2025年中考物理一輪復習：物理學與工程實踐 專項練習

題型二物理學與工程實踐

類型1工程中的物理學應用

1.（2023陜西A,7,2分）近年來，我國在深空探索和深海探測等領域取得了重大

成就,實現(xiàn)了毛澤東主席在《水調(diào)歌頭·重上井岡山》中所描繪的“可上九天攬月

，可下五洋捉鱉”的情景。對下列科技成就所涉及的物理知識分析不正理的是

（）

圖1

A.如圖1,中國空間站與地面控制中心的通信，是通過電磁波實現(xiàn)的

B.如圖2,國產(chǎn)C919大型客機起飛爬升過程中,重力勢能不變

C.如圖3,“奮斗者”號載人潛水器下潛的深度越深,所受海水的壓強越大

D.如圖4,“雪龍”號破冰船利用自身重力破冰,說明力可以使物體發(fā)生形變

2.（2021陜西A,8,2分）選用大空隙結(jié)構(gòu)滲水材料鋪裝的路面具有良好的透水性能,

可使雨水滲入地下，補充土壤水和地下水,能緩解城市熱島效應，也能有效吸收車

輛行駛時產(chǎn)生的噪聲。同時路面呈微小凹凸且不積水，可較好地防滑和防反光。下

列說法正確的是（）

A.通過滲水緩解城市熱島效應與水的比熱容較小的特性有關(guān)

B.減弱車輛行駛時產(chǎn)生的噪聲是在人耳處進行的

C.路面反光是因為發(fā)生了漫反射

D.路面呈微小凹凸是通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦力的

3.（2022山西,40,4分）生活中導線與插座連接時，有人會將直導線的裸露端直接插

入接線孔，但更好的接法是先將導線裸露端折成“U形”再插入，如圖所示。這種“U

形”接法可以增大連接處的接觸面積，會更安全。請你用學過的物理知識解釋其中

的道理。

U形接入法

4.（2023陜西A,23,9分）重力儲能是一種新型儲能方式，它通過提升或放下重物實

現(xiàn)能量的儲存或釋放，能量轉(zhuǎn)化過程如圖1所示。重力儲能可有效提升風能、太

陽能等新能源的綜合開發(fā)利用水平。某風力發(fā)電、重力儲能綜合項目，單個風力發(fā)

電機組的平均發(fā)電功率為1500kWo某次風能充沛時，系統(tǒng)利用風能發(fā)電的富余

電能，將2個質(zhì)量均為3xl04kg的重物從地面提升至30m的高度處，實現(xiàn)能量儲

存，如圖2所示。根據(jù)相關(guān)信息,完成以下問題（g取10N/kg）o

輸入輸出

圖1

圖2

（1）風能屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）若某電動汽車每行駛1km的路程需消耗0.2kW-h的電能，單個風力發(fā)電機組

發(fā)電lh產(chǎn)生的電能，可供該電動汽車行駛的路程是多少？

（3）儲能系統(tǒng)將2個重物勻速提升至30m高處的過程中，系統(tǒng)對重物所做的功是

多少？

（4）儲能系統(tǒng)將2個重物從30m高處放回地面的發(fā)電過程中，產(chǎn)生的電能為

1.44X107J,則該過程的發(fā)電效率是多少？

據(jù)某資料介紹，重力儲能系統(tǒng)的綜合效率（輸出電能與輸入電能之比）可達70%以

上,請你避過七號，判斷這一數(shù)據(jù)是否可信?（已知系統(tǒng)提升重物的效率為90%）

5.（2023江蘇蘇州,30,4分）人眼對觀察到的景物有暫時的“記憶”，在外界景物消失

后,視神經(jīng)對它的印象還會延續(xù)0.1s左右,這種特征叫視覺暫留。例如在一張白色

卡片紙的正、反面分別畫上鳥籠和鳥，讓卡片紙快速旋轉(zhuǎn)，當正、反兩面交替出現(xiàn)

在眼前的時間間隔在0.1s之內(nèi)時，人眼就能看到鳥在籠中的現(xiàn)象（圖甲）。

甲

一些城市地鐵行駛在某些區(qū)間時,乘客能看到窗外出現(xiàn)清晰的動態(tài)廣告，往往也是

利用了視覺暫留的原理。某段地鐵內(nèi)隧道廣告的制作方法如下:在隧道側(cè)壁與車

窗相同高度處，沿運行方向每經(jīng)過距離d,安裝一塊大小相同的廣告燈箱，如圖乙。

燈箱采用頻閃方式實現(xiàn)亮、暗交替，且工作時各燈箱亮、暗同步變化（人的視覺暫

留時間以0.1s計算）。

（1）要實現(xiàn)時長15s的廣告效果,至少需要安裝塊廣告燈箱；

（2）燈箱安裝好后，調(diào)節(jié)燈箱發(fā)光頻率f,控制地鐵速度v,當它們滿足下述哪種情況

時,乘客能看到流暢穩(wěn)定的廣告畫面?答:

A.f=5Hz,且v=dfB.f=10Hz,且v=；df

C.f=20Hz,且v=dfD.f=30Hz,且v=3df

（3）座位上乘客發(fā)現(xiàn)正常顯示的廣告畫面突然向地鐵前進方向緩慢移動，可能原因

是（寫出一種即可）。

類型2材料信息

6.（2023山西,38,4分升閱讀短文，回答問題。

戈壁灘上的“向日葵”

在甘肅省敦煌市西南方向約15千米的戈壁灘上有一處充滿科幻感的設施(如

圖甲所示),這是目前全球裝機容量第二的熔鹽塔式光熱電站。光熱電站的鏡場面

積約140多萬平方米」萬多面巨大的定日鏡在計算機的精確控制下，能如同向日

葵一樣隨著太陽位置變化而變化，使太陽光時刻都能聚集到260米高的吸熱塔的

吸熱器上。

在北半球的正午，太陽光由南往北傾斜照射，位于吸熱塔北面的定日鏡，陽光

的入射角極小，定日鏡的面積可以全部作為有效面積反射陽光。而位于吸熱塔南

面的定日鏡，陽光的入射角很大,反射陽光的有效面積大大縮小了。

在塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，吸熱器是最關(guān)鍵的核心部位，吸熱器內(nèi)部有多個

平行排列的吸熱管組成的管屏，它將定日鏡所捕捉到的太陽光直接轉(zhuǎn)化為可以高

效利用的內(nèi)能，將能量存儲在液態(tài)熔鹽中，為汽輪發(fā)電機組提供所需的熱源。

太陽能光熱發(fā)電的原理

乙

(1)太陽能光熱電站利用平面鏡太陽光，聚集到吸熱塔上進行加熱。在鏡

陣最外層的大圈，定日鏡呈現(xiàn)明顯的分布不對稱，吸熱塔南邊的定日鏡比北邊少,

原因是O

(2)請結(jié)合圖乙完成太陽能光熱發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化流程圖。

太陽能|一碎「I」但能'

⑶熔鹽儲熱是利用高溫熔化狀態(tài)下的無機鹽把能量儲存起來，當熔鹽溫度

時,便可把儲存的內(nèi)能釋放出來，可以實現(xiàn)24小時均有高溫熔鹽推動汽輪機工作,

實現(xiàn)持續(xù)發(fā)電。

7.（2023云南,16,4分）我國自主研制的“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功

完成了萬米級海試。潛水器配備了國際先進水平的聲學系統(tǒng)，聲學系統(tǒng)由母船部

分和潛水器本體部分組成，為“奮斗者”號實現(xiàn)了水聲通信、精細探測和定位導航。

母船

水聲通信是“奮斗者”號與母船之間唯一的溝通方式。由于可見光和電磁波在海水

中傳播時衰減很快，也無法通過一根連接母船的線纜來進行通信。所以科學家為

“奮斗者”號量身定制了一套數(shù)字水聲通信系統(tǒng)，如圖所示，它將語言和文字等信息

編碼調(diào)制后,通過換能器進行發(fā)射和接收，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，把所有的關(guān)鍵數(shù)據(jù)準確、

高效地與母船進行溝通。

精細探測為“奮斗者”號在水下航行和作業(yè)提供了安全保障。盡管馬里亞納海溝兩

側(cè)都是非常陡峭的海山，但是“奮斗者”號安裝有前視成像聲吶設備,可對前方海山

的距離和輪廓進行實時探測，幫助它精準避開障礙物。

定位導航使“奮斗者”號水下作業(yè)精準高效。由于水下沒有衛(wèi)星定位，必須使用聲

學定位。下潛之前，科學家通過設備的標定實驗，使聲學系統(tǒng)可以輸出精確的速度

等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，再將定位與多普勒測速儀、慣性導航設備組合后進行導航，就能實現(xiàn)

萬米海底“大海撈針”，“奮斗者”號僅半小時就收回了之前在海底布放的一些目標

物。

（1）由于可見光和電磁波在海水中傳播時衰減很快，因此是“奮斗者”號與

母船之間溝通的唯一方式。

⑵前視成像聲吶設備能發(fā)出（選填“超聲波”或“次聲波”），讓潛水器在漆

黑的萬米深海中精準避障。這說明聲音能傳遞（選填“信息”或“能量”）。

（3）請寫出“奮斗者”號聲學系統(tǒng)的一個優(yōu)點:0

8.(2023江蘇蘇州,21,5分升閱讀材料，回答問題

“海油觀瀾號”深遠海浮式風電平臺

2023年5月20日，我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”成功并入文昌油

田群電網(wǎng),標志著我國深遠海風電關(guān)鍵技術(shù)取得重大進展。

7

“海油觀瀾號”由浮式基礎和風機組成，整體高度超200米，總質(zhì)量達l.lxlOkgo

平臺采用“半潛式”設計，底部是一個三角形浮式基礎，包括3個邊立柱和1個中間

立柱，圖甲為其實物照片。浮式基礎上方是高約83米的圓筒狀柱子,柱子上方安裝

有機艙，機艙前部的3只大葉片驅(qū)動機艙中的發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,生成綠色電力，年發(fā)

電量將達2.2x107kW-h。

(1)風能屬于(可/不可)再生能源；

(2)根據(jù)圖甲傳磔“海油觀瀾號”單個葉片長度約為m(保留整數(shù));

⑶風平浪靜葉片不動時,平臺基礎排開海水的體積達nA海水密度用

l.OxlO3kg/n?計算，不考慮錨鏈對平臺的作用)；

(4)每年的發(fā)電量相當于kg天然氣完全燃燒放出的熱量(天然氣的熱值q

取4.4x107J/kg);

(5)海浮式風電平臺基礎設計方式除半潛式外還有單柱式(圖乙)。兩種方式相比較,

你認為“半潛式”的一個明顯優(yōu)點是。

9.(2022山西,39,4分升閱讀短文，回答問題。

一起向未來

2022年4月16日，圓夢天宮，英雄凱旋,在太空“出差”183天的中國航天員三人組

平安返回地球。隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展，讓普通人進入太空旅行的計劃正

在逐步實施。未來,會有更多的人實現(xiàn)上九天攬月的飛天夢。

太空中沒有空氣，人若暴露在太空中無法獲得氧氣，這種狀態(tài)下10s就會失去意識;

太空中沒有作用于身體的大氣壓，體液就會快速沸騰，從而使身體組織膨脹，體溫

降低而凍結(jié);太空中處于真空狀態(tài)，陽光直射下溫度可高達120℃,而在陰影處溫度

則會驟降至-150℃;太空中還有速度極快的微小隕石,人體一旦碰到將造成極大傷

害。

為實現(xiàn)太空旅行，人們不斷研發(fā)各類航天服，每一批新型航天服的誕生都是人類技

術(shù)的又一次巨大飛躍?？梢韵胂?，未來的航天服將是個人太空旅行的宇宙飛船。

⑴太空中沒有作用于人體的大氣壓，體液就會快速，其原因

是。

⑵沙克爾頓環(huán)形山位于月球南極,在山的邊緣陰影區(qū)永無日照，保持著太陽系最

低溫的記錄,請你推測這個最低溫可能是℃O

⑶假如，你穿著自己設計制作的航天服，在星空中遨游、月球上漫步。你的航天服

應具備哪些功能?o

10.(2023廣東,23,6分升閱讀材料，回答問題。

風力發(fā)電

風能是一種清潔的可再生能源,利用風力發(fā)電將助力我國實現(xiàn)碳中和目標。風力

發(fā)電機組主要由葉片、齒輪箱、發(fā)電機等組成，其簡化結(jié)構(gòu)如圖甲所示。葉片橫截

面的設計原理如圖乙所示，一面較平，另一面較彎曲。葉片在風的作用下旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過

齒輪箱增速后，發(fā)電機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

某風力發(fā)電機組利用齒輪箱可實現(xiàn)葉片轉(zhuǎn)1圈,發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)20圈。風力發(fā)電機

組輸出功率P與風速v的關(guān)系如圖丙所示。在5m/s<v<10m/s的范圍內(nèi),P與v的

三次方成正比。風力發(fā)電機組所在風場某段時間內(nèi)的風速V與時間t的關(guān)系如圖

丁所示。(為方便計算，圖丙和圖丁數(shù)據(jù)已作簡化處理。)

⑴完成下列風力發(fā)電的主要能量轉(zhuǎn)化流程圖:

(2)當風正面垂直吹向靜止葉片時，如圖乙所示，從正面看，葉片A會(選填

“順時針”或“逆時針”)轉(zhuǎn)動。

(3)當風速為12m/s時，風力發(fā)電機組工作1h輸出的電能相當于kg的煤

完全燃燒放出的熱量。(q煤=3.0x107J/kg)

(4)當風速為13m/s時，發(fā)電機轉(zhuǎn)子1min轉(zhuǎn)400圈。若發(fā)電機輸出電能lkW-h,葉

片需要轉(zhuǎn)動