2025年中考物理复习-----综合应用题科普阅读专题一

综合应用题中考科普阅读专题 1．阅读短文，回答问题。 氢动力新能源汽车 随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量在不断上升，而汽油等资源最终会被消耗殆尽。最终的解决办法是发展新能源汽车，氢动力汽车属于新能源汽车，它的工作原理是氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧气发生化学反应释放出能量，经DC-DC转换器整流后输送给驱动器，使汽车获得动力。 使用氢能源的最大好处是它能跟空气中的氧气发生化学反应，产生水蒸气，有效减少了其他燃油汽车造成的空气污染问题，因此氢动力汽车是替代传统汽车最理想的汽车。但由于氢的密度很低，能够储存的氢燃料十分有限，且氢气泄漏后容易燃烧和爆炸，使得氢气的储存和运输存在困难。 (1)氢气与氧气发生化学反应释放出能量，经 整流后输送给驱动器，使氢动力汽车获得动力； (2)氢燃烧释放的能量使汽车发动机运转，将燃料的化学能最终转化为 能。使用氢作燃料是因为它具有较大的 ； (3)如果你是设计师，在设计氢动力汽车时，能够让它更节能的措施是 。 2．阅读短文，回答问题。 混合动力汽车 混合动力汽车采用内燃机和电动机作为混合动力源，既有内燃机动力性好、反应快和工作时间长的优点，又有电动机无污染和低噪声的好处，达到了发动机和电动机的最佳匹配。 图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当蓄电池使用到剩余能量为最大容量的20%时停止供电。 测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg（燃油热值），蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的90%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。 电机输出最大功率/kW 40 蓄电池最大容量/J 整车质量/t 1 根据上述材料，回答下列问题： (1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 。 (2)下列关于混合动力汽车的说法，正确的是（　　） A．若汽油燃烧不充分，则汽油热值减小 B．汽车行驶过程中轮胎发热，轮胎的内能减小 C．泼水给刹车片降温，利用了水的比热容小的特点 D．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，提供动力 (3)测试过程中汽车行驶时的牵引力为 N。 (4)该车在测试过程中，它的能量利用率为 。 (5)在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设能利用的电能全部转化为机械能该车在电池充满电的情况下以40km/h最多可匀速直线行驶 km。 3．阅读材料回答问题 探索太空 2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，有两个研究项目十分引人注目。 一个是“闭环水生生态系统实验”研究项目中，航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用水生植物给鱼呼吸提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。另一个是“太空漫步”项目，航天员要穿上舱外航天服，穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”，以便带走舰外行走时产生的大量热，它一般用水做输运能量的介质。此次的项目研究，或将开启人类太空长期生存的新纪元。 (1)为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的LED灯是一种发光二极管（主要材料是锗和硅等元素），它是用 （填“导体”“绝缘体”或“半导体”）材料制成的。 (2)说明舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质的原因。 4．阅读短文，回答问题。 手机“不烫手”背后的黑科技 玩游戏、刷视频会使手机逐渐“烫手”，如何解决这个问题？某品牌手机，它的CPU位置的翻盖背后有一个很大面积的散热均温板，通过均温板内部“汉堡式”的夹层结构，在金属网上下各有一个盖子密封起来形成真空腔，里面注入了纯水。CPU发热之后，纯水就会蒸发，蒸汽通过真空腔体的“微通道”，往温度低的一端移动，遇冷又液化成了水珠。金属网通过毛细作用，迅速地把水珠吸到另一端进行循环，这就是散热模组循环散热的工作原理。利用此方法可实现为长时间使用的手机“降温”。 (1)手机“不烫手”的黑科技是通过均温板内部 结构，在金属网上下各有一个盖子密封起来形成真空腔，里面注入了纯水。 (2)手机CPU发热后纯水发生 （填物态变化名称）。若手机内有纯水10g，吸收CPU的热量后从20℃升到40℃，则纯水吸收的热量为 J。［］ (3)日常生活中与该项技术内能改变原理相同的有 。（写出一条即可） 5.图1为人们所喜爱的电动自行车，它轻便、节能、环保。只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。 (1)车钥匙实质相当于一个 ，骑上电动自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，右手把实质相当于一个 。给电动车充电时，电瓶相当于 （均填电学元件）； (2)图2是电动车的充电插口，内有金属插脚，在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰；图3是电动车的局部电路图，其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器，如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚，可能会造成 （选填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”）损坏：如果人体触碰蓄电池两极，人 （选填“有”或“无”）危险； (3)电动自行车两刹车手柄（如图4）中各有一只开关S1和S2在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，以下电路符合要求的是______。 A． B． C． D． 6．阅读短文，回答问题。 远程输电 发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图是电能输送的示意图。在输电线上，由于电线有一定的电阻，通过电流时必然会发热导致部分电能的损失，电线越长，损失越多。 采用高压输电可以减少电能在线路上的损失，原因是由焦耳定律可知：导线电阻、时间不变的情况下，只有减小I，才可以减小电能的损失。又由可知，当发电站输送功率一定时，要减小I，必需增大输电电压。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上的损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如下图的简化。 (1)输电线会导致电能的损失，原因是将部分电能转化成了 能。 (2)从发电厂发出电到进入家庭，变压器使电压的大小经过了 次改变。 (3)如果供电设备的输出电压恒为220V，通过较长的电阻不可忽略的输电线向居民楼内用户供电，家用电器工作时的实际电压 （选填“小于”“等于”或“大于”）220V。 (4)当输出电压与输电线的电阻一定时，下列关于居民用户获得的实际电压与输出电流I的关系图象中正确的是______。 A． B． C． D． 7．阅读短文，回答问题。 即热式节能饮水机 即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用，如图甲所示为某品牌即热式节能饮水机，其原理如图乙所示。烧开的水很烫，不能立即饮用，即热式节能饮水中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用“水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电热器烧开。 如图乙所示，当节能饮水机的出水流量为2.0L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出，即热式节能饮水机喝水无需等待，即按即出，而且具有待机零功耗，比传统饮水机要节能、省电，真正倡导了绿色环保饮水新概念。 请回答下列问题： (1)写出一条即热式节能饮水机具有的优点： 。 (2)出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，利用的是 方式改变水的内能，在这个过程中冷水的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)根据下图分析，慢速加热时，开关、的情况应该是 ，请说明理由 。 8．热机发明后，一直在持续的改进和发展中。 材料一∶1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在汽缸外部燃烧（图乙）。 材料二∶1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在汽缸内燃烧）的四冲程循环理论∶①汽缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入汽缸；②通过汽缸的向内运动对进入汽缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从汽缸中排出。 材料三∶1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。 阅读上面材料，回答下列问题∶ (1)传统蒸汽机的燃料在汽缸 部（填“外”或“内”）燃烧；内燃机指燃料在汽缸内部燃烧； (2)图丙所示是将 能转化为 能； (3)根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图丁中表示的是 冲程；热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为水的 （填“比热容”或“热值”）大； (4)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图戊所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的 %。 9．阅读短文并回答问题。 第四代电光源——LED光源 近年来，国家大力提倡使用LED灯，主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后第四代电光源。LED灯是新一代固体冷光源，可以直接把电能转换成光能的器件，其发光效率较高。利用图甲所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定（正常发光）电压为的LED接入电源电压恒为的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如图乙所示图像，然后断开开关，改变电源正负极再闭合开关，LED处于断电状态。 (1)LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”、“超导体”）材料制成；当LED正常发光时，它的电阻是 ； (2)在图甲中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED （选填“能”或“不能”）发光，说明二极管具有 性；此时两电表的示数为 ； A．    B．    C．     D． (3)如图丙电路，闭合开关 可以使绿光LED发光。 10.阅读短文，回答问题。 燃气热水器 图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀，之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。该燃气热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。[水的比热容为，天然气的热值为] (1)热水器的两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制作，它们应 联在电路中； (2)热水器正常工作用时10min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为多少J； (3)某次洗浴，进入的冷水管的水温25℃，热水管出水温度45℃，水的加热效率为63%，求该燃气热水器10min的出水质量。 11.阅读短文，回答问题。 揭秘“雪蜡车” 如图甲所示，一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚，迅速伸展出近百平方米的空间，这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车，也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车，据了解，这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头，配备了国内最大功率的氢燃料电池（如图乙所示），其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂（铂）的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板（正极），而电子是不能通过质子交换膜的，电子只能经外部电路到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水分带走，就可以不断地提供电能，可实现零排放零污染燃料电池的化学能转换效率在理论上可达，实际效率能达，是普通内燃机热效率的倍。电池的性能通常用能量密度来衡量，氢燃料电池的能量密度是表示质量为的氢所包含的能量。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)氢燃料电池在使用过程中氢气 （选填“有”或“没有”）发生燃烧现象； (2)氢燃料电池是将氢的 能直接转化为 能； (3)在燃料电池外电路，电流方向 （选填“从A到B”或“从B到A”）； (4)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为，车上有的氢燃料，该车以的速度匀速行驶时的牵引力恒为，已知氢的能量密度值是，则的氢燃料可产生 J的电能；产生的电能有供该车以的速度匀速行驶，则该车可行驶 。 12．阅读短文，回答问题。 电热膜是一种新型的电热器件，如图所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图所示。电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，所以电热膜本身温度并不太高，不易氧化，使用寿命长。在制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象，导电墨线电阻随温度变化的关系如图乙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。 (1)电热膜取暖器工作时，利用了电流的 效应，如图甲所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 联。 (2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙C部分，这根导电墨线的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因是电热丝电阻随温度的升高而 ，温度高时发热功率 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (4)市场售卖的电热膜额定电压是220V，房间取暖电热膜功率220W每平方米，某家庭装修时考虑用电热膜为房间取暖，如果铺设面积为，则正常通电工作两小时消耗电能 kW·h。 13．阅读短文，回答问题 感应灯 感应灯是一种能够感知周围环境并在检测到人体活动时自动开启的照明设备。其基本原理是利用人体红外线感应技术和电路控制技术，实现对人体活动的感知和灯光的控制。 传感器感知：当人体进入感应范围内时，感应器会接收到人体发出的红外线信号。感应器通常采用红外线传感器或微波雷达传感器，能够有效地感知人体的活动。 信号处理：感应器接收到红外线信号后，会将信号转换成电信号，并送入电路控制模块进行处理。电路控制模块会对接收到的信号进行分析，判断是否有人体活动，并作出相应的控制决策。 灯光控制：当电路控制模块判断到有人体活动时，会触发灯光的开启。灯光通常采用LED灯（LED灯是一种发光二极管）或荧光灯，通过电路控制模块实现灯光的开关和亮度调节。在无人活动时，电路控制模块会自动关闭灯光，以节约能源。 感应灯作为一种智能化、节能环保的照明设备，通过感知人体活动并自动控制灯光的开启和关闭，为人们提供了更加便利、舒适、安全的照明体验。随着科技的不断发展，感应灯将在智能化、节能节材、多样化应用等方面不断创新，为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。 (1)感应灯可以通过感知人体活动并 的开启和关闭。 (2)某位同学研究LED灯的特点，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，此时电路处于 （选填“通路”“短路”或“断路”）状态，但对调电池正负极亮了，说明它具有 性。 (3)感应灯的灯光控制模块相当于 （选填“电源”“用电器”或“开关”）。 14． 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分。随着汽车工业的快速发展，随之而来的能源紧张和环境影响问题也变得更加突出，因此人们一直不断改进汽车，现阶段的汽车主要包括：传统燃油汽车、普通混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及电动汽车。 (1)传统燃油汽车 工作的原理是通过燃油发动机获得机械能。四冲程内燃机每个工作循环经历吸气、 、做功、排气四个冲程。做功冲程将 能转化为机械能。 传统燃油汽车油耗高的原因： ①发动机工作状态不同，油耗不同。汽车起步时，发动机负荷率低，做相同的功，实际油耗偏高，效率将偏 。（选填“高”或“低”） ②汽车整备质量大，传统车辆车体结构复杂，车身大部分采用钢材制造，总重量增加，油耗也随之增加。 ③汽车传动系统复杂，损耗大。 (2)普通混合动力汽车 该汽车发动机是一种结合了燃油发动机和电动系统的动力装置。它在高速行驶、急加速等需要大功率输出的场景下，燃油发动机发挥主要动力作用。在车辆启动、低速行驶的场景下发动机可以停止工作，减少燃油发动机在低效工况下运行时间，从而降低油耗。电动系统包括电机和电池。当汽车减速或刹车时，电机还能回收能量为电池充电，此时的电池相当于电路中的 。（选填“电源”或“用电器”）。 (3)插电式混合动力汽车 该汽车结合了传统燃油汽车和纯电动汽车的特点。车上装有一套燃油发动机系统和一套电动系统。与普通混合动力汽车不同的是，插电式混合动力汽车的电池容量更大，可以通过外部电源充电。在纯电模式下，车辆仅依靠电机驱动，一般能满足日常短途通勤需求，实现零排放，此时如果想提高车速，在电压不变的情况下，要 （“增大”或“减小”）通过电动机的电流。当电池电量不足或者需要长距离行驶、高速行驶、急加速等情况时，燃油发动机就会启动，提供动力或者与电机共同工作提供动力。 (4)纯电动汽车 该汽车以车载可充电电池作为动力源，用电机驱动车轮行驶的车辆。汽车的前进和后退是通过改变通过电动机中电流方向来实现的。下面同学们设计的模拟电路图中，通过开关拨动，能实现改变电动机电流方向最合理的是 （    ） A． B． C． D． 15．阅读短文，回答问题： 感应发光冰块 感应发光冰块产品是采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性（液体感应），外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部电子元件有：液体感应器、AG3电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。如图为某品牌感应发光冰块，其内部电子元件有3个AG3电池（AG3电池额定电压1.5V，容量28mA·h），能发出彩色光，有八档可选：红色、白色、绿色、蓝色、黄色、粉色、慢闪、七彩快闪，持续正常发光15h后AG3电池电能耗尽。 (1)液体感应器是先进的触水式 （选填“电源”、“灯泡”或“开关”）； (2)感应发光冰块电源电压最大应为 V； (3)LED灯泡发光时，能量的转化情况是 ； (4)某同学将感应发光冰块的AG3电池正负极对调，LED不能发光，这说明了LED灯具有 性。 16．阅读材料，回答问题。 电动汽车和燃油汽车 学习了热机后，同学在讨论电动汽车和燃油汽车。 小红说：电动车在行驶时车内的安静性更好，电机在行驶时不会产生额外的噪音和抖动。汽油动力汽车行驶时会有噪音和抖动，车内的安静程度也不如电动车。而且省钱，一般15~18kW•h/100/km（每100km耗电15~18度），不到20元；而燃油汽车油费：0.5~1元/km。 小强说：电动车续航里程不如汽油车，夏冬使用空调时也会影响续航里程（行驶距离）。冬季室外温度相对较低，电动汽车的电池性能也会受到一定程度的影响；而且充电非常耗时间。 小兰说：燃油汽车会在排放物中包含大量废气，这些废气对大气污染有很大的影响，大城市的空气质量偏低，很大程度上是因为烧油的汽车太多，排放的废气超过大自然的处理能力。电动汽车电池组可反复充电使用，基本没有排放物，完全环保，不会对环境有不良影响。 小明说：电动汽车的电池组能量密度（能量与质量的比值）还没有无烟煤高，更别提汽油了。 …… (1)图甲是燃油汽车的某个冲程，这是 冲程。 (2)已知某电动汽车的电池组电容量为80kW·h，由6000多枚如图乙所示的电池组成，电池组总质量约800kg。（根据学习过的公式W=Pt，功和能的单位除了焦耳J，还可以表述为“功率单位×时间单位”的形式，比如“千瓦·小时（kw·h）”） ①80kW·h= J，电动汽车的“能量密度”是 ；“能量密度”相当于哪个物理量 ； ②已知汽油的能量密度4.6×107J/kg，小明的说法是 的（选填“正确”或“错误”）。 ③一般的电动汽车剩余电量为20%时，就要充电，否则会损坏电池。当上述电动汽车在平直的高速公路匀速行驶时，耗电量为：16kW·h/100km，在此路段该电动汽车的最大续航里程为 km；若此路段电动汽车的效率为90%，电动汽车受到的阻力约为 N。 17．阅读材料，回答问题。 燃气热水器是一种使用方便快捷，不受天气影响的家用热水设备。下图为燃气热水器的结构和工作原理示意图。燃气热水器工作时，用电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气。同时风机转动，使高温烟气上升到达热交换器（回环形的金属管），冷水从A处流入管内，被管外的高温燃气加热，变成热水从B处源源不断流出，温度降低后的烟气从排烟管排出。 (1)燃气燃烧时把 能转化为 能； (2)在热交换器中冷水变热，是通过 的方式改变了水的内能； (3)燃气热水器工作过程中，热水吸收的热量和天然气完全燃烧放出的热量的比值称为效率，下列措施中不能提高燃气热水器效率的是（   ） A．使燃料充分燃烧 B．减少燃烧产生能量的损失 C．尽量降低散热 D．换用热值更高的燃气 18．科技发展使“无人机”进入了人们的生活，它在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。爱动脑的小明在网上购买一款四轴小型无人机相关材料（图甲），自制一架无人机。下面是其实践过程，请补充完整。 【相关准备】 （1）材料：电源，带有LED指示灯的控制电路，电动机（四个），电子调速器（相当于变阻器），红外探测器摄像装置、其它辅助设备和塑料外壳等，如图甲所示。当电子调速器将电阻调小时，通过调速器的电流会 （填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）原理：查阅相关资料，无人机部分参数如下表。 电池容量（储存的电能） 270000J 电池电压 15V 每个电动机工作电压 15V 电能转化为机械能效率 XX% 【制作过程】 （3）制作无人机：根据相关材料，按说明所示部件组装，制作图乙所示无人机。 （4）操作无人机： ①闭合遥控电动机总开关，观察四个电动机同时工作，每个电动机连接一个电子调速器，控制一个螺旋桨。通过电子调速器来控制流过电动机的电流，从而控制无人机飞行角度和速度。通过表中数据分析，四个电动机彼此的连接方式是 （填“并联”或“串联”）。根据相关参数，控制电路的LED指示灯实质是发光二极管，其具有 性； ②操作过程中，小明发现无人机在使用时遇到一个突出问题是飞行时间短，下面是解决该问题的建议，其中可行的是： ； A．将无人机塑料外壳换成金属外壳 B．更换容量更大的电池 C．拆掉一个螺旋桨 【拓展】经查阅资料，红外探测器摄像装置的“模拟”电路简化图如图丙所示。该系统由“自启电路”、“控制电路”和“启动摄像机”等组成。其中“自启系统”（虚框内）中的R是保护电阻，RP是红外探测器（其阻值随红外线强度变化），对应关系图象如图丁所示（E为红外线强度，cd表示其单位；为方便计算，数据已作简化处理）。 通过自启电路中RP阻值与红外线强度变化关系图象可知，当红外线强度变大时，RP阻值 （填“变大”或“变小”）。分析图象可知，当光照强度为4cd时，自启电路RP的阻值为 Ω。 19．随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产、生活领域中表现出广阔的应用潜力。图甲所示的设备就是一种用于体温监控的测温手环。 测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小，温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度，且手环中蓝牙模块通过无限网络芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。 为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环还会配有智能控制器，当环境温度低于某个设定的温度或手环检测到的温度长时间不发生变化时，测温手环自动关机。 (1)测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、 三个部分组成； (2)使用测温手环时，温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中 的大小计算出人体的温度； (3)智能控制器在测温手环的电路中相当于简单电路中的 （选填“电源”、“开关”或“用电器”）； (4)若热敏电阻的阻值随温度变化关系如图乙所示，则测温芯片在测量 （选填“t1-t2”、“t2-t3”或“t3-t4”）范围内的温度时最为灵敏。 20．阅读短文，回答文后问题。 客机C919 我国研制的大型客机C919首飞成功，该飞机使用的喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进。同时C919机舱内覆有一层“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有，的质量为5kg。该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，如表是飞机的部分技术参数。 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 巡航速度 920km/h 发动机的巡航推力 (1)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，正确的是______； A．密度与水差不多 B．隔音性能相对较好 C．导热能力相对较好 D．导电能力相对较好 (2)喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，从燃烧至燃烧后剧烈膨胀，再从尾部高速喷出，这个过程中混合气体的温度是不断变化的，图中能大致反映混合气体温度随时间而变化的是______； A． B． C． D． (3)若飞机的翼载是，则机翼面积为 ； (4)若飞机以巡航速度飞行1h的过程中，消耗燃油3500kg，发动机的热效率为40%，则此过程中燃料完全燃烧时放出的热量为 J，飞机推进功为 J，发动机的推进效率为 %。（燃油热值q取） 21．2023年5月30日，神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮顺利送入太空，中国“天宫”空间站全面建成后首次载人飞行任务开启。乘组将开展电推进气瓶安装、舱外相机抬升等平台照料工作。“天宫”集现代科技之大成，应用了一批当今先进的科技成果，而电推进无疑是其中最值得称道的科技之一。“天宫”核心舱配置了4台电推进发动机，这是人类载人航天器上首次使用电推进，中国“天宫”悄然间掀起了一场太空动力变革。电推进器原理可简化为如图乙：先将电中性的原子注入电离室，然后电子枪注入电子，用线圈加速电子轰击中性原子制造带正电的阳离子，在正、负极栅板电场的作用下，电推进器向后喷出阳离子对飞船产生推力。在出口附近再装一把电子枪，向阳离子束注入电子，使其中性化，恢复成原子。不然带电离子会沾满整个航天器，发动机内部也会积累电子产生静电，将会带来各种麻烦。 (1)在神舟十六号飞船里，航天员与地面控制台是通过 （选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传递信息的。 (2)图甲是“天宫”空间站绕地球转动的轨迹，由远地点运动到近地点的过程中，空间站的重力势能 （选填“减小”“不变”或“增大”），空间站在 （选填“近地点”或“远地点”）速度最大； (3)图乙所示，左侧电子枪的电流方向为 （选填“从左到右”或“从右到左”），中和电子枪发射的电子能够和阳离子结合，是因为 。飞船推力的施力物体是 ； (4)电能是空间站的生命力，我国采用的三结砷化镓太阳能电池组成的太阳能光伏发电系统，它由4对太阳翼帆板组成，放置在实验舱末端的桁架上。一对太阳翼帆板展开面积可达134m2，光电转换效率可达30%以上，若太阳翼帆板平均每平方米的面积上每秒接收600焦耳的太阳能，则供电功率可达 kW。 22．阅读短文，回答问题。 风速及其测量 风是由空气流动引起的一种自然现象，风既有方向也有快慢。地面气象观测中测量的是水平运动的风，用风向和风速表示。 风向标是测定风向的设备。如图甲所示的风向标是一个形状不对称的物体，在风的作用下，对空气流动产生较大阻力的一端便会转动至顺风方向，从而显示风向。 生产生活中很多时候需要测量风速。如图乙所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器。其原理如图丙所示，风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上。起风时，气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力越大。凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小。作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转，越转越快，当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大，此时风速和风杯转速的关系为v=2πRbn，其中v为风速，n为风杯转速（每秒转过的圈数），R为风杯转动半径，b为风速计常数。风杯的转轴连接一个电路板如图丁所示，转盘上固定有10个小磁铁，当小磁铁正对磁敏开关时，磁敏开关导通，不正对时，磁敏开关断开，风杯组件每旋转一周，电路中就会输出若干个周期的脉冲信号，其信号如图戊所示。该脉冲信号由计数器计数，经换算后就能得出实际风速值。 (1)风向标是测定风向的设备，若风从正南方吹来，图甲所示的风向标的箭头指向 ； (2)如图丙所示，风从左边吹向风速计与风从右边吹向风速计，风杯旋转方向 ； (3)关于风向和风速的测量，下列说法正确的是______； A．风杯式测速仪转动时，风能只转化为风杯的动能 B．风杯转动时，使风杯转动的力臂不变 C．风速与风杯的转速成正比 D．计数电路中的磁敏开关与电路元件R是并联的 (4)若一个风速计的风杯转动半径为0.2m，风速计常数b为3，计算时π≈3。某次测量风速时，电流一时间图象如图戊所示，则此时风速为 m/s； (5)小明自制了一只风杯测速仪，制成后发现灵敏度不高，即风速较小时，风杯转不起来，请你给小明合理化建议： （写一条即可）。 23．中央电视台CCTV2频道《回家吃饭》栏目，在7月份连续两期播报本溪的美食，人们品美食，赏美景，真是悠哉乐哉。本溪作为旅游城市，空气质量指数是旅游品质的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的，某环保项目学习小组开展了“空气质量指数测量”的项目化学习活动。 【项目分解】 空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 【项目分解】 A设计制作空气质量检测仪 B优化空气质量检测仪 【项目实施】 (1)设计制作空气质量检测仪 图甲所示是学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图。其中电源电压恒定不变，用电流表示数表示对应空气质量指数，电路中电流达到某一值时，电路报警。电压表量程为0~3V，电阻箱的阻值调到20Ω。气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示 ①由图乙可知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而 ，空气污染的程度越小，电路中的电流越 ； ②闭合开关S后，当空气质量指数K为50时，电压表的示数为1V，则电源电压为 V； ③当空气质量等级为中度污染，空气质量指数K为该质量等级最高值时电路报警，此时电流表的示数为 A，电压表的示数为 V； (2)优化空气质量检测仪，若想让电路检测仪更加灵敏，使空气质量指数K略低于③中数值时电路就报警，请你提出一条合理化建议： 。 24.阅读下列短文，回答问题。 无链条电动自行车 无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，如：省力、耐用、安静、灵便、结构简单。因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具，图1为一种在售的无链条电动自行车，车身是由航空铝合金制造，确保高强度、轻量化和抗氧化，长期使用也能坚固如新。无链条电动自行车结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量，骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成机械能，以此驱动自行车前进，因此使骑行者骑得更省力，同时能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，能量密度（即存储能量与电池质量的比值）达180（W·h）/kg。 整车 整车质量 40kg 最大车速 26km/h 最大噪声 ≤30dB 锂电池 电压 36V 容量 10Ah 电动机 额定功率 180W （1)踩脚踏板获得的能量转变为电能，与其工作原理相同的是________。 A． B． C． D． (2)车身由航空铝合金制造，确保整车的轻量化，这是因为航空铝合金的 小，从而减小了整车的 ，这样不仅可以减小车在行驶过程中所受的阻力，而且还可以减小车的 ，使得骑行时能更灵活。 (3)图1中该车的锂电池最多所储存的电能约为 J，锂电池的质量为 kg。 (4)图2为充电器过热保护的模拟控制电路。是滑动变阻器，是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当两端电压增大到一定值时，控制电路将切断充电电路，实现对充电器的保护。电源电压设定为11V，当接人电路的阻值为时，的电功率为4W，此时充电电路恰好被切断，则控制电压是 V。 25．阅读短文，回答问题。 第五代战斗机“歼-20” 如图所示的“歼-20”配备了大功率雷达，为解决放热问题，采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为，最大飞行高度达20km，最大航行速度达800m/s，飞机发动机的效率是40%。飞机航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比，关系见表：（g取10N/kg） 速度v/（m·s-1） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 (1)战斗机在减速俯冲向地面的过程中，其动能 ，重力势能 （以上两空选填“变大”“变小”或“不变”）；为了解决雷达的散热问题，采用比热容 （选填“大”或“小”）的液体作为冷却剂； (2)战斗机的供油系统非常强大，每秒钟可以输送2kg的燃油，燃油热值约为4.5×107J/kg，若燃油完全燃烧，每秒钟放出 J的热量； (3)当飞机以400m/s的速度匀速巡航时，飞机发动机的牵引力为 N，飞机发动机的输出功率为 W； (4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，若该飞机的翼载为500kg/m2，则机翼面积为 m2。飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值，则该“歼-20”飞机的推重比约为 。 26．阅读材料，回答问题 热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，甲图是热敏电阻的实物图，物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现，有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究： (1)同学们组装了如图乙所示的装置进行实验，实验中通过 反映电阻的大小；为了使现象更明显，烧杯中的液体应该选择 （选填“水”或“煤油”）； (2)点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）； 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 (3)用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计，设计的电路如图丙所示，若要使电压表示数随温度升高而增大，则应将电压表并联在 （选填“ab”、“bc”或“ac”）两端； (4)小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻，分别接入如图乙所示的电路中，获得了图丁所示三个电阻的“温度与电流”图像，其中对温度变化反应最灵敏的电阻是 （选填“A”“B”或“C”）。 27．阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池为LED灯供电照明。 太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2~4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源。 (1)乙图中，当白天光线强时，S与 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 来工作的； (2)LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成 能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量比白炽灯 （选填“高”或“低”）； (3)为使LED发光二极管正常工作，应将多个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用； (4)LED灯的优点是： （至少写出一条）。 28.．阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机，如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。 如图乙所示，为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，皀刉前先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，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，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，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作。 客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比；推进效率指推力克服空气阻力所做的功与其获得的机械能之比。 热效率 40% 推进效率 60% 航空燃油热值q (1)涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时用 方式改变空气的内能（选填“做功”或“热传递”），这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮；此过程的能量转化相当于热机的 冲程； (2)关于涡轮喷气发动机，下列说法不正确的是______（多选）； A．进气道中吸入的是空气 B．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 C．燃烧室中，内能转化为机械能 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 (3)机舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时，能将机外-50℃下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上。为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断 （选填“加热”或“制冷”）； (4)已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航一小时的过程中，需要消耗 kg的航空燃油； (5)涡轮喷气发动机使混合气体压缩后在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反应混合气体温度随时间而变化的是图______。 A． B． C． D． 29.．如图甲所示是一款具有发热、控温双重功能的电加热眼罩，绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的PTC加热丝，电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电，每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。 PTC加热丝的连接方式是 联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为和，则 （填选“<”、“=”或“>”）。眼罩加热电路的最大发热功率为 W。将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是下图中的 。 A．   B． C．    D． 30．阅读短文，回答问题 测温手环 测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小，温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度，且手环中蓝牙模块通过无限网络芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。 为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环还会配有智能控制器，当环境温度低于某个设定的温度或手环检测到的温度长时间不发生变化时，测温手环自动关机。 (1)导热金属片的内能是通过 的方法改变的。 (2)智能控制器在测温手环的电路中相当于简单电路中的 。 (3)佩戴测温手环的人体温突然升高时，通过测温手环的电流变 。 (4)给测温手环充电时的能量转化是 。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 综合应用题中考科普阅读专题 参考答案 1．阅读短文，回答问题。 氢动力新能源汽车 随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量在不断上升，而汽油等资源最终会被消耗殆尽。最终的解决办法是发展新能源汽车，氢动力汽车属于新能源汽车，它的工作原理是氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧气发生化学反应释放出能量，经DC-DC转换器整流后输送给驱动器，使汽车获得动力。 使用氢能源的最大好处是它能跟空气中的氧气发生化学反应，产生水蒸气，有效减少了其他燃油汽车造成的空气污染问题，因此氢动力汽车是替代传统汽车最理想的汽车。但由于氢的密度很低，能够储存的氢燃料十分有限，且氢气泄漏后容易燃烧和爆炸，使得氢气的储存和运输存在困难。 (1)氢气与氧气发生化学反应释放出能量，经 整流后输送给驱动器，使氢动力汽车获得动力； (2)氢燃烧释放的能量使汽车发动机运转，将燃料的化学能最终转化为 能。使用氢作燃料是因为它具有较大的 ； (3)如果你是设计师，在设计氢动力汽车时，能够让它更节能的措施是 。 1.【答案】 (1) DC-DC转换器 (2) 机械 热值 (3) 见解析 【详解】（1）由材料可知，氢动力汽车的工作原理是氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧气发生化学反应释放出能量，经DC-DC转换器整流后输送给驱动器，使汽车获得动力。 （2）[1]氢燃烧释放的能量使汽车发动机运转，消耗燃料的化学能，产生机械能，将化学能转化为机械能。 [2]由于氢的热值比较大，完全燃烧相同质量的燃料时，氢放出的热量更多，所以使用氢作燃料。 （3）为了让氢动力汽车更节能，提升燃料电池的效率可以直接提高能量转换效率。改进车辆的空气动力学设计可以减少行驶中的空气阻力，从而降低能耗。使用轻量化材料可以减少车辆的自重，进而减少能量消耗。提高能量回收系统的效率（如制动能量回收系统）可以更好地利用车辆在行驶过程中的能量损失。 2．阅读短文，回答问题。 混合动力汽车 混合动力汽车采用内燃机和电动机作为混合动力源，既有内燃机动力性好、反应快和工作时间长的优点，又有电动机无污染和低噪声的好处，达到了发动机和电动机的最佳匹配。 图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当蓄电池使用到剩余能量为最大容量的20%时停止供电。 测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg（燃油热值），蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的90%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。 电机输出最大功率/kW 40 蓄电池最大容量/J 整车质量/t 1 根据上述材料，回答下列问题： (1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 。 (2)下列关于混合动力汽车的说法，正确的是（　　） A．若汽油燃烧不充分，则汽油热值减小 B．汽车行驶过程中轮胎发热，轮胎的内能减小 C．泼水给刹车片降温，利用了水的比热容小的特点 D．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，提供动力 (3)测试过程中汽车行驶时的牵引力为 N。 (4)该车在测试过程中，它的能量利用率为 。 (5)在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设能利用的电能全部转化为机械能该车在电池充满电的情况下以40km/h最多可匀速直线行驶 km。 2.【答案】(1)用电器 (2)D (3)2000 (4)40% (5)50 【详解】（1）蓄电池充电时，消耗电能，存储化学能，蓄电池相当于电路中的用电器。 （2）A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以即使汽油燃烧不充分，汽油的热值也不变，故A错误； B．汽车行驶过程中轮胎发热，是因为轮胎克服摩擦力做功，机械能转化为内能，轮胎的内能增大，故B错误； C．泼水给刹车片降温，是利用了水的比热容大的特点，因为相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以能更好地吸收刹车片的热量，起到降温的作用，故C错误； D．汽油机的做功冲程中，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化为机械能，为汽车提供动力，故D正确。 故选D。 （3）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，根据乙图可知，该车行驶时所受阻力为2000N，由于该车匀速行驶，牵引力与摩擦力是平衡力，故测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N。 （4）测试过程中汽车行驶的路程 测试过程中汽车行驶时的牵引力所做的功 测试过程中，蓄电池获得的电能 测试过程中，燃油完全燃烧放出的热量 该车在测试过程中的能量利用率 （5）由图乙得，汽车的阻力与速度成正比，当汽车的车速为50km/h时，汽车受到的阻力为2000N，则当汽车的车速为40m/h时，汽车受到的阻力为 当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电，则汽车消耗的电能为 该车在电池充满电的情况下以40km/h最多可匀速直线行驶 3．阅读材料回答问题 探索太空 2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，有两个研究项目十分引人注目。 一个是“闭环水生生态系统实验”研究项目中，航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用水生植物给鱼呼吸提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。另一个是“太空漫步”项目，航天员要穿上舱外航天服，穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”，以便带走舰外行走时产生的大量热，它一般用水做输运能量的介质。此次的项目研究，或将开启人类太空长期生存的新纪元。 (1)为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的LED灯是一种发光二极管（主要材料是锗和硅等元素），它是用 （填“导体”“绝缘体”或“半导体”）材料制成的。 (2)说明舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质的原因。 3.【答案】(1)半导体 (2)水的比热容大 【详解】（1）LED灯是一种发光二极管，发光二极管具有单向导电性，主要材料是锗和硅等元素，而锗和硅属于半导体材料，故LED灯是用半导体材料制成的。 （2）水的比热容较大，同等条件下，改变相同温度，吸收热量更多，故舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质的原因利用了水的比热容较大。 4．阅读短文，回答问题。 手机“不烫手”背后的黑科技 玩游戏、刷视频会使手机逐渐“烫手”，如何解决这个问题？某品牌手机，它的CPU位置的翻盖背后有一个很大面积的散热均温板，通过均温板内部“汉堡式”的夹层结构，在金属网上下各有一个盖子密封起来形成真空腔，里面注入了纯水。CPU发热之后，纯水就会蒸发，蒸汽通过真空腔体的“微通道”，往温度低的一端移动，遇冷又液化成了水珠。金属网通过毛细作用，迅速地把水珠吸到另一端进行循环，这就是散热模组循环散热的工作原理。利用此方法可实现为长时间使用的手机“降温”。 (1)手机“不烫手”的黑科技是通过均温板内部 结构，在金属网上下各有一个盖子密封起来形成真空腔，里面注入了纯水。 (2)手机CPU发热后纯水发生 （填物态变化名称）。若手机内有纯水10g，吸收CPU的热量后从20℃升到40℃，则纯水吸收的热量为 J。［］ (3)日常生活中与该项技术内能改变原理相同的有 。（写出一条即可） 4.【答案】(1)“汉堡式”的夹层 (2) 汽化 840 (3)安装地暖管取暖（合理即可） 【详解】（1）由短文可知，品牌手机，它的CPU位置的翻盖背后有一个很大面积的散热均温板，通过均温板内部“汉堡式”的夹层结构，在金属网上下各有一个盖子密封起来形成真空腔，里面注入了纯水。 （2）[1]CPU发热之后，纯水就会蒸发，这个过程纯水由液态变成气态，发生了汽化现象。 [2]若手机内有纯水10g，吸收CPU的热量后从20℃升到40℃，则纯水吸收的热量为 （3）该项技术通过热传递的方式改变内能，与此相同的还有安装地暖管取暖。 5.图1为人们所喜爱的电动自行车，它轻便、节能、环保。只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。 (1)车钥匙实质相当于一个 ，骑上电动自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快，右手把实质相当于一个 。给电动车充电时，电瓶相当于 （均填电学元件）； (2)图2是电动车的充电插口，内有金属插脚，在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰；图3是电动车的局部电路图，其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器，如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚，可能会造成 （选填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”）损坏：如果人体触碰蓄电池两极，人 （选填“有”或“无”）危险； (3)电动自行车两刹车手柄（如图4）中各有一只开关S1和S2在行驶中用任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，以下电路符合要求的是______。 A． B． C． D． 5.【答案】(1) 开关 滑动变阻器 用电器(2) 蓄电池 有 (3)D 【详解】（1）[1]由题意可知，将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下车子就通电，说明车钥匙在电路中起到了开关的作用。 [2]右手把向后旋转的角度越大，车速就越快，说明电路中的电流越大，则可知右手把气到了滑动变阻器的作用。 [3]充电过程中电瓶消耗电能，相当于一个用电器。 （2）[1]根据电路图可知，当硬币等金属物品碰到充电插口的两个金属插脚时，相当于蓄电池的正负极直接被导线相接，会造成蓄电池短路，从而损坏蓄电池。 [2]人体安全电压不高于36V，蓄电池的电压为48V，所以如果人体触碰蓄电池两极会有危险。 （3）由题意可知，任一开关断开时，都会使电动机停止工作，说明两个开关与电动机串联接入电路中，任一开关断开都会使电路断路，只有D选项符合题意， 故选D。 6．阅读短文，回答问题。 远程输电 发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图是电能输送的示意图。在输电线上，由于电线有一定的电阻，通过电流时必然会发热导致部分电能的损失，电线越长，损失越多。 采用高压输电可以减少电能在线路上的损失，原因是由焦耳定律可知：导线电阻、时间不变的情况下，只有减小I，才可以减小电能的损失。又由可知，当发电站输送功率一定时，要减小I，必需增大输电电压。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上的损失。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如下图的简化。 (1)输电线会导致电能的损失，原因是将部分电能转化成了 能。 (2)从发电厂发出电到进入家庭，变压器使电压的大小经过了 次改变。 (3)如果供电设备的输出电压恒为220V，通过较长的电阻不可忽略的输电线向居民楼内用户供电，家用电器工作时的实际电压 （选填“小于”“等于”或“大于”）220V。 (4)当输出电压与输电线的电阻一定时，下列关于居民用户获得的实际电压与输出电流I的关系图象中正确的是______。 A． B． C． D． 6.【答案】(1)内 (2)两(3)小于 (4)B 【详解】（1）输电线导致电能损失的原因是电流通过输电线时，由于输电线有一定的电阻，根据焦耳定律，会产生热量，从而将部分电能转化为内能。 （2） 从发电厂发出电到进入家庭，电压的大小经过了多次改变。首先，发电厂发出的电通常是低压电，然后通过升压变压器将电压升高，以便进行远距离输电。在输电过程中，电压保持不变。当电到达用户附近时，再通过降压变压器将电压降低，以便供给家庭使用。因此，变压器使电压的大小经过了两次改变。 （3）如果供电设备的输出电压恒为220V，通过较长的电阻不可忽略的输电线向居民楼内用户供电时，由于输电线存在电阻，会分去一部分电压，导致家用电器工作时的实际电压小于220V。 （4） 当输出电压与输电线的电阻一定时，根据欧姆定律（U为电阻两端电压，I为通过电阻的电流，R为电阻阻值），输电线上的电压将随电流的增大而增大。因此，居民用户获得的实际电压U0​随输出电流I的增大而减小。故选B。 7．阅读短文，回答问题。 即热式节能饮水机 即热式节能饮水机已在地铁站、学校、宾馆等公共场所广泛使用，如图甲所示为某品牌即热式节能饮水机，其原理如图乙所示。烧开的水很烫，不能立即饮用，即热式节能饮水中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起，利用“水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电热器烧开。 如图乙所示，当节能饮水机的出水流量为2.0L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出，即热式节能饮水机喝水无需等待，即按即出，而且具有待机零功耗，比传统饮水机要节能、省电，真正倡导了绿色环保饮水新概念。 请回答下列问题： (1)写出一条即热式节能饮水机具有的优点： 。 (2)出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，利用的是 方式改变水的内能，在这个过程中冷水的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)根据下图分析，慢速加热时，开关、的情况应该是 ，请说明理由 。 7.【答案】(1)节能、省电 (2) 热传递 增大 (3) S1闭合、S2断开 当开关S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电阻大，电功率小 【详解】（1）通过题干可知，即热式节能饮水机具有待机零功耗的优点，比传统饮水机要节能、省电，真正倡导了绿色环保饮水新概念 （2）[1][2]改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，冷水被预热后送到加热腔中加热，这是通过热传递的方式改变水内能的，并且水吸收热量温度升高，水的内能增大。 （3）[1][2]先分析档位，开关S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，两者进行比较，开关S1闭合、S2断开时电阻大，根据电功率公式P=U2/R可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，为慢速加热档。 8．热机发明后，一直在持续的改进和发展中。 材料一∶1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在汽缸外部燃烧（图乙）。 材料二∶1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在汽缸内燃烧）的四冲程循环理论∶①汽缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入汽缸；②通过汽缸的向内运动对进入汽缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从汽缸中排出。 材料三∶1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的燃气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复。 阅读上面材料，回答下列问题∶ (1)传统蒸汽机的燃料在汽缸 部（填“外”或“内”）燃烧；内燃机指燃料在汽缸内部燃烧； (2)图丙所示是将 能转化为 能； (3)根据材料知道热机一个工作循环有四个冲程，请你判断图丁中表示的是 冲程；热机工作时用水而不用其他液体来做冷却剂，这是因为水的 （填“比热容”或“热值”）大； (4)小锦同学阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图戊所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的 %。 8.【答案】(1)外 (2) 机械 内 (3) 做功 比热容 (4)30％ 【详解】（1）由材料一可知，如图乙所示，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧。 （2）[1][2]用力将活塞压下，我们会看到棉絮燃烧了，因为用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，是机械能转化为内能。 （3）[1]根据图丁可知，进气门关闭，排气门关闭，火花 塞点燃，活塞下行，因此该冲程为做功冲程。 [2]水的比热容大，质量一定时，升高相同的温度时， 吸收的热量多，温度升高的慢，故可以用水来降低汽缸体的温度。 （4）由图可知，有用功的能量 所以该内燃机输出的有用功为燃料释放热量的30%。 9．阅读短文并回答问题。 第四代电光源——LED光源 近年来，国家大力提倡使用LED灯，主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后第四代电光源。LED灯是新一代固体冷光源，可以直接把电能转换成光能的器件，其发光效率较高。利用图甲所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定（正常发光）电压为的LED接入电源电压恒为的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片，改变LED两端的电压和电路中电流，记录多组数据，可以得到电压表与电流表示数关系，如图乙所示图像，然后断开开关，改变电源正负极再闭合开关，LED处于断电状态。 (1)LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”、“超导体”）材料制成；当LED正常发光时，它的电阻是 ； (2)在图甲中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，LED （选填“能”或“不能”）发光，说明二极管具有 性；此时两电表的示数为 ； A．    B．    C．     D． (3)如图丙电路，闭合开关 可以使绿光LED发光。 9.【答案】(1) 半导体 150 (2) 不能 单向导电 C (3)S1、S4 【详解】（1）[1]由材料可知，LED灯主要由硅、砷等半导体材料制成。 [2]由图乙可知，LED灯电压为3V时，电流为20mA，则当LED正常发光时，它的电阻为 （2）[1][2][3]在图甲中，闭合S，调节滑动变阻器，使LED正常发光；断开S，改变电源的正负极后再闭合S，电流方向改变，LED不能发光，说明二极管具有单向导电性，此时LED断路，电压表串联到电路中，测电源电压，示数为4.5V，电流表示数为，故选C。 （3）发光二极管具有单向导电的性质，由图丙可知，电流必须从发绿光的二极管右边流进去，二极管才能发光，故应该闭合开关S1、S4。 10.阅读短文，回答问题。 燃气热水器 图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀，之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大。该燃气热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。[水的比热容为，天然气的热值为] (1)热水器的两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制作，它们应 联在电路中； (2)热水器正常工作用时10min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为多少J； (3)某次洗浴，进入的冷水管的水温25℃，热水管出水温度45℃，水的加热效率为63%，求该燃气热水器10min的出水质量。 10.【答案】(1) 半导体 并 (2) (3)135kg 【详解】（1）[1]半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，两个指示灯是二极管灯泡，二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。 [2]两个灯泡应相互独立，互不影响，所以，它们是并联在电路中的。 （2）该燃气热水器正常工作1小时消耗的燃气体积3.6m3，热水器正常工作用时10min消耗的燃气体积为 根据可得，若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为 （3）根据可得，热水器正常工作用时10min，水吸收的热量为 根据可得，该燃气热水器10min的出水质量为 11.阅读短文，回答问题。 揭秘“雪蜡车” 如图甲所示，一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚，迅速伸展出近百平方米的空间，这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车，也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车，据了解，这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头，配备了国内最大功率的氢燃料电池（如图乙所示），其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂（铂）的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板（正极），而电子是不能通过质子交换膜的，电子只能经外部电路到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水分带走，就可以不断地提供电能，可实现零排放零污染燃料电池的化学能转换效率在理论上可达，实际效率能达，是普通内燃机热效率的倍。电池的性能通常用能量密度来衡量，氢燃料电池的能量密度是表示质量为的氢所包含的能量。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)氢燃料电池在使用过程中氢气 （选填“有”或“没有”）发生燃烧现象； (2)氢燃料电池是将氢的 能直接转化为 能； (3)在燃料电池外电路，电流方向 （选填“从A到B”或“从B到A”）； (4)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为，车上有的氢燃料，该车以的速度匀速行驶时的牵引力恒为，已知氢的能量密度值是，则的氢燃料可产生 J的电能；产生的电能有供该车以的速度匀速行驶，则该车可行驶 。 11.【答案】(1)没有 (2) 化学 电 (3)从B到A (4) 1516.67 【详解】（1）由材料内容可知氢燃料电池在使用过程中氢气没有发生燃烧现象。 （2）[1][2]由材料中工作原理可知氢燃料电池是将氢的化学能直接转化为电能。 （3）电子是不能通过质子交换膜的，电子只能经外电路到达燃料电池阴极板，电流方向与电子的定向移动方向相反，在燃料电池外电路，电流方向从B到A。 （4）[1]50kg的氢燃料产生的热量 50kg的氢燃料产生的电能 [2] 该车匀速行驶时功率为 该车行驶所用的时间 12．阅读短文，回答问题。 电热膜是一种新型的电热器件，如图所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图所示。电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，所以电热膜本身温度并不太高，不易氧化，使用寿命长。在制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象，导电墨线电阻随温度变化的关系如图乙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。 (1)电热膜取暖器工作时，利用了电流的 效应，如图甲所示电热膜电路，导电墨线的连接方式是 联。 (2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丙C部分，这根导电墨线的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因是电热丝电阻随温度的升高而 ，温度高时发热功率 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (4)市场售卖的电热膜额定电压是220V，房间取暖电热膜功率220W每平方米，某家庭装修时考虑用电热膜为房间取暖，如果铺设面积为，则正常通电工作两小时消耗电能 kW·h。 12.【答案】(1) 热 并 (2)变大 (3) 增大 减小 (4)6.6 【详解】（1）[1]由题意可知，电热膜取暖器工作时，利用了电流的热效应。 [2]由图可知，各条导电墨线互不影响，故墨线是并联的。 （2）某根导电墨线的局部导电材料脱落，C部分的凹形会导致横截面积减小，电阻增大。 （3）[1]从图可以看出电热膜的电阻随温度升高而增大。 [2]电源电压不变，根据发热功率减小。 （4）由题意知，家庭装修地暖用的是220瓦每平米的电热膜，则铺设面积为电热膜的电功率 由得通电正常工作2小时消耗的电能 13．阅读短文，回答问题 感应灯 感应灯是一种能够感知周围环境并在检测到人体活动时自动开启的照明设备。其基本原理是利用人体红外线感应技术和电路控制技术，实现对人体活动的感知和灯光的控制。 传感器感知：当人体进入感应范围内时，感应器会接收到人体发出的红外线信号。感应器通常采用红外线传感器或微波雷达传感器，能够有效地感知人体的活动。 信号处理：感应器接收到红外线信号后，会将信号转换成电信号，并送入电路控制模块进行处理。电路控制模块会对接收到的信号进行分析，判断是否有人体活动，并作出相应的控制决策。 灯光控制：当电路控制模块判断到有人体活动时，会触发灯光的开启。灯光通常采用LED灯（LED灯是一种发光二极管）或荧光灯，通过电路控制模块实现灯光的开关和亮度调节。在无人活动时，电路控制模块会自动关闭灯光，以节约能源。 感应灯作为一种智能化、节能环保的照明设备，通过感知人体活动并自动控制灯光的开启和关闭，为人们提供了更加便利、舒适、安全的照明体验。随着科技的不断发展，感应灯将在智能化、节能节材、多样化应用等方面不断创新，为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。 (1)感应灯可以通过感知人体活动并 的开启和关闭。 (2)某位同学研究LED灯的特点，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，此时电路处于 （选填“通路”“短路”或“断路”）状态，但对调电池正负极亮了，说明它具有 性。 (3)感应灯的灯光控制模块相当于 （选填“电源”“用电器”或“开关”）。 13.【答案】(1)自动控制灯光 (2) 断路 单向导电 (3)开关 【详解】（1）由文中的“感应灯作为一种智能化、节能环保的照明设备，通过感知人体活动并自动控制灯光的开启和关闭”这句话可知，感应灯可以通过感知人体活动并自动控制灯光的开启和关闭。 （2）[1][2]将一只LED灯接在电池两端没有亮，但对调电池正负极亮了，说明刚开始LED灯的正负接线柱接反了，因为其具有单向导电性，所以正负接线柱接反时，电路处于断路状态，电路中无电流，对调电池正负极亮了，电路处于通路，电路中有电流通过。 （3）由文中的“当电路控制模块判断到有人体活动时，会触发灯光的开启，在无人活动时，电路控制模块会自动关闭灯光”可知，感应灯的灯光控制模块控制电路的通断，相当于开关。 14． 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分。随着汽车工业的快速发展，随之而来的能源紧张和环境影响问题也变得更加突出，因此人们一直不断改进汽车，现阶段的汽车主要包括：传统燃油汽车、普通混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及电动汽车。 (1)传统燃油汽车 工作的原理是通过燃油发动机获得机械能。四冲程内燃机每个工作循环经历吸气、 、做功、排气四个冲程。做功冲程将 能转化为机械能。 传统燃油汽车油耗高的原因： ①发动机工作状态不同，油耗不同。汽车起步时，发动机负荷率低，做相同的功，实际油耗偏高，效率将偏 。（选填“高”或“低”） ②汽车整备质量大，传统车辆车体结构复杂，车身大部分采用钢材制造，总重量增加，油耗也随之增加。 ③汽车传动系统复杂，损耗大。 (2)普通混合动力汽车 该汽车发动机是一种结合了燃油发动机和电动系统的动力装置。它在高速行驶、急加速等需要大功率输出的场景下，燃油发动机发挥主要动力作用。在车辆启动、低速行驶的场景下发动机可以停止工作，减少燃油发动机在低效工况下运行时间，从而降低油耗。电动系统包括电机和电池。当汽车减速或刹车时，电机还能回收能量为电池充电，此时的电池相当于电路中的 。（选填“电源”或“用电器”）。 (3)插电式混合动力汽车 该汽车结合了传统燃油汽车和纯电动汽车的特点。车上装有一套燃油发动机系统和一套电动系统。与普通混合动力汽车不同的是，插电式混合动力汽车的电池容量更大，可以通过外部电源充电。在纯电模式下，车辆仅依靠电机驱动，一般能满足日常短途通勤需求，实现零排放，此时如果想提高车速，在电压不变的情况下，要 （“增大”或“减小”）通过电动机的电流。当电池电量不足或者需要长距离行驶、高速行驶、急加速等情况时，燃油发动机就会启动，提供动力或者与电机共同工作提供动力。 (4)纯电动汽车 该汽车以车载可充电电池作为动力源，用电机驱动车轮行驶的车辆。汽车的前进和后退是通过改变通过电动机中电流方向来实现的。下面同学们设计的模拟电路图中，通过开关拨动，能实现改变电动机电流方向最合理的是 （    ） A． B． C． D． 14.【答案】(1) 压缩 内 低 (2)用电器 (3)增大 (4)C 【详解】（1）[1][2]四冲程内燃机的四个冲程为：吸气、压缩、做功、排气。在做功冲程中，高温燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 [3]做相同的功，说明有用能量相同；实际油耗高，说明消耗的总能量大。根据效率等于有用的能量与消耗的总能量之比可以知道，此时效率低。 （2）[4]当为电池充电时，电池消耗电能，转化为化学能。故此时电池是用电器。 （3）[5]提高车速，即要提高电机的输出功率，根据P=UI可知，在电压不变时，需增大电流以提高功率。 （4）[6]A．此电路能够改变通过电动机的电流方向，但用了四个开关，比较复杂。故A不符合题意； B．无论怎样拨动开关，电流都是从电动机右端流入，无法改变通过电动机的电流方向。故B不符合题意； C．单刀双掷开关接上端，普通开关断开时，电流朋电动机右端流入。单刀双掷开关接下端，普通开关闭合时，电流从电动机左端流入。此电路能够改变通过电动机的电流。故C符合题意； D．此电路也能改变通过电动机电流的方向，但用了两个单刀双掷开关与一个普通开关，较C电路复杂。故D不符合题意。 故选C。 15．阅读短文，回答问题： 感应发光冰块 感应发光冰块产品是采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性（液体感应），外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电，无化学变化，无毒无害，可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛。感应发光冰块内部电子元件有：液体感应器、AG3电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中，它将自动发亮；使用完毕后，用布擦干放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是，请勿吞食感应发光冰块，避免放置于温度过高的饮品中。如图为某品牌感应发光冰块，其内部电子元件有3个AG3电池（AG3电池额定电压1.5V，容量28mA·h），能发出彩色光，有八档可选：红色、白色、绿色、蓝色、黄色、粉色、慢闪、七彩快闪，持续正常发光15h后AG3电池电能耗尽。 (1)液体感应器是先进的触水式 （选填“电源”、“灯泡”或“开关”）； (2)感应发光冰块电源电压最大应为 V； (3)LED灯泡发光时，能量的转化情况是 ； (4)某同学将感应发光冰块的AG3电池正负极对调，LED不能发光，这说明了LED灯具有 性。 15.【答案】(1)开关 (2)4.5 (3)电能转化为光能 (4)单向导电 【详解】（1）根据题意可知，液体感应器起到了控制电路通断的作用，所以是先进的触水式开关。 （2）感应发光冰块内部电子元件有3个AG3电池，AG3电池额定电压1.5V，所以感应发光冰块电源电压最大应为 （3）LED灯泡发光时，消耗了电能，获得了光能，即将电能转化为光能。 （4）将感应发光冰块的AG3电池正负极对调，电流方向改变，LED不能发光，这说明LED灯具有单向导电性。 16．阅读材料，回答问题。 电动汽车和燃油汽车 学习了热机后，同学在讨论电动汽车和燃油汽车。 小红说：电动车在行驶时车内的安静性更好，电机在行驶时不会产生额外的噪音和抖动。汽油动力汽车行驶时会有噪音和抖动，车内的安静程度也不如电动车。而且省钱，一般15~18kW•h/100/km（每100km耗电15~18度），不到20元；而燃油汽车油费：0.5~1元/km。 小强说：电动车续航里程不如汽油车，夏冬使用空调时也会影响续航里程（行驶距离）。冬季室外温度相对较低，电动汽车的电池性能也会受到一定程度的影响；而且充电非常耗时间。 小兰说：燃油汽车会在排放物中包含大量废气，这些废气对大气污染有很大的影响，大城市的空气质量偏低，很大程度上是因为烧油的汽车太多，排放的废气超过大自然的处理能力。电动汽车电池组可反复充电使用，基本没有排放物，完全环保，不会对环境有不良影响。 小明说：电动汽车的电池组能量密度（能量与质量的比值）还没有无烟煤高，更别提汽油了。 …… (1)图甲是燃油汽车的某个冲程，这是 冲程。 (2)已知某电动汽车的电池组电容量为80kW·h，由6000多枚如图乙所示的电池组成，电池组总质量约800kg。（根据学习过的公式W=Pt，功和能的单位除了焦耳J，还可以表述为“功率单位×时间单位”的形式，比如“千瓦·小时（kw·h）”） ①80kW·h= J，电动汽车的“能量密度”是 ；“能量密度”相当于哪个物理量 ； ②已知汽油的能量密度4.6×107J/kg，小明的说法是 的（选填“正确”或“错误”）。 ③一般的电动汽车剩余电量为20%时，就要充电，否则会损坏电池。当上述电动汽车在平直的高速公路匀速行驶时，耗电量为：16kW·h/100km，在此路段该电动汽车的最大续航里程为 km；若此路段电动汽车的效率为90%，电动汽车受到的阻力约为 N。 16.【答案】(1)做功 (2) 2.88×108 能量与质量的比值 热值 正确 400 518.4 【详解】（1）由图甲知，两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 （2）[1]因为 所以 [2]由材料可知，电动汽车的“能量密度”是能量与质量的比值，其单位为J/kg。 [3]热值的单位也是J/kg，所以“能量密度”相当燃料的热值。 [4]电池组的能量密度 电池组能量密度为3.6×105J/kg，汽油的能量密度4.6×107J/kg，电池组能量密度比汽油的热值小，所以小明的说法是正确的。 [5]在此路段该电动汽车的最大续航里程为 [6]电动机做的功 电动汽车匀速行驶，牵引力和阻力是平衡力，受到的阻力为 17．阅读材料，回答问题。 燃气热水器是一种使用方便快捷，不受天气影响的家用热水设备。下图为燃气热水器的结构和工作原理示意图。燃气热水器工作时，用电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气。同时风机转动，使高温烟气上升到达热交换器（回环形的金属管），冷水从A处流入管内，被管外的高温燃气加热，变成热水从B处源源不断流出，温度降低后的烟气从排烟管排出。 (1)燃气燃烧时把 能转化为 能； (2)在热交换器中冷水变热，是通过 的方式改变了水的内能； (3)燃气热水器工作过程中，热水吸收的热量和天然气完全燃烧放出的热量的比值称为效率，下列措施中不能提高燃气热水器效率的是（   ） A．使燃料充分燃烧 B．减少燃烧产生能量的损失 C．尽量降低散热 D．换用热值更高的燃气 17.【答案】(1) 化学 内 (2)热传递 (3)D 【详解】（1）[1][2]燃气燃烧发生化学反应，将化学能转化为内能。 （2）在热交换器中冷水变热，冷水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变了水的内能。 （3）A．使燃料充分燃烧，燃料放出的热量多，损失的能量一定，则可有效利用的能量多，故A不符合题意； BC．减少燃烧产生能量的损失、尽量降低散热都是减小能量的损失，可以提高燃气热水器效率，故BC不符合题意； D．用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但有效利用的能量还是得不到改善，无法提高燃气热水器效率，故D符合题意。 故选D。 18．科技发展使“无人机”进入了人们的生活，它在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。爱动脑的小明在网上购买一款四轴小型无人机相关材料（图甲），自制一架无人机。下面是其实践过程，请补充完整。 【相关准备】 （1）材料：电源，带有LED指示灯的控制电路，电动机（四个），电子调速器（相当于变阻器），红外探测器摄像装置、其它辅助设备和塑料外壳等，如图甲所示。当电子调速器将电阻调小时，通过调速器的电流会 （填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）原理：查阅相关资料，无人机部分参数如下表。 电池容量（储存的电能） 270000J 电池电压 15V 每个电动机工作电压 15V 电能转化为机械能效率 XX% 【制作过程】 （3）制作无人机：根据相关材料，按说明所示部件组装，制作图乙所示无人机。 （4）操作无人机： ①闭合遥控电动机总开关，观察四个电动机同时工作，每个电动机连接一个电子调速器，控制一个螺旋桨。通过电子调速器来控制流过电动机的电流，从而控制无人机飞行角度和速度。通过表中数据分析，四个电动机彼此的连接方式是 （填“并联”或“串联”）。根据相关参数，控制电路的LED指示灯实质是发光二极管，其具有 性； ②操作过程中，小明发现无人机在使用时遇到一个突出问题是飞行时间短，下面是解决该问题的建议，其中可行的是： ； A．将无人机塑料外壳换成金属外壳 B．更换容量更大的电池 C．拆掉一个螺旋桨 【拓展】经查阅资料，红外探测器摄像装置的“模拟”电路简化图如图丙所示。该系统由“自启电路”、“控制电路”和“启动摄像机”等组成。其中“自启系统”（虚框内）中的R是保护电阻，RP是红外探测器（其阻值随红外线强度变化），对应关系图象如图丁所示（E为红外线强度，cd表示其单位；为方便计算，数据已作简化处理）。 通过自启电路中RP阻值与红外线强度变化关系图象可知，当红外线强度变大时，RP阻值 （填“变大”或“变小”）。分析图象可知，当光照强度为4cd时，自启电路RP的阻值为 Ω。 18.【答案】 变大 并联 单向导电 B 变小 9 【详解】（1）[1]由题意知，当电子调速器将电阻调小时，其两端电压不变，根据欧姆定律可知，通过调速器的电流会变大。 （4）[2]由表中数据可知，每个电动机工作电压都等于电源电压，根据串并联电路电压的特点可知，在并联电路中，各支路两端电压相等且等于电源电压，因此四个电动机彼此的连接方式是并联。 [3]控制电路的LED指示灯实质是发光二极管，发光二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。 [4]无人机飞行过程需要消耗电能来克服重力（或克服阻力）做功，所以为了减少电能的消耗，延长飞行时间，可以减小无人机的质量，或者增加电池储存的电能也可以延长飞行时间。将无人机塑料外壳换成金属外壳会使无人机变重、拆掉一个螺旋桨影响无人机飞行，这两种方法都不可行。故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 [5]通过自启电路中RP阻值与红外线强度变化关系图象可知，红外线强度越大，RP阻值越小，因此当红外线强度变大时，RP阻值变小。 [6]分析图象可知，当光照强度为0cd时，自启电路RP的阻值为21Ω，当光照强度为6cd时，自启电路RP的阻值为3Ω，则当光照强度为4cd时，自启电路RP的阻值为 19．随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产、生活领域中表现出广阔的应用潜力。图甲所示的设备就是一种用于体温监控的测温手环。 测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小，温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度，且手环中蓝牙模块通过无限网络芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。 为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环还会配有智能控制器，当环境温度低于某个设定的温度或手环检测到的温度长时间不发生变化时，测温手环自动关机。 (1)测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、 三个部分组成； (2)使用测温手环时，温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中 的大小计算出人体的温度； (3)智能控制器在测温手环的电路中相当于简单电路中的 （选填“电源”、“开关”或“用电器”）； (4)若热敏电阻的阻值随温度变化关系如图乙所示，则测温芯片在测量 （选填“t1-t2”、“t2-t3”或“t3-t4”）范围内的温度时最为灵敏。 19.【答案】(1)电源模块(2)电流(3)开关(4)t2-t3 【详解】（1）由题文信息知，测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。 （2）由题文信息知，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小，温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度。 （3）测温手环还会配有智能控制器，当环境温度低于某个设定的温度或手环检测到的温度长时间不发生变化时，测温手环自动关机。则智能控制器可以控制电路，相当于开关。 （4）如图乙所示，则测温芯片在测量t2-t3范围内的温度时，热敏电阻的阻值变化最大，此时测温芯片测温最为灵敏。 20．阅读短文，回答文后问题。 客机C919 我国研制的大型客机C919首飞成功，该飞机使用的喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进。同时C919机舱内覆有一层“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有，的质量为5kg。该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，如表是飞机的部分技术参数。 最大起飞质量 72.5t 客舱内气压 巡航速度 920km/h 发动机的巡航推力 (1)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，正确的是______； A．密度与水差不多 B．隔音性能相对较好 C．导热能力相对较好 D．导电能力相对较好 (2)喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，从燃烧至燃烧后剧烈膨胀，再从尾部高速喷出，这个过程中混合气体的温度是不断变化的，图中能大致反映混合气体温度随时间而变化的是______； A． B． C． D． (3)若飞机的翼载是，则机翼面积为 ； (4)若飞机以巡航速度飞行1h的过程中，消耗燃油3500kg，发动机的热效率为40%，则此过程中燃料完全燃烧时放出的热量为 J，飞机推进功为 J，发动机的推进效率为 %。（燃油热值q取） 20.【答案】(1)B (2)B (3)125 (4) 50 【详解】（1）A．“超细航空级玻璃棉”的性质有：直径只有3~5μm，密度 其密度比水的密度小很多，故A错误； BC．由题意可知，“超细航空级玻璃棉”具有很好的隔音性能、保温效果好（即导热能力相对较弱），故B正确，C错误； D．玻璃棉是绝缘体，导电能力差；故D错误。 故选B。 （2）从能量转化的角度看，在喷气压缩发动机工作过程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，气体对外做功，将气体的内能转化为火箭的机械能，燃气温度降低，所以混合气体的温度先升高后降低，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）由短文内容可知，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，则 解得。 （4）[1][2][3]燃料完全燃烧释放的热量 根据得发动机获得的机械能 飞机以巡航速度飞行1h通过的路程 推力做功 发动机的推进效率为 21．2023年5月30日，神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮顺利送入太空，中国“天宫”空间站全面建成后首次载人飞行任务开启。乘组将开展电推进气瓶安装、舱外相机抬升等平台照料工作。“天宫”集现代科技之大成，应用了一批当今先进的科技成果，而电推进无疑是其中最值得称道的科技之一。“天宫”核心舱配置了4台电推进发动机，这是人类载人航天器上首次使用电推进，中国“天宫”悄然间掀起了一场太空动力变革。电推进器原理可简化为如图乙：先将电中性的原子注入电离室，然后电子枪注入电子，用线圈加速电子轰击中性原子制造带正电的阳离子，在正、负极栅板电场的作用下，电推进器向后喷出阳离子对飞船产生推力。在出口附近再装一把电子枪，向阳离子束注入电子，使其中性化，恢复成原子。不然带电离子会沾满整个航天器，发动机内部也会积累电子产生静电，将会带来各种麻烦。 (1)在神舟十六号飞船里，航天员与地面控制台是通过 （选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传递信息的。 (2)图甲是“天宫”空间站绕地球转动的轨迹，由远地点运动到近地点的过程中，空间站的重力势能 （选填“减小”“不变”或“增大”），空间站在 （选填“近地点”或“远地点”）速度最大； (3)图乙所示，左侧电子枪的电流方向为 （选填“从左到右”或“从右到左”），中和电子枪发射的电子能够和阳离子结合，是因为 。飞船推力的施力物体是 ； (4)电能是空间站的生命力，我国采用的三结砷化镓太阳能电池组成的太阳能光伏发电系统，它由4对太阳翼帆板组成，放置在实验舱末端的桁架上。一对太阳翼帆板展开面积可达134m2，光电转换效率可达30%以上，若太阳翼帆板平均每平方米的面积上每秒接收600焦耳的太阳能，则供电功率可达 kW。 21.【答案】(1)电磁波 (2) 减小 近地点 (3) 从右到左 异种电荷相互吸引 阳离子 (4)96.48 【详解】（1）电磁波可以在真空中传播，在神舟十六号飞船里，航天员与地面控制台是通过电磁波传递信息的。 （2）[1][2] 太空是真空，空间站的机械能守恒，“天宫”空间站从远地点运行到近地点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能变小，转化为动能，动能变大；在近地点时，空间站动能最大，则速度最大。 （3）[1]物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流方向；左侧电子枪的电子方向是从左到右，则电流方向为从右到左。 [2]中和电子枪发射的电子能够和阳离子结合，是因为电子带负电，阳离子带正电，异种电荷相互吸引。 [3]电推进器向后喷出阳离子，因为力的作用是相互的，阳离子对飞船产生向前的推力，所以飞船推力的施力物体是阳离子。 （4）一对太阳翼帆板每秒接收到的太阳能为 则产生的电能为 太阳能光伏发电系统，它由4对太阳翼帆板组成，则供电功率为 22．阅读短文，回答问题。 风速及其测量 风是由空气流动引起的一种自然现象，风既有方向也有快慢。地面气象观测中测量的是水平运动的风，用风向和风速表示。 风向标是测定风向的设备。如图甲所示的风向标是一个形状不对称的物体，在风的作用下，对空气流动产生较大阻力的一端便会转动至顺风方向，从而显示风向。 生产生活中很多时候需要测量风速。如图乙所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器。其原理如图丙所示，风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上。起风时，气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力越大。凹面迎风的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小。作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转，越转越快，当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大，此时风速和风杯转速的关系为v=2πRbn，其中v为风速，n为风杯转速（每秒转过的圈数），R为风杯转动半径，b为风速计常数。风杯的转轴连接一个电路板如图丁所示，转盘上固定有10个小磁铁，当小磁铁正对磁敏开关时，磁敏开关导通，不正对时，磁敏开关断开，风杯组件每旋转一周，电路中就会输出若干个周期的脉冲信号，其信号如图戊所示。该脉冲信号由计数器计数，经换算后就能得出实际风速值。 (1)风向标是测定风向的设备，若风从正南方吹来，图甲所示的风向标的箭头指向 ； (2)如图丙所示，风从左边吹向风速计与风从右边吹向风速计，风杯旋转方向 ； (3)关于风向和风速的测量，下列说法正确的是______； A．风杯式测速仪转动时，风能只转化为风杯的动能 B．风杯转动时，使风杯转动的力臂不变 C．风速与风杯的转速成正比 D．计数电路中的磁敏开关与电路元件R是并联的 (4)若一个风速计的风杯转动半径为0.2m，风速计常数b为3，计算时π≈3。某次测量风速时，电流一时间图象如图戊所示，则此时风速为 m/s； (5)小明自制了一只风杯测速仪，制成后发现灵敏度不高，即风速较小时，风杯转不起来，请你给小明合理化建议： （写一条即可）。 22.【答案】(1)正南(2)相同(3)C(4)18(5)适当增大支架的长度 【详解】（1）由图甲可知，风从正南吹来，风向标右侧迎风面积大，受力大，所以风向标转动后，箭头指向正南； （2）风从左边吹向风速计，起风时，气流冲击风杯，凹面的风杯受到的风压大，凸面迎风的风杯由于风的绕流作用，受到的风压小，由于风压差风杯开始转动，结合图丙风杯状态和风向可知，风杯旋转方向为顺时针；风从右边吹向风向标时，风杯的旋转方向也为顺时针，所以风从左边吹向风速计与风从右边吹向风速计，风杯旋转方向相同； （3）A．风杯式测速仪转动时，风能转化为风杯的动能，还可以转化为电能，故A错误； B．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，当风杯受到风力开始转动，随着风杯的位置变化，风对风杯作用力的方向与风杯中心（可看作支点）的连线的垂直距离（即力臂）也会发生变化，风杯在转动过程中，力臂是会改变的，故B错误； C．由关系式可知，式子中2πRb是不变量，风速与风杯的转速是变量，则风速越大，风杯的转速越大，说明风速与风杯的转速成正比，故C正确； D．由图丁可知，计数电路中的磁敏开关与电路元件R是串联的，它们的工作互相影响，故D错误。 故选C； （4）由图戊可知，0.2s对应10个脉冲，说明风杯转了一圈，风杯的转速为 n=5r/s 风速为 v=2πRbn=2×3×0.2×3×5m/s=18m/s （5）此装置相当于轮轴杠杆，适当增大支架长度，增大动力臂，可以用较小的风力使风杯转动，提高了风速计的灵敏度。 23．中央电视台CCTV2频道《回家吃饭》栏目，在7月份连续两期播报本溪的美食，人们品美食，赏美景，真是悠哉乐哉。本溪作为旅游城市，空气质量指数是旅游品质的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的，某环保项目学习小组开展了“空气质量指数测量”的项目化学习活动。 【项目分解】 空气质量指数K 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 【项目分解】 A设计制作空气质量检测仪 B优化空气质量检测仪 【项目实施】 (1)设计制作空气质量检测仪 图甲所示是学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图。其中电源电压恒定不变，用电流表示数表示对应空气质量指数，电路中电流达到某一值时，电路报警。电压表量程为0~3V，电阻箱的阻值调到20Ω。气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示 ①由图乙可知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而 ，空气污染的程度越小，电路中的电流越 ； ②闭合开关S后，当空气质量指数K为50时，电压表的示数为1V，则电源电压为 V； ③当空气质量等级为中度污染，空气质量指数K为该质量等级最高值时电路报警，此时电流表的示数为 A，电压表的示数为 V； (2)优化空气质量检测仪，若想让电路检测仪更加灵敏，使空气质量指数K略低于③中数值时电路就报警，请你提出一条合理化建议： 。 23.【答案】(1) 变小 小 6 0.15 3 (2)将电阻箱的阻值调小（或增大电源电压） 【详解】（1）[1]由图乙可得，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而变小。 [2]空气污染的程度越小，空气质量指数越小，气敏电阻阻值越大，则电路中总电阻越大，电源电压不变，根据可知，电路中的电流越小。 [3]空气质量指数为50时，此时气敏电阻的阻值为100Ω，电压表测电阻箱两端电压，电压表示数为1V，此时电路中电流 此时R两端的电压 电源电压 [4][5]据表可知，当空气质量等级为中度污染，空气质量指数K为该质量等级最高值，即200K，则此时气敏电阻的阻值为20Ω，由于电阻箱的阻值也为20Ω，根据串联分压原理可知，气敏电阻和电阻箱的两端电压相等，电源电压为6V，则气敏电阻和电阻箱的两端电压均为3V，即电压表的示数为3V，此时电路中的电流为 （2）若想让电路检测更加灵敏，使空气质量指数K略低于③中数值时电路就报警，由图乙得，当空气质量指数K略低于③中数值时，R的阻值较大，电路的总电阻较大，依题意得，当电流表指针偏转到一定程度时，电路 报警(电路的报警电流不变)，由欧姆定律得，电源电压变大，则可以通过增大电源电压达到目的；若不改变电源电压，电路报警时，电路电流不变，电路总电阻不变，由串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和得，可以将R0阻值减小。 24.阅读下列短文，回答问题。 无链条电动自行车 无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，如：省力、耐用、安静、灵便、结构简单。因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具，图1为一种在售的无链条电动自行车，车身是由航空铝合金制造，确保高强度、轻量化和抗氧化，长期使用也能坚固如新。无链条电动自行车结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量，骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成机械能，以此驱动自行车前进，因此使骑行者骑得更省力，同时能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，能量密度（即存储能量与电池质量的比值）达180（W·h）/kg。 整车 整车质量 40kg 最大车速 26km/h 最大噪声 ≤30dB 锂电池 电压 36V 容量 10Ah 电动机 额定功率 180W 1)踩脚踏板获得的能量转变为电能，与其工作原理相同的是________。 A． B． C． D． (2)车身由航空铝合金制造，确保整车的轻量化，这是因为航空铝合金的 小，从而减小了整车的 ，这样不仅可以减小车在行驶过程中所受的阻力，而且还可以减小车的 ，使得骑行时能更灵活。 (3)图1中该车的锂电池最多所储存的电能约为 J，锂电池的质量为 kg。 (4)图2为充电器过热保护的模拟控制电路。是滑动变阻器，是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当两端电压增大到一定值时，控制电路将切断充电电路，实现对充电器的保护。电源电压设定为11V，当接人电路的阻值为时，的电功率为4W，此时充电电路恰好被切断，则控制电压是 V。 24.【答案】(1)A(2) 密度 质量 惯性(3) 1.296×106 2(4)8 【详解】（1）脚踩踏板获得的能量转变为电能，是由机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，是发电机的工作原理。图A是探究的发电机的工作原理，是电磁感应现象；图B是奥斯特实验，探究的是电流与磁场的关系；图C探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系；图D探究的是电动机的工作原理。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 （2）[1][2][3]选用密度较小的航空铝合金，相同体积时整车质量较小，可以减小车在行驶过程中所受的阻力，同时具有的惯性小，更容易改变运动状态，使得骑行时能更灵活。 （3）[1]由表格的数据可知，锂电池储存的电能为 [2]根据能量密度的定义，由能量密度达180Wh/kg可得，锂电池的质量 （4）当R1接入电路的阻值为6Ω时，控制电压为U1，电路中的电流 热敏电阻的电压 R2的电功率 解得U1=3V或U1=8V，因为U1>6V，故U1=8V。 25．阅读短文，回答问题。 第五代战斗机“歼-20” 如图所示的“歼-20”配备了大功率雷达，为解决放热问题，采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为，最大飞行高度达20km，最大航行速度达800m/s，飞机发动机的效率是40%。飞机航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比，关系见表：（g取10N/kg） 速度v/（m·s-1） 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 (1)战斗机在减速俯冲向地面的过程中，其动能 ，重力势能 （以上两空选填“变大”“变小”或“不变”）；为了解决雷达的散热问题，采用比热容 （选填“大”或“小”）的液体作为冷却剂； (2)战斗机的供油系统非常强大，每秒钟可以输送2kg的燃油，燃油热值约为4.5×107J/kg，若燃油完全燃烧，每秒钟放出 J的热量； (3)当飞机以400m/s的速度匀速巡航时，飞机发动机的牵引力为 N，飞机发动机的输出功率为 W； (4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，若该飞机的翼载为500kg/m2，则机翼面积为 m2。飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值，则该“歼-20”飞机的推重比约为 。 25.【答案】(1) 变小 变小 大 (2) (3) (4) 64 0.6 【详解】（1）[1][2]战斗机在减速俯冲向地面的过程中，质量不变，速度减小，则其动能减小，高度降低，则重力势能减小。 [3]为了解决雷达的散热问题，采用比热容大的液体作为冷却剂，质量和升高温度相同时，吸收的热量更多。 （2）每秒钟放出热量为 （3）[1][2]由表可知，当飞机以400m/s的速度匀速巡航时，阻力，因为做匀速直线运动，受力平衡，则牵引力为 飞机发动机的输出功率为 （4）[1]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，若该飞机的翼载为500kg/m2，该飞机最大起飞质量为，则机翼面积为 [2]最大航行速度达800m/s，飞机航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比，设最大航行速度时阻力为，则有 解得，则飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力为 该飞机最大起飞重力为 则飞机的推重比为 26．阅读材料，回答问题 热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，甲图是热敏电阻的实物图，物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现，有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究： (1)同学们组装了如图乙所示的装置进行实验，实验中通过 反映电阻的大小；为了使现象更明显，烧杯中的液体应该选择 （选填“水”或“煤油”）； (2)点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）； 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 (3)用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计，设计的电路如图丙所示，若要使电压表示数随温度升高而增大，则应将电压表并联在 （选填“ab”、“bc”或“ac”）两端； (4)小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻，分别接入如图乙所示的电路中，获得了图丁所示三个电阻的“温度与电流”图像，其中对温度变化反应最灵敏的电阻是 （选填“A”“B”或“C”）。 26.【答案】(1) 电流表示数大小 煤油 (2)减小 (3)ab (4)A 【详解】（1）[1]根据转换法，实验中通过电流表示数大小来反映电阻的大小的。 [2]实验中，液体吸收相同的热量时，液体的温差变化较大，热敏电阻阻值变化较大，电流表示数变化明显，吸收相同的热量温度变化量大的比热容小，故实验中应该选用比热容较小的煤油。 （2）根据表格中的数据可知，温度升高时，通过热敏电阻的电流变大，电源电压不变，故热敏电阻的阻值变小，所以热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 （3）由前面分析可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以温度升高时，电流增大，定值电阻两端的电压变大，热敏电阻两端的电压变小，要使电压表的示数增大，因此电压表应该并联在定值电阻两端，即ab两端。 （4）由图丙可知，A、B、C三个电阻中，随着温度的变化通过A电阻的电流变化最明显，故A电阻的灵敏度最高。 27．阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池为LED灯供电照明。 太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2~4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源。 (1)乙图中，当白天光线强时，S与 接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用 来工作的； (2)LED灯主要由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成 能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量比白炽灯 （选填“高”或“低”）； (3)为使LED发光二极管正常工作，应将多个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用； (4)LED灯的优点是： （至少写出一条）。 27.【答案】(1) b 光电效应(2) 半导体 光 低(3)串联(4)寿命长（合理即可） 【详解】（1）[1]由第一段短文可知，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，所以S与b接通，太阳能转换为电能。 [2]由短文第二段可知，太阳能电池板是利用光电效应工作的。 （2）[1]由短文第三段“LED发光二极管是一种半导体器件”可知，LED灯主要由半导体材料制成的。 [2]LED灯工作时，消耗电能，获得光能，将电能直接转化成光能。 [3]据短文可知，LED的发光原理是直接把电能转换成光能，其电热转换损耗的能量较白炽灯低，因而其发光效率较高。 （3）由于太阳能电池板的电压为24V，而LED发光二极管的工作电压为2~4V，低于太阳能电池板电压，所以为使LED发光二极管正常工作，应将多个LED发光二极管串联才能安全使用。 （4）由短文第三段可知，LED灯的优点有：工作电压低、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。 28.．阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日上午，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机，如图甲，历时2h从上海到北京，开启了首次商业载客飞行。 如图乙所示，为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，皀刉前先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，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，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，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作。 客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比；推进效率指推力克服空气阻力所做的功与其获得的机械能之比。 热效率 40% 推进效率 60% 航空燃油热值q (1)涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时用 方式改变空气的内能（选填“做功”或“热传递”），这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温高压气流推动涡轮；此过程的能量转化相当于热机的 冲程； (2)关于涡轮喷气发动机，下列说法不正确的是______（多选）； A．进气道中吸入的是空气 B．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 C．燃烧室中，内能转化为机械能 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 (3)机舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时，能将机外-50℃下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上。为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断 （选填“加热”或“制冷”）； (4)已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航一小时的过程中，需要消耗 kg的航空燃油； (5)涡轮喷气发动机使混合气体压缩后在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反应混合气体温度随时间而变化的是图______。 A． B． C． D． 28.【答案】(1) 做功 做功(2)BC(3)制冷 (4)2160 (5)B 【详解】（1）[1]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，因此旋转叶片对气体做功，气体的内能增大，所以用做功的方式改变空气的内能。 [2]四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能，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，这一过程的能量转化，相当于热机工作时的做功冲程。 （2）A．根据题中信息可知进气道中吸入的气体是空气，故A正确，不符合题意； B．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，无法推动涡轮，故B错误，符合题意； C．燃烧室中，燃料燃烧，将化学能转化为内能，故C错误，符合题意； D．尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功，故D正确，不符合题意。 故选BC。 （3）能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，由于人体正常体温约为37℃，人体感觉舒适的温度约25℃，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值。 （4）由图丙f—v2的图像可知，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为3.6×104N，飞机受到推力和阻力是平衡力，所以推力 F=f=3.6×104N 在巡航1h的过程中克服阻力做的功 推进效率为60%，获得的机械能 热效率为40%，航空燃油完全燃烧放出的热量 需要航空燃油的质量 （5）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以混合气体温度随时间而变化先升高后降低，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 29.．如图甲所示是一款具有发热、控温双重功能的电加热眼罩，绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的PTC加热丝，电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电，每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。 PTC加热丝的连接方式是 联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为和，则 （填选“<”、“=”或“>”）。眼罩加热电路的最大发热功率为 W。将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能是下图中的 。 A．   B． C．    D． 29.【答案】 并 > 9 C 【详解】[1]由图乙可知，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，它们互不影响，故PTC加热丝是并联的。 [2]因为PTC加热丝是并联的，A点位于所有支路的干路上，B点位于部分支路的干路上，并联的PTC加热丝越多，由并联电路电流的规律可知电流越大，故A、B处电流关系为 [3]由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变。由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，每根PTC加热丝的最大发热功率为 所以眼罩加热电路的最大发热功率为 [4]由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由可知，其功率先变大后变小再不变，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 30．阅读短文，回答问题 测温手环 测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）与导热金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化影响电路中电流的大小，温度传感模块中的测温芯片根据电路中电流的大小计算出人体的温度，且手环中蓝牙模块通过无限网络芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。 为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环还会配有智能控制器，当环境温度低于某个设定的温度或手环检测到的温度长时间不发生变化时，测温手环自动关机。 (1)导热金属片的内能是通过 的方法改变的。 (2)智能控制器在测温手环的电路中相当于简单电路中的 。 (3)佩戴测温手环的人体温突然升高时，通过测温手环的电流变 。 (4)给测温手环充电时的能量转化是 。 30.【答案】(1)热传递 (2)开关 (3)大 (4)电能转化为化学能 【详解】（1）改变内能的方式有做功和热传递，根据短文内容知道，使用测温手环时，导热金属片与人体接触，导热金属片从人体吸收热量，温度升高，内能变大，导热金属片的内能是通过热传递的方法改变的。 （2）测温手环还会配有智能控制器，当环境温度低于某个设定的温度或手环检测到的温度长时间不发生变化时，测温手环自动关机，它可以断开测温手环的电路，在测温手环的电路中起到控制电路的作用，相当于开关。 （3）当佩戴测温手环的人体温突然升高时，由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则热敏电阻的电阻会减小，根据知道，在电压一定时，通过测温手环的电流会变大。 （4）测温手环充电时，消耗电能以化学能的形式存储，即能量转化是电能转化为化学能。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$