(15)科譜閱讀題(含答案)

1、物理備課大師 【全免費】專題突破(十五)科譜閱讀題1原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。在一個罐子(滾筒)的蓋和底各開兩個小洞，將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小孔用曲別針固定。做好后將它從不太陡的斜面滾下，發(fā)現(xiàn)滾下的罐子(滾筒)居然又自己能向斜面上滾動，這是為什么呢？罐子(滾筒)與普通的圓筒的區(qū)別就在于它內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，有了橡皮筋和鐵塊后為什么就會有這樣神奇的效果呢？在罐子(滾筒)向前運動的過程中，罐子(滾筒)的動能逐漸減小，但橡皮筋越擰越緊，相當于自動上弦的過程，在這個過程中，橡皮筋的彈性勢能逐漸增加，當罐子(滾筒)靜止時，橡皮筋的彈性勢能最大；由于橡皮筋的扭動作用，導致罐子

2、(滾筒)反轉(zhuǎn)，在反轉(zhuǎn)過程中，橡皮筋的彈性勢能又轉(zhuǎn)化為動能。罐子(滾筒)在來回滾動過程中，就是罐子(滾筒)的動能和橡皮筋的彈性勢能之間進行相互轉(zhuǎn)化的過程。日常生活中與罐子(滾筒)原理類似的裝置還有很多，例如：八音盒上弦之后就可以自動彈奏出美妙動聽的音樂；橡筋航模飛機上弦之后就可以使螺旋槳旋轉(zhuǎn)帶動飛機升空；帶發(fā)條的玩具等。這些器具都沒用電池，它們動力的來源就與我們神奇的罐子(滾筒)有著相同的原理。圖Z151(1)請舉出一個日常生活中與罐子(滾筒)原理類似的裝置_(與文中不同的)。(2)寫出所舉例子中的機械能是怎樣轉(zhuǎn)化的：_。(3)罐子(滾筒)在向下滾動的過程中彈性勢能_，在向上滾動的過程中_能轉(zhuǎn)化

3、成了_能。2原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題?？萍拣^有一個體驗項目，名字叫高空踏車。在高空中的鋼絲上演員能夠穩(wěn)穩(wěn)當當自如地踏車，那么，穩(wěn)定的秘密是什么呢？不倒翁，你們都看見過，有的同學還玩過，不論你怎么使勁推，它都不會倒，甚至你把它橫過來放，一松手，“倔強”的不倒翁又會站立在你的面前，這是怎么回事呢？例如：一塊水平放置的磚頭，不論風吹雨打，總是穩(wěn)穩(wěn)地立在原地；如果你把它豎起來，一有“風吹草動”也就是風大的時候，它就可能翻倒。這又是怎么回事呢？原來這是因為物體的穩(wěn)定程度由通過物體重心的重力作用線和接觸面的位置關系所決定的，若通過物體重心的重力作用線偏離接觸面，物體就容易傾倒。那么，不倒翁為什么不倒

4、呢？原因之一是因為它上輕下重，底部有一個較重的金屬塊，所以重心很低；原因之二是因為不倒翁的底面大而圓滑，容易來回擺動。當它向一邊傾斜時，它通過重心的重力作用線和桌面的接觸點不在同一條直線上，由于受重力的作用，不倒翁會向另一邊擺動。因此，當不倒翁向左傾倒時，重心和重力作用線在接觸點右邊，所以在重力作用下不倒翁又會向右傾倒；反之亦然。不倒翁就這樣擺過來，又擺過去，直到因為摩擦和空氣阻力，能量逐漸損失，減小到零時，重力作用線恰好通過接觸點，它才不會繼續(xù)擺動。不倒翁的平衡是一種穩(wěn)定平衡，所以不倒翁無論如何搖擺，總是不倒的。再比如像我們在科技館看到的“錐體上滾”實驗，也是這個道理，由于錐體的形狀和兩邊軌

5、道的形狀，看起來它好像在上升，實際上它的重心在下降，因此這只是一種假像，當我們了解了它的本質(zhì)，實質(zhì)是重心降低了。在生活中為增加物體的穩(wěn)定性，我們常常采用增大物體下部的重力，如：電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。利用降低物體重心來增加穩(wěn)定性這一特點，還可以做許多有趣的實驗和解釋一些現(xiàn)象。(1)重心是重力在物體上的作用點，重心越低，穩(wěn)定性越_。(2)物體的穩(wěn)定性與_有關。(3)不倒翁不倒的原因是_。3原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。圖Z152早在公元前500年，我們的國家就制成了會飛的竹蜻蜓。只要用手輕輕搓動手柄，松開手就可以讓它飛上藍天?，F(xiàn)代直升機的發(fā)明就是受到了我國古代竹蜻蜓的啟發(fā)。飛機為什么

6、能夠飛起來呢？它的主要升力來自于機翼。仔細觀察飛機的機翼如圖Z152所示，它和鳥的翅膀形狀非常相似，上下兩個表面并不相同。當飛機在向前運動時，機翼與周圍的空氣發(fā)生相對運動，相當于有氣流迎面流過機翼。氣流被機翼分成上下兩部分，由于機翼橫截面的形狀上下不對稱，在相同時間內(nèi)，機翼上方氣流通過的路程較長，因而速度較大，它對機翼的壓強較小；下方氣流通過的路程較短，因而速度較小，它對機翼的壓強較大。因此在機翼的上下表面產(chǎn)生了壓強差，這就是向上的升力。生活中利用流動空氣的實例很多。噴氣式飛機也是利用向后噴氣，推動飛機向前的?；鸺找彩峭瑯拥牡览怼；鸺钥梢燥w起來，是因為火箭發(fā)動機靠燃料直接燃燒噴射，產(chǎn)

7、生相反方向的動力，火箭受到了燃料燃燒向后方噴射而產(chǎn)生的相反方向的力。流動的空氣產(chǎn)生推力應用非常廣泛，除了帆船、飛機、火箭，還有氣墊船呢。氣墊船不僅通過向后吹風使自己前進，還巧妙地利用了向下吹的風，利用向下吹風做什么呢？氣墊船是利用高壓空氣在船底和水面(或地面)間形成氣墊，氣墊是用大功率鼓風機將空氣壓入船底下，由船底周圍的柔性圍裙或剛性側(cè)壁等氣封裝置限制其逸出而形成的，使船體全部或部分墊升，從而大大減小船體航行時的阻力，實現(xiàn)高速航行的船。我國氣墊船的發(fā)展：從50年代后期起，即著手氣墊技術的應用研究以及氣墊船的開發(fā)。50多年來，在氣墊技術方面，通過原理研究、模型試驗、中間試驗和試用，已基本掌握了全

8、墊升式和側(cè)壁式氣墊船技術，進入實用化型號的研制和應用階段。氣墊技術的開發(fā)和應用，適應了軍民特種需要，為船舶在特定環(huán)境(如淺水急流、江河上游險灘、淺海灘涂和冰雪地區(qū))的航行以及登陸等創(chuàng)造了條件。2014年5月的一天，我國進口和國產(chǎn)的兩艘“野?！睔鈮|船已經(jīng)整裝待發(fā)，準備加入中國海軍戰(zhàn)斗序列的消息振奮人心。同時，我國自主研發(fā)的726型氣墊船也在抓緊海試。該型號氣墊船主要用于裝備我國的071型船塢登陸艦。我們期盼在不久的將來，由于國人共同的努力，我們趕超世界的目標早日實現(xiàn)。(1)飛機升空的主要動力來源是：_。(2)火箭升空時受到了燃料向后方噴射而產(chǎn)生的相反方向的力，這是因為_。(3)氣墊船是一種以_在

9、船只底部襯墊承托的氣墊交通工具。氣墊船是高速船的一種，它航行速度比同樣功率的船只要快，主要原因是_。4原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。由于流體的粘滯性，使得物體在流體(氣體或液體)中運動時，都會受到阻力作用，該阻力叫做流體阻力。 流體阻力大小與物體運動速度大小有關，速度越大，阻力越大，流體阻力大小還跟物體的橫截面積有關，橫截面積越大，阻力越大；此外，流體阻力跟物體的形狀有關，頭圓尾尖(這種形狀通常叫做流線型)的物體受到的阻力較小。雨滴從高空由靜止下落，速度會越來越大，所受阻力也越來越大，下落一段距離后，將以某一速度做勻速直線運動，這個速度通常被稱為收尾速度。圖Z153在液體中一般情況下，半徑為

10、R的小球以速度為v運動時，所受的流體阻力的大小可用公式f 6Rv表示(為流體的粘滯系數(shù)，已知球的體積公式是VR3。已知流體的粘滯系數(shù)可能與流體的濃度有關。小球在流體中運動時速度越大，受到的阻力越大。那么密度為、半徑為R的小球在密度為0、粘滯系數(shù)為的液體中由靜止開始下落時的vt圖像如圖Z153所示。(1)雨滴在高空形成后從靜止開始下落后，速度越來越大，是由于重力_(選填“大于”“等于”或“小于”)阻力。(2)雨滴下落一段距離后，以某一速度做勻速直線運動。這是由于隨著雨滴速度的增大，受到的阻力也隨之增大，當雨滴受到的阻力_(選填“大于”“等于”或“小于”)重力時，雨滴開始勻速下落。(3)請根據(jù)圖Z

11、153分析、推導出半徑為R的小球在液體中速度vr的數(shù)學表達式：vr_。5原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。越來越多的電影大片制作成3D效果，看3D電影時每位觀眾都會戴上特殊的3D眼鏡，這樣我們就能看到立體效果的電影，有身臨其境的感覺，正是因為這種逼真的體驗感，使得3D技術有著很大市場及發(fā)展空間。其實我們在小的時候已經(jīng)接觸過3D了，還記得小時候的紅藍3D眼鏡嗎？如圖Z154所示，當我們戴上這種3D眼鏡看3D書時，書上的恐龍更加栩栩如生。這種3D眼鏡利用的是色差式3D技術，即大家常見紅藍、紅綠等有色鏡片類的3D眼鏡。色差式可以稱為分色立體成像技術，是用兩臺不同視角上拍攝的影像分別以兩種不同的顏色印制

12、在同一畫面中。用肉眼觀看的話會呈現(xiàn)模糊的重影圖像，只有通過對應的紅藍等立體眼鏡才可以看到立體效果，就是對色彩進行紅色和藍色的過濾，紅色的影像通過紅色鏡片，藍色的影像通過藍色鏡片，模擬兩只眼睛看到同一景物的不同影像位置，使平面的影像在大腦中重疊呈現(xiàn)出3D立體效果。放映機的畫面通過紅色鏡片(左眼)，拍攝時剔除掉的紅色像素自動還原，從而產(chǎn)生真實色彩的畫面，當它通過藍色鏡片(右眼)時大部分被過濾掉，只留下非常昏暗的畫面，這就很容易被人腦忽略掉；反之亦然，放映機拍攝到的畫面通過藍色鏡片(右眼)，拍攝時剔除掉的藍色像素自動還原，產(chǎn)生另一角度的真實色彩畫面，當它通過紅色鏡片(左眼)時大部分被過濾掉，只留下昏

13、暗畫面，人眼傳遞給大腦后被自動過濾。圖Z154而現(xiàn)在普遍用于商業(yè)影院和其他高端應用的是偏光式3D技術。在技術方式上和快門式是一樣的，其不同的是被動接收，所以也被稱為被動式3D技術，輔助設備方面的成本較低，但對輸出設備的要求較高，所以非常適合商業(yè)影院等需要眾多觀眾的場所使用。立體感產(chǎn)生的主要原因是左右眼看到的畫面不同，左右眼位置不同，所以畫面會有一些差異。拍攝立體圖像時就是用2個鏡頭一左一右。然后左邊鏡頭的影像經(jīng)過一個橫偏振片過濾，得到橫偏振光，右邊鏡頭的影像經(jīng)過一個縱偏振片過濾，得到縱偏振光。立體眼鏡的左眼和右眼分別裝上橫偏振片和縱偏振片，橫偏振光只能通過橫偏振片，縱偏振光只能通過縱偏振片。如

14、圖Z155所示，這樣就保證了左邊相機拍攝的東西只能進入左眼，右邊相機拍攝到的東西只能進入右眼，于是乎就立體了。圖Z155(1)當你戴上3D眼鏡，閉上右眼看紅花綠葉白花盆時，你會看到紅花和()A紅葉、白花盆B紅葉、紅花盆C黑葉、黑花盆D黑葉、紅花盆(2)影片或圖片上面藍色的輪廓應該偏左還是偏右？_。(3)根據(jù)短文，找出圖Z155中不科學的地方：_。6原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。近年來，“納米”一詞經(jīng)常出現(xiàn)在我們的生活中，商場里納米護膚品、納米水杯、納米羽絨服屢見不鮮。到底什么才是“納米”？為什么納米材料這么神奇？原來納米又稱毫微米，是長度的度量單位。假設一根頭發(fā)的直徑是0.05 mm，把它徑

15、向平均剖成5萬根，每根的厚度大約就是1 nm。也就是說，1 nm就是0.000001 mm。納米技術(nanotechnology)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1 nm至100 nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用的一種技術。當前納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫(yī)學與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術和農(nóng)產(chǎn)品等方面。如：大部分半導體制程標準皆是以納米表示。至2012年6月，最新的中央處理器制程是22 nm。用納米材料制作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以制作出特定性質(zhì)的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。用納米級金屬微粉燒制

16、成的材料，強度和硬度大大高于原來的金屬，納米金屬居然由導體變成絕緣體。一般的陶瓷強度低并且很脆，但納米級微粉燒制成的陶瓷不但強度高，并且有良好的韌性。納米材料的熔點會隨超細粉直徑的減小而降低。例如：金的熔點為1064 ，但10 nm的金粉熔點降低到940 ，5 nm的金粉熔點降低到830 ，因而燒制溫度可以大大降低。納米陶瓷的燒制溫度大大低于原來的陶瓷。納米級的催化劑加入汽油中，可提高內(nèi)燃機的效率。(1)1 nm_m。(2)以納米技術制造的電子器件比普通硅器件工作速度_，體積_。(3)金屬納米顆粒的熔點_同種金屬的熔點；將金屬納米顆粒制成塊狀金屬材料強度_一般的金屬。(3)圖Z156是納米陶瓷

17、刀、合金鋼刀、普通菜刀磨損程度隨時間變化的曲線，其中反映納米陶瓷刀磨損特點的是曲線_(填字母)。圖Z1567原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。1813年，英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，即“磁生電”的條件，產(chǎn)生的電流叫感應電流。了解到導體產(chǎn)生的磁場阻礙原磁通量發(fā)生變化的電流叫做感應電流，是指放在變化磁通量中的導體閉合成一回路，則該電動勢會驅(qū)使電子流動，形成感應電流(感生電流)。通俗地講，當閉合回路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，此閉合回路中的磁通量一定會發(fā)生變化，在閉合回路中就產(chǎn)生了感應電動勢，從而產(chǎn)生了電流，這種電流稱為感應電流。磁通量大的地方，從磁感線角度理解就是認為在同一磁場

18、中，磁感線越密的地方，也就是穿過單位面積的磁感線條數(shù)越多的地方。因此B越大，S越大，穿過這個面的磁感線條數(shù)就越多，磁通量就越大。所以磁通量反映穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少。如圖Z157甲所示的實驗裝置，當通電螺線管A向下運動時，在螺線管B中就會產(chǎn)生感應電流。原因是通電螺線管外部的磁場分布與條形磁體類似(如圖乙所示)。當通電螺線管A由上至下運動時，如圖Z158所示，螺線管B的磁通量發(fā)生了變化，所以產(chǎn)生了感應電流。甲乙圖Z157圖Z158只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應電流。因此，“閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，所產(chǎn)生的電流叫感應電流”是片面的，導體不切割

19、磁感線，也能產(chǎn)生感應電流。只要磁通量發(fā)生變化即可。根據(jù)法拉第電磁感應定律：UBLvsin 。當導體在磁場中靜止或平行于磁感線運動時，無論磁場多強，閉合回路中都無電流。感應電流的大小與磁感應強度B，導線長度L、運動速度v，以及運動方向和磁感線方向間的夾角的正弦成正比。(1)寫出求感應電流的公式：_。(2)如圖Z157甲所示的實驗裝置中，不切割磁感線也能產(chǎn)生感應電流，應該如何操作：_。(3)其他條件不變的情況下，為多少產(chǎn)生的感應電流最大：_。8原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分。汽車由發(fā)動機、底盤、車身和電器設備四大部分組成。發(fā)動機把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能變?yōu)闄C械能

20、，再通過底盤上的轉(zhuǎn)動機構(gòu)，將動力傳給車輪，使汽車行駛。現(xiàn)代汽車多數(shù)采用四缸或六缸等多缸發(fā)動機，每個汽缸都進行四個沖程的循環(huán)。由于各汽缸交替做功，所以發(fā)動機轉(zhuǎn)動比較平穩(wěn)。隨著電子技術的發(fā)展，許多汽車已經(jīng)采用了電子燃油噴射系統(tǒng)。微電腦可以根據(jù)內(nèi)燃機的工作狀態(tài)和空氣的溫度等多種因素精確控制噴油的數(shù)量和時機，提高燃燒效率。人們在這方面已經(jīng)取得了突破，然而我們并不止步于此，進而繼續(xù)思考發(fā)動機的改造。普通的四沖程發(fā)動機我們比較熟悉，但是這樣的發(fā)動機把的能量以熱能的形式散發(fā)掉了。為了不斷提高發(fā)動機的性能，人們投入研究了六沖程發(fā)動機，六沖程發(fā)動機則利用了部分散發(fā)的熱能去制造蒸汽以回收部分本來會損失的能量。在普

21、通四沖程發(fā)動機的“吸氣壓縮做功排氣”四個沖程之后，第五個沖程開始的時候，把水噴進熾熱的汽缸里面，水馬上就變成了溫度高達816 的蒸汽，體積急劇膨脹1600倍，同時汽缸內(nèi)壓強急劇增大，推動活塞再次做功如此一來，每6個沖程中就出現(xiàn)2個做功沖程，而消耗的燃油卻沒有變化。到了第6個沖程，發(fā)動機把水蒸氣排放到一個冷卻器，水蒸氣在那里重新變成水。根據(jù)計算，六沖程發(fā)動機能比傳統(tǒng)的四沖程發(fā)動機效率提高40%。如果是柴油機的話，還可以再提高5%。圖Z159為新型六沖程發(fā)動機的原理圖，六沖程節(jié)油內(nèi)燃發(fā)動機，涉及現(xiàn)有內(nèi)燃發(fā)動機的高壓油泵、噴油嘴、冷卻循環(huán)管路、活塞、活塞缸，其特征在于在缸蓋上設兩個噴嘴，一個噴油嘴、

22、一個噴水嘴，在發(fā)動機一邊安裝一個高壓水泵，噴油嘴的進油管接高壓油泵出口，噴水嘴的進水管接高壓水泵的出口，高壓水泵進水管接水箱的出口，改變油嘴的噴油角度，改變排氣角度，增加噴水角度，使活塞產(chǎn)生六個沖程。圖Z159(1)采用電子燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點：_。(2)第五個沖程中的能量轉(zhuǎn)化是_能轉(zhuǎn)化成_。(3)第六個沖程應該是_沖程。A吸氣B壓縮C做功D排氣(4) 這六缸發(fā)動機中，始終有_個汽缸處在做功沖程。9原創(chuàng)閱讀以下材料，回答相關問題。圖Z1510本杰明·富蘭克林(Benjamin Franklin)是18世紀美國的實業(yè)家、科學家、社會活動家、思想家、文學家和外交家。他是美國歷史上第一位享有

23、國際聲譽的科學家和發(fā)明家。為了對電進行探索曾做過著名的“風箏實驗”，在電學上成就顯著，為了深入探討電運動的規(guī)律，創(chuàng)造的許多專用名詞如正電、負電、導電體、電池、充電、放電等成為世界通用的詞匯。他借用了數(shù)學上正負的概念，第一個科學地用正電、負電概念表示電荷性質(zhì)，并提出了電荷不能創(chuàng)生、也不能消滅的思想，后人在此基礎上發(fā)現(xiàn)了電荷守恒定律。他最先提出了避雷針的設想，避免了雷擊災難，破除了迷信。富蘭克林通過一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象。如圖Z1510所示，將導體固定在絕緣支架上，并使導體帶電，然后用帶有絕緣柄的驗電球接觸A點，檢驗A點帶電情況，并按照相同的方法檢驗B點和C點的帶電情況。實驗表明，跟A點接觸后的驗電器金屬箔片張開角度較??；跟尖端C點接觸后的驗電器金屬箔片張開角度最大。這表明，電