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1、专题19 科普阅读文、开放性试题考点1 科普阅读文1（2023山西）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产热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万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
2、。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。（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_。（2）请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程图_。（3）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。【答案】（1）反射 南面的定日
3、镜，阳光的入射角大，有效反射面积小 （2） （3）降低（或下降）【解析】（1）由短文中“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。”说明太阳能光热电站利用平面镜反射太阳光。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是因为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缩小了。（2）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，即吸热管把太阳能转化为内能存储在液态熔盐中，又转化为汽轮发电机组的机械能推动汽轮发电机组转动，发
4、电机组又把机械能转化为电能，故太阳能光热发电的能量转化流程图是太阳能内能机械能电能。（3）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，要把储存的内能释放出来，即放热，故熔盐要发生凝固，凝固过程温度下降。2（2023江苏苏州）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。“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1.1107kg。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
5、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2.2107kWh。（1）风能属于_（选填“可”或“不可”）再生能源；（2）根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为_m（保留整数）；甲（3）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积达_（海水密度用1.0103kg/m3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4.4107J/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_。乙【答案】（1
6、）可 （2）70 （3） （4） （5）吃水深度较浅，适用海域范围较广【解析】（1）风能在短时间可以再次产生，属于可再生能源。（2）由甲图可知，单个叶片长度比浮式基础上方圆筒状柱子稍短些，而圆柱子高83米，所以单个叶片长度约为6580m。（3）“海油观澜号” 总质量达1.1107kg，漂浮在海面上，根据漂浮条件可知,“海油观澜号” 受到的浮力为F浮=G=1.1107kg10N/kg=1. 1108N，根据阿基米德原理可得，平台基础排开海水的体积为（4）每年发电量将达为W=2.2107kWh=2.21073.6106J=7.921013J消耗天然气的质量为（5）由乙图可知， “半潜式”海浮式风电
7、平台基础吃水深度较浅，所以它的优点是适用海域范围较广。考点2 开放性试题3（2023山西）在小伟创作的一部科幻小说中，描述了这样的场景：为了探索未知世界，小伟驾驶宇宙飞船翱翔在没有星系、没有星云，空荡荡的一望无际的宇宙空间。请你展开想象，假如燃料燃尽，飞船将会_。你的理由是_。（答案合理即可）【答案】以燃料燃尽时的速度做匀速直线运动 见解析【解析】宇宙空间空荡荡的，没有空气，没有重力，燃料燃尽，飞船所受的外力为0，将会以此时的速度做匀速直线运动。4（2023河北）秉承可持续发展的思想，开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围内的重要课题，开发和利用核能就是一个有效途径。核能是质量较大的原子核发
8、生_或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量，通过可控聚变来利用核能，有望解决人类能源问题。1g核燃料聚变时释放的能量约为1105kWh，假设把1105kWh的能量完全转化为电能，可供年用电量为1000kWh的家庭使用_年。太阳也是一个巨大的“核能火炉”，它向外辐射的能量是我们的能源宝库。人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量，请你写出一种转化方式或一个相关的实例：_。【答案】裂变 100 太阳能集热器【解析】质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的惊人的能量叫做核能，获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。可供年用电量为1000kWh的家庭使用太阳能转化为其他形式
9、能量的方式：光热转换，例如用太阳能集热器把水加热；光电转换，把太阳能转化为电能，例如太阳能电池。5（2023湖北随州）物理课压强正在愉快地进行，在“举例与辩论”环节小刚与小强成了“正方与反方”，小刚主张履带式挖掘机的履带是减小压强的例子，因为在松软的泥土上它没有陷进去；小强则认为挖掘机从门前平展的水泥路面经过时，钢铁履带上的棱条将路面压出许多“破损的白痕”属于增大压强。请你运用“压力、受力面积、压强三者关系”对双方的观点进行分析说明：（1）同一挖掘机在松软的泥土上（提示：受力面积如何，压强如何）：_；（2）同一挖掘机在水泥路面上（提示：受力面积如何，压强如何）：_。【答案】（1）受力面积大，压
10、强小 （2）受力面积小，压强大【解析】（1）同一挖掘机在松软的泥土上，挖掘机履带与泥土的接触面积会变大，受力面积变大，压力不变时，根据可知，压强会变小。（2）同一挖掘机在水泥路面上相对于同一挖掘机在松软的泥土上时，受力面积会变小，压力不变时，根据可知，压强会变大。6（2023山西）如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达43%，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因：（一）选择小梦的观点。（二）选择小兰的观点。【答案】见解析【解析】（一）小梦的观点：电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，又根据焦耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。（二）小兰的观点：用电器总功率过大时，而家庭电路两端的电压保持不变，根据可知，通过电线的电流很大；在电线的电阻和通电时间一定时，又根据耳定律可得，电流通过电线产生热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。（北京）股份有限公司