2026年中考物理二轮复习专题五 综合能力题专题训练

专题五 综合能力题专题训练 一、实验设计类 1.鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感。透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性，小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水，用恒温装置维持水温不变，面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为，装置甲中的水温为37℃，实验室温度为23℃。 （1）实验中，装置乙中的水温应为___________℃； （2）分别测出两装置中容器、水和面料的总质量；30min后，再次测出相应的总质量，数据记录见表。分析数据可得： ①装置甲中透过面料1的水蒸气质量为___________g； ②面料___________的透水汽性更大； ③两种面料的透水汽性之差为___________； 实验装置 总质量/g 总质量/g 甲 225.00 223.12 乙 235.00 232.68 （3）实验过程中，容器的_______（选填“内”或“外”）表面会有小水珠形成； （4）请举出1个生活中选用透水汽性大的材料而增强舒适感的实例：___________。 2.小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如题表所示。 题表 室温：25.0℃ 时间/min 0 20 40 60 80 甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5 乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7 （1）题表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是___________℃。水温会先降到41.0℃的是___________瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是___________J。[，] （2）如果把瓶中的热水换成冰块，___________瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有___________。 （3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子：___________。 3.（1）小明检测到家庭最大电流为5A，要买一个电热水壶，一个为“220V，1000W”，一个为“220V，1500W”，小明选了1000W的，请根据计算说出为什么不选1500W的？___________ （2）电热水壶的电线很短，因此电阻___________产生热量___________，更加安全； （3）小明把一个电热水壶插进插座，打开开关，突然家里的用电器都不工作了，请写出可能的两个原因：①___________；②___________； （4）比较电热水壶和电炉的加热效率，请从下图中选择一组___________。 A. 　　B. 　　C. （5）实验：将1L水加热至沸腾，探究电热水壶的效率。求：设计实验方案并写出效率表达式。 物理量 方法（应说明测量道具、物理量） 结论（用题目所给物理量表示） 水的密度ρ 水的比热容c 热水壶额定功率P ___________ η=___________ 4.小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题： （1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的________形成的像。 （2）如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的是：_____________________（写出一条）；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到_______（选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。 （3）在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。 ①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互________。 ②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量________和________。 ③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是_____________（写出一条）。版权所有4.4. 5.小明想了解热水在图1的哪个杯子中降温更快，他往两杯子中倒入等质量热水同时开始计时， 测得水温随时间变化的图象如图2。 （1）由图2可推测杯___________ （选填“甲”、“乙”）中的热水先降温至40℃； （2）___________杯（选填“甲”、“乙”）中的水在0~10min放出的热量较多，依据是________ ； （3）是什么因素造成了两杯热水降温快慢的不同，小明猜想可能是两个杯子开口散热面积的不同和杯身散热的不同。请设计实验探究热水降温快慢与玻璃杯开口大小是否有关，写出实验步骤（已提供足量热水，从图3中自造器材）。 实验步骤：（ ） 二、综合应用类 6.阅读短文，回答问题。 2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。 “极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为，总质量约为2.6t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。 （1）“极目一号”上升的平均速度______人正常行走的速度； （2）浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的______（选填“红外线”或“紫外线”），避免艇内气体温度剧烈变化； （3）艇体材料除应具有高强度特性外还应具有怎样的特性？（写出一种即可）______； （4）浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为______N；（海拔4270m处空气密度为，g取10N/kg） （5）浮空艇内的氦气密度______艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐______； （6）要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳办法是______。 7.阅读短文，回答文后问题。 计时碗 时间的测量和记录是人类文明的重要一环。钟表发明之前，计时碗是古人使用的一种巧妙的计时工具：在碗底部中心打一个小孔，孔的直径比碗口直径小得多。把碗放到水池中的水面上，碗口向上。碗缓慢下沉，水从碗底小孔进入碗中；当碗口低于水面时，水从碗口大量进入碗中，碗快速下沉。从碗放到水面到碗口与水面齐平所用的时间基本固定不变，称为下沉时间，可以作为一个计时的标准。 为了探究计时碗下沉时间的影响因素，研究人员制作了一个圆筒形的计时碗，碗壁很薄，碗口直径为D，碗底中心小孔直径为d、如图a所示，从碗放在水面上开始计时，记录不同时间碗底下沉的距离，得到碗下沉过程中路程——时间关系图像如图b所示。 （1）制作计时碗时，所用材料的密度应比水的密度___________； （2）由路程—时间图像可以看出，碗在下沉的中间阶段做___________运动； （3）碗在下沉过程中，受到的一些阻力较小，可以忽略不计。在下沉的中间阶段，若水从小孔以流速v进入碗中，则碗下沉速度的表达式为：___________； （4）计时碗的下沉时间与哪些因素有关？请你列举一条：___________。 8.阅读材料，回答问题 风力发电 风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。） （1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：①___________，②___________ ； （2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会___________（选填“顺时针”或“逆时针”）转动； （3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于___________kg的煤完全燃烧放出的热量；（q煤=3.0×107J/kg） （4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kWh，叶片需要转动___________圈； （5）若14∶00~15∶00和15∶00~16∶00两段时间内输出电能之比为1∶3，则14∶00~20∶00的时间段内风力发电机组的输出电能为___________kW·h。 9.阅读短文，回答问题。 激情冰雪 纯洁冰雪，激情冬奥，北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日，小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动，还学到了很多知识。 冰雪梯是很刺激的游乐项目，图甲为冰雪示意图。小华发现，选用不同材料的滑板，从倾斜滑道顶端由静止滑下后，沿滑道运动的水平方向总距离L不同，设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k，已知L的大小随k值的变化关系如图乙。 小华乘雪地车来到滑雪场，首先看到是的积雪深度测量仪，其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波，超声波经雪面反射返回检测仪，测出超声波从发出到返回的时间，就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。 测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部温度环境，如图丁所示是修正装置的部分电路图，两个独立的电路中电源电压相等，R1为热敏电阻，阻值随温度的升高而降低，R2、R4为定值电阻，R3为滑动变阻器，R1的阻值随环境温度变化时，其两端的电压随之发生变化，被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。 滑雪场使用的是人造雪，造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠，小水珠落地前凝结成小冰晶，这小冰晶就是雪花。 （1）小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，还能继续滑行一段距离，是由于______的缘故，以滑板为参照物，小华是______的； （2）关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点，下列说法正确的是______； A．戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛 B．听不清远处声音是因为温度低声速小 C．造雪机用水造雪属于凝华现象 D．造雪机可以在任何温度环境下制雪 （3）在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N，他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为______，运动中滑板受到的水平阻力为______N； （4）图丁所示电路中，R2＝100Ω，R4＝1kΩ，某温度时R1＝20Ω，为使R1和R3两端的电压相等，R3接入电路的阻值为______Ω。保持R3接入电路的阻值不变，当温度降低时，测得ΔU＝1V，R2两端的电压为3V。则电源电压为______V； （5）积雪深度测量仪工作时，测出超声波从发射到返回的时间为0.02s，超声波的传播速度为340m/s，则积雪的深度为______m；履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m，满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104Pa，可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时，发动机的总功率为3.4×104W，其中60%用于压实积雪，则雪地车行驶的速度为______m/s。 10.明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。题图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 （1）图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的___________点。 （2）设大轮与小轮的半径比为3:1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功___________J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为___________N。（不计井绳的粗细和自重） （3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用___________（选填“①”或“②”）。 11.阅读短文，回答问题。 2025年5月，我国首批五座9000吨级气膜粮仓充气成型，标志着中国第四代新型粮仓正式进入实践应用阶段。每座气膜粮仓直径为24m、高度达33m．结构如右图所示，外层为PVDF材料的白色膜材层，反射太阳光且防水；中间层为聚氨酯材料层，导热系数远低于混凝土建材；内层为钢筋混凝土层，起主要支撑作用。气膜粮仓相当于给传统粮仓“穿上了一件雨衣和一件羽绒服”，其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升。投入使用后，气膜粮仓集成氮气气调技术，将高纯度的氮气注入粮堆内部。均匀分布的传感器实时获取粮食温度、湿度等信息。气膜粮仓就像白色安全卫士，守护着粮食安全。 （1）聚氨酯材料具有优良的______。（填材料属性） （2）为减少粮食因变质产生损失，在气膜粮仓中采取的措施是______。（写出一条即可） （3）9000t粮食可以提供______万人一天的口粮。 A. 2.3 B. 23 C. 230 D. 2300 （4）工程上，常用测量“压强差半衰期”的方法来检测粮仓的气密性。 原理 操作 用风机将空气吹入粮仓内，使粮仓内外达到一定的压强差。停机后，由于漏气，粮仓内外的压强差逐渐减小。根据压强差衰减到一定程度的时间，判断气密性的好坏。 测量人员仔细观察压强差的变化，当压强差下降到500Pa时，用秒表开始计时，当压强差下降到250Pa时，停止计时，秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”。 ①检测现场，某风机功率是11kW，送风量约为，则该风机正常工作1min消耗的电能为______J，吹进粮仓的空气质量约为______kg，空气密度约为； ②粮仓内外压强差随时间变化的图像如图，本次测定的压强差半衰期约为______s； ③对照国家公布的《粮仓气密性分级表》，该气膜粮仓气密性达到______级。 粮仓气密性分级表 级别 压强差半衰期 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 12.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。 13.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：___________。 三、项目式学习 14.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】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。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 【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。 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，R0为10Ω的定值电阻， R1为压力传感器，无风时R1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R1，R1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，知道了风压是指单位面积上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下表。 风速v/（m·s-1） 2 4 6 10 12 16 24 风压P/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360 【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2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，发现风速增大，电流表示数随着增大。 【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。 （1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是___________； A.风吹动风杯说明风具有能量 B.转轴中使用轴承可减小摩擦 C.风杯用密度小的材料制成 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；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为___________mA； （3）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； ①R1=___________Ω，所测的风速v=___________m/s； ②恒流源提供___________A的恒定电流； ③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要___________（选填“增大”或“减小”）___________m2。 （4）对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有：___________（写出一点即可）。 15.2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。 （一）灌溉技术 （1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的_________（虚/实）像，水珠作为_________透镜，对阳光有_________作用； （2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是：_________。 （二）电阻测量 自动灌溉系统需要湿敏电阻，小明把放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量的阻值。 （3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线；_______ （4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到_________（A/B）端； 实验序号 ① ② ③ 电压表示数/V 1.1 2.6 电流表示数/A 0.1 0.26 （5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为_________V，电流表示数为_________A。根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内的阻值为_________。 （三）装置设计 （6）湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为；电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下，小于时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水；_____ （7）定值电阻的阻值为_________； （8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻应换用阻值更_________的定值电阻。 答案： 1.（1）37；（2）1.88， 2， 22 ；（3）内；（4）夏季的床单选用透水汽性大的材料而增强舒适感 【详解】（1）为比较两款鞋子面料的透水汽性，变量是面料，其它关键性的量，需要保持相同，故装置乙中的水温应与装置甲中水的温度相同，为37℃。 （2）①分析表格中的数据可知，装置甲中透过面料1的水蒸气质量为 ②装置乙中透过面料2的水蒸气质量为 相同的时间内，透过面料2的水蒸气的质量比较多，故面料2透水汽性更大。 ③两种面料的透过水蒸气的质量之差为 两种面料透水汽性之差为 （3）实验过程中，由于水蒸气集中在容器内，小水珠是水蒸气遇冷液化形成的，故在容器的内表面会有小水珠形成。 （4）夏季的床单选用透水汽性大的材料而增强舒适感。 2.（1）62.5，乙，；（2）甲，空气 ；（3）羽绒服内充满空气更保暖，双层玻璃隔热效果更好。 【详解】（1）由于温度是逐渐降低的，不可能比初温还高，故可知甲瓶62.5℃是错误的； 根据表格温度变化趋势可知，乙瓶中温度下降更快，故乙瓶中水温更快降到41.0℃； 由于瓶中水的体积是350mL，可得水的质量为 根据可得，放出的热量为 （2）由于甲瓶保温更好，如果把瓶中的热水换成冰块，则甲瓶中的冰块熔化较慢； 可能是两件薄衣服中间有空气，减慢了热量的流失速度。 （3）羽绒服内充满空气更保暖，双层玻璃隔热效果更好。 3. （1）“220V，1000W”的电热水壶的额定电流为 “220V，1500W”的电热水壶的额定电流为 因为家庭最大电流为5A，I1<5A，I2>5A，故不选择1500W的电热水壶。 （2） 小，少；（3）①电热水壶内部电路短路；②电热水壶功率过大；（4）B ； （5）方法：1L水的体积为 1L水的质量为 用天平和烧杯称量出1kg的水倒入电热水壶中，用温度计测量并记录此时的温度为t1，闭合电热水壶开关，用秒表记录加热至沸腾的时间t，用温度计测量并记录沸腾时的温度为t2。 结论： 【详解】（1）“220V，1000W”的电热水壶的额定电流为 “220V，1500W”的电热水壶的额定电流为 因为家庭最大电流为5A，I1<5A，I2>5A，故不选择1500W的电热水壶。 （2）由导体电阻的影响因素可知，导体越短，其电阻越小； 根据焦耳定律可知，在电流和通电时间一定的情况下，导体电阻越小，导体放出的热量越少，电热壶就更加安全。 （3）导致家里的用电器都不工作的原因有两个，分别是用电器内部电路短路或用电器功率过大，使得家庭电路中总电流过大导致空气开关跳闸或保险丝烧断。 （4）比较电热水壶和电炉的加热效率，应控制加热功率和被加热水的质量相同，故应选择B图所示电炉。 （5）1L水的体积为 1L水的质量为 用天平和烧杯称量出1kg的水倒入电热水壶中，用温度计测量并记录此时的温度为t1，闭合电热水壶开关，用秒表记录加热至沸腾的时间t，用温度计测量并记录沸腾时的温度为t2’； 电热水壶放出的热量为 水吸收的热量为 电热水壶的加热效率为 4.（1）反射；（2）物体的像不会影响司机的视线；下方（3）①垂直；②物距；像距；③像会更不清晰 【详解】（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是平面镜成像现象，它是由光的反射形成的； （2）根据物体在平面镜中成像时，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等。小汽车前面玻璃是倾斜的，汽车内物体的像在汽车的上方，司机看前面道路时，物体的像不会影响司机的视线。此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，根据光的反射定律可知，被反射到下方，以减少对司机视线的干扰； （3）①为了比较物像大小和确定像的位置，要使玻璃板与水平桌面相互垂直放置； ②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量物距和像距； ③将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，前后对比不明显，所以像会更不清晰。 5.（1）乙；（2）乙；由题意可知，甲乙都为水、质量相等，在0~10min内Δt甲<Δt乙，根据Q=cmΔt可知：Q甲<Q乙，即乙杯中的水放出的热量较多。（3）见解析 【详解】（1）由图2可知，相同时间内，乙杯水温下降得快，在初温都为70℃时，乙杯中的热水先降温至40℃。 （2）由题意可知，甲乙都为水、质量相等，在0~10min内Δt甲<Δt乙，根据Q=cmΔt可知：Q甲<Q乙，即乙杯中的水放出的热量较多。 （3）[4]因热水降温快慢可能与两个杯子开口散热面积的大小和杯身散热的情况有关，则在设计实验时，要运用控制变量法，故实验步骤如下： ①将玻璃杯A和玻璃杯B外表面包上隔热材料； ②将玻璃杯A和玻璃杯B倒入质量相等的热水； ③用温度计测量玻璃杯A和玻璃杯B中热水对应的温度t1； ④每隔五分钟再次测量温度，重复4次，在下表中记录对应的温度： t1/℃ t2/℃ t3/℃ t4/℃ t5/℃ 玻璃杯A 玻璃杯B ⑤分析数据，得出结论。 6.（1）小于；（2）红外线：（3）密度小；（4） 7.2×104；（5）小于，减小；（6）排出部分氦气 【详解】（1）根据短文可知，浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空达到9032m所经过的路程为 所用时间t=3小时14分钟，即 “极目一号”浮空艇上升的平均速度为 人正常行走的速度约为1.1m/s，因此“极目一号”浮空艇上升的平均速度小于人正常行走的速度。 （2）红外线具有较强的热效应，紫外线具有较强的化学效应，由题意可知浮空艇最外的白色层应用的目的是避免艇内气体温度剧烈变化，因此浮空艇最外的白色层主要功能是反射太阳光中的红外线。 （3）由于浮空艇要在空气中上浮，需要浮空艇的平均密度小于艇外空气的密度，因此要求浮空艇艇体材料应具有密度小的特点。 （4）根据题意可知，浮空艇体积约为 V=V排=9000m3 海拔4270m处空气密度，，浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为 （5）根据物体的浮沉条件可知，当物体的密度小于物体所浸没的液体（或气体）密度时，物体上浮；浮空艇在空气中上浮，则其平均密度应小于空气的密度，根据浮空艇的构造可知，艇体材料密度大于空气密度，浮空艇内部下层是空气密度与外界空气密度基本相等，因此要使浮空艇的平均密度小于外界空气密度，则要求浮空艇内部上层充满的氦气密度小于艇外的空气密度。 在浮空艇升空过程中，海拔越来越高，空气越来越稀薄，因此空气的密度越来越小，根据公式可知，浮空艇体积不变时，空气密度越小，所受浮力越小，故在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐减小。 （6）要使浮空艇下降到地面，即浮空艇在空气中下沉，则根据物体的浮沉条件，需要浮空艇的平均密度大于艇外空气密度，可采取的最佳办法就是排除部分氦气从而增大浮空艇的平均密度。 7.（1）大；（2）匀速；（3）；（4）碗底小孔的直径 【详解】（1）根据物体的沉浮条件，当碗口低于水面时，水从碗口大量进入碗中，碗快速下沉，说明是沉底的，则其密度大于水的密度。 （2）由路程-时间图像中间阶段的斜线近似呈直线，说明该阶段路程与时间成正比，碗做匀速运动。 （3）由于碗整体是漂浮，浮力始终等于重力，故增大的水的重力等于增大的排开水的重力，即内外液面高度差不变， 因为有流入水的体积等于增大的浸入水的体积，设小孔截面积为，碗口截面积为；水以流速v进入，单位时间进入碗的体积即为碗自身下沉时排开体积。由体积守恒可得 则 （4）下沉时间与多种因素有关，如碗底小孔直径、碗的高度、碗口直径、水的温度等。 8.（1）①机械能（或动能）；②电能；（2）顺时针；（3）36；（4）4；（5）1084.3 【详解】（1）风吹动叶片转动，将风的风能转化为叶片的机械能（或动能），经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转，带动发电机工作，将机械能转化为电能。 （2）叶片上平下凸，当风流过叶片时，下表面的风速大，压强小，上表面的风速小，压强大，叶片上下表面压强差的作用下顺时针转动。 （3）根据图丙可知，当风速为12m/s时，功率为300kW，根据可得，风力发电机组工作1h输出电能为 由Q=mq可得，这些电能相当于完全燃烧煤的质量为 （4）若发电机输出电能1kW·h，当风速为13m/s时，功率为300kW，需要的时间为 由于发电机转子1min转400圈，当发电机输出电能1kW·h，发动机需要转的圈数为80圈，又风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈，则叶片转4圈。 （5）根据丁图可知，15∶00-16∶00这段时间风速12~13m/s，由丙图可知，此时间段的功率为300kW，根据W=Pt可知，此段时间产生的电能为 W′=Pt=300kW×1h=300kW·h 14∶00-15∶00和15∶00-16∶00两段时间内输出电能之比为1∶3，可知14∶00-15∶00这段时间产生的电能为 由于14∶00-14∶30这时间段，风速小于3m/s，由丙图可知，输出功率为0，输出电能为0；由于14∶00-15∶00这段时间产生的电能为100 kW·h，所以14∶30-15∶00这时间段，风速等于10m/s，输出电能为100 kW·h；16∶00~17∶00这段时间，风速大于12m/s，输出的电能为300 kW·h；17∶00~17∶30这段时间，风速为10m/s，输出的电能为100 kW·h；17∶30~18∶00这段时间，风速为7m/s，满足5m/s≤v≤10m/s，由题意可知P与v的三次方成正比，即P=kv3，将速度v1=10m/s、v2=7m/s分别带入Pt= kv3t可得，W2=34.3kW·h；18∶00~19∶00这段时间，风速小于3m/s，由丙图可知，输出电能为0；19∶00~19∶30这段时间，风速为10m/s，输出的电能为100 kW·h；19∶30~20∶00这段时间，风速大于12m/s，输出的电能为 所以14∶00-20∶00的时间段内风力发电机组的输出电能为 100 kW·h+300 kW·h+300 kW·h+100 kW·h+34.3 kW·h+100 kW·h+150 kW·h=1084.3 kW·h 9.（1）惯性；静止；（2）A；（3）5.0；100；（4）200；4.8；（5）0.9；2.5 【详解】（1）小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，由于惯性，还要保持原来的运动状态，继续向前运动，以滑板为参照物，小华与滑板之间的位置不变，处于静止状态。 （2）A．墨镜可以吸收一部分光， 能防止强光伤害眼睛，A正确； B．听不清远处声音，是因为雪疏松多孔，吸收了部分声音，故B错误； C．造雪机用水造雪，小水珠变成小冰晶，是凝固现象，故C错误； D、造雪机造雪是小水珠变成小冰晶，只能在温度等于或低于水的凝固点（0°C）时发生，故D错误。 故选A。 （3）因为滑板沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，由图乙知，k=5.0，滑板对水平滑道压力 F=G总=500N 由题意知，所以，水平阻力 （4）设图丁两个独立的电路中电源电压均为U，根据串联电路电压分配与电阻成正比，可得 所以，，使R1和R3两端的电压相等，即 所以 当温度降低时，热敏电阻R1的阻值会升高，由串联分压规律可知，其两端电压增大，已知R2两端的电压为3V，则 U1′ =U- 3V 已知ΔU =1V，即 U1′-U3=1V 解得U=4.8V。 （5）超声波发射和接收端口到雪表面距离 积雪的深度 h=H-s=4.3m-3.4m=0.9m 雪地车行驶的速度为v，行驶时间为t，则雪地车压下雪的面积：S=vtL，压雪做的功 W=Fh'=pSh' 压雪功率，已知总功率的60%用于压实积雪，即P压= 60%P，所以 解得v=2.5m/s。 10.（1）省力；B；（2）90；30；（3）① 【详解】（1）为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于辅围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。 （2）由于大轮与小轮的半径比为3∶1，当周长为3m的大轮转动一圈，则小轮也转动一圈，且小轮转动的距离为1m，由于木桶匀速上升，则井绳对水桶做功 根据图乙所示，大轮与小轮的半径比为3∶1，当动力臂为BC时，作用在C点的力最小，根据杠杆平衡条件可知，最小的力为 因为，可得 （3）为了更省力，开关应选用动力臂较大的，故开关应选用①。 11.（1）隔热性；（2）注入高纯度的氮气；（3）D；（4）①；②；③；④Ⅰ 【详解】（1）由材料可知聚氨酯材料层的导热系数远低于混凝土建材，所以其具有优良的隔热性。 （2）气膜粮仓相当于给传统粮仓穿上了一件雨衣和一件羽绒服，其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升。投入使用后，气膜粮仓集成氮气气调技术，将高纯度的氮气注入粮堆内部。气膜粮仓就像白色安全卫士，守护着粮食安全。 （3）通常情况下，成年人一天约吃400g米，则9000t粮食一天可供的人数为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （4）①该风机正常工作1min消耗的电能为 ②吹进粮仓的空气质量约为 ③当压强差下降到500Pa时，用秒表开始计时，当压强差下降到250Pa时，停止计时，秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”。由图可知本次测定的压强差半衰期约为 由表格数据可知粮仓气密性为Ⅰ级。 12.（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 13.（1）机械；内；（2）吸；（3）；（4）72；8.3；（5）增大地下盐穴的体积 【详解】（1）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）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）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）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）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。 14.（1）D；（2）576；14；（3）①20；8；②1.2；③减小；0.025；（4）见解析 【详解】（1）A．受风的作用，风杯转动，说明风具有能量，故A正确，不符合题意； B．在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小的多，所以转轴中使用轴承可减小摩擦，故B正确，不符合题意； C．为了使风杯受到风的作用转动起来，所以用密度小的材料制成，故C正确，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，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 W=Pt=0.48W×20×60s=576J 输出电流信号范围是4~20mA，杯式风速仪的量程为0.4~50m/s，由于在测量范围内电流随风速增大而均匀增大，风速变化量与电流变化量的比值不变，设输出的电流信号为I，则 解得I=14mA。 （3）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 由丙图可知，R1=20Ω时对应的压力F=6N，迎风板受到的压强为 由风压与风速的关系分析可得风压与风速的关系为，代入数据有 则，40Pa时有 解得。 ②乙图中，R0与R1并联。电流表示数为0.4A，电压表示数为8V，通过R0的电流为 恒流源提供的恒定电流为 I=I0+I1=0.8A+0.4A=1.2A ③用此简易风速仪测量16m/s的风速，由风压与风速的关系表可知，对应的风压为160Pa，若迎风板的面积仍为0.15m2，则迎风板受到的压力 由图丙可知，此时压敏电阻的阻值为。因电源为恒流源，且由前面解析可知电路中的电流恒为1.2A，设此时电源电压为，由欧姆定律和并联电路的电流特点可得 解得。则通过压敏电阻的电流 大于电流表的量程。因此为了保证电路的安全，测16m/s的风速时，通过压敏电阻的最大电流为0.6A，由并联电路电流特点可知，通过R0的电流 因通过两支路的电流相等，则此时压敏电阻的阻值为 由图丙可知，此时迎风板受到的压力，则此时迎风板的面积为 故面积应减小，减小值为 （4）杯式风速仪的工作时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。而制作的简易风速仪不能测量任意方向上的风速。或在读取电表读数时存在误差，不能十分准确的测测风速大小。 15.（1）虚；凸；会聚；（2）减少了水的蒸发； （3） ；（4）B；（5）1.8；0.2；10； （6）；（7）20；（8）小 【详解】（1）小水滴接近圆形，相当于一个焦距很小的凸透镜，凸透镜焦距到叶子的距离特别小，在焦距以内，根据凸透镜成像规律可知，透过水珠可见叶面正立、放大的虚像。凸透镜对光线由会聚作用。 （2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术减小了水的表面积，从而减少水的蒸发，既可避免草叶灼伤，又可节水。 （3）测量湿敏电阻，电压表测量湿敏电阻两端电压，应与湿敏电阻并联，如图所示： （4）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器划片移至阻值最大处，即B端。 （5）图e中，电压表使用的是0~3V的量程，分度值为0.1V，示数为1.8V。电流表使用的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，读数为0.2A。 由欧姆定律和表格数据可得 则湿度为50%的土壤内的阻值为 （6）由图像可知，湿度越大，湿敏电阻的阻值越小，控制电路的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔铁被吸合，电动机不转，停止送水，反之电动机转动送水，湿敏电阻与定值电阻串联，电磁继电器相等于开关，应控制火线，电路图连接如图所示： （7）衔铁被吸下时总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则定值电阻 （8）[12]生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，则湿敏电阻的阻值增大，通过控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路中总电阻不变，根据串联电路电阻规律可知，需要减小定值电阻的阻值，即应换用阻值更小的定值电阻。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $