專題19科普閱讀文、開放性試題

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考點(diǎn)1科普閱讀題

考點(diǎn)2綜合計(jì)算題

考點(diǎn)3綜合開放性題

考點(diǎn)1科普閱讀題

1.（2025·廣東省卷）閱讀短文，回答問題；

登月服

2025年2月，我國望宇登月服進(jìn)入初樣研制階段。望宇登月服主體由多層結(jié)構(gòu)組成，包括

內(nèi)衣舒適層、保暖層、通風(fēng)服和水冷服、氣密限制層、隔熱層和外保護(hù)層等。

某科技小組為檢測模擬登月服的氣密性，設(shè)計(jì)了氣壓檢測裝置，其電路如圖甲，R0的阻值

3

為30Ω，恒流電源輸出電流恒為1A.當(dāng)氣壓p≤1.2510Pa時(shí)，壓敏電阻Rg的阻值隨氣

壓p的變化關(guān)系如圖乙（為方便計(jì)算，圖象已作近似處理）。

測試時(shí)，如圖丙，將充滿空氣的模擬登月服M和檢測裝置放入空腔N中，將N抽成真空后

密封（不計(jì)此過程中M漏氣）。啟動(dòng)檢測裝置，開始計(jì)時(shí)，此時(shí)M內(nèi)的氣壓為1105Pa。

已知M漏氣速度越來越慢，經(jīng)過8h，若M漏出空氣的質(zhì)量小于充氣質(zhì)量的10%，則M的

氣密性達(dá)標(biāo)。M、N內(nèi)的氣壓與各自內(nèi)部空氣的密度成正比，且比例系數(shù)相同；容積

VM:VN1:5。不計(jì)檢測裝置的體積、M的厚度以及M和N容積的變化。

（1）通風(fēng)服和水冷服可利用水吸收登月服內(nèi)的熱量，是利用了水的比熱容________的特點(diǎn)。

（2）M漏氣過程中，電流表示數(shù)變________。

（3）開始計(jì)時(shí)后，經(jīng)過4h電流表示數(shù)為0.6A，此時(shí)N內(nèi)的氣壓為________Pa，M漏出空

氣的質(zhì)量為充氣質(zhì)量的________%。請判斷M的氣密性是否達(dá)標(biāo)并說明理由：________。

（4）思考（3）的檢測過程，為使電流表示數(shù)變化范圍最大，可改變R0的阻值。設(shè)真空時(shí)

電流表示數(shù)為I0，經(jīng)過4h電流表示數(shù)為I1，要使I0與I1的差值最大，R0的阻值應(yīng)為

________Ω。

【答案】（1）大（2）小

（3）①.875②.4.375③.見詳解

（4）60

【解析】

【小問1詳解】

由于水的比熱容大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)吸收相同的熱量，水的溫度變化較小，所以通

風(fēng)服和水冷服可利用水吸收登月服內(nèi)的熱量，是利用了水的比熱容大的特點(diǎn)。

【小問2詳解】

由圖丙可知，氣壓檢測裝置在N內(nèi)，M漏氣過程中，N內(nèi)的氣壓逐漸增大，由圖乙可知，

壓敏電阻Rg的阻值隨氣壓p增大而減小，壓敏電阻Rg的阻值減小，則通過壓敏電阻Rg的

電流增大；由圖甲可知，R0與壓敏電阻Rg并聯(lián)，電流表測量通過R0的電流，恒流電源輸

出電流恒為1A，由并聯(lián)分流可知，通過壓敏電阻Rg的電流增大，則通過R0的電流減小，

所以電流表示數(shù)變小。

【小問3詳解】

[1]開始計(jì)時(shí)后，經(jīng)過4h電流表示數(shù)為0.6A，恒流電源輸出電流恒為1A，則通過壓敏電阻Rg

的電流IgII01A0.6A0.4A

R0兩端電壓U0I0R00.6A30Ω18V

由于并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，則壓敏電阻Rg的電壓為18V，則壓敏電阻Rg的阻值

Ug18V

Rg45Ω

Ig0.4A

由圖乙可知，壓敏電阻Rg的阻值與氣壓p的關(guān)系為Rg0.04p80

Rg80

則壓敏電阻Rg的阻值為45Ω時(shí)，N內(nèi)的氣壓為p875Pa

0.04

[2]設(shè)M內(nèi)漏氣前的充氣質(zhì)量為m，空氣密度為ρ，經(jīng)過4h漏氣后，漏出的空氣質(zhì)量為m1；

則經(jīng)過4h漏氣后，N內(nèi)的空氣質(zhì)量為m1；空氣質(zhì)量為ρ1；由于M、N內(nèi)的氣壓與各自內(nèi)部

1105Pa875Pa

空氣的密度成正比，且比例系數(shù)相同，則有

1

875Pa

則1

1105Pa

mV875Pa5V

11NM

M漏出空氣的質(zhì)量與充氣質(zhì)量之比54.375%

mVM110PaVM

[3]由于M漏氣速度越來越慢，所以4~8h漏出空氣的質(zhì)量與充氣質(zhì)量之比小于4.375%，則

經(jīng)過8h漏出空氣的質(zhì)量與充氣質(zhì)量之比小于10%，故M的氣密性達(dá)標(biāo)。

【小問4詳解】

由圖乙可知，真空時(shí)壓敏電阻Rg的阻值為80Ω，設(shè)真空時(shí)電流表示數(shù)為I0，由圖甲可知，R0

I80Ω

0

與壓敏電阻Rg并聯(lián)，由并聯(lián)分流可得

IgR0

80Ω1AI0

恒流電源輸出電流恒為1A，則I0

R0

80V

則I0

R080Ω

I45Ω

1

（3）的檢測過程，經(jīng)過4h，壓敏電阻Rg的阻值為45Ω，由并聯(lián)分流可得'

IgR0

45Ω1AI1

則I1

R0

45V

則I1

R045Ω

則I0與I1的差值

80V45V35VR35V

II0

01R80ΩR45ΩR2125ΩR3600Ω2（R60Ω）2

00000245Ω

R0

則R0=60Ω時(shí)，I0與I1的差值最大。

2.（2025·北京）請閱讀《地月空間的精準(zhǔn)量尺——激光測距》并回答題。

地月空間的精準(zhǔn)量尺——激光測距

2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空間，一場跨越35萬公里的“光影對話”悄然上演，天

都一號(hào)通導(dǎo)技術(shù)試驗(yàn)星，成功完成全球首次白天強(qiáng)光干擾條件下的地月空間激光測距技術(shù)試

驗(yàn)，標(biāo)志著我國在深空軌道精密測量領(lǐng)域取得技術(shù)新突破。

地月空間是指從地球低軌道延伸至距地球約200萬公里的空間范圍，是人類探索的一個(gè)重要

方向，作為人類基于現(xiàn)有科技水平可望而又可即的空間，是我們理解宇宙、試驗(yàn)新技術(shù)、駛

向星辰大海的“演習(xí)場”。

如圖所示為激光測距試驗(yàn)示意圖，天都一號(hào)搭載角反射器在繞月軌道上運(yùn)動(dòng)，地面測控站提

供軌道預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，地面激光站發(fā)出激光，激光經(jīng)距地約3.5×108m的角反射器反射后“原路”

返回，激光站接收到反射回波信號(hào)，就可以得到此時(shí)天都一號(hào)到地面的精準(zhǔn)距離。由于地月

空間距離極大、天都一號(hào)衛(wèi)星在繞月軌道上運(yùn)動(dòng)速度極快，對地月空間衛(wèi)星進(jìn)行激光測距相

當(dāng)于萬米外瞄準(zhǔn)一根頭發(fā)絲，實(shí)施精密跟蹤與信號(hào)捕獲難度極大，此次測距驗(yàn)證了我國深空

激光測距技術(shù)的成熟度。

地月空間激光測距技術(shù)試驗(yàn)的成功，為中國開發(fā)利用地月空間奠定了堅(jiān)實(shí)的科技基礎(chǔ)，也為

未來深空探測任務(wù)提供了重要手段，將有力支撐國際月球科研站等后續(xù)重大工程任務(wù)的論證

與實(shí)施。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）天都一號(hào)通導(dǎo)技術(shù)試驗(yàn)星成功完成全球首次________的地月空間激光測距技術(shù)試驗(yàn)。

（2）在激光測距試驗(yàn)中，從激光站發(fā)出激光，經(jīng)天都一號(hào)上的角反射器反射，到激光站接

收到回波信號(hào)所用時(shí)間約為________s。（光速取3.0×108m/s，結(jié)果保留一位小數(shù)）

（3）如圖所示，兩塊平面鏡成一定夾角構(gòu)成角反射器，一束光線射向角反射器，經(jīng)兩次反

射就能模擬天都一號(hào)上的角反射器效果的是________。

A.B.C.

（4）文中介紹的角反射器、激光測距等技術(shù)，都是物理知識(shí)的具體應(yīng)用，科學(xué)家不斷將科

學(xué)知識(shí)應(yīng)用于技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步。請仿照表中示例，再舉出一個(gè)物理知識(shí)應(yīng)

用于技術(shù)方面的實(shí)例，補(bǔ)全表格中①②的內(nèi)容。

物理知識(shí)物理知識(shí)的技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

光的反射定律角反射器

①________②________

【答案】（1）白天強(qiáng)光干擾條件下

（2）2.3（3）B

（4）①.凸透鏡成像的規(guī)律②.照相機(jī)

【解析】

【小問1詳解】

由題意知，天都一號(hào)通導(dǎo)技術(shù)試驗(yàn)星，成功完成全球首次白天強(qiáng)光干擾條件下的地月空間激

光測距技術(shù)試驗(yàn)，標(biāo)志著我國在深空軌道精密測量領(lǐng)域取得技術(shù)新突破。

【小問2詳解】

由題意知，地面激光站發(fā)出激光，激光經(jīng)距地約3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回，

因此從激光站發(fā)出激光，經(jīng)天都一號(hào)上的角反射器反射，到激光站接收到回波信號(hào)所用時(shí)間

2s23.5108m

約為t2.3s

v3108m/s

【小問3詳解】

入射光線經(jīng)鏡面兩次反射后，沿與最初入射光線平行的方向反射回去，因此兩次反射角與入

射角的和為180度，因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?，則第一次反射時(shí)的反射角與第二次反射時(shí)的入

射角的和為90度，因此角反射器的兩個(gè)鏡面的夾角應(yīng)為90度。

故選B。

【小問4詳解】

[1][2]根據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí)，成正立放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡；

當(dāng)物距在一倍焦距到二倍焦距之間時(shí)，成倒立放大的實(shí)像，應(yīng)用于投影儀；當(dāng)物距大于二倍

焦距時(shí)，成倒立縮小的實(shí)像，應(yīng)用于照相機(jī)。

3.（2025·黑龍江卷）閱讀短文，回答問題。

居家用氣，安“燃”無恙

炒菜、做飯、取暖……燃?xì)鉃槲覀兩顜砹藰O大的便利。但在燃?xì)馐褂眠^程中如發(fā)生泄漏

或燃?xì)饩呤褂貌灰?guī)范的情況，會(huì)導(dǎo)致燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。為確保居家用氣安“燃”無恙，燃?xì)?/p>

管理部門要求用戶要安裝家用燃?xì)鈭?bào)警器。

圖甲是某種燃?xì)鈭?bào)警器的部分電路示意圖，控制電路中的為氣敏電阻，的阻值與燃?xì)?/p>

R1R1

濃度的關(guān)系如圖乙所示。電源電壓穩(wěn)定，閉合開關(guān)S1和S2，報(bào)警器處于工作狀態(tài)。當(dāng)燃?xì)?/p>

濃度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，電磁鐵恰好能將銜鐵吸下，工作電路中燈L1熄滅，燈L2發(fā)光、電鈴響

而報(bào)警（電磁鐵線圈的阻值忽略不計(jì)）。

（1）燃?xì)鈭?bào)警器的安裝位置應(yīng)根據(jù)被檢測氣體的密度確定，若家中使用天然氣（主要成分

是密度比空氣密度小的甲烷），則燃?xì)鈭?bào)警器應(yīng)安裝在燃?xì)庠罡浇腳__________（選填“上”

或“下”）方區(qū)域。

（2）圖甲中，閉合控制電路的開關(guān)S1，電磁鐵上端是___________（選填“S”或“N”）

極。當(dāng)燃?xì)鉂舛任催_(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，桿AOB處于靜止?fàn)顟B(tài)。若彈簧對A端的拉力為動(dòng)力，觀

察圖甲可知，此時(shí)桿AOB是___________（選填“省力”“等臂”或“費(fèi)力”）杠桿。

（3）下列四幅圖所示的原理與控制電路中電磁鐵的工作原理相同的是（）

A.驗(yàn)電器工作原理B.電流的磁效

應(yīng)

C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.交流發(fā)

電機(jī)原理

（4）若想將燃?xì)鈭?bào)警器的預(yù)設(shè)值調(diào)低，在保證電路元件安全的前提下，可以采取的合理方

法是___________。（寫出一種即可）

【答案】（1）上（2）①.N②.費(fèi)力

（3）B（4）減小R2的阻值##增大電源電壓

【解析】

【小問1詳解】

因?yàn)樘烊粴獾闹饕煞质敲芏缺瓤諝饷芏刃〉募淄?，天然氣泄漏時(shí)會(huì)向上飄，所以燃?xì)鈭?bào)警

器應(yīng)安裝在燃?xì)庠钆_(tái)附近的上方區(qū)域。

【小問2詳解】

[1]閉合控制電路的開關(guān)S1，電流從電磁鐵的下端流入，根據(jù)安培定則可以判斷電磁鐵上端

是N極。

[2]當(dāng)燃?xì)鉂舛任催_(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，桿AOB處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿

的分類，桿AOB是費(fèi)力杠桿。

【小問3詳解】

控制電路中電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)。

A．驗(yàn)電器工作原理是同種電荷相互排斥，故A不符合題意；

B．奧斯特實(shí)驗(yàn)的原理是電流的磁效應(yīng)，故B符合題意；

CD．探究怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)和交流發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故CD不符合題

意。

故選B。

【小問4詳解】

U控

無論燃?xì)鈭?bào)警器的預(yù)設(shè)值如何調(diào)，控制電路中的報(bào)警電流不變，根據(jù)歐姆定律I

R1R2

若將燃?xì)鈭?bào)警器的預(yù)設(shè)值調(diào)低，由圖乙可知R1變大，當(dāng)控制電路中的電源電壓不變時(shí)，應(yīng)

減小R2的阻值，從電路而達(dá)到報(bào)警電流；

或當(dāng)R2阻值不變時(shí)，增大控制電路中的電源電壓。

考點(diǎn)2綜合計(jì)算題

4.（2025·河南）隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用日益廣泛。人形機(jī)器人是一種模仿人類外

觀和行為的機(jī)器人，某興趣小組以此為主題開展了研究。

（1）技術(shù)人員與人形機(jī)器人之間可通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞信息，這是利用________（填“電磁

波”或“超聲波”）來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)器人可通過安裝在身上的電動(dòng)機(jī)完成許多動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)的

工作原理是________。

（2）某跑步機(jī)器人在一次長跑性能測試中，跑完18km的路程用時(shí)2.5h，該機(jī)器人跑步的

平均速度是多少？

（3）某工業(yè)機(jī)器人質(zhì)量為70kg，搬著貨物靜止在水平地面上，腳與地面的總接觸面積為

0.05m2，此時(shí)對地面的壓強(qiáng)為1.8×10?Pa，該機(jī)器人所搬貨物的質(zhì)量是多少？（g取10N/kg）

【答案】（1）①.電磁波②.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用（2）7.2km/h（3）

20kg

【解析】

【小問1詳解】

[1]無線網(wǎng)絡(luò)利用電磁波傳遞信息，因電磁波可在真空中傳播，且適用于遠(yuǎn)距離通信。

[2]電動(dòng)機(jī)工作原理基于通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，即電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

【小問2詳解】

s18km

該機(jī)器人跑步的平均速度是v7.2km/h

t2.5h

【小問3詳解】

F

某工業(yè)機(jī)器人質(zhì)量為70kg，搬著貨物靜止在水平地面上，由p可得此時(shí)對地面的壓力

S

FpS1.8104Pa0.05m2900N

F900N

總質(zhì)量m總90kg

g10N/kg

貨物質(zhì)量m貨m總m機(jī)器人90kg70kg20kg

5.（2025·黑龍江卷）如圖，我國某艦艇圓滿完成首次航行試驗(yàn)任務(wù)，為我國海軍建設(shè)和發(fā)

展注入新動(dòng)力。該艦艇在平靜的海面上靜止時(shí)，艦艇底最低點(diǎn)到水面的豎直距離為12m。

若某段航行過程中，該艦艇在平靜的海面上平穩(wěn)的勻速直線航行了30km，發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用

1133

功為610J。已知：海水的密度海水1.010kg/m，該艦艇所用燃料的熱值

q4107J/kg。求：

（1）該艦艇在平靜的海面上靜止時(shí)，海水對艦艇底最低點(diǎn)的壓強(qiáng)是多少Pa？

（2）該段航行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的前進(jìn)的動(dòng)力是多少N？

（3）若該艦艇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，則該段航行過程中，消耗燃料的質(zhì)量是多少kg？

【答案】（1）1.2105Pa

（2）2107N

（3）5104kg

【解析】

【小問1詳解】

海水對艦艇底最低點(diǎn)的壓強(qiáng)

335

p

海水

gh1.010kg/m10N/kg12m1.210Pa

【小問2詳解】

11

W有用610J

該段航行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的前進(jìn)的動(dòng)力F

2107N

s30103m

【小問3詳解】

11

W有用610J

該段航行燃料完全燃燒放出的熱量Q

21012J

放

30%

12

Q放210J

則消耗燃料的質(zhì)量m

5104kg

q4107J/kg

6.（2025·廣東省卷）如圖所示是我國自主設(shè)計(jì)建造的“極地”號(hào)破冰調(diào)查船。某次任務(wù)中，

633

該船的總質(zhì)量為4.1210kg。已知g＝10N/kg，海水1.0310kg/m，

7

q燃油4.310J/kg。求該船：

（1）受到的總重力；

（2）靜止時(shí)排開海水的體積；

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒100kg燃油放出的熱量。

【答案】（1）4.12107N

（2）4103m3

（3）4.3109J

【解析】

【小問1詳解】

該船受到的總重力Gmg4.12106kg10N/kg4.12107N

【小問2詳解】

7

船只漂浮，靜止時(shí)，受到的浮力為F浮G4.1210N

7

F浮4.1210N

33

則排開海水的體積V排33410m

海水g1.0310kg/m10N/kg

【小問3詳解】

79

發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒100kg燃油放出的熱量Q放mq100kg4.310J/kg4.310J

7.（2025·山東卷）“五一”假期，小明隨家人駕駛電動(dòng)汽車前往營地?fù)?jù)營。該車可對外供

電。輸出電壓220V，最大輸出功率3300W。家人將標(biāo)有“220V1000W”的電熱水壺接入

電動(dòng)汽車供電電路，把1kg水從20℃加熱至100℃用時(shí)6min。該車平均速度和每100km平

3

均隨耗的對應(yīng)關(guān)系如下表。已知（c水=4.2×10J/(kg·℃)），求：

平均速度（km/h）306090120

每100km平均能耗/（kW·h）100120132150

（1）電動(dòng)汽車對外供電時(shí)的最大輸出電流；

（2）加熱過程電熱水壺消耗的電能；

（3）加熱過程電熱水壺的效率；

（4）燒水消耗的電能可供電動(dòng)汽車以30km/h的速度勻速行駛的路程。

【答案】（1）15A（2）0.1kW·h

（3）93.3%（4）0.1km

【解析】

【小問1詳解】

P3300W

已知輸出電壓220V，最大輸出功率3300W，則最大輸出電流I15A

U220V

【小問2詳解】

電熱水壺功率P1000W，時(shí)間t6min360s63600s0.1h

5

加熱過程電熱水壺消耗的電能WP電熱水壺t1000W360s3.610J=0.1kWh

【小問3詳解】

35

水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×10J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×10J

5

Q吸3.3610J

加熱過程電熱水壺的效率100%100%93.3%

W3.6105J

【小問4詳解】

表格顯示，車速30km/h時(shí)，每100km消耗電能100kW·h，即每公里能耗1kW·h?？尚旭?/p>

0.1kWh

路程s0.1km

1kWh/km

8.（2025·陜西·A卷）2025年5月15日，全國最大光伏能源LNG雙燃料汽車運(yùn)輸船，

在廣州南沙正式命名為“遠(yuǎn)?？凇陛?，并交付首航，如圖所示。該船采用先進(jìn)LNG（液化

天然氣）雙燃料主機(jī)，日常運(yùn)行時(shí)，使用天然氣，燃油作為應(yīng)急補(bǔ)充。該船還配備峰值輸出

功率302.8千瓦的分布式太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)，為目前同類船舶裝載的最大光伏發(fā)電系統(tǒng)。

（1）太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)利用太陽能的方式是將太陽能轉(zhuǎn)化為________能。

（2）陽光每天中午平均照射3h，該船上的太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)以峰值功率能發(fā)電多少度？

太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率約為20％，一塊太陽能電池板的面積為2.5m2，中午時(shí)太陽

能電池板接收到的太陽輻射的功率為1200W/m2，船上至少鋪設(shè)了多少塊太陽能電池板？

（3）若運(yùn)輸量相同的傳統(tǒng)燃油汽車運(yùn)輸船某次航行需要消耗1000t燃油，“遠(yuǎn)?？凇碧?hào)

LNC雙燃料汽車運(yùn)輸船航行相同的航線，燃料全部用天然氣，需要消耗液化天然氣的質(zhì)量

為620t。已知宣傳“遠(yuǎn)?？凇碧?hào)主機(jī)可節(jié)省不少于20%的能耗（能耗指的是燃料完全燃燒

時(shí)放出的總熱量），請你通過計(jì)算判斷對該主機(jī)的宣傳是否真實(shí)？（燃油的熱值為

4107J/kg，液化天然氣的熱值為5107J/kg）

【答案】（1）電（2）908.4度；505塊

（3）是真實(shí)的

【解析】

【小問1詳解】

太陽能光伏發(fā)電消耗太陽能，同時(shí)為電路提供電能，所以是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

【小問2詳解】

已知分布式太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的峰值輸出功率為302.8千瓦，所以陽光照射3h能發(fā)電的

度數(shù)為W電P峰t302.8kW3h908.4kWh=908.4度

22

一塊太陽能電池板接收到的太陽輻射功率P輻1200W/m2.5m3000W

一塊太陽能電池板的發(fā)電功率PP輻20%3000W600W

3

P峰302.810W

船上的太陽能電池板的塊數(shù)n505

P600W

所以船上至少鋪設(shè)了505塊太陽能電池板。

【小問3詳解】

6

已知，運(yùn)輸船航行相同的航線，消耗燃油的質(zhì)量為m油=1000t=110kg

5

消耗液化天然氣的質(zhì)量為m氣=620t6.210kg

所以，傳統(tǒng)燃油汽車運(yùn)輸船運(yùn)輸過程中完全燃燒燃油產(chǎn)生的能量為

6713

Q油m油q油110kg410J/kg410J

雙燃料汽車運(yùn)輸船運(yùn)輸過程中完全燃燒天然氣產(chǎn)生的能量為

5713

Q氣m氣q氣6.210kg510J/kg3.110J

則新型汽車運(yùn)輸船比傳統(tǒng)燃油汽車運(yùn)輸船能節(jié)省能耗率為

13

Q天然氣3.110J

1100%1100%177.5%22.5%20%

13

Q燃油410J

可見，對該主機(jī)的宣傳是真實(shí)的。

考點(diǎn)3綜合開放性題

9.（2025·山東威海卷）如圖1所示，我國部分古代建筑屋頂采用弧線型設(shè)計(jì)，“如鳥斯革，

如翚斯飛”。屋頂為什么這樣設(shè)計(jì)？某興趣小組通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，雨水流過屋頂?shù)臅r(shí)間越短，防雨效果越好，為此他們首先進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)一。

實(shí)驗(yàn)一：探究雨滴經(jīng)過屋頂?shù)臅r(shí)間與哪些因素有關(guān)

（1）猜想：影響雨滴流過屋頂（高度、寬度均相同）時(shí)間的因素可能為：雨滴在屋頂運(yùn)動(dòng)

的初始位置、屋頂材料、屋頂形狀（雨滴與屋頂碰撞之后的速度近似為零，他們認(rèn)為可不用

研究雨滴初始速度這一因素）

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

請寫出1個(gè)測量時(shí)間的工具：___________。

圖2所示5個(gè)實(shí)驗(yàn)：用鋼珠代替雨滴，將相同鋼珠從屋頂不同位置靜止釋放，記錄鋼珠經(jīng)過

屋頂?shù)臅r(shí)間。若研究該時(shí)間與屋頂材料的關(guān)系，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)___________進(jìn)行研究。

測量與分析：

用傳感器獲得圖2甲、乙中鋼珠從屋頂頂端滑到底端完整的路程s和時(shí)間t實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出

s-t關(guān)系如圖3所示，其中圖像___________（選填“c”“d”）表示鋼珠運(yùn)動(dòng)的平均速度較

大；鋼珠滑過屋頂___________（選填“甲”“乙”）的時(shí)間較短。

實(shí)驗(yàn)二：探究下雨時(shí)不同屋頂對墻體的保護(hù)能力

（2）如圖3所示，甲、乙、丙是下方墻體相同、屋頂?shù)牟牧舷嗤螤畈煌娜齻€(gè)建筑。

將代替雨滴的相同鋼珠分別在甲、乙屋頂頂端靜止滑下落到水平地面，測量落地點(diǎn)到墻的距

離s1、s2，數(shù)據(jù)如表2所示。

表2

距離/cm

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

s1s2

14556

24359

34458

根據(jù)表2推測：為防止雨水落地時(shí)飛濺打濕墻體，下雨時(shí)___________對墻體保護(hù)更好（選

填“甲”“乙”）。若不計(jì)一切阻力，甲圖中鋼珠落地時(shí)的動(dòng)能___________乙圖中鋼珠落地

時(shí)的動(dòng)能（選填“<”“=”“>”）。

實(shí)驗(yàn)三：探究不同屋頂對建筑采光的影響

（3）圖3甲、乙、丙三個(gè)建筑右側(cè)墻體均安裝大型窗戶，某時(shí)刻陽光方向如圖所示，陽光

能夠照射到房間內(nèi)距離最遠(yuǎn)的是___________（選填“甲”“乙”“丙”）。

【答案】（1）①.秒表②.甲、?、?c④.甲

（2）①.乙②.=

（3）丙

【解析】

【小問1詳解】

[1]本實(shí)驗(yàn)中需要測量時(shí)間，測量時(shí)間的工具是秒表。

[2]研究該時(shí)間與屋頂材料的關(guān)系，需要控制應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)初始位置、屋頂形狀相同，屋頂材

料不同，由圖2可知應(yīng)選甲和丁進(jìn)行研究。

[3][4]用傳感器獲得圖2甲、乙中鋼珠從屋頂頂端滑到底端完整的路程s和時(shí)間t實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

畫出s-t關(guān)系如圖3；由圖3可知，相同時(shí)間c的路程大，則c圖像的平均速度較大；由圖

可知鋼珠通過甲屋頂?shù)穆烦绦∮谝椅蓓數(shù)穆烦?，則鋼珠滑過屋頂甲的時(shí)間較短。

【小問2詳解】

[1]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知鋼珠從乙屋頂頂端靜止滑下落到水平地面，落地點(diǎn)到墻的距離角遠(yuǎn)，

所以為防止雨水落地時(shí)飛濺打濕墻體，下雨時(shí)乙對墻體保護(hù)更好。

[2]不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒，鋼珠開始的重力勢能相同，落地過程中重力勢能轉(zhuǎn)化動(dòng)能，

則甲、乙鋼珠落地時(shí)的動(dòng)能也相同。

【小問3詳解】

由于光沿直線傳播，根據(jù)圖中屋頂?shù)男螤?，甲、乙被屋頂擋住的光線較多，丙的屋檐上翹，

擋住的光線較少，則丙中陽光能夠照射到房間內(nèi)距離最遠(yuǎn)。

10.（2025·深圳）深圳大力推動(dòng)無人機(jī)事業(yè)發(fā)展，已經(jīng)將無人機(jī)用于運(yùn)送急救AED裝置。

蘇華同學(xué)發(fā)現(xiàn)無人機(jī)搭配北斗衛(wèi)星導(dǎo)航，有四個(gè)旋翼，每個(gè)旋翼搭配獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，相

鄰旋翼之間旋轉(zhuǎn)方向相反；無人機(jī)空載總質(zhì)量（含電池，不含AED）為9kg，電池能量密度

為200W·h/kg，（質(zhì)量能量密度是指滿電時(shí)電池能量與電池質(zhì)量之比）。

俊宇同學(xué)購買了一臺(tái)無人機(jī)，無人機(jī)滿電開始測試；飛行分為前往過程和返回過程，前往和

返回過程都分為豎直上升過程，水平勻速運(yùn)動(dòng)過程，豎直下降過程，且消耗能量相同；無人

機(jī)前往過程中豎直上升和豎直下降過程消耗的總能量為3.2×104J，水平勻速移動(dòng)過程飛行每

秒消耗的能量為2500J，總用時(shí)160s，無人機(jī)用于驅(qū)動(dòng)飛行的電能轉(zhuǎn)化效率為60%，無人機(jī)

豎直下降后電池剩余總?cè)萘康?0%，測試結(jié)束。

（1）璐璐同學(xué)指出：無人機(jī)的信號(hào)傳輸是通過________傳遞；

（2）粵鵬同學(xué)說ADE電擊時(shí)為什么不能碰人，因?yàn)槿梭w________；

（3）當(dāng)俊宇購買的無人機(jī)空載時(shí)勻速向下降落2m，重力做功________J；

（4）無人機(jī)螺旋槳飛行時(shí)向下，無人機(jī)向上飛，善于觀察的蘇華同學(xué)發(fā)現(xiàn)通過槳葉旋轉(zhuǎn)空

氣提供升力，這體現(xiàn)了力的作用是________；

（5）順順同學(xué)經(jīng)過觀察，指出無人機(jī)各電動(dòng)機(jī)之間是_____聯(lián)的；

（6）滿電時(shí)，無人機(jī)的電池質(zhì)量占空載質(zhì)量的百分比__________（保留一位小數(shù)）；

（7）為了更快運(yùn)送急救AED裝置，請你幫助璐璐同學(xué)對無人機(jī)設(shè)計(jì)提出一條建議？

_____________；如何去更改螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向？_________________。

【答案】（1）電磁波（2）是導(dǎo)體

（3）180（4）相互的

（5）并（6）22.2%

（7）①.增大電動(dòng)機(jī)的功率②.改變通過電動(dòng)機(jī)的電流方向

【解析】

【小問1詳解】

無人機(jī)的信號(hào)傳輸是通過電磁波傳遞的，因?yàn)殡姶挪梢栽诳諝庵袀鞑?，且傳播速度快，?/p>

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸。

【小問2詳解】

人體是導(dǎo)體，容易導(dǎo)電；當(dāng)AED電擊時(shí)，電流會(huì)通過人體，可能會(huì)對人體造成傷害。

【小問3詳解】

無人機(jī)空載總質(zhì)量（含電池，不含AED）為9kg，空載時(shí)勻速向下降落2m，重力做功W＝

Gh＝mgh＝9kg×10N/kg×2m＝180J

【小問4詳解】

無人機(jī)螺旋槳飛行時(shí)向下，無人機(jī)向上飛，這是因?yàn)闃~旋轉(zhuǎn)時(shí)對空氣施加向下的力，同時(shí)

空氣對槳葉施加向上的反作用力，使無人機(jī)向上飛，這體現(xiàn)了力的作用是相互的。

【小問5詳解】

因?yàn)槊總€(gè)旋翼搭配獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，且相鄰旋翼之間旋轉(zhuǎn)方向相反，各電動(dòng)機(jī)之間互不影

響，所以無人機(jī)各電動(dòng)機(jī)之間是并聯(lián)的。

【小問6詳解】

無人機(jī)前往過程中豎直上升和豎直下降過程消耗的總能量為3.2×104J，水平勻速移動(dòng)過程飛

行每秒消耗的能量為2500J，總用時(shí)160s，無人機(jī)用于驅(qū)動(dòng)飛行的電能轉(zhuǎn)化效率為60%，則

飛行消耗的電能是

4

P水平tW上下2500J/s160s3.210J

W7.2105J＝200W·h

60%

此時(shí)此過程消耗了1-50%＝50%的電能，說明原來儲(chǔ)存了400W·h電能；故電池的質(zhì)量

400Wh

m2kg

200Wh/kg

2kg

故無人機(jī)的電池質(zhì)量占空載質(zhì)量的百分比為100%22.2%

9kg

【小問7詳解】

W

[1]為了更快運(yùn)送急救AED裝置，需要縮短做功的時(shí)間，而做功多少不變，根據(jù)功率P

t

可知，增大電動(dòng)機(jī)的功率可縮短運(yùn)送時(shí)間，使急救AED裝置能更快運(yùn)送到指定地點(diǎn)。

[2]電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流方向有關(guān)，改變電流方向，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向就會(huì)改變。因此

可以通過改變電動(dòng)機(jī)的電流方向來更改螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向。

11.（2025·山東卷）近年來，我國探月工程不斷取得突破性成果，并計(jì)劃于2035年前基本

建成月球科研站。為支撐月球科研站等深空探測重大工程。2025年4月29日，“天都一號(hào)”

通導(dǎo)技術(shù)試驗(yàn)星成功完成全球首次白天強(qiáng)光干擾條件下的地月空間激光測距技術(shù)試驗(yàn)，有效

拓展了激光測距技術(shù)的觀測窗口，過程示意如圖。確究人員表示未來嫦娥八號(hào)將會(huì)攜帶試驗(yàn)

裝置登陸月球開展試驗(yàn)，比如聚焦太陽光熔化月壤，獲得可以用于月球科研站建設(shè)的材料等。

1

月球環(huán)境近似為真空。g月大約是地球上g的。

6

（1）聚焦太陽光熔化月壤過程是_____能轉(zhuǎn)化為_____能；

（2）測控站與“天都一號(hào)”間的信號(hào)傳遞利用的是_____；

（3）假定激光站和“天都一號(hào)”之間為真空環(huán)境，激光站發(fā)射激光和收到回波信號(hào)的時(shí)間

間隔為2.5s，求激光站與“天都一號(hào)”間的距離；（激光的傳播速度取3108m/s）

（4）小明暢想未來在月球科研站內(nèi)的生活：“未來在月球上，我的質(zhì)量變小了，完成引體

向上更輕松了?！闭埬銓π∶鞯臅诚胱鞒鲈u析。

【答案】（1）①.太陽②.內(nèi)

（2）電磁波（3）3.75×108m

（4）見解析

【解析】

【小問1詳解】

[1][2]聚焦太陽光熔化月壤，是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使月壤的溫度升高從而熔化。

【小問2詳解】

電磁波可以傳遞信息，且傳播不需要介質(zhì)，月球是真空環(huán)境，因此測控站與“天都一號(hào)”間

的信號(hào)傳遞利用的是電磁波。

【小問3詳解】

已知激光站發(fā)射激光和收到回波信號(hào)的時(shí)間間隔為2.5s，則激光站與“天都一號(hào)”間的距離

11

svt3108m/s2.5s3.75108m

22

【小問4詳解】

質(zhì)量是物體的一種基本屬性，與形狀、狀態(tài)、所處空間位置無關(guān)，因此在月球上質(zhì)量不變；

1

月球上g月大約是地球上g的，根據(jù)G=mg，在質(zhì)量m不變的情況下，重力G會(huì)變小，做

6

引體向上時(shí)需要克服的重力變小，所以完成引體向上會(huì)更輕松，小明說質(zhì)量變小是錯(cuò)誤的，

說完成引體向上更輕松是正確的。

12.（2025·廣東省卷）橋梁設(shè)計(jì)需考慮材料受熱膨脹。小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究形狀和大小相

同、材料不同的圓柱體金屬棒A、B受熱伸長量與溫度變化量的關(guān)系。

（1）初始時(shí)金屬棒A、B的長度和橫截面積均________；

（2）如圖所示裝置可用來測量金屬棒受熱時(shí)微小的伸長量。激光筆固定在杠桿右端，杠桿

可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；標(biāo)尺豎直放置，通過激光點(diǎn)在標(biāo)尺上移動(dòng)的距離來反映金屬棒的伸長

量。

①開始時(shí)，將金屬棒上端固定并保持豎直，下端輕觸杠桿，杠桿和激光束在同一水平直線上，

光點(diǎn)在標(biāo)尺“0”刻度處。

②加熱金屬棒，光點(diǎn)會(huì)在標(biāo)尺上向________（選填“上”或“下”）移動(dòng)。用A、B棒進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表。其中，dA、dB分別表示A、B棒在不同溫度t時(shí)，光點(diǎn)在標(biāo)尺上的

刻度值。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345

t/℃25.040.055.070.085.0

dA/cm01.102.153.264.31

344

dB/cm01.73.5.186.89

③分析數(shù)據(jù)可知：同一根金屬棒溫度升高越多，伸長量越________；溫度升高相同時(shí)，金屬

棒（選填“A”或“B”）________的伸長量更大。

（3）金屬棒伸長使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，阻力臂________（選填“變大”“變小”或“不變”）；

同一根金屬棒伸長量一定時(shí)，為使光點(diǎn)移動(dòng)距離更大，可采取的做法是________（寫1種即

可）。

【答案】（1）相同（2）①.上②.大③.B

（3）①.變?、?支點(diǎn)向左移動(dòng)

【解析】

【小問1詳解】

由控制變量法可知，探究形狀和大小相同、材料不同的圓柱體金屬棒A、B受熱伸長量與溫

度變化量的關(guān)系，初始時(shí)應(yīng)控制金屬棒A、B的長度和橫截面積均相同。

【小問2詳解】

[1]由圖可知，加熱金屬棒，金屬棒伸長，杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光點(diǎn)會(huì)在標(biāo)尺上向上移動(dòng)。

[2]分析數(shù)據(jù)可知，對于同一根金屬棒，例如A棒，從實(shí)驗(yàn)序號(hào)1