相关试卷

涡轮喷气发动机

2023年5月28日，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919（如图甲所示），历时2年从上海到北京，标志着这一机型完成首次商业载客飞行。如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。

空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。

阅读材料回答以下问题：

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。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。图乙为某热敏电阻R₁的阻值随温度t变化的图像。图丙是用R₁作热敏电阻温度计的电路图，R₂为定值电阻，阻值为100Ω，电源电压可调节变化。该电路的工作原理是：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的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0.2V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15℃，此时电源电压为V；

(4)若电源电压可在0.6~1.2V之间调节，该热敏电阻温度计的测温范围为℃。

混合动力汽车为了响应国家“低碳环保”的号召，小明家购买了一辆混合动力汽车，如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶，当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电。

城市热岛效应

城市热岛效应，是指城市中心区域的温度显著高于周边郊区，形成类似“热岛”的气候现象。一方面，城市中大量土地被水泥、沥青等硬化路面、高楼建筑覆盖，这些人工材料的比热容远小于郊区的土壤、植被，吸收太阳辐射后升温更快。另一方面，人类活动的热排放是关键推手，工业生产、汽车尾气、空调运转、居民生活取暖等会持续向空气中释放大量热量。

由于城市中心温度高，空气受热膨胀后上升，导致近地面形成低压区；而郊区温度较低，空气冷却收缩下沉，近地面形成高压区。在气压差的驱动下，引发局地环流，地面附近形成持续的“城市风”。

我们的近邻——火星

火星是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，为太阳系里四颗类地行星之一。欧洲古称火星为玛尔斯，古罗马神话中的战神，也被称为“红色星球”。古汉语中则因为它荧荧如火，位置、亮度时常变动让人无法捉摸而称之为荧惑。

火星橘红色外表是因为地表被赤铁矿（氧化铁）覆盖，火星的直径约为地球的一半，质量大约是地球的九分之一，g值大约是地球的五分之二，自转轴倾角、自转周期则与地球相近，但公转周期是地球的两倍。火星亮度最高可达-2.9等，但在大部分时间里比木星暗。

火星大气以二氧化碳为主，既稀薄又寒冷，气压很低。遍布撞击坑、峡谷、沙丘和砾石，由于零摄氏度以下水就会结冰，而在火星上，5摄氏度以上水就会沸腾，因而火星表面没有稳定的液态水。火星南半球是古老、充满撞击坑的高地，北半球则是较年轻的低地平原。火星上有太阳系已知最大的山奥林帕斯山，最大的峡谷水手号峡谷。火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二，形状不规则，可能是捕获的小行星。根据观测的证据，火星被观察到类似地下水涌出的现象，南极冰冠有部分退缩，雷达数据显示两极和中纬度地表下存在大量的水冰。

2021年5月15日，我国科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，天问一号着陆巡视器成功着陆于预选着陆区，我国首次火星探测任务取得圆满成功。

冻豆腐

冻豆腐是东北一种传统的豆制品美食。新鲜豆腐的内部有无数的小孔，这些小孔大小不一，有的互相连通，有的闭合成一个个小“容器”，这些小孔里面都充满了水分。把新鲜的豆腐放入冰箱的冷冻室，到0℃时，水结成了冰，它的体积比常温时水的体积要大10%左右，原来的小孔被冰撑大了。当豆腐的温度降到0℃以下时，即使豆腐温度再降低，冰的体积几乎也不再变化。将冻豆腐从冰箱内取出，等到豆腐中的冰化成水，从豆腐里跑掉以后，就留下了数不清的海绵状孔洞（如图所示）。此时的豆腐孔隙多、弹性好、吃上去的口感很有层次，深受人们的喜爱。

（1）0℃时，水结成了冰，它的体积比常温时水的体积要大左右。推理可知，水由液态变成固态时，密度将变；

（2）冻豆腐从冷冻室里取出时周围会出现“白气”这些“白气”的形成属于（填物态变化名称），需要热量；“白气”是 的（选填“上飘”或“下落”）。

2025年11月5日，神舟二十号载人飞船准备返回地球时，疑似遭遇空间微小碎片撞击，飞船的舷窗出现裂纹，原定当日实施的返回任务被迫推迟。飞船的舷窗采用三层玻璃结构设计，最外层是防热窗，专门用于抵御高温烧蚀。舷窗出现裂纹，在高温作用下，裂纹有可能继续膨胀扩大，高温气体会沿着裂缝渗入飞船内部，影响航天员乘坐安全。

选择航天材料需要考虑多方面的因素，物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一。许多物体在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时，其体积的变化与它在0℃时体积之比，叫做“体积膨胀系数”，用符号$\alpha$表示。铝的体积膨胀系数$\alpha =7.2\times {10}^{-5}/℃$。

11月14日，神舟二十号乘组乘坐神舟二十一号飞船，成功返回东风着陆场，这是中国航天员首次通过“换乘”载人飞船的方式从天外平安归来。

海上“大力神”

半潜船也称半潜式母船，与同在大海中遨游的，或流线飘逸、或刚劲有力的舰船相比，它的长相实在是怪异。在高高的船楼建筑之下，就是“海拔高度”猝然下跌的开放式甲板，远看上去甚至有一点像大型平板车，因此有海上“大力神”之称。“船不可貌相”，从技术角度上讲，半潜船与潜水艇工作原理相同，只不过潜水艇可以将自己完全藏匿于茫茫大海之中，而半潜船只要将船身甲板潜入水下，船楼建筑露在水外即可。

“新光华”号半潜船为10万吨级半潜船，是我国最大、全球第二大半潜船，如图甲所示。它总长255米，型宽68米，下潜吃水30.5米，载重量为98000吨，服务航速14.5节，装货甲板长210米、宽68米，甲板面积达到13500平方米。全船有118个压载水舱，每一个压载水舱都有一个阀门直接通向海底。下潜时，打开相应压载水舱的海底阀门，在不超过6小时之内，船就能自动潜入水中30.5米、主甲板以上16米（用结构简图描述如图乙所示）。上浮时，则通过船上配备的4台大型空压机往相应的压载水舱注入空气，使得舱内压强大于此处水的压强与大气压强之和$p$ ， 压载舱内的压载水就会自动排出船外，船实现上浮。这艘“大力神”可以通过下潜、上浮或码头滚装的方式来装卸不可分割的大型物体，主要用于运输特大件货物，如海洋平台、大型钢制结构、浮船坞、不适合远洋航行的支线船等，也可作为救助打捞之用。

半潜船的巨大价值不仅体现在其托运能力上，更在于其对未来海上交通发展的深远影响。随着海洋资源的不断开发和利用，大型设备在海上的运输需求将日益增长，而半潜船作为能够运输几乎所有类型船只的特种船，将为未来的海上交通提供有力的保障。

阅读上述材料，回答下列问题。

猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关；

猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；

如图所示，小桂用A、B两只质量、鞋底花纹均不同的鞋子、长木板、弹簧测力计进行了三次探究。其中$m_{\text{A}}>m_{\text{B}}$。

气凝胶

如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。气凝胶是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为$1.6\times {10}^{-4}\text{g}/{\text{cm}}^3$（空气的密度为$1.29\text{kg}/{\text{m}}^3$），比氢气还要轻。如图乙所示为8cm³的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。

气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz~20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，它虽然极轻，但弹性却非常好。

气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。