科普阅读题16 声光热力与电磁学综合-2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练（江苏专用）

科普阅读题16 声光热力与电磁学综合 目录 题型综述 1 解题攻略 1 题组01 力学综合 1 题组02 声光热学综合 4 题组03 电磁学综合 8 中考练场 10 科普阅读题主要考查信息提取（直接找答案）、概念理解（结合文本与所学）、现象解释（用物理规律分析）、应用推理（据材料推理计算）、拓展探究（新情境迁移应用）等题型，需紧扣材料，联系物理知识，准确简洁作答。 题组01 力学综合 【提分秘籍】 1、读题技巧：圈出关键词（如“受力”“运动”“压强”“杠杆”），快速定位力学考点。 2、信息转化：将文中现象转化为力学模型（如“起重机”→杠杆/滑轮，“潜水器”→浮力/压强）。 3、问题分类 （1）直接问答：从文中找答案（如“哪种杠杆省力”）。 （2）原理应用：用“受力平衡”“压强随深度变化”“杠杆平衡条件”解释现象。 （3）推理计算：根据文中数据比大小（如“谁的压强大”），无需公式但需逻辑（面积小则压强大）。 4、避坑要点 （1）分清“压力”与“压强”（压力看总重，压强看面积）。 （2）浮力题注意“浸没”“漂浮”状态（漂浮时浮力=重力）。 5、答题原则：答案源于材料，结合生活常识（如“车胎宽→减小压强”），语言简练不绕弯。 【典例剖析】 【例1】（2024·江苏徐州·中考真题）读短文，回答文后问题. 风杯式风速计 风是由于空气流动而产生的风速是最基本的气象要素之一，生产生活中很多时候需要测量风速。如图甲所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器，其原理如图乙所示，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，转轴每转一圈都会使电路中产生一个短暂的电流，根据电流的周期可以算出风杯的转速，进而算出此时的风速。 (1)因为转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来，适当 （填“增大”或“减小”）支架的长度，可以提高风速计的灵敏度； (2)如图乙所示，风从左边吹向风速计，则风杯旋转方向为 （填“顺”或“逆”）时针； (3)为什么当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大？ ； (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，电流一时间图像如图丙所示，则此时风速为 m/s。 【变式演练】 【变式1-1】（2023·江苏盐城·中考真题）阅读短文，回答问题。 铜壶滴漏 铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。 如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。 由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。 据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。 （1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 ； （2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 而减少； （3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 ； A．B．C．D． （4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 滴水（保留整数）； （5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题 ？写出一条即可。 【变式1-2】（2023·江苏徐州·中考真题）阅读短文，回答文后问题。 木梁承重 中国古建筑历史悠久、体系完整，主要的建筑材料是木材，建造时使用竖立的木柱和横架在柱上的木梁构成房屋的框架，以支撑屋顶的重量。这样的建筑模式要求木梁有较大的承重能力，否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固，后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中，对木梁的要求是“凡梁之大小，各随其广分为三分，以二分为厚”，即矩形木梁横截面的高宽比为3∶2，这个规范非常接近现代建筑学的要求。 用如图甲所示的方式可以测试木材的承重能力，在一定限度内木材的形变是弹性形变。木材发生形变时，中间位置的形变量最大，一般用中间位置的形变量x来表示整段木材的形变量。木材的形变系数为E，其计算式为，其中l为木材的长度，h和b分别为木材横截面的高和宽，F为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变量不大于木梁长度的，以保障房屋的安全。    （1）三根用同种木材制成的木梁，长度、横截面积大小均相同，按如图乙所示的三种方式使用，其中承重能力最强的是 ； （2）为提高木梁的承重能力，可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料，效果最好的粘贴位置是( )； A．木梁的顶面           B．木梁的底面 C．木梁的侧面           D．效果都一样 （3）在木材承重能力测试中，得到压力F和形变量x关系图像，如图丙所示的a、b、c三条图线中，正确的是 ； （4）一根木梁长为4m，横截面高为0.1m，宽为0.06m，所用木材的形变系数为1×1010N/m2，则该木梁的最大承重为 N。 题组02 声光热学综合 【提分秘籍】 1.核心概念 （1）声学：牢记声音由物体振动产生，传播需要介质 ，真空不能传声；区分声音三特性，音调看频率（和发声体形状、松紧等有关），响度与振幅、距离有关，音色用来辨别不同发声体。比如听到熟人说话能分辨是谁，靠的就是音色。 （2）光学：光在同种均匀介质沿直线传播，像小孔成像、日食月食就是该原理；光的反射分镜面反射和漫反射，都遵循反射定律；光折射时，斜射入不同介质传播方向改变，记住空气中角度大；凸透镜成像规律要清晰，一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 。 （3）热学：清楚六种物态变化，熔化（吸热）、凝固（放热），汽化（吸热，分蒸发和沸腾）、液化（放热），升华（吸热）、凝华（放热）；知道内能、热量、温度的关系，改变内能方式有做功和热传递。 2.解题技巧 （1）信息提取：认真读题，把材料里关于声光热的关键语句、数据标出来。像提到“光从空气射入水中”，就想到光的折射知识；看到“温度升高，水变成水蒸气”，联系汽化现象。 （2）现象解释：依据物理原理，结合材料内容作答。比如解释“汽车后视镜扩大视野”，就说凸面镜对光线有发散作用 。 （3）实验探究：熟悉常见实验，像探究声音传播条件、凸透镜成像规律、晶体熔化特点等实验。明白实验目的、器材作用、步骤、现象和结论。要是题目问“探究水沸腾实验，温度计玻璃泡碰到容器底会怎样”，能答出测量温度不准确，因为容器底温度和水实际温度有差异。 【典例剖析】 【例2】（2024·江苏扬州·中考真题）阅读短文，回答问题。 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如下图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时，使用期长达40年。 （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为 能，再通过空气压缩机转化为 能； （2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 热； （3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 J的能量；（标准煤热值为） （4）该项目的能量转换效率为 %。该项目每年发电6亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能；（计算结果保留1位小数） （5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： 。 【变式演练】 【变式2-1】（2024·江苏苏州·中考真题）阅读材料，回答问题 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 （1）我国古代天文学家用 使表竖直； （2）郭守敬提高测量精度的措施有 ； （3）一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的 ； （4）地面上深10cm，面积为的水池装满水，在相同时间内，太阳光垂直照射水面使水升高的温度为，与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为，则 （忽略其它因素的影响）。 【变式2-2】（2024·江苏盐城·中考真题）阅读短文，回答问题。 智能道闸——助力汽车进出管理 如图甲是小区大门口常见的一种智能道闸，它由车辆识别系统、闸机和地感系统三部分组成。道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。 当车辆靠近道闸时，摄像头采集到车辆信息，与系统内已有信息进行比对，给闸机的电动机发出是否放行指令。或由管理员通过遥控器控制是否放行。车辆放行后，进入地感线圈区域时，路面下的线圈中电流发生变化，这个变化信号通过检测器传给闸机，横杆不会落下。 为让横杆平稳起落，需给电动机进行减速，减速系统内部结构如图乙所示。首先电动机通过转轴末端的单头蜗杆A（相当于齿数为1的齿轮）带动蜗轮B实现第一次减速；接着与蜗轮同轴的齿轮C再带动与之啮合的齿轮D，实现第二次减速，横杆通过连杆实现起降。减速比是描述减速程度的重要参数，可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。该闸机的第一次减速比应该为蜗轮B的齿数与1的比值，若数值为，即表示蜗杆A转n转，蜗轮B转1转。整个系统的减速比可用每次减速比的乘积得到。 为了提高横杆的转动效果，通常还在闸机箱体内连杆末端一侧，安装弹簧辅助电动机工作。 （1）以下的材料中最适合用作道闸横杆的是( ) A．铁质材料        B．泡沫材料 C．铝合金材料        D．玻璃材料 （2）闸机中的遥控接收器和电动机是 （串/并）联的。 （3）车辆进入时，为了避免被横杆砸伤，地感线圈安装的大致位置是 。 A．横杆下方区域    B．道闸外面5m处    C．道闸里面5m处 （4）若某智能道闸电动机的转速为3000r/min，蜗轮B的齿数为240，齿轮C的齿数为40，齿轮D的齿数为50，则该道闸整个系统的减速比是 ，道闸横杆起杆（从水平位置转动到竖直位置）时间约为 s。 （5）道闸起杆时间过长，请你针对此现象提出合理的改进措施： 。 题组03 电磁学综合 【提分秘籍】 1、快速定位：圈出“电磁铁、电动机、电磁感应”等关键词，找核心原理（如电生磁、磁生电）。 2、原理记牢 （1）电生磁：电流方向影响磁场方向（如安培定则），电流/匝数/铁芯影响电磁铁磁性强弱。 （2）磁生电：闭合电路切割磁感线产生电流（发电机原理）。 （3）联系场景：对应生活实例（电磁起重机、风扇电动机）辅助理解。 3、答题要点 （1）简答题：原理+变化分析（如“电流变大→电磁铁磁性增强”）。 （2）信息题：直接从文中抄关键句，简洁作答。 【典例剖析】 【例3】（2024·江苏南通·中考真题）阅读短文，回答问题。 综合实践活动—设计蔬菜温室 【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20~30℃之间。 【设计与实施】 任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：。 任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱的阻值调为90Ω，热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。 【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 等级 优秀 良好 合格 不合格 评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温 (1)关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是___________。 A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B．墙体选用隔热性能好的材料 C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D．图甲中通电线圈上端是S极 (2)由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强 。 (3)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[取，取] (4)根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。 【变式演练】 【变式3-1】（2024·江苏淮安·中考真题）阅读短文，回答问题。 常温超导 1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到附近时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。 2020年10月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下，观察到常温超导现象，但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。 (1)通过本文的描述，“电阻率”是描述材料 （填“导电性能”或“导热性能”）的物理量； (2)当温度降到时，水银的内能 （填“等于”或“不等于”）零； (3)设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，请你列举一个应用实例： 。 【变式3-2】（2023·江苏南京·中考真题）生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法起降，报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压U=6V，电磁铁线圈电阻R0=150Ω。电阻箱R1的电阻设定为250Ω，R2为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。 （1）电梯的自动报警电铃应接在 （选填“C、D”或“E、F”）之间。电磁铁通电时，上端为 极； （2）空载时电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重力为4000N，闭合开关S1，求空载时控制电路中的电流大小 ； （3）求该电梯限载人数 ；（设每人质量为70kg。g取10N/kg） （4）若要求电梯限载人数减小，请对控制电路提出两种改进措施 。 1．（2024·江苏连云港·二模）阅读短文，回答问题。 汽车制造商多年来一直致力于开发更好的发动机和驱动系统，目标是在不增加成本的情况下提高效率、降低废气排放。电动汽车是解决方案之一。虽然电动机基本上不排放尾气，但 是存在续航里程有限、蓄电池过重、充电成本高、充电时间长等问题。因此，制造商推出了包含电动机和汽油发动机的混合动力系统。这种混合系统是如何一起工作? 在市区，当汽车从停止或低速开始加速时，使用电动机驱动汽车，避免低速下汽油发动机因效率不高与产生太量废气。这时，不必安装大型汽油发动机就能得到较好的加速性能，甚至可以关闭汽油发动机。在高速公路上行驶时，如果需要更快的速度，可以使用汽油发动机与电动机共同提供驱动力。当不需要汽油发动机全功率驱动汽车时，就被用来驱动发电机产生电能，为电池充电。当汽车下坡或者刹车时，反向运行电动机也可以产生电能。采用这种方法，就可以重新获得能量并将能量存储到电池中，否则会丢失低品位热量。    (1)当汽车从停止或低速开始加速时，使用电动机驱动汽车的目的是 。 (2)混合动力汽车相对于全电动汽车的优点是 。 (3)下图是混合动力汽车的构造和能量流动状况图，请在①处填写相应的构造 ，在②处虚线框内画出能量流动箭头 。    2．（2024·江苏连云港·三模）阅读短文，回答问题。 嫦娥奔月 我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射成功，约5天后进入如图所示的环月轨道。它的质量为2.3t，与“嫦娥一号”相同；它环月的平均高度为100km，较“嫦娥一号”200km的环月高度离月球更近，更宜于对月球的精细测绘。 2013年，“嫦娥三号”卫星携带“中华牌”月球车登月探测。已经探明，月球上无水，无大气。物体在月球上的重力只有地球表面重力的1/6。月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说，登上月球的月球车，最多可以连续工作14天，进入月夜以后，它由于无法通过光能发电，进入休眠状态。14天后，又能自动醒来。月球表面白昼时温度高达150℃，黑夜时低至。“嫦娥三号”在登录月球将使用软着陆方式，采用边降落边用发动机反推，以减缓降落速度。在大约距离月球15公里时，反推发动机就点火工作，到离月球100米时，卫星暂时处于悬停状态，此时它已不受地球上工程人员的控制，它自动选择一块平整的地方降落，并在离月球表面4米的时候关闭推进器，卫星呈自由落体降落，软着陆成功。 （1）当“嫦娥二号”从近月点向远月点运动时，它的动能将 （变大/变小/不变）： （2）对于“嫦娥”卫星登月的情景，下列说法正确的是( ) A．反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中，利用的是卫星具有惯性 B．“嫦娥三号”高速降落时将由于摩擦而导致表面温度急剧升高 C．“嫦娥三号”登月时打开降落伞可以辅助减速 D．相对月球，“嫦娥二号”比“嫦娥一号”势能更小 （3）月球车的质量为120kg，它在月球表面上方竖直下落4m时，重力对它做的功为 J；（g取10N/kg） （4）月球车在环境下 内能（有/没有）。 3．（2024·江苏徐州·一模）阅读短文，回答问题。 “彩球温度计”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时，液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部（彩球体积变化可忽略）。图乙是在某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。 请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题： (1)图乙“彩球温度计”中彩球 上标注的温度是当时的环境温度； (2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况，则图 （选填“甲”或“乙”）中“彩球温度计”所处环境温度较高； (3)彩球a标注的温度 （选填“高于”或“低于”）彩球c标注的温度； (4)彩球c是否为悬浮状态?答： ，并阐述理由 。 4．（2024·江苏盐城·二模）阅读短文，回答问题。 智能设温电热水壶泡茶或冲奶粉等常需要不同温度的热水，小明自制一款智能设温电热水壶，它的额定电压为220V，工作电压可在额定电压的基础上浮动+10%，这款电热水壶可以将纯净水加热到所需的不同温度（60℃、80℃、100℃）时就自动断开电路。工作原理如图所示，铁质搭钩CA可绕转轴A转动，挺杆BD可以上下运动并与搭钩连动，锁扣右侧与搭钩扣在一起，左侧通过拉紧的弹簧固定。当预设温度为60℃时，若搭钩在C点受到大于0.2N竖直向上的力就会与锁扣脱离，弹簧收缩带动锁扣和S1向左运动，触点分离，电路断开，烧水时，闭合S1和S2，发热电阻R工作，双金属片受热中间向上凸起，当温度达到设定值时，推起挺杆使搭钩与锁扣脱开。若加热过程中电流超过电热水壶的安全值，电磁铁对搭钩的C点吸引力变大，可使搭钩与锁扣自动脱开，保护电路。已知BC=4cm，AB=2cm，发热电阻R阻值为100Ω，电磁铁的线圈电阻忽略不计。 (1)小明自制的电热水壶通过 方式使双金属片的内能增加，当双金属片推起挺杆使搭钩与锁扣脱开时，搭钩CBA是 （省力/费力/等臂）杠杆。 (2)关于该电热水壶，下列说法正确的是（　　） A．当开关S1闭合时，弹簧没有弹性势能 B．当U=200V时，电热水壶可以工作 C．当达到设定值时，挺杆受到金属片向下的拉力 D．搭钩CBA可以用铝质材料制成 (3)当搭钩与锁扣恰好脱开时，挺杆对搭钩的作用力为 N。 (4)当达到预设温度时，使搭钩与锁扣脱开的是 （电磁铁/双金属片）。 5．（2024·江苏盐城·一模）阅读短文，回答问题。 最佳空燃比 发动机在工作时，进入发动机的空气质量与燃料质量之比（）称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比，若燃料充分反应后仍有剩余的氧气，发动机的高温使氧分子电离成氧离子随尾气排出。 为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了氧传感器，其工作原理如图甲所示．氧化锆内外表面各有一层金属铂的电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，达到最佳工作温度，使氧分子电离成氧离子。 氧离子会从浓度高的位置穿过氧化锆移到浓度低的位置，使得图甲中氧化锆和两个铂电极相当于一个电源，铂电极A和B相当于电源的两极．氧离子浓度差越大，铂电极A和B间的电压越高。 铂电极两端的电压与空燃比的关系如图乙所示，发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油嘴的喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 (1)图甲中，氧化锆内氧离子移动方向由铂电极 （A到B/B到A）； (2)电阻接在干电池两端时，电子从干电池的负极流出通过电阻后，从干电池正极流入，再在电池内部流向电池的负极，电子在闭合电路中定向移动形成电流．据此类比，图甲中铂电极A相当于电源 极； (3)发动机的最佳空燃比为 ； (4)若铂电极两端的电压为0.2V，则下列判断正确的是______； A．发动机空燃比为14.9 B．需要增加喷油嘴的喷油量 C．发动机内汽油不能完全燃烧 D．需要增加进入发动机的空气量 (5)下列尾气中燃油质量与空燃比（）关系图像正确的是______。 A．B．C．D． 6．（2024·江苏苏州·二模）阅读材料，回答问题 “二氧化碳+飞轮”储能 近日，全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目竣工，其能在2小时内存满2万度电，是全球首个二氧化碳+飞轮储能综合能源站。 二氧化碳储能是压缩气体储能的一种方式，就像个超级“充电宝”。如图所示，用电低谷期时，这个“充电宝”开启充电模式，压缩机启动，2个小时就能把巨大的柔性气仓里体积达25万立方米的二氧化碳气体全部压缩为液态，体积只有原来的；在用电高峰到来时，高压二氧化碳会被释放流经透平机冲击叶片推动叶轮转动，进一步驱动发电机发电。 (1)根据材料信息，该项目的储能功率为 W。 (2)在充电阶段，该项目是使用在常温下用 的方法使二氧化碳气体 并储存起来。 (3)在放电阶段，高压二氧化碳会被释放流经透平机，该过程的能量转化是 ，此能量转化与热机四冲程的 冲程相同，透平机进一步驱动发电机发电，从而将机械能转换为电能。 (4)另一种常见储能方式是抽水储能：利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电.相较于抽水储能，二氧化碳+飞轮储能的优点是 。（写出一点即可） 7．（2024·江苏苏州·一模）阅读短文，回答问题： 在跨学科实践学习中，某学习小组开展生物学科的“自制豆芽机”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路出现两种方案，如图乙（A）（B）所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R0是定值电阻，Rx为热敏电阻，R1、R2为电热丝。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源电压U为3V，R0为25Ω，R1为330Ω，Rx的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态：当电流小于30mA时释放，此时为保温状态。 【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。 (1)针对项目产品及其设计电路，下列说法中不正确的是 ； A．随着温度的升高，两电路图中电磁铁的磁性将变弱 B．图（A）与图（B）的设计达成的控制效果是相同的 C．图（A）与图（B）中电阻R1没有工作时的电路状态相同 D．为了提高所控制的温度，可以减小R0的阻值 (2)以图（B）设计的产品电路分析，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温是多少？ (3)若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现20℃～25℃自动控温，可将图（B）控制电路中的电源电压调至 V。该产品保温功率和加热功率之比为1︰4，则制作的电热丝电阻R2阻值为 。 8．（2025·江苏连云港·一模）阅读短文，回答问题： 智能机器人 智能机器人是一种集成人工智能（AI）、传感器技术、机械工程与大数据分析的自动化设备，能够通过自主学习和环境交互完成复杂任务。智能机器人有相当发达的“大脑”，具备信息传感器，可以模拟人类的多种感觉，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、触角等动起来。智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的要求。 图甲所示是目前餐饮行业中广泛使用的送餐智能机器人。送餐的智能机器人具有过载自动保护系统，其电路原理如图乙所示，此电路电源的电压为16V，图中D为餐盘下面的压敏二极管，其阻值R随所受压力变化的图像如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，R0的阻值是12Ω，当电路中的电流大于0.5A时，触发器断开，电铃会发声提示，以免机器人损伤。通常情况下，当电池电量减为其容量的10%时，智能机器人就会自动寻找充电座充电。 机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。下表为机器人的部分参数。“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 电池的质量 2kg 减速器的减速比 30∶1 电池比能量 120W·h/kg 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% (1)关于智能机器人，下列说法错误的是 ； A．智能机器人充电时，是将电能转化为化学能 B．智能机器人通过嗅觉传感器闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动 C．智能机器人的效应器通过电动机使“手”“脚”等动起来时，是将电能转化为机械能 D．智能机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用激光才能较好感知到障碍物 (2)送餐机器人手能承受物体的最大质量是 kg（g取10N/kg）； (3)若该机器人匀速行驶时受到的平均阻力为80N，为确保机器人顺利返回充电，离充电座的最远距离不能超过 m； (4)图丁是机器人测速系统的部分装置简化图，转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图戊所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有 个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为 r/min。 9．（2024·江苏南京·二模）“低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，项目化学小组建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个质点O转动，A点为头颅模型的重心，将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模型测量肌肉的拉力，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表： 低头角度θ/度 0 15 30 45 60 细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 （1）在图乙中画出细线拉力的示意图。 （2）分析表中数据可知：低头角度越大，颈部肌肉的拉力就会越大，这是因为 。 （3）设人的头颅质量为3kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力是 N。 （4）有利于保护颈椎的是 。（写一条即可） 10．（2024·江苏无锡·二模）血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备，血氧饱和度是人体血液中的含氧血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白（脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白之和）容量的百分比，正常人的血氧饱和度一般在95%以上，如果血氧饱和度低于93%，就应尽快就医。 指夹式血氧仪（如图一）带有两个发光二极管，一个红光 LED（660nm）和一个红外光 LED（910nm），其检测原理：利用手指血液中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白对特定波长的光吸收率不同（如图二），实线条表示脱氧血红蛋白感应曲线，脱氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较强，而对910nm红外光的吸收比较弱。虚线条表示含氧血红蛋白感应曲线，含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱、对910nm红外光的吸收比较强、在血氧测量时，脱氧血红蛋白和含氧血红蛋白，通过检测两种对不同波长的光吸收的区别，所测出来的数据差就是测量血氧饱和度最基本的数据。 （1）血氧仪测出某人的血氧饱和度为94%，此人血氧饱和度属于 （正常/不正常）； （2）含氧血红蛋白越高，脱氧血红蛋白越低，则血氧饱和度越 （高/低），检测设备检测到红光越弱，表示血氧浓度越 （高/低）； （3）要准确检测血氧饱和度，可见光光源波长不宜选取 800纳米； A．大于或等于  B．小于或等于 （4）人的心脏跳动一次，就是一个血液循环。静息时心脏跳动一次，左心室会通过主动脉把血液射出，做功1J，右心室会通过肺动脉把血液射入肺部，做功0.2J。成年人静息时正常心跳每分钟70次，静息时心脏跳动一次做的功为 J。而人运动时，心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍，即运动时血液运动的距离为静息时的4倍。收缩压力也增加50%，心跳也加快一倍。则运动时心脏1分钟做功 ，功率为 W。 11．（2024·江苏苏州·一模）阅读短文，回答下列问题： 汽车中的弹簧 汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置（图甲），安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成，软带做得很宽，汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害， 同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。 (1)紧急制动时，安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来，说明力可以改变物体的 ； (2)发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图是 ； A． B． C．D． (3)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架，如图丙所示，在一根大弹簧内套有一根小弹簧，它们的下端都固定在水平面上，压缩该弹簧组合，测得压力F与压缩距离 ΔL 之间的关系如图丁所示，已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比，则当两根弹簧均处于自由状态时，它们上端点间的距离x= m，小弹簧中的弹力F2与被压缩量ΔL2之间的定量关系式可表示为 。 12．（2025·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 综合实践活动——自制豆芽机 【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路如图乙所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中是定值电阻，为热敏电阻，、为电热丝。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源由两节新干电池组成，为，为，的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于或等于30mA时释放，此时为保温状态。 【评价改进】小希设计了评价量规（部分指标如表），并以此作为豆芽机评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 氧气提供 能够提供充足的氧气不会出现缺氧情况 能够提供充足氧气偶尔出现缺氧情况 不能提供充足氧气经常出现缺氧情况 温度控制 能实现自动控温并能提供适宜的温度 能实现自动控温但温度过高或过低 不能自动控温 (1)利用水泵将水抽向喷淋系统时，水的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；热敏电阻是由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成； (2)如图乙，针对项目产品及其设计电路，下列说法错误的是（　　） A．为了提高所控制的温度，可以增大控制电路电源电压 B．随着温度的升高，电磁铁的磁性将变弱 C．继电器衔铁被吸下时，弹簧的弹性势能增大 D．为了提高所控制的温度，可以增大的阻值 (3)干电池用久了，为了保持控制的温度不变，可以将电磁铁向 （选填“左”或“右”）移动。 (4)若该产品保温功率和加热功率之比为1∶6。 ①电热丝电阻阻值为 ，加热可产生 J的热量。 ②保温时从最高温经过后降温到最低温，若关闭电路从最高温经过后到最低温，假设整个过程中热量损失功率始终相同，则从最低温加热到最高温需要的时间为 。 (5)小希查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20℃~25℃，根据评价量规，试通过数据分析来评定此款豆芽机“温度控制”指标，你将其评定为 ，依据是 。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 科普阅读题16 声光热力与电磁学综合 目录 题型综述 1 解题攻略 1 题组01 力学综合 1 题组02 声光热学综合 6 题组03 电磁学综合 11 中考练场 18 科普阅读题主要考查信息提取（直接找答案）、概念理解（结合文本与所学）、现象解释（用物理规律分析）、应用推理（据材料推理计算）、拓展探究（新情境迁移应用）等题型，需紧扣材料，联系物理知识，准确简洁作答。 题组01 力学综合 【提分秘籍】 1、读题技巧：圈出关键词（如“受力”“运动”“压强”“杠杆”），快速定位力学考点。 2、信息转化：将文中现象转化为力学模型（如“起重机”→杠杆/滑轮，“潜水器”→浮力/压强）。 3、问题分类 （1）直接问答：从文中找答案（如“哪种杠杆省力”）。 （2）原理应用：用“受力平衡”“压强随深度变化”“杠杆平衡条件”解释现象。 （3）推理计算：根据文中数据比大小（如“谁的压强大”），无需公式但需逻辑（面积小则压强大）。 4、避坑要点 （1）分清“压力”与“压强”（压力看总重，压强看面积）。 （2）浮力题注意“浸没”“漂浮”状态（漂浮时浮力=重力）。 5、答题原则：答案源于材料，结合生活常识（如“车胎宽→减小压强”），语言简练不绕弯。 【典例剖析】 【例1】（2024·江苏徐州·中考真题）读短文，回答文后问题. 风杯式风速计 风是由于空气流动而产生的风速是最基本的气象要素之一，生产生活中很多时候需要测量风速。如图甲所示，风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器，其原理如图乙所示，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，转轴每转一圈都会使电路中产生一个短暂的电流，根据电流的周期可以算出风杯的转速，进而算出此时的风速。 (1)因为转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来，适当 （填“增大”或“减小”）支架的长度，可以提高风速计的灵敏度； (2)如图乙所示，风从左边吹向风速计，则风杯旋转方向为 （填“顺”或“逆”）时针； (3)为什么当风速一定时，风杯转速增大到一定值时不再增大？ ； (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，电流一时间图像如图丙所示，则此时风速为 m/s。 【答案】(1)增大 (2)顺 (3)见解析 (4)7.2 【详解】（1）转轴的摩擦，风速较小时，风杯可能转不起来，动力、阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，增大支架的长度，可以提高风速计的灵敏度。 （2）如图乙所示，风从左边吹向风速计，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，风杯顺时针转动。 （3）当风速一定时，风杯转速增大到一定值时，风杯受到的风压与摩擦力等阻力平衡所以不再增大。 （4）由图丙可知，1s内转动2圈，转数为2r/s，由风速和风杯转速的关系v=2πRbn可知此时风速为 v=2πRbn=2×3×0.2×3×2m/s=7.2m/s 【变式演练】 【变式1-1】（2023·江苏盐城·中考真题）阅读短文，回答问题。 铜壶滴漏 铜壶滴漏是我国古代的一种计时工具，据专家推测，张衡时代制造的多级铜壶滴漏在24h内产生的误差不大于40s。 如图甲所示，早期的铜壶滴漏由一只播水壶和一只受水壶组成，受水壶上固定一把铜尺，铜尺上刻有十二时辰，受水壶里放置一个浮舟，浮舟上装一支浮箭。当水从播水壶滴入受水壶后，受水壶中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根据浮箭上端在铜尺上对应的刻度就知道当时的时间了。 由于播水壶水位下降会导致滴水速度发生变化，后人对铜壶滴漏进行了改良，将播水壶由原先的一只增加到三只（如图乙所示），分别称为日壶、月壶和星壶，自上而下依次放置在阶梯式座架上。使用时，定时给日壶补水，确保星壶始终处于满水状态，一昼夜恰好能将受水壶滴满。 据了解，铜壶滴漏中的每个壶都有盖，下面三个壶盖中还有圈孔承接上壶嘴滴漏的每一滴水。 （1）铜壶滴漏工作时，中午与傍晚浮舟受到的浮力大小 ； （2）铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是防止壶中的水因 而减少； （3）以下为早期铜壶滴漏的铜尺标度，关于“子”“丑”“寅”三个时辰刻度的大概位置正确的是图 ； A．B．C．D． （4）据查，现在广州博物馆保存的铜壶滴漏受水壶容积为49L，如果从星壶底部流出的1滴水体积约为1.1×10﹣7m3，则从星壶底部每秒钟大约流出 滴水（保留整数）； （5）为确保星壶始终处于满水状态，在铜壶滴漏设计和使用时应该注意哪些问题 ？写出一条即可。 【答案】 相同 蒸发 C 5 在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积 【详解】（1）[1]由图知漏刻中的箭舟处于漂浮状态，其浮力等于重力，重力不变，则浮力不变。 （2）[2]铜壶滴漏每个壶都加盖的用途是可以减小液体表面空气流动速度，防止壶中的水因蒸发而减少。 （3）[3]播水壶中一开始水多，相同时间内水滴下落更多，则受水壶中水位升高得快，同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离多，后来播水壶中水变少，则同样时间内浮箭在铜尺上通过的距离少，所以铜尺下端刻度更疏，而上端刻度更密，故选C。 （4）[4]星壶底部每秒钟大约流出数量为 每秒钟大约流出5滴。 （5）[5]在制作铜壶滴漏时，日壶和月壶的容积要大于星壶的容积，只有这样才能确保星壶始终处于满水状态。 【变式1-2】（2023·江苏徐州·中考真题）阅读短文，回答文后问题。 木梁承重 中国古建筑历史悠久、体系完整，主要的建筑材料是木材，建造时使用竖立的木柱和横架在柱上的木梁构成房屋的框架，以支撑屋顶的重量。这样的建筑模式要求木梁有较大的承重能力，否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固，后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中，对木梁的要求是“凡梁之大小，各随其广分为三分，以二分为厚”，即矩形木梁横截面的高宽比为3∶2，这个规范非常接近现代建筑学的要求。 用如图甲所示的方式可以测试木材的承重能力，在一定限度内木材的形变是弹性形变。木材发生形变时，中间位置的形变量最大，一般用中间位置的形变量x来表示整段木材的形变量。木材的形变系数为E，其计算式为，其中l为木材的长度，h和b分别为木材横截面的高和宽，F为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变量不大于木梁长度的，以保障房屋的安全。    （1）三根用同种木材制成的木梁，长度、横截面积大小均相同，按如图乙所示的三种方式使用，其中承重能力最强的是 ； （2）为提高木梁的承重能力，可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料，效果最好的粘贴位置是( )； A．木梁的顶面           B．木梁的底面 C．木梁的侧面           D．效果都一样 （3）在木材承重能力测试中，得到压力F和形变量x关系图像，如图丙所示的a、b、c三条图线中，正确的是 ； （4）一根木梁长为4m，横截面高为0.1m，宽为0.06m，所用木材的形变系数为1×1010N/m2，则该木梁的最大承重为 N。 【答案】 ② B c 960 【详解】（1）[1]由题意可知，当矩形木梁横截面的高宽比为3∶2时，承重能力最强，因此乙图的②承重能力最强。 （2）[2]在形变最大的位置粘贴一层抗拉伸的材料，由图甲可知，木梁的底面形变最大，所以应该贴在木梁的底面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[3]由题目的木材的形变系数计算式可得 在其它条件一定时，F与x成正比，当超过最大限重能力木梁可能会过度弯曲甚至断裂。故c图线符合题意。 （4）[4]根据可得，该木梁的最大承重为 题组02 声光热学综合 【提分秘籍】 1.核心概念 （1）声学：牢记声音由物体振动产生，传播需要介质 ，真空不能传声；区分声音三特性，音调看频率（和发声体形状、松紧等有关），响度与振幅、距离有关，音色用来辨别不同发声体。比如听到熟人说话能分辨是谁，靠的就是音色。 （2）光学：光在同种均匀介质沿直线传播，像小孔成像、日食月食就是该原理；光的反射分镜面反射和漫反射，都遵循反射定律；光折射时，斜射入不同介质传播方向改变，记住空气中角度大；凸透镜成像规律要清晰，一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小 。 （3）热学：清楚六种物态变化，熔化（吸热）、凝固（放热），汽化（吸热，分蒸发和沸腾）、液化（放热），升华（吸热）、凝华（放热）；知道内能、热量、温度的关系，改变内能方式有做功和热传递。 2.解题技巧 （1）信息提取：认真读题，把材料里关于声光热的关键语句、数据标出来。像提到“光从空气射入水中”，就想到光的折射知识；看到“温度升高，水变成水蒸气”，联系汽化现象。 （2）现象解释：依据物理原理，结合材料内容作答。比如解释“汽车后视镜扩大视野”，就说凸面镜对光线有发散作用 。 （3）实验探究：熟悉常见实验，像探究声音传播条件、凸透镜成像规律、晶体熔化特点等实验。明白实验目的、器材作用、步骤、现象和结论。要是题目问“探究水沸腾实验，温度计玻璃泡碰到容器底会怎样”，能答出测量温度不准确，因为容器底温度和水实际温度有差异。 【典例剖析】 【例2】（2024·江苏扬州·中考真题）阅读短文，回答问题。 2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。 该项目工作原理如下图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约，减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时，使用期长达40年。 （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为 能，再通过空气压缩机转化为 能； （2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 热； （3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 J的能量；（标准煤热值为） （4）该项目的能量转换效率为 %。该项目每年发电6亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能；（计算结果保留1位小数） （5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： 。 【答案】 机械 内 吸 72 8.3 增大地下盐穴的体积 【详解】（1）[1][2]电动机工作时，扇叶转动带动空气流动，将电能转化为空气的机械能；空气压缩机空气时，通过做功的方式增大了空气的内能，将机械能转化为内能。 （2）[3]常温高压空气在“换热器2”处吸收热量，使气体的温度升高，压强依然很大，为下一步释放能量做准备。 （3）[4]每年可节约标准煤约，根据故每年节约的煤可释放的热量为 （4）[5][6]该项目的能量转换效率为 该项目每年发电6亿度，则消耗 （5）[7]地下盐穴的体积越大，可储存的能量越大。故增大地下盐穴的体积，可以增大内能的转化量，从而增加项目储存的能量。 【变式演练】 【变式2-1】（2024·江苏苏州·中考真题）阅读材料，回答问题 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 （1）我国古代天文学家用 使表竖直； （2）郭守敬提高测量精度的措施有 ； （3）一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的 ； （4）地面上深10cm，面积为的水池装满水，在相同时间内，太阳光垂直照射水面使水升高的温度为，与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为，则 （忽略其它因素的影响）。 【答案】 铅垂线 见解析 冬至 【详解】（1）[1]由阅读材料可知，“战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直”，所以我国古代天文学家用铅垂线来校正表使其竖直。 （2）[2]由阅读材料可知，“他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度”，所以郭守敬提高测量精度的措施有：增加圭表的高度、在圭表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心的位置。 （3）[3]由图丙可知，一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至。 （4）[4]在相同时间内，太阳光释放的能量是相同的，当太阳光垂直照射水面，单位面积里照到的光多，水吸收的热量多；当太阳光与水平方向成60°斜照射水面时，单位面积里照到的光少，水吸收的热量少。太阳光垂直照射水面的有效面积是，太阳光与水平方向成60°斜照射水面的有效面积是，两种方式水池中的水吸收的热量与有效面积成正比，所以垂直照射水面吸收的热量与斜照射水面吸收的热量之比为 水池中水的质量和比热容是相同的，根据比热容变形公式可得，升高的温度与吸收的热量成正比，所以太阳光垂直照射水面使水升高的温度与太阳光水平方向成60°照射水面使水升高的温度为之比为 【变式2-2】（2024·江苏盐城·中考真题）阅读短文，回答问题。 智能道闸——助力汽车进出管理 如图甲是小区大门口常见的一种智能道闸，它由车辆识别系统、闸机和地感系统三部分组成。道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。 当车辆靠近道闸时，摄像头采集到车辆信息，与系统内已有信息进行比对，给闸机的电动机发出是否放行指令。或由管理员通过遥控器控制是否放行。车辆放行后，进入地感线圈区域时，路面下的线圈中电流发生变化，这个变化信号通过检测器传给闸机，横杆不会落下。 为让横杆平稳起落，需给电动机进行减速，减速系统内部结构如图乙所示。首先电动机通过转轴末端的单头蜗杆A（相当于齿数为1的齿轮）带动蜗轮B实现第一次减速；接着与蜗轮同轴的齿轮C再带动与之啮合的齿轮D，实现第二次减速，横杆通过连杆实现起降。减速比是描述减速程度的重要参数，可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。该闸机的第一次减速比应该为蜗轮B的齿数与1的比值，若数值为，即表示蜗杆A转n转，蜗轮B转1转。整个系统的减速比可用每次减速比的乘积得到。 为了提高横杆的转动效果，通常还在闸机箱体内连杆末端一侧，安装弹簧辅助电动机工作。 （1）以下的材料中最适合用作道闸横杆的是( ) A．铁质材料        B．泡沫材料 C．铝合金材料        D．玻璃材料 （2）闸机中的遥控接收器和电动机是 （串/并）联的。 （3）车辆进入时，为了避免被横杆砸伤，地感线圈安装的大致位置是 。 A．横杆下方区域    B．道闸外面5m处    C．道闸里面5m处 （4）若某智能道闸电动机的转速为3000r/min，蜗轮B的齿数为240，齿轮C的齿数为40，齿轮D的齿数为50，则该道闸整个系统的减速比是 ，道闸横杆起杆（从水平位置转动到竖直位置）时间约为 s。 （5）道闸起杆时间过长，请你针对此现象提出合理的改进措施： 。 【答案】 C 串 A 300 1.5 更换具有更低减速比的减速系统（或更高转速的电动机） 【详解】（1）[1]考虑道闸横杆需要具备的特性，包括强度高、耐腐蚀和重量轻。在这四个选项中：铁质材料虽然强度高，但重量较大，且耐腐蚀性能不如铝合金；泡沫材料显然强度不够，不适用于此场景；铝合金材料强度高、耐腐蚀，并且重量相对较轻，符合所有要求；玻璃材料虽然耐腐蚀，但强度不够，且容易碎裂，不适合做横杆。 故选C。 （2）[2]在闸机中，遥控接收器用于接收遥控信号，而电动机用于驱动横杆起落。遥控器和识别系统都能控制电动机，两者并联后与电动机串联。 （3）[3] 车辆放行后，进入地感线圈区域时，路面下的线圈中电流发生变化，这个变化信号通过检测器传给闸机，横杆不会落下，地感线圈安装的大致位置是横杆下方区域。 故选A。 （4）[4]首先，计算第一次减速比。由于蜗杆A的齿数为1，蜗轮B的齿数为240，所以第一次减速比为 接着，计算第二次减速比，齿轮C的齿数为40，齿轮D的齿数为50，所以第二次减速比为 整个系统的减速比是两次减速比的乘积，即 [5]电动机的转速为3000r/min，即每秒转50r。经过300倍的减速，横杆每秒转 道闸横杆起杆（从水平位置转动到竖直位置）需要转动，那么所需时间就是 （5）[6]针对道闸起杆时间过长的问题，一个合理的改进措施是更换具有更低减速比的减速系统或更高转速的电动机。这样可以在保证横杆平稳起落的同时，减少起杆所需的时间。 题组03 电磁学综合 【提分秘籍】 1、快速定位：圈出“电磁铁、电动机、电磁感应”等关键词，找核心原理（如电生磁、磁生电）。 2、原理记牢 （1）电生磁：电流方向影响磁场方向（如安培定则），电流/匝数/铁芯影响电磁铁磁性强弱。 （2）磁生电：闭合电路切割磁感线产生电流（发电机原理）。 （3）联系场景：对应生活实例（电磁起重机、风扇电动机）辅助理解。 3、答题要点 （1）简答题：原理+变化分析（如“电流变大→电磁铁磁性增强”）。 （2）信息题：直接从文中抄关键句，简洁作答。 【典例剖析】 【例3】（2024·江苏南通·中考真题）阅读短文，回答问题。 综合实践活动—设计蔬菜温室 【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20~30℃之间。 【设计与实施】 任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：。 任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱的阻值调为90Ω，热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。 【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 等级 优秀 良好 合格 不合格 评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温 (1)关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是___________。 A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B．墙体选用隔热性能好的材料 C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D．图甲中通电线圈上端是S极 (2)由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强 。 (3)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[取，取] (4)根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。 【答案】(1)D (2) 圆形 (3) 5.5×105 83.3 20 (4) 良好 蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间 将电阻箱R0的阻值调大至130Ω 【详解】（1）A．蔬菜是不透明物体，且叶子通常是绿色的，只反射绿光，说明蔬菜不喜欢绿光，若屋顶选用绿色玻璃，绿色玻璃只透过绿光，则会导致蔬菜无法获得所需要的色光进行光合作用，不利于蔬菜生长，故A正确，不符合题意；     B．墙体选用隔热性能好的材料，可以减少蔬菜温室内外的热专递，可以使蔬菜温室内的温度控制在一定范围内，故B正确，不符合题意； C．由图甲得，当衔铁被吸下时，电阻丝不工作，浴霸灯工作，此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供热量，可以使降温时能平缓些，故C正确，不符合题意；     D．图甲中电流从线圈的上端流入，下端流出，由右手螺旋定则得，通电线圈上端是N极，故D错误，符合题意。 故选D。 （2）[1]由材料信息得，在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是 即模型的横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作无数条变构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。 [2]由立柱的承重比指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比 则质量为m的模型能承受的最大质量 模型上表面所成承受的最大压力 则模型上表面所成承受的最大压强 （3）[1]由得，蔬菜温室内空气的质量 空气吸收的热量为 电热丝通电5min产生的热量 电热丝对温室的加热效率为 [2]依题意得，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻为 由串联电路的电阻特点得，此时热敏电阻R1的阻值 由图乙得，此时的室温为20℃。 （4）[1][2]由题意值，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25 mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温度室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得将温较平缓。当电流降低到25 mA时，由欧姆定律得，此时控制电路中的总电阻 由串联电路电阻特点得，此时热敏电阻R1的阻值 由图乙得，此时的室温约为13℃，即温度控制在13~20℃之间。由题意得，蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间，而要求温度控制在20~30℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内不动，则所设计的蔬菜温度室等级为良好。 [3]现在所设计的蔬菜温度室等级为良好。进一步优化可使等级提升到优秀，使温度控制在20~30℃之间。由图乙可知，热敏电阻的阻值在70Ω~110Ω之间。由前面计算可知，总电阻的范围在200Ω~240Ω之间。因此电阻箱的阻值调为130Ω，故进一步给出优化建议：将电阻箱R0的阻值调大至130Ω。 【变式演练】 【变式3-1】（2024·江苏淮安·中考真题）阅读短文，回答问题。 常温超导 1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到附近时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。 2020年10月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下，观察到常温超导现象，但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。 (1)通过本文的描述，“电阻率”是描述材料 （填“导电性能”或“导热性能”）的物理量； (2)当温度降到时，水银的内能 （填“等于”或“不等于”）零； (3)设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，请你列举一个应用实例： 。 【答案】(1)导电性能 (2)不等于 (3)见解析 【详解】（1）电阻率表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻，所以“电阻率”是描述材料的导电性能的物理量。 （2）当温度降到时，水银内部的分子仍然在不停地做无规则运动，所以具有内能。 （3）如果“常温常压超导”进入工业化，手机、电脑等设备就不会存在发热问题。 【变式3-2】（2023·江苏南京·中考真题）生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法起降，报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压U=6V，电磁铁线圈电阻R0=150Ω。电阻箱R1的电阻设定为250Ω，R2为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。 （1）电梯的自动报警电铃应接在 （选填“C、D”或“E、F”）之间。电磁铁通电时，上端为 极； （2）空载时电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重力为4000N，闭合开关S1，求空载时控制电路中的电流大小 ； （3）求该电梯限载人数 ；（设每人质量为70kg。g取10N/kg） （4）若要求电梯限载人数减小，请对控制电路提出两种改进措施 。 【答案】 E、F N 见解析 【详解】（1）[1]根据题意，当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，故电梯的自动报警电铃应接在E、F之间。 [2]电磁铁通电时，由安培定则可知上端为N极。 （2）[3]电梯底座对R2的压力等于电梯厢的重力为4000N，由图乙可知R2的阻值为800Ω，根据欧姆定律，则空载时控制电路中的电流为 （3）[4]当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，则电流为10mA时，控制电路总电阻为 此时串联的压敏电阻为 一个人的重力为 根据图乙，当压敏电阻为200Ω时，压力为10000N，最多可搭乘的人数为 故最多可搭乘的人数为8人。 （4）[5]根据题意，为减小电梯的限载可以增大控制电路的电流，根据欧姆定律，可以将R1跟换为阻值更小的电阻（或增大控制电路的电源电压）。 1．（2024·江苏连云港·二模）阅读短文，回答问题。 汽车制造商多年来一直致力于开发更好的发动机和驱动系统，目标是在不增加成本的情况下提高效率、降低废气排放。电动汽车是解决方案之一。虽然电动机基本上不排放尾气，但 是存在续航里程有限、蓄电池过重、充电成本高、充电时间长等问题。因此，制造商推出了包含电动机和汽油发动机的混合动力系统。这种混合系统是如何一起工作? 在市区，当汽车从停止或低速开始加速时，使用电动机驱动汽车，避免低速下汽油发动机因效率不高与产生太量废气。这时，不必安装大型汽油发动机就能得到较好的加速性能，甚至可以关闭汽油发动机。在高速公路上行驶时，如果需要更快的速度，可以使用汽油发动机与电动机共同提供驱动力。当不需要汽油发动机全功率驱动汽车时，就被用来驱动发电机产生电能，为电池充电。当汽车下坡或者刹车时，反向运行电动机也可以产生电能。采用这种方法，就可以重新获得能量并将能量存储到电池中，否则会丢失低品位热量。    (1)当汽车从停止或低速开始加速时，使用电动机驱动汽车的目的是 。 (2)混合动力汽车相对于全电动汽车的优点是 。 (3)下图是混合动力汽车的构造和能量流动状况图，请在①处填写相应的构造 ，在②处虚线框内画出能量流动箭头 。    【答案】(1)见解析 (2)续航里程长 (3) 电池组 见解析 【详解】（1）当汽车从停止或低速开始加速时，使用电动机驱动汽车的目的是避免低速下汽油发动机因效率不高而产生大量废气和能得到较好的加速性能。 （2）由材料可知，电动机基本上不排放尾气，但是存在续航里程有限、蓄电池过重、充电成本高、充电时间长等问题。因此，制造商推出了包含电动机和汽油发动机的混合动力系统，所以混合动力汽车相对于全电动汽车的优点是续航里程长。 （3）[1][2]电动机需要电源为它提供能源，因此①处为电池组，②处为电能转化为机械能即箭头向下。 2．（2024·江苏连云港·三模）阅读短文，回答问题。 嫦娥奔月 我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日发射成功，约5天后进入如图所示的环月轨道。它的质量为2.3t，与“嫦娥一号”相同；它环月的平均高度为100km，较“嫦娥一号”200km的环月高度离月球更近，更宜于对月球的精细测绘。 2013年，“嫦娥三号”卫星携带“中华牌”月球车登月探测。已经探明，月球上无水，无大气。物体在月球上的重力只有地球表面重力的1/6。月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说，登上月球的月球车，最多可以连续工作14天，进入月夜以后，它由于无法通过光能发电，进入休眠状态。14天后，又能自动醒来。月球表面白昼时温度高达150℃，黑夜时低至。“嫦娥三号”在登录月球将使用软着陆方式，采用边降落边用发动机反推，以减缓降落速度。在大约距离月球15公里时，反推发动机就点火工作，到离月球100米时，卫星暂时处于悬停状态，此时它已不受地球上工程人员的控制，它自动选择一块平整的地方降落，并在离月球表面4米的时候关闭推进器，卫星呈自由落体降落，软着陆成功。 （1）当“嫦娥二号”从近月点向远月点运动时，它的动能将 （变大/变小/不变）： （2）对于“嫦娥”卫星登月的情景，下列说法正确的是( ) A．反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中，利用的是卫星具有惯性 B．“嫦娥三号”高速降落时将由于摩擦而导致表面温度急剧升高 C．“嫦娥三号”登月时打开降落伞可以辅助减速 D．相对月球，“嫦娥二号”比“嫦娥一号”势能更小 （3）月球车的质量为120kg，它在月球表面上方竖直下落4m时，重力对它做的功为 J；（g取10N/kg） （4）月球车在环境下 内能（有/没有）。 【答案】 变小 D 800 有 【详解】（1）[1]当嫦娥二号从近月点向远月点运动时，质量不变，速度减小，动能减小。 （2）[2][2]A．反推发动机能使“嫦娥三号”悬停于100米处空中，利用的是力的作用是相互的，故A错误； B．月球表面没有空气，“嫦娥三号”高速降落时没有摩擦，故B错误； C．月球表面没有空气，“嫦娥三号”登月时打开降落伞不能辅助减速，故C错误； D．相对月球，“嫦娥二号”环月的平均高度为100km，较“嫦娥一号”200km的环月高度离月球更近，“嫦娥一号”比“嫦娥二号”的势能更大，故D正确。 故选D。 （3）[3]月球车在月球上受到的重力 重力对它做的功 W=Gh=200N×4m=800J （4）[4]任何物体在任何情况下都具有内能，因此月球车在-180℃环境下有内能。 3．（2024·江苏徐州·一模）阅读短文，回答问题。 “彩球温度计”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时，液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部（彩球体积变化可忽略）。图乙是在某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。 请根据以上信息并结合所学知识，回答下面问题： (1)图乙“彩球温度计”中彩球 上标注的温度是当时的环境温度； (2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况，则图 （选填“甲”或“乙”）中“彩球温度计”所处环境温度较高； (3)彩球a标注的温度 （选填“高于”或“低于”）彩球c标注的温度； (4)彩球c是否为悬浮状态?答： ，并阐述理由 。 【答案】(1)c (2)甲 (3)高于 (4) 否 见解析 【详解】（1）当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度，由图乙知，彩球c上标注的温度是当时的环境温度。 （2）由图知，甲中彩球下沉，乙中彩球漂浮，甲中彩球小于乙中彩球受到的浮力，每个彩球的体积相等，由F浮=ρ液gV排可知，甲中液体小于乙中液体密度，所以甲中液体温度较高，即甲所处环境温度较高。 （3）当外界气温降低时，容器内液体的体积变小、密度变大，当外界气温降低时，液体的密度变大，当液体的密度大于小球的密度时，小球就上浮，按小球上浮的先后顺序，先上浮的小球的密度最小，对应标注的温度最高；最后上浮的小球的密度最大，对应的标注温度最低。由图乙知，a球标注的温度高于c球标注的温度。 （4）[1][2]当彩球c受到浮力大于它的重力时上浮，最终应漂浮在液面，而c球静止在图乙中的位置，说明c球还受到a、b球以及容器壁对它的力，所以c球不是悬浮状态。 4．（2024·江苏盐城·二模）阅读短文，回答问题。 智能设温电热水壶泡茶或冲奶粉等常需要不同温度的热水，小明自制一款智能设温电热水壶，它的额定电压为220V，工作电压可在额定电压的基础上浮动+10%，这款电热水壶可以将纯净水加热到所需的不同温度（60℃、80℃、100℃）时就自动断开电路。工作原理如图所示，铁质搭钩CA可绕转轴A转动，挺杆BD可以上下运动并与搭钩连动，锁扣右侧与搭钩扣在一起，左侧通过拉紧的弹簧固定。当预设温度为60℃时，若搭钩在C点受到大于0.2N竖直向上的力就会与锁扣脱离，弹簧收缩带动锁扣和S1向左运动，触点分离，电路断开，烧水时，闭合S1和S2，发热电阻R工作，双金属片受热中间向上凸起，当温度达到设定值时，推起挺杆使搭钩与锁扣脱开。若加热过程中电流超过电热水壶的安全值，电磁铁对搭钩的C点吸引力变大，可使搭钩与锁扣自动脱开，保护电路。已知BC=4cm，AB=2cm，发热电阻R阻值为100Ω，电磁铁的线圈电阻忽略不计。 (1)小明自制的电热水壶通过 方式使双金属片的内能增加，当双金属片推起挺杆使搭钩与锁扣脱开时，搭钩CBA是 （省力/费力/等臂）杠杆。 (2)关于该电热水壶，下列说法正确的是（　　） A．当开关S1闭合时，弹簧没有弹性势能 B．当U=200V时，电热水壶可以工作 C．当达到设定值时，挺杆受到金属片向下的拉力 D．搭钩CBA可以用铝质材料制成 (3)当搭钩与锁扣恰好脱开时，挺杆对搭钩的作用力为 N。 (4)当达到预设温度时，使搭钩与锁扣脱开的是 （电磁铁/双金属片）。 【答案】(1) 热传递 费力 (2)B (3)0.6 (4)双金属片 【详解】（1）[1][2]改变物体内能的方式有两种做功和热传递，小明自制的电热水壶通过热传递方式使双金属片的内能增加；搭钩CBA的支点是A，动力作用点是B，阻力作用点是C，由图可知动力臂小于阻力臂，所以该杠杆是费力杠杆。 （2）A．当开关S1闭合时，搭钩被锁，弹簧被拉长，所以弹簧有弹性势能，故A错误； B．它的额定电压为220V，工作电压可在额定电压的基础上浮动，所以工作时的最低电压为 所以电热水壶可以工作，故B正确； C．双金属片受热中间向上凸起，当温度达到设定值时，推起挺杆使搭钩与锁扣脱开，所以挺杆应受到双金属片向上的力，故C错误； D．铝具有延展性，所以搭钩CBA不可以用铝质材料制成，故D错误。 故选B。 （3）由题意知：当搭钩在C点受到竖直向上的0.2N力就会与锁扣脱离，自动切断电路时双金属推动挺杆所需的力F，根据杠杆的平衡条件得 则在B点施加的力为 （4）双金属片受热中间向上凸起，当温度达到设定值时，推起挺杆使搭钩与锁扣脱开，所以当达到预设温度时，使搭钩与锁扣脱扣的是双金属片。 5．（2024·江苏盐城·一模）阅读短文，回答问题。 最佳空燃比 发动机在工作时，进入发动机的空气质量与燃料质量之比（）称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比，若燃料充分反应后仍有剩余的氧气，发动机的高温使氧分子电离成氧离子随尾气排出。 为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了氧传感器，其工作原理如图甲所示．氧化锆内外表面各有一层金属铂的电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，达到最佳工作温度，使氧分子电离成氧离子。 氧离子会从浓度高的位置穿过氧化锆移到浓度低的位置，使得图甲中氧化锆和两个铂电极相当于一个电源，铂电极A和B相当于电源的两极．氧离子浓度差越大，铂电极A和B间的电压越高。 铂电极两端的电压与空燃比的关系如图乙所示，发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油嘴的喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 (1)图甲中，氧化锆内氧离子移动方向由铂电极 （A到B/B到A）； (2)电阻接在干电池两端时，电子从干电池的负极流出通过电阻后，从干电池正极流入，再在电池内部流向电池的负极，电子在闭合电路中定向移动形成电流．据此类比，图甲中铂电极A相当于电源 极； (3)发动机的最佳空燃比为 ； (4)若铂电极两端的电压为0.2V，则下列判断正确的是______； A．发动机空燃比为14.9 B．需要增加喷油嘴的喷油量 C．发动机内汽油不能完全燃烧 D．需要增加进入发动机的空气量 (5)下列尾气中燃油质量与空燃比（）关系图像正确的是______。 A． B． C． D． 【答案】(1)B到A (2)负 (3)14.7 (4)B (5)A 【详解】（1）发动机的高温使氧分子O2电离成氧离子O2-随尾气排出。结合图甲可知氧离子O2-从B到A。 （2）干电池正极聚集大量正电荷，负极聚集大量负电荷，使正负电荷分开；由(1)可知氧离子O2-从B到A，故A聚集大量负电荷，故A为负极。 （3）若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比：由图乙可知最佳空燃比为14.7。 （4）A．若铂电极两端的电压为0.2V，由图乙可知此时空燃比为14.8，故A错误； BCD．最佳空燃比为14.7，所以当空燃比为14.8时，空气有剩余，所以需要增加喷油嘴的喷油量，故B正确，CD错误。 故选B。 （5）发动机的空气质量与燃料质量之比称为空燃比，即空气质量一定时，空燃比越大时，燃油质量越小，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．（2024·江苏苏州·二模）阅读材料，回答问题 “二氧化碳+飞轮”储能 近日，全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目竣工，其能在2小时内存满2万度电，是全球首个二氧化碳+飞轮储能综合能源站。 二氧化碳储能是压缩气体储能的一种方式，就像个超级“充电宝”。如图所示，用电低谷期时，这个“充电宝”开启充电模式，压缩机启动，2个小时就能把巨大的柔性气仓里体积达25万立方米的二氧化碳气体全部压缩为液态，体积只有原来的；在用电高峰到来时，高压二氧化碳会被释放流经透平机冲击叶片推动叶轮转动，进一步驱动发电机发电。 (1)根据材料信息，该项目的储能功率为 W。 (2)在充电阶段，该项目是使用在常温下用 的方法使二氧化碳气体 并储存起来。 (3)在放电阶段，高压二氧化碳会被释放流经透平机，该过程的能量转化是 ，此能量转化与热机四冲程的 冲程相同，透平机进一步驱动发电机发电，从而将机械能转换为电能。 (4)另一种常见储能方式是抽水储能：利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电.相较于抽水储能，二氧化碳+飞轮储能的优点是 。（写出一点即可） 【答案】(1)107 (2) 压缩体积 液化 (3) 内能转化成机械能 做功 (4)占地面积小，对环境要求低 【详解】（1） 在2小时内存满2万度电，储能功率 （2） [1][2]降低温度和压缩体积都可以使气体液化，该过程是使用在常温下用压缩体积的方式使二氧化碳气体液化。 （3） [1][2]高压二氧化碳会被释放流经透平机冲击叶片推动叶轮转动，内能转化为机械能，热机的做功冲程中，将内能转化为机械能，与热机的做功冲程的能量转化相同。 （4） 抽水储能水库占地面积大，需要落差大，因而二氧化碳+飞轮储能的优点是占地面积小，对环境要求低。 7．（2024·江苏苏州·一模）阅读短文，回答问题： 在跨学科实践学习中，某学习小组开展生物学科的“自制豆芽机”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路出现两种方案，如图乙（A）（B）所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R0是定值电阻，Rx为热敏电阻，R1、R2为电热丝。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源电压U为3V，R0为25Ω，R1为330Ω，Rx的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态：当电流小于30mA时释放，此时为保温状态。 【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。 (1)针对项目产品及其设计电路，下列说法中不正确的是 ； A．随着温度的升高，两电路图中电磁铁的磁性将变弱 B．图（A）与图（B）的设计达成的控制效果是相同的 C．图（A）与图（B）中电阻R1没有工作时的电路状态相同 D．为了提高所控制的温度，可以减小R0的阻值 (2)以图（B）设计的产品电路分析，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温是多少？ (3)若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现20℃～25℃自动控温，可将图（B）控制电路中的电源电压调至 V。该产品保温功率和加热功率之比为1︰4，则制作的电热丝电阻R2阻值为 。 【答案】(1)C (2)26℃ (3) 2.25 110Ω 【详解】（1）A．由图丙可知，温度越高，热敏电阻Rx阻值越大，则控制电路电流越小，电磁铁磁性越弱，故A正确，不符合题意； BC．乙图（A）中，S0断开时，衔铁向上弹起，R1与R2串联，S0闭合时，衔铁被吸下，R1被短路，此时电路只有R2工作；乙图（B）中，S0断开时，衔铁向上弹起，R1与R2串联，S0闭合时，衔铁被吸下，R1没有接入电路，被断路，此时电路只有R2工作；所以两个电路图的控制效果相同，但是电路中R1状态是不同的，故B正确，不符合题意；C错误，符合题意； D．热敏电阻随温度的升高而增大，若想要提高控制温度，吸合电流一定，由欧姆定律知，需减小R0的阻值，故D正确，不符合题意。 故选C。 （2）达到最高温时，热敏电阻最大，此时电路中电流为 I=30mA=0.03A电路的总电阻为 则Rx的阻值为 Rx=R总-R0=100Ω-25Ω=75Ω由图丙可知最高温为26℃。 （3）[1]由题可知，自动控温最高温度为25℃，此时Rx阻值为50Ω，控制电路应使弹片向上弹起，则电路的最小电流为30mA，此时电压为 U=Imin(R0+Rx')=0.03A×(25Ω+50Ω)=2.25V故控制电路电压应调至2.25V。 [2]加热时只有R2工作，保温时R1与R2串联工作，其功率之比为1︰4，即 整理得，R2的阻值为 8．（2025·江苏连云港·一模）阅读短文，回答问题： 智能机器人 智能机器人是一种集成人工智能（AI）、传感器技术、机械工程与大数据分析的自动化设备，能够通过自主学习和环境交互完成复杂任务。智能机器人有相当发达的“大脑”，具备信息传感器，可以模拟人类的多种感觉，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、触角等动起来。智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的要求。 图甲所示是目前餐饮行业中广泛使用的送餐智能机器人。送餐的智能机器人具有过载自动保护系统，其电路原理如图乙所示，此电路电源的电压为16V，图中D为餐盘下面的压敏二极管，其阻值R随所受压力变化的图像如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，R0的阻值是12Ω，当电路中的电流大于0.5A时，触发器断开，电铃会发声提示，以免机器人损伤。通常情况下，当电池电量减为其容量的10%时，智能机器人就会自动寻找充电座充电。 机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。下表为机器人的部分参数。“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 电池的质量 2kg 减速器的减速比 30∶1 电池比能量 120W·h/kg 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% (1)关于智能机器人，下列说法错误的是 ； A．智能机器人充电时，是将电能转化为化学能 B．智能机器人通过嗅觉传感器闻到外界的各种气味，说明分子在做无规则的运动 C．智能机器人的效应器通过电动机使“手”“脚”等动起来时，是将电能转化为机械能 D．智能机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用激光才能较好感知到障碍物 (2)送餐机器人手能承受物体的最大质量是 kg（g取10N/kg）； (3)若该机器人匀速行驶时受到的平均阻力为80N，为确保机器人顺利返回充电，离充电座的最远距离不能超过 m； (4)图丁是机器人测速系统的部分装置简化图，转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图戊所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有 个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为 r/min。 【答案】(1)D (2)15 (3)648 (4) 100 12.5 【详解】（1）A．智能机器人充电时，相当于用电器，是将电能转化为化学能储存起来，故A正确，不符合题意； B．智能机器人通过嗅觉传感器闻到外界的各种气味，这是发生了扩散现象，说明分子在做无规则的运动，故B正确，不符合题意； C．电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，智能机器人的效应器通过电动机使“手”“脚”等动起来时，是将电能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．玻璃等透明障碍物可以透光，智能机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用激光不能较好感知到障碍物，应利用超声波，故D错误，符合题意。 故选D。 （2）分析电路可知，压敏二极管和电阻串联。送餐机器人的手承受物体压力最大时，电路中的电流为0.5A，总电阻为 则此时压敏二极管阻值为 由丙图可知对应压力，则送餐机器人手能承受物体的最大质量为 （3）电池容量为 返回时电量为 则返回时克服阻力做功为 则离充电座的最远距离为 （4）[1]如图戊所示，每为一个周期，一个周期有一个齿间隙，则1s内对准传感器的齿间隙个数为 [2]由图可知，齿轮间隙共有16个，则驱动电机的齿轮转速为，减速器的减速比为30∶1，则经减速器降速后的齿轮转速为。 9．（2024·江苏南京·二模）“低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，项目化学小组建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个质点O转动，A点为头颅模型的重心，将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模型测量肌肉的拉力，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表： 低头角度θ/度 0 15 30 45 60 细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 （1）在图乙中画出细线拉力的示意图。 （2）分析表中数据可知：低头角度越大，颈部肌肉的拉力就会越大，这是因为 。 （3）设人的头颅质量为3kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力是 N。 （4）有利于保护颈椎的是 。（写一条即可） 【答案】 人低头的角度越大，sinθ越大，则G的力臂越大，在重力不变，拉力力臂不变时，拉力越大 75 不要长时间低头看手机 【详解】（1）[1]由题意知，细线拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示： （2）[2]图乙中，F的力臂为OBG，如图所示： 根据杠杆的平衡条件可得 G×LG=F×LF 则 人低头的角度越大，则G的力臂越大，拉力力臂不变时，颈部肌肉的拉力就会越大。 （3）[3]由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m=1kg，细线的拉力为25N；若m=3kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力则拉力 F=3×25N=75N （4）[4]由于低头会使颈椎所受压力变大，且角度越大，所以要保护颈椎，可适当抬高手机屏幕，且低头看书久了应适当抬头。 10．（2024·江苏无锡·二模）血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备，血氧饱和度是人体血液中的含氧血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白（脱氧血红蛋白与含氧血红蛋白之和）容量的百分比，正常人的血氧饱和度一般在95%以上，如果血氧饱和度低于93%，就应尽快就医。 指夹式血氧仪（如图一）带有两个发光二极管，一个红光 LED（660nm）和一个红外光 LED（910nm），其检测原理：利用手指血液中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白对特定波长的光吸收率不同（如图二），实线条表示脱氧血红蛋白感应曲线，脱氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较强，而对910nm红外光的吸收比较弱。虚线条表示含氧血红蛋白感应曲线，含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱、对910nm红外光的吸收比较强、在血氧测量时，脱氧血红蛋白和含氧血红蛋白，通过检测两种对不同波长的光吸收的区别，所测出来的数据差就是测量血氧饱和度最基本的数据。 （1）血氧仪测出某人的血氧饱和度为94%，此人血氧饱和度属于 （正常/不正常）； （2）含氧血红蛋白越高，脱氧血红蛋白越低，则血氧饱和度越 （高/低），检测设备检测到红光越弱，表示血氧浓度越 （高/低）； （3）要准确检测血氧饱和度，可见光光源波长不宜选取 800纳米； A．大于或等于  B．小于或等于 （4）人的心脏跳动一次，就是一个血液循环。静息时心脏跳动一次，左心室会通过主动脉把血液射出，做功1J，右心室会通过肺动脉把血液射入肺部，做功0.2J。成年人静息时正常心跳每分钟70次，静息时心脏跳动一次做的功为 J。而人运动时，心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍，即运动时血液运动的距离为静息时的4倍。收缩压力也增加50%，心跳也加快一倍。则运动时心脏1分钟做功 ，功率为 W。 【答案】 不正常 高 低 A 1.2 16.8 【详解】（1）[1]正常人的血氧饱和度一般在95%以上，如果血氧饱和度低于93%，就应尽快就医，所以血氧仪测出某人的血氧饱和度为94%，此人血氧饱和度属于不正常。 （2）[2][3]由题意可知，含氧血红蛋白容量越高、脱氧血红蛋白容量越低血氧饱和度越高，而脱氧血红蛋白对660mm红光的吸收比较强，而对910nm红外光的吸收比较弱，含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱，对910nm红外光的吸收比较强，因此检测设备检测到红光越弱时，即红光被吸收得多，表示脱氧血红蛋白容量越高、含氧血红蛋白容量越低，则血氧浓度越低。 （3）[4]图二可知，当光源波长等于800nm时，含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白吸收率相同，此时无法检测哪种血红蛋白多，无法检测血氧饱和度；当光源波长大于800nm时，含氧血红蛋白吸收率比脱氧血红蛋白吸收率强，与脱氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较强，含氧血红蛋白对660nm红光的吸收比较弱相反，也无法准确检测血氧饱和度，因此可见光光源波长不能选取大于或等于800nm，故选A。 （4）[5]静息时心脏跳动一次，左心室会通过主动脉把血液射出，做功1J，右心室会通过肺动脉把血液射入肺部，做功0.2J，因此静息时心脏跳动一次做的功 [6] [7]人运动时，心脏跳动一次射出的血液的量是静息时的4倍，收缩压力也增加50%，心跳也加快一倍，运动时心脏每跳动一次做功 由成年人静息正常心跳每分钟70次，人运动时心跳加快一倍可知，运动时心脏1分钟做的功 则运动时心脏的功率 11．（2024·江苏苏州·一模）阅读短文，回答下列问题： 汽车中的弹簧 汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置（图甲），安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成，软带做得很宽，汽车正常行驶时，卷带装置中的卷收器借助弹簧，如图乙，使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，安全带能在人尚未移动时拉紧软带，将乘员紧紧地绑在座椅上，起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时，适当放松安全带，避免因拉力过大造成二次伤害， 同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴，使软带固定在某一个位置上，有效保护乘员的安全。 (1)紧急制动时，安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来，说明力可以改变物体的 ； (2)发生碰撞时，安全带对人的拉力随时间变化的图是 ； A．   B． C． D． (3)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架，如图丙所示，在一根大弹簧内套有一根小弹簧，它们的下端都固定在水平面上，压缩该弹簧组合，测得压力F与压缩距离 ΔL 之间的关系如图丁所示，已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比，则当两根弹簧均处于自由状态时，它们上端点间的距离x= m，小弹簧中的弹力F2与被压缩量ΔL2之间的定量关系式可表示为 。 【答案】(1)运动状态 (2)B (3) 0.4 【详解】（1）紧急制动时，向前运动的驾乘人员，在安全带的作用力的作用下，被拉回，即驾乘人员的运动方向发生改变，所以力可以改变物体的运动状态。 （2）正常行车时，安全带对人有一定的作用力，发生碰撞时，安全带拉紧软带，对人的作用力变大，冲击力峰值过去时，安全带适当放松，对人的作用力稍微变小，此时锁止机构锁住卷轴，软带固定，对人的作用力固定不变，所以安全带对人的拉力先变大，后稍变小，最后保持不变，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[1]由图丁知，压缩距离小于等于0.4m时，图线的倾斜度较小，说明此时只有大弹簧被压缩，压缩距离在0.4m至0.6m间，图线的倾斜度较大，说明此时大、小弹簧一起被压缩，所以自由状态时，两弹簧上端点之间的距离 x=0.4m [2]已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比，由图丁知，大弹簧的弹力与被压缩距离间的比值 所以有 F1=k1∆L1=5N/m×∆L1 两弹簧一起被压缩时，小弹簧被压缩的距离 ∆L2=0.6m-0.4m=0.2m 两弹簧一起被压缩时满足 F=F1+F2 即 5N=5N/m×0.6m+k2×0.2m 解得 k2=10N/m 所以小弹簧中的弹力F2与被压缩量∆L2之间的定量关系式可表示为 F2=10N/m×∆L2 12．（2025·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 综合实践活动——自制豆芽机 【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路如图乙所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中是定值电阻，为热敏电阻，、为电热丝。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源由两节新干电池组成，为，为，的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于或等于30mA时释放，此时为保温状态。 【评价改进】小希设计了评价量规（部分指标如表），并以此作为豆芽机评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 氧气提供 能够提供充足的氧气不会出现缺氧情况 能够提供充足氧气偶尔出现缺氧情况 不能提供充足氧气经常出现缺氧情况 温度控制 能实现自动控温并能提供适宜的温度 能实现自动控温但温度过高或过低 不能自动控温 (1)利用水泵将水抽向喷淋系统时，水的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；热敏电阻是由 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成； (2)如图乙，针对项目产品及其设计电路，下列说法错误的是（　　） A．为了提高所控制的温度，可以增大控制电路电源电压 B．随着温度的升高，电磁铁的磁性将变弱 C．继电器衔铁被吸下时，弹簧的弹性势能增大 D．为了提高所控制的温度，可以增大的阻值 (3)干电池用久了，为了保持控制的温度不变，可以将电磁铁向 （选填“左”或“右”）移动。 (4)若该产品保温功率和加热功率之比为1∶6。 ①电热丝电阻阻值为 ，加热可产生 J的热量。 ②保温时从最高温经过后降温到最低温，若关闭电路从最高温经过后到最低温，假设整个过程中热量损失功率始终相同，则从最低温加热到最高温需要的时间为 。 (5)小希查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20℃~25℃，根据评价量规，试通过数据分析来评定此款豆芽机“温度控制”指标，你将其评定为 ，依据是 。 【答案】(1) 增大 半导体 (2)D (3)右 (4) 66 44000 60 (5) 合格 见解析 【详解】（1）[1][2]利用水泵将水抽向喷淋系统时，水的速度和高度变大，水的机械能增大；导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体，热敏电阻是由半导体材料制成。 （2）A．电磁铁衔铁吸合电流大小不变，增大控制电路电源电压，由欧姆定律可知电路的电阻变大，由串联电阻的规律，Rx阻值变大，提高所控制的温度，故A正确，不符合题意； B．随着温度的升高，Rx阻值变大，电路的电阻变大，电路的电流变小，电磁铁的磁性将变弱，故B正确，不符合题意； C．继电器衔铁被吸下时，弹簧的弹性形变增大，弹簧的弹性势能增大，故C正确，不符合题意； D．为了提高所控制的温度，由A分析可知，要减小R0的阻值，故D错误，符合题意。 故选D。 （3）干电池用久了，电源电压变小，保持控制的温度不变，电路的电阻不变，电流变小，电磁铁礠性变小，吸引力变小，可以将电磁铁向右移动，增大力臂。 （4）①[1][2]加热时只有工作，保温时与串联工作，其功率之比为1∶6，根据可知，在电压不变时，电功率与电阻成反比，保温功率和加热功率之比为1∶6，故 加热可产生的热量 ②[3]由题知，关闭电路，从最高温降到最低温用时；保温时，从最高温降到最低温用时，设散热功率为，根据题意可知保温时温度也要降低，说明散热功率大于保温功率，即，则关闭电路时，整个降温过程中散失的热量为，保温时，既要产生热量，也要散热，相当于此时对外的散热功率为， 则保温时，整个降温过程中散失的热量为 由于降低的温度相同，所以散失的热量相同，即 代入数据有：，解得 由题知，则 已知整个过程中热量损失功率始终相同，设从最低温加热到最高温需要的时间为， 从最低温加热到最高温与从最高温降低到最低温相比，温度变化量相同， 所以加热时实际增加的热量与停止加热时散失的热量相等，加热时，既要产生热量，也要散热，相当于此时对内部的加热功率为 则有 代入数据有 解得 （5）[1][2]电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，由欧姆定律得到总电阻 根据串联电阻的规律得到热敏电阻的阻值 图可知，此时豆芽机的温度为23℃，电磁铁显铁在电流小于30mA时释放。根据欧姆定律可知 根据电阻的串联得到热敏电阻的阻值 由图可知，此时拖拉机的温度为25℃。此款豆芽机的温度控制，控制范围。由于豆芽萌发的适宜温度范围是，则此款豆浆机能实现自动温控，但温度偏高，所以应将其评定为合格。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$