全国各地2018_2020三年中考物理真题分类详解汇编考点24物理学史与开放性试题含解析

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考点24物理学史与开放性试题
★三年真题
一、物理学史问题
1.（2020·江苏泰州）下列关于科学家与其贡献对应关系正确的是（　　）。
A. 牛顿——发现杠杆原理；
B. 奥斯特——发现电磁感应现象；
C. 安培——发现电流与电压、电阻的关系；
D. 托里拆利——最早测出大气压值
【答案】D。
【解析】A．阿基米德发现了杠杆的原理，故A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故B错误；
C．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，发现了欧姆定律，故C错误；
D．在历史上最早测出大气压强值的科学家是托里拆利，后来这个著名的实验便以他的名字命名，叫做托里拆利实验，故D正确。
故选D。
2.（2020·四川乐山）下列说法中正确的是（　　）。
A. 焦耳用实验确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系；
B. 帕斯卡首先用实验的方法测出了大气压强的数值；
C. 法拉第首先发现了电流的磁效应；
D. 牛顿第一定律是直接由实验得出的
【答案】A。
【解析】A． 焦耳用实验确定了电流产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比，故A正确；
B． 帕斯卡是做了一个“裂桶实验”，最先用实验测出大气压的托里拆利，故B错误；
C．法拉第发现了电磁感应，电流磁效应是奥斯特发现的，故C错误；
D．牛顿第一定律是由实验现象进一步推理而得出的，故D错误。
故选A。
3．（2020·凉山）下列科学家与其研究成果对应正确的是（　　）。
A．托里拆利﹣﹣最早证明大气压的存在；
B．奥斯特﹣﹣发现了电磁感应现象；
C．法拉第﹣﹣最早发现电流的磁效应；
D．沈括﹣﹣最早发现磁偏角
【答案】D。
【解析】A、最早测量大气压的值的科学家是托里拆利，马德堡半球实验最早证明大气压的存在，故A错误；
B、丹麦物理学家奥斯特，通过实验证明了通电导线周围存在着磁场，故B错误；
C、英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，故C错误；
D、沈括最早发现磁偏角，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，故D正确。故选：D。
4.（2020·襄阳）地理的两极和地磁的两极并不重合，最早记述这一现象的人是（ ）。
A. 沈括 B. 牛顿 C. 奥斯特 D. 法拉第
【答案】A。
【解析】沈括发现了地理的两极和地磁的两极并不重合；牛顿发现了万有引力现象；奥斯特发现了通电导线周围存在磁场；法拉第发现了电磁感应现象。
故选A。
5.（2020·重庆）被誉为“经典力心力学奠基人”的物理学家  总结出:一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态。为纪念他对物理学的贡献，物理学中用他的名字作为 （填物理量名称)的单位。
【答案】牛顿；力。
6.(2020·重庆B）英国科学家________总结了伽利略等人的研究成果，概括得出：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。1643年6月，意大利科学家托里拆利最早通过实验测量出了________的值。
【答案】（1）牛顿；（2）大气压。
【解析】英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
意大利的科学家托里拆利利用装有水银的细玻璃管测出了大气压的值是1.013×105Pa。
7.（2020·江西）1840年英国物理学家______最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流､电阻和通电时间的关系，其表达式为：Q=______｡
【答案(1)焦耳；(2)I2Rt。
【解析】英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律，内容是电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，表达式是Q=I2Rt。
二、开放性试题
1.（2020·重庆B）2020年6月23日，我国成功将北斗导航系统最后一颗组网卫星送入预定轨道，标志着北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。发射前，搭载着卫星的火箭嬴立在发射平台上。给火箭加注低温燃料过程中，火箭周围冒出缕缕“白气”；点火后，火箭尾部喷出熊熊火焰(如图)，搭载着卫星腾空而起；在加速飞向太空的过程中，地面遥测站与火箭和卫星不停地进行着信息交换；卫星和第三级火箭脱离后，火箭上的摄像头监控到卫星缓缓离去，卫星上的太阳能电池帆板缓级打开，能给卫星提供工作需要的电能。
请找出一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：火箭搭载着卫星腾空而起；物理知识：以地面为参照物，火箭和卫星是运动的。
物理信息：_________________________；物理知识：_________________________。

【答案】（1）见详解；（2）见详解。
【解析】给火箭加注低温燃料过程中，火箭周围冒出缕缕“白气”。
“白气”是液化形成的。
2.（2020·贵州黔东南）2020年初新冠肺炎开始在全球蔓延。为了阻止新冠肺炎的蔓延，戴口罩、隔离、喷洒消毒液，都能有效的阻止其蔓延。3月16日九年级同学戴上口罩返校开学。当同学们进入教室，闻到了浓浓消毒液的气味，戴眼镜的同学的镜片上有了雾气。有的同学在手上、文具上喷洒酒精消毒，发现不一会酒精干了。手上喷洒酒精后有一点凉凉的感觉……。请你根据上面的描述和所学物理知识提出两个相关问题并回答。
示例：
问题：镜片上的雾气是怎样形成的？ 回答：呼出的水蒸气液化形成的。
(1)问题：________ ；回答：________；
(2)问题：________；回答：________。
【答案】（1）为什么在手上、文具上喷洒酒精消毒，发现不一会儿酒精干了？（2） 因为酒精汽化了。（3）喷洒消毒液后，能闻到浓浓消毒液的气味？（4）因为消毒液发生了扩散
【解析】有的同学在手上、文具上喷洒酒精消毒，发现不一会酒精干了，是因为酒精汽化成酒精蒸气散发到空气中了。
喷洒消毒液后，能闻到浓浓消毒液的气味，是因为酒精分子在永不停息地做无规则运动，即发生了扩散现象。
3.（2020·重庆）2020年6月23日9时43分指挥员-声令下，长征三号运载火箭喷出猛烈的火焰，在一团“白气”中拔地而起，加速直刺苍穹(图10)。达到预定速度和高度后，无动力滑行到赤道上空,火箭再次点火修正方向,满足星箭分离的条件。在火箭所带摄像头的注目下，卫星渐渐离开火箭，顺利展开太阳帆板.缓缓"迈向”太空。随着最后一个卫星成功组网，北斗全球导航系统搭建完成，此国之重器彰显出我国的大国担当和作为!

请结合上述情景，找出一个相关的物理信息，并指出其对应的物理知识，不得与示例重复。
示例:物理信息:太阳帆板;
物理知识:太阳能转化为电能。
作答: 物理信息: .
物理知识: .
【答案】物理信息：加速直刺苍穹。
物理知识：①机械能增加（动能增加，重力势能增加）②化学能转化为机械能。
4.（2020·贵州黔西南）阅读下面的短文：
二氧化碳气体若被加压、降温到一定程度，就会形成白色的、像雪一样的固体。这种固体在常温下不经熔化就会直接变成气体，所以叫干冰。干冰具有很好的致冷作用，可用于人工降雨。这是由于干冰在常温下会迅速变为气体，吸收热量，促使水蒸气遇冷凝结成水滴或小冰晶，从而达到降雨的条件。
仿照示例，指出短文中包含的任意两种物态变化（示例除外），并说明是吸热还是放热。
【示例】二氧化碳气体凝华，放热。
(1)_____________________________________________；
(2)_____________________________________________。
【答案】（1）水蒸气凝华、放热；（2）水蒸气液化、放热。
【解析】(1)水蒸气遇冷凝结成小冰晶，这气态直接变成固态，是凝华现象，凝华要放热。
(2)水蒸气遇冷凝结成水滴，这是气态变成液态，是液化现象，液化要放热。
5.（2020·山东济宁）结合图中的实验情景，按要求回答下列问题

(1)图甲：空易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，手施加的压力越大，这表明：易拉罐所受浮力的大小与______有关；
(2)图乙：滚摆在上、下运动的过程中，其______能与______能相互转化；
(3)图丙：向一杯清水中滴入一滴蓝墨水，很快会把整杯清水染成蓝色，这一现象表明______；
(4)图丁：用此实验装置可研究电阻与导体______的关系。
【答案】（1）排开液体体积；（2）动；（3）重力势；（4）分子在不停地做无规则运动；（5） 长度。
【解析】浮力的大小与排开液体体积有关，空易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，手施加的压力越大，浮力越大。
滚摆自上向下运动的过程中重力势能转换成动能，滚摆自下向上运动的过程中动能转换成重力势能。
将一滴蓝墨水滴入一杯水中，过一会儿会发现整杯水都变蓝了，这是墨水分子在水中发生了扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
此实验装置中，有两根长度不同的同种导体，因此用此实验装置可研究电阻与导体长度的关系。
6．（2020•岳阳）图甲为生活中常见的电熨斗，图乙为其结构图。图乙中的双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧密铆合在一起做成的。常温时图中的两触点相接触，受热时由于铜片膨胀比铁片明显，双金属片会向（选填“铜片”或“铁片”）一侧弯曲，且弯曲程度随温度的升高而增大。当金属底板的温度达到设定的温度时，由于双金属片的弯曲而使图中的两触点分离，切断工作电路。用该熨斗熨烫丝质衣物时，需将设定的温度调低，调温旋钮上的升降螺丝应（选填“向上”或“向下”）调节。

【答案】铁片、向上。
【解析】由于铜片膨胀比铁片明显，双金属片会向铁片一侧弯曲；由于丝质需要的温度低，故应使温度降低，即触点要较早分离，以限制温度升高，故应将升降螺丝向上调节。
故答案为：铁片、向上。
7.（2020·贵州黔南）请阅读下面的短文∶
通过全国人民的共同努力，新型冠状病毒疫情得到全面控制，各行各业开始了复工复产，学校也陆续开始了复课。学校门口安装了红外线测温仪会及时监测通过学生的体温；学校各个角落安装了摄像头随时观察学生是否处在安全距离进行交流沟通；清洁阿姨定时将消毒液喷洒在走廊里面，不一会教室上课的学生就闻到了消毒液的气味；每个班级门口都放置了免洗酒精洗手液，学生们每次用的时候手掌都有凉凉的感觉，老师和学生们必须佩戴口罩上课，佩戴眼镜的学生眼镜上有时会有“雾气”产生。
仿照示例，找出短文中两处与物理相关的描述（示例除外），并说明所涉及的物理知识或规律。
【示例】摄像头凸透镜成像
(1)___________ ______________
(2)___________ ______________
【答案】（1）消毒液的气味；（2）分子在不停地做无规则运动；（3）“雾气”；（4）水蒸气液化成小水珠。
【解析】(1)闻到消毒液的气味，是扩散现象，可以说明分子在不停地做无规则运动。
(2)佩戴眼镜的学生眼镜上有时会有“雾气”产生，“雾气”是由水蒸气液化成小水珠。
8.（2020·新疆）2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞成功，为我国空间站建设奠定了基础：

(1)长征五号B运载火箭穿越大气层时，火箭上部外壳——整流罩温度升高，其分子的动能_________（填“增大”或“减小”），其内能的改变是通过_________（填“做功”或“热传递”）的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中_________（填“能”或“不能”）正常工作；
(2)未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_________次能源——太阳能。有阳光时，空间站利用光伏发电的功率为60 kW。1 h发电_________kW•h。空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为_________光年。
【答案】（1）增大；（2）做功；（3）能；（4）一；（5）60；（6）2.6×10-5。
【解析】(1)整流罩温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大。
整流罩克服空气摩擦做功，是通过做功改变内能。
火箭发动机自带燃料和助燃剂，可以在真空中工作。
(2)太阳能可直接获取利用，属于一次能源
1h发电：
空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为：
光年。
9.（2020·新疆）目前，我国时速600公里高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平：

(1)我国高速磁悬浮列车上装有电磁体，铁轨上装有线圈（相当于电磁铁），通电后，可使列车悬浮起来，悬浮后列车的惯性_________（填“大于”“小于”或“等于”）悬浮前的惯性。由于磁悬浮列车与轨道不接触，磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声_________（填“大”或“小”）；列车以600 km/h的速度匀速行驶时，列车牵引系统的电功率为2.4×107 W，不计能量损失，列车受到的阻力大小为_________N；
(2)高速磁悬浮列车上电磁体始终通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，列车所受磁力如图所示，图中列车在磁力作用下正在向_________（填“左”或“右”）行驶；要保证列车一直向前行轨道驶，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通_________（填“直流”或“交流”）电；为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈_________（填“分区段”或“全线路”）供电。
【答案】（1）等于；（2）小；（3） 1.44×105；（4）右；（5）交流；（6）分区段。
【解析】(1)质量是对物体惯性大小的量度，故悬浮后列车的惯性等于悬浮前的惯性。
由于磁悬浮列车与轨道不接触，没有轮轨噪声，磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声小。
列车以600 km/h的速度匀速行驶时，牵引力与所受摩擦力大小相等、方向相反，不计能量损失时，即由功率公式：
可知牵引力为：。
(2)根据磁场同极相吸、异极相斥特点，列车受到的力方向向右，故图中列车在磁力作用下正在向右行驶。
要保证列车一直向前行轨道驶，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通交流电，通过不断变换电流方向实现磁场方向的改变。
为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电，可仅需在列车正在通过或将要通过的一段铁轨上供电。
10.（2020·新疆）目前，口罩是抗击新冠疫情的重要防护用品已成为国际共识。自疫情爆发以来，我国已向世界各国捐赠和出口口罩一百多亿只，彰显了中国的大国情怀和国际担当：
(1)普通医用口罩由内、中、外三层构成，口罩外层具有防水作用，可阻断部分病毒通过飞沫传播。戴过的口罩内层会变得潮湿，将其晾干的过程中，水发生的物态变化是_________，该过程_________热；
(2)口罩中间层——熔喷布始终带有静电，则熔喷布属于_________（填“导体”或“绝缘体”）。当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时，会被熔喷布_________（填“吸附”或“排斥”），使病毒不能通过熔喷布从而阻断病毒的传播。若制作熔喷布的高压设备输出的电压为22 kV，该电压为家庭电路电压的_________倍；
(3)在熔喷布的生产环节一一熔融挤压时，熔喷布受到的压强为5×105 Pa，约为_________个标准大气压。若某规格的熔喷布密度为0.9×103 kg/m3，1 m2 熔喷布的质量为25 g，则该熔喷布的厚度为_________m（结果保留1位有效数字）。1吨该规格的熔喷布大约可以制造普通医用口罩（单层熔喷布）_________（填“15”“40”或“120”）万个。
【答案】（1）汽化；（2）吸；（3）绝缘体；（4）吸附；（5）100；（6）5；（7）2.8×10-5 (8)120。
【解析】(1)戴过的口罩内层会变得潮湿，将其晾干的过程中，水从液态变为气态，发生的物态变化是汽化，该过程吸热。
(2)静电是一种处于静止状态的电荷，因口罩中间层——熔喷布始终带有静电，则熔喷布属于绝缘体。
因带电体能吸引轻小物体，故当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时，会被熔喷布吸附。
制作熔喷布的高压设备输出的电压为22 kV，家庭电压为220V，则该电压为家庭电路电压的100倍。
(3)熔喷布受到的压强为5×105 Pa，1个标准大气压为101kPa，即

则约为5个标准大气压。
由题意，根据密度公式：
则熔喷布的厚度为：
1吨该规格单层熔喷布大约面积为：

而普通医用口罩长度与宽度尺寸分别约为0.18m、0.16m，则普通医用口罩面积为：

则可以制造普通医用口罩数量为：

与题中的120万个最接近。
11.（2020·广东）阅读下列短文，回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。
图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（为方便计算，已将图线作了近似处理）。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60~1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。

(1)热敏电阻R1是______（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是______Ω；
(2)测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1两端的电压随温度升高而______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)某次测温时，V1表盘上显示的温度是20℃，此时电源电压为______V；
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为______℃。
【答案】(1)负；(2)520；(3)变小；(4)0.92；(5)2.5~40。
【解析】由图乙可知，热敏电阻R1的阻值随温度升高而变小，即为负温度系数热敏电阻。
在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，由图乙可知，热敏电阻R1在0℃时的电阻值为520Ω。
(2)测温时，保持R2两端电压为0.20V，即电路中的电流保持不变，而R1的阻值随温度升高而变小，由欧姆定律可知，R1两端的电压逐渐变小
(3)由图乙可知，当温度是20℃时，热敏电阻R1的阻值为：

此时电源电压：
(4)当电源电压为0.6V时，电路中的总电阻：
此时热敏电阻R1的阻值：
由图乙可知，此时的温度：
当电源电压为1.2V时，电路中总电阻：
此时热敏电阻R1的阻值：
由图乙可知，此时的温度：。
故该热敏电阻温度计测量温度范围为2.5~40℃。
12.（2020·宁夏）在中国科技馆“探索与发现"”展厅里，有一件十分神奇的展品—磁液宝塔，如图甲所示｡磁液是一种具有磁性的液体，它既具有液体的流动性，又具有固体磁性材料的磁性｡磁液槽中有三个圆锥体，当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，手柄转动速度越大，磁液爬升的速度也越大，如图乙所示｡手柄停止转动后，爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽｡
请根据以上介绍，从力学或电磁学角度提出一个物理问题，并用所学的物理知识进行解释｡

【答案】见解析。
【解析】当用手转动展台下方的手柄时，磁液就会沿圆锥体爬升，故提出问题：磁液为什么上升?
回答：由题意可知，转动手柄时产生感应电流，电流通过电磁铁产生磁场，从而使磁液沿圆锥体螺旋爬升。
13.（2020·北京）如图所示，用隔板将容器分成左、右两部分，隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时（水面位置如图中虚线所示），橡皮膜发生了形变，形变情况是向______侧凸起；产生这种现象的原因是______。

【答案】(1)左；(2)见解析。
【解析】由图可知，到橡皮膜位置右侧水的深度比左侧水的深度大，橡皮膜向左凸起。
根据p=ρgh，因为水的密度相等，右侧水深度大，所以右侧水对橡皮膜的压强大，根据F=pS，因为受力面积相等，右侧水对橡皮膜的压强大，所以右侧水对橡皮膜的压力大，使得橡皮膜向左侧凸起。
14.（2020·北京）请阅读《科学重器一原子钟》并回答问题。
科学重器一原子钟
星空浩瀚，地球章动，四季更替，草木枯荣。从人类意识觉醒开始，“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟，这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧计时工具大多是以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时的，比如日晷以日地相对运动的周期为基准；机械摆钟以摆的振荡周期为基准；石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定，测量时间的精准度就越高，基于此科学家制造出了原子钟（如图所示）。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性，适合作为时间的测量标准，于是在1967年，国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言，是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准，但若各地时间不能同步，也会给人们带来麻烦。比如，若电网调节时间不同步，可能会烧坏电机；金融市场时间不同步，可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准，用于实现时间的同步，就像日常生活中，我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国，提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟，它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中，如果导航定位的精准度为1米，则要求卫星上原子钟的时间同步必须在3×10-9之内，这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准，以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏，也可以判断汽车行驶在哪个车道，甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变，展现了人类“时间文化”的进程更彰显出人类精益求精、不探索、追求卓越的科学精神。

请根据上述材料，回答下列问题：
(1)原子钟可以作为时间同步的基准钟，依据的是原子辐射电磁波振荡周期的______；
(2)下列物体相比较，最适合提供计时基准的是______；（填写正确选项前的字母）
A.摆动小球 B.沿直线运动的汽车 C.静止的书本
(3)在实际生活中会出现各种“标准”。请你结合对文中时间“标准”的理解，除文中提到的实例外，再列举一个“标准”______，并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的______。
【答案】(1）高稳定性；(2)A；(3)见解析；(4)见解析。
【解析】(1)由材料可知，原子钟可以作为时间同步的基准钟，由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性。
(2)由材料可知，以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时。
A．以摆动的小球振荡周期为基准计时，符合题意。
BC．沿直线运动的汽车和静止的书不能完成一次规则的运动，不能作为计时基准，不符合题意。
故选A。
(3)实际生活中会出现各种“标准”，比如：1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准，身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车待遇，身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。
15.（2020·武汉）2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星成功发射，能为全球提供导航、定位、授时和短报文等服务。
(1)北斗卫星之间利用_____________(填“次声波”“电磁波”或“超声波”)相互传递信息，实现“星间链路”；
(2)“北斗+”让天地互通更加智慧。在某公交年站，一同学从电子站牌上看到一辆公交车需要时6分钟行驶3.2千米才能到达某站，由此他预测该车的速度是_____________千米/小时，该车实际上提前8秒到达此站，它的行驶速度是_________(结果保留两位小数)米/秒。
【答案】(1)电磁波；(2)32；(3)9.09。
【解析】(1)广播、电视、移动通信、卫星通信是利用电磁波来传递信息的。
(2)由可得该车的速度是：
该车实际上提前8秒到达此站，它的行驶速度是：。
16.（2019·深圳）2019年6月5日12时06分，在我国黄海某海域，科技人员使用“长征十一号”运载火箭进行“一箭七星”海上发射技术试验，运载火箭点火后，箭体腾空而起并加速上升，直冲云霄，把卫星顺利送入距离地面600千米高的预定轨道．首次海上发射取得圆满成功，填补了我国运载火箭海上发射的空白．在火箭上升过程中，为了能够近距离拍摄到箭体周围的实况，“长征十一号”火箭上装有高清摄像机，摄像机的镜头是由耐高温的材料制成的．小宇同学观看发射时的电视画面发现：箭体在上升过程中有一些碎片脱落，且脱落的碎片先上升一段距离后才开始下落．
请从上述材料中找出涉及物理知识的内容，模仿范例格式，写出对应的物理知识或规律（任写三条）．

相关描述
物理知识或规律
范例
火箭加速上升
受非平衡力
1


2


3


【答案】详见解析。
【解析】该材料中涉及到多种物理知识，例如火箭点火，燃料化学能转化为内能；火箭上升过程中，火箭重力势能越来越大；火箭上装有高清摄像机，凸透镜成像；摄像机镜头耐高温，材料熔点高；碎片先上升后降落，碎片具有惯性等等．
17.（2019·盐城）阅读短文，回答问题:
白光LED灯
目前，常用的白光LED以蓝光LED为芯片，其上涂有黄色荧光粉.通电后，LED芯片发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黃光，该黄光与另部分蓝光混合射出，人眼便感觉到白光。生活中常用的白光LED灯是将多个白光LED连接而成的。
实验表明，白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比。通常通过LED的电流随时间变化的规律如图所示，电流的占空比D=。在电流周期T小于人眼视觉暂留时阃（约0.1s）的情形下，人眼便感觉不到灯的闪烁。
人眼对亮度的感觉（即“视觉亮度”）与LED发光强度变化并不一致。当光强度均匀增大时，视觉亮度并非均打增加。弱光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加多于一倍;强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加不足一倍。
生活中，白光LED调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化規律，使视觉亮度均匀变化。

（1）文中所述人眼感觉到的白光是由____________混合而成的。
（2）文中所述白光LED发出的两种色光___________
A.均由荧光粉产生
B.均由LED芯片产生
C.波长短的由LED芯片产生，波长长的由荧光粉产生
D.波长短的由荧光粉产生，波长长的由LED芯片产生
（3）白光LED灯通入图中所示电流时，在0~2T时间内，不发光的时间段为_________和__________。
（4）下列是四种电流的t0和T值，它们的I0均相同。分别用它们对同一白光LED灯供电其中人眼感觉不到闪烁，且发光强度最大的是___________
A. t0=1.8s，T=2s B. t0=0.8s，T=1.0s
C. t0=0.05s，T=0.1s D. t0=0.02s，T=0.03s
（5）某白光LED调光台灯共有5级亮度，要使人眼对1~5级的“视觉亮度”均匀增大，下图像中电流的空比设置符合要求的是__________

【答案】(1)蓝光与黄光；(2)C；(3)t0~T ；(4)（t0+T）~2T ；(5)D(6)B。
【解析】（1）文中所述“LED芯片发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黃光，该黄光与另部分蓝光混合射出，人眼便感觉到白光。”，所以人眼感觉到的白光是由蓝光和黄光混合而成的。
（2）LED芯片只发出波长短蓝光，其中一部分蓝光照射到荧光粉上使荧光粉发出波长长的黃光，黄光与另一部分蓝光混合后，人的眼睛感觉到白光。故C正确。
（3）由图可知，在0~2T时间内，白光LED灯在t0~T和（t0+T）~2T时间段电流为零，即在此时间段内灯不发光。
（4）由文中所述“在电流周期T小于人眼视觉暂留时阃（约0.1s）的情形下，人眼便感觉不到灯的闪烁”可知，当T<0.1s时，人眼才感觉不到灯闪烁。且“发光强度与电流的占空比D成正比”，D=，即比值越大，灯的光强度越大。D选项中T=0.03s<0.1s，故D选项正确。
（5）由文中所述“弱光时，光强增大一倍，视觉亮度增加多于一倍;强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加不足一倍”可知，要使人眼对1~5级的“视觉亮度”均匀增大，则光强度增加量要大于视觉亮度增加量，而光强度与占空比成正比，所以要求占空比增加量要大于亮度增加量，即图线的斜率要变大，故B正确。
18.（2019·扬州）阅读短文，回答问题．
水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 2018 年 10 月 20 日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功实现水上起降， 如图所示．AG600 装有 4 台国产 WJ6 涡轮螺旋桨发动机，是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。

飞机发动机热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标．发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能 之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比．
飞机的部分参数如下表所示：
WJ6 发动机数量
4 台
M 大起飞质量
53.5t
最大巡航速度
500km/h
发动机巡航推力
4.6×104 N
发动机的热效率
40%
发动机的推进效率
……
（1） “鲲龙”AG600 在水面降落的过程中，重力势能_________，动能_________．
（2）机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了_________的原理，从而产生较大的升力．
（3）AG600 以最大速度满载巡航 2h，消耗燃油 5000kg，燃油完全燃烧获得的内能是_________J， 此过程中发动机的推进效率为_________．（燃油的热值g=4.6×107J/kg）
（4）观看“鲲龙”AG600 在水面上起降后，小明发现“鲲龙”AG600 与普通飞机不同，机身下部制成“V”形，除了能减小阻力外，这样设计的目的还有_________．
【答案】(1)减小；(2)减小；(3)流体流速越大，压强越小；(4)2.3×1011 ；(5)50%(6)增大浮力。
【解析】降落过程中高度降低，速度减小，则重力势能及动能均减小；机翼根据流速与压强的关系，流体流速越大，压强越小；，，，；下部制成“V”形，增大体积，由此增大排水体积，从而增大浮力。
19.（2019·广东）阅读下列短文，回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，如图所示，可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在0~10℃时生成，超过20℃便会分解，海底温度一般保持在2~4℃左右；其次是高压，可燃冰在0℃时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。
请回答下列问题：[1个标准大气压取1×105Pa，海水的密度取1×103kg/m3 ， g取10N/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，甲烷的热值取4.2×107J/m3]
（1）可燃冰的主要成份是________。
（2）若要在0℃的海底生成可燃冰，海水的深度至少要________m。
（3）如图所示，海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为________N。

（4）0.5m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量，在标准大气压下，至少可以将质量为________kg温度为20℃的水加热至沸腾。
【答案】 （1）甲烷和水；（2）290；（3）0；（4）1.02×107。
【解析】（1） 可燃冰的主要成份是甲烷和水；
（2）0℃的海底的压强相当于29个大气压，那么海水的深度为：h=10m×29=290m；
（3）可燃冰的下表面与海底紧密接触，没有海水，因此不会产生向上的浮力，即浮力为0N；
（4）0.5m3的可燃冰分解后 产生甲烷的体积：V=164m3×0.5=82m3；
甲烷燃烧产生的热量为：Q=qV= 4.2×107J/m3 ×82m3=3.44×109J；
可以沸腾水的质量为：。
20.（2019·广东）如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：

（1）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为________能的过程。
（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关________。
（3）10盏“12V  3W”节能灯正常工作时的总电功率为________W。
（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电________小时，若充电电压为20V，则充电电流为________A。
（5）该百叶窗电池板的面积为________m2。
【答案】 （1）化学；（2）S1；（3）30；（4）1.5；3；（5）0.5。
【解析】（1）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为化学能的过程；
（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关S1；
（3） 10盏“12V  3W”节能灯正常工作时的总电功率 ：P总=nP=10×3W=30W；
（4）蓄电池充满电时储藏的电能：W总=P灯t=30W×3600s×6=6.48×105J；
蓄电池充满一半电需要的时间：；
充电电流为：；
（5）电池板的转化功率：；
电池板的面积：。
21．（2018•烟台）
神奇的光伏高速公路
全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW．预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样。”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全。
报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率。
晒晒太阳就能发电，公路变成”充电宝”，自行融化路面积雪…，这就是智见公路的先行案例。
阅读上文，回答下列问题：
（1）交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答三点即可）。

【解析】（1）功率的单位是W、kW；电功、电能的单位是千瓦时，故题目中的错误“预计年发电量约100万千瓦”，应该为“100万千瓦时”；
（2）有题中信息知：“新型材料”的特性为：摩擦力大，保证轮胎不打滑；
透光率高使下面的太阳能把光能转换成电能；
还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全电；
磁感应线圈可实现电动车边跑边充电；
（3）①路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大车辆行驶时与地面的摩擦力；
②阳光穿透它达到中层的光伏发电组件时，消耗太阳能，产生电能，即将太阳能转化为电能。
③太阳能电池板可以把光能转化成电能，若将预留的金属线圈与太阳能电池相连，线圈中会用电流，电流周围就会产生磁场，当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，解决电动汽车充电难的问题。
22．（2018·深圳）根据所学知识，回答问题
（1）阅读短文，回答问题
三峡工程是一项伟大的工程，主要由大坝、电站厂房和通航建筑物三部分组成．三峡大坝上窄下宽．蓄水位高达175m，水从高处落下，冲击涡轮进行发电，年平均发电量880亿千瓦时，三峡大坝正常蓄水后，上下游水位落差达113m，为方便船只在上、下游之间往返，三峡船闸设有5个闸室．三峡大坝蓄水后，水域面积扩大使附近地区昼夜温差缩小，改变了库区的气候环境。
请在上面的材料中找出与物理相关的描述，并说明所涉及的物理知识，填写下表。（不能与示例相同，物理知识不能重复．）

相关的描述
物理知识
示例
三峡大坝上窄下宽
液体压强随深度的增加而增大
1
_______________
______________________________
2
_______________
______________________________
【答案】水从高处落下|重力势能转化为动能|冲击涡轮进行发电|水的机械能转化为电能。
【解析】（1）水从高处落下，重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能；
（2）水从高处落下冲击涡轮进行发电是把水的机械能转化为电能进行发电；
（3）方便船只在上、下游之间往返，三峡船闸设有5个闸室．利用了连通器原理等；
故答案为：水从高处落下|重力势能转化为动能|冲击涡轮进行发电|水的机械能转化为电能
23．（2018·安顺）把两种不同材料的导线（如铁线和铜线）组成如图所示的闭合回路，当AB两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。请回答下列问题：
（1）如图所示，①其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流　 　。②其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流　 　（各空格均选填“变大”、“变小、”、“不变”、“变为零”）
（2）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由　 　能转化而来。
（3）热电偶电路可以把温度信号换成　 　信号，利用这种性质可以把热电偶做成　 　（写出一种应用）。
【解析】（1）其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电路电流变小；
其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，则AB两端没有温度差，电流变为零；
（2）要产生电流，两接点间必须存在温度差，说明热电偶是将内能转化为电能的装置；
（3）根据热电偶电路中电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，即热电偶电路可以把温度信号转换成电信号；
因此，我们可以从中得到启示：可将电流表改装成温度计，控制两接点中的一个点的温度不变，将另一个点的温度作为被测温度，即可通过电流表示数反映出其温度值的大小，所以其可行的应用为温度计。
故答案为：（1）变小；变为零；（2）内；（3）电；温度计。
24. (2018·山西)阅读短文，回答问题
嫦娥四号：目标月球背面
一直以来，人类从地球上直接观测月球，只能观测到一面，从来没能直接观测到月球的背面。2018年年底，我国将发射嫦娥四号，目标直击月球背面，它将成为人类第一个在月球背面登录的探测器。今年5月，我国已成功发射“鹊桥”中继卫星，建立了月球背面与地面之间通信联系的“中转站”，为确保嫦娥四号在月球背面顺利着陆做好了准备。
为什么我们总看不到月球背面呢？月球围绕地球公转的同时也在自转。万有引力定律告诉我们：地球和月球之间存在相互作用的引力，并且月球背向地球的半球离地球远，受到地球的引力小。如果月球自转周期与绕地球公转周期不相等，那么月球上同一部分与地球距离会发生变化，使其所受地球引力发生变化。这导致月球不同岩石之间产生摩擦，逐渐减慢自转的速度，最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同，即月球被地球引力“潮汐锁定”。由于“潮汐锁定”，使得月球自转的周期等于它绕地球公转的周期，因此总是同一面朝向地球。

(1)“鹊桥”卫星是靠传递信息的；万有引力定律的发现者是。
(2)如图所示，若A和B是月球上两块同样的岩石，它们受到地球的引力分别为FA和FB，则FAFB (选填“>”、“<”或“=”)。
(3)为了更直观地说明为什么我们总看不到月球的背面，可以构建月球绕地球运行过程的动态模型，构建这个模型应抓住的关键是。38.(1)电磁波 牛顿 (2)> (3)月球自转的周期等于它绕地球公转的周期
【答案】(1)电磁波； (2)牛顿； (3) >；(4)月球自转的周期等于它绕地球公转的周期。
【解析】（1）我国“鹊桥”中继卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，万有引力定律的发现者是牛顿；
（2）万有引力定律告诉我们：地球和月球之间存在相互作用的引力，并且月球背向地球的半球离地球远，受到地球的引力小。由此推断可知，FA>FB；
(3)为了更直观地说明为什么我们总看不到月球的背面，可以构建月球绕地球运行过程的动态模型，构建这个模型应抓住的关键是月球自转的周期等于它绕地球公转的周期；
故答案为：(1). 电磁波 (2). 牛顿 (3). > (4). 月球自转的周期等于它绕地球公转的周期
25．（2018赤峰）阅读短文回答问题：
激光的应用
1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。
由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。
激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。
（1）激光在真空中的传播速度为　 　km/s。
（2）激光测距与初中物理学到的　 　测距原理相同。
（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的　 　的特点。
【解析】（1）激光在真空中的传播速度为3×105km/s；
（2）用声纳测量海底的深度，就是利用信号脉冲反射，故激光测距与初中物理学到的声纳测距原理相同；
（3）激光可以集中很大的能量，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，使最难熔化的物质在瞬间汽化。
故答案为：（1）3×105；（2）声呐；（3）能量大。
26. (2018·广东)阅读下列短文，回答问题，
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功“天宫二号”在距地面高度380km圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间是90分钟，“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空，并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如题23-1图所示，为我国建立自己的空间站迈出了坚实的一步。

发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氢混合构成，火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从火箭体尾部喷射出火焰几乎直击发射平台。使得发射平台核心区的温度接近3000，足以融化绝大多数金属和非金属材料，长征七号火箭发射时与其它火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如题23-2图所示，在发射中火箭飞到5m高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒，喷水量约为400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[圆周率π=3，]
（1）设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20，在喷水20秒内全部变成100的水，则水带走的热量为_________________J.
（2）如题23-3图所示，设地球半径为6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为_______km，圆形轨道的周长为_______km.“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室对接。对接时“天舟一号”的运行速度为____________km/s.
（3）长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断__________（选填“变大”、“变小”或“不变”），长征七号红箭燃料的______能燃烧时转化为内能.
【答案】(1)1.344×1011 ；(2)6750；(3)40500；(4)7.5；(5)变大；(6)化学。
【解析】（1）根据计算水带走的热量为：

（2）如3图所示，地球半径为6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，所以圆形轨道的半径为：；
圆形轨道的周长为：；
“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室对接时“天舟一号”的运行速度与“天宫二号”的速度相同，速度为：；
（3）“天舟一号”货运飞船在上升过程中，质量不变，高度增加，速度增大，所以重力势能和动能都增大，即机械能不断变大；
长征七号火箭燃料燃烧，释放内能，温度升高，内能增大，所以能量的转化过程是燃料的化学能转化为内能。