1 . 阅读请根据上述材料，回答下列问题：

《海上能源“巨无霸”——LNG船》

液化天然气运输船简称LNG船。由于天然气（主要成分是甲烷）是易燃气体，对于运输它的船舶建造技术要求极高。
常温下的天然气是气体，在0℃和1个标准大气压条件下，密度仅为。要运输气态天然气，成本会很高。要想让天然气液化，光靠压缩体积是不行的，必须要让它的温度低于，否则多大的压力也不能使其液化。在此温度下，须施加44.1兆帕的压强才能使其液化。如果LNG船装载的是的液化天然气，罐体就要做的很厚，会大大增加运输的成本。LNG船通常采用“全冷”方式，就是将天然气的温度降低到，这样在1个标准大气压下天然气就可以变成液态。所以说，LNG船就是一艘“海上超级冷库”。由于天然气易燃易爆，一旦泄露，后果不堪设想，因此它对建造“冷库”的材料要求极高。
液舱（装液化天然气的船舱）的围护系统是制造LNG船的核心技术。右图是液舱的结构图。一般的钢材在超低温环境中容易产生脆裂，建造液舱屏蔽层的材料是厚度只有0.7mm的殷瓦钢，它就像一张牛皮纸一样薄。虽然殷瓦钢很容易锈蚀（加工时不允许一滴汗水滴在上面），但它在低温环境下具有膨胀系数小、韧性好、导热性低的物理性质。这样薄的殷瓦钢，加工起来非常困难，我国也是在前些年才突破这项技术。

一艘LNG船不仅要做到高标准的密封性，而且运输时只有在的低温环境和0.2个标准大气压下才能维持液态天然气的稳定（该条件下液化天然气密度约为）。
2008年我国建造的第一艘LNG船“大鹏昊”号投入使用，它的装载量为，相当于上海市300万个家庭一个月的用气量。
液化天然气到达港口后，送到沿海的LNG接收站，并使之汽化。温度极低的液化天然气在变成气态时，会和周围的环境发生热交换，过程中转移的内能称为“冷能”。所以接收站附近经常会看到海产品加工、干冰制造等工厂。
（1）建造屏蔽层的材料要用殷瓦钢，因为它具有______的物理性质；
（2）一个标准大气压下0℃的天然气与0.2个标准大气压下的天然气在质量相等的情况下，体积之比是______。结合文中信息，可推算出上海300万个家庭一个月大约消耗______（1标准大气压下0℃）的气态天然气；
（3）某LNG接收站旁边建了一个海产品冷冻工厂，他们利用LNG“冷能”将捕捞到的海产品加工冷冻。请简述该工厂利用LNG“冷能”过程中的基本物理原理_________。

2 . 2024年春运期间，一轮接一轮的寒潮席卷全国，各地纷纷下起了冻雨，致使交通受到了巨大影响。冻雨的形成是因为大气出现了逆温层，致使水汽在下落过程中形成了过冷水（温度低于凝固点但因缺少凝结核而未凝固的液态水），过冷水落在冰冷的物体表面会立刻结冰，路面结冰就会导致摩擦力大大减小，出现人走路滑倒、汽车轮胎打滑的现象，从而造成交通影响。
2024年春天来临，地处沿海地区的揭阳又迎来了令人苦恼的“回南天”。这是因为进入2、3月份后，逐渐有从海面吹来的暖湿气流，但由于有一轮接一轮的冷空气补充，南方的天气就进入了几天冷几天暖的“淬火模式”，冷空气的作用是使得墙壁、地面温度较低，暖湿气流到来时，遇到墙壁地板就会凝结成一片片的水雾。

（1）过冷水落在地面结冰后，路面摩擦力减小是因为______，这时候行驶在路面上的汽车惯性______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）回南天墙壁上水雾的形成是一种______（填物态变化名称）现象，这个过程需要______（选填“吸热”或“放热”），小明家为了防止家里返潮选择了紧闭门窗，将水汽挡在室外，并打开空调的“除湿”模式，但他仍观察到了玻璃窗上有一层水雾，这层水雾在玻璃的______（选填“内侧”或“外侧”）。
（3）与此同时，寒冷的北方人们纷纷玩起了“泼水成冰”，将一定温度的水，泼向极寒的空中，视觉效果震撼，如图所示，为了探究泼水成冰的条件，小明在寒冷的室外（零下36℃）做了三次实验：
实验一：把一杯10℃的水泼向天空，水在半空没有结冰，也没有惊艳的视觉效果。
实验二：把40℃的水泼向空中，此时出现一些水汽，但是没那种惊艳的“泼水成冰”效果。
实验三：使用95℃的热水泼向空中，奇迹出现了，热水划成弧线，形成完美的“泼水成冰”效果。
由此可以看出，泼出去的水最终形成的“冰”是一种______（填物态变化名称）现象；

3 . 阅读材料，回答问题

冻雨

2024年2月1日10时，中央气象台首次发布冰冻橙色预警，这是自2010年设立冰冻预警标准以来发布的最高级别的冰冻预警。预警显示，2月1日至4日，湖南中北部、贵州东部、重庆东南部等地部分地区有持续性冻雨，对春运造成极大影响。
冻雨在大气中以过冷水的形式存在，与低于0℃的物体碰撞后立即冻结。形成“冻雨”，要使过冷却水滴顺利地降落到地面，往往离不开特定的天气条件：近地面2000米左右的空气层温度稍低于0℃；2000米至4000米的空气层温度高于0℃，比较暖一点；再往上一层又低于0℃，这样的大气层结构，使得上层云中的冰晶和雪花，掉进比较暖一点的气层，都变成液态水滴。再向下降，又进入不算厚的冰结层。当继续下降，正准备冻结的时候，已经以过冷却的形式接触到冰冷的物体，形成坚实的“冻雨”。
（1）4000米以上高空中的冰晶和雪花属于__________（选填“晶体”或“非晶体”）；
（2）冻雨形成过程中，在2000米至4000米空气层，发生了__________的物态变化，此过程会__________热量；
（3）冻雨对交通影响很大是因为地面结冰会导致车轮与地面摩擦力__________（选填“过小”或“过大”），这在影响摩擦力大小的因素里属于__________。

4 . 阅读短文，回答问题。

冰鉴

如图甲是1977年出土于湖北省随州市擂鼓墩曾侯乙墓的战国冰鉴，它由内、外两件器物构成，如图乙所示，外部为鉴，鉴内置一尊缶。尊缶内盛酒，鉴与尊缶之间有较大的空隙，夏天可以放入冰块，给缶中的酒降温，冬天则贮存热水，使缶内美酒增温，这样就可以喝到“冬暖夏凉”的酒。有美酒怎能缺少音乐呢？“击缶而歌”更添雅兴。

这个冰鉴使用了春秋时期工匠已掌握的失蜡法铸造工艺。失蜡法铸造，又被称为熔模铸造，与泥范铸造、铁范铸造合称为中国古代三大传统铸造工艺，是古代铸造科技的杰出成就。具体来讲，失蜡法是指用易熔化的蜡质材料制成器物的蜡模。材料多选用黄蜡（蜂蜡）、动物油（牛油）等。在蜡模表面用细泥浆浇淋，形成一层泥壳，然后在泥壳表面涂上耐火材料，使之硬化后成为铸型壳。再经过烘烤，使蜡液熔化流出，形成型腔。将高温熔化后的铜汁注入型腔，待冷却凝固后，去除型壳，便得到光洁精密的铸件。
（1）“夏天放入冰块，给缶中的酒降温”，当冰熔化成水时，需要吸收热量，由于水的______比较大，升高相同温度能够吸收更多的热量，制冷效果更好；冬天温热的酒散发出的香气更加浓郁，这是因为______。
（2）“击缶而歌”时，缶中装同种酒的多少决定了发出声音的______不同。
（3）失蜡法中制成铸形用的石蜡是______（选填“晶体”或“非晶体”），该方法利用了铜制容器与蜡模具有相同的______（填字母序号）。
A．温度　　B．密度　　C．质量　　D．体积

5 . 阅读材料，回答问题。

电压力锅

电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，省时又节能，在日常生活中应用广泛。如题图甲所示为某款电压力锅的工作电路简化图，是规格为“ ”的主加热电阻，是电阻为的副加热电阻，是阻值为的保温电阻，S是智能控制开关；是安装在电压力锅底部的压力传感器，可以随压力变化自动闭合或断开电路。
电压力锅煮饭过程分为加热升压、保压煮饭和保温三个阶段：①接通电源，S自动接到a，同时自动闭合，电压力锅进入加热升压状态。②锅内工作压强（电压力锅的锅内工作压强是指电压力锅内部压强与外部压强之间的差值）达到时，自动断开，进入保压状态。③当锅内工作压强降至时，又会自动闭合。④保压状态结束，S自动接到b，进入保温状态，图乙为正常煮饭时锅内工作压强p与时间t的关系图（为了方便计算，图像已作简化处理）。

（1）电压力锅的工作原理主要是利用了电流的__________效应，并以__________ （选填“做功”或“热传递”）的方式使锅内食物和水的内能增加；
（2）随着电压力锅内的气压升高，锅内水的沸点__________（选填“升高”“降低”或“不变”）；
（3）通过如图乙所示锅内工作压强p与时间t的关系图像，在图丙中画出内通过开关S的电流I与时间t的关系图像________；
（4）正常工作时，主加热电阻__________；根据图乙计算这款电压力锅工作共消耗的电能为__________J。

6 . 物理学是研究物质和能量的一门科学，它研究的物质世界大无止境、小无终极。我们了解到微观世界与宏观宇宙十分相似，极小与极大存在着某种联系。无数微观粒子组成了我们所生活的世界乃至整个宇宙，从宇宙尺度看我们的世界就如同我们看微观世界一样。如图所示是物理学家巧妙地把宇宙学和粒子物理学衔接在一起。试完成下列问题：

（1）观察下图，物理学上是通过用物理量_________（选填“长度”、“质量”、“时间”或“能量”）把宇宙学和粒子物理学衔接起来的；
（2）为了形象地描述微观世界的各种物理规律，物理学家采用主要的科学方法是( )
A.控制变量                    B.等效替代                    C.微量放大                    D.建立模型
（3）通过学习，我们还认识了支配宇宙万物运动和变化的最基本的物理规律，这个物理规律就是____________定律；
（4）在研究原子与星系的过程中，我们发现原子的组成与太阳系的组成存在着许多相似之处，请写出其中一项相似之处_____________。

7 . 阅读短文，回答问题。

超材料体素

超材料体素具有轻量化、高性能、易制造、组装速度快等特性。简单来说，超材料体素就像是一块网格状乐高积木，以它为材料来排列组合，可以组建赛车、机器人等各类复杂事物。如图是目前已经研发出来的一款由超材料体素组成的赛车，当撞上障碍物后，赛车网格状的内部结构发生变形后反弹吸收冲击力，使得赛车几乎不受到损坏。已有资料显示，超材料体素运用在风力涡轮机的叶片上，可实现叶片现场组装拆卸乃至回收利用。用超材料体素制作的飞机机翼可以在具有高强度特性的同时更加灵活，更贴近鸟类翅膀，可以顺势、持续改变形状来应对气压或风速的变化。超材料体素运用在机器人领域，可使机器人完成各类灵活动作，多个机器人甚至可以重组成一座桥。

（1）超材料体素组成的赛车在撞上障碍物后，几乎不受到损坏的原因是______；
（2）用超材料体素制作的飞机机翼通过改变形状来应对风速的变化，应用的物理原理是______；
（3）超材料体素运用在风力涡轮机的叶片上，可实现叶片现场组装拆卸乃至回收利用。小明由此设想：可以利用超材料体素制成风力发电永动机，通过回收的叶片来储存能量以实现循环使用。你认为小明的设想______（选填“能”或“不能”）实现，理由是______；
（4）结合文中信息，提出一个可研究的物理问题：______。[不得与（1）（2）（3）小问重复]

8 . 小华同学从早上6时开始，每隔一小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度-时间图像，如图（a）所示。（空气的比热容小于水的比热容）

（1）气温的高低主要取决于空气的温度，假定小华家附近空气和池水质量相当，同一时段空气与池水吸收热量相近。由图（a）可判断出______是“气温”图线（选填“甲”或“乙”），请简要写出分析过程：______。
（2）小华分析图（a）发现气温在14时左右达到最高，为探明原因，他查阅资料后得知：①外部环境每秒向物体传递的热量大于物体每秒向外散失的热量时，物体温度会升高，反之物体温度会降低；②同一地区，外部环境每秒向空气传递的热量Q与空气每秒向外散失的热量随时间的变化大致如图（b）所示。请简要分析气温在14时左右达到最高的原因：______。

9 . 阅读材料并回答问题：
普通自行车的车把手只具有刹车、转向的功能，共享单车的转动车把手（如题图甲所示）在此基础上还能够调速：旋转车把手，旋转角度越大车速将越快。
共享单车的车把手内安装有磁铁、霍尔传感器、复位弹簧、传感线路等装置，旋转把手时，磁铁随之做圆周运动，霍尔传感器则固定不动。霍尔传感器是能根据检测到的磁信号来输出电信号U₀的装置。旋转把手时磁铁转动，改变霍尔传感器在磁场中的位置，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U₀的大小随之变化，变化范围为1~4.2V，并通过传感线路输出给控制器。
控制器是整辆共享单车的控制中心，其调速模块会产生一个周期性变化的电压U₁，在接收到 U₀后比较 U₁与U₀的大小，然后根据比较结果来给场效应管提供电压 Ux，如图乙所示：U₁<U₀ 时，U_k=4V，场效应管导通，电动机M工作；U₁>U₀时，U_k=0V，场效应管截止，电动机M不工作。
在控制器的作用下，场效应管交替通断，其导通与截止时间的比值会影响电动机M的转速，比值越大，转速就越快，输出功率也越大。旋转车把手，就是通过改变该比值来控制电动机M转速，从而控制车速。松开把手后，复位弹簧会使把手转回初始位置，电动机M停止工作。图丙所示是A款共享单车正常启动后U₁的周期性变化，一次循环所用时间为T。

（1）旋转共享单车的把手时，以把手中的磁铁为参照物，霍尔传感器是______（选填“静止”或“运动”）的；
（2）U_k=______V时，电动机M工作；U_k降为0V时，电动机M不工作，但由于___________，仍能保持转动；场效应管在该电路中的作用相当于一个______（选填“电源”、“导线”、“开关”或“用电器”）；
（3）图丁所示是A款共享单车的某段行驶过程中U随时间变化的关系图像，结合图丙可知，该段行驶过程中 U₀=____V；
（4）霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U₀越____（选填“大”或“小”）；
（5）松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的____能转化为把手和磁铁的动能，把手返回初始位置后 U₀=____V，电动机M停止工作。

10 . 阅读《我国的“地面空间站”》材料，回答下列问题。

我国的“地面空间站”

2024年2月27日，由哈尔滨工业大学和中国航天科技集团联合建设的空间环境地面模拟装置通过国家验收，开始正式运行。它被形象地比喻为“地面空间站”，能够综合模拟真空、高低温、带电粒子、电磁辐射、空间粉尘、等离子体、弱磁场、中性气体、微重力等九大类空间环境因素，是我国航天领域首个大科学装置。如图所示，为我国“地面空间站”中的月尘舱。
航天员可以在微重力的“地面空间站”内部体验近似失重的漂浮感，掌握在失重环境中穿戴航天服时的人体运动协调性，还能模拟完成出舱维修、运送货物等任务。此外，“地面空间站”还能进行一些大型空间结构对接和组装试验，帮助大型机构在微重力环境下开展测试，保障空间结构和组装程序的安全可靠性。比如，航天员可以在微重力环境下开展太阳电池帆板展开试验，并针对航天器飞行期间可能发生的意外，制定相应的故障排除程序等。
总之，“地面空间站”相当于将空间站和太空实验室的很多功能“搬”到地面上，以便完成许多昔日人类抵达太空才能进行的实验。依靠它，科学家开展空间实验将不再“难于登天”，航天员可以在这里提前体验和适应月球、火星等复杂陌生的环境，从而助力太空探索迈上新台阶。这一技术未来还将在脑科学、生命健康、高端仪器、辐照育种等领域收获重要成果。
空间环境地面模拟装置既是国之重器，也是科研利器。

（1）我国的“地面空间站”指的是________；
（2）在“地面空间站”模拟的微重力环境中完成下列实验，实验效果跟在教室内完成实验的效果可能相同的是(        )
A．用天平测量物体的质量                 B．用弹簧测力计测量物体的重力
C．观察气体的扩散现象                    D．探究液体内部压强的影响因素
（3）航天器在轨飞行过程中，由于没有大气层，在阳光直射下，航天器表面温度可达150摄氏度以上，所以科研人员必须在模拟环境中进行充分的真空热试验，以获得接近航天器在真实环境中的数据，通过技术改进以保障航天器和航天员的安全；
①航天器在轨飞行过程中，在阳光直射下，航天器表面温度很高，可能的原因是：__________；
②在“地面空间站”模拟的真空环境中进行的真空热试验，使航天器模型的表面温度升高，请你设计一种可行的方案_____________。