综合应用题：科普阅读中考专题二 2025年中考物理三轮冲刺练习

综合应用题科普阅读专题二参考答案 1.阅读短文，回答问题。 油电混合动力汽车 如图甲所示，国产某品牌油电混合动力汽车，其工作原理如图乙所示。沿水平公路匀速行驶的过程中，燃烧燃油，发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，其中的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电。当普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。 (1)如图丙中的为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，需要满足以上需求，将旋钮变阻器接入电路分别接入 （选填“O”“E”或“F”）； (2)如图丁是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，油量表实质是 表改装而成的，定值电阻起到 的作用，蓄电池充电时的能量转化是 。 1.【答案】(1)E O (2) 电流 保护电路 电能转化为化学能 【详解】（1）驾驶员踩下“油门”时，滑片向下移动，电路中变阻器阻值减小，即滑动变阻器连入电路的有效长度减小，所以应将M与E相连，O与N相连。 （2）[1]由图可知，油量表串联在电路中，所以是由电流表改装而成的。 [2]当滑片移至最下端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，若电路中没有定值电阻，会导致电源短路，所以定值电阻的作用是保护电路。 [3]蓄电池充电时，消耗电能，相当于用电器，将电能转化为化学能储存在电池中。 2．阅读短文，回答问题。 手机充电 手机充电时，充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流流过。但充电器插在插座上未接手机时，充电器内部也会有微电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，或长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿的概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器自燃自爆。 目前，利用“超级快充”技术不到10分钟就可以把电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。图是某超级快速充电器在给电池充电过程中，充电器输出的电流和电压与时间的关系。 (1)充电器插在插座上未连接手机时，充电器内部 （选填“有”或“没有”）电流通过，此时充电器相当于 （选填“电源”“开关”或“用电器”）。 (2)充电器不及时拔掉容易产生元件过热的现象，甚至引起火灾，此过程中电能转化为 能。 (3)分析图像可知，超级快速充电器在充电过程中，功率 （选填“是”或“不是”）保持全程不变的。 2.【答案】(1) 有 用电器 (2)内 (3) 不是 【详解】（1）[1][2]由文中可知，充电器插在插座上未接手机时，充电器内部也会有微电流通过，因此此时也消耗电能，充电器相当于用电器。 （2）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，是电流的热效应，此过程中电能转化为内能。 （3）由两图可知，电压和电流都随时间有变化，不同时间的电压与电流的乘积是不同的，根据可知，充电过程功率也不是全程保持不变的。 3.阅读短文，回答问题 蓝牙测温手环 如图甲为蓝牙测温手环，该手环产品型号参数等信息如表所示。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。 温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（如图丙）。佩戴手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高阻值变化，电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。 为了降低手环的功耗，延长工作时间，手环还配有智能休眠仓，如图乙所示。手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开手环的电路。因此，这类手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。 产品型号 SHO6T 连续使用时间 6天 电池容量 72mAh (1)测温手环中， （温度传感/蓝牙/电源）模块将温度数据传送给数据处理中心，实现对体温的实时监测；霍尔元件在测温手环的电路中相当于 （选“开关”“电源”或“用电器”）； (2)该型号的测温手环充满电，工作时的放电电流约为 mA； (3)小明利用热敏电阻设计了如图丁的模拟测温报警电路：电源电压为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图戊所示。在37℃时，热敏电阻RT的阻值为500Ω。 ①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω； b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 ； c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用； ②如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会 （选填“偏低”“偏高”或“不变”），这时应将变阻器阻值 （选填“调大一些”或“调小一些”）。 3.【答案】(1) 蓝牙 开关 (2)0.5 (3) 500 报警器报警 偏高 调小一些 【详解】（1）[1]蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。 [2]霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开手环的电路，霍尔元件在测温手环的电路中相当于开关。 （2）手环电池容量为72mAh，充满电后可用6天，即144h，则工作时的放电电流为 （3）[1]由题干得，在37℃时系统报警，热敏电阻RT的阻值为500Ω，为了调试电路，用电阻箱代替热敏电阻，则电阻箱的阻值为500Ω。 [2]报警器要求在37℃时系统报警，即接入500Ω的电阻箱来代替热敏电阻，调试时移动滑片直至报警器报警。 [3][4]报警器通过的电流超过10mA时就会报警，当电压变小时，想达到报警电流，计算得出的电阻就会偏小，滑动变阻器阻值不变时，热敏电阻的阻值就会偏小，由戊图得，热敏电阻越小，温度越高，即报警温度偏高；要想回到原来的温度报警，滑动变阻器的阻值应该偏小一些，使得热敏电阻阻值为500Ω时，电路达到报警电流，开始报警。 4.．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光二极管、灯杆等组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电 池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED 灯供电照明。 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，白炽灯发光时灯丝  温度会比较高，而LED 灯把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将  逐步取代传统光源。 (1)乙图中，当夜晚光线弱时，S与 接通（选填 “b”   或 “c”），此时的能量转化流程为图丙中 （选填“①”或“②”）。 (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较白炽灯 （选填“高”或“低”）。 (3)为使LED 发光二极管正常工作，至少应将 个LED发光二极管串联起来才能安全使用。 4.【答案】(1) c ② (2) 半导体 光 低 (3)6 【详解】（1）[1][2]当夜晚光线弱时，S与c接通，LED灯通过蓄电池供电，蓄电池的化学能转化为电能，该过程所涉及的能量转化流程为图丙中的②。 （2）[1][2][3]发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，LED灯主要由半导体材料制；根据题意知，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，所以应将它们串联接在电路中，串联的发光二极管的个数 5．阅读材料，回答问题。 光强与光敏电阻 “光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd），光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。将电压恒为6V的电源，9Ω的定值电阻，光敏电阻R接入图b所示电路中，测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图a所示，根据图像及物理知识解答下列问题： (1)根据图a的图像可知，光敏电阻的阻值R与光强E成 关系，（选填“正比”或“反比”）当光强为时，光敏电阻的阻值为，当光强为时，光敏电阻的阻值为，那么它们之间的关系式为 （用、表示）； (2)当光强为6cd时，电流表的示数为 A； (3)请在图b中加画上电压表，要求实现：光强越强，电压表的示数越大； (4)实验过程中，如果电流表的示数为0.4A，电压表示数为 V，此时的光强为 cd。 5.【答案】(1) 反比 (2)0.5 (3) (4) 3.6 3.0 【详解】（1）[1][2]根据图a得，R与光强的乘积为定值，说明R与光强成反比；当光强为时，光敏电阻的阻值为，当光强为时，光敏电阻的阻值为，那么它们之间的关系式为 （2）由图a知，当光强为6cd时，R 为3.0Ω，由图b得，定值电阻R0与R串联，电流表测量电路电流，此时电流表的示数为 （3）由图a得，当光强越强，R越小，电路总电阻越小，电路电流越大，由欧姆定律得，定值电阻R0的电压越大，由串联电路电压特点得，R的电压越小，则要使光强越强，电压表的示数越大，电压表应并联在定值电阻R0两端，如图所示 （4）[1]实验过程中，如果电流表的示数为0.4A，由欧姆定律得，电压表示数为 [2]此时光敏电阻阻值为 由图a得，光敏电阻阻值6Ω对应的光强为3.0cd。 6．阅读短文，回答问题。 半导体 按导电性能来分，除了有导体和绝缘体外，还有一类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类物质叫做半导体。 半导体的导电性能会受到温度、光照和掺加杂质等多种因素的影响。 一些半导体在温度升高时，导电性能迅速改变。利用这种特性可以做出体积很小的热敏电阻，用来测量温度的变化。例如家用空调可以根据你设置的温度自动启动或待机；电冰箱可以根据预设的温度进行自动控制。这些都是温控开关在起作用。 有些半导体在没有光照时不容易导电，逐渐增大光照强度时导电性能逐渐增强。用它做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中。 酒精测试仪（Alcohol Tester）是测试酒精含量的仪器，是交警常用的执法装备。在违法行为处理或者公路交通例行检查中，通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪内部的核心部件是酒精气体传感器，目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器，它具有气敏特性，当接触的敏感气体浓度增加时，它的电阻值就降低。 正是由于半导体具有许多独特的性能，所以它在电子技术中有着广泛的应用。除计算机之外，手机、家电、航天、光纤通信等所有与现代文明相关的高技术产品几乎都离不开半导体材料。 (1)热敏电阻属于 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）； (2)光敏电阻在增大光照强度的情形下，阻值 （选填“变大”或“变小”）； (3)某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪，其电路原理图如图甲所示。是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器，检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”，此时电流表的示数为0.1A，调零后滑动变阻器的位置不变，电源电压为12V并且保持不变，他们查阅到相关资料如表所示。 血液酒精浓度M＝呼气酒精浓度K×2200 非酒驾（） 酒驾（） 醉驾（） ①对检测仪“调零”时，电路的电阻为 ； ②检测时，当电流表示数为0.15A时，司机属于 。 6.【答案】(1)半导体 (2)变小 (3) 20 酒驾 【详解】（1）根据材料内容可知，热敏电阻具有温度升高时，导电性能迅速改变的特点，其是由半导体制成的，所以热敏电阻属于半导体。 （2）由题意知，有些半导体在没有光照时不容易导电，逐渐增大光照强度时导电性能逐渐增强，即电阻变小。 （3）[1]对检测仪“调零”时，即呼气酒精浓度K=0时，电路中电流为0.1A，由乙图可知此时气敏电阻 R=100Ω，总电阻为 则接入电路的电阻为 [2]当电流表示数为0.15A时，电路总电阻为 则此时气敏电阻阻值为 由图乙可知，此时呼气酒精浓度K为10×10-3mg/100mL，则血液酒精浓度为 此时 所以司机属于酒驾。 7．电动自行车给人们出行带来方便，因其具有轻便、节能、环保等特点，越来越受到人们的青睐。然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。东东和学习小组同学展开了：“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】（1）了解电动车上的安全措施。（2）了解电动车的安全使用。 【项目实施】 (1)了解“转速把手”。电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速用来控制车速，转速把手相当于变阻器。另外，有的电动自行车上还有加速按钮（加速按钮相等于开关），当把这个按钮按下时，电动自行车会加速，能够较准确体现加速按钮作用的是图中 图（选填“乙”或“丙”）； (2)了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容：①额定电压：；②“电池容量”即电动车蓄电池充满电后，储存的电能为；③电能转化为机械能的效率％。电动车工作过程中最多能输出的机械能为 J。若这么多的机械能由效率为30％的汽油机提供，则需要燃烧汽油 kg（已知汽油的热值为）； (3)优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图丁所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是___________； A．定时器与充电器串联 B．充电时定时器在电路中相当于一根导线 C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态 D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电 【项目拓展】 (4)注意安全使用 ①规定，骑电动车必须带头盔，因为带头盔可以减小摔倒时由于 带来的危害； ②2024年1月1日起，新的国家标准《电动自行车电气安全要求》开始实施。标准规定了电动自行车电气安全的标识、警示语和导线等设施的要求。根据导线的要求，在选取导线时，其他条件一定的情况下，横截面积越大的导线，其电阻越 ，在安全范围内允许通过的电流越大。 7.【答案】(1)乙 (2) 0.72 (3)C (4) 惯性 小 【详解】（1）根据题意当按下加速按钮后，电动自行车会加速，即电路中电流会变大，电阻会变小，乙丙两图中闭合开关能够实现电阻变小的是乙图。 （2）[1]电动车工作过程中最多能输出的机械能为 [2]若这么多的机械能由效率为30％的汽油机提供，则燃料燃烧放出的热量为 则燃烧汽油的质量为 （3）A．由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误； B．充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当开路，故B错误； C．当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确； D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。 故选C。 （4）[1]摔倒时由于人具有惯性，会保持原来的运动状态会损伤人的头部，因此带头盔可以减小摔倒时由于惯性带来的危害。 [2]根据电阻的影响因素可知，在选取导线时，其他条件一定的情况下，横截面积越大的导线，电阻越小。 8.阅读短文，回答问题。 综合实践活动——研究制作风速仪 【提出问题】 风力发电是现代主流的发电方式，因此风速也是气象观测中的重要参数，常用风速仪来测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？ 【实地学习】 同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。 杯式风速仪工作参数 量程 0.4~50m/s 输出电流信号范围 4~20mA 启动风速 0.4m/s 电功率 ≤0.48W (1)关于文中杯式风速仪，下列说法错误的是______。 A．风吹动风杯说明风具有能量 B．的阻值随压力F的增大而减小 C．能在0.4m/s风速下正常工作 D．能在60m/s风速下正常工作 (2)杯式风速仪正常工作20min，最多消耗 J的电能； 【设计制作】 受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。已知电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。电流表量程为0~0.6A，为10Ω的定值电阻，为压力传感器，无风时受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给，的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速，同学们通过查阅资料，知道了风压是指垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如表。 风速 2 4 6 10 12 16 24 风压F/N 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360 【进行实验】 (3)迎风板是一块固定面积的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，当风速增大时，电阻的阻值将变 。 【交流评价】 同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。 (4)实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。 ①= ．经计算后得出风速；②恒流源可提供 A的恒定电流。 (5)风力发电和火力发电在不同地区都有着广泛的应用，请你客观的评价，与火力发电相比，风力发电有哪些优势 （说出一条即可）。 8.【答案】(1)D (2)576 (3)小 (4) 20 1.2 (5)没有污染 【详解】（1）[1]A．风是流动的空气，具有动能，能带动风杯转动，说明风具有能量，故A正确，A不符合题意； B．在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小，用滚动代替滑动可以减小摩擦，故B正确，B不符合题意； C．由表中参数可知，杯式风速仪的量程为0.4-50m/s，所以杯式风速仪能在0.4m/s风速下正常工作，故C正确，C不符合题意； D．由表中参数可知，杯式风速仪的量程为0.4-50m/s，所以杯式风速仪不能在60m/s风速下正常工作，故D错误，D符合题意。 故选D。 （2）由表中数据可知，杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W，所以正常工作20min最多消耗的电能为 （3）根据图丙可知，当风速增大时，电阻的阻值将变小。 （4）[1]根据乙图可知，R0与R1并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A，即通过R1的电流为0.4A，此时电压表示数为8V时，所以R1的电阻为 [2]恒流源提供的恒定电流为 （5）与火力发电相比，风力发电的优点：没有污染。 9.阅读短文，回答问题。 科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高，“六冲程引擎”发动机比传统四冲程发动机效率可提高40%，在一定程度上能够缓解如今由于能源供应短缺而导致的能源危机。 (1)汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向 （选填“上”或“下”）运动，对外做功，将内能转化为 能； (2)若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 ； (3)“六冲程引擎”发动机第五冲程相当于四冲程汽油机的 冲程：如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是1800r/min，则该发动机每秒钟对外做功 次，若每次做功为500J，“六冲程引擎”发动机的功率为 W。 9.【答案】(1) 下 机械 (2)增大牵引力 (3) 做功 20 10000 【详解】（1）[1][2]汽油机在做功冲程里燃烧燃料产生高温高压的气体，会向下推压活塞对外做功，将内能转化为机械能。 （2）汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，根据可知，是为了增大汽车的牵引力。 （3）[1]根据文中资料，在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，即第五冲程提供动力，相当于四冲程汽油机的做功冲程。 [2]这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是1800r/min，则该发动机每秒钟转过的圈数是30r，且飞轮每转3圈对外做功2次，则该发动机每秒钟对外做功20次。 [3]若每次做功为500J，则“六冲程引擎”发动机的功率为 10．阅读短文，回答问题。 涡轮增压发动机 涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术，涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气，使之增压进入汽缸。汽车发动机的工作，多是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功，从而对外输出功率，涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩，再让气体进入汽缸，这样提高了进入汽缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，这样就可以增加发动机的输出功率了。 (1)涡轮增压器利用的是废气的 能； (2)一台发动机在t时间内烧掉的燃料质量为m，发动机输出功率为P，燃料的热值为q，则该发动机这段时间损失的能量为 （用已知物理量的符号表示） (3)现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，以下说法正确的是（　　） A．使用涡轮增压发动机，燃料燃烧更充分：可以增大热值 B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．吸入相同体积空气时，使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比，牵引力所做的功不变 D．涡轮增压发动机的热机效率可达100% (4)压缩冲程汽缸内气体的压强为p，内能为E，温度为t，活塞距离汽缸顶端（火花塞一端）距离为L，则下列图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 10.【答案】(1)机械 (2) (3)B (4)D 【详解】（1）由材料可知，涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮，所以涡轮增压器利用的是废气的机械能。 （2）发动机消耗燃料的总能量为，输出能量为，故则该发动机这段时间损失的能量为 （3）A．燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料燃烧充不充分无关，故A错误； B．燃料燃烧更充分，相同质量的燃料会放出更多的热量，可以提高热机效率，故B正确； C．根据题意，吸入相同体积空气时，由于涡轮增压发动机吸入空气的密度增大，可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，增加了发动机的输出功率，相同体积空气牵引力所做的功变大，故C错误； D．任何机械都不可避免的会做额外功，热机效率不可能达100%，故D错误； 故选B。 （4）压缩冲程中，活塞距离汽缸顶端的距离越大，对燃料的压缩程度越小，压强越小，内能越小，温度越低，故ABC错误，D正确。 故选D。 11．阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作简易油量表 【生活调查】小明发现家里新买的三轮摩托车的仪表盘没有油量表（如图甲）。 【任务要求】用所学的知识制作设计一个简易的油量表，来实时监测油量情况。 【知识储备】小明查阅资料，发现如图乙所示是一种自动测量油箱内油量的装置（其最大油量为50L）。 请你帮助小明完成以下问题： （1）油量表是 表改装而成的，理由是 ，R0的作用是 ； （2）已知电源电压为6V，当油箱内油面高度最高时，R的金属滑片在最下端，电路中电流为60mA，则R0阻值 Ω，当油箱内没有油时，R全部接入电路，若R＝200Ω，此时电流最小，则最小电流为 mA；当油箱内油面的高度降为最高油面一半时，滑片正好在R的中点，此时油量表的读数是 mA； （3）若电阻R随油箱中油量V的变化如图丙，当电路中的电流为40mA时，油量为 L； 【设计优化】为科学评价学生的制作作品，老师设置了如下评价量表。 自制油量表评价量表（部分节选） 指标 优秀 合格 待改进 正相关性 油面越高油量表示数越大 油面越高油量表示数越大 油量表无法反映油面高低 刻度 油量表刻度线示数均匀，零刻度线表示油量为零 油量表刻度线示数不均匀零刻度线上油量不为零 油量表刻度线示数不均匀零刻度线上油量不为零 ①小明和团队设计了如图丁所示的电路图，请你结合老师给出的“自制油量表评价量表”给该装置评价，并给出评价理由。该油量表指标： ，评价理由： ； ②小华和团队另取一个电压表，将其改装成油量表表盘，为使该油量表在“刻度”指标中为优秀等级，电压表应接在图戊所示电路中的 处（填序号）。 11.【答案】 电流 油量表串联在电路中 保护电路 100 20 30 37.5 合格 油面越高油量表示数越大，但油量表刻度线示数不均匀，零刻度线上油量不为零 ④ 【详解】（1）[1][2]油量表串联接入电路，根据电流表和电压表的使用方式可知，油量表是由电流表改装而成的。 [3]当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流过大，会烧坏电流表，因此串联接入一个定值电阻，对电路起保护作用。 （2）[4]已知电源电压为6V，当油箱内油面高度最高时，R的金属滑片在最下端，电路中电流为60mA，根据欧姆定律可得R0阻值 [5]当油箱内没有油时，R全部接入电路，若R＝200Ω，此时电流最小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得最小电流为 [6]当油箱内油面的高度降为最高油面一半时，滑片正好在R的中点，根据欧姆定律可得此时油量表的读数是 （3）[7]当油箱内没有油时，R全部接入电路，R＝200Ω，此时电流最小，当电路中的电流为40mA时，此时滑动变阻器接入电路的电阻 此时油量为 [8][9]丁图中滑动变阻器接入电路的阻值随油量的增大而减小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大，油量为零时，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据可知油量表刻度线示数不均匀、零刻度线上油量不为零，故合格。 [10]图戊所示电路中，电压表接入④的位置，滑动变阻器接入电路的阻值不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，根据可知油面越高油量表示数越大，油量表刻度线示数均匀，零刻度线表示油量为零，故优秀。 12．阅读短文，回答问题。 隔电墙与水电阻 家庭电热水器工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“隔电墙”（如图乙）。隔电墙（Safe Care）是一种简称，它确切的表述法是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性，通过对管径和距离的调整，形成“隔电”的效果。 干燥时人体电阻的平均值约1000～2000Ω，皮肤潮湿时，阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。已知粗细均匀水柱的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。因此在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻，减小电流的目的。如图丙，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。 虽然隔电墙有一定的保护作用，但为了保护自己生命安全，最有效的措施，还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。 (1)曲长管道应选用导电性能 （好/差）的材料制成； (2)淋浴时，若电热水器漏电且接地线失效，通过水电阻的电流 （大于/等于/小于）通过人体的电流； (3)不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，加在人体的电压不能超过最大安全电压的三分之一，称为绝对安全电压，结合皮肤潮湿时人体电阻可知，通过人体的绝对安全电流为：不超过 A； (4)为保证安全，本文中隔电墙中水流的长度至少为 cm； (5)已知横截面1cm2，长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ。某型号隔电墙参数如丁图所示，其防电墙内部容积为10cm3，则此防电墙需要将内部的水分隔成长度为 cm粗细均匀的螺旋水柱。（防电墙内部隔片的体积视为零） 12.【答案】(1)差 (2)等于 (3)0.04 (4)26 (5)60 【详解】（1）为保证人的洗浴安全，电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“隔电墙”，所以曲长管道应选用导电性能差的材料制成。 （2）水电阻和人体串联，电流相等。 （3）绝对安全电压为 通过人体的绝对安全电流为 （4）[1][2]总电阻为 皮肤潮湿时，人体阻值降为300Ω左右，则水电阻的阻值为 则隔电墙中水流的长度至少为 （5）已知粗细均匀水柱的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，则电阻与长度和横截面积的关系为     ① 横截面1cm2，长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ，代入①式则有 解得，防电墙内部容积为10cm3，防电墙电阻为，代入①式得 解得。 13．阅读下列材料，回答问题。 发热材料PTC PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质加工而成，PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时：电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度称为“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，它的发热部分就使用了PTC发热材料，其电阻值随温度变化的规律如图乙所示。 (1)由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度”为 ℃，此时PTC材料的电阻 （选填“最大”或“最小”）。 (2)当发热体的温度高于60℃并继续上升时，电灭蚊器消耗的电功率会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)请再写出一个应用PTC材料在日常生活、生产中的应用： （合理即可）。 13.【答案】(1) 30 最小 (2)减小 (3)3D打印笔 【详解】（1）[1][2]由题可知，低于“居里点温度”时：电阻值随温度的升高而减小，高于“居里点温度”时，电阻值随温度的升高而增大。由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度”为30℃，此时PTC材料的电阻最小。 （2）由图可知，当发热体的温度高于60℃并继续上升时，电灭蚊器的电阻增大，由可知，消耗的电功率会减小。 （3）在日常生活、生产中的应用有3D打印笔。 14．阅读短文，回答问题。 多功能喷洒车 某款喷洒车的主要结构如图甲所示，配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行，还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电，然后发电机供电给风机、转向机、水泵和液压泵，水泵和液压泵可独立工作。机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心；工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处，然后被风机产生的强风喷射出去；转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转，液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动，达到有效控制喷洒射程和面积的作用。 喷洒车的部分参数如下表所示，喷水最大流量：单位时间内最大喷水体积；最大能效：以最大射程和流量工作时，最大射程和最大流量的乘积与发电机输出功率的比值。 最大能效 喷水最大流量 120L/min 水箱容积 柴油机效率 50% 发电机效率 80% (1)喷洒车沿水平路面水平匀速前进时，在喷水的过程中，其动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若一直以最大流量喷水，注满一箱水最多可喷洒 min； (2)下列关于雾炮机的说法正确的是___________； A．风机、转向机都是将机械能转化为电能 B．水泵和液压泵串联在电路中 C．水离开喷嘴处后，风机产生的强风仍对水做功 D．喷水时，喷雾炮筒相当于省力杠杆 (3)某次喷洒车以10m/s匀速行驶执行喷洒任务，柴油机以3000r/min的转速运行，提供4000N牵引力的同时还能实现发电机输出功率24kW，使得雾炮机以最大射程和最大流量工作，已知柴油热值为，求该过程中：该雾炮机的最大射程为 m，喷洒车工作5min需要消耗柴油 kg。 14.【答案】(1) 变小 10 (2)D (3) 60 1 【详解】（1）[1]喷洒车在水平路 面匀速前进喷水的过程中，喷洒车内的水不断减少，水的质量不断减小，速度不变，动能变小。 [2]若一直以最大流量喷水，注满一箱水，最多可喷洒的时间为 （2）.A．“发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电”，发电机是将机械能转化为电能，风机、转向机、水泵和液压泵是将电能转化为机械能的，故A错误； B．“水泵和液压泵可独立工作”，所以液压泵和水泵并联在电路中，故B错误； C．水离开喷嘴处后，不再受到风机力的作用，因此不做功，故C错误； D．“机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心”，喷水时，喷雾炮筒相当于省力杠杆，故D正确。 故选D。 （3）[1]最大能效的定义为：当以最大射程和流量工作时，最大射程s和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值，即：最大能效=最大射程s和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值，喷水最大流量 发电机输出功率 最大能效 所以 解得最大射程s=60m。 [2]发电机输出功率 工作时间 则发电机输出的电能 发电机消耗的机械 酒水车运动的路程为 牵引力F =4000N，则酒水车牵引力做的功 柴油机输出的机械能 柴油燃烧放出的热量 由可知，消耗的柴油质量为 15．阅读短文，回答问题。 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢？基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动）组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 (1)实现超导现象的方式有低温和 。 (2)在低于-269℃的环境中的汞的内能 （选填“等于”或“大于”）零。 (3)超高的压力限制了 的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 (4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于 引发的电能损耗。 15.【答案】(1)高压 (2)大于 (3)原子实 (4)电阻 【详解】（1）由短文第三段可知，高压也能让材料发生超导。故实现超导现象的方式有低温和高压。 （2）-269℃温度高于绝对零度，故汞的内能大于零。 （3）由短文第三段可知，超高的压力限制了原子实的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 （4）由短文第四段可知，若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。 16．阅读短文，回答问题。 光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术。通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成，简化电路如图所示。当太阳光照射太阳能电池发电时，控制器发射控制信号将开关闭合、断开，太阳能电池向蓄电池充电；当控制信号将开关断开、闭合时，蓄电池向外供电。 光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标，所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。目前实际应用中，单晶硅太阳能电池转化效率较高，投入使用时的效率可达到15%。 太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。近年我国光伏发电累计装机容量不断增长，到2020年装机容量已达到。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。 (1)光伏发电是将光能转化为 能； (2)控制信号将图中开关闭合、断开时，此时电路中的电源是 ； (3)光伏发电相较于传统的石油、煤炭等发电方式，其优点有 ；（写出一条即可） (4)如果在太阳照射条件较好的天气里，用表示一段时间内太阳能电池产生的电能，用表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，则该太阳能电池的光-电转化效率的表达式： 。 16.【答案】(1)电 (2)太阳能电池 (3)有利于环境保护 (4) 【详解】（1）光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术，故光伏发电是将光能转化为电能。 （2）开关闭合、断开时，太阳能电池向蓄电池充电，故太阳能电池是电源。 （3）太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。 （4）所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算，则该太阳能电池的光-电转化效率的表达式 17．阅读短文，回答问题 《感应发光冰块》 感应发光冰块是一种独特的创意产品。它有着与真实冰块相似的外观，清澈透明，几乎可以以假乱真。 其内部集成的主要电子元件有：液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。当液体感应器接触到水后，形成闭合的回路，冰块内的LED灯泡就会发光。当有外力作用，如被拿起、晃动或与其他物体轻微碰撞时，感应装置立即响应，随即点亮发光元件。冰块发光的颜色丰富，如梦幻的蓝色、纯洁的白色等，这些柔和的光线透过透明的“冰块”散射开来，营造出迷人的视觉效果。在酒吧里，调酒师将其放入鸡尾酒中，顾客摇晃酒杯时，冰块闪烁的光芒为饮品增添了炫酷的动态效果。在家庭聚会或派对上，将感应发光冰块置于装满水的大碗中，只要有人搅动水，冰块就会发光，瞬间让氛围变得活跃而有趣。它不仅是一种实用的装饰物品，更是能为各种场合带来惊喜和独特氛围的小玩意。 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的作用。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。 (1)液体感应器相当于 （填“电源”、“用电器”“开关”或“导线”），一旦接触水面，LED灯泡就发光。 (2)感应发光冰块中的LED灯泡能发光的原因是 ；某位同学在研究LED灯的特点时，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，这说明了LED灯具有 性。 (3)冷冻后的感应发光冰块是通过 的方式改变饮料的内能的。 17.【答案】(1)开关 (2) 当液体感应器接触到水后形成闭合的回路 单向导电 (3)热传递 【详解】（1）根据基本电路各部的作用可知，液体感应器是起控制电路的作用，所以是先进的触水式开关。 （2）[1]感应发光冰块中的LED灯泡能发光的原因是当液体感应器接触到水后形成闭合的回路。 [2]对调电池正负极后亮了，说明灯具有单向导电性。 （3）感应发光冰块放入冰箱内冷冻后温度比较低，再放入饮料内，通过热传递降低饮料的温度，饮料的内能减小。 18．阅读短文，并回答下列问题。 电热膜 电热膜是一种断型的电热器件，如图1所示的是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚脂薄膜表面，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2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，其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。 电热膜发展潜力巨大，符合低碳经济发展趋势。电热膜采暖方式不耗水、不占地、开关自主，节能节材，符合减排低碳政策导向，发展前景广阔。有专家预言，该技术标准的推出不仅意味着环保经济的电热膜采暖将更快走进千家万户，而且意味着电热膜采暖产业的振兴，意味着采暖行业低碳式发展春天的来临。 (1)如图2所示，组成电热膜电路的导电墨线的连接方式是 联，导线墨线在电路中相当于 （选填“导线”或“用电器”）； (2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图3的C部分，这根导电墨线的电阻将会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高是通过 方式增加空气内能的。 18.【答案】(1) 并 用电器 (2)变大 (3)热传递 【详解】（1）[1]由图可知，各条导电墨线互不影响，独立工作，故导电墨线是并联的。 [2]导线墨线在电路中是消耗电能，将电能转化为内能，相当于用电器。 （2）影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。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变小，电阻变大。 （3）电热膜取暖器工作时放出热量，室内空气吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式使得室内温度升高。 19．阅读短文，回答问题。 运载火箭 运载火箭是一种能够将人造卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入太空预定轨道的航天运输工具。 运载火箭由以下三部分构成： 箭体结构：包括整流罩、级间段、仪器舱、有效载荷舱和尾段等部分。整流罩用于保护卫星等有效载荷在穿越大气层时不受气动力和气动热的影响；级间段用于连接火箭的各级；仪器舱内装有各种测量仪器、控制设备和通信设备等；有效载荷舱用于安装卫星等有效载荷；尾段则装有发动机等设备。 发动机：是运载火箭的动力装置，为火箭提供推力。发动机的类型有液体发动机和固体发动机。液体发动机具有比冲高（较少的燃料让飞行器飞得更高、更远）、推力可调节等优点，但结构复杂、维护成本高；固体发动机结构简单、可靠性高、响应速度快，但比冲相对较低、推力不可调节。 控制系统：负责控制火箭的飞行姿态、轨道和发射时机等。控制系统由制导系统、姿态控制系统和飞行控制系统等组成。制导系统确保火箭能够准确地飞向预定轨道；姿态控制系统用于控制火箭的俯仰、偏航和滚动等姿态；飞行控制系统则对火箭的整个飞行过程进行监控和控制。 (1)运载火箭在穿越大气层时，整流罩为保护卫星等有效载荷，与气体摩擦后温度会升高，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式使整流罩的内能 （选填“增大”或“减小”）。 (2)比冲高的运载火箭液体发动机应选用热值较 （选填“大”或“小”）的燃料。 (3)随着科学技术的进步，运载火箭的热机效率 （选填“能”或“不能”）达到100%。 19.【答案】(1) 做功 增大 (2)大 (3)不能 【详解】（1）[1][2]运载火箭在穿越大气层时，整流罩与大气层中的气体发生摩擦，这是通过做功的方式（即机械能转化为内能）使整流罩的内能增大，温度升高。 （2）[1]比冲是描述火箭发动机性能的一个重要参数，它表示单位质量燃料所能产生的推力。比冲高的运载火箭液体发动机意味着在相同的燃料质量下，能产生更大的推力，使火箭飞得更高、更远。为了达到这样的效果，应选用热值较大的燃料，因为热值大的燃料在完全燃烧时能释放出更多的能量。 （3）[1]热机效率是指热机工作过程中有用能量与总能量之比。由于热机在工作过程中总会有一部分能量以热能的形式散失到空气中，同时机械部件之间也会存在摩擦消耗一部分能量，因此热机的效率不可能达到100%。 20．阅读短文，回答问题： 太阳能路灯 呼和浩特市大力发展绿色能源，图甲是城市道路两边的太阳能路灯，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所示，工作时能量流程图如图丙所示。 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，可以把电能直接转化为光能。 (1)太阳能电池板将太阳能转化为 能，给蓄电池充电时转化为 能； (2)为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用； (3)如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 （选填“a”或“b”）触点接触。 20【答案】(1) 电 化学 (2)串联 (3)b 【详解】（1）[1]太阳能电池板，消耗太阳能，将太阳能转化为电能。 [2]给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存在电池中。 （2）由于蓄电池的电压较大(24V)，而LED发光二极管是一种半导体器件，它工作电压低(2~4V)，所以应将几个LED发光二极管串联接在电路中使用。 （3）当开关与a点接触时，LED灯断路，不工作，当开关与b点接触时，LED灯才接入电路正常工作。 21．请阅读《光伏发电》并回答题。 光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术，通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成。简化电路如图所示，控制器可以发射控制信号，当太阳光照射太阳能电池发电时，控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电；当控制信号将开关S1断开、S2闭合时，蓄电池向外供电。 太阳能电池吸收光能，使其两端出现异种电荷的积累，太阳能电池的两端产生电压，将光能转化成电能，这就是“光生伏特效应”。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标，所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。根据所用材料的不同，太阳能电池可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池等。其中单晶硅太阳能电池转化效率较高，在实际中投入使用时的效率可达到15%。 太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状，针对偏远地区存在的电能供应不足问题，太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势，给人们的生活带来了全新的改变。国家能源局于2013年11月18日发布《分布式光伏发电项目管理暂行办法》，鼓励各类企业或个人等作为项目单位，投资建设分布式光伏发电项目。自2015年以来，我国光伏发电累计装机容量不断增长，到2020年装机容量已达到 未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”） 能源。光生伏特效应是指将光能转化为 能的过程； (2)如果在太阳照射条件较好的天气里，用E₁表示一段时间内太阳能电池产生的电能，用E₂表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，则太阳能电池的光-电转化效率的表达式为：k= ； (3)写一条太阳能光伏发电技术的优势。 21.【答案】(1) 可再生 电 (2) (3)节能环保 【详解】（1）[1]太阳属于可再生能源，取之不尽用之不竭。 [2]根据题文可知，太阳能电池吸收光能，使其两端出现异种电荷的积累，太阳能电池的两端产生电压，将光能转化成电能，这就是“光生伏特效应”。 （2）“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算，即 （3）根据题文可知，太阳能光伏发电技术节能环保，有利于环境保护。 22．如图甲是一种便携式电气两用分体炉，可接气罐或电源使用，搭配1.8L煮锅、1.3L炒锅、1L煎锅三种不同锅型，可满足不同烹饪需求。气罐模式下，燃料在炉头处燃烧，给锅体加热，可通过阀门调节火力大小。接电模式下，电热丝在发热盘内发热，给锅体加热，其工作电路如图乙所示，均为电热丝，调节开关S的位置可以实现多挡位工作的要求。 (1)某次使用时用1.8L煮锅烧水，在煮锅内装入1.5kg初温为20℃的水，然后将装有液化丁烷气的气罐接到炉子上，用时5min刚好将水加热到100℃： ①水吸收的热量是多少； ②若此过程电气炉烧水的效率是80%，则本次烧水消耗多少丁烷气（）； (2)接电模式工作时，将电气炉接入的家庭电路中，调节开关S的位置，电气炉可以在“低温”、“中温”、“高温”之间转换，且工作电流越大，对应挡位的温度也越高。已知“中温”挡工作时的电流是“低温”挡工作时的电流的2倍，； ①S接 （填“1”、“2”或“3”）时处于“低温”挡；S接3时，电路中的电流是 A； ②中温挡工作时的电流是多少。 22.【答案】(1) 0.014kg (2) 1 4 2A 【详解】（1）①[1]根据可得，水吸收的热量是 ②[2]若此过程电气炉烧水的效率是80%，则丁烷气完全燃烧发出的热量为 根据可得，本次烧水消耗丁烷的质量为 （2）①[1]已知，，根据串并联电路的电阻特点可知，当开关S接到1时，R1和R3串联，此时电阻总电阻最大，根据可知，电功率最小，为低温挡；当开关S接到2时，R2和R3串联，此时电阻总电阻较大，根据可知，电功率较小，为中温挡；当开关S接到3时，电路为R3的简单电路，此时电阻总电阻最小，根据可知，电功率最大，为高温挡。 [2]S接3时，电路为R3的简单电路，根据欧姆定律可得，电路中的电流是 ②[3]当开关S接到1时，R1和R3串联，为低温挡，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流是 当开关S接到2时，R2和R3串联，为中温挡，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流是 因为“中温”挡工作时的电流是“低温”挡工作时的电流的2倍，且，则 解得，则中温挡工作时的电流是 23．阅读短文，回答问题。 光电效应 光电效应分为外光电效应和内光电效应，外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但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。光电效应广泛存在于光敏电阻、太阳能电池等上。 某光敏电阻因光电效应使其阻值R与所受光照的强弱E（即物理学上的物理量“光强”，国际单位为坎德拉（cd））之间的关系如表格数据所示。小明利用它设计了一个简易烟雾报警控制器，工作电路如题图所示，为定值电阻，激光发生器发出的激光强度恒定不变，当烟雾浓度增大时，光敏电阻R上的光照强度减小：当光强降为7.5cd时，R两端的电压刚好升至4V，此时，报警控制器所控制的报警器（图中没有画出）报警。已知电路中电源电压恒为6V。 光强/cd 5 7.5 10 12.5 15 20 30 R的阻值/Ω 60 40 30 24 20 15 10 (1)外光电效应会从物质中激发出带 （选填“正”或“负”）电的粒子。 (2)太阳能电池是依据 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。 (3)S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电压表V的示数将变 。 (4)当R两端的电压为2V时，光照强度为 cd。 23.【答案】(1)负 (2)内 (3)大 (4)30 【详解】（1）外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，电子带负电。 （2）根据短文知，内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但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。太阳能电池板是利用内光电效应工作的。 （3）当有烟雾遮挡射向R的激光时，则光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由串联电路的分压作用可知，光敏电阻两端电压会增大，即电压表示数增大。 （4）当光强降为7.5cd时，此时光敏电阻为40Ω，R两端的电压刚好升至4V，由于电源的电压为6V，根据欧姆定律可知两端的电压 根据串联电压之比等于电阻之比可知 当R两端电压为2V时，两端的电压为4V，根据串联电压之比等于电阻之比可知 根据表格数据此时光照强度为30cd。 24．阅读短文，回答问题。 隔电墙与水电阻 家庭电热水器工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“隔电墙”（如图乙）。隔电墙（Safe Care）是一种简称，它确切的表述法是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性，通过对管径和距离的调整，形成“隔电”的效果。 干燥时人体电阻的平均值约1000～2000Ω，皮肤潮湿时，阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。因此在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻，减小电流的目的。如图丙，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。 虽然隔电墙有一定的保护作用，但为了保护自己生命安全，最有效的措施，还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。 (1)曲长管道应选用导电性能 （好/差）的材料制成。 (2)淋浴时，水电阻与人体呈 （串联/并联）关系。 (3)不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，加在人体的电压不能超过最大安全电压的三分之一，称为绝对安全电压，结合皮肤潮湿时人体电阻可知，通过人体的绝对安全电流为：不超过 A。 (4)为保证安全，隔电墙中水流的长度至少为 cm。 (5)若图丙螺旋线长度可用表达式为L＝0.5πnd近似计算（其中n为螺线圈数，d为最大直径）。当隔电墙直径为4cm时，为保证生命安全，螺线圈数n至少为 圈（取整数）。 24.【答案】(1)差 (2)串 (3)0.04 (4)26 (5)5 【详解】（1）曲长管道的目的是让它分担大部分电压，因此选电阻值大，导电性能差的材料。 （2）由题意可知，胆内的水经过较长的管路再流到人体上，即电流依次经过电阻和人体，电流只有一条路径，它们为串联。 （3）不同环境下，人体的导电情况不同，为保证安全，加在人体的电压不能超过最大安全电压的三分之一，即 皮肤潮湿时人体电阻约为300 Ω，根欧姆定律可知，人体绝对安全电流为 （4）为保证安全，水电阻两端分得的最小电压 所以电阻的最小值为 隔电墙中水流的长度至少为 （5）为保证生命安全，螺线圈数n至少为 25.阅读短文，回答问题。 热电偶 把两种不同材料的导线（如铁丝和铜丝）组成如图所示的闭合电路，当AB两端存在温度差时（B端加热、A端放在冰水混合物中），电路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，电路中的电流越大。 (1)若其他条件不变，将图中的铁丝换成铜丝，则电路中电流将 ；若其他条件不变，将图杯中的冰水混合物换为沸水，则电路中电流将 ；（均选填“变大”、“不变”、“变小”或“变为零”） (2)如图所示，热电偶经常被用做燃气的熄火保护，当火焰烧着时，热电偶的温度慢慢升高，产生的电压就越来越大，产生的电流能使电磁阀工作，气路通畅；当灶具熄火，热电偶没有被火焰烧着后，温度慢慢降低，热电偶产生的电压不能维持电磁阀的工作，切断气路。在此过程中热电偶相当于一个 。（此空填写电路的组成中的元件名称） 25.【答案】(1) 变为零 变小 (2)开关 【详解】（1）[1]热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；把两种不同材料的导线（如铁丝和铜丝）组成图所示的闭合电路，当AB两端存在温度差时（B端加热、A端放在冰水混合物中），电路中就会有电流通过，其它条件不变，将铁丝换成铜丝，这样相互连接的材料相同，不能形成热电偶电路，电路中不会有电流，因此电路中的电流将变为零。 [2]热电偶电路中电流的大小跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，电路中的电流越大。若其他条件不变，将图杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电流变小。 （2）电路由电源、用电器、开关和导线组成，热电偶被用做燃气的熄火保护，可以控制电路的通断，相当于一个开关。 26．阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。如图甲，某飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力.发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定.当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。 发动机最大输出功率 5×105W 辅助功的功率 5×104W 发动机内的燃油热值 5×107J/kg 发动机的效率 40% (1)发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。图丙为四冲程汽油机的 冲程的示意图，若该四冲程汽油机每秒钟做功20次，则汽油机的飞轮转速为 r/min。 (2)下列关于飞艇的说法中，正确的是 。 A．飞艇匀速下降过程中，重力不做功 B．飞艇匀速上升过程中，浮力不做功 C．飞艇上升遇冷空气降温，内能增大 D．飞艇匀速下降过程中，机械能减小 (3)如图丁是飞艇上的平衡警示局部电路图，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动，当飞艇水平时，M在a、b中间。当飞艇严重左倾时红灯亮；当飞艇严重右倾时绿灯亮。请根据要求补全电路图 。 (4)飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1∶W2= 。 (5)飞艇以5m/s的速度水平匀速直线飞行时，若发动机内消耗了6.25kg燃油，则完全燃烧6.25kg燃油放出的热量为 J，该过程中飞艇的飞行距离为 km。 26.【答案】(1) 不变 做功 2400 (2)D (3) (4 ) 4∶25 (5) 3.125×108 10 【详解】（1）[1]燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值不变。 [2]由图丙可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，因此是做功冲程。 [3]每秒钟做功20次，该汽油机每秒钟完成20个工作循环，每分钟完成的工作循环为 20 × 60=1200 每个工作循环转两圈，故飞轮转速是2400r/ min ； （2）A ．飞艇匀速下降过程中，重方向与运动方向相同，所以重力做功，故A错误；   B ．飞艇匀速上升过程中，浮力方向与运动方向相同，浮力做功，故B错误；   C ．飞艇上升遇冷空气降温，内能减小，故C错误； D ．机械能包括动能与势能，飞艇匀速下降过程中，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故D正确。 故选D。 （3）串联的各电路元件相互影响，不能独立工作，并联的 各电路元件互不影响，能独立工作；根据题意判断各电 路元件的连接方式，然后连接电路图，如图所示 （4）以4m/ s 的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力为 以10m/ s的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力为 则W1∶W2 （5）[1]燃油完全燃烧放出的热量 [2]发动机输出的能量为 以5m/ s的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力为 该过程中飞艇的飞行时间为 该过程中飞艇的飞行距离为 27．阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是太阳能路灯，由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。白天光线强时，灯杆顶端的太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，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，基本原理是光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，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；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但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。它与普通白炽灯的发光原理不同，是把电能直接转化为光能，发光效率较高，是新一代固体冷光源，已逐步取代传统光源。 (1)乙图中，白天光线强时，S与 （b/c）接通； (2)太阳能电池板是利用 （内/外）光电效应工作的，其主要材料晶体硅属于 （导体/半导体/超导体）材料； (3)LED发光二极管之所以被称为冷光源，是因为其电热转换损耗的能量较白炽灯 （高/低）；为使其正常工作，应将几个LED发光二极管 （串联/并联）使用。 27.【答案】(1)b (2) 内 半导体 (3) 低 串联 【详解】（1）当白天光线强时要将太阳能转换为电能，由乙图知道，此时S与b接通。 （2）[1][2]由题意知道，太阳能电池板是利用内光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为光能转化为电能；太阳能的主要材料晶体硅属于半导体材料。 （3）[1]根据题意知，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。 [2]由题意知道，LED发光二极管的工作电压为2～4V，低于太阳能电池板电压，所以应将几个LED发光二极管串联在电路中才能安全使用。 28.阅读短文，回答问题。 风力发电 化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源但化石能源的大量开采利用使其接近枯竭，也给人类生存环境带来极大的隐患。石油危机、环境污染，在全球范围内引起了人类对能源问题的思考，我国对此问题尤为重视。为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 (1)风力发电是把风能转化为电能，风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，风机中的发电机是利用 原理进行发电的； (2)风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度 （选填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成； (3)某风力发电机输出功率与风速的关系如图乙所示。由图像可知，当风速在到之间时，风速越大，风力发电机输出功率 （选填“越大”、“不变”或“越小”）。 28.【答案】(1) 可再生 电磁感应 (2)小 (3)越大 【详解】（1）[1][2]风能是一种可以循环使用的能源，可不断补充再生，是可再生能源；发电机是利用电磁感应原理进行发电的。 （2）风机叶片用密度小的复合材料，可以减小叶片的质量；同时采用硬度大的复合材料，可以增加其强度。 （3）由图乙可知，当风速在到之间时，风速越大，风力发电机输出功率越大；当风速在到之间时，风力发电机输出功率不变。 29．阅读短文，回答问题 吸尘器是一种家用电器，它通过创建一个局部的低压区域，将空气和杂物吸入其中，从而清洁地面、地毯、家具等物品表面的灰尘和杂物。吸尘器的工作原理可以简单概括为以下三个步骤： 1．建立低压区域：吸尘器内部装有一个电动机，它带动一个风扇或离心机，产生一个强大的气流。气流在进入吸尘器时会穿过一个称为吸嘴的喷嘴，这会导致空气在吸嘴附近形成一个低压区域，从而将地面、地毯或家具表面的灰尘、污垢和碎屑吸入吸尘器。 2．过滤灰尘：空气中的灰尘和污垢会通过吸尘器内部的过滤器被过滤掉，而只有空气会通过电机后部的排气口被释放出去。吸尘器的过滤器可以使用不同的材料，如棉布、纸张或聚酯纤维，以过滤出不同的颗粒大小的灰尘和污垢。 3．存储灰尘：吸尘器通常使用一个容器或袋子来存储过滤出来的灰尘和污垢。在使用过程中，灰尘和污垢会不断地积累在容器或袋子中，直到它们达到容量上限需要清空。此时若不及时清空则会导致累积的灰尘不断压缩，从而使影响管道内空气的流畅度，导致吸力大幅度减小。 以上就是吸尘器的基本工作原理，但不同类型的吸尘器可能会在设计和工作方式上略有不同。例如，一些吸尘器可能会使用旋转刷子来深层清洁地毯，而另一些吸尘器可能会使用水和化学剂来清洁地板。 另外，吸尘器的功率也是影响其工作效果的一个重要因素。功率越高的吸尘器可以创造更强大的气流，从而更好地吸附灰尘和污垢。同时，吸尘器的设计和结构也会对其吸力和清洁效果产生影响。例如，一些吸尘器可能会配备调节吸力的功能，以应对不同的清洁任务，而另一些吸尘器则可能会具备多个吸嘴和附件，以适应不同的清洁需求。 总的来说，吸尘器是一种十分实用的清洁工具，可以帮助人们轻松地清理家居和办公场所。在选择吸尘器时，需要根据具体需求考虑吸尘器的类型、功率、设计、结构和配件等因素，以获得最佳的清洁效果。 如图甲为某品牌吸尘器的结构简图，图乙为其产品规格图表。 品名 Kobold VK7直立式无线吸尘器 外壳 高品质可回收塑料 风机 免保养无刷直流电机，转速最高达每分钟95000转 额定功率 采用增强模式时为400瓦 电压 28.8伏或29.6伏（取决于电池类型） 充电器输入电压 220-240伏交流电，50/60赫兹（自动转换） 最大负压 26.8升/秒=112百帕（4档-每分钟89000转）时的最大负压 最大空气流量 约27升/秒（空滤尘袋，无清洁附件连接） 滤尘袋容量 0.8升 重量 高度：约22厘米（约21厘米，当旋转手柄锁定时）宽度：约14厘米长度：约55厘米（约93厘米，当旋转手柄解锁后） 噪音 地毯：78分贝 硬地面：79分贝 充电器 ：需要一个特定的独立供电单元将电气设备与电网相连接，例如独立充电器或双电池充电器。 乙 (1)此吸尘器以额定功率采用增强模式工作时，可连续工作1.2小时，那么根据表中数据计算得出此吸尘器电池可容纳 kW·h的电能。此吸尘器在家里220V电压下充电时，正好2小时充满，则充电电流为 A（结果保留两位小数）。 (2)通过阅读短文可知，吸尘器在工作时，其吸嘴连接的内部管道的气压 （填“大于”“小于”或“等于”）吸嘴外部空气的气压，根据表格最大负压一栏可知，其最大气压差每秒可达 Pa． (3)大龙同学在使用此吸尘器进行吸尘时，推着它向前运动，此时大龙同学会闻到吸尘器中香片的清香味道，此现象是 现象。 (4)大龙同学在使用此吸尘器时感到越来越吸不动灰尘了，则此时大龙同学最需要做的是 。 29.【答案】(1) 0.48 1.09 (2) 小于 88800 (3)扩散 (4)清理滤尘袋 【详解】（1）[1]吸尘器以额定功率采用增强模式工作1.2小时, 根据表中数据计算得出此吸尘器电池可容纳的电能为      [2]此吸尘器在家里220V电压下充电时，正好2小时充满，则充电电流为      （2）[1]根据吸尘器原理，吸嘴外部空气的气压应该要大于吸嘴连接的内部管道的气压，这样灰尘才能被吸进吸尘器里面。 [2]标准大气压值为100000Pa,表格最大负压为11200 Pa，故最大气压差每秒可达 100000Pa-11200 Pa=88800 Pa （3）大龙同学会闻到吸尘器中香片的清香味道，此现象是扩散现象。 （4）大龙同学在使用此吸尘器时感到越来越吸不动灰尘了，则此时大龙同学最需要做的是清理滤尘袋或检查吸尘管和刷头有无堵塞和损坏等。 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二 1.阅读短文，回答问题。 油电混合动力汽车 如图甲所示，国产某品牌油电混合动力汽车，其工作原理如图乙所示。沿水平公路匀速行驶的过程中，燃烧燃油，发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，其中的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电。当普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。 (1)如图丙中的为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，需要满足以上需求，将旋钮变阻器接入电路分别接入 （选填“O”“E”或“F”）； (2)如图丁是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，油量表实质是 表改装而成的，定值电阻起到 的作用，蓄电池充电时的能量转化是 。 2．阅读短文，回答问题。 手机充电 手机充电时，充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流流过。但充电器插在插座上未接手机时，充电器内部也会有微电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，或长期不拔充电器还会加速充电器内元件的老化，从而增加充电器发生短路和电压击穿的概率。有的充电器发热严重，外加居室环境密闭以及夏天天气炎热，就可能会引发充电器自燃自爆。 目前，利用“超级快充”技术不到10分钟就可以把电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。图是某超级快速充电器在给电池充电过程中，充电器输出的电流和电压与时间的关系。 (1)充电器插在插座上未连接手机时，充电器内部 （选填“有”或“没有”）电流通过，此时充电器相当于 （选填“电源”“开关”或“用电器”）。 (2)充电器不及时拔掉容易产生元件过热的现象，甚至引起火灾，此过程中电能转化为 能。 (3)分析图像可知，超级快速充电器在充电过程中，功率 （选填“是”或“不是”）保持全程不变的。 3.阅读短文，回答问题 蓝牙测温手环 如图甲为蓝牙测温手环，该手环产品型号参数等信息如表所示。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。 温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（如图丙）。佩戴手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高阻值变化，电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。 为了降低手环的功耗，延长工作时间，手环还配有智能休眠仓，如图乙所示。手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开手环的电路。因此，这类手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。 产品型号 SHO6T 连续使用时间 6天 电池容量 72mAh (1)测温手环中， （温度传感/蓝牙/电源）模块将温度数据传送给数据处理中心，实现对体温的实时监测；霍尔元件在测温手环的电路中相当于 （选“开关”“电源”或“用电器”）； (2)该型号的测温手环充满电，工作时的放电电流约为 mA； (3)小明利用热敏电阻设计了如图丁的模拟测温报警电路：电源电压为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图戊所示。在37℃时，热敏电阻RT的阻值为500Ω。 ①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω； b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 ； c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用； ②如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会 （选填“偏低”“偏高”或“不变”），这时应将变阻器阻值 （选填“调大一些”或“调小一些”）。 4.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光二极管、灯杆等组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电 池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED 灯供电照明。 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，白炽灯发光时灯丝  温度会比较高，而LED 灯把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将  逐步取代传统光源。 (1)乙图中，当夜晚光线弱时，S与 接通（选填 “b”   或 “c”），此时的能量转化流程为图丙中 （选填“①”或“②”）。 (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较白炽灯 （选填“高”或“低”）。 (3)为使LED 发光二极管正常工作，至少应将 个LED发光二极管串联起来才能安全使用。 5．阅读材料，回答问题。 光强与光敏电阻 “光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd），光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。将电压恒为6V的电源，9Ω的定值电阻，光敏电阻R接入图b所示电路中，测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图a所示，根据图像及物理知识解答下列问题： (1)根据图a的图像可知，光敏电阻的阻值R与光强E成 关系，（选填“正比”或“反比”）当光强为时，光敏电阻的阻值为，当光强为时，光敏电阻的阻值为，那么它们之间的关系式为 （用、表示）； (2)当光强为6cd时，电流表的示数为 A； (3)请在图b中加画上电压表，要求实现：光强越强，电压表的示数越大； (4)实验过程中，如果电流表的示数为0.4A，电压表示数为 V，此时的光强为 cd。 6．阅读短文，回答问题。 半导体 按导电性能来分，除了有导体和绝缘体外，还有一类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间，这类物质叫做半导体。 半导体的导电性能会受到温度、光照和掺加杂质等多种因素的影响。 一些半导体在温度升高时，导电性能迅速改变。利用这种特性可以做出体积很小的热敏电阻，用来测量温度的变化。例如家用空调可以根据你设置的温度自动启动或待机；电冰箱可以根据预设的温度进行自动控制。这些都是温控开关在起作用。 有些半导体在没有光照时不容易导电，逐渐增大光照强度时导电性能逐渐增强。用它做成的光敏电阻可以用在需要对光照反应灵敏的自动控制设备中。 酒精测试仪（Alcohol Tester）是测试酒精含量的仪器，是交警常用的执法装备。在违法行为处理或者公路交通例行检查中，通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪内部的核心部件是酒精气体传感器，目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半导体型氧化锡作为传感器，它具有气敏特性，当接触的敏感气体浓度增加时，它的电阻值就降低。 正是由于半导体具有许多独特的性能，所以它在电子技术中有着广泛的应用。除计算机之外，手机、家电、航天、光纤通信等所有与现代文明相关的高技术产品几乎都离不开半导体材料。 (1)热敏电阻属于 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）； (2)光敏电阻在增大光照强度的情形下，阻值 （选填“变大”或“变小”）； (3)某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪，其电路原理图如图甲所示。是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K变化的关系如图乙所示，为滑动变阻器，检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”，此时电流表的示数为0.1A，调零后滑动变阻器的位置不变，电源电压为12V并且保持不变，他们查阅到相关资料如表所示。 血液酒精浓度M＝呼气酒精浓度K×2200 非酒驾（） 酒驾（） 醉驾（） ①对检测仪“调零”时，电路的电阻为 ； ②检测时，当电流表示数为0.15A时，司机属于 。 7．电动自行车给人们出行带来方便，因其具有轻便、节能、环保等特点，越来越受到人们的青睐。然而电动车带来的安全问题也很严重。2023年4月15日起，《电动自行车安全技术规范》开始实施。东东和学习小组同学展开了：“安全的电动车”的学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】（1）了解电动车上的安全措施。（2）了解电动车的安全使用。 【项目实施】 (1)了解“转速把手”。电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速用来控制车速，转速把手相当于变阻器。另外，有的电动自行车上还有加速按钮（加速按钮相等于开关），当把这个按钮按下时，电动自行车会加速，能够较准确体现加速按钮作用的是图中 图（选填“乙”或“丙”）； (2)了解“蓄电池”。电池说明书上的部分内容：①额定电压：；②“电池容量”即电动车蓄电池充满电后，储存的电能为；③电能转化为机械能的效率％。电动车工作过程中最多能输出的机械能为 J。若这么多的机械能由效率为30％的汽油机提供，则需要燃烧汽油 kg（已知汽油的热值为）； (3)优化充电系统。电动自行车电池不能长时间充电，为了电动自行车的充电安全，小组设计了如图丁所示的定时充电器。用定时器控制充电时间，当定时器中有电流通过时，充电就会被断开。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是___________； A．定时器与充电器串联 B．充电时定时器在电路中相当于一根导线 C．停止充电时充电器在电路中处于被短路状态 D．如果在b处安装一个开关S，断开此开关则停止充电 【项目拓展】 (4)注意安全使用 ①规定，骑电动车必须带头盔，因为带头盔可以减小摔倒时由于 带来的危害； ②2024年1月1日起，新的国家标准《电动自行车电气安全要求》开始实施。标准规定了电动自行车电气安全的标识、警示语和导线等设施的要求。根据导线的要求，在选取导线时，其他条件一定的情况下，横截面积越大的导线，其电阻越 ，在安全范围内允许通过的电流越大。 8.阅读短文，回答问题。 综合实践活动——研究制作风速仪 【提出问题】 风力发电是现代主流的发电方式，因此风速也是气象观测中的重要参数，常用风速仪来测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？ 【实地学习】 同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。 杯式风速仪工作参数 量程 0.4~50m/s 输出电流信号范围 4~20mA 启动风速 0.4m/s 电功率 ≤0.48W (1)关于文中杯式风速仪，下列说法错误的是______。 A．风吹动风杯说明风具有能量 B．的阻值随压力F的增大而减小 C．能在0.4m/s风速下正常工作 D．能在60m/s风速下正常工作 (2)杯式风速仪正常工作20min，最多消耗 J的电能； 【设计制作】 受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。已知电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。电流表量程为0~0.6A，为10Ω的定值电阻，为压力传感器，无风时受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给，的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速，同学们通过查阅资料，知道了风压是指垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如表。 风速 2 4 6 10 12 16 24 风压F/N 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360 【进行实验】 (3)迎风板是一块固定面积的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，当风速增大时，电阻的阻值将变 。 【交流评价】 同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。 (4)实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。 ①= ．经计算后得出风速；②恒流源可提供 A的恒定电流。 (5)风力发电和火力发电在不同地区都有着广泛的应用，请你客观的评价，与火力发电相比，风力发电有哪些优势 （说出一条即可）。 9.阅读短文，回答问题。 科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高，“六冲程引擎”发动机比传统四冲程发动机效率可提高40%，在一定程度上能够缓解如今由于能源供应短缺而导致的能源危机。 (1)汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向 （选填“上”或“下”）运动，对外做功，将内能转化为 能； (2)若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 ； (3)“六冲程引擎”发动机第五冲程相当于四冲程汽油机的 冲程：如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是1800r/min，则该发动机每秒钟对外做功 次，若每次做功为500J，“六冲程引擎”发动机的功率为 W。 10．阅读短文，回答问题。 涡轮增压发动机 涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术，涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气，使之增压进入汽缸。汽车发动机的工作，多是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功，从而对外输出功率，涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩，再让气体进入汽缸，这样提高了进入汽缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，这样就可以增加发动机的输出功率了。 (1)涡轮增压器利用的是废气的 能； (2)一台发动机在t时间内烧掉的燃料质量为m，发动机输出功率为P，燃料的热值为q，则该发动机这段时间损失的能量为 （用已知物理量的符号表示） (3)现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多，以下说法正确的是（　　） A．使用涡轮增压发动机，燃料燃烧更充分：可以增大热值 B．燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C．吸入相同体积空气时，使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比，牵引力所做的功不变 D．涡轮增压发动机的热机效率可达100% (4)压缩冲程汽缸内气体的压强为p，内能为E，温度为t，活塞距离汽缸顶端（火花塞一端）距离为L，则下列图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 11．阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作简易油量表 【生活调查】小明发现家里新买的三轮摩托车的仪表盘没有油量表（如图甲）。 【任务要求】用所学的知识制作设计一个简易的油量表，来实时监测油量情况。 【知识储备】小明查阅资料，发现如图乙所示是一种自动测量油箱内油量的装置（其最大油量为50L）。 请你帮助小明完成以下问题： （1）油量表是 表改装而成的，理由是 ，R0的作用是 ； （2）已知电源电压为6V，当油箱内油面高度最高时，R的金属滑片在最下端，电路中电流为60mA，则R0阻值 Ω，当油箱内没有油时，R全部接入电路，若R＝200Ω，此时电流最小，则最小电流为 mA；当油箱内油面的高度降为最高油面一半时，滑片正好在R的中点，此时油量表的读数是 mA； （3）若电阻R随油箱中油量V的变化如图丙，当电路中的电流为40mA时，油量为 L； 【设计优化】为科学评价学生的制作作品，老师设置了如下评价量表。 自制油量表评价量表（部分节选） 指标 优秀 合格 待改进 正相关性 油面越高油量表示数越大 油面越高油量表示数越大 油量表无法反映油面高低 刻度 油量表刻度线示数均匀，零刻度线表示油量为零 油量表刻度线示数不均匀零刻度线上油量不为零 油量表刻度线示数不均匀零刻度线上油量不为零 ①小明和团队设计了如图丁所示的电路图，请你结合老师给出的“自制油量表评价量表”给该装置评价，并给出评价理由。该油量表指标： ，评价理由： ； ②小华和团队另取一个电压表，将其改装成油量表表盘，为使该油量表在“刻度”指标中为优秀等级，电压表应接在图戊所示电路中的 处（填序号）。 12．阅读短文，回答问题。 隔电墙与水电阻 家庭电热水器工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“隔电墙”（如图乙）。隔电墙（Safe Care）是一种简称，它确切的表述法是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性，通过对管径和距离的调整，形成“隔电”的效果。 干燥时人体电阻的平均值约1000～2000Ω，皮肤潮湿时，阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。已知粗细均匀水柱的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。因此在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻，减小电流的目的。如图丙，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。 虽然隔电墙有一定的保护作用，但为了保护自己生命安全，最有效的措施，还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。 (1)曲长管道应选用导电性能 （好/差）的材料制成； (2)淋浴时，若电热水器漏电且接地线失效，通过水电阻的电流 （大于/等于/小于）通过人体的电流； (3)不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，加在人体的电压不能超过最大安全电压的三分之一，称为绝对安全电压，结合皮肤潮湿时人体电阻可知，通过人体的绝对安全电流为：不超过 A； (4)为保证安全，本文中隔电墙中水流的长度至少为 cm； (5)已知横截面1cm2，长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ。某型号隔电墙参数如丁图所示，其防电墙内部容积为10cm3，则此防电墙需要将内部的水分隔成长度为 cm粗细均匀的螺旋水柱。（防电墙内部隔片的体积视为零） 13．阅读下列材料，回答问题。 发热材料PTC PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质加工而成，PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时：电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度称为“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，它的发热部分就使用了PTC发热材料，其电阻值随温度变化的规律如图乙所示。 (1)由图乙可知，该PTC材料的“居里点温度”为 ℃，此时PTC材料的电阻 （选填“最大”或“最小”）。 (2)当发热体的温度高于60℃并继续上升时，电灭蚊器消耗的电功率会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)请再写出一个应用PTC材料在日常生活、生产中的应用： （合理即可）。 14．阅读短文，回答问题。 多功能喷洒车 某款喷洒车的主要结构如图甲所示，配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行，还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电，然后发电机供电给风机、转向机、水泵和液压泵，水泵和液压泵可独立工作。机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心；工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处，然后被风机产生的强风喷射出去；转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转，液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动，达到有效控制喷洒射程和面积的作用。 喷洒车的部分参数如下表所示，喷水最大流量：单位时间内最大喷水体积；最大能效：以最大射程和流量工作时，最大射程和最大流量的乘积与发电机输出功率的比值。 最大能效 喷水最大流量 120L/min 水箱容积 柴油机效率 50% 发电机效率 80% (1)喷洒车沿水平路面水平匀速前进时，在喷水的过程中，其动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若一直以最大流量喷水，注满一箱水最多可喷洒 min； (2)下列关于雾炮机的说法正确的是___________； A．风机、转向机都是将机械能转化为电能 B．水泵和液压泵串联在电路中 C．水离开喷嘴处后，风机产生的强风仍对水做功 D．喷水时，喷雾炮筒相当于省力杠杆 (3)某次喷洒车以10m/s匀速行驶执行喷洒任务，柴油机以3000r/min的转速运行，提供4000N牵引力的同时还能实现发电机输出功率24kW，使得雾炮机以最大射程和最大流量工作，已知柴油热值为，求该过程中：该雾炮机的最大射程为 m，喷洒车工作5min需要消耗柴油 kg。 15．阅读短文，回答问题。 20世纪初，科学家发现汞在温度降低至-269℃时，电阻值就变成了零，这种现象叫“超导现象”，具有这种特性的物质叫“超导体”。 低温为什么能发生超导呢？基于初中知识，我们建立一个简易模型进行理解，将导体的原子核与核外受到约束的电子（能量较低而不能自由运动）组成“原子实”，可类比成小球。原子实做着热运动，穿行其间的自由电子会与它发生碰撞，表现为导体对自由电子传导的阻碍，即电阻。导体温度降至极低时，它们的热运动都趋于消失，通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体，宏观上就发生了低温超导现象。 高压也能让材料发生超导。理论上，某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下，15℃的“高温”（相对极低温）也能发生超导现象。在这样极高的压力下，原子实排列成紧密的堆垛形式，如图所示，原子实仅能在很小的范围内做热运动，几乎没有空间表现热运动，就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动，宏观上就显示出超导现象。 常见输电过程中，约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料，就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月，世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运，实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。 (1)实现超导现象的方式有低温和 。 (2)在低于-269℃的环境中的汞的内能 （选填“等于”或“大于”）零。 (3)超高的压力限制了 的热运动，通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零，发生高压超导现象。 (4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆，这样可以减少电能由于 引发的电能损耗。 16．阅读短文，回答问题。 光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术。通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成，简化电路如图所示。当太阳光照射太阳能电池发电时，控制器发射控制信号将开关闭合、断开，太阳能电池向蓄电池充电；当控制信号将开关断开、闭合时，蓄电池向外供电。 光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标，所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。目前实际应用中，单晶硅太阳能电池转化效率较高，投入使用时的效率可达到15%。 太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。近年我国光伏发电累计装机容量不断增长，到2020年装机容量已达到。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。 (1)光伏发电是将光能转化为 能； (2)控制信号将图中开关闭合、断开时，此时电路中的电源是 ； (3)光伏发电相较于传统的石油、煤炭等发电方式，其优点有 ；（写出一条即可） (4)如果在太阳照射条件较好的天气里，用表示一段时间内太阳能电池产生的电能，用表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，则该太阳能电池的光-电转化效率的表达式： 。 17．阅读短文，回答问题 《感应发光冰块》 感应发光冰块是一种独特的创意产品。它有着与真实冰块相似的外观，清澈透明，几乎可以以假乱真。 其内部集成的主要电子元件有：液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。当液体感应器接触到水后，形成闭合的回路，冰块内的LED灯泡就会发光。当有外力作用，如被拿起、晃动或与其他物体轻微碰撞时，感应装置立即响应，随即点亮发光元件。冰块发光的颜色丰富，如梦幻的蓝色、纯洁的白色等，这些柔和的光线透过透明的“冰块”散射开来，营造出迷人的视觉效果。在酒吧里，调酒师将其放入鸡尾酒中，顾客摇晃酒杯时，冰块闪烁的光芒为饮品增添了炫酷的动态效果。在家庭聚会或派对上，将感应发光冰块置于装满水的大碗中，只要有人搅动水，冰块就会发光，瞬间让氛围变得活跃而有趣。它不仅是一种实用的装饰物品，更是能为各种场合带来惊喜和独特氛围的小玩意。 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的作用。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。 (1)液体感应器相当于 （填“电源”、“用电器”“开关”或“导线”），一旦接触水面，LED灯泡就发光。 (2)感应发光冰块中的LED灯泡能发光的原因是 ；某位同学在研究LED灯的特点时，发现将一只LED灯接在电池两端没有亮，对调电池正负极后亮了，这说明了LED灯具有 性。 (3)冷冻后的感应发光冰块是通过 的方式改变饮料的内能的。 18．阅读短文，并回答下列问题。 电热膜 电热膜是一种断型的电热器件，如图1所示的是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚脂薄膜表面，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2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，其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。 电热膜发展潜力巨大，符合低碳经济发展趋势。电热膜采暖方式不耗水、不占地、开关自主，节能节材，符合减排低碳政策导向，发展前景广阔。有专家预言，该技术标准的推出不仅意味着环保经济的电热膜采暖将更快走进千家万户，而且意味着电热膜采暖产业的振兴，意味着采暖行业低碳式发展春天的来临。 (1)如图2所示，组成电热膜电路的导电墨线的连接方式是 联，导线墨线在电路中相当于 （选填“导线”或“用电器”）； (2)某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图3的C部分，这根导电墨线的电阻将会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高是通过 方式增加空气内能的。 19．阅读短文，回答问题。 运载火箭 运载火箭是一种能够将人造卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入太空预定轨道的航天运输工具。 运载火箭由以下三部分构成： 箭体结构：包括整流罩、级间段、仪器舱、有效载荷舱和尾段等部分。整流罩用于保护卫星等有效载荷在穿越大气层时不受气动力和气动热的影响；级间段用于连接火箭的各级；仪器舱内装有各种测量仪器、控制设备和通信设备等；有效载荷舱用于安装卫星等有效载荷；尾段则装有发动机等设备。 发动机：是运载火箭的动力装置，为火箭提供推力。发动机的类型有液体发动机和固体发动机。液体发动机具有比冲高（较少的燃料让飞行器飞得更高、更远）、推力可调节等优点，但结构复杂、维护成本高；固体发动机结构简单、可靠性高、响应速度快，但比冲相对较低、推力不可调节。 控制系统：负责控制火箭的飞行姿态、轨道和发射时机等。控制系统由制导系统、姿态控制系统和飞行控制系统等组成。制导系统确保火箭能够准确地飞向预定轨道；姿态控制系统用于控制火箭的俯仰、偏航和滚动等姿态；飞行控制系统则对火箭的整个飞行过程进行监控和控制。 (1)运载火箭在穿越大气层时，整流罩为保护卫星等有效载荷，与气体摩擦后温度会升高，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式使整流罩的内能 （选填“增大”或“减小”）。 (2)比冲高的运载火箭液体发动机应选用热值较 （选填“大”或“小”）的燃料。 (3)随着科学技术的进步，运载火箭的热机效率 （选填“能”或“不能”）达到100%。 20．阅读短文，回答问题： 太阳能路灯 呼和浩特市大力发展绿色能源，图甲是城市道路两边的太阳能路灯，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所示，工作时能量流程图如图丙所示。 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，可以把电能直接转化为光能。 (1)太阳能电池板将太阳能转化为 能，给蓄电池充电时转化为 能； (2)为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 （选填“串联”或“并联”）才能安全使用； (3)如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 （选填“a”或“b”）触点接触。 21．请阅读《光伏发电》并回答题。 光伏发电 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能转化为电能的一种技术，通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成。简化电路如图所示，控制器可以发射控制信号，当太阳光照射太阳能电池发电时，控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电；当控制信号将开关S1断开、S2闭合时，蓄电池向外供电。 太阳能电池吸收光能，使其两端出现异种电荷的积累，太阳能电池的两端产生电压，将光能转化成电能，这就是“光生伏特效应”。光-电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标，所谓“光-电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率，可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。根据所用材料的不同，太阳能电池可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池等。其中单晶硅太阳能电池转化效率较高，在实际中投入使用时的效率可达到15%。 太阳能是可再生能源，比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状，针对偏远地区存在的电能供应不足问题，太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势，给人们的生活带来了全新的改变。国家能源局于2013年11月18日发布《分布式光伏发电项目管理暂行办法》，鼓励各类企业或个人等作为项目单位，投资建设分布式光伏发电项目。自2015年以来，我国光伏发电累计装机容量不断增长，到2020年装机容量已达到 未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”） 能源。光生伏特效应是指将光能转化为 能的过程； (2)如果在太阳照射条件较好的天气里，用E₁表示一段时间内太阳能电池产生的电能，用E₂表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能，则太阳能电池的光-电转化效率的表达式为：k= ； (3)写一条太阳能光伏发电技术的优势。 22．如图甲是一种便携式电气两用分体炉，可接气罐或电源使用，搭配1.8L煮锅、1.3L炒锅、1L煎锅三种不同锅型，可满足不同烹饪需求。气罐模式下，燃料在炉头处燃烧，给锅体加热，可通过阀门调节火力大小。接电模式下，电热丝在发热盘内发热，给锅体加热，其工作电路如图乙所示，均为电热丝，调节开关S的位置可以实现多挡位工作的要求。 (1)某次使用时用1.8L煮锅烧水，在煮锅内装入1.5kg初温为20℃的水，然后将装有液化丁烷气的气罐接到炉子上，用时5min刚好将水加热到100℃： ①水吸收的热量是多少； ②若此过程电气炉烧水的效率是80%，则本次烧水消耗多少丁烷气（）； (2)接电模式工作时，将电气炉接入的家庭电路中，调节开关S的位置，电气炉可以在“低温”、“中温”、“高温”之间转换，且工作电流越大，对应挡位的温度也越高。已知“中温”挡工作时的电流是“低温”挡工作时的电流的2倍，； ①S接 （填“1”、“2”或“3”）时处于“低温”挡；S接3时，电路中的电流是 A； ②中温挡工作时的电流是多少。 23．阅读短文，回答问题。 光电效应 光电效应分为外光电效应和内光电效应，外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但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。光电效应广泛存在于光敏电阻、太阳能电池等上。 某光敏电阻因光电效应使其阻值R与所受光照的强弱E（即物理学上的物理量“光强”，国际单位为坎德拉（cd））之间的关系如表格数据所示。小明利用它设计了一个简易烟雾报警控制器，工作电路如题图所示，为定值电阻，激光发生器发出的激光强度恒定不变，当烟雾浓度增大时，光敏电阻R上的光照强度减小：当光强降为7.5cd时，R两端的电压刚好升至4V，此时，报警控制器所控制的报警器（图中没有画出）报警。已知电路中电源电压恒为6V。 光强/cd 5 7.5 10 12.5 15 20 30 R的阻值/Ω 60 40 30 24 20 15 10 (1)外光电效应会从物质中激发出带 （选填“正”或“负”）电的粒子。 (2)太阳能电池是依据 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。 (3)S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电压表V的示数将变 。 (4)当R两端的电压为2V时，光照强度为 cd。 24．阅读短文，回答问题。 隔电墙与水电阻 家庭电热水器工作时，加热器内胆里的水有时也会通电。为保证人的洗浴安全，电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“隔电墙”（如图乙）。隔电墙（Safe Care）是一种简称，它确切的表述法是“水电阻衰减隔离法”。它是利用了水本身所具有的电阻的特性，通过对管径和距离的调整，形成“隔电”的效果。 干燥时人体电阻的平均值约1000～2000Ω，皮肤潮湿时，阻值降为300Ω左右。隔电墙中每1cm水电阻约200Ω。为保证人体安全，只要控制通过人体的电流不超过一个阈值即可。因此在设计隔电墙时，一般会尽量增加水流的长度，以达到增大电阻，减小电流的目的。如图丙，将水流路径设计成螺旋线结构来增加水流的长度。 虽然隔电墙有一定的保护作用，但为了保护自己生命安全，最有效的措施，还是淋浴的时候把电热水器插头拔掉。 (1)曲长管道应选用导电性能 （好/差）的材料制成。 (2)淋浴时，水电阻与人体呈 （串联/并联）关系。 (3)不同环境下人体导电情况不同，为保证安全，加在人体的电压不能超过最大安全电压的三分之一，称为绝对安全电压，结合皮肤潮湿时人体电阻可知，通过人体的绝对安全电流为：不超过 A。 (4)为保证安全，隔电墙中水流的长度至少为 cm。 (5)若图丙螺旋线长度可用表达式为L＝0.5πnd近似计算（其中n为螺线圈数，d为最大直径）。当隔电墙直径为4cm时，为保证生命安全，螺线圈数n至少为 圈（取整数）。 25.阅读短文，回答问题。 热电偶 把两种不同材料的导线（如铁丝和铜丝）组成如图所示的闭合电路，当AB两端存在温度差时（B端加热、A端放在冰水混合物中），电路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，电路中的电流越大。 (1)若其他条件不变，将图中的铁丝换成铜丝，则电路中电流将 ；若其他条件不变，将图杯中的冰水混合物换为沸水，则电路中电流将 ；（均选填“变大”、“不变”、“变小”或“变为零”） (2)如图所示，热电偶经常被用做燃气的熄火保护，当火焰烧着时，热电偶的温度慢慢升高，产生的电压就越来越大，产生的电流能使电磁阀工作，气路通畅；当灶具熄火，热电偶没有被火焰烧着后，温度慢慢降低，热电偶产生的电压不能维持电磁阀的工作，切断气路。在此过程中热电偶相当于一个 。（此空填写电路的组成中的元件名称） 26．阅读短文，回答问题。 载人飞艇 2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。如图甲，某飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力.发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定.当飞艇低速（v≤12m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。 发动机最大输出功率 5×105W 辅助功的功率 5×104W 发动机内的燃油热值 5×107J/kg 发动机的效率 40% (1)发动机内的燃油燃烧得越充分，燃油的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。图丙为四冲程汽油机的 冲程的示意图，若该四冲程汽油机每秒钟做功20次，则汽油机的飞轮转速为 r/min。 (2)下列关于飞艇的说法中，正确的是 。 A．飞艇匀速下降过程中，重力不做功 B．飞艇匀速上升过程中，浮力不做功 C．飞艇上升遇冷空气降温，内能增大 D．飞艇匀速下降过程中，机械能减小 (3)如图丁是飞艇上的平衡警示局部电路图，其中S为重力开关，金属片M可绕O点自由转动，当飞艇水平时，M在a、b中间。当飞艇严重左倾时红灯亮；当飞艇严重右倾时绿灯亮。请根据要求补全电路图 。 (4)飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1∶W2= 。 (5)飞艇以5m/s的速度水平匀速直线飞行时，若发动机内消耗了6.25kg燃油，则完全燃烧6.25kg燃油放出的热量为 J，该过程中飞艇的飞行距离为 km。 27．阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 如图甲所示是太阳能路灯，由太阳能电池板、控制器、蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。白天光线强时，灯杆顶端的太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，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，基本原理是光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，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；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但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。它与普通白炽灯的发光原理不同，是把电能直接转化为光能，发光效率较高，是新一代固体冷光源，已逐步取代传统光源。 (1)乙图中，白天光线强时，S与 （b/c）接通； (2)太阳能电池板是利用 （内/外）光电效应工作的，其主要材料晶体硅属于 （导体/半导体/超导体）材料； (3)LED发光二极管之所以被称为冷光源，是因为其电热转换损耗的能量较白炽灯 （高/低）；为使其正常工作，应将几个LED发光二极管 （串联/并联）使用。 28.阅读短文，回答问题。 风力发电 化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源但化石能源的大量开采利用使其接近枯竭，也给人类生存环境带来极大的隐患。石油危机、环境污染，在全球范围内引起了人类对能源问题的思考，我国对此问题尤为重视。为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 (1)风力发电是把风能转化为电能，风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，风机中的发电机是利用 原理进行发电的； (2)风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度 （选填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成； (3)某风力发电机输出功率与风速的关系如图乙所示。由图像可知，当风速在到之间时，风速越大，风力发电机输出功率 （选填“越大”、“不变”或“越小”）。 29．阅读短文，回答问题 吸尘器是一种家用电器，它通过创建一个局部的低压区域，将空气和杂物吸入其中，从而清洁地面、地毯、家具等物品表面的灰尘和杂物。吸尘器的工作原理可以简单概括为以下三个步骤： 1．建立低压区域：吸尘器内部装有一个电动机，它带动一个风扇或离心机，产生一个强大的气流。气流在进入吸尘器时会穿过一个称为吸嘴的喷嘴，这会导致空气在吸嘴附近形成一个低压区域，从而将地面、地毯或家具表面的灰尘、污垢和碎屑吸入吸尘器。 2．过滤灰尘：空气中的灰尘和污垢会通过吸尘器内部的过滤器被过滤掉，而只有空气会通过电机后部的排气口被释放出去。吸尘器的过滤器可以使用不同的材料，如棉布、纸张或聚酯纤维，以过滤出不同的颗粒大小的灰尘和污垢。 3．存储灰尘：吸尘器通常使用一个容器或袋子来存储过滤出来的灰尘和污垢。在使用过程中，灰尘和污垢会不断地积累在容器或袋子中，直到它们达到容量上限需要清空。此时若不及时清空则会导致累积的灰尘不断压缩，从而使影响管道内空气的流畅度，导致吸力大幅度减小。 以上就是吸尘器的基本工作原理，但不同类型的吸尘器可能会在设计和工作方式上略有不同。例如，一些吸尘器可能会使用旋转刷子来深层清洁地毯，而另一些吸尘器可能会使用水和化学剂来清洁地板。 另外，吸尘器的功率也是影响其工作效果的一个重要因素。功率越高的吸尘器可以创造更强大的气流，从而更好地吸附灰尘和污垢。同时，吸尘器的设计和结构也会对其吸力和清洁效果产生影响。例如，一些吸尘器可能会配备调节吸力的功能，以应对不同的清洁任务，而另一些吸尘器则可能会具备多个吸嘴和附件，以适应不同的清洁需求。 总的来说，吸尘器是一种十分实用的清洁工具，可以帮助人们轻松地清理家居和办公场所。在选择吸尘器时，需要根据具体需求考虑吸尘器的类型、功率、设计、结构和配件等因素，以获得最佳的清洁效果。 如图甲为某品牌吸尘器的结构简图，图乙为其产品规格图表。 品名 Kobold VK7直立式无线吸尘器 外壳 高品质可回收塑料 风机 免保养无刷直流电机，转速最高达每分钟95000转 额定功率 采用增强模式时为400瓦 电压 28.8伏或29.6伏（取决于电池类型） 充电器输入电压 220-240伏交流电，50/60赫兹（自动转换） 最大负压 26.8升/秒=112百帕（4档-每分钟89000转）时的最大负压 最大空气流量 约27升/秒（空滤尘袋，无清洁附件连接） 滤尘袋容量 0.8升 重量 高度：约22厘米（约21厘米，当旋转手柄锁定时）宽度：约14厘米长度：约55厘米（约93厘米，当旋转手柄解锁后） 噪音 地毯：78分贝 硬地面：79分贝 充电器 ：需要一个特定的独立供电单元将电气设备与电网相连接，例如独立充电器或双电池充电器。 乙 (1)此吸尘器以额定功率采用增强模式工作时，可连续工作1.2小时，那么根据表中数据计算得出此吸尘器电池可容纳 kW·h的电能。此吸尘器在家里220V电压下充电时，正好2小时充满，则充电电流为 A（结果保留两位小数）。 (2)通过阅读短文可知，吸尘器在工作时，其吸嘴连接的内部管道的气压 （填“大于”“小于”或“等于”）吸嘴外部空气的气压，根据表格最大负压一栏可知，其最大气压差每秒可达 Pa． (3)大龙同学在使用此吸尘器进行吸尘时，推着它向前运动，此时大龙同学会闻到吸尘器中香片的清香味道，此现象是 现象。 (4)大龙同学在使用此吸尘器时感到越来越吸不动灰尘了，则此时大龙同学最需要做的是 。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$