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专项五 科普阅读文、开放性试题
类型1 科普阅读文
1．（2026 山东烟台）阅读短文，回答问题：
微厘空间卫星
2026 年3 月22 日23 时49 分，在烟台海阳附近海域，由太原卫星发射中心研制的捷龙三号运载火箭，
成功将微厘空间02 组卫星发射升空，伴随着巨大的白色气团，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满
成功。捷龙三号运载火箭采用四级固体发动机串联布局，主要用于发射太阳同步轨道和近地轨道航天器。
地球同步卫星属于高轨卫星，距地面的高度约为
4
3.58 10 km
，而微厘空间卫星属于低轨卫星，运行
轨迹近似为圆形，与地面的距离约为600~700 km。微厘空间卫星的“微”即微小，“厘”即厘米，它由我
国自主研发，主要作用是弥补中高轨北斗卫星在信号强度和几何构型上的不足，可与北斗等现有导航系统
协同工作，通过低轨道星座对北斗信号进行精密增强，具备空间环境数据采集、星间激光组网通信、掩星
探测等多项功能，以有效解决城市峡谷、室内、密林等复杂环境下的信号微弱及精确度不足的问题，从而
考点分类
2026 年中考命题解读
创新考法
类型01 科普阅读
文
选取前沿科技（如量子计算、可控核聚
变）或中华传统科技成就。重点考查学
生从长文本中提取物理信息、建立物理
模型的能力，强调物理与STSE（科学、
技术、社会、环境）的深度融合
结合语文阅读理解与物理原理分析。例
如阅读“天宫课堂”水球实验文章，要
求用流体力学或光学知识解释现象，并
设计一个地面模拟实验方案，考查知识
迁移能力
类型02 开放性试
题
减少标准答案的唯一性，增加探究过程
的考查。侧重于评估学生的科学思维与
创新意识，要求学生针对具体物理情境
提出猜想、设计实验或评估方案的合理
性，鼓励发散性思维
给出一个实际工程问题（如“设计校园
智能节能路灯”），不提供具体参数，
要求学生自主选择器材、画出电路图并
说明节能原理。或者对给出的两个实验
方案进行优劣评价并改进。
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实现对全球用户的实时厘米级定位服务。
“微厘空间”的设计思路是把“基准站”搬上天，即在低轨道空间部署一批专门“播发误差修正信号”
的卫星，它们不是替代北斗，而是给北斗配一个全球覆盖的“误差修正播报员”，从而大幅度提高北斗系
统的精确导航能力。
(1)火箭发射时，发射台下方水池周围出现大量“白气”，其中发生的物态变化有哪些？
(2)下列关于短文内容的分析正确的是（ ）
A．捷龙三号运载火箭升空的动力来自水对火箭向上的作用力
B．发射过程中，微厘空间卫星相对于捷龙三号运载火箭是运动的
C．微厘空间卫星可对北斗卫星导航系统进行信号增强和误差修正
D．微厘空间卫星与地面用户之间通过超声波传递信息
(3)如图所示，假设地球为球形，直径为D ，微厘空间卫星距地面的高度为h ，运行速度大小为v ，圆周率
用π 表示，则卫星运行一圈所用的时间为____________。（用上述字母表示计算结果）
【答案】(1)汽化、液化 (2)C (3)
(
)
2
D
h
v
+
【解析】（1）火箭发射时，高温火焰使水池中的水吸热，由液态变为气态，发生汽化；产生的高温水蒸气
上升后遇到温度较低的冷空气，放热由气态变为液态小水滴，大量小水滴聚集形成“白气”，因此发生的
物态变化是汽化和液化。
（2） A.火箭升空的动力来自燃气对火箭的反作用力，不是水对火箭的作用力，故A 错误；
B.发射过程中卫星固定在火箭上，相对火箭位置不变，因此卫星相对于火箭是静止的，故B 错误；
C.根据短文内容，微厘空间卫星可对北斗信号进行增强，还能播发误差修正信号，提升北斗导航精度，故
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C 正确；
D.真空不能传声，卫星与地面之间通过电磁波传递信息，不是超声波，故D 错误。
故选C。
（3）由题意知，地球直径为D，因此地球半径为2
D ，卫星距地面高度为h ，因此卫星做圆周运动的轨道半
径为
2
D
r
h
=
+
卫星轨道的周长为
(
)
2
2
2
2
D
C
r
h
D
h
=
=
+
=
+
根据速度公式
s
v
t
=
变形得，卫星运行一圈的时间为
(
)
2
D
h
C
t
v
v
+
=
=
2．（2026 江苏扬州）阅读短文，回答问题。
2026 年2 月，全球首个实现“海上风电直连+海水自然冷却”的海底数据中心在国内正式启用。此次启用的
是该海底数据中心项目的一期示范工程。
如图1，海上风电直连，是通过电缆将海上风电与海底数据中心直接连通的供电模式。风机发出的电能，输
送至海底数据舱和海水自然冷却装置等。海水自然冷却是利用低温海水吸收数据舱内服务器工作时产生的
热量，使服务器工作状态保持正常，即舱内温度不超过20℃；抽水泵功率越大，冷却管道中海水流速越大。
该海底数据中心的建立，为AI 时代数字基础设施环保升级提供了“中国方案”。
(1)海上风力发电机工作时，将_______能转化为电能。
(2)相对于传统冷却方式，该数据中心选择了海水自然冷却。
①满负荷运行时，每秒钟约0.15 m³的15℃海水被抽水泵送进冷却管道，流经数据舱，吸热后温度最大升
高5℃。海水约吸收了_______J 的热量，已知ρ海水约为1.0×10³ kg/m³，c 海水约为4.2×10³ J/（kg℃）。
②利用海水自然冷却的优点：_______、_______（写出两点即可）
(3)工程上，常用“能源利用率”作为评价数据中心能效的重要指标，简称PUE。
PUE=
M1
M2
P
P
，其中PM1为数据中心所有用电设备消耗的总功率，PM2为数据中心所有IT 设备消耗的总功率。PUE
值越接近1，数据中心越节能。
①A、B 两个地区数据中心行业的PUE 均值如图2，选址建设数据中心，如果你是项目论证参与者，你建议
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选择的地区是_______。
②该海底数据中心的IT 设备总功率达2.3 MW，若PUE 为1.2，则该数据中心非IT 设备消耗的电功率是
_______MW。
③某仿真研究表明，舱内最高温度与海水流速关系如图3，由图可知，若海水流速越大，则舱内最高温度
_______。
④有观点认为，冷却管道中海水流速越大越好。你是否支持这一观点？若支持，写出你的理由；若不支持，
写出你的理由并提出建议。_______。
【答案】(1)机械 (2)
6
3.15 10
节能 环保 (3)B 0.46 越低 不支持，
海水流速越大抽水泵消耗功率越大，非IT 能耗增加，PUE 升高导致节能性降低，建议将海水流速控制在满
足舱内温度要求的合适值即可
【解析】（1）风力发电机工作时，风的机械能（动能）推动叶片转动，最终转化为电能。
（2）1 秒内抽取海水的质量：
3
3
3
1.0 10 kg/m
0.15m
150kg
m
V
=
=
=
海水
海水吸收的热量：
3
6
4.2 10 J/(kg
) 150kg 5
3.15 10 J
Q
c
m t
=
=
=
吸
海水
℃
℃
海水自然冷却不需要额外消耗大量电能驱动传统制冷设备，优点为节能，同时减少污染物/碳排放，更加环
保，合理即可。
（3）① 题意说明PUE 越接近1，数据中心越节能。由图2 可知，B 地区PUE 更小，更接近1，更节能，因
此选B。
② 根据
1
2
PUE
M
M
P
P
=
，可得总用电功率
M1
M2
PUE
1.2 2.3MW
2.76MW
P
P
=
=
=
非IT 设备功率为
M1
M2
2.76MW
2.3MW
0.46MW
IT
P
P
P
=
−
=
−
=
非
③ 由图3 曲线可得，海水流速越大，舱内最高温度越低。
④ 不支持该观点：海水流速越大，需要抽水泵的功率越大，非IT 设备消耗的电能越多，会使PUE 升高，
数据中心节能性下降；结合图像可知，当海水流速增大到约1.5m/s 后，舱内温度已经满足要求，再增大流
速温度几乎不再下降，只会额外消耗能源，因此建议将流速控制在满足温度要求的合适值即可，不需要盲
目增大流速。
类型2 开放性试题
1．（2026 四川广元）实验小组“探究某液体凝固时温度的变化规律”装置如图甲所示，在空烧杯中固定一
温度传感器，传感器与电脑连接，在烧杯中倒入适量该液态物质，一段时间后，该物质发生凝固现象。用
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电脑软件绘出该物质凝固过程中温度随时间变化的图像，如图乙所示。
(1)测得该物质的凝固点为________℃；
(2)要使该液态物质凝固更快，请提出一条合理的建议：________________。
【答案】(1)48 (2)降低环境温度或减小物质的质量
【解析】（1）由图乙可知，该物质凝固阶段温度稳定在48℃不变，因此凝固点为48℃。
（2）物质凝固需要向外放热，降低环境温度可以让物质更快降温凝固；减小液态物质的质量也可以让物质
降温更快，加快凝固。
2．（2026 陕西）小明用一个圆形凸透镜（镜片直径约8 cm）、纸盒、薄泡沫板、胶水、手机（屏幕大小
约为15 cm×6.5 cm）及其他辅助材料，计划制作一个简易投影仪，可将手机屏幕的画面投射在客厅墙上。
(1)小明用如图-1 的方法，测量出该凸透镜焦距f=________cm。
(2)①为满足投影仪功能，根据已学习过的凸透镜成像规律，小明可选择在如图-2 纸盒上的________（选填
“甲”或“乙”）平面开孔并安装凸透镜。
②为了确定手机在盒内的安装位置，小明在实验室用“F”光源、凸透镜、光具座、光屏和卷尺等器材进行
实验，模拟不同物距时的成像情况，并记录相应数据如下表，将实验数据作为制作投影仪的相关参数。
实验次序
物高/cm
物距/cm
像距/cm
像高/cm
1
3.0
25.0
100.0
12.0
2
24.0
120.0
15.0
3
23.0
153.3
20.0
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4
22.5
180.0
24.0
5
22.0
220.0
30.0
6
21.5
286.7
40.0
7
21.0
420.0
60.0
(3)如图-3，小明按照能垂直嵌入纸盒的尺寸裁剪两块薄泡沫板，使它们垂直固定在一起作为支架，将手机
壳粘在支架背板上，再将手机嵌入壳中，根据表中数据，确定好手机在纸盒内的位置，完成投影仪制作。
调整好投影仪正对墙壁的距离，就可实现将手机画面清晰地投影在正对的墙壁上。已知使用投影仪的房间，
正对的两面墙壁间的距离为3 m。
①若根据表中第6 次的数据制作投影仪（即手机屏幕距离透镜21.5 cm 处），你认为是否可行并阐述理由：
________。
②根据表中第2 次或第5 次的数据制作投影仪，均能正常播放。请你比较两次数据，选择其中一次，分析
该次投影画面效果的优点与不足：________。
(4)如图-4，是小明进行模拟实验的场景，此时光屏上成清晰的像，像的形状是________（填字母选项）。
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A．
B．
C．
D．
(5)小明将制作好的投影仪放在水平台面并正对墙壁播放，发现墙壁上的画面整体偏高，请你分析可能的原
因：________（写出一条即可）。
(6)请你给出一条该投影仪的使用提示：________。
【答案】(1)20.0 (2)乙 (3)不可行；没有足够的放置空间，使得投影仪成清晰的像 选择第
5 次数据制作投影仪。优点：第5 次数据得到的像高第2 次的更大，可以获得更大的投影画面。不足：第5
次数据所需的像距比第2 次的远得多，这意味着投影仪需要放置在离墙壁更远的位置，对使用空间的要求
更高 (4)C (5)手机在支架上的位置偏低，导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。（凸透镜的
安装位置偏高；投影仪的支架使整个装置向上倾斜等） (6)需要将手机倒置放入手机壳中。（或使
用时需要根据投影距离调节手机与透镜的距离以获得清晰的图像；或在较暗的环境下使用，投影效果会更
好）
【解析】（1）根据图-1 所示的平行光聚焦法，平行光经过凸透镜后会聚于焦点。图中凸透镜位于0cm 处，
光屏上形成最小最亮光斑的位置在20.0cm 处，该点即为焦点。因此，该凸透镜的焦距
20.0cm
0cm
20.0cm
f =
−
=
（2）投影仪的工作原理是物体（手机屏幕）通过凸透镜成一个倒立、放大的实像在屏幕上（墙壁），此时
20.0
2
40.0
f
cm
u
f
cm
=
=
。因此由图-2 可知，凸透镜应安装在纸盒的乙平面。
（3）根据第6 次数据，像距
286.7cm
v =
，由图-2 可知，纸盒的放置镜头的长度为35cm，则
286.7
35
321.7
cm
cm
cm
+
=
大于房间两墙间距3m
300cm
=
，所以没有足够的空间投射出清晰的图像，因此不
可行；
若选择第5 次数据制作投影仪。
优点：与第2 次数据相比，第5 次数据得到的像高为30.0cm ，比第2 次的15.0cm更大，可以获得更大的
投影画面。
不足：第5 次数据所需的像距为220.0cm ，比第2 次的120.0cm 远得多，这意味着投影仪需要放置在离墙
壁更远的位置，对使用空间的要求更高。
（4）由图-4 可知，此时物距小于像距，根据凸透镜成实像的规律可知，此时所成的像为倒立放大的实像，
即像相对于物体是上下颠倒、左右相反，故ABD 不符合题意，C 符合题意。
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故选C。
（5）墙壁上的画面整体偏高，说明投影仪投射出的光线整体向上。可能的原因是：手机在支架上的位置偏
低，导致手机屏幕的中心低于凸透镜的光心。（或：凸透镜的安装位置偏高；或投影仪的支架使整个装置
向上倾斜等）
（6）为了在墙上看到正立的图像，需要将手机倒置放入手机壳中。（或使用时需要根据投影距离调节手机
与透镜的距离以获得清晰的图像；或在较暗的环境下使用，投影效果会更好）
3．（2026 福建）为鉴别螺栓的材料，同学们收集各型号的螺栓进行实验。
(1)小闽把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻度线处，观察到指针在虚线间摆动，如图甲所示，
应将平衡螺母向________端调节，直至天平平衡。
(2)设计表格及测量过程如下：
a．将表中①____________________处的内容补充完整；
螺栓的质
量
m/g
放入螺栓前量筒中
液面的刻度值V1/mL
放入螺栓后量筒中
液面的刻度值
V2/mL
① V/cm
3
螺栓的密度
ρ/(gcm
-3)
②
50
③
b．测量螺栓质量，右盘砝码质量及游码位置如图乙所示，数据记录到②____________处；
c．量筒中倒入50 mL 水，用细线拴住螺栓浸没水中，量筒示数如图丙所示，记录到③____________处。
(3)分析数据并对照下表，小闽测量的螺栓材料是________。
物质
铝
铁
铜
密度ρ/(kgm
-3)
2.7×10
3
7.9×10
3
8.9×10
3
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(4)同学们将实验数据汇总并描点在坐标图中，如图丁所示；
①多数数据点与小闽测量的几乎在一条直线上，表明这些型号螺栓材料是________的；
②其中有一个数据点P 偏离直线较远，经检查，实验过程正确。小闽猜想：测量体积时螺栓表面附着有微
小气泡。你是否认同他的猜想，简述你的理由：_____________________________________________；
③针对数据点P，提出一个与小闽不同的猜想：_____________________________________________。
【答案】(1)右 (2)螺栓的体积 79 60 (3)铁 (4)相同 不认同，螺栓表面
附着微小气泡属于实验操作失误，与题干中实验过程正确的条件矛盾 该螺栓可能由其他材料制成
【解析】（1）天平调平遵循左偏右调，图中指针偏向分度盘左侧，因此平衡螺母向右调节。
（2）[1]排水法测体积，
2
1
V
V
V
=
−
是螺栓的体积；
[2]天平读数为砝码质量加游码示数：50g
20g
5g
4g
79g
+
+
+
=
[3]由丙图可得，放入螺栓后量筒示数为60 mL。
（3）螺栓体积
3
60mL
50mL
10cm
V =
−
=
密度
3
3
3
3
79g
7.9g/cm
7.9 10 kg/m
10cm
m
V
=
=
=
=
对照密度表可知材料是铁。
（4）[1]m V
−
图像中所有点共线过原点，说明质量与体积的比值（密度）相同，因此螺栓材料相同；
[2]螺栓表面附着微小气泡属于实验操作失误，与题干中实验过程正确的条件矛盾，因此不认同猜想；
[3]若螺栓本身是空心（或材料不同），相同体积下质量更小，密度偏小，也符合P 点偏离的情况。
4．（2026 四川广元）某物理兴趣小组“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程如图甲所示。（已知
3
1.0
/
g cm
=
水
）
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【实验探究】
(1)小张通过比较图a、b、c 得出结论：物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度有关，同学们认为这个结
论是错误的，其原因是________________________；大家进一步分析图a、d、e 发现：物体所受浮力的大
小还与液体的________有关。
【实践应用】
(2)同学们利用圆筒和配重自制一个如图乙所示的密度计，实验步骤如下：
①让密度计漂浮在水中，测得此时水面到密度计底部的距离
0
5.5cm
h =
；
②让密度计漂浮在某液体中，测得液面到密度计底部的距离
1
5.0cm
h =
，则此液体的密度=________
3
g/cm 。
【交流改进】
(3)当测量另一种液体的密度时，液面与圆筒口刚好相平，若需测量比该液体密度更小的液体密度，请你提
出一条改进密度计的合理建议：________________________。
【答案】(1)未控制排开液体体积相同 密度 (2)1.1 (3)减轻密度计底部的配重（或换用
长度更长、横截面积更大的圆筒）
【解析】（1）探究浮力与浸入深度的关系时，需遵循控制变量法，保持液体密度、物体排开液体的体积不
变，只改变浸入深度。但b、c 两次实验同时改变了浸入深度和排开体积，变量不唯一。且对比c、d 可知
浮力大小与浸入深度无关；
物体在d、e 中均完全浸没，排开液体的体积相同，而液体密度不同，导致弹簧测力计示数不同、浮力大小
不同，因此物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
（2）密度计漂浮时浮力等于自身重力，重力不变，因此密度计在水和待测液体中受到的浮力大小相等。设
圆筒横截面积为S，根据阿基米德原理得
在水中
0
F
gV
gSh
=
=
浮水
水
水
排水
在待测液体中
1
F
gV
gSh
=
=
浮液
液
液
排液
由F
F
=
浮水
浮液，约去g 和S，推导得
3
3
0
1
5.5cm
1.0g/cm
1.1g/cm
5.0cm
h
h
=
=
=
液
水
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（3）根据漂浮条件
gV
G
=
液
排
，液体密度越小，排开液体的体积V排越大，密度计浸入液体的深度越深。
当前液面与圆筒口刚好相平，说明浸入深度已达圆筒上限，若测量密度更小的液体，浸入深度会进一步增
大，液体将进入圆筒，密度计无法正常工作。改进建议如下：
减轻密度计底部的配重，减小总重力，在相同液体中浸入深度变浅，预留更多深度空间；
换用长度更长的圆筒，提升最大浸入深度的上限；
换用横截面积更大的圆筒，排开液体体积相同时，浸入深度更小，避免液面超过筒口。
