(因為高度下降了)，但能量不會消失，而是轉(zhuǎn)化成了動能，也就是運(yùn)動的能量。不過，在能量的轉(zhuǎn)化過程中，由于過山車的車輪與軌道的摩擦而產(chǎn)生了熱量，從而損耗了少量的機(jī)械能(動能和重力勢能)。這就是為什么在設(shè)計中隨后的小山丘比開始時的小山丘略矮一點(diǎn)的原因。過山車最后一節(jié)小車廂里是過山車贈送給勇敢的乘客最為刺激的禮物。事實(shí)上，下降的感受在過山車的尾部車廂最為強(qiáng)烈。因為最后一節(jié)車廂通過最高點(diǎn)時的速度比過山車頭部的車廂要快，這是由于過山車中部的重心最高時，重力勢能最大，而當(dāng)尾部到達(dá)最高點(diǎn)時，重心位置已經(jīng)不在最高位置，已經(jīng)有一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能了。這樣，乘坐在最后一節(jié)車廂的人就能夠快速地達(dá)到和跨越最高點(diǎn)，從而就會產(chǎn)生一種要被拋離的感覺，因為重心正在加速向下運(yùn)動。尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的，否則在到達(dá)頂峰附近時，小車廂就可能脫軌飛出去。中前部的車廂情況就不同了，過山車的重心在“身后”，在短時間內(nèi)，它雖然處在下降的狀態(tài)，但是它要“等待”重心越過高點(diǎn)被重力推動。(1)過山車上升階段，其重力勢能_。(選填“增加”“減少”或“不變”)(2)過山車在軌道的最低處，運(yùn)動最快，動能最大，說明物體的動能同_有關(guān)。(3)設(shè)計師所設(shè)計的過山車軌道中，過山車依次通過的豎直回環(huán)的高度一次比一次低的原因是_。(4)在過山車運(yùn)行起來以后，坐在過山車不同位置的乘客，通過某一豎直回環(huán)的最高點(diǎn)時，乘坐在_(選填“車中部”或“車尾部”)通過時速度最大。答案：(1)增加(2)速度大小(3)由于過山車的車輪與軌道的摩擦而產(chǎn)生了熱量，從而損耗了少量的機(jī)械能(4)車尾部9.閱讀月面巡視探測器，回答下列問題。月面巡視探測器圖專3-10月球車，學(xué)名“月面巡視探測器”(如圖專3-10)，是一種能夠在月球表面行駛并完成月球探測、 考查、收集和分析樣品等復(fù)雜任務(wù)的專用車輛。“玉兔號”是中國首輛月球車，和著陸器共同組成嫦娥三號探測器?！坝裢锰枴痹虑蜍囋O(shè)計質(zhì)量140 kg，呈長方形，長1.5 m、寬1 m、高1.1 m，能源為太陽能，能夠耐受月球表面真空、強(qiáng)輻射、零下180 到零上150 極限溫度等極端環(huán)境。月球車具備20°爬坡、20 cm越障能力，并配備有全景相機(jī)、紅外成像光譜儀、測月雷達(dá)、粒子激發(fā)X射線譜儀等科學(xué)探測儀器。2013年12月2日1時30分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將嫦娥三號探測器送入軌道。2013年12月15日4時35分，嫦娥三號著陸器與巡視器分離，“玉兔號”巡視器順利駛抵月球表面?！办o若處子，動若脫兔。” 在有限的時間里，“玉兔號”必須依靠各種先進(jìn)設(shè)備，對月表進(jìn)行三維光學(xué)成像、紅外光譜分析，發(fā)射雷達(dá)波，探測三十米厚的月球土壤結(jié)構(gòu)，對月表物質(zhì)主要元素進(jìn)行現(xiàn)場分析，以及對月球下面100 m深的地方進(jìn)行探測等。著陸器的設(shè)計壽命是一年，月球車的則只有3個月，它們將在完成任務(wù)后永遠(yuǎn)留在月球。(1)“玉兔號”月球車探測得到的圖像和數(shù)據(jù)是通過_(選填“電磁波”或“聲波”)傳遞到地球的；(2)若月球車在50 N的牽引力作用下，300 s內(nèi)沿牽引力的方向直線行走了15 m，則月球車的牽引力所做的功為_J；(3)月球上的g值約為地球上的，假若“玉兔號”車輪與月球表面接觸的總面積為 ，它靜止時對月球水平表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為_Pa(地球上g取10 N/kg，計算結(jié)果保留一位小數(shù))；“玉兔號”的輪子做得又寬又大的目的是_。答案：(1)電磁波減小壓強(qiáng)10.閱讀高速鐵路，回答下列問題。高速鐵路高速鐵路(簡稱高鐵)，是指通過改造原有線路，使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到不小于200 km/h，或者專門修建新的“高速新線”，使?fàn)I運(yùn)速率達(dá)到至少250 km/h的鐵路系統(tǒng)。高鐵列車具有速度快、安全性好、正點(diǎn)率高、舒適方便、能耗較低等特點(diǎn)，是我國重點(diǎn)發(fā)展的交通工具。高鐵列車比普通列車快，主要進(jìn)行了兩方面的改進(jìn)。第一，改進(jìn)路軌，提高平整程度。普通鐵路的鋼軌，幾十米就有個接口，列車的車輪滾過鋼軌連接處時，車輪和車廂上下振動，列車行駛很不平穩(wěn)，速度不能提高，否則振動加劇會造成翻車事故。而高鐵在修路時，采取多種措施減少了鋼軌上很多接口，車輪滾動平穩(wěn)，列車行駛告別了“哐當(dāng)哐當(dāng)”的振動，列車平穩(wěn)前進(jìn)，大大提高了速度。第二，改進(jìn)列車。普通列車開動，首先是車頭開動，拉動第一節(jié)車廂運(yùn)動后，才能帶動第二節(jié)及后面車廂運(yùn)動，整個列車開動是一節(jié)一節(jié)車廂帶動起來的，需要較長時間，也無法實(shí)現(xiàn)列車的高速運(yùn)行。而高鐵動車組不只是車頭裝有牽引電動機(jī)，每個車廂都有牽引電動機(jī)，使每節(jié)列車的車輪都有動力。這樣動車組前進(jìn)，就像賽龍舟每個人都奮力劃槳，車輪一致運(yùn)轉(zhuǎn)，列車就很快提速，并可保持高速運(yùn)行。(1)高鐵列車與普通列車相比，具有優(yōu)點(diǎn)。(請寫出一條即可)(2)高鐵列車在高速前進(jìn)過程中還能保持平穩(wěn)，這是由于_。(3)高鐵列車運(yùn)行時，是將_能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(4)京津城鐵屬于“高速新線”，其全長為120 km，則乘坐高鐵列車從北京到天津全程需要的時間約為_min。 答案：(1)速度快、安全性好、正點(diǎn)率高、舒適方便、能耗較低(五點(diǎn)寫出任一點(diǎn)均可)(2)減少了鋼軌上很多接口(3)電(4)28.811.閱讀太陽能飛機(jī)，回答下列問題。太陽能飛機(jī)圖專3-112015年3月9日，全球最大太陽能飛機(jī)“陽光動力2號”(如圖專3-11所示)從阿聯(lián)酋首都阿布扎比起程，開始環(huán)球飛行。將用時四到五個月穿越海洋、陸地，完成人類史上首次太陽能環(huán)球飛行計劃。“陽光動力2號”的機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕的碳纖維材料。它的翼展達(dá)到72 m，比波音747-8型的翼展還要寬3.5 m；機(jī)長22.4 m，接近一個籃球場的長度；而質(zhì)量僅有2 300 kg，跟一輛中型轎車相差無幾。它的起飛速度為35 km/h，最大速度約140 km/h。“陽光動力2號”的機(jī)翼、機(jī)身和水平尾翼上共貼敷了17 248片135 m厚的單晶硅薄膜太陽能電池。這些電池可以產(chǎn)生最大70 kW的功率，這些電力可以輸出給四臺單臺功率13.5 kW的電動機(jī)帶動四扇4 m直徑的雙葉螺旋槳給飛機(jī)提供動力。 “陽光動力2號”白天會爬升到9 000 m的高度以避開氣流并最大化利用太陽能，此時的溫度急劇升高，而夜晚則半滑翔飛行，逐漸降低到1 500 m高度，其速度并不大，因此夜里對能源的需求也大大減少。(1)“陽光動力2號”的機(jī)身和機(jī)翼均采用極輕的碳纖維材料。“極輕”的物理含義是_。(2)“陽光動力2號”吸收_能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)需要的其他形式能。(3)在狹小的機(jī)艙內(nèi)，兩名飛行員將輪流駕駛，每次連續(xù)飛行5個晝夜，速度按80 km/h計算，每次連續(xù)飛行的距離是_km。(4)陽光動力2號從夜晚航行轉(zhuǎn)為白天航行過程中，飛機(jī)的重力勢能逐漸_。答案：(1)密度極小(2)太陽(3)9 600(4)增加12.閱讀電磁波的海洋一文，回答下列問題。電磁波的海洋在你劃船的時候是否注意過如圖專3-12所示的船槳所激起的波浪呢?在一列水波的傳播中，凸起的最高處，叫做波峰；凹下的最低處，叫做波谷。相鄰的兩個波峰(或波谷)之間的距離，叫做波長。在湖面某個確定的位置，1 s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，波的頻率就是多少。水波不停地向遠(yuǎn)處傳播，用來描述波傳播快慢的物理量叫做波速。圖專3-12圖專3-13在生活中，我們除了能夠看到石子投入水中在水面激起的水波、能夠聽到琴弦振動在空氣中激起的聲波，還有一種無形的波浪正在改變著我們的生活，這就是電磁波。電磁波是一個大家族，無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X 射線、 射線等，都是電磁波家族中的成員，只是它們各有不同的波長和頻率范圍，隨著頻率的增大，波長變小。人們按照波長或頻率等順序把這些電磁波排列起來，這就是如圖專3-13所示的電磁波譜。其中我們熟悉的無線電波通常用于廣播、電視和移動電話，也就是說我們每天聽到的廣播、看到的電視等這些聲音和圖像都是以電磁波作為載體傳播到我們身邊的。信息理論表明，電磁波頻率越高，相同時間內(nèi)可以傳輸?shù)男畔⒃蕉唷Ｖ袊倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是世界第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，利用微波傳遞信息，可提供全天候的即時定位服務(wù)。我們知道，光也是一種電磁波，與微波相比，光的頻率更高。1966年，華裔物理學(xué)家高錕提出用光纖通信的構(gòu)想， 2009年，他因此而獲得了諾貝爾獎。目前光纖通信已經(jīng)成為我國長途通信的骨干力量。可以說我們的生活已經(jīng)離不開信息的傳遞，我們就生活在電磁波的海洋中。(1)如圖專3-14所示該波的波長是_cm。圖專3-14(2)海面上停著一條船，一個人觀察到每隔10 s有一個波峰經(jīng)過這條船，則可知該波浪的頻率為_Hz。(3)手機(jī)是利用電磁波譜中的_傳遞信息的。A.無線電波 B.紅外線 C.可見光 D.X射線(4)(多選)下列說法正確的是_。A.電磁波不能在真空中傳播B.X射線的頻率比可見光的頻率高C.電磁波可作為聲音和圖像傳播的載體D.相同時間內(nèi)光纖通信比衛(wèi)星通信可以傳輸?shù)男畔⒏啻鸢福?1)2(2)0.1(3)A(4)BCD13.閱讀充電寶一文，回答下列問題。充電寶圖專3-15隨著移動設(shè)備使用頻率的提高，很多人會遇到移動設(shè)備電量不足的問題。充電寶(如圖專3-15)可以很好地解決這個問題。充電寶是方便易攜帶的大容量電源。但充電寶使用不當(dāng)，它也會成為一顆“不定時炸彈”。充電寶基本都是由多個鋰電池并聯(lián)組成，并聯(lián)的鋰電池越多，充電寶的額定能量就越大，危險程度也就越高。充電寶中的鋰經(jīng)過特殊處理被封裝在一個密封的堅硬的殼內(nèi)，正常情況下既可以保證鋰不會遇到空氣中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而爆炸，也可以保證不會因為擠壓而破壞電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成電池內(nèi)部短路，產(chǎn)生大量的熱而自燃爆炸。因為充電寶的特殊結(jié)構(gòu)，民航局對乘坐飛機(jī)攜帶充電寶有著如下嚴(yán)格的規(guī)定：1.嚴(yán)禁在托運(yùn)行李中攜帶。2.充電寶額定能量不超過100 Wh(瓦特小時)，無需航空公司批準(zhǔn)；額定能量超過100 Wh但不超過160 Wh，經(jīng)航空公司批準(zhǔn)后方可攜帶，但每名旅客不得攜帶超過兩個充電寶。嚴(yán)禁攜帶額定能量超過160 Wh的充電寶；嚴(yán)禁攜帶未標(biāo)明額定能量同時也未能通過標(biāo)注的其他參數(shù)計算得出額定能量的充電寶。3.不得在飛行過程中使用充電寶給電子設(shè)備充電，在飛行過程中應(yīng)始終關(guān)閉充電寶。(1)充電寶在給手機(jī)充電的過程中，充電寶將_能轉(zhuǎn)化為_能。(2)民航局規(guī)定充電寶不允許托運(yùn)的可能原因是_。圖專3-16(3)從圖專3-16的某充電寶銘牌上無法獲取額定能量的數(shù)據(jù)，請你根據(jù)各量的單位推理相關(guān)物理量間的關(guān)系，并通過計算說明該充電寶是否可以隨身帶上民航飛機(jī)。答案：(1)化學(xué)電(2)由于擠壓而破壞電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成電池內(nèi)部短路，從而產(chǎn)生大量的熱而自燃(3)W=UIt=5 V×11.2 Ah=56 Wh<160 Wh可以隨身帶上民航飛機(jī)14.閱讀下面短文，回答下列問題。善變的軟磁鐵圖專3-17為中國科技館探索與發(fā)現(xiàn)展廳的一個名為“善變的軟磁鐵”的展品，體驗者推動如圖專3-18磁鐵A向永磁鐵B移動(永磁鐵的右端是N極)，會感覺到同性的軟磁鐵和固定的永磁鐵之間的斥力越來越大，推動越來越吃力。但是，當(dāng)軟磁鐵繼續(xù)靠近永磁鐵，兩者接近到一定距離時，兩塊磁鐵之間的排斥力又忽然變成了吸引力。這件展品讓觀眾們體驗了軟磁鐵與永磁鐵之間同性相吸的奇妙特性。磁鐵一般分為軟磁鐵和硬磁鐵。所謂軟，是指這些材料容易磁化，在磁性上表現(xiàn)“軟”。在一般情況下，軟磁鐵同樣也表現(xiàn)出硬磁鐵中的一類永磁鐵的正常屬性，但當(dāng)普通永磁鐵非常接近軟磁鐵的尖端時，軟磁材料的磁矩方向發(fā)生了變化，兩者的斥力會突然轉(zhuǎn)變?yōu)槲?。軟磁材料，易被磁化，被磁化后，磁性也容易消失，也易于通過敲打和加熱退磁，它廣泛用于電工設(shè)備和電子設(shè)備，如應(yīng)用在電磁鐵、變壓器和電動機(jī)的鐵芯中，以便在斷電后磁性消失。圖專3-17 圖專3-18根據(jù)上述內(nèi)容回答：(1)開始體驗時，永磁鐵對軟磁鐵的斥力與_是一對相互作用力。(選填選項前的字母)A.體驗者對軟磁體的推力B.軟磁體對永磁鐵的斥力(2)圖專3-18當(dāng)永磁鐵和軟磁鐵接近到一定距離時，兩磁鐵間變?yōu)槲Γ藭r軟磁鐵的左端是_極。(選填“N”或“S”)(3)下列實(shí)例中應(yīng)用的磁鐵，不適合選用軟磁體的是( )A.電磁繼電器B.電磁起重機(jī)C.實(shí)驗室中常用的強(qiáng)磁鐵(4)與硬磁鐵相比，軟磁鐵的突出特點(diǎn)是。(寫出一條即可)答案：(1)B(2)S(3)C(4)易被磁化(被磁化后磁性容易消失、易于退磁)(答出一條即可)15.閱讀無鏈條電動自行車，回答下列問題。無鏈條電動自行車圖專3-19無鏈條電動自行車，整體外形時尚，沒有了鏈條，外觀變得與普通自行車或電動車有些不同，如圖專3-19所示。無鏈條電動自行車被稱為“沒有鏈條的混合動力電動自行車”。它結(jié)合了電子動力和人體動力，此車既可以通過給鋰電池充電獲得能量；也可以通過騎行者踩腳踏板獲得能量。騎行者踩腳踏板的動能，可通過車上的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，存儲在自行車框架中的鋰電池內(nèi)，之后通過電動機(jī)驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)化成動能，以此驅(qū)動自行車前進(jìn)。因此使騎行者騎得更省力，同時也能減少對環(huán)境的污染。圖專3-19所示這款無鏈條電動自行車，其鋰電池容量為10 Ah、電壓為36 V。與鏈條車相比，這種新型自行車具備許多優(yōu)點(diǎn)。比如：省力、耐用、安全、靈便、干凈衛(wèi)生、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，騎行12 000 km也無需大修。因此，無鏈條電動自行車是城市中一種理想的交通工具。 (1)無鏈條電動自行車可將騎行者踩腳踏板所產(chǎn)生的動能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為_能，由車子的鋰電池存儲，之后再通過_驅(qū)動后輪再次轉(zhuǎn)化成動能，驅(qū)動車子前進(jìn)。(2)圖專3-19這款車的鋰電池最多所儲存的電能約為_J。(3)圖專3-22這款車，若騎行者不踩腳踏板，僅靠鋰電池驅(qū)動，這種“電力驅(qū)動”可使車連續(xù)行駛 m；若騎行者踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量，這種“混合動力驅(qū)動”可使車連續(xù)行駛 m，則“混合動力驅(qū)動”時人所提供的能量與“電力驅(qū)動”時鋰電池提供的能量之比為_。答案：(1)電電動機(jī) (3)3416.閱讀飛艇，回答下列問題。飛艇浮空器是一種利用輕于空氣的氣體、依靠大氣浮力升空的飛行器。根據(jù)工作原理的不同，浮空器可分為飛艇、系留氣球和熱氣球等，其中飛艇和系留氣球是軍事利用價值最高的浮空器。飛艇和系留氣球的主要區(qū)別是前者比后者多了自帶的動力系統(tǒng)，可以自行飛行。飛艇獲得的升力主要源于其內(nèi)部充滿的比空氣輕的氣體，如氫氣、氦氣等。現(xiàn)代飛艇一般都使用安全性更好的氦氣，氦氣是惰性氣體，不會像氫氣那樣易燃易爆，即使用火去點(diǎn)也點(diǎn)不著，并且可以回收循環(huán)使用，具備了綠色環(huán)保的特點(diǎn)。飛艇的氣囊是一種多層復(fù)合囊體材料，它由特殊的高分子復(fù)合材料做成，包含承力織物層、耐候?qū)印⒆铓鈱?、粘接層等，該材料不僅質(zhì)量輕，而且強(qiáng)度高，不易變形，并且有很好的柔韌性和氣密性，一塊巴掌大的小小氣囊皮，即使是兩個強(qiáng)壯的男士也很難將其撕破。另外，飛艇上還安裝了發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)提供的動力主要用在飛艇水平移動以及艇載設(shè)備的供電上，飛艇相對于現(xiàn)代噴氣飛機(jī)來說節(jié)能且環(huán)保。圖專3-20中國第一艘具備執(zhí)行多重任務(wù)能力的警用無人飛艇是“空中機(jī)器人警用飛艇”(如圖專3-20)，十年前就在廣西南寧正式投入使用，并在第三屆中國東盟博覽會期間執(zhí)行空中巡航監(jiān)控任務(wù)。這艘警用飛艇，利用衛(wèi)星導(dǎo)航、遙感遙測等先進(jìn)技術(shù)自駕巡航飛行，活動半徑為80千米120千米；能預(yù)設(shè)任務(wù)長時間在指定區(qū)域航行或定點(diǎn)懸浮，執(zhí)行實(shí)時監(jiān)控任務(wù)，通過艇載的無線數(shù)傳鏈路和借助3G移動通信技術(shù)，將實(shí)時監(jiān)控圖像無距離限制傳輸?shù)降孛婀ぷ髡竞桶脖Ｖ笓]中心；能作為小型通信中繼平臺，在無通信網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)執(zhí)行通信中繼任務(wù)；能在復(fù)雜區(qū)域垂直起降，執(zhí)行小批量緊急救援物資運(yùn)送任務(wù)等。從空中對整個會場主區(qū)進(jìn)行空中監(jiān)控，形成一種立體的防衛(wèi)力量。這艘空中機(jī)器人警用飛艇的巡航監(jiān)控范圍，約相當(dāng)于120名治安警員、25輛常規(guī)警車的巡防范圍。這種飛艇還在高速公路巡防