【中考物理】2023屆北京市第二輪復(fù)習(xí)-科普閱讀題（提升題）含解析

【中考物理】2023屆北京市第二輪復(fù)習(xí)分類專題一科普閱讀題

（提升篇）

題型精練

1.（2022北京,24,4分）

國(guó)之重器——綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置

從人類第一次仰望星空,到試圖用"中國(guó)天眼"破譯日月星辰等天文現(xiàn)象的奧秘,從探究萬(wàn)

物組成到利用掃描隧道顯微鏡透視物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)都得益于實(shí)驗(yàn)條件的拓展和技術(shù)手段的

進(jìn)步。

在宇宙中,高溫、高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)等極端環(huán)境比比皆是,而我們地球上的生活環(huán)境是一個(gè)相對(duì)

溫和的環(huán)境,要發(fā)現(xiàn)更多的新現(xiàn)象,就需要建造極端條件實(shí)驗(yàn)室,拓展研究空間。

所謂極端條件才旨的是在實(shí)驗(yàn)室中人為創(chuàng)造出來(lái)特別低的溫度、特別強(qiáng)的磁場(chǎng)、特別高的壓

強(qiáng)等（如圖所示）實(shí)驗(yàn)條件。通過(guò)創(chuàng)造極端條件,可以發(fā)現(xiàn)和揭示許多在通常條件下觀察不到

的奇異物質(zhì)特性例如某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),電阻就變成了0（如鋁在-271.76（即1.39

K以下時(shí)電阻為0）,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。

僅為宇宙背景

輻射溫度2.7K

的10-3倍

超快

光場(chǎng)

接近地心壓力達(dá)到電子振動(dòng)的

時(shí)間單位（IOTStS）

第1頁(yè)/總16頁(yè)

肩負(fù)原始創(chuàng)新重任的國(guó)之重器——國(guó)際首個(gè)綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置布局在北京懷柔科學(xué)城,

并已投入使用。該項(xiàng)目擁有極低溫何達(dá)ImK）、強(qiáng)磁場(chǎng)（可達(dá)32.35T）、超高壓（可達(dá)

3.8×10nPa）和超快光場(chǎng)（時(shí)間分辨率可達(dá)IO18S）極端條件實(shí)驗(yàn)裝置。

科學(xué)家們將極端條件進(jìn)行綜合運(yùn)用,拓展了物質(zhì)科學(xué)的研究空間,為發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、探索新現(xiàn)

象、開(kāi)辟新領(lǐng)域,創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

Q）請(qǐng)寫(xiě)出我國(guó)綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置中的一個(gè)極端條件:。

（2）我國(guó)自主研制的載人潛水器“奮斗者”號(hào)成功完成了10000m的深潛試驗(yàn),創(chuàng)造了中

國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄。超高壓極端條件的壓強(qiáng)約為"奮斗者"號(hào)在IOOOom深海中（海

水密度取LoXlo3kg∕n√）承受壓強(qiáng)的倍。（填寫(xiě)正確選項(xiàng)前的字母）

A.4

B.40

C.4000

D.400000

（3）強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生需要大電流,但電流越大,導(dǎo)線的溫度就會(huì)越高,通常會(huì)導(dǎo)致鋁導(dǎo)線等熔化,給

強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生帶來(lái)限制。依據(jù)文中信息,請(qǐng)寫(xiě)出應(yīng)選擇哪種極端條件,能減少電流通過(guò)導(dǎo)線

所產(chǎn)生的熱量,從而突破限制,創(chuàng)造強(qiáng)磁場(chǎng)極端條件,并寫(xiě)出選擇依據(jù)。

2.（2021北京,24,4分）

請(qǐng)閱讀《華夏之光——圭表》并回答問(wèn)題。

華夏之光——圭表

第2頁(yè)/總16頁(yè)

我國(guó)古代的天文觀測(cè)一直居于世界領(lǐng)先地位,天文學(xué)家們發(fā)明了許多先進(jìn)的天文觀測(cè)儀器,

其中圭表就是典型的代表。

圭表（如圖甲所示）包括圭和表兩部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的標(biāo)竿或

石柱,叫作表,圭和表相互垂直。戰(zhàn)國(guó)以前的天文學(xué)家已能夠利用水面來(lái)校正圭,使其水平,使

用鉛垂線來(lái)校正表,使其與圭相互垂直。

甲

依據(jù)圭表正午時(shí)表影長(zhǎng)度的變化,就能推算出二十四節(jié)氣,依據(jù)表影長(zhǎng)短的周期性變化,就能

確定一回歸年的天數(shù)。由于日光散射和漫反射的影響,早期圭表的表影邊緣模糊不清,影響

了測(cè)量表影長(zhǎng)度的精度。

為了解決上述問(wèn)題,元代天文學(xué)家郭守敬采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的科學(xué)方法,對(duì)圭表進(jìn)行了

一系列改進(jìn)與創(chuàng)新。他將表的高度增加,并且在表頂加一根架空的橫梁,使表高變?yōu)閭鹘y(tǒng)表

高的五倍。這樣,測(cè)量時(shí)才巴傳統(tǒng)的確定表影端的位置變?yōu)榇_定梁影中心的位置才是高了測(cè)量

影長(zhǎng)的精度。郭守敬又利用小孔成像的原理,發(fā)明了景符,利用景符可以在圭面上形成太陽(yáng)

和橫梁的清晰像（如圖乙所示）,這樣就可以精確地測(cè)量表的影長(zhǎng)了。這些措施成功解決了圭

表發(fā)明以來(lái),測(cè)景鄉(xiāng)時(shí)"虛景之中考求真實(shí)”的困難。

\\橫梁

''.√

表—飛

7^—r

景符主

第3頁(yè)/總16頁(yè)

乙

以圭表為代表的我國(guó)古代的科技成果,像一顆顆璀璨的明珠閃耀著智慧的光芒,激勵(lì)著我們

攀登新的科技高峰。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

(1)請(qǐng)寫(xiě)出我國(guó)古代天文學(xué)家保證圭和表相互垂直的措施,并解釋為什么這種措施可以保證圭和

表是相互垂直的。

(2)郭守敬的改進(jìn)與創(chuàng)新措施解決了早期圭表的什么問(wèn)題？

(3)除了圭表,請(qǐng)你再列舉一個(gè)我國(guó)古代天文觀測(cè)儀器。

3.(2020北京,32,4分)

科學(xué)重器——原子鐘

星空浩瀚,地球章動(dòng),四季更替,草木枯榮。從人類意識(shí)覺(jué)醒開(kāi)始，"時(shí)間"便如影隨形。

從太陽(yáng)升落、日暑、沙漏、水鐘、機(jī)械鐘、石英鐘到目前最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具——原子鐘,

這些計(jì)時(shí)方法與工具的發(fā)展體現(xiàn)了不同時(shí)代勞動(dòng)人民的智慧。

計(jì)時(shí)工具大多是以某種規(guī)則運(yùn)動(dòng)的周期(完成一次規(guī)則運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間)為基準(zhǔn)計(jì)時(shí)的,

比如日暑以日地相對(duì)運(yùn)動(dòng)的周期為基準(zhǔn);機(jī)械擺鐘海的振蕩周期為基準(zhǔn);石英鐘以石英晶

體有規(guī)則的振蕩周期為基準(zhǔn)。選作時(shí)鐘基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)周期越穩(wěn)定,測(cè)量時(shí)間的精準(zhǔn)度就越高，

基于此科學(xué)家制造出了原子鐘(如圖所示)。它以原子釋放能量時(shí)發(fā)出電磁波的振蕩周期為

基準(zhǔn),由于電磁波的振蕩周期很穩(wěn)定,使得原子鐘的計(jì)時(shí)精準(zhǔn)度可達(dá)每百萬(wàn)年才差1秒。

人們通常選取自然界中比較穩(wěn)定、世界各國(guó)都能接受的事物作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。正是由于

原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性,適合作為時(shí)間的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),于是在1967年,國(guó)際計(jì)量

第4頁(yè)/總16頁(yè)

大會(huì)將"1秒”重新定義為銹133原子輻射電磁波振蕩9192631770個(gè)周期的持續(xù)時(shí)

間。時(shí)間單位"秒”作為國(guó)際通用的測(cè)量語(yǔ)言,是人類描述和定義時(shí)空的標(biāo)尺。

雖然制定了統(tǒng)一的時(shí)間測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),但若各地時(shí)間不能同步,也會(huì)給人們帶來(lái)麻煩。比如，

若電網(wǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間不同步,可能會(huì)燒壞電機(jī);金融市場(chǎng)時(shí)間不同步,可能會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

這就需要有一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn),用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間的同步,就像日常生活中,我們常常根據(jù)電視臺(tái)播報(bào)

的時(shí)間來(lái)校準(zhǔn)自己的時(shí)間一樣。在我國(guó)才是供校準(zhǔn)時(shí)間的是位于西安的國(guó)家授時(shí)中心的原子

鐘,它被用作基準(zhǔn)鐘,向電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)等提供報(bào)時(shí)服務(wù)。

在導(dǎo)航系統(tǒng)中,如果導(dǎo)航定位的精準(zhǔn)度為1米,則要求衛(wèi)星上原子鐘的時(shí)間同步必須在

3×W9s之內(nèi),這需要衛(wèi)星上的原子鐘和地面上的基準(zhǔn)鐘定期校準(zhǔn),以保證定位的精準(zhǔn)度。

我國(guó)自主研制的1b4導(dǎo)航系統(tǒng)中,原子鐘堪稱"導(dǎo)航衛(wèi)星的心臟"，使我國(guó)在導(dǎo)航精準(zhǔn)度方

面達(dá)到厘米級(jí),處于全球領(lǐng)先水準(zhǔn)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以給安裝了芯片的共享單車(chē)設(shè)定電子圍

欄,也可以判斷汽車(chē)行駛在哪個(gè)車(chē)道,甚至還可以實(shí)現(xiàn)送貨的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)地降落在客戶的陽(yáng)

臺(tái)上。

計(jì)時(shí)工具的演變,展現(xiàn)了人類“時(shí)間文化”的進(jìn)程,更彰顯出人類精益求精、不斷探索、

追求卓越的科學(xué)精神。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

(1)原子鐘可以作為時(shí)間同步的基準(zhǔn)鐘,依據(jù)的是原子輻射電磁波振蕩周期的^

(2)下列物體相比較,最適合提供計(jì)時(shí)基準(zhǔn)的是.(填寫(xiě)正確選項(xiàng)前的字母)

A.擺動(dòng)的小球

B.沿直線運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)

C.靜止的書(shū)本

(3)在實(shí)際生活中會(huì)出現(xiàn)各種"標(biāo)準(zhǔn)"。請(qǐng)你結(jié)合對(duì)文中時(shí)間"標(biāo)準(zhǔn)”的理解,除文中提到

的實(shí)例外,再列舉一個(gè)"標(biāo)準(zhǔn)"，并說(shuō)明該"標(biāo)準(zhǔn)”在具體實(shí)例中是如何應(yīng)用的。

第5頁(yè)/總16頁(yè)

4.（2019北京,32,4分）

郭守敬望遠(yuǎn)鏡

"星漢燦爛,若出其里"。漫天星光絕大多數(shù)都來(lái)自宇宙中的恒星。怎樣知道這些遙遠(yuǎn)

且熾熱的恒星的成分呢?用光譜!我們知道,陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后會(huì)發(fā)生色散,形成一條按照一

定W頁(yè)序排列的彩色光帶,我們稱之為光譜。太陽(yáng)是恒星,因此太陽(yáng)的光譜是一種恒星光譜。

恒星光譜包含了恒星的很多"戶口”信息,比如化學(xué)成分、密度、氣壓、溫度、恒星年齡等.

恒星光譜除了包含恒星自身的信息之外,還能告訴我們恒星以及它所在的星系是在遠(yuǎn)離,還

是在靠近我們,甚至還能告訴我們遠(yuǎn)離或靠近的速度有多大。觀測(cè)表明,恒星或星系遠(yuǎn)離我

們的速度與它跟我們之間的距離成正比根據(jù)恒星或星系遠(yuǎn)離我們的速度可以知道這個(gè)恒星

或星系距離我們有多遠(yuǎn)。

光譜望遠(yuǎn)鏡是獲取恒星光譜的有力工具。目前世界上最好的光譜望遠(yuǎn)鏡是由中國(guó)天文

學(xué)家自主研制的,以元代著名天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、水利工程專家郭守敬名字命名的"郭守敬

望遠(yuǎn)鏡"，如圖所示。它可以將接收到的恒星的光會(huì)聚后通過(guò)色散系統(tǒng)形成恒星光譜,進(jìn)而

獲取恒星的信息。它能夠同時(shí)觀測(cè)4000個(gè)天體,是當(dāng)今世界上光譜獲取效率最高的望遠(yuǎn)

鏡。在剛剛過(guò)去的七年巡天觀測(cè)中（所謂“巡天觀測(cè)"，就好比是"給天上的星星做‘人口‘

普查"）,郭守敬望遠(yuǎn)鏡共獲取1125萬(wàn)條光譜,成為世界上第一個(gè)獲取恒星光譜數(shù)突破千萬(wàn)

量級(jí)的天文望遠(yuǎn)鏡。我國(guó)科學(xué)家通過(guò)對(duì)這些恒星光譜的分析,繪制成了一個(gè)包含636萬(wàn)組

恒星光譜參數(shù)的星表,重新確立了銀河系暈（音y□n）的內(nèi)扁外圓的結(jié)構(gòu),并取得了其他一些令

世界矚目的重大發(fā)現(xiàn),這在某種程度上增強(qiáng)了人類尋找另一個(gè)"地球"和地外生命的信心！

第6頁(yè)/總16頁(yè)

目前,郭守敬望遠(yuǎn)鏡已開(kāi)啟新一輪的“霸氣”巡天觀測(cè)征程。使用郭守敬望遠(yuǎn)鏡可以

"普查"銀河系更多的恒星,以它的觀測(cè)能力,北半球天空仍然有約一億顆恒星可觀測(cè),可以

讓"普查"資料更全面、更詳細(xì),更好地幫助我們了解銀河系的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

(1)恒星發(fā)出的光經(jīng)郭守敬望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)形成恒星光譜的現(xiàn)象屬于光的現(xiàn)

象。

(2)我國(guó)科學(xué)家通過(guò)分析恒星光譜確立了的內(nèi)扁外圓新結(jié)構(gòu)。

(3)已知"長(zhǎng)蛇4星系團(tuán)"距離我們約33億光年,它遠(yuǎn)離我們的速度約為6χlθ4km∕s,請(qǐng)你

根據(jù)文中信息估算遠(yuǎn)離我們的速度約為4χlθ4km/s的"牧夫座星系團(tuán)"距離我們約

億光年。

5.(2018北京,32,4分)

物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法

物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法是一種整理、分析數(shù)據(jù)的有效方法,圖像中的圖線可以直觀、簡(jiǎn)潔

地顯示出因變量隨著自變量變化的趨勢(shì)或規(guī)律。如果想要將物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖像,可以

按照下面的步驟來(lái)進(jìn)行。

第一步,建立坐標(biāo)軸、標(biāo)注物理量和設(shè)定分度。首先建立坐標(biāo)軸,通常用橫軸代表自變

量,縱軸代表因變量在坐標(biāo)軸上分別標(biāo)注自變量和因變量的名稱及單位;然后,設(shè)定坐標(biāo)分度

值。為了使繪制的圖線比較均勻地分布在整幅坐標(biāo)紙上,而不要偏在一角或一邊,坐標(biāo)分度

值可以不從零開(kāi)始。在一組數(shù)據(jù)中,自變量與因變量均有最低值和最高值,分度時(shí),可用低于

最低值的某一整數(shù)值作起點(diǎn),高于最高值的某一整數(shù)值作終點(diǎn)。

第二步,根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)。描點(diǎn)時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上力求精準(zhǔn)地畫(huà)出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。

第7頁(yè)/總16頁(yè)

第三步,繪制圖線。繪制圖線時(shí)不要把數(shù)據(jù)點(diǎn)逐點(diǎn)連接成折線,而應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的整體

分布趨勢(shì),描繪出一條直線或光滑曲線,讓盡可能多的點(diǎn)在圖線上,或讓數(shù)據(jù)點(diǎn)比較均勻地分

布在圖線兩旁,這樣繪制出的圖線比圖上的任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)更適合作為進(jìn)行分析預(yù)測(cè)的依據(jù)。

例如,小宇記錄了自己沿直線步行過(guò)程中的時(shí)間及所對(duì)應(yīng)的路程,圖1中的黑點(diǎn)是他根

據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的數(shù)據(jù)點(diǎn),利用這些數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制出了圖1中的直線。利用這

條直線可以清楚地看出小宇步行的過(guò)程近似為勻速運(yùn)動(dòng),還可以利用圖線上的點(diǎn)計(jì)算出小宇

步行過(guò)程中的速度,進(jìn)而用速度預(yù)測(cè)出他在某一段時(shí)間內(nèi)步行的路程。

圖1

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

(1)根據(jù)圖1所示的圖像,預(yù)測(cè)小宇步行10S的路程為10m°

(2)下表是某同學(xué)記錄的物體溫度隨時(shí)間變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

時(shí)間∕fnin0510152025303540

807264595551474645

①若要繪制上述物體的溫度隨時(shí)間變化的圖像,應(yīng)選擇圖2中圖更合理。(選填

"甲"或"乙")

②請(qǐng)?jiān)谀氵x擇的圖中描出第20min時(shí)的溫度數(shù)據(jù)點(diǎn),并繪制出本次實(shí)驗(yàn)中物體溫度隨時(shí)間

變化的圖線。

第8頁(yè)/總16頁(yè)

溫度汽

80

70

60，，，，，，，，，，，，，，、rmtttttt±±t±，，，，，，，，，，!

XmXX?M?，，，，，t，，，，，Tr，T，T，Y，l，，，，，，，，，，?，，t，T，t，t?w，，w好

50????????????????????l???j^???^?????f????[

40^，，，≡，，，^，，S，，，?，，，，，?，，，，，?t，，，，?，，，，，∞，，，，?tt，t，∣!

t?t?l?t??jj????????irJ?J?I?J?lm:??t?，lj????t!tIτIτ!?!m????!i????

30??????????[mBXXS????j?????????^?

r??j???t????s??∏??τ?∏jljn????n?????j!!∏!?χ?∏?∏j??τ?∏*?n??j???j

?IX?X??”???????iur????njBmXt?B?，t?，?，?，j?t，??r，?，?m?????，f[?m?rI

20，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，

?t?t??:?????l???jtr?t?t?tlt????*???????????????J

，，，，，，，，，，?，，，，?，，“，”，，tτw?：m：：：，：fτ?τt■

10????j?????jjjjjj????????;????j????j?

?????z?t???ilr?i?z?!trt,?χ?±JrI?"?!?????!t??m??!m?????，rt?r?，?，?，i

?:????:??j??:??;lJt?JJ!J!J!?????j????JJjJJW:::t:?:fjW??y?jt!

0510152025303540

甲

溫度汽

tPRR

80xrrEr?πC+EKnBrrRM

xM?nn+FMMZ"Σz??Mr

xzrPj?πXnHmMZΣn"?MaM

CKcJrFEπrmw

75ZπE+ErtsM?

XZxnn*M?HEz?

XJπnn3*Erz?"z?Yw

rrrtr3trzjΣrrwr

70zzxS*wr?mΣ∑

?πxπnnmH?xmw"

z?H"znnτ+??YMnHx"?Σ

πC5ww

65zrprrF*Er?E?rI

?nπUnEwEM?r??wM

工B

?aπnTY?7z?s??"???r

???>rrCnrNtnMu"?κ

60rxπnnαZwzR"X?

-wgNfMm

rπnn=ZE????Mπ

::rEgw>>?

55"rgtr"XCu!2Hj??

Γyi"iπn?mZxxrI??

x7mnmw??r∑jwa

run-gf?r

J一

一

一

一

一

nm一iyrz

一

一

50“tuly”

??_一

z?

時(shí)間∕min

40

O510152025303540

乙

圖2

第9頁(yè)/總16頁(yè)

答案解析

題型精練

1.（2022北京,24,4分）

國(guó)之重器——綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置

從人類第一次仰望星空,到試圖用"中國(guó)天眼"破譯日月星辰等天文現(xiàn)象的奧秘,從探究

萬(wàn)物組成到利用掃描隧道顯微鏡透視物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),都得益于實(shí)驗(yàn)條件的拓展和技術(shù)

手段的進(jìn)步。

在宇宙中,高溫、高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)等極端環(huán)境比比皆是,而我們地球上的生活環(huán)境是一個(gè)相

對(duì)溫和的環(huán)境,要發(fā)現(xiàn)更多的新現(xiàn)象,就需要建造極端條件實(shí)驗(yàn)室,拓展研究空間。

所謂極端條件,指的是在實(shí)驗(yàn)室中人為創(chuàng)造出來(lái)特別低的溫度、特別強(qiáng)的磁場(chǎng)、特別高

的壓強(qiáng)等（如圖所示）實(shí)驗(yàn)條件。通過(guò)創(chuàng)造極端條件,可以發(fā)現(xiàn)和揭示許多在通常條件下

觀察不到的奇異物質(zhì)特性,例如某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),電阻就變成了0（如鋁在-

271.76℃即1.39K以下時(shí)電阻為0）,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。

僅為宇宙背景

合

綜

輻射溫度

端

2.7K極

的10-3倍

件

條斯高50萬(wàn)倍

達(dá)到電子振動(dòng)的

時(shí)間單位（IOFS）

肩負(fù)原始創(chuàng)新重任的國(guó)之重器——國(guó)際首個(gè)綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置布局在北京懷柔科

學(xué)城,并已投入使用。該項(xiàng)目擁有極低溫（可達(dá)ImK）、強(qiáng)磁場(chǎng)（可達(dá)32.35T）、超高壓

（可達(dá)3.8×10uPa）和超快光場(chǎng)（時(shí)間分辨率可達(dá)IO-18S）極端條件實(shí)驗(yàn)裝置。

科學(xué)家們將極端條件進(jìn)行綜合運(yùn)用,拓展了物質(zhì)科學(xué)的研究空間,為發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、探索新

現(xiàn)象、開(kāi)辟新領(lǐng)域,創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

Q）請(qǐng)寫(xiě)出我國(guó)綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置中的一個(gè)極端條件：極低溫。

（2）我國(guó)自主研制的載人潛水器“奮斗者”號(hào)成功完成了10OOOm的深潛試驗(yàn),創(chuàng)造了

中國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄。超高壓極端條件的壓強(qiáng)約為"奮斗者"號(hào)在IOOoOm深海

中（海水密度取LoXlO3kq/m水承受壓強(qiáng)的C倍。（填寫(xiě)正確選項(xiàng)前的字母）

A.4

B.40

C.4OOO

D.400OOO

（3）強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生需要大電流,但電流越大,導(dǎo)線的溫度就會(huì)越高,通常會(huì)導(dǎo)致鋁導(dǎo)線等熔

化,給強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生帶來(lái)限制。依據(jù)文中信息,請(qǐng)寫(xiě)出應(yīng)選擇哪種極端條件,能減少電流通

過(guò)導(dǎo)線所產(chǎn)生的熱量,從而突破限制,創(chuàng)造強(qiáng)磁場(chǎng)極端條件,并寫(xiě)出選擇依據(jù)。

答案（3）選擇極低溫極端條件。因?yàn)?鋁等物質(zhì)在極低溫極端條件下可以出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，

此種情況下導(dǎo)線的電阻為0,根據(jù)Q=?/?力電流通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量為Oo這樣就可以減

小電流通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量,從而突破限制。

解析（1）極低溫/強(qiáng)磁場(chǎng)癌高壓/超快光場(chǎng)（答出其中一個(gè)即可）。

（2）夕超高壓=3.8X10nPa,ο液=χ?g∕7深=LOXlo3kg∕m3×10N∕kg×10000m=l×108

Pa,"=篝=喂若∕=3.8χlθ3倍≈4000倍,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。

解答規(guī)范

科普閱讀題的解答,如果可以用原文中的詞語(yǔ)、句子進(jìn)行解答的話,就直接用原文中的詞語(yǔ)、

句子來(lái)解答,這樣回答會(huì)更加準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)。

2.（2021北京,24,4分）

請(qǐng)閱讀《華夏之光——圭表》并回答問(wèn)題。

華夏之光——圭表

我國(guó)古代的天文觀測(cè)一直居于世界領(lǐng)先地位,天文學(xué)家們發(fā)明了許多先進(jìn)的天文觀測(cè)儀

器,其中圭表就是典型的代表。

圭表（如圖甲所示）包括圭和表兩部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的標(biāo)竿

或石柱,叫作表,圭和表相互垂直。戰(zhàn)國(guó)以前的天文學(xué)家已能夠利用水面來(lái)校正圭,使其水

平,使用鉛垂線來(lái)校正表,使其與圭相互垂直。

甲

依據(jù)圭表正午時(shí)表影長(zhǎng)度的變化,就能推算出二十四節(jié)氣,依據(jù)表影長(zhǎng)短的周期性變化,就

能確定一回歸年的天數(shù)。由于日光散射和漫反射的影響,早期圭表的表影邊緣模糊不清,

影響了測(cè)量表影長(zhǎng)度的精度。

為了解決上述問(wèn)題,元代天文學(xué)家郭守敬采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的科學(xué)方法,對(duì)圭表進(jìn)行

了一系列改進(jìn)與創(chuàng)新。他將表的高度增加,并且在表頂加一根架空的橫梁,使表高變?yōu)閭?/p>

統(tǒng)表高的五倍。這樣,測(cè)量時(shí)才巴傳統(tǒng)的確定表影端的位置變?yōu)榇_定梁影中心的位置,提高

了測(cè)量影長(zhǎng)的精度。享B守敬又利用小孔成像的原理,發(fā)明了景符,利用景符可以在圭面上

形成太陽(yáng)和橫梁的清晰像(如圖乙所示),這樣就可以精確地測(cè)量表的影長(zhǎng)了。這些措施

成功解決了圭表發(fā)明以來(lái),測(cè)影時(shí)"虛景之中考求真實(shí)”的困難。

O、、

\,-\.y橫梁

得\

表一!■

景符圭

乙

以圭表為代表的我國(guó)古代的科技成果,像一顆顆璀璨的明珠,閃耀著智慧的光芒,激勵(lì)著我

們攀登新的科技高峰。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

(1)請(qǐng)寫(xiě)出我國(guó)古代天文學(xué)家保證圭和表相互垂直的措施,并解釋為什么這種措施可以保證

圭和表是相互垂直的。

(2)郭守敬的改進(jìn)與創(chuàng)新措施解決了早期圭表的什么問(wèn)題？

(3)除了圭表,請(qǐng)你再列舉一個(gè)我國(guó)古代天文觀測(cè)儀器。

答案Q)用水面來(lái)校正圭,使其水平,利用鉛垂線來(lái)校正表,使其與圭相互垂直。因?yàn)樗?/p>

具有流動(dòng)性,當(dāng)水靜止時(shí),其表面是水平的;鉛垂線是用細(xì)線各物體懸掛起來(lái),細(xì)線的方向

與物體所受重力方向一致,即豎直向下,與水平面垂直。

(2)早期圭表的表影邊緣模糊不清,影響了測(cè)量表影長(zhǎng)度的精度。

(3)日暑(或渾天儀、水運(yùn)儀象臺(tái)等)

解析(1)重力的方向總是豎直向下的,豎直方向與水平方向垂直,而靜止的水面總是水平

的,鉛垂線的方向總是豎直向下的,所以這種措施可以有效地保證圭和表相互垂直。

(2)從文中第4段第1句話結(jié)合第3段最后一句話可得答案。

(3)日署、渾天儀、水運(yùn)儀象臺(tái)等古代儀器均與天文觀測(cè)有關(guān),寫(xiě)出其中一個(gè)即可。

3.(2020北京,32,4分)

科學(xué)重器——原子鐘

星空浩瀚,地球章動(dòng),四季更替,草木枯榮。從人類意識(shí)覺(jué)醒開(kāi)始，"時(shí)間"便如影隨

形。從太陽(yáng)升落、日暑、沙漏、水鐘、機(jī)械鐘、石英鐘到目前最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具——

原子鐘,這些計(jì)時(shí)方法與工具的發(fā)展體現(xiàn)了不同時(shí)代勞動(dòng)人民的智慧。

計(jì)時(shí)工具大多是以某種規(guī)則運(yùn)動(dòng)的周期(完成一次規(guī)則運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間)為基準(zhǔn)計(jì)時(shí)

的,比如日號(hào)以日地相對(duì)運(yùn)動(dòng)的周期為基準(zhǔn);機(jī)械擺鐘以擺的振蕩周期為基準(zhǔn);石英鐘以石

英晶體有規(guī)則的振蕩周期為基準(zhǔn)。選作時(shí)鐘基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)周期越穩(wěn)定,測(cè)量時(shí)間的精準(zhǔn)度

就越高,基于此科學(xué)家制造出了原子鐘(如圖所示)。它以原子釋放能量時(shí)發(fā)出電磁波的

振蕩周期為基準(zhǔn),由于電磁波的振蕩周期很穩(wěn)定,使得原子鐘的計(jì)時(shí)精準(zhǔn)度可達(dá)每百萬(wàn)年

才差1秒。

人們通常選取自然界中比較穩(wěn)定、世界各國(guó)都能接受的事物作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。正是

由于原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性,適合作為時(shí)間的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),于是在1967年,國(guó)

際計(jì)量大會(huì)將"1秒"重新定義為銹133原子輻射電磁波振蕩9192631770個(gè)周期

的持續(xù)時(shí)間。時(shí)間單位"秒"作為國(guó)際通用的測(cè)量語(yǔ)言,是人類描述和定義時(shí)空的標(biāo)尺。

雖然制定了統(tǒng)一的時(shí)間測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),但若各地時(shí)間不能同步,也會(huì)給人們帶來(lái)麻煩。比

如,若電網(wǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間不同步,可能會(huì)燒壞電機(jī);金融市場(chǎng)時(shí)間不同步,可能會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)

濟(jì)損失。這就需要有一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn),用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間的同步,就像日常生活中,我們常常根據(jù)

電視臺(tái)播報(bào)的時(shí)間來(lái)校準(zhǔn)自己的時(shí)間一樣。在我國(guó),提供校準(zhǔn)時(shí)間的是位于西安的國(guó)家

授時(shí)中心的原子鐘,它被用作基準(zhǔn)鐘,向電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)等提供報(bào)時(shí)服務(wù)。

在導(dǎo)航系統(tǒng)中,如果導(dǎo)航定位的精準(zhǔn)度為1米,則要求衛(wèi)星上原子鐘的時(shí)間同步必須

在3x10-9S之內(nèi),這需要衛(wèi)星上的原子鐘和地面上的基準(zhǔn)鐘定期校準(zhǔn),以保證定位的精

準(zhǔn)度。我國(guó)自主研制的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中,原子鐘堪稱"導(dǎo)航衛(wèi)星的心臟"，使我國(guó)在導(dǎo)航

精準(zhǔn)度方面達(dá)到厘米級(jí),處于全球領(lǐng)先水準(zhǔn)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以給安裝了芯片的共享單

車(chē)設(shè)定電子圍欄,也可以判斷汽車(chē)行駛在哪個(gè)車(chē)道,甚至還可以實(shí)現(xiàn)送貨的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)地

降落在客戶的陽(yáng)臺(tái)上。

計(jì)時(shí)工具的演變,展現(xiàn)了人類"時(shí)間文化"的進(jìn)程,更彰顯出人類精益求精、不斷探

索、追求卓越的科學(xué)精神。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

⑴原子鐘可以作為時(shí)間同步的基準(zhǔn)鐘,依據(jù)的是原子輻射電磁波振蕩周期的—≡B?

性。

(2)下列物體相比較,最適合提供計(jì)時(shí)基準(zhǔn)的是(填寫(xiě)正確選項(xiàng)前的字母)

A.擺動(dòng)的小球

B.沿直線運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)

C.靜止的書(shū)本

(3)在實(shí)際生活中會(huì)出現(xiàn)各種"標(biāo)準(zhǔn)"。請(qǐng)你結(jié)合對(duì)文中時(shí)間"標(biāo)準(zhǔn)”的理解,除文中提

到的實(shí)例外,再列舉一個(gè)"標(biāo)準(zhǔn)"，并說(shuō)明該"標(biāo)準(zhǔn)”在具體實(shí)例中是如何應(yīng)用的。

解析Q)由閱讀材料可知,由于原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性,適合作為時(shí)間的測(cè)

量標(biāo)準(zhǔn)。

(2)因?yàn)橛?jì)時(shí)工具大多是以某種規(guī)則運(yùn)動(dòng)的周期為基準(zhǔn)計(jì)時(shí)的,擺動(dòng)的小球的運(yùn)動(dòng)是周期

性的,因此A正確。

(3)1.30m是兒童免費(fèi)乘坐北京地鐵的身高標(biāo)準(zhǔn):身高低于1.30m的兒童可享受免費(fèi)乘

車(chē)待遇,身高不低于1,30m的則不能享受免費(fèi)乘車(chē)待遇。(其他實(shí)例合理的,均可相應(yīng)得

分)

4.(2019北京,32,4分)

郭守敬望遠(yuǎn)鏡

"星漢燦爛,若出其里"。漫天星光絕大多數(shù)都來(lái)自宇宙中的恒星。怎樣知道這些

遙遠(yuǎn)且熾熱的恒星的成分呢?用光譜!我們知道,陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后會(huì)發(fā)生色散,形成一條

按照一定M頁(yè)序排列的彩色光帶,我們稱之為光譜。太陽(yáng)是恒星,因此太陽(yáng)的光譜是一種恒

星光譜。恒星光譜包含了恒星的很多"戶口”信息,比如化學(xué)成分、密度、氣壓、溫度、

恒星年齡等。恒星光譜除了包含恒星自身的信息之外,還能告訴我們恒星以及它所在的

星系是在遠(yuǎn)離,還是在靠近我們,甚至還能告訴我們遠(yuǎn)離或靠近的速度有多大。觀測(cè)表明,

恒星或星系遠(yuǎn)離我們的速度與它跟我們之間的距離成正比,根據(jù)恒星或星系遠(yuǎn)離我們的

速度可以知道這個(gè)恒星或星系距離我們有多遠(yuǎn)。

光譜望遠(yuǎn)鏡是獲取恒星光譜的有力工具。目前世界上最好的光譜望遠(yuǎn)鏡是由中國(guó)

天文學(xué)家自主研制的,以元代著名天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、水利工程專家郭守敬名字命名的

"郭守敬望遠(yuǎn)鏡"，如圖所示。它可以將接收到的恒星的光會(huì)聚后通過(guò)色散系統(tǒng)形成恒

星光譜,進(jìn)而獲取恒星的信息。它能夠同時(shí)觀測(cè)4OOO個(gè)天體,是當(dāng)今世界上光譜獲取效

率最高的望遠(yuǎn)鏡。在剛剛過(guò)去的七年巡天觀測(cè)中(所謂“巡天觀測(cè)"，就好比是"給天上

的星星做‘人口‘普查"),郭守敬望遠(yuǎn)鏡共獲取1125萬(wàn)條光譜,成為世界上第一個(gè)獲

取恒星光譜數(shù)突破千萬(wàn)量級(jí)的天文望遠(yuǎn)鏡。我國(guó)科學(xué)家通過(guò)對(duì)這些恒星光譜的分析,繪

制成了一個(gè)包含636萬(wàn)組恒星光譜參數(shù)的星表,重新確立了銀河系暈(音yUn)的內(nèi)扁外

圓的結(jié)構(gòu),并取得了其他一些令世界矚目的重大發(fā)現(xiàn),這在某種程度上增強(qiáng)了人類尋找另

一個(gè)"地球"和地外生命的信心！

目前,郭守敬望遠(yuǎn)鏡已開(kāi)啟新一輪的“霸氣"巡天觀測(cè)征程。使用郭守敬望遠(yuǎn)鏡可

以"普查"銀河系更多的恒星,以它的觀測(cè)能力,北半球天空仍然有約T乙顆恒星可觀測(cè),

可以讓"普查"資料更全面、更詳細(xì),更好地幫助我們了解銀河系的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)。

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)題：

(1)恒星發(fā)出的光經(jīng)郭守敬望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)形成恒星光譜的現(xiàn)象屬于光的_^_現(xiàn)

象。

(2)我國(guó)科學(xué)家通過(guò)分析恒星光譜確立了^的內(nèi)扁外圓新結(jié)構(gòu)。

⑶已知"長(zhǎng)蛇〃■星系團(tuán)”距離我們約33億光年它遠(yuǎn)離我們的速度約為6x104km∕s,

請(qǐng)你根據(jù)文中信息,估算遠(yuǎn)離我們的速度約為4Xl04km/s的"牧夫座星系團(tuán)"距離我

們約22億光年。

解析Q)從閱讀材料中可知,恒星發(fā)出的光經(jīng)過(guò)郭守敬望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)形成恒星光譜

的現(xiàn)象屬于光的色散現(xiàn)象；

(2)從閱讀材料中可知,我國(guó)科學(xué)家通過(guò)對(duì)這些恒星光譜的分析,繪制成了一個(gè)包含636

萬(wàn)組恒星光譜參數(shù)的星表,重新確立了銀河系暈的內(nèi)扁外圓的結(jié)構(gòu)；

⑶從閱讀材料中可知,恒星或星系遠(yuǎn)離我們的速度與它跟我們之間的距離成正比,設(shè)"牧

夫座星系團(tuán)"距離我們約為S則嗯翳=把WN,5=22億光年。

33億光牛S

5.（2018北京,32,4分）

物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法

物理實(shí)驗(yàn)中的圖像法是一種整理、分析數(shù)據(jù)的有效方法,圖像中的圖線可以直觀、

簡(jiǎn)潔地顯示出因變量隨著自變量變化的趨勢(shì)或規(guī)律。如果想要將物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成

圖像,可以按照下面的步驟來(lái)進(jìn)行。

第一步,建立坐標(biāo)軸、標(biāo)注物理量和設(shè)定分度。首先建立坐標(biāo)軸,通常用橫軸代表自

變量,縱軸代表因變量,在坐標(biāo)軸上分別標(biāo)注自變量和因變量的名稱及單位然后,設(shè)定坐

標(biāo)分度值。為了使繪制的圖線比較均勻地分布在整幅坐標(biāo)紙上,而不要偏在一角或一邊,

坐標(biāo)分度值可以不從零開(kāi)始。在一組數(shù)據(jù)中,自變量與因變量均有最低值和最高值,分度

時(shí),可用低于最低值的某一整數(shù)值作起點(diǎn),高于最高值的某一整數(shù)值作終點(diǎn)。

第二步,根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)。描點(diǎn)時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上力求精準(zhǔn)地畫(huà)出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。

第三步,繪制圖線。繪制圖線時(shí)不要把數(shù)據(jù)點(diǎn)逐點(diǎn)連接成折線,而應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的整

體分布趨勢(shì),描繪出一條直線或光滑曲線,讓盡可能多的點(diǎn)在圖線上,或讓數(shù)據(jù)點(diǎn)比較均勻

地分布在圖線兩旁,這樣繪制出的圖線比圖上的任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)更適合作為進(jìn)行分析預(yù)

測(cè)的依據(jù)。

例如,小宇記錄了自己沿直線步行過(guò)程中的時(shí)間及所對(duì)應(yīng)的路程,圖1中的黑點(diǎn)是他

根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的數(shù)據(jù)點(diǎn),利用這些數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制出了圖1中的直線。利

用這條直線可以清楚地看出小宇步行的過(guò)程近似為勻速運(yùn)動(dòng),還可以利用圖線上的點(diǎn)計(jì)

算出小宇步行過(guò)程中的速度,進(jìn)而用速度預(yù)測(cè)出他在某一段時(shí)間內(nèi)步行的路程。

圖1

請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問(wèn)