2025年中考物理一轮复习：物理学与工程实践 专项练习

题型二物理学与工程实践

类型1工程中的物理学应用

1.（2023陕西A,7,2分）近年来，我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大

成就,实现了毛泽东主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月

，可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所涉及的物理知识分析不正理的是

（）

图1

A.如图1,中国空间站与地面控制中心的通信，是通过电磁波实现的

B.如图2,国产C919大型客机起飞爬升过程中,重力势能不变

C.如图3,“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深,所受海水的压强越大

D.如图4,“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变

2.（2021陕西A,8,2分）选用大空隙结构渗水材料铺装的路面具有良好的透水性能,

可使雨水渗入地下，补充土壤水和地下水,能缓解城市热岛效应，也能有效吸收车

辆行驶时产生的噪声。同时路面呈微小凹凸且不积水，可较好地防滑和防反光。下

列说法正确的是（）

A.通过渗水缓解城市热岛效应与水的比热容较小的特性有关

B.减弱车辆行驶时产生的噪声是在人耳处进行的

C.路面反光是因为发生了漫反射

D.路面呈微小凹凸是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的

3.（2022山西,40,4分）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插

入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U形”再插入，如图所示。这种“U

形”接法可以增大连接处的接触面积，会更安全。请你用学过的物理知识解释其中

的道理。

U形接入法

4.（2023陕西A,23,9分）重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实

现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太

阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发

电机组的平均发电功率为1500kWo某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余

电能，将2个质量均为3xl04kg的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储

存，如图2所示。根据相关信息,完成以下问题（g取10N/kg）o

输入输出

图1

图2

（1）风能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW-h的电能，单个风力发电机组

发电lh产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是多少？

（3）储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是

多少？

（4）储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为

1.44X107J,则该过程的发电效率是多少？

据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以

上,请你避过七号，判断这一数据是否可信?（已知系统提升重物的效率为90%）

5.（2023江苏苏州,30,4分）人眼对观察到的景物有暂时的“记忆”，在外界景物消失

后,视神经对它的印象还会延续0.1s左右,这种特征叫视觉暂留。例如在一张白色

卡片纸的正、反面分别画上鸟笼和鸟，让卡片纸快速旋转，当正、反两面交替出现

在眼前的时间间隔在0.1s之内时，人眼就能看到鸟在笼中的现象（图甲）。

甲

一些城市地铁行驶在某些区间时,乘客能看到窗外出现清晰的动态广告，往往也是

利用了视觉暂留的原理。某段地铁内隧道广告的制作方法如下:在隧道侧壁与车

窗相同高度处，沿运行方向每经过距离d,安装一块大小相同的广告灯箱，如图乙。

灯箱采用频闪方式实现亮、暗交替，且工作时各灯箱亮、暗同步变化（人的视觉暂

留时间以0.1s计算）。

（1）要实现时长15s的广告效果,至少需要安装块广告灯箱；

（2）灯箱安装好后，调节灯箱发光频率f,控制地铁速度v,当它们满足下述哪种情况

时,乘客能看到流畅稳定的广告画面?答:

A.f=5Hz,且v=dfB.f=10Hz,且v=；df

C.f=20Hz,且v=dfD.f=30Hz,且v=3df

（3）座位上乘客发现正常显示的广告画面突然向地铁前进方向缓慢移动，可能原因

是（写出一种即可）。

类型2材料信息

6.（2023山西,38,4分升阅读短文，回答问题。

戈壁滩上的“向日葵”

在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施(如

图甲所示),这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面

积约140多万平方米」万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日

葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的

吸热器上。

在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光

的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南

面的定日镜，阳光的入射角很大,反射阳光的有效面积大大缩小了。

在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个

平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高

效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。

太阳能光热发电的原理

乙

(1)太阳能光热电站利用平面镜太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。在镜

阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少,

原因是O

(2)请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程图。

太阳能|一碎「I」但能'

⑶熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度

时,便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作,

实现持续发电。

7.（2023云南,16,4分）我国自主研制的“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功

完成了万米级海试。潜水器配备了国际先进水平的声学系统，声学系统由母船部

分和潜水器本体部分组成，为“奋斗者”号实现了水声通信、精细探测和定位导航。

母船

水声通信是“奋斗者”号与母船之间唯一的沟通方式。由于可见光和电磁波在海水

中传播时衰减很快，也无法通过一根连接母船的线缆来进行通信。所以科学家为

“奋斗者”号量身定制了一套数字水声通信系统，如图所示，它将语言和文字等信息

编码调制后,通过换能器进行发射和接收，实现数据交互，把所有的关键数据准确、

高效地与母船进行沟通。

精细探测为“奋斗者”号在水下航行和作业提供了安全保障。尽管马里亚纳海沟两

侧都是非常陡峭的海山，但是“奋斗者”号安装有前视成像声呐设备,可对前方海山

的距离和轮廓进行实时探测，帮助它精准避开障碍物。

定位导航使“奋斗者”号水下作业精准高效。由于水下没有卫星定位，必须使用声

学定位。下潜之前，科学家通过设备的标定实验，使声学系统可以输出精确的速度

等关键数据，再将定位与多普勒测速仪、惯性导航设备组合后进行导航，就能实现

万米海底“大海捞针”，“奋斗者”号仅半小时就收回了之前在海底布放的一些目标

物。

（1）由于可见光和电磁波在海水中传播时衰减很快，因此是“奋斗者”号与

母船之间沟通的唯一方式。

⑵前视成像声呐设备能发出（选填“超声波”或“次声波”），让潜水器在漆

黑的万米深海中精准避障。这说明声音能传递（选填“信息”或“能量”）。

（3）请写出“奋斗者”号声学系统的一个优点:0

8.(2023江苏苏州,21,5分升阅读材料，回答问题

“海油观澜号”深远海浮式风电平台

2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油

田群电网,标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。

7

“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200米，总质量达l.lxlOkgo

平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间

立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子,柱子上方安装

有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动,生成绿色电力，年发

电量将达2.2x107kW-h。

(1)风能属于(可/不可)再生能源；

(2)根据图甲传磔“海油观澜号”单个叶片长度约为m(保留整数);

⑶风平浪静叶片不动时,平台基础排开海水的体积达nA海水密度用

l.OxlO3kg/n?计算，不考虑锚链对平台的作用)；

(4)每年的发电量相当于kg天然气完全燃烧放出的热量(天然气的热值q

取4.4x107J/kg);

(5)海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式(图乙)。两种方式相比较,

你认为“半潜式”的一个明显优点是。

9.(2022山西,39,4分升阅读短文，回答问题。

一起向未来

2022年4月16日，圆梦天宫，英雄凯旋,在太空“出差”183天的中国航天员三人组

平安返回地球。随着我国航天事业的不断发展，让普通人进入太空旅行的计划正

在逐步实施。未来,会有更多的人实现上九天揽月的飞天梦。

太空中没有空气，人若暴露在太空中无法获得氧气，这种状态下10s就会失去意识;

太空中没有作用于身体的大气压，体液就会快速沸腾，从而使身体组织膨胀，体温

降低而冻结;太空中处于真空状态，阳光直射下温度可高达120℃,而在阴影处温度

则会骤降至-150℃;太空中还有速度极快的微小陨石,人体一旦碰到将造成极大伤

害。

为实现太空旅行，人们不断研发各类航天服，每一批新型航天服的诞生都是人类技

术的又一次巨大飞跃。可以想象，未来的航天服将是个人太空旅行的宇宙飞船。

⑴太空中没有作用于人体的大气压，体液就会快速，其原因

是。

⑵沙克尔顿环形山位于月球南极,在山的边缘阴影区永无日照，保持着太阳系最

低温的记录,请你推测这个最低温可能是℃O

⑶假如，你穿着自己设计制作的航天服，在星空中遨游、月球上漫步。你的航天服

应具备哪些功能?o

10.(2023广东,23,6分升阅读材料，回答问题。

风力发电

风能是一种清洁的可再生能源,利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力

发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截

面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过

齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。

某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈。风力发电机

组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在5m/s<v<10m/s的范围内,P与v的

三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速V与时间t的关系如图

丁所示。(为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。)

⑴完成下列风力发电的主要能量转化流程图:

(2)当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会(选填

“顺时针”或“逆时针”)转动。

(3)当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于kg的煤

完全燃烧放出的热量。(q煤=3.0x107J/kg)

(4)当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈。若发电机输出电能lkW-h,叶

片需要转动