【中考物理】2023屆北京市第二輪復習-科普閱讀題（提升題）含解析

【中考物理】2023屆北京市第二輪復習分類專題一科普閱讀題

（提升篇）

題型精練

1.（2022北京,24,4分）

國之重器——綜合極端條件實驗裝置

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

物組成到利用掃描隧道顯微鏡透視物質的微觀結構都得益于實驗條件的拓展和技術手段的

進步。

在宇宙中,高溫、高壓、強磁場等極端環(huán)境比比皆是,而我們地球上的生活環(huán)境是一個相對

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驗室,拓展研究空間。

所謂極端條件才旨的是在實驗室中人為創(chuàng)造出來特別低的溫度、特別強的磁場、特別高的壓

強等（如圖所示）實驗條件。通過創(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

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

K以下時電阻為0）,這就是超導現(xiàn)象。

僅為宇宙背景

輻射溫度2.7K

的10-3倍

超快

光場

接近地心壓力達到電子振動的

時間單位（IOTStS）

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肩負原始創(chuàng)新重任的國之重器——國際首個綜合極端條件實驗裝置布局在北京懷柔科學城,

并已投入使用。該項目擁有極低溫何達ImK）、強磁場（可達32.35T）、超高壓（可達

3.8×10nPa）和超快光場（時間分辨率可達IO18S）極端條件實驗裝置。

科學家們將極端條件進行綜合運用,拓展了物質科學的研究空間,為發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、探索新現(xiàn)

象、開辟新領域,創(chuàng)造了前所未有的機遇。

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

Q）請寫出我國綜合極端條件實驗裝置中的一個極端條件:。

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

國載人深潛的新紀錄。超高壓極端條件的壓強約為"奮斗者"號在IOOOom深海中（海

水密度取LoXlo3kg∕n√）承受壓強的倍。（填寫正確選項前的字母）

A.4

B.40

C.4000

D.400000

（3）強磁場的產(chǎn)生需要大電流,但電流越大,導線的溫度就會越高,通常會導致鋁導線等熔化,給

強磁場的產(chǎn)生帶來限制。依據(jù)文中信息,請寫出應選擇哪種極端條件,能減少電流通過導線

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

2.（2021北京,24,4分）

請閱讀《華夏之光——圭表》并回答問題。

華夏之光——圭表

第2頁/總16頁

我國古代的天文觀測一直居于世界領先地位,天文學家們發(fā)明了許多先進的天文觀測儀器,

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,直立在平地上的標竿或

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

用鉛垂線來校正表,使其與圭相互垂直。

甲

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

了測量表影長度的精度。

為了解決上述問題,元代天文學家郭守敬采取理論與實踐相結合的科學方法,對圭表進行了

一系列改進與創(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,測量時才巴傳統(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量

影長的精度。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

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

表發(fā)明以來,測景鄉(xiāng)時"虛景之中考求真實”的困難。

\\橫梁

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表—飛

7^—r

景符主

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乙

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

攀登新的科技高峰。

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

(1)請寫出我國古代天文學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)郭守敬的改進與創(chuàng)新措施解決了早期圭表的什么問題？

(3)除了圭表,請你再列舉一個我國古代天文觀測儀器。

3.(2020北京,32,4分)

科學重器——原子鐘

星空浩瀚,地球章動,四季更替,草木枯榮。從人類意識覺醒開始，"時間"便如影隨形。

從太陽升落、日暑、沙漏、水鐘、機械鐘、石英鐘到目前最準確的計時工具——原子鐘,

這些計時方法與工具的發(fā)展體現(xiàn)了不同時代勞動人民的智慧。

計時工具大多是以某種規(guī)則運動的周期(完成一次規(guī)則運動所用的時間)為基準計時的,

比如日暑以日地相對運動的周期為基準;機械擺鐘海的振蕩周期為基準;石英鐘以石英晶

體有規(guī)則的振蕩周期為基準。選作時鐘基準的運動周期越穩(wěn)定,測量時間的精準度就越高，

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

基準,由于電磁波的振蕩周期很穩(wěn)定,使得原子鐘的計時精準度可達每百萬年才差1秒。

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

原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性,適合作為時間的測量標準,于是在1967年,國際計量

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

間。時間單位"秒”作為國際通用的測量語言,是人類描述和定義時空的標尺。

雖然制定了統(tǒng)一的時間測量標準,但若各地時間不能同步,也會給人們帶來麻煩。比如，

若電網(wǎng)調節(jié)時間不同步,可能會燒壞電機;金融市場時間不同步,可能會導致巨大的經(jīng)濟損失。

這就需要有一個時間基準,用于實現(xiàn)時間的同步,就像日常生活中,我們常常根據(jù)電視臺播報

的時間來校準自己的時間一樣。在我國才是供校準時間的是位于西安的國家授時中心的原子

鐘,它被用作基準鐘,向電視、廣播、網(wǎng)絡等提供報時服務。

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

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

我國自主研制的1b4導航系統(tǒng)中,原子鐘堪稱"導航衛(wèi)星的心臟"，使我國在導航精準度方

面達到厘米級,處于全球領先水準。北斗導航系統(tǒng)可以給安裝了芯片的共享單車設定電子圍

欄,也可以判斷汽車行駛在哪個車道,甚至還可以實現(xiàn)送貨的無人機精準地降落在客戶的陽

臺上。

計時工具的演變,展現(xiàn)了人類“時間文化”的進程,更彰顯出人類精益求精、不斷探索、

追求卓越的科學精神。

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

(1)原子鐘可以作為時間同步的基準鐘,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,最適合提供計時基準的是.(填寫正確選項前的字母)

A.擺動的小球

B.沿直線運動的汽車

C.靜止的書本

(3)在實際生活中會出現(xiàn)各種"標準"。請你結合對文中時間"標準”的理解,除文中提到

的實例外,再列舉一個"標準"，并說明該"標準”在具體實例中是如何應用的。

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4.（2019北京,32,4分）

郭守敬望遠鏡

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

且熾熱的恒星的成分呢?用光譜!我們知道,陽光通過三棱鏡后會發(fā)生色散,形成一條按照一

定W頁序排列的彩色光帶,我們稱之為光譜。太陽是恒星,因此太陽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離,還

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

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

或星系距離我們有多遠。

光譜望遠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鏡是由中國天文

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

望遠鏡"，如圖所示。它可以將接收到的恒星的光會聚后通過色散系統(tǒng)形成恒星光譜,進而

獲取恒星的信息。它能夠同時觀測4000個天體,是當今世界上光譜獲取效率最高的望遠

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

普查"）,郭守敬望遠鏡共獲取1125萬條光譜,成為世界上第一個獲取恒星光譜數(shù)突破千萬

量級的天文望遠鏡。我國科學家通過對這些恒星光譜的分析,繪制成了一個包含636萬組

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)扁外圓的結構,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了人類尋找另一個"地球"和地外生命的信心！

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目前,郭守敬望遠鏡已開啟新一輪的“霸氣”巡天觀測征程。使用郭守敬望遠鏡可以

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

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

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

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

象。

(2)我國科學家通過分析恒星光譜確立了的內(nèi)扁外圓新結構。

(3)已知"長蛇4星系團"距離我們約33億光年,它遠離我們的速度約為6χlθ4km∕s,請你

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

億光年。

5.(2018北京,32,4分)

物理實驗中的圖像法

物理實驗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、簡潔

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

按照下面的步驟來進行。

第一步,建立坐標軸、標注物理量和設定分度。首先建立坐標軸,通常用橫軸代表自變

量,縱軸代表因變量在坐標軸上分別標注自變量和因變量的名稱及單位;然后,設定坐標分度

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

值可以不從零開始。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,可用低于

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

第二步,根據(jù)數(shù)據(jù)描點。描點時根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標紙上力求精準地畫出對應的點。

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第三步,繪制圖線。繪制圖線時不要把數(shù)據(jù)點逐點連接成折線,而應依據(jù)數(shù)據(jù)點的整體

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

布在圖線兩旁,這樣繪制出的圖線比圖上的任何一個數(shù)據(jù)點更適合作為進行分析預測的依據(jù)。

例如,小宇記錄了自己沿直線步行過程中的時間及所對應的路程,圖1中的黑點是他根

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

條直線可以清楚地看出小宇步行的過程近似為勻速運動,還可以利用圖線上的點計算出小宇

步行過程中的速度,進而用速度預測出他在某一段時間內(nèi)步行的路程。

圖1

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

(1)根據(jù)圖1所示的圖像,預測小宇步行10S的路程為10m°

(2)下表是某同學記錄的物體溫度隨時間變化的實驗數(shù)據(jù)。

時間∕fnin0510152025303540

807264595551474645

①若要繪制上述物體的溫度隨時間變化的圖像,應選擇圖2中圖更合理。(選填

"甲"或"乙")

②請在你選擇的圖中描出第20min時的溫度數(shù)據(jù)點,并繪制出本次實驗中物體溫度隨時間

變化的圖線。

第8頁/總16頁

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乙

圖2

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答案解析

題型精練

1.（2022北京,24,4分）

國之重器——綜合極端條件實驗裝置

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

萬物組成到利用掃描隧道顯微鏡透視物質的微觀結構,都得益于實驗條件的拓展和技術

手段的進步。

在宇宙中,高溫、高壓、強磁場等極端環(huán)境比比皆是,而我們地球上的生活環(huán)境是一個相

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

所謂極端條件,指的是在實驗室中人為創(chuàng)造出來特別低的溫度、特別強的磁場、特別高

的壓強等（如圖所示）實驗條件。通過創(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特性,例如某些物質在很低的溫度時,電阻就變成了0（如鋁在-

271.76℃即1.39K以下時電阻為0）,這就是超導現(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50萬倍

達到電子振動的

時間單位（IOFS）

肩負原始創(chuàng)新重任的國之重器——國際首個綜合極端條件實驗裝置布局在北京懷柔科

學城,并已投入使用。該項目擁有極低溫（可達ImK）、強磁場（可達32.35T）、超高壓

（可達3.8×10uPa）和超快光場（時間分辨率可達IO-18S）極端條件實驗裝置。

科學家們將極端條件進行綜合運用,拓展了物質科學的研究空間,為發(fā)現(xiàn)新物態(tài)、探索新

現(xiàn)象、開辟新領域,創(chuàng)造了前所未有的機遇。

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

Q）請寫出我國綜合極端條件實驗裝置中的一個極端條件：極低溫。

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

中國載人深潛的新紀錄。超高壓極端條件的壓強約為"奮斗者"號在IOOoOm深海

中（海水密度取LoXlO3kq/m水承受壓強的C倍。（填寫正確選項前的字母）

A.4

B.40

C.4OOO

D.400OOO

（3）強磁場的產(chǎn)生需要大電流,但電流越大,導線的溫度就會越高,通常會導致鋁導線等熔

化,給強磁場的產(chǎn)生帶來限制。依據(jù)文中信息,請寫出應選擇哪種極端條件,能減少電流通

過導線所產(chǎn)生的熱量,從而突破限制,創(chuàng)造強磁場極端條件,并寫出選擇依據(jù)。

答案（3）選擇極低溫極端條件。因為,鋁等物質在極低溫極端條件下可以出現(xiàn)超導現(xiàn)象，

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

小電流通過導線產(chǎn)生的熱量,從而突破限制。

解析（1）極低溫/強磁場癌高壓/超快光場（答出其中一個即可）。

（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、句子進行解答的話,就直接用原文中的詞語、

句子來解答,這樣回答會更加準確、嚴謹。

2.（2021北京,24,4分）

請閱讀《華夏之光——圭表》并回答問題。

華夏之光——圭表

我國古代的天文觀測一直居于世界領先地位,天文學家們發(fā)明了許多先進的天文觀測儀

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,直立在平地上的標竿

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

平,使用鉛垂線來校正表,使其與圭相互垂直。

甲

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

影響了測量表影長度的精度。

為了解決上述問題,元代天文學家郭守敬采取理論與實踐相結合的科學方法,對圭表進行

了一系列改進與創(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,測量時才巴傳統(tǒng)的確定表影端的位置變?yōu)榇_定梁影中心的位置,提高

了測量影長的精度。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

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

成功解決了圭表發(fā)明以來,測影時"虛景之中考求真實”的困難。

O、、

\,-\.y橫梁

得\

表一!■

景符圭

乙

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

們攀登新的科技高峰。

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

(1)請寫出我國古代天文學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)郭守敬的改進與創(chuàng)新措施解決了早期圭表的什么問題？

(3)除了圭表,請你再列舉一個我國古代天文觀測儀器。

答案Q)用水面來校正圭,使其水平,利用鉛垂線來校正表,使其與圭相互垂直。因為水

具有流動性,當水靜止時,其表面是水平的;鉛垂線是用細線各物體懸掛起來,細線的方向

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,影響了測量表影長度的精度。

(3)日暑(或渾天儀、水運儀象臺等)

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句話結合第3段最后一句話可得答案。

(3)日署、渾天儀、水運儀象臺等古代儀器均與天文觀測有關,寫出其中一個即可。

3.(2020北京,32,4分)

科學重器——原子鐘

星空浩瀚,地球章動,四季更替,草木枯榮。從人類意識覺醒開始，"時間"便如影隨

形。從太陽升落、日暑、沙漏、水鐘、機械鐘、石英鐘到目前最準確的計時工具——

原子鐘,這些計時方法與工具的發(fā)展體現(xiàn)了不同時代勞動人民的智慧。

計時工具大多是以某種規(guī)則運動的周期(完成一次規(guī)則運動所用的時間)為基準計時

的,比如日號以日地相對運動的周期為基準;機械擺鐘以擺的振蕩周期為基準;石英鐘以石

英晶體有規(guī)則的振蕩周期為基準。選作時鐘基準的運動周期越穩(wěn)定,測量時間的精準度

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

振蕩周期為基準,由于電磁波的振蕩周期很穩(wěn)定,使得原子鐘的計時精準度可達每百萬年

才差1秒。

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

由于原子輻射電磁波振蕩周期的高穩(wěn)定性,適合作為時間的測量標準,于是在1967年,國

際計量大會將"1秒"重新定義為銹133原子輻射電磁波振蕩9192631770個周期

的持續(xù)時間。時間單位"秒"作為國際通用的測量語言,是人類描述和定義時空的標尺。

雖然制定了統(tǒng)一的時間測量標準,但若各地時間不能同步,也會給人們帶來麻煩。比

如,若電網(wǎng)調節(jié)時間不同步,可能會燒壞電機;金融市場時間不同步,可能會導致巨大的經(jīng)

濟損失。這就需要有一個時間基準,用于實現(xiàn)時間的同步,就像日常生活中,我們常常根據(jù)

電視臺播報的時間來校準自己的時間一樣。在我國,提供校準時間的是位于西安的國家

授時中心的原子鐘,它被用作基準鐘,向電視、廣播、網(wǎng)絡等提供報時服務。

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

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

準度。我國自主研制的北斗導航系統(tǒng)中,原子鐘堪稱"導航衛(wèi)星的心臟"，使我國在導航

精準度方面達到厘米級,處于全球領先水準。北斗導航系統(tǒng)可以給安裝了芯片的共享單

車設定電子圍欄,也可以判斷汽車行駛在哪個車道,甚至還可以實現(xiàn)送貨的無人機精準地

降落在客戶的陽臺上。

計時工具的演變,展現(xiàn)了人類"時間文化"的進程,更彰顯出人類精益求精、不斷探

索、追求卓越的科學精神。

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

⑴原子鐘可以作為時間同步的基準鐘,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,最適合提供計時基準的是(填寫正確選項前的字母)

A.擺動的小球

B.沿直線運動的汽車

C.靜止的書本

(3)在實際生活中會出現(xiàn)各種"標準"。請你結合對文中時間"標準”的理解,除文中提

到的實例外,再列舉一個"標準"，并說明該"標準”在具體實例中是如何應用的。

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,適合作為時間的測

量標準。

(2)因為計時工具大多是以某種規(guī)則運動的周期為基準計時的,擺動的小球的運動是周期

性的,因此A正確。

(3)1.30m是兒童免費乘坐北京地鐵的身高標準:身高低于1.30m的兒童可享受免費乘

車待遇,身高不低于1,30m的則不能享受免費乘車待遇。(其他實例合理的,均可相應得

分)

4.(2019北京,32,4分)

郭守敬望遠鏡

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

遙遠且熾熱的恒星的成分呢?用光譜!我們知道,陽光通過三棱鏡后會發(fā)生色散,形成一條

按照一定M頁序排列的彩色光帶,我們稱之為光譜。太陽是恒星,因此太陽的光譜是一種恒

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

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

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

速度可以知道這個恒星或星系距離我們有多遠。

光譜望遠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鏡是由中國

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

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

星光譜,進而獲取恒星的信息。它能夠同時觀測4OOO個天體,是當今世界上光譜獲取效

率最高的望遠鏡。在剛剛過去的七年巡天觀測中(所謂“巡天觀測"，就好比是"給天上

的星星做‘人口‘普查"),郭守敬望遠鏡共獲取1125萬條光譜,成為世界上第一個獲

取恒星光譜數(shù)突破千萬量級的天文望遠鏡。我國科學家通過對這些恒星光譜的分析,繪

制成了一個包含636萬組恒星光譜參數(shù)的星表,重新確立了銀河系暈(音yUn)的內(nèi)扁外

圓的結構,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了人類尋找另

一個"地球"和地外生命的信心！

目前,郭守敬望遠鏡已開啟新一輪的“霸氣"巡天觀測征程。使用郭守敬望遠鏡可

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

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

請根據(jù)上述材料,回答下列問題：

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

象。

(2)我國科學家通過分析恒星光譜確立了^的內(nèi)扁外圓新結構。

⑶已知"長蛇〃■星系團”距離我們約33億光年它遠離我們的速度約為6x104km∕s,

請你根據(jù)文中信息,估算遠離我們的速度約為4Xl04km/s的"牧夫座星系團"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)過郭守敬望遠鏡的光學系統(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,我國科學家通過對這些恒星光譜的分析,繪制成了一個包含636

萬組恒星光譜參數(shù)的星表,重新確立了銀河系暈的內(nèi)扁外圓的結構；

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

夫座星系團"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）

物理實驗中的圖像法

物理實驗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、

簡潔地顯示出因變量隨著自變量變化的趨勢或規(guī)律。如果想要將物理實驗數(shù)據(jù)繪制成

圖像,可以按照下面的步驟來進行。

第一步,建立坐標軸、標注物理量和設定分度。首先建立坐標軸,通常用橫軸代表自

變量,縱軸代表因變量,在坐標軸上分別標注自變量和因變量的名稱及單位然后,設定坐

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

坐標分度值可以不從零開始。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,可用低于最低值的某一整數(shù)值作起點,高于最高值的某一整數(shù)值作終點。

第二步,根據(jù)數(shù)據(jù)描點。描點時根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標紙上力求精準地畫出對應的點。

第三步,繪制圖線。繪制圖線時不要把數(shù)據(jù)點逐點連接成折線,而應依據(jù)數(shù)據(jù)點的整

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

地分布在圖線兩旁,這樣繪制出的圖線比圖上的任何一個數(shù)據(jù)點更適合作為進行分析預

測的依據(jù)。

例如,小宇記錄了自己沿直線步行過程中的時間及所對應的路程,圖1中的黑點是他

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

用這條直線可以清楚地看出小宇步行的過程近似為勻速運動,還可以利用圖線上的點計

算出小宇步行過程中的速度,進而用速度預測出他在某一段時間內(nèi)步行的路程。

圖1

請根據(jù)上述材料,回答下列問