模块二 跨学科 专题23 物理学与社会发展（解析版 )

考向一：结合实例，尝试分析能源的开发与利用对社会发展的影响。 1 （2024 四川眉山）近年来，我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就。下列说法中正确的 是（ ） 电动汽车使用的电能是一次能源 B 太阳能电池板将太阳能转化为电能 “无侦—8”无人机利用超声波来传递信息 D “华龙一号”核电站利用核聚变释放的能量来发电 【答】B 【解析】．电动汽车利用电能，而电能是消耗其他能源转换来的，属于二次能源，故错误； B．太阳能电池板是将接收到的太阳能转化为电能的，故B 正确； ．无人机是利用电磁波传递信息的，故错误； D．目前核电站是利用核裂变来释放能量进行发电，不是核聚变，故D 错误。 故选B。 2 （2024 四川广安）《新能源汽车产业发展规划（2021—2035 年）》指出：发展新能源汽车是我 国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同 的是（ ） 电视机 B 手电筒 电饭锅 D 电风扇 【答】D 【解析】新能源电动汽车动力装置将电能转化为机械能，利用通电导体在磁场中受力的作用工作。 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块二 跨学科实践真题 专题23 物理学与社会发展 基础把关 ．电视机将电能转化为光能与内能，故不符合题意； B．手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作，将电能转化为内能，故B 不符合题意； D．电风扇工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作，将电能转化为机械能，故D 符合题意。 故选D。 3 （2024 广东省）在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________（选填“聚变”或“裂变”）， 释放出巨大的核能。太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。请写出太阳能 的1 个优点：_________。 【答】 聚变 可再生 环保/安全/经济 【解析】在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子 核在超高温下发生聚变释放核能。 太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源。 太阳能的优点是：清洁无污染，环保，安全，经济。（或环保；节能；取之不尽，用之不竭等） 4（2024 四川南充） 作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是______能源（选填“可再生”“不可再 生”），为了减少燃油汽车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国电动汽车的多项技 术已领跑世界，某型号的国产电动汽车的电池容量为 ，额定电压为 ，充满电后，它 储存了______ 的能量。 【答】 不可再生 80 【解析】汽油和柴油短时间内无法再次获取，是不可再生能源。 充满电后储存的能量为 考向二：结合实例，了解一些新材料的特点及其应用。了解新材料的研发与应用对社会发展的影响。 1 （2024 河北）下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是（ ） 钢属于合金 B 铁属于非晶体 塑料属于天然材料 D 图中所示的滑轮属于定滑轮 【答】 【解析】．钢是铁和碳的合金，属于合金材料，故正确； B．铁熔化和凝固时有固定的熔点和凝固点，属于晶体，故B 错误； ．塑料是经过人工合成的，是合成材料，故错误； D．由图可知，工作时，滑轮与物体一同运动，属于动滑轮，故D 错误。 故选。 2 （2024 广东深圳）2024 年6 月 10 日是我国传统节日端午节，端午节划龙舟是传统的习俗，弘扬中 国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐丽丽同学发现划龙舟的船桨改成碳纤维的原因（ ） 导热好 B 可导电 密度小 D 耐高温 【答】 【解析】划龙舟的船桨改成碳纤维，因为碳纤维的密度较小，与体积相同的其它物体相比，由 m=ρV 可知质量减小，使用时更省力。 故选。 3 （2024 云南）我国制造的新型材料PT、T 可制成热敏电阻，现已打破国外技术垄断，被广泛应用 于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PT、T 热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。 如图乙所示的电路，电源电压恒为6V，电压表量程 ，滑动变阻器Rp的阻值范围为 ，Rx的位置可接入PT 或T 热敏电阻。 （1）由图甲可知，在 之间PT 热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是__________； （2）T 热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω，将其接入图乙中的Rx位置，闭合开关，移动滑片，使 电压表示数为28V，求通过T 热敏电阻的电流和通电10s 它所消耗的电能； （3）现有PT 和T 热敏电阻各一个，请任选其一接入图乙中的Rx位置，在热敏电阻温度为152℃时 移动滑片，使电压表示数为25V，然后保持滑片位置不变。为保证电路安全，求所选热敏电阻允许 降到的最低温度。（计算过程中若有近似，请用分数代入计算） 【答】 （1）先变小后变大 （2）005 14 （3）见解析 【解析】（1）在 之间PT 热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在 之间PT 热敏电阻的阻值随温度升高而增大，所以在 之间PT 热敏电阻的阻值随温度升高的变 化情况是先变小后变大。 （2）通过T 热敏电阻的电流 通电10sT 热敏电阻所消耗的电能 （3）在热敏电阻温度为152℃时，两曲线相交，无论是PT 还是T 热敏电阻接入电路，阻值均为60 欧姆，此时电压表示数为25V，则Rp两端的电压为 串联电路电压比等于电阻比，故Rp连入电路的阻值为 解得 电压表最大测量值为3V，此时 和Rp两端的 电压相同，串联电路电流处处相等，所以 和Rp的 阻值相等，为84 欧姆。由图甲可知，若将PT 接入电路，最低温度为24℃；若将T 接入电路，最低 温度为80℃。 考向三：了解我国科技发展的成就，增强科技强国的责任感和使命感。 1 （2024 甘肃威武）对物质世界和科技发展的一些认识，下列说法正确的是（ ） 原子是不可再分的最小粒子 B 航天器在月球表面利用声呐测绘地貌 核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能 D 我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号 【答】D 【解析】．原子是由原子核和核外电子组成的，原子核由质子和中子组成，故错误； B．声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声，故B 错误； ．核电站中的核反应堆利用核裂变获取核能，故错误； D．电磁波可以在真空中传播，我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号，故D 正确。 故选D。 2 （2024 天津）小明对我国一些科技成就进行了梳理，如下表所示。在“相关内容分析”中存在错 误的是（ ） 序 号 科技成就 相关内容分析 ① 三峡船闸 轮船通行时利用了连通器的特点 ② “玉兔号”月球车 车轮宽大可减小对月球表面的压强 ③ 神舟飞船返回舱 它在地面附近减速下降过程中机械能不变 ④ 国产大飞机919 机翼获得升力利用了流体压强与流速的关系 ① B ② ③ D ④ 【答】 【解析】．三峡船闸是应用连通器的原理工作的，实现了上下游船只的正常通航，故正确，不符合 题意； B．“玉兔号”月球车车轮宽大，通过增大受力面积可减小对月球表面的压强，故B 正确，B 不符合 题意； ．神舟飞船返回舱它在地面附近减速下降过程中，动能减小，重力势能减小，机械能减小，故错误， 符合题意； D．国产大飞机919 机翼上方的空气流速大压强小，机翼下方的空气流速小压强大，机翼上下表面的 压强差，产生向上的升力，获得升力利用了流体压强与流速的关系，故D 正确，D 不符合题意。 故选。 3 （2024 四川遂宁）2024 年4 月25 日，我国使用长征二号F 遥十八运载火箭成功将神州十八号载人 飞船发射升空，此次发射中涉及的物理知识说法错误的是（ ） 火箭上升过程中，以火箭为参照物，它搭载的飞船是运动的 B 地面控制中心通过电磁波向飞船传递信息 火箭发射应选用热值较大的燃料 D 火箭发动机是将内能转化为机械能的装置 【答】 【解析】．火箭上升过程中，以火箭为参照物，它搭载的飞船相对位置不变，是静止的，故错误， 符合题意； B．电磁波可以在真空传播，地面控制中心通过电磁波向飞船传递信息，故B 正确，不符合题意； ．火箭发射应选用热值较大的燃料，燃烧时可以放出更多的热量，故正确，不符合题意； D．火箭发动机属于热机，是将内能转化为机械能的装置，故D 正确，不符合题意。 故选。 4 （2024 四川成都）了解我国科技发展成就，关注身边的物理，是物理学习的基本要求。下列数 据，符合实际的是（ ） 航空母舰福建舰排水量为80 万吨 B 我国特高压输电的电压为10 千伏 我国家庭电路的电压为220 伏 D 家用轿车空载时的质量为20 吨 【答】 【解析】．我国航空母舰福建舰排水量为8 万吨，故不符合题意； B．我国高压输电的电压为10 千伏，特高压输电的电压可达1000 千伏及以上，故B 不符合题意； ．我国居民用电电压为220V，所以家庭电路的电压为220 伏，故符合题意； D．家用轿车空载时的质量为2000kg，合2 吨，故D 不符合题意。 故选。 5 （2024 云南）2024 年5 月3 日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射， “嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下 列说法正确的是（ ） 探测器加速上升过程中动能减小 B 探测器加速上升过程中重力势能增大 探测器到达月球后质量会变大 D 探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息 【答】BD 【解析】．探测器加速上升过程中，质量不变，速度变大，所以动能增大，故错误； B．探测器加速上升过程中，质量不变，高度变高，重力势能增大，故B 正确； ．质量指的是物体所含物质的多少，质量大小与物体的状态、位置等因素无关，所以探测器到达月 球后质量不变，故错误； D．电磁波的传播不需要介质且电磁波可以传递信息，所以探测器与地面指挥中心通过电磁波传递 信息，故D 正确。 故选BD。 6 （2024 江苏无锡市）2024 年3 月20 日，我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射，它通 过______实现地球与月球背面的信息传递。如图是中继星的星载天线熔比模型，形如“金色大伞”， “伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成，能将信号______（选填“反射”或“折射”）会聚到信 号接收器，实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质，可以确保其在温度变化较大 时______（选填“容易”或“不易”）发生形变。 【答】 电磁波 反射 不易 【解析】电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播，“鹊桥二号”中继星通过电磁波实现地 球与月球背面的信息传递。 由图可知，中继星的星载天线能将信号能将信号会聚到信号接收器，实现信息传输。 “镀金钼丝”具有热膨胀系数低的性质，“镀金钼丝”在温度变化较大时不易发生形变。 7（2024 四川宜宾） 2024 年6 月2 日6 时23 分，我国嫦娥六号探测器成功着陆月背南极。探测器由 “轨返组合体”和“着上组合体”组成，“着上组合体”上装有着陆相机，在下降过程中拍摄月球 表面照片，将图片、数据回传地面应用系统进行研究。“着上组合体”的落月过程分为六个阶段， 当距离月面约90～110 米高度时，进入悬停段，这一阶段激光三维成像敏感器发射激光，通过反射 获得这个探测器与月面的相对位置和速度，完成高精度三维成像，帮助实现平稳着陆。 请从文中摘取一段与物理相关的信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。 示例：物理信息：将图片、数据回传地面应用系统；物理知识：电磁波可以传递信息。 作答：物理信息：_____________；物理知识：_____________。 【答】 在下降过程中拍摄月球表面照片 凸透镜成像规律，成的是倒立的缩小的实像 【解析】物理信息在下降过程中拍摄月球表面照片。 物理知识，是凸透镜成像规律，应用是照相机，成的是倒立的缩小的实像。 8 （2024 江苏扬州）温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成 简易的温差发电装置。如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板， 观察到与热电转换材料连接的LED 小灯珠发光。 （1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将LED 小灯珠 拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板浸入热水中，用温度计每隔一段时间测 量冷、热水的温度。测得数据如下： 热水温度 / ℃ 847 748 730 708 695 684 冷热水温差 /℃ 641 542 524 502 489 478 电压U/V 539 527 457 425 416 390 ①改变热源的目的是___________； ②分析表格数据，当时室温是___________℃； ③要提高发电电压可采取的办法是___________、___________；（针对不同影响因素各写1 条） （2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生 的电压，输出功率为 ，则输出电流为___________。 【答】 （1）见解析 206 提高热水的温度##降低室温 更换发电效率更高的热电转换材料 （2） 【解析】（1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，则需要记录不同温度差下的电压示 数，因用火焰加热金属板时，金属板的温度无法得到，且温度不易控制，从而无法得到温度差，因 此撤去蜡烛，将上端金属板浸入热水中，此时可用温度计测量热水的温度，从而得到冷热水的温度 差。 （2）由表格数据可知，冷水的温度 冷水的温度即水在室温下的温度，因此当时的室温是206℃。 （3）由表格数据可知，当冷热水温度差越大时，发电的电压越高，因此要提高发电电压，可以增大 温度差，即提高热水的温度或者降低室温；当热电转换材料不同时，产生发电电压的高低也不同， 因此可以更换发电效率更高的热电转换材料。 （4）该电池输出的电流为 9 （2024 贵州省）神舟系列飞船完成载人飞行任务后，航天员如何安全返回地球？且看科技含量十 足的返回舱如何带航天员安全“回家”，如图1 所示。 返回舱从进入大气层开始，经历了三个重要阶段。 第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从79 千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。 第二阶段：当返回舱距离10km 左右时，降落伞打开，使返回舱速度从200m/s 降至约7m/s。 第三阶段：返回舱降至距地面1m 时，底部的反推发动机接收指令点火，产生向上的推力，使返回 舱速度降至1~2m/s 实现“温柔”着地。 请根据上述介绍，回答下列问题： （1）要实现航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是______； （2）返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信号，即可测 出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信号时的位置如图2 所示；若信号采用超声波， 请在答题卡的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置________。由此判断，返回舱实时 测距装置发射的是______波； （3）返回舱表面涂有防热材料，通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量，但仍有部分热量 传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜？（写出两条设计办法即 可）（ ） （4）第一阶段的“超级减速”过程中，请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关 系，并说明理由。（忽略返回舱质量的变化）（ ） 【答】 （1）减速 （2） 电磁 （3）见解析 （4） 见解析 【解析】（1）由题意知，第一阶段：返回舱速度从79 千米每秒降至几百米每秒；第二阶段：返回 舱速度从200m/s 降至约7m/s；第三阶段：返回舱速度降至1~2m/s 实现“温柔”着地。因此要实现 航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是降低速度。 （2）由题意知，返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信 号，即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信号时的位置如图2 所示；若信号 采用超声波，由于声波的速度远小于电磁波的速度，当超声波信号传到地面再返回时需要更长的时 间，因此返回舱受到信号时，距离地面已非常接近，因此为了返回舱能安全着陆，返回舱实时测距 装置发射的是电磁波，如图所示： （3）为了保持舱内温度适宜，可以在返回舱表面涂一层导热性能好，熔点高，比热容大的 吸热材料， 通过熔化吸热，降低舱内的温度或通过热辐射的方式，将舱体表面的热量导到散热区，通过吸热型 物态变化处理热量，以降低舱内温度。 （4）由题意可知，第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从79 千米每秒逐渐降至几百米每秒， 实现“超级减速”。因此返回舱的重力势能减小，动能减小，通过摩擦转化为内能，因此内能增加 量E1大于返回舱重力势能减少量E2。 10 （2024 广东深圳）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005。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，MS 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）思考乐小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约27_________（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1m，重力做功=_________； （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。 【答】 （1）m （2） （3） 5×10-4 （4） 远离 （5） 电磁 【解析】（1）由图甲可知，胶囊机器人长大约等于两个手指的宽度，约27m。 （2）从胶囊机器人的重心沿竖直向下画出重力的示意图，如图所示： （3）胶囊机器人在胃中每下降1m，重力做功 =G=005×001m=5×10-4 （4）凸透镜成实像，物距变大，像变小，如果小白医生想扫描更大范围时，让像小一些，应操作机 器人远离此区域。 （5）电磁波可以传递信息，医生在远程无线操控机器人，通过电磁波来传递信号。