專題19物理學史、開放性問題(原卷版+解析)(第4期)

專題19物理學史、開放性問題（原卷版）（第4期）1.（2022·湘潭）在國際單位制中，電流的單位是（）。A.牛頓 B.歐姆 C.伏特 D.安培2.（2022·濟南）在國際單位制中，電流的單位是（）。A.安培 B.伏特 C.歐姆 D.瓦特3.（2022·青島）浙江大學課題組成功研制出的“全碳氣凝膠”，是目前最輕的固態(tài)材料，哪怕將杯子大小的氣凝膠放在狗尾草上，纖細的草須也不會被壓彎（如圖所示）。它具有優(yōu)良的隔熱性和很強的彈性，它還是吸油能力最強的材料之一，吸油量可高達自身質(zhì)量的900倍。若將“全碳氣凝膠”應用于實際生產(chǎn)和生活，以下設想不可行的是（）。A.制作輕盈的保暖服 B.治理海洋漏油污染C.制作沙發(fā)坐墊 D.制作暖氣散熱片4.（2022·張家界）探索無止境，2020年珠峰測高8848.86米再次見證中國高度，珠峰高程測量綜合運用了北斗衛(wèi)星測量、精密水準測量、光電測距、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測繪技術(shù)，精確測定珠峰高程。這是中國的自豪，中國給出“世界高度”新答案，不僅僅是一個數(shù)字，更是中國人民不畏艱辛，拼搏上進的中華精神。請完成下列問題：（1）登山過程中，隨著海拔高度的增加，氣壓逐漸減小，水的沸點___________；（2）高程測量隊在珠峰頂首次開展重力測量，如圖乙所示，g值與海拔高度h的關(guān)系，測量工作人員抵達峰頂過程中所受重力___________；（選填“不變”、“變大”或“變小”）（3）據(jù)測量數(shù)據(jù)得知珠峰高度逐年略有上升，珠峰上升是因為印度洋板塊與亞歐板塊相互___________（選填“碰撞擠壓”或“張裂拉伸”）的結(jié)果；（4）十九世紀人類首次采用三角形測量法測量珠峰峰頂?shù)?000米觀測點的高度，測量結(jié)果偏大，是因為光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生___________（選填“反射”、“直線傳播”或“折射”）；（5）測量工作人員配戴防護面罩，是為了防止白雪反射的強___________（選填“紅外線”、“可見光”或“紫外線”）照射灼傷面部皮膚。5.（2022·煙臺）閱讀短文，回答問題。冰壺賽場的奧秘冰壺比賽是一項集技巧與智慧于一體的體育運動，被譽為冰上的“國際象棋”。與速度滑冰、花樣滑冰不同，冰壺賽道冰面非常奇特，并不是平整光滑的表面，而是還有一層薄薄的冰粒，如同細小的“鵝卵石”或“小疙瘩”。原來制冰師每次在制冰時，會在光滑如鏡的冰面上噴灑水珠，這些水珠遇冷迅速凝固成冰粒，此過程被稱之為“打點”。這些冰粒的作用是使冰壺在運行的時候底座不會與冰面完全接觸，如果冰面做成光滑的平面，整個冰壺會如同吸盤一樣“吸”在冰面上。所以“打點”是為了減小摩擦，使冰壺運動得更順暢。冰壺比賽中的擦地，實際叫做“刷冰”，是冰壺比賽的重要技術(shù)之一。刷冰的主目的在于，通過冰刷的摩擦，使冰面溫度升高，造成冰面熔化，在冰表面形成一層水膜，減小冰壺受到的摩擦力，這樣可以改變冰壺前進的方向、迷度和距離。刷冰的強弱程度決定冰壺停留在什么位置。（1）運動員將冰壺擲出后，冰壺會繼續(xù)沿著水平賽道向前滑行的原因是什么？（2）制冰師在制冰時“打點”的目的是什么？（3）冰壺比賽中刷冰是通過什么方式改變冰面內(nèi)能，使冰面溫度升高？6.（2022·南通）閱讀短文，回答問題。激情冰雪純潔冰雪，激情冬奧，北京冬奧會點燃了人們對冰雪運動的激情。周日，小華跟爸爸去游樂場體驗冰雪運動，還學到了很多知識。冰雪梯是很刺激的游樂項目，圖甲為冰雪示意圖。小華發(fā)現(xiàn)，選用不同材料的滑板，從傾斜滑道頂端由靜止滑下后，沿滑道運動的水平方向總距離L不同，設滑板對水平滑道壓力和滑板所受阻力的比值為k，已知L的大小隨k值的變化關(guān)系如圖乙。小華乘雪地車來到滑雪場，首先看到是的積雪深度測量儀，其基本結(jié)構(gòu)如圖丙所示。測量儀工作時豎直向下發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)雪面反射返回檢測儀，測出超聲波從發(fā)出到返回的時間，就可知道積雪的深度。已知測量儀的超聲波發(fā)射和接收端口距地面4.3m。測量儀內(nèi)置溫度修正裝置用以穩(wěn)定儀器內(nèi)部的溫度環(huán)境，如圖丁所示是修正裝置的部分電路圖，兩個獨立的電路中電源電壓相等，R1為熱敏電阻，阻值隨溫度的升高而降低，R2、R4為定值電阻，R3為滑動變阻器，R1的阻值隨環(huán)境溫度變化時，其兩端的電壓隨之發(fā)生變化，被控制電路根據(jù)R1與R3兩端電壓差值ΔU對溫度進行修正?；﹫鍪褂玫氖侨嗽煅?，造雪機用高壓空氣把吸入的水吹成小水珠，小水珠落地前凝結(jié)成小冰晶，這小冰晶就是雪花。（1）小華從冰滑梯上運動到水平軌道后，還能繼續(xù)滑行一段距離，是由于______的緣故，以滑板為參照物，小華是______的；（2）關(guān)于在雪地里活動的體驗和造雪機的工作特點，下列說法正確的是______；A．戴墨鏡是為了防止強光傷害眼睛B．聽不清遠處聲音是因為溫度低聲速小C．造雪機用水造雪屬于凝華現(xiàn)象D．造雪機可以在任何溫度環(huán)境下制雪（3）在冰滑梯上運動時小華與滑板的總重為500N，他在冰滑梯項目中沿滑道運動的水平方向總距離L為120m，則滑板對水平滑道壓力和滑板所受水平阻力的比值k為______，運動中滑板受到的水平阻力為______N；（4）圖丁所示電路中，R2＝100Ω，R4＝1kΩ，某溫度時R1＝20Ω，為使R1和R3兩端的電壓相等，R3接入電路的阻值為______Ω。保持R3接入電路的阻值不變，當溫度降低時，測得ΔU＝1V，R2兩端的電壓為3V。則電源電壓為______V；（5）積雪深度測量儀工作時，測出超聲波從發(fā)射到返回的時間為0.02s，超聲波的傳播速度為340m/s，則積雪的深度為______m；履帶式雪地車兩條履帶的總寬度為1.6m，滿載時雪地車對水平雪地的壓強為1.5×104Pa，可將積雪壓實0.34m的深度。當滿載的雪地車以某一速度在水平雪地上勻速行駛時，發(fā)動機的總功率為3.4×104W，其中60%用于壓實積雪，則雪地車行駛的速度為______m/s。7.（2022·遵義）閱讀短文，回答文后問題。LNG雙燃料動力船“達飛雅克薩德號”是我國制造的全球最大的LNG（液化天然氣）雙燃料動力船。該船長400m，寬61m，高度相當于22層大樓高，標準排水量22萬噸，甲板面積約為3.5個足球場大小。所謂“雙燃料動力”，即可以通過傳統(tǒng)的燃油驅(qū)動，也可以通過攜帶的天然氣驅(qū)動，液化天然氣作為清潔能源有來源廣、熱值高、易儲存、便運輸?shù)忍攸c。與傳統(tǒng)燃油船相比，LNG船可以減少20%碳、80%氮氧化合物和99%的硫排放，大大減少船航行時對環(huán)境的污染。LNG船的核心部位是殷瓦艙，該艙體積為16800m3，由厚度為0.7mm的殷瓦鋼焊接而成，是世界上制造難度最大的設備之一。若將該艙加滿液化天然氣，船可連續(xù)航行2萬多海里，相當于繞地球赤道一圈。該船的批量生產(chǎn)，打破了日、韓兩國對LNG船的技術(shù)壟斷，反映出我國強大的工業(yè)制造能力。（材料來源于網(wǎng)絡）（1）液化天然氣作為LNG船燃料的優(yōu)點有______（任填兩項）；（2）LNG船靠螺旋槳驅(qū)動航行時，海水對船的作用力______船對海水的作用力；A．大于B．等于C．小于（3）若每戶家庭平均用電量為3100度，則將充滿殷瓦艙的天然氣完全燃燒所釋放的熱量相當于______戶家庭一年的用電量。（液化天然氣的熱值約為2.1×1010J/m3）專題19物理學史、開放性問題（解析版）（第4期）1.（2022·湘潭）在國際單位制中，電流的單位是（）。A.牛頓 B.歐姆 C.伏特 D.安培【答案】D?！窘馕觥俊吭趪H單位制中，牛頓是力的單位，歐姆是電阻的單位，伏特是電壓的單位，安培是電流的單位，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。2.（2022·濟南）在國際單位制中，電流的單位是（）。A.安培 B.伏特 C.歐姆 D.瓦特【答案】A?！窘馕觥緼．電流在國際單位制中的單位是安培，故A符合題意；B．電壓在國際單位制中的單位是伏特，故B不符合題意；C．電阻在國際單位制中的單位是歐姆，故C不符合題意；D．電功率在國際單位制中的單位是瓦特，故D不符合題意。故選A。3.（2022·青島）浙江大學課題組成功研制出的“全碳氣凝膠”，是目前最輕的固態(tài)材料，哪怕將杯子大小的氣凝膠放在狗尾草上，纖細的草須也不會被壓彎（如圖所示）。它具有優(yōu)良的隔熱性和很強的彈性，它還是吸油能力最強的材料之一，吸油量可高達自身質(zhì)量的900倍。若將“全碳氣凝膠”應用于實際生產(chǎn)和生活，以下設想不可行的是（）。A.制作輕盈的保暖服 B.治理海洋漏油污染C.制作沙發(fā)坐墊 D.制作暖氣散熱片【答案】D?！窘馕觥緼．依題意得，“全碳氣凝膠”的密度是固體中最輕的，當體積相同時，固體中“全碳氣凝膠”的質(zhì)量最小，可制作出制作輕盈的保暖服，故A不符合題意；B．“全碳氣凝膠”是吸油能力最強的材料之一，吸油量可高達自身質(zhì)量的900倍治理海洋漏油污染，可用于治理海洋漏油污染，故B不符合題意；CD．“全碳氣凝膠”具有優(yōu)良的隔熱性和很強的彈性，因此不能制作暖氣散熱片、可制作沙發(fā)坐墊，故C不符合題意，D符合題意。故選D。4.（2022·張家界）探索無止境，2020年珠峰測高8848.86米再次見證中國高度，珠峰高程測量綜合運用了北斗衛(wèi)星測量、精密水準測量、光電測距、雪深雷達測量、重力測量、天文測量、衛(wèi)星遙感等多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測繪技術(shù)，精確測定珠峰高程。這是中國的自豪，中國給出“世界高度”新答案，不僅僅是一個數(shù)字，更是中國人民不畏艱辛，拼搏上進的中華精神。請完成下列問題：（1）登山過程中，隨著海拔高度的增加，氣壓逐漸減小，水的沸點___________；（2）高程測量隊在珠峰頂首次開展重力測量，如圖乙所示，g值與海拔高度h的關(guān)系，測量工作人員抵達峰頂過程中所受重力___________；（選填“不變”、“變大”或“變小”）（3）據(jù)測量數(shù)據(jù)得知珠峰高度逐年略有上升，珠峰上升是因為印度洋板塊與亞歐板塊相互___________（選填“碰撞擠壓”或“張裂拉伸”）的結(jié)果；（4）十九世紀人類首次采用三角形測量法測量珠峰峰頂?shù)?000米觀測點的高度，測量結(jié)果偏大，是因為光經(jīng)過不均勻的大氣層發(fā)生___________（選填“反射”、“直線傳播”或“折射”）；（5）測量工作人員配戴防護面罩，是為了防止白雪反射的強___________（選填“紅外線”、“可見光”或“紫外線”）照射灼傷面部皮膚。【答案】①.降低；②.變小；③.碰撞擠壓；④.折射；⑤.紫外線?！窘馕觥浚?）[1]越往高空，空氣越稀薄，所以在登山過程中，隨著高度上升大氣壓降低，水的沸點逐漸降低。（2）[2]根據(jù)圖像可知，隨著海拔高度的增大，g會變小；當測量隊員隨身攜帶的重物從珠峰腳到珠峰頂，重物的質(zhì)量不變，g減小，根據(jù)G=mg可知，重物受到的重力大小將會變小。（3）[3]根據(jù)板塊構(gòu)造學說可知，珠峰的高度上升是由于亞歐板塊和印度洋板塊碰撞擠壓造成的。（4）[4]光從數(shù)千米高的峰頂?shù)?00千米外觀測點，由于地球周圍的大氣是不均勻的，所以光經(jīng)過不均勻的大氣層會發(fā)生折射，會使測量結(jié)果偏大。（5）[5]紫外線經(jīng)雪反射會照射到人的皮膚上，紫外線會灼傷皮膚。5.（2022·煙臺）閱讀短文，回答問題。冰壺賽場的奧秘冰壺比賽是一項集技巧與智慧于一體的體育運動，被譽為冰上的“國際象棋”。與速度滑冰、花樣滑冰不同，冰壺賽道冰面非常奇特，并不是平整光滑的表面，而是還有一層薄薄的冰粒，如同細小的“鵝卵石”或“小疙瘩”。原來制冰師每次在制冰時，會在光滑如鏡的冰面上噴灑水珠，這些水珠遇冷迅速凝固成冰粒，此過程被稱之為“打點”。這些冰粒的作用是使冰壺在運行的時候底座不會與冰面完全接觸，如果冰面做成光滑的平面，整個冰壺會如同吸盤一樣“吸”在冰面上。所以“打點”是為了減小摩擦，使冰壺運動得更順暢。冰壺比賽中的擦地，實際叫做“刷冰”，是冰壺比賽的重要技術(shù)之一。刷冰的主目的在于，通過冰刷的摩擦，使冰面溫度升高，造成冰面熔化，在冰表面形成一層水膜，減小冰壺受到的摩擦力，這樣可以改變冰壺前進的方向、迷度和距離。刷冰的強弱程度決定冰壺停留在什么位置。（1）運動員將冰壺擲出后，冰壺會繼續(xù)沿著水平賽道向前滑行的原因是什么？（2）制冰師在制冰時“打點”的目的是什么？（3）冰壺比賽中刷冰是通過什么方式改變冰面內(nèi)能，使冰面溫度升高？【答案】見解析?！窘馕觥浚?）運動員將冰壺擲出后，冰壺會繼續(xù)沿著水平賽道向前滑行是因為冰壺具有慣性，具有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)，故可以沿著員賽道繼續(xù)滑行。（2）“打點”的目的是使冰壺在運行的時候底座不會與冰面完全接觸，通過使兩接觸面彼此分開的方式減小摩擦。（3）“刷冰”是通過摩擦做功的方式來增大冰面的內(nèi)能，使冰面熔化。6.（2022·南通）閱讀短文，回答問題。激情冰雪純潔冰雪，激情冬奧，北京冬奧會點燃了人們對冰雪運動的激情。周日，小華跟爸爸去游樂場體驗冰雪運動，還學到了很多知識。冰雪梯是很刺激的游樂項目，圖甲為冰雪示意圖。小華發(fā)現(xiàn)，選用不同材料的滑板，從傾斜滑道頂端由靜止滑下后，沿滑道運動的水平方向總距離L不同，設滑板對水平滑道壓力和滑板所受阻力的比值為k，已知L的大小隨k值的變化關(guān)系如圖乙。小華乘雪地車來到滑雪場，首先看到是的積雪深度測量儀，其基本結(jié)構(gòu)如圖丙所示。測量儀工作時豎直向下發(fā)出超聲波，超聲波經(jīng)雪面反射返回檢測儀，測出超聲波從發(fā)出到返回的時間，就可知道積雪的深度。已知測量儀的超聲波發(fā)射和接收端口距地面4.3m。測量儀內(nèi)置溫度修正裝置用以穩(wěn)定儀器內(nèi)部的溫度環(huán)境，如圖丁所示是修正裝置的部分電路圖，兩個獨立的電路中電源電壓相等，R1為熱敏電阻，阻值隨溫度的升高而降低，R2、R4為定值電阻，R3為滑動變阻器，R1的阻值隨環(huán)境溫度變化時，其兩端的電壓隨之發(fā)生變化，被控制電路根據(jù)R1與R3兩端電壓差值ΔU對溫度進行修正?；﹫鍪褂玫氖侨嗽煅煅C用高壓空氣把吸入的水吹成小水珠，小水珠落地前凝結(jié)成小冰晶，這小冰晶就是雪花。（1）小華從冰滑梯上運動到水平軌道后，還能繼續(xù)滑行一段距離，是由于______的緣故，以滑板為參照物，小華是______的；（2）關(guān)于在雪地里活動的體驗和造雪機的工作特點，下列說法正確的是______；A．戴墨鏡是為了防止強光傷害眼睛B．聽不清遠處聲音是因為溫度低聲速小C．造雪機用水造雪屬于凝華現(xiàn)象D．造雪機可以在任何溫度環(huán)境下制雪（3）在冰滑梯上運動時小華與滑板的總重為500N，他在冰滑梯項目中沿滑道運動的水平方向總距離L為120m，則滑板對水平滑道壓力和滑板所受水平阻力的比值k為______，運動中滑板受到的水平阻力為______N；（4）圖丁所示電路中，R2＝100Ω，R4＝1kΩ，某溫度時R1＝20Ω，為使R1和R3兩端的電壓相等，R3接入電路的阻值為______Ω。保持R3接入電路的阻值不變，當溫度降低時，測得ΔU＝1V，R2兩端的電壓為3V。則電源電壓為______V；（5）積雪深度測量儀工作時，測出超聲波從發(fā)射到返回的時間為0.02s，超聲波的傳播速度為340m/s，則積雪的深度為______m；履帶式雪地車兩條履帶的總寬度為1.6m，滿載時雪地車對水平雪地的壓強為1.5×104Pa，可將積雪壓實0.34m的深度。當滿載的雪地車以某一速度在水平雪地上勻速行駛時，發(fā)動機的總功率為3.4×104W，其中60%用于壓實積雪，則雪地車行駛的速度為______m/s?！敬鸢浮竣?慣性；②.靜止；③.A；④.5.0；⑤.100；⑥.200；⑦.4.8；⑧.0.9；⑨.2.5?！窘馕觥浚?）[1][2]小華從冰滑梯上運動到水平軌道后，由于慣性，還要保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向前運動，以滑板為參照物，小華與滑板之間的位置不變，處于靜止狀態(tài)。（2）[3]A．墨鏡可以吸收一部分光，能防止強光傷害眼睛，A正確；B．聽不清遠處聲音，是因為雪疏松多孔，吸收了部分聲音，故B錯誤；C．造雪機用水造雪，小水珠變成小冰晶，是凝固現(xiàn)象，故C錯誤；D、造雪機造雪是小水珠變成小冰晶，只能在溫度等于或低于水的凝固點（0°C）時發(fā)生，故D錯誤。故選A。（3）[4][5]因為滑板沿滑道運動的水平方向總距離L為120m，由圖乙知，k=5.0，滑板對水平滑道壓力F=G總=500N由題意知，所以，水平阻力（4）[6][7]設圖丁兩個獨立的電路中電源電壓均為U，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配與電阻成正比，可得所以，，使R1和R3兩端的電壓相等，即，所以，當溫度降低時，熱敏電阻R1的阻值會升高，由串聯(lián)分壓規(guī)律可知，其兩端電壓增大，已知R2兩端的電壓為3V，則U1′=U-3V已知ΔU=1V，即U1′-U3=1V解得U=4.8V。（5）[8]超聲波發(fā)射和接收端口到雪表面距離積雪的深度h=H-s=4.3m-3.4m=0.9m[9]雪地車行駛的速度為v，行駛時間為t，則雪地車壓下雪的面積：S=vtL，壓雪做的功W=Fh'=pSh'壓雪功率，已知總功率的60%用于壓實積雪，即P壓=60%P，所以解得v=2.5m/s。7.（2022·遵義）閱讀短文，回答文后問題。LNG雙燃料動力船“達飛雅克薩德號”是我國制造的全球最大的LNG（液化天然氣）雙燃料動力船。該船長400m，寬61m，高度相當于22層大樓高，