專題19科普閱讀文、開放性試題

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考點1科普閱讀文

1.（2025?云南）高鐵作為現(xiàn)代化軌道交通建設(shè)的重大成果，已成為一張中國遞給世界的“亮

麗名片”。后高鐵時代，中國應(yīng)如何繼續(xù)領(lǐng)跑世界？未來交通一一高溫超導(dǎo)磁懸浮列車將給

出答案。

高溫超導(dǎo)體（-18O.15C）相對低溫超導(dǎo)體（-268.95C）能在相對更高溫區(qū)下工作。應(yīng)用高

溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)把車輪改為懸浮裝置，可制造如圖所示的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車。

在高溫超導(dǎo)磁懸浮列車研究中，我國應(yīng)用先進(jìn)的高溫超導(dǎo)釘扎磁懸浮技術(shù)，利用無形的磁場

將列車上的超導(dǎo)材料牢牢“釘”在軌道上方。這源于超導(dǎo)材料自身的磁通釘扎特性，如圖甲

所示，下方永磁軌道產(chǎn)生的磁力線能穿透高溫超導(dǎo)體，并被釘扎中心“抓”住。這使得高溫

超導(dǎo)磁懸浮列車具備了自穩(wěn)定、自懸浮、自導(dǎo)向的優(yōu)異特性。如圖乙所示，高溫超導(dǎo)體上方

放置的液氮用于冷卻，使得列車運行僅依靠液氮冷卻超導(dǎo)體，成本極低。

甲乙

磁懸浮技術(shù)雖然消除了傳統(tǒng)列車的機(jī)械摩擦阻力，但仍存在制約其速度提升的因素，當(dāng)列車

時速超過400千米時，空氣阻力將占列車運行總阻力的80%以上。那么如何降低空氣阻力呢？

基于真空管道的磁懸浮列車技術(shù)應(yīng)運而生，真空管道的引入大大降低了列車運行時的空氣阻

力。

目前，我國高溫超導(dǎo)磁懸浮列車關(guān)鍵技術(shù)已取得重大突破，可以使列車時速實現(xiàn)1000千米

以上。我們期待不久的將來能乘坐這樣的列車馳騁在祖國的大地上。

(1)應(yīng)用高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，能將列車上的超導(dǎo)材料牢牢“釘”在軌道上方。

(2)基于的磁懸浮列車技術(shù)可以降低列車運行時的空氣阻力。

(3)昆明到北京約3000km,若乘坐速度為1000km/h的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車需要鼠

(4)結(jié)合所學(xué)知識分析列車運行依靠液氮冷卻超導(dǎo)體成本極低的原因：。

2.(2025?山東煙臺)閱讀短文，回答問題。

“返老還童”的鋰電池

據(jù)央視報道，中國科學(xué)院某研究所在鋰電池材料研究方面取得突破性進(jìn)展，提出讓鋰電池“返

老還童”的方法，為開發(fā)更智能、耐用的下一代鋰電池提供了全新思路，有望提高電動汽車

和電動航空器等的續(xù)航里程。

富鋰錦基正極材料具有氧羽離子氧化還原的額外容量，其放電比容量高達(dá)300mAh/g,可將

電池能量密度提升30%以上，但作為氧活性正極材料經(jīng)過多次充放電后電池會出現(xiàn)老化現(xiàn)象,

充電時注入的能量超過放電時釋放的能量，導(dǎo)致富鋰鎰基電池使用壽命和效率大打折扣。

研究發(fā)現(xiàn)，對富鋰鎘基正極材料進(jìn)行適當(dāng)升溫可以消除外力對?材料結(jié)構(gòu)的影響，使材料從無

序狀態(tài)恢復(fù)到更穩(wěn)定、能最更低的有序結(jié)構(gòu)。在升溫的過程中，正極材料的原子排列變得更

緊密，導(dǎo)致體積縮小，表現(xiàn)出“負(fù)熱膨脹”的現(xiàn)象，然而對電池進(jìn)行加熱不夠現(xiàn)實，科研人

員進(jìn)一步提出通過智能化淺充電的方式讓老化的富鋰?yán)徎姵亍胺道线€童”的新方法，讓電

池在不充滿的條件下持續(xù)循環(huán)數(shù)次充電，可以修復(fù)材料的結(jié)構(gòu)損傷，進(jìn)而顯著延長電池使用

壽命。這成果為電池技術(shù)進(jìn)步發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。

⑴給鋰電池充電時，鋰電池相當(dāng)于電路中的(選填“電源”或“用電器”)：

(2)文中的“負(fù)熱膨脹”現(xiàn)象是指當(dāng)溫度升高時富鋰?yán)徎龢O材料的體枳°未來的富

鋰?yán)徎姵亍胺道线€童”可以通過方式來實現(xiàn)；

(3)某電動汽車的鋰電池容量為90Ah,若使用上述放電比容量的富鋰?yán)徎龢O材料制作，需

用go

3.(2U25?江蘇蘇州)閱讀材料，回答問題。

“雪龍”探極

“雪龍2號”是我國自主建造的極地考察破冰船，具有船首、船尾雙向破冰技術(shù)，填補(bǔ)了中

國在極地科考重大裝備領(lǐng)域的空白。船首的卜.部前沿部分叫破冰艄柱，用特殊的高強(qiáng)鋼打造,

遇到厚度1.5米左右的冰層時，“雪龍2號”因其船首特有的形狀，易于以一定的航速沖上

冰面，在船首重壓下破冰箱柱猶如一把利刃切開厚重的冰層，實現(xiàn)船首破冰，在厚冰海域，

通過控制船尾下方吊艙式全回轉(zhuǎn)螺旋槳（水平面內(nèi)可360度自由轉(zhuǎn)動），使船尾轉(zhuǎn)向，船尾

從上方重壓冰層，同時螺旋槳削冰，冰層塌陷，實現(xiàn)船尾破冰。

⑴下列物理屬性中，不儂制作破冰筋柱的材料必須具有的屬性：

A.耐低溫B.硬度大C.韌性好（不易斷裂）D.密度小

（2）雪龍2號的船首應(yīng)設(shè)/成如圖所示的形狀，船首破冰時，艄柱猶如利刃切開冰層，

是由于船首重壓增大了艄柱對冰面的______；

））苜、"、船首、

甲乙丙

（3）向南行駛的“雪龍2號”遇到厚冰阻擋，欲采用船尾破冰，調(diào)整螺旋槳，讓螺旋槳推動

的水流向（東/南/西/北）運動，可使船尾向東轉(zhuǎn)向。

4.（2025?江蘇連云港）污水中的懸浮物質(zhì)，可在重力的作用下沉淀去除。根據(jù)懸浮物質(zhì)的

性質(zhì)、濃度及絮凝性能（層浮卜液體中的微小顆粒聚集形成較大顆粒的能力），沉淀可分為

四類，如圖甲所示。

第一類為自由沉淀，當(dāng)懸浮物質(zhì)濃度不高時，在沉淀的過程中，顆粒之間互不碰撞，呈單顆

粒狀態(tài)，顆粒近似為球形，以沉速大小.生產(chǎn)⑺表示顆粒的密度，0表示液體

的密度，d表示顆粒的直徑，〃表示液體的黏滯度）完成自由沉淀過程。

第二類為絮凝沉淀，當(dāng)懸浮物質(zhì)濃度約為50?500mg/L時，在沉淀過程中，顆粒與顆粒之

間可能互相碰撞產(chǎn)生絮凝作用，使顆粒的直徑與質(zhì)量逐漸加大，沉淀速度不斷加快。實際沉

②光的頻率越高，經(jīng)氮氣、氧氣分子散射的程度越大，向各個方向發(fā)散；

③太陽光在空氣中主要通過氮氣、氧氣分了?散射；

④“靛”是藍(lán)紫或深藍(lán)，晴天時，相較于紫色光，人眼更容易感受到藍(lán)色光。

（1）頻率為450THz的光（選填“屬于”、“不屬于"）三原色光;

（2）結(jié)合以上信息，請解招“晴天時，人看天空為什么是藍(lán)色的”。

6.（2025?四川瀘州）2025年6月6日是第30個全國“愛眼日”。圖甲為眼睛的結(jié)構(gòu)示意

圖，圖乙為某科學(xué)興趣小組自制的一個用來模擬眼睛變焦過程的裝置。

（1）圖甲中的視網(wǎng)膜相當(dāng)『圖乙中的

其情況是倒立、（選填“縮小”“等大”或“放大”）、實像。

（2）圖乙中，把蠟燭向右移動一定距離后（相當(dāng)于看近處景物），光屏上的像變模糊了，緩慢

（選填“注入”或“吸出”）適量水來改變水凸透鏡厚度，像又變清晰了。當(dāng)眼睛長時間處

于這種狀態(tài),睫狀肌會過度疲勞失去彈性，導(dǎo)致看遠(yuǎn)處景物時無法將晶狀體調(diào)到較（選

填“薄”或“厚”）狀態(tài)。

（3）據(jù)此，請你為預(yù)防近視提一條科學(xué)合理的建議：。

7.（2025?四川南充）在“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”實驗中，某小組利

用電流計、開關(guān)、U形磁鐵、導(dǎo)線、導(dǎo)體棒組成了如圖甲所示電路。

⑴探究小組將觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中:

開關(guān)導(dǎo)體棒運動方電流表指針偏轉(zhuǎn)開關(guān)導(dǎo)體棒運動方電流表指針偏轉(zhuǎn)

閉合向情況斷開向情況

豎直上下（乙豎直上下（乙

不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)

圖）圖）

垂直里外（丙垂直里外（丙

不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)

圖）圖）

水平左右（丁水平左右（丁

偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)

圖）圖）

分析表中信息可知導(dǎo)體在盛場中運動產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中

做運動；

（2）探究小組觀察到磁體不動時，導(dǎo)體棒向右運動指針向右偏轉(zhuǎn)，向左運動指針向左偏轉(zhuǎn)：

若導(dǎo)體棒靜止不動，磁體向右運動時，觀察到電流表指針向偏轉(zhuǎn)；

（3）探究小組發(fā)現(xiàn)實驗中電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度較小，你有什么方法使指針偏轉(zhuǎn)角度變大？

答：（寫出一種即可）。

8.（2025?安徽）為了測量一額定電壓為2.0V的小燈泡正常發(fā)光時的電阻，小華同學(xué)根據(jù)

現(xiàn)有的一只待測小燈泡、兩節(jié)新干電池（總電壓為3V）、一個電壓表、一個滑動變阻器、三

只開關(guān)、若干阻值不同的定值電阻（阻值已知）和導(dǎo)線，設(shè)計出如圖甲所示的‘丈驗電路圖。

（1）請按照圖甲，將圖乙中的實物圖電路連接完整；

（2）正確連接電路后，將滑動變阻器的滑片P移至電阻值最大處，閉合開關(guān)S和S一斷開

開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.00V：

（3）保持滑片P的位置不變，斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S＞電壓表的示數(shù)如圖丙所示，該示

數(shù)為V；

(4)已知定值電阻凡=4Q,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為C；

(5)若在以上(2)中，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片P,電壓表的示數(shù)始終小于2.00V,為了順利進(jìn)

行實驗，請你根據(jù)現(xiàn)有的器材提出一條解決措施：。

9.(2025?河北)根據(jù)圖示的實驗何答下列問題。

(1)圖為“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗裝置。燒杯底部和鐵圈之間墊有陶土網(wǎng)是

為了O當(dāng)水沸騰時，形成的大量氣泡在上升過程中逐漸變。

(2)如圖所示，手掌壓在桌面上滑動的過程中，壓桌面的力越大，受到的摩擦力

越___________；壓力相同時?，桌面越粗糙，受到的摩擦力越____________。在自行車中，有

的設(shè)計是為了增大摩擦，請寫出其中一例：。

10.(2025?江蘇蘇州)小明和小華利用茶色玻璃板、刻度尺、白紙、兩個相同的電子蠟燭

等器材，探究平面鏡成像為特點。

(1)如圖甲，將白紙平鋪在水平桌面上，再將玻璃板放置在紙上；

圖甲

(2)在玻璃板前放上電子蠟燭A,閉合開關(guān)使其發(fā)光，再將電子蠟燭B放到玻璃板后，調(diào)整B

的位置使其與A的像,在紙上分別記錄A、B的位置：

（3）多次改變A的位置，重及上述實驗。在探究像到鏡面距離4與物到鏡面距離人的關(guān)系時,

下列測量方法中，正確的是

A4%i

/「又2

JL2)8DA6'-8

'玻璃板,玻璃板玻璃板

方法1方法2方法3

（4）完成探究后，小明和小華利用左右兩側(cè)面開孔的正方體紙盒、茶色玻璃板和發(fā)光小燈制

作了一個“魔盒”，如圖乙所示，兩人都可以通過孔看到對方，但只有小明能看到魔盒中發(fā)

光小燈在他正前方成的像，則紙盒中玻璃板可沿（比/"）方向放置，且發(fā)光小燈應(yīng)貼

在紙盒內(nèi)（歷/'）處。（注意兩空對應(yīng)關(guān)系，同時答對?得分，寫出一種做法即可）

圖乙

11.（2025?江蘇蘇州）某實踐小組用正中間開孔的直尺、帶拄鉤的重物A、水和兩個可讀

取液體體積的相同容器等，制作了可測算液體密度的裝置。使用前，需將兩容器掛在直尺兩

端固定的掛鉤上，如圖甲，調(diào)節(jié)兩端平衡螺母使直尺水平平衡，再將重物A掛在開孔處的“0g”

刻度線處，某次使用時，小明向左側(cè)容器中倒入體積P=30mL的水，再向右側(cè)容器中倒入

相同體積的待測液體，通過向右移動重物A,使直尺再次水平平衡（左側(cè)容器內(nèi)的液體質(zhì)量

等于右側(cè)容器內(nèi)的液體質(zhì)量與重物A所示質(zhì)量之和），如圖乙，他根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，算出了該

液體的密度。

—L力

甲乙

（1）圖甲中要使直尺水平平衡,應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)：

(2)小明測出的待測液體密度為g/cnd:

(3)依照他的做法，不同的待測液體密度夕液與重物A所示質(zhì)量勿滿足一定的函數(shù)關(guān)系，圖丙

中圖線符合此關(guān)系；

(4)對小明的某些做法進(jìn)行調(diào)整，可使該裝置的測量范圍變?yōu)?.0~L2g/cm3,且通過將重物

力從“0g”移動到“10g”的過程來實現(xiàn)，請具體描述如何調(diào)整：o(寫出一種方法

即可)

12.(2025?山東煙臺)為了節(jié)約電能又不影響照明，工人師傅設(shè)計出一個路燈改造方案。

此前，每個路燈裝有一只“220V100TV”的燈泡Lo0此次改造要為每個路燈加裝一只相同

規(guī)格的燈泡L,并安裝一個電磁控制感應(yīng)裝置，當(dāng)夜幕降臨時，光控開關(guān)閉合，路燈處于低

功率的柔光狀態(tài)；當(dāng)行人走進(jìn)感應(yīng)區(qū)時，燈光瞬間變亮，離開感應(yīng)區(qū)時，路燈又恢復(fù)原來的

柔光狀態(tài)。圖中是設(shè)計的電路(加裝的燈泡L未畫出)，控制電路的電源電壓恒為4.5V,壓

敏電阻發(fā)的阻值隨壓力大小變化的圖像如圖乙所示，當(dāng)通過電磁鐵的電流等于或大于臨界值

時，銜鐵會被電磁鐵吸引而轉(zhuǎn)換觸點。工作電路的電源電壓220V不變，不考慮燈絲電阻變

化，電磁鐵線圈電阻忽略不計。

壓力感應(yīng)區(qū)

Co—

220V

光控開關(guān)光控開關(guān)0200400600800F/N

(1)為達(dá)到改造要求，工人師傅需要將燈泡L接在電路中(選填“/I”或"B”)處。從

安全用電角度考慮，工作電路的導(dǎo)線(選填或端應(yīng)接火線。

(2)若控制電路中化接入的阻值為55。，當(dāng)感應(yīng)區(qū)上受到的壓力戶2300N時，銜鐵被電磁

鐵吸引轉(zhuǎn)換觸點，則感應(yīng)裝置中電磁鐵的電流臨界值是多少？保持電磁鐵電流臨界值不變，

要想讓重力更小的人經(jīng)過感應(yīng)區(qū)時路燈變亮，寫出一種可行的改進(jìn)辦法。

(3)若某路燈每天工作總時間為10h,處于柔光狀態(tài)的時間累計為8h,求改造后這個路燈在

六月份(30天)節(jié)約的電能(控制電路消耗的電能忽略不計)。

⑷如圖內(nèi)所示，在方案實施過程中，工人師傅改裝完某處的路燈后，需要把重為200N的材

料車沿傾斜路面推至下一路燈處，機(jī)N是途經(jīng)的兩點。己知朗V兩點間的距離為20m,豎直

的燈桿與路面夾角為60。，材料車受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假設(shè)推力少的方

向始終與傾斜路面平行，求工人師傅將材料車從〃點勻速推至N點的過程中推力少做的功。

13.(2025?江蘇揚州)閱讀短文，回答問題。

2025年5月，我國首批五座9000噸級氣膜糧倉充氣成型，標(biāo)志著中國第四代新型糧倉正式

進(jìn)入實踐應(yīng)用階段。每座氣膜糧倉直徑為24m、高度達(dá)33nl.結(jié)構(gòu)如右圖所示，外層為PVDF

材料的白色膜材層，反射太陽光H防水：中間層為聚氨函材料層，導(dǎo)熱系數(shù)沅低于混海土建

材；內(nèi)層為鋼筋混凝土層，起主要支撐作用。氣膜糧倉相當(dāng)「給傳統(tǒng)糧倉“穿上了一件雨衣

和一件羽絨服”，其儲存糧食的氣密性和保溫性都大幅提升。投入使用后，氣膜糧倉集成氮

氣氣調(diào)技術(shù)，將高純度的氮氣注入糧堆內(nèi)部。均勻分布的傳感器實時獲取糧食溫度、濕度等

信息。氣膜糧倉就像白色安全衛(wèi)士，守護(hù)著糧食安全。

(1)聚皴酯材料具有優(yōu)良的o(填材料屬性)

(2)為減少糧食因變質(zhì)產(chǎn)生損失，在氣膜糧倉中采取的措施是o(寫出一條即可)

(3)9000t糧食可以提供______萬人一天的口糧。

A.2.3B.23C.230D.2300

(4)工程上，常用測量“壓強(qiáng)差半衰期”的方法來檢測糧倉的氣密性。

原理操作

用風(fēng)機(jī)將空氣吹入糧倉內(nèi)，使糧倉內(nèi)外達(dá)測量人員仔細(xì)觀察壓強(qiáng)差的變化，當(dāng)壓強(qiáng)差

到一定的壓強(qiáng)差。停機(jī)后，由于漏氣，糧下降到500Pa時，用秒表開始計時，當(dāng)壓強(qiáng)

倉內(nèi)外的壓強(qiáng)差逐漸減小。根據(jù)壓強(qiáng)差衰差下降到250Pa時，停止計時，秒表的示數(shù)

減到一定程度的時間，判斷氣密性的好壞。即為本次測定的“壓強(qiáng)差半衰期”。

①檢測現(xiàn)場，某風(fēng)機(jī)功率是llkW,送風(fēng)量約為360()00?/h，則該風(fēng)機(jī)正常工作Imin消耗的

電能為J,吹進(jìn)糧倉的空氣質(zhì)量約為kg,空氣密度約為IJkg/nd；

②糧倉內(nèi)外壓強(qiáng)差隨時間變化的圖像如圖，本次測定的壓強(qiáng)差半衰期約為s；

③對照國家公布的《糧倉氣密性分級表》，該氣膜糧倉氣密性達(dá)到級。

△p/Pa

600

400

200

012345z/x]03s

糧倉氣密性分級表

級別壓強(qiáng)差半衰期"min)

I