2018-2022年五年中考物理汇编（北京）：综合题（解析版）

专题18探究问题和简单题

黑〉年中寿真叱

1、（2022•北京∙T24）为研究热敏电阻用的阻值与温度的关系，小京按图所示的电路进行实验，其中电

源两端电压U不变，4为定值电阻.实验中，他将已做防水处理的热敏电阻与先后浸没在温度G、,2和右

的水中，闭合开关，分别读出对应电流表A的示数∕∣、4和A，发现，</3.已知4<∕2<L请分

析并说明热敏电阻用的阻值与温度的关系。

【答案】见解析

【解析】

电源两端电压U不变，4为定值电阻，依据欧姆定律和串联电路特点，可得

RI=4-4

在<∕2<∕3的情况下

∕1<∕2<I3

可得出热敏电阻R2的阻值逐渐变小，所以，热敏电阻R2的限值随温度的升高而减小.

2、（2022•北京∙T25）请阅读《国之重器一综合极端条件实验装置》并回答题.

国之重器——综合极端条件实验装置

从人类第一次仰望星空，到试图用“中国天限”破译日月星辰等天文现象的奥秘，从探究万物组成到利用

扫描隧道显微镜透视物质的微观结构，都得益于实验条件的拓展和技术手段的进步.

在宇宙中、高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是，而我们地球上的生活环境是一个相对温和的环境,

要发现更多的新现象，就需要建造极端条件实验室，拓展研究空间.

所谓极端条件，指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等（如图所

示）实验条件.通过创造极端条件，可以发现和揭示许多在通常条件下观察不到的奇异物质特性，例如某

些物质在很低的温度时，电阻就变成了O（如铝在-271.76。C——即1.39K——以下时电阻为0）,这就是超导

现象.

仅为宇宙背景辐射

温度2.7K的IO"倍

达到电子振动的

接近地心压力

时间单位（IoMS）

肩负原始创新重任的国之重器——国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学城，并已投入使用。

该项目拥有极低温（可达ImK）、强磁场（可达32.35T）、超高压（可达3.8x10UPa）和超快光场（时间分

辨率可达I（TuiS）极端条件实验装置.

科学家们将极端条件进行综合运用，大大拓展了物质科学的研究空间，为发现新物态、探索新现象、开辟

新领域，创造了前所未有的机遇.

请根据上述材料，回答下列问题

（1）请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件：

（2）我国自主研制的载人潜水器“奋斗者”号成功完成了1000Om的深潜试验，创造了中国载人深潜的新

纪录。超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在IOOOom深海中（海水密度取l.OxlO'kg/n?）承受压强

的倍。（填写正确选项前的字母）

A4B.40C.4000D.400000

（3）强磁场的产生需要大电流，但电流越大，导线的温度就会越高，通常会导致铝导线等熔化，给强磁

场的产生带来限制.依据文中信息，请写出应选择哪种极端条件，能减少电流通过导线所产生的热量，从

而突破限制，创造强磁场极端条件，并写出选择依据.（）

【答案】①.极低温②.C③,见详解

【解析】

（1）[1]由题可知，该项目拥有极低温（可达ImK）、强磁场（可达32.35T）、超高压（可达3.8x10UPa）

和超快光场（时间分辨率可达l（）T8s）极端条件实验装置.

（2）[2]“奋斗者”号在IOOoOm深海中（海水密度取LoXlO）承受压强为

p=pgh=l.0×l03kg∕m3×1ON∕kg×ɪOOOOm=I.0×I07Pa

即

3.8x10”Pa

=3.8×104

IxlO7Pa

故ABD不符合题意，C符合题意.

故选C。

（3）[3]选择极低温极端条件。因为，铝等物质在极低温极端条件下可以出现超导现象，此种情况下导线的

电阻为0,根据。=尸放，电流通过导线产生的热量为0.这样就可以减小电流通过导线产生的热量，从而

突破限制.

3、（2021•北京∙T18）小丽在中国科技馆“会发电的衣服”的展台区，进行了如下探究实验：用脚踩动踏

步机踏板，带动发电纤维抖动，LED灯被点亮；增大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多.

请你根据小丽的实验步骤及现象，写出她所探究的问题：.

【答案】发光小灯的数量与踩动踏板的速度是否有关

【解析】

噌大踩动踏板的速度，发现被点亮的LED灯的数目增多；因此她所探究的问题是发光小灯的数量与踩动踏

板的速度是否有关。

4、（2021•北京∙T25）请阅读《华夏之光——主表》

华夏之光——圭表

我国古代的天文观测一直居于世界领先地位，天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器，其中圭表就是

典型的代表.圭表（如图所示）包括圭和表两部分，正南北方向平放的尺，叫作圭，直立在平地上的标竿

或石柱，叫作表，圭和表相互垂直.战国以前的天史学家已能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂

线来校正表，使其与圭相互垂直.

依据圭表正午时表影长度的变化，就能推算出二十四节气，依据表影长短的周期性变化，就能确定一回归

年的天数.为了解决上述问题，元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法，对圭表进行了一

系列改进与创新.他将表的高度增加，并且在表顶加一根架空的横果，使表高变为传统表高的五倍.这样,

测量时，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置，提高了测量影长的精度.郭守敬又利用小

孔成像的原理，发明了景符，利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像（如图所示），这样就可以精

确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来，测影时“虚景之中考求真实”的困难.以圭表

为代表的我国古代的料技成果，像一颗颗璀璨的明珠，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。

Q∖∕≡

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施，并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互

垂的。

(2)郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题？

(3)除了圭表，请你再列举一个我国古代天文观测仪器.

【答案】见解析

【解析】

(1)战国以前的天史学家已能够利用水面来校正圭，使其水平，使用铅垂线来校正表，使其与圭相互垂直.

因为重力的方向竖直向下，只要表和铅垂线平行，那么表就是竖直的，只要能让圭和表垂直，那么圭就是

水平的.

(2)郭守敬的改进与创新措施解决了早期由于日光散射和漫反射的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，

影响了测量表影长度的精度的问题.

(3)除了圭表，我国古代天文观测仪器还有日辱、浑仪、天体仪(浑象)、水运仪象台等等.

5、(2020•北京∙T31)在其他条件相同的情况下，电阻较小的导体，其材料的导电性能较强.如图所示的

电路中，R是甲种材料制成的电阻丝，及是乙种材料制成的电阻丝，它们的横截面积相同，长度分别为心、

乙2且3h闭合开关S后，观察到电流表Al的示数八大于电流表A2的示数/2.请分析并判断甲、乙两种

材料导电性能的强弱.

【答案】见解析

【解析】

根据R=Q,因为电压相等，通过的电流∕∣>∕2,所以若只是将甲材料制成的电阻丝的长度减小至

L2,则其电阻减小为吊，则4'<4；又因为拈<&,所以即当甲、乙同种材料制成的电阻丝的

长度和模截面积都相等时，则Λ1'<R1,所以甲材科的导电性能较强.

6、（2020•北京∙T32）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、

日号、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，比如日号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”重新定义为的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3x10-9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.摆动的小球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】⑴.高稳定性(2).A(3).见解析⑷.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)[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Ao

(3)[3][4]实际生活中会出现各种“标准”，比如：1.3Om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J--1.30m的则不能享受免费乘车待遇.

7、(2019•北京∙T33)请阅读《郭守敬望远镜》并回答问题

郭守敬望远镜

“星汉灿烂,若出其里”,漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星,怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢?

用光谱！我们知道，阳光通过三棱镜后会发生色散，形成一条按照一定顺序排列的彩色光带，我们称之为

光谱.太阳是恒星，因此太阳的光谱是一种恒星光谱，恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息，比如化学成

分、密度、气压、温度、恒星年龄等.恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外，还能告诉我们恒星以及它

所在的星系是在远离，还是再靠近我们，甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大，观测表明，恒星或

星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或

星系距离我们有多远.

光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具，IzI前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的，以

元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”，如图所示，它可以将接受到

的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱，进而获取恒星的信息，它能够同时观测4000个天体，是当

今世界上光谱获取效率最高的望远镜，在刚刚过去的七年，巡天观测中(所谓“巡天观测”，就好比是“给天

上的星星做‘人口‘普查”)，郭守敬望远镜.共获取1125万条光谱，成为世界上第一个获取恒星光谱数突破

千万量级的天文望远镜.我国科学家通过对这些恒星光谱的分析，绘制成了一个包含636万组恒星光谱参

数的星表，重新确立了银河系晕(音y∣jn)的内扁外圆的结构，并取得了其他一些令世界瞩目的重大发现，

这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心！

目前，郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程，使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星,

以它的观测能力，北半球天空仍然有约一亿颗恒星可观测，可以让“普查”资料更全面、更详细，更好地帮助

我们了解银河系的历史、现状和未来.

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)恒星发出的光经过郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的现象.

(2)我国科学家通过分析恒星光谱确立了的内扁外圆新结构.

已知长蛇星系团”距离我们约亿光年，它远离我们的速度约为请你根据文中信息，

(3)1"Il336χl()4km∕s,

估算远离我们的速度约为4的“牧夫座星系团”距离我们约亿光年.

4×10km∕s

【答案】⑴.色散⑵.银河系晕（3）.22

【解析】

（1）恒星发出的光经过望远镜形成恒星光谱，这种现象属「光的色散现象；

（2）短文中介绍了，我国科学家通过时这些恒星光谱的分析，绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的

星表，重新确立了银河系晕的内扁外圆的结构；

VS

⑶根据短文提供的信息，恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比，可得：」=」

「252

6XIO4kπ∕s33亿光年

代人数值得:解得S2=22亿光年.

4

4×10knYsS2

8、（2018•北京∙T31）如图所示，将一个小球浸没在水中由静止释放，请根据小球的受力情况分析其可能

出现的运动情况.（可画受力示意图辅助说明）

【答案】

【解析】

根据小球受到的重力与浮力的关系决断小球的运动状态.

当浮力小于重力时，合力的方向向下，小球下沉，即向下运动，如左图;

当浮力等于重力时，二力平衡，合力为零，小球保持静止，处于悬浮状态，如右图;

当浮力大于重力时，合力的方向向上，小球上浮，即向上运动，如中间图.

点睛：根据重力和浮力的大小关系，求得合力，结合运动和力的关系可分析运动状态，这也是我们常用到

的浮沉条件之一.

9、(2018•北京∙T32)请阅读《物理实验中的图象法》回答问题.

物理实验中的图象法

物理实验中的图象法是一种整理、分析数据的有效方法，图象中的图线可直观、简洁地显示出因变量随着

自变量变换的趋势或规律.如果想要将物理实数据绘制成图象，可以按照下面的步骤来进行.

第一步，建立坐标轴、标注物理量和设定分度.首先建立坐标轴，通常用横轴代表自变量，纵轴代表因变

量，在坐标轴上分别标注自变量和因变量的名称及单位；然后，设定坐标分度值.为了使绘制的图线比较

均匀地分布在整幅坐标纸上，而不要偏在一角或一边，坐标分度值可以不从零开始.在一组数据中，自变

量与因变量均有最低值和最高值，分度时，可用低于最低值的某一整数值作起点，高于最高值的某一整数

值作终点.

第二步，根据数据描点.描点时根据数据在坐标纸上力求精准地画出对应的点.

第三步，绘制图线.绘制图线时不要把数据点逐点连接成折线，而应依据数据点的整体分布趋势，描绘出

一条直线或光滑曲线，让尽可能多的点在图线上，或让数据点比较均匀地分布在图线两旁，这样绘制出的

图线比图上的任何一个数据点更适合作为进行分析预测的依据.

倒如，小宇记录了自己沿直线步行过程中的时间及所对应的路程，如图中的黑点是他根据记录的数据在坐

标纸上描出的数据点，利用这些数据点绘制出了如图中的直线.利用这条直线可以清楚地看出小宇步行的

过程近似为匀速运动，还可以利用图线上的点计算出小宇步行过程中的速度，进而用速度预测出他在某一

段时间内步行的路程.

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)根据如图所示的图象，预测小宇步行IOS的路程为m.

(2)下表是某同学记录的物体温度随时间变化的实验数据.

时间minO510152025303540

温度C807264595551474645

①若要绘制上述物体的温度随时间变化的图象，应选择如图中—图更合理.(选填“甲”或“乙”)

②请在你选择的图中描出第20min时的温度数据点，并绘制出本次实验中物体温度随时间变化的图线

【答案】(1).10(2).乙

【解析】

(1)由图1知路程和时间成正比，说明做匀速直线运动；

当路程为5m时，时间为5s,

所以小宇的速度为：v=ʌ=—=lm/s；

t5s

小宇步行IoS经过的路程为：

s'=vt'=lm∕s×10s=Iom:

(2)①由表格数据知温度的最高温度为80。0最低温度为45。。

为了能够更准确的反映物体温度随时间变化规律，纵坐标需要从低于最低温度的40。C开始即可，故图2的

乙更合理；

②由表格数据知第20min时的温度为55℃,描出该点;

根据文中描述的连接图像的方法，用光滑的曲线连接温度最高和最低点，且经过20min时的温度点，得到

图象，如图所示:

点睛：根据文中内容可知：图线可直观、简洁地显示出因变量随着自变量变换的趋势或规律，所以图像法

是一种很重要的研究和显示物理规律的方法，很多的物理题中都有图像，要多练习，能从图像熟练获得我

们解题所需的有用信息.

1、（2022•北京门头沟•九年级期末）通过以下材料的阅读回答问题：

国际单位制的由来和演变

说起国际单位制，大家并不陌生，在生活中人们经常会接触到米、千克、秒等计量单位.国际单位制与每

个人的生活都息息相关，是世界上普遍采用的计量单位制，是构成国际计量体系的基石，也是促进人类不

断进步的基础性工具.

国际单位制是国际计量大会采纳和推荐的一种一贯单位制.在国际单位制中，将单位分成三类：基本单位、

导出单位和辅助单位。7个严格定义的基本单位是：长度单位：米、质量单位：千克、时间单位：秒、电流

单位：安培、热力学温度单位：开尔文、物质的量的单位：摩尔和发光强度的单位：坎德拉.基本单位彼

此独立，导出单位很多，都是由基本单位组合起来而构成的。辅助单位只有两个，纯系几何单位。当然，

辅助单位也可以再构成导出单位,各种物理量通过描述自然规律的方程及其定义而彼此相互联系.为了方

便，选取一组相互独立的物理量，作为基本量，其他量则根据基本量和有关方程来表示，称为导出量

下面给大家介绍一下长度和质量的国际单位的由来和演变.

国际单位制的长度单位米起源于法国.1790年5月由法国科学家组成的特别委员会，建议以通过巴黎的地

球子午线全长的四千万分之一作为长度单位一一米，1791年获法国国会批准.为了制造出表征米的量值的

基准器，在法国天文学家捷梁布尔和密伸的领导下，于1792~1799年，对法国敦克尔克至西班牙的巴塞

罗那进行了测量.1799年根据测量结果制成一根3.5毫米x25毫米矩形截面的铝杆，以此杆两端之间的距

离定为1米，并交法国档案局保管，所以也称为“档案米”。这就是最早的米定义.1983年起，米的长度被

定义为“光在真空中于1/299792458秒内行进的距离”.

质量的国际单位制是千克，最初是规定1立方分米纯水在4摄氏度时的质量为“1千克”，这是因为当时的科

学家发现，水在4摄氏度时的密度最为稳定.然而，以水为标准的质量使用起来并不方便，所以1889年千

克被批准由一块39毫米高、底面直径也为39毫米的钳铉合金圆柱体来定义.其中的含量为90%、钛含量

为10%,不仅稳定性强，还具有极强的抗氧化性和抗化学腐蚀性.这个圆柱体学名为“国际千克原器”，被

人们亲切称为“大K”.

2018年11月16日，第26届国际计量大会在凡尔赛召开，国际单位制迎来了自1960年创立以来最重大

的变革,国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。国际单位制7个基本单位中的4个，即千克、

安培、开尔文和摩尔将分别改由普朗克常数、基本电荷、玻尔兹曼常数和阿伏伽德罗常数来定义；另外3

个基本单位在定义的表述上也做了相应调整，以与此次修订的4个基本单位相一致.这意味着国际单位制

重新构建在我们当前对自然法则的最高认知上，同时消除了国际单位制与基于实物元器件定义之间的关联,

国际单位制实现量子化变革.2019年5月20日起，最后一件实物基准千克原器“大K”正式退出历史舞台.

(1)国际单位制中，将单位分为、导出单位和辅助单位.

(2)请写出一个由基本单位组合起来而构成的导出单位______.

【答案】基本单位m/s

【解析】

(1)⑴由材料中可知，在国际单位制中，将单位分为基本单位、导出单位和辅助单位.

(2)[2]由题意可知，长度的基本单位为m,时间的基本单位为s,故由这两个基本单位组合而成的导出单

位为速度的单位，即m/s.

2、(2022•北京通州•一模)请阅读《超声波测速》并回答问题.

超声波测速

能引起人的听觉的声音频率在20Hz~20000Hz范围内，超声波是振动频率高于20000HZ的声波，它具有

指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等.

测距是测速的基础，如图1所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号)，同时开始计时,

信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速

度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离.图2甲是信号传播过程的sr图像，s表示信号与测速仪之

间的距离，，表示信号传播的时间.

测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所

通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的速度。测速仪在公路上对运动的汽车进行测速时，向

匀速驶来的汽车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收用时0.6s,第二

次发射信号到接收用时0∙3s,两次信号传播过程的s-f图像如图2乙所示(/从第一次发射信号开始计时).

超声波速度取340m∕s.

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)人耳(选填“能"或"不能")听到超声波；

(2)如图2甲所示，若f=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为m；

(3)匀速运动的汽车在两次遇到信号之间通过的路程为m；

(4)匀速运动汽车的速度大小为m∕s.

【答案】不能685160

【解析】

(1)[1]人的听觉的声音频率在20Hz~20000Hz范围内，超声波是振动频率高于20000HZ的声波，所以

人耳不能听到超声波.

(2)[2]如图2甲所示，∕=0.4s,超声波遇到汽车并返回的路程为

.s∙=v∕=340m∕s×0.4s=136m

则静止的汽车与测速仪之间的距离为

,S136m

S=-=-------=68m

22

(3)[3]第一次发射信号汽车与测速仪之间的距离为

Sι=vZ∕=340m∕s×0.3s=102m

第二次发射信号汽车与测速仪之间的距离为

s2=vZ2=340m∕s×0.15s=51m

匀速运动的汽车在两次遇到信号之间通过的路程为

S衿102m-51m=51m

(4)[4]匀速运动的汽车在两次遇到信号之间行驶所用的时间

t≠=0.3s+0.4s+0.15s=0.85s

匀速运动汽车的速度大小为

∙⅛51m.

v==^=-------=60m∕s

4'r%0.85s

3、(2022•北京昌平•二模)某课外小组进行了如下探究实验：在烧杯A和烧杯B中分别倒入200g的纯净水,

在烧杯A中放入3g食用盐并搅拌，在烧杯B中放入IOg食用盐并搅拌，待食用盐完全溶解后，从A、B

烧杯中取出质量相同的盐水分别放入两个完全相同的烧杯甲和乙中，再将其放入冰箱降温，测出烧杯甲中

的盐水凝固点为烧杯乙中的盐水凝固点为-2.9。。.请你根据他们的实验步骤及现象，写出他们所探

究的问题：.

【答案】盐水的凝固点与盐水的浓度有关吗

【解析】

根据题意可知，A.B两杯盐水的浓度不同，放入冰箱，盐水放出热量，盐水凝固成冰，而盐水的浓度不同,

发现盐水的凝固点也不同，故可以探究的问题是盐水的凝固点与盐水的浓度有关系吗？

4、（2022•北京∙101中学二模）请阅读《制冷与生活》.

制冷与生活

制冷是通过某种方法或技术使空间内的温度在一定时间内低于环境温度的过程.从日常生活到科学领域，

都离不开制冷技术.古代，人们通过热传递的方式制冷.如在家里放置冰块，可以达到降暑的目的.现藏

于国家博物馆的青铜冰鉴，是我国战国时代就已发明的“原始冰箱”.冰鉴是一件双层的器皿，鉴内有一缶,

如图所示.夏季，鉴击之间装冰块，缶内装食物，就可起到降温的作用；冬季，鉴缶之间装热水，还可起

到保温作用.当代制冷有了新的发展，出现了各种制冷方法，广泛应用于生产生活中.

液氮制冷，已成为一种非常便捷实用的制冷技术.这项技术是利用了液氮无毒、低温、呈化学惰性等特性,

直接接触发生热交换达到制冷效果.液氮的温度能低到-196。C左右，所以制冷非常快，可以直接和生物组

织接触，就算立即冰冻也不会破坏生物活性.液氮制冷可应用于食品速冻、病变冷冻医疗、低温实验研究

等。二氧化碳制冷被应用于2022年北京冬奥会的场馆制冰上,在国家速滑馆的热力学循环系统内，冰面下

的液态二氧化碳吸热实现制冷，使水变成冰，而气态的二氧化碳再经过压缩、冷凝、膨胀等过程，乂回到

液态状态循环到冰面下.采用二氧化碳制冷，可以实现冰表面温差不超过0.5。&温差越小，冰面的硬度就

越均匀，冰面便越平整.生活中的冰箱制冷、空调制冷，也应用了类似的原理.磁制冷，是利用磁性材料

来实现制冷的新技术。磁性材料在外加磁场发生变化时，会表现出吸热、放热的特性，磁制冷就是利用这

个特性来实现制冷的.目前，该技术已应用于低温及超低温领域.随着科学技术和社会文明的进步，制冷

技术将出现日新月异的变革，最终推动生产技术、科学研究的长足发展.

根据上述材料，回答下列问题：

(1)2022年我国冬奥会利用冰面下的液态二氧化碳吸热实现制冷，发生的物态变化是

A.汽化B.凝华C.升华D.凝固

(2)结合上文内容，判断下列说法正确的是

A.利用液氮速冻食品时，液氮需要放热

B.往饮料中加冰块和冰鉴制冷的原理不同

C.液氮温度非常低，可以直接接触迅速制冷

D.磁制冷是利用磁性材料在外加磁场发生变化时会吸、放热的特性而实现的

(3)利用液态二氧化碳吸热制冷，使水变成冰，而气态二氧化碳变回液态时又会放出热量.如果你是冬奥

场馆制冷系统的设计人员，请简单写出可以实现能量回收再利用的具体措施.

【答案】ACD见详解

【解析】

(1)⑴冰面下的液态二氧化碳汽化吸热，使得水凝固成冰，故A符合题意.

(2)[2]A,利用液氮速冻食品时，液氮汽化吸热，故A错误.

B.往饮料中加冰块和冰鉴制冷都是熔化吸热，原理相同，故B错误.

C.液氮的温度能低到-196。C左右，可以直接接触迅速制冷，故C正确.

D.磁制冷，是利用磁性材料来实现制冷的新技术.磁性材料在外加磁场发生变化时，会表现出吸热、放热

的特性，磁制冷就是利用这个特性来实现制冷的，故D正确.

故选CD.

（3）[3]气态二氧化碳变回液态时会放出热量，这样热量可以回收再利用，满足观众席供暧、运动员生活热

水、融冰池融冰等能源需求.

5、（2022•北京门头沟•二模）阅读材料,回答问题

光谱学的发展与应用

在牛顿之前，人们对太阳光的颜色及彩虹的成因争论不休.与此同时，大量新的分歧及新的光学现象

陆续产生.直到牛顿做出了著名的色散实验一一牛顿的三棱镜分解太阳光实验一一谜底才得以解开.1666

年，牛顿布置了一个房间作为暗室，只在窗板上开一个圆形小孔，让太阳光射入，在小孔后面放一块三棱

镜，立刻在后面的墙上形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色排开的彩色光带.牛顿查找资料,

发现当时对这一现象的解释是：白色的光通过三棱镜后之所以变成依次排列的各色光，并不是白光有复杂

成分，而是白光与棱镜相互作用的结果。而牛顿又通过让单色光通过三棱镜后颜色并不发生改变，及利用

光路可逆让七种单色通过三棱镜复原为白光的实验，不但驳斥了色散是白光与棱镜相互作用的结果，也证

明了白光是一种由多种单色光构成的复色光这一事实.

那色散形成的原因是什么呢？这就需要知道光是什么，光就是电磁波，颜色的本质就是光的频率，由

于复色光中拥有各种不同频率的光，而这些光在介质中传播又表现出不同的折射率,因此，当复色光在通

过具有不同几何外形的介质传播之后，不同频率的光线会因折射率的不同导致出射角不同而发生色散现象,

投映出连续的或不连续的彩色光带.而光带就是不同频率大小的光依次排列的单色光图案，也被称为光学

频谱，简称光谱。

牛顿的色散实验，可算是最早的光谱研究了，其后渥拉斯顿和夫琅和费都先后独立地观察到了光谱线.

1814~1815年之间，夫琅和费公布了太阳光谱中的许多条暗线，称为夫琅和费暗线.随着科学家们对光谱

不断深入的研究，光谱学也逐渐成为光学的一个重要分支学科.实用光谱学是由基尔霍夫与本生在19世纪

60年代发展起来的；由于每种原子都有其独特的光谱，犹如人们的“指纹”一样各不相同，因此可以根据光

谱来鉴别物质和确定它的化学组成.这种方法叫做光谱分析。这种方法具有极高的灵敏度和准确度.某种

元素在物质中的含量达10“°（10的负10次方）克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，因而能够把它检

查出来，后来人们还利用这种方法发现了几种当时还未知的元素，并且证明了太阳里也存在着多种已知的

元素.光谱分析在科学技术中有广泛的应用.例如，在检查半导体材料硅和错是不是达到了高纯度的要求

时，就要用到光谱分析.相信随着科学技术的发展，光谱学也将在越来越多的领域发挥重要的作用.

(1)牛顿的色散实验说明白光是由组成；

(2)请简述利用光谱可以检验物体所含元素种类的原理.

【答案】多种单色光每种原子都有其独特的光谱，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组

成

【解析】

[1]从材料中牛顿通过让单色光通过三棱镜后颜色并不发生改变，及利用光路可逆让七种单色通过三棱镜复

原为白光的实验，不但驳斥了色散是白光与棱镜相互作用的结果，也证明了白光是一种由多种单色光构成

的复色光这一事实，牛顿的色散实验说明白光是由多种单色光构成的复色光。

[2]从材料中可知，检验物体所含元素种类的原理是由于每种原子都有其独特的光谱，犹如人们的“指纹”一样

各不相同，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成.

6、(2022•北京昌平•二模)请阅读《天宫课堂一一水球光学实验》并回答题.

天宫课堂一一水球光学实验

北京时间2021年12月9日15:40,“天宫课堂”第一课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中

国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是中国空间站首次太空授课活动.

航天员王亚平用水球做了一个有趣的成像实验，她把一个金属圈轻轻地放入水袋中，再慢慢地抽出，这时

在金属圈上形成一个大大的水膜，然后用饮水袋慢慢向水膜上注水.空间站处于微重力环境，在液体表面

张力的作用下，水膜就变成了一个亮晶晶的大水球.将水球看作一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，

王亚平站在两倍焦距以外，我们看到了她倒立的像，如图甲所示.随后，她用注射器往水球中注入空气，

形成一个空气泡，因为在太空中浮力已经消失，所以气泡不会向上飘，而是老老实实待在水球中间.当她

站到水球后面时，我们发现又在空气泡部分形成一个正立缩小的像，如图乙所示.这个现象是因为把带气

泡的水球的中间部分单独切出来看，相当于是两个凹透镜，如图丙所示，凹透镜对光线有发散作用，所以

中间部分就可以成正立缩小的像.而在水球内加气泡之后，水球虽然没有原来完整，但对光线仍然有会聚

作用，依然能够成一个倒立的像.因此，在水球上形成了一倒一正两个像的神奇现象.

中国空间站作为国家太空实验室，也是重要的太空科普教育基地，“天宫课堂”采取天地互动方式进行，数据

传输主要依靠中继卫星系统，为“天宫课堂”牵起天地沟通的重要“线路”。同时这也意味着中国已经可以对地

外航天器进行约60分钟的实时监控，体现了我国科技发展的水平.

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)水球光学实验中能形成如图甲所示的水球是因为空间站的.

A.微重力环境B.真空环境

(2)利用如图的装置模拟图的水球实验，应在加入水.

A.球形鱼缸B.球形鱼缸和烧瓶

(3)水球上形成了王亚平一倒一正两个像的神奇现象，是由于光的形成的.

A.反射B.直线传播C.折射D.色散

【答案】AAC

【解析】

（1）[1]太空中虽然是真空环境，但是航天员所处的空间站里面是存在供航天员正常呼吸的气体的，如图形

成的水球是因为空间站的微重力环境.

（2）[2]如图的装置模拟图乙的水球实验，鱼缸中间的烧瓶相当于水球中间的空气泡，所以应该向鱼缸中加

水。

（3）网光由一种介质进入另一种介质发生了光的折射，图中的两个像都是光从空气到水再到空气经过了不

同的介质折射形成的.

7、（2022•北京朝阳•一模）请根据阅读材料，回答下列问题：

青铜器的“模”与“范”

方块汉字蕴含着极有韵味的中华文化，每个字都有出处，每个词皆有来历.“模范”这个词的起源几乎与中

华文明史等同，其实“模”与“范”是不同的器具。

在古代铸造青铜器时，首先要塑一个实心的泥模，泥模上雕有花纹（如图A）.然后用这个泥模翻出泥质

的外范，这个外范上面就有了花纹（如图B）.再将最初制作的实心泥模表面刮去一层作内范（如图C）,

刮去的厚度就是所铸青铜器的厚度.内外范经过阴干、入窑焙烧两道工序，形成不易变形的陶范.将内外

陶范合在一起，留出注入液体的浇口，外面用一层泥加固（如图D）.对陶范进行预热后，从浇口浇铸青

铜熔液，待青铜熔液冷却后，打碎外范、掏出内范，一件青铜器就诞生了（如图E）.这种方法称为范铸法.

C.做内范

E.浇铸成型

古人为了追求更为细致、精美的艺术效果，又发明了熔模法铸造青铜器。先以泥制作出内范，在其外部贴

蜡.将蜡雕刻成所需制作的青铜器的形状，成为蜡模.外部再以泥填充加固，制成外范.通过加热使蜡质

熔化，倒出后形成空腔.再向空腔内注入青铜熔液，凝固冷却后，打去填充的泥范，便可得到与蜡模相同

的青铜器,1978年出土的云纹铜禁(如图所示)是春秋中期的青铜器，其工艺精湛复杂，通高28.8cm,

器身长103cm,宽46cm,质量95.5kg,呈长方形，它就是用熔模法铸造而成的。

几千年来，模与范成为人们铸造钱币、器物的规范模具。今天，模范引申为值得学习与仿效的榜样.

(1)利用泥和蜡制作青铜器的模具，主要依据其材料的等物理属性；

A.弹性B.塑性C.导热性D.硬度

33

(2)制作云纹铜禁的蜡模至少需要kg的蜡质材料.(P尚OQxICPkg/rrP,ρ⅛z⅛flX9.0×10kg∕m)

【答案】BD9.55

【解析】

(D⑴利用泥和蜡制作青铜器的模具，模具需要一定的硬度，不易被折断，还需要形变不易恢复的特点,

所以是依据材料的硬度和塑形，故AC不符合题意，BD符合题意.

故选BD.

（2）[2]质量是95.5kg,则云纹铜禁的体积是

y=m=955kg

「青铜9.0×103⅛g∕m3

则需要的蜡模的质量

z

⅝=。蜡“=0∙9×10⅛zm'x3=%55kg

9.0×器10，κg/∕m

8、（2022•北京密云•二模）冰壶又称掷冰壶，冰上溜石，属于冬奥会比赛项目,如图所示，扫冰队员使用刷

子在冰壶前面的冰上刷动，发现冰壶运动距离变大；当扫冰队员使用刷子快速在冰壶前面的冰上刷动，发

现冰壶运动距离更大。请根据这一现象，提出一个可探究的科学问题：.

【答案】见解析

【解析】

冰壶运动员用刷子刷冰面，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故可以提出冰壶

运动距离与冰面对冰壶的摩擦力大小有关吗？

9、（2022•北京大兴•一模）阅读《神奇的天宫课堂》，回答下列问题.

神奇的天宫课堂

2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播，神舟十三号乘组航天员翟志刚、

王亚平、叶光富进行授课，如图所示。这是中国空间站第二次太空授课，也是中国航天员第三次进行太空

授课。

在约45分钟的授课时间内，航天员相互配合，生动演示了微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、

水油分离实验、太空抛物实验，这些实验现象跟在地面上的实验现象有非常明显的差别，使无数中学生感

受到了太空环境下科学实验的魅力.

王亚平在太空舱中演示了这样一个实验：把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出，“冰墩墩”并没有像在地面上抛出

的物体一样落回地面，而是做近乎完美的匀速直线运动，如图所示，为王亚平向观众展示“冰墩墩”的情景。

科学计算表明，在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的88.5%,如果地球对物体的吸引力

恰好能使物体绕地球做圆周运动，在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样，物体将处于“完全失重”

状态.但是由于地球并非是一个完美的球体且密度分布不均匀，并且太空舱在运动中受高空稀薄空气阻力

的影响，使得太空舱的运动轨道不是完美的圆形且速度大小会有波动，因此太空舱中的物体也并非处于严

格的“完全失重”状态.

(1)“冰墩墩”在太空舱中被抛出后做近似匀速直线运动，主要原因是；

A.“冰墩墩”受到跟运动方向相同的推力作用

B.地球对“冰墩墩”没有吸引力

C.地球对“冰墩墩”的吸引力很小

D.球对“冰墩墩”的吸引力绝大部分使它绕地球做圆周运动

(2)航天员长时间驻留在太空舱内，需要进行体育锻炼以保证身体健康，防止各部分机能退化.请你说出

至少两种在太空舱内可能进行的体育活动。.

【答案】D使用弹簧拉力器锻炼，踩固定脚踏车锻炼，徒手体操

【解析】

(1)[1]由材料信息可知，太空舱中属于微重力环境，但是受到的引力并不是很小，冰墩墩受到地球的吸引

力绝大部分使其绕地球做圆周运动，即冰墩墩处于完全失重状态，相当于不受任何力的作用，所以抛出后

将做匀速直线运动，故D正确，ABC错误.

故选D.

(2)⑵航天员长时间驻留在太空舱内，需要进行体育锻炼以保证身体健康，但航天员处于完全失重状态，

所以需要在重力作用下进行的运动都不能达到锻炼的效果.所以，在太空舱内可能进行的体育活动有：使

用弹簧拉力器锻炼，踩固定脚踏车锻炼，做徒手体操等.

10、(2022•北京东城♦二模)如图所示，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封

闭，小东在隔板的两侧中倒入不同深度的水，发现橡皮膜向左侧凸起，继续向某侧加入一定量的水，改变

左右两侧的液面高度差，发现橡皮膜的形变程度发生变化。请你根据小东的实验步骤及现象，写出他所探

究的问题：.

【答案】水的压强与水的深度有什么关系？

【解析】

由图中可知，一开始隔板左侧水面到圆孔的深度小于隔板右侧水面到圆孔的深度，左侧水对橡皮膜的压强

小于右侧水对橡皮膜的压强，故橡皮膜会向左侧凸起，若继续向某侧加水，左右两侧水面的高度差变化后,

橡皮膜的形变程度发生变化.故可知他所探究的问题是：水的压强与水的深度有什么关系？

11、(2022•北京海淀•二模)请阅读《挺进深海》

挺进深海

2020年11月10日，我国全海深载人潜水器“奋斗者”号（如图所示）在马里亚纳海沟深度10909m处成功

坐底，刷新中国载人深潜的纪录，并在水下停留6小时，期间进行了一系列的深海探测科考活动，带回了

海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本.“奋斗者”号不仅在深度上达到了目前全海深载人潜水

器的最高标准，还大幅度提高了部件的国产率.

马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，海沟底部有着巨大水压，同时完全黑暗、温度低，可谓是地球上环境

最恶劣的区域之一、由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的.

“奋斗者”号的外壳坚固，其在下潜过程中体积保持不变，浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”，就

是给“奋斗者”号增加总重的铁块.根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所

需要的“压载铁”质量,“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜，当下潜至预定深度时，克服自身晃动、海底洋流

等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后，还需要根据

实时水文数据抛卸压载铁，以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮.

“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续有斗、勇攀高峰的精神风貌,每一位为中国探索星辰大海、

保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者，都是这个时代最美的“奋斗者”！

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）“奋斗者，，号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为Pa.（海水的密度

近似取lxlθ*kg∕n√,取g=10N∕kg）

（2）“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮力（选填“大于”或“等

于”）它的总重；不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，它在深海中匀速上浮的过程中，其

所受的浮力（选填“大于”或“等于"）它的总重.

(3)如果在一次测试中测得的马里亚纳海沟某海域海水密度。和深度h的关系如图所示，请分析说明“奋

斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中，随着下潜深度的增加，所受的浮力如何变化？答：

【答案】1.0909x1Pa大于等于逐渐增大

【解析】

(1)[1]“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜最深/7=10909m时，承受的海水对它产生的压强最大，为

p=P.水gh=1.0×10*123k*g∕m3×10N∕kg×10909m=1.0909×IOsPa

(2)[2]根据物体的浮沉条件可知，当“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时，其所受的浮

力大于它的总重.

[3]不考虑由于“有斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力，当它在深海中匀速上浮的过程中，只受重力和浮力,

二力平衡，所以浮力等于它的总重.

(3)[4]由图可知，水的密度随深度的增加而增大.深潜器在此海域加速下潜过程中，排开水的体积不变，

水的密度增大，根据F行∕⅛g∕用可知，深潜器受到的浮力逐渐增大.

12.(2022•北菸清华附中三模)阅读《实践十号卫星》

实践十号卫星

我国首颗微重力科学和空间生命科学实验卫星一一实践十号安全着陆，任务圆满成功，标志着我国返回式

卫星迎来发展新阶段.

卫星的IH收是一个极其复杂的过程，这是因为卫星在轨道上高速飞行，当完成任务后需要它返回的时候,

超高的速度冲向地球大气层，再入大气层的时候会与空气产生强烈的摩擦，卫星的表面会产生很高的温度,

这就要求实践十号卫星在设计上充分考虑如何控制返回姿态，如何可靠地对付再入大气层时产生的极高温

等难题.我国的实践十号卫星采用弹道式回收方式，它的特点是，航天器在进入返回轨道，再入大气层的

时候，只受阻力作用而不产生升力，因而，下降的速度快，落点无法调整和控制，可能产生较大的落点偏

差.

实践十号卫星主要任务之一是开展空间科学实验，研究、揭示微重力条件和空间辐射条件下物质运动及生

命活动的规律,科学上讲的“微重力”，就是通常说的“失重”.这种环境中有效重力水平极低，仅为地球表面

重力的10~6倍，与物体受到的其他的力相比，重力的大小微乎其微，因此可以不再考虑.在这样的环境里，

物体都是“飘着”的.实践十号此次搭载的19个科学实验是从200多个项目中公开遴选出来的，主要集中在

前沿的流体力学和材料科学、空间生命科学等领域.其中还包括和法国、日本等国际合作的项目.

请根据上,述材料，回答下列问题：

(1)航天器在返回时，与空气摩擦生热，机械能转化为;

(2)质量为Iokg的物体，在绕地球正常运行的实践十号中受到的重力为约为N；(用科学计

数法表示)

(3)实践十号在微重力环境中，物体受到的重力仅为地球表面重力的IO