专题11 跨学科实践题和开放类题（题型专练）（山东专用）2026年中考物理二轮复习讲练测

专题11 跨学科实践题和开放类题型的解题方法与技巧 内●容●导●航 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 题型概述 考向分类 技巧点拨 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 跨学科实践题型 考向02 开放类题型 第三部分 题型训练 整合应用，模拟实战 题●型●解●码 题型概述 中考物理跨学科实践性题型，是将物理核心知识与数学、化学、生物、地理、工程技术甚至语文等学科融合，并结合真实生活情境或动手实践任务的一种新型题目。它突出“做中学”和“用中评”，是近年来中考改革的热点。跨学科实践题的本质是用物理的眼光去看待其他学科和生活世界。要能牢牢抓住“物理规律是判断正误的最终依据”，并善于从文字里提取定量信息。 中考物理开放性题型，是区别于传统封闭性试题的一类创新题型，此类试题题设条件不唯一、解题思路多样化、答案并非固定唯一，打破了“条件固定、方法唯一、答案标准”的传统命题模式，给予考生更广阔的思维空间，鼓励考生多角度、多层次分析和解决物理问题。 考向分类 考向01 跨学科实践题型 考向02 开放类题型 技巧点拨 核心解题技巧（三步法） 第一步：拆解情境，剥离物理主干。 第二步：调用多学科工具辅助推理。 第三步：用“物理原理+证据链”组织答案。 考●向●破●译 考向01 跨学科实践题型 典例引领 【典例01】（2025·天津卷） 在跨学科实践活动中，同学们制作了如图所示的“浮力秤”，用来称量物体的质量。圆柱形薄壁外筒足够高且内装足量的水，带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中，浮体浸入水中的深度为。已知浮体横截面积为，外筒横截面积为，水的密度为。 （1）浮体和秤盘的总质量为______； （2）秤盘中未放物体，在水面位于浮体位置标为“0”刻度线；秤盘中放质量为的砝码，在水面位于浮体的位置标为“”刻度线。请推导出这两条刻度线间的距离的表达式； （3）为了测算该“浮力秤”的最大测量值，先把带有秤盘的浮体直立在外筒底部（图），再向外筒内缓慢注水，外筒底部受到水的压强与注入水质量的关系如图所示。当外筒底部受到水的压强至少为时，此“浮力秤”能够达到最大测量值，该最大测量值为______。 方法透视 考向解读 跨学科实践题是新课标下考试命题的核心题型，打破单一学科知识壁垒，以真实生活情境、社会热点、实践任务为载体，整合两门及以上学科知识、思维方法与实践能力，重点考查学生综合运用多学科知识解决复杂实际问题的能力，凸显核心素养导向。命题特点有： 情境真实性、 知识融合性、任务实践性、 素养导向性。重点考查科学精神、人文底蕴、实践创新、社会责任、信息处理、合作探究等核心素养，淡化机械记忆，强化思维能力与应用能力。跨学科实践题的核心是“知识融合、能力立意、素养导向”，解题关键在于跳出单一学科思维定式，精准定位知识关联，灵活运用多学科方法解决实际问题。 方法技能 审题：精准拆解，定位核心 1. 通读题干，圈画关键。2. 拆分设问，明确指向。3. 剥离情境，回归知识。 解题：分步突破，融合思维 1. 基础并列型题目：分科作答，精准规范。 2. 递进渗透型题目：联动思维，综合解题 。 核心知识总结 物理+数学 物理核心知识点： 1.力学：速度、密度、压强、浮力、功、功率、机械效率的公式计算 2.电学：欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律的数值计算、比例计算 3.热学：比热容、热值、热效率的相关计算 4.光学：光路图、几何光学（入射角、反射角、折射角角度计算） 5.电学/力学：图像分析（I-U图像、s-t图像、m-V图像、P-t图像） 数学联动知识点： 1. 运算：四则运算、单位换算、比例求解、百分比、科学计数法 2. 图像：横纵坐标物理意义、图像斜率、交点、面积的物理含义 3. 几何：直角三角形、角度、长度、面积计算（配合光学、力学作图） 4. 统计：数据表格分析、平均值计算（减小实验误差） 物理+化学 物理核心知识点 1.力学：大气压强、流体压强、浮力、密度、能量转化 2.热学：蒸发、沸腾、液化、内能、热传递、燃烧放热 3.电学：电解实验、导体与绝缘体、电流的化学效应 4.能量：化学能与内能、电能、机械能的相互转化 化学联动知识点 1.物质属性：物质密度、状态变化、导电性 2.化学反应：燃烧、电解水、氧化反应、物质溶解 3.实验操作：化学实验中的物理原理（气压变化、导管连通） 4.环保：新能源、清洁能源、尾气处理、能量转化效率 物理+生物 物理核心知识点 1. 光学：眼睛的成像原理、近视眼/远视眼成因与矫正、光的折射 2. 力学：人体骨骼杠杆、肌肉做功、血压、压强 3. 热学：体温调节、蒸发散热、热传递 · 4. 声学：人耳听觉范围、声音的传播与接收 生物联动知识点 1. 人体生理：眼球结构、骨骼关节、血液循环、呼吸作用 2. 生态系统：能量流动、光合作用、声/光对生物的影响 3. 健康生活：噪声污染、光污染、体温、物理体检原理 物理+地理 物理+地理 物理核心知识点 1. 力学：重力、万有引力、大气压强、流体压强与流速 2. 热学：比热容（海陆风形成）、热岛效应、物态变化 3. 光学：光的直线传播、折射、色散（极光、彩虹） 4. 能源：太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源 地理联动知识点： 1. 气象：四季形成、昼夜交替、风雨雷电、大气压与天气 2. 地形：海拔与气压、水力发电、地热资源 3. 航天：地球自转公转、卫星发射、万有引力与天体运动 4. 环保：温室效应、臭氧层空洞、低碳减排 物理+道德与法治 物理核心知识点： 1. 能源：新能源开发、节能技术、能量守恒 2. 科技：物理科技成果、科技创新、航空航天 3. 环保：噪声污染、光污染、水污染、温室效应 道法联动知识点 1. 科技创新：科技强国、创新驱动发展、科技工作者精神 2. 生态文明：绿色发展、低碳生活、可持续发展 3. 社会责任：节约能源、保护环境、科技伦理 物理+语文 物理核心知识点： 1. 传统文化：古代科技（司南、孔明灯、投石机、拱桥） 2. 科普阅读：物理现象解释、科技文献信息提取 3. 诗词俗语：蕴含的物理原理（如“霜前冷，雪后寒”“坐井观天”） 语文联动知识点： 1. 文言文/诗词：古代科技、自然现象的文字解读 2. 科普写作：物理原理说明、实验步骤描述、方案撰写 3. 信息提取：从文字材料中找物理条件、现象、结论 变式演练 【变式01】（2025·江苏南通卷）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作智能垃圾箱模型 【任务要求】为保护环境、节约资源，同学们设计制作智能垃圾箱模型，实现对可回收垃圾的收集、自动称量、压缩的目的。 【设计制作】任务一：设计制作称重系统。图甲是称重的原理图，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，压力传感器的电阻的阻值与压力的关系图线如图乙所示。某次测试中，将1kg的物体放在压力传感器上，电压表示数为8V。电压表示数能反映回收垃圾质量的大小，可在电压表上标注对应的质量值。（g取10N/kg） 任务二：设计制作压缩系统。图丙是设计制作的工作流程图。 图丁为压缩系统的模型图。当雷达监测到回收物高度超过预设值时，压缩系统启动，电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动，螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动。从而使压板在收集箱内移动。压缩系统的部分参数如下表，“导程”指螺杆每旋转一周推拉杆移动的直线距离，“减速机的速比”指电动机的转速与减速机的输出转速的比值，“电动机效率”指电动机将电能转化为机械能的效率。设电动机的输出功率等于减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力三者的乘积。 电动机额定功率/W 60 导程/（m·r-1） 1.2×10-2 电动机的额定转速/（r·s-1） 60 减速机的速比 20 电动机的效率/% 90 压板的质量/kg 10 【交流评价】同学间交流，对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价。 (1)雷达发射的超声波是由声源 产生的，改变电动机中的 方向可改变压板运动的方向； (2)“交流评价”“反思改进”是工作流程图中的两个环节，其中环节A为 ；C处提出的问题是 ； (3)关于本次实践活动，下列说法正确的是___________； A．压力传感器受到的压力越大，通过它的电流越大 B．压力传感器受到的压力越大，它的阻值越大 C．电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变大 D．当电压表示数为6V时，可回收物的质量为2kg (4)若预设值为0.66H，雷达发射至接收到超声波的时间间隔小于 s时，电动机启动。电动机以额定功率工作时，压板与回收物的接触面积为800cm²，则压板对回收物的压强为 Pa；（超声波速度取340m/s） (5)实验测试完成后，同学们对模型存在的问题和需要改进的地方进行了交流。他们认为若要使模型中的称重装置测量更精确，可采取的方法是 ；请对模型的设计再提出一个改进的建议或创新方法 。 【变式02】（2025·江苏常州卷）第33届夏季奥林匹克运动会乒乓球男单决赛，樊振东战胜莫雷高德，勇夺金牌！樊振东使用常规形乒乓球拍，乒乓球拍单面的胶皮面积为。莫雷高德使用多边形乒乓球拍，乒乓球拍单面的胶皮面积为多大呢？两小组同学买来多边形乒乓球拍，各自开展测量（两小组测量都要做）。 （一）小组一测量 （1）在方格纸上描出多边形乒乓球拍胶皮的轮廓，如图甲所示，每个小方格的面积为。 （2）数出完整的方格数，数出不满一格的方格数并除以2。 （3）算得多边形乒乓球拍单面的胶皮面积为 。 （二）小组二测量 （1）剪出与多边形乒乓球拍胶皮同形状的厚纸，如图乙所示，用天平测得其质量为 g。 （2）用同规格厚纸，剪出单面面积为的四边形，如图丙所示，用天平测得其质量为 g。 （3）求得多边形乒乓球拍单面的胶皮面积为 。 （三）结论 多边形乒乓球拍单面的胶皮面积 （填写大小关系）常规形乒乓球拍单面的胶皮面积。 （四）评估 （1）小组一、小组二的测量结果不相等，小组 的测量方法精确性更高。 （2）国际乒乓球联合会对乒乓球拍的大小没有限制，但运动员普遍认为乒乓球拍并非越大越好，请从物理的角度分析理由： 。 考向02 开放类题型 典例引领 【典例01】（2025·山西卷）制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能__________________； （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能_________________；（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：_________________。 方法透视 考向解读 中考物理开放性题型，核心是围绕物理基础知识点，以多样化形式考查考生的核心素养。中考物理开放类题型的特点是答案不唯一，重在考查知识应用的灵活性、创新思维和语言表达的规范性。需夯实基础物理概念和规律，强化发散思维训练，多结合生活情境和实验探究积累解题经验，掌握不同类型开放题的解题思路，做到精准分析情境、灵活运用知识、规范表述答案，才能高效突破这类题型。开放性题型是中考物理核心素养考查的重要载体，重点考查考生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四大素养，既能检验考生对基础物理概念、规律的掌握程度，又能甄别考生的创新意识、实践能力和知识迁移能力，逐步成为中考物理的高频拉分题型。常见条件开放、过程开放、结论开放三种题型。 方法技能 审题抓核心技能：圈画关键词、物理情境、考查要求、限制条件，明确答题方向， 剥离无关信息 思维发散技能：打破单一思维定式，联想同一物理现象对应的多个知识点。 语言表述技能：严格使用物理专业术语，杜绝概念混淆。 答题规范技能：公式书写规范，步骤完整，单位统一，结果合理。 避坑纠错技能：避免答案脱离物理原理，凭空想象、主观臆造。 核心知识总结 力学、热学、电学、光学、声学等物理知识 1.所有开放题均围绕物理原理、影响因素、改变/控制方法、能量转化、生活应用、实验改进六大角度设问 2.同一情境可关联多个知识点，优先选择教材重点、表述简洁的核心规律作答。 变式演练 【变式01】（2025·山西卷）2025年春节，小明观看了电影《哪吒2》。电影中，“哪吒”高呼：“冰不导电”。小明对此片段印象深刻，并产生疑问：冰真的不可以导电吗？请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。 【变式02】（2025·广东省卷）桥梁设计需考虑材料受热膨胀。小明设计实验，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系。 （1）初始时金属棒A、B的长度和横截面积均________； （2）如图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量。激光笔固定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面内转动；标尺竖直放置，通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量。 ①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和激光束在同一水平直线上，光点在标尺“0”刻度处。 ②加热金属棒，光点会在标尺上向________（选填“上”或“下”）移动。用A、B棒进行实验，实验数据见表。其中，、分别表示A、B棒在不同温度t时，光点在标尺上的刻度值。 实验序号 1 2 3 4 5 t/℃ 25.0 40.0 55.0 70.0 85.0 /cm 0 1.10 2.15 3.26 4.31 /cm 0 1.73 344 5.18 6.89 ③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越________；温度升高相同时，金属棒（选填“A”或“B”）________的伸长量更大。 （3） 金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂________（选填“变大”“变小”或“不变”）；同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，可采取的做法是________（写1种即可）。 题●型●训●练 1.（2025.山东济宁卷）下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处，下列分析错误的是（　　） A. 小明在A处的重力势能比B处大 B. A处的大气压比B处小 C. 水在A处的沸点比B处低 D. 小明的质量为60kg，其重力所做的功为 2．（2025·山东济宁卷）图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜，空气经胶管进入气球，完成“吸气”过程；撤去拉力，橡皮膜恢复原状，气球内一部分空气经胶管排出，完成“呼气”过程。小明分析了该模型，观点如下：①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力；②向下拉橡皮膜的过程中，橡皮膜的弹性势能逐渐增大；③“吸气”时，瓶内气压大于外部大气压；④“呼气”结束时，气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是（　　） A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 3.（2025·广西卷）为了解家用电器耗能情况，某小组进行了如下研究。图甲是2，图乙是其工作原理简图，为热敏电阻，其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器，通电后蚊香器的热敏电阻发热，加热蚊香片可以达到驱蚊功效，最后自动保持在一个特定温度（如图丙中的）。 （1）蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是气体分子在空气中的___________现象。 （2）若蚊香器正常工作的电功率为，则电路电阻值的大小为多少_________？工作消耗电能为多少_________？ （3）家用电器待机时也消耗电能，某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍，我们在日常生活用电时该如何有效节能？请写出一条有效措施_________。 （4）请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点，解释蚊香器通电后温度升高，并能自动保持一定温度的原因_________。 4.（2025·山西卷）小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。 错题记录 错题改正 “小小饮料瓶，救命大神器”。如图所示，消防员示范把空饮料瓶直接拧到T恤衫上快速自制救生衣。未穿救生衣的消防员在足够深的水中漂浮时。仅头顶能露出水面，此时他所受浮力为F1；他穿上自制救生衣后漂浮在水中，头部完全露出水面。他和救生衣在水中所受总浮力为F₂。设消防员所受重力为G，救生衣的质量忽略不计。请比较F1和F2的大小关系。 解：消防员未穿救生衣在水中漂浮，根据二力平衡条件可知F1=G，消防员穿上救生衣后，由于饮料瓶排开液体受到浮力，而他自身受到的浮力不变，则总浮力变大，F2>G，所以F2>F1。 错误之处： _____________ 错因分析： _____________ 正确解答： _____________ 5.（2025·山西卷）如图所示，是医院张贴的“海姆立克急救法”宣传画。小明想知道这种急救法的原理，爸爸告诉小明这是应用了“一定质量的气体，在温度不变时，体积越小，压强越大”的规律。请你利用此规律并结合所学的物理知识解释采用“海姆立克急救法”能将异物排出的原因。 6.(2025·山东烟台卷）实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置，图甲是其原理图，电流表的示数可显示水位高低，当示数为0.6A时表示水位达到预定值。电源电压恒定不变，为定值电阻，条状变阻器R的最大阻值为70Ω，浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动。给水箱加水至预定水位的过程中，电压表的最大示数为12V，电流表示数变化的范围为0.2~0.6A，变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，则定值电阻的阻值为 Ω，水位预定值为 m。若水箱内部的底面积为，当水位达到预定值时，水箱底部受到水的压力为 N。（g取10N/kg，） 7.（2025·吉林长春卷）科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片（A、B、C）以及提示电路组成，A可将B、C接通或断开。工作时，闭合开关S，通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯L的额定电压为6V，实际电压不低于3V即可达到亮度要求。 (1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的 。 (2)闭合开关S，当展台上无展品时，提示灯L正常发光，提示灯L和电阻的连接方式是 ，此时电路中的电流为 A。 (3)若电阻损坏，为达到提示灯L的亮度要求，需更换阻值不超过 的电阻。 (4)科创小组发现：闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议： 。 8.（2025·江苏盐城卷）小明探究易拉罐的塌缩程度与罐内外温度的关系。 【问题】 向易拉罐里注入少量水，然后用酒精灯加热，待水充分沸腾后将罐口迅速倒扣到冷水中，看到罐体向内“塌缩”。“塌缩”是由于罐内外气体的 不同造成的。小明猜想塌缩程度可能与塌缩前罐内水蒸气的温度t1和易拉罐扣入的冷水温度t2有关。 【证据】 （1）先测出空易拉罐的容积V1为365mL，然后将50g水倒入易拉罐，加热至50°C，倒出热水，将易拉罐倒扣到冷水中，测出此时易拉罐的体积V2。 （2）更换同规格的易拉罐，多次重复实验步骤（1），将所测数据填入下表，其中第5次测量的水蒸气温度示数如图甲所示，为 ℃。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 水蒸气温度 50.0 60.0 70.0 75.0 85.0 90.0 塌缩后体积 365 365 365 350 312 273 215 体积差 0 0 0 15 53 92 150 （3）请在图乙中画出体积差与罐内水蒸气温度的关系图像。 【解释】 实验表明，当温度高于时，随着温度升高，塌缩程度显著 。这是因为随着温度升高，罐内水蒸气增多，罐内剩余空气减少，当罐口倒扣到冷水中时，更多的水蒸气遇冷 ，罐内气压显著减小。 【交流】 另一小组在完成该实验时，发现易拉罐开始发生“塌缩”的温度是，这可能与易拉罐的 有关。 9.（2025·深圳卷）深圳大力推动无人机事业发展，已经将无人机用于运送急救AED装置。 苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航，有四个旋翼，每个旋翼搭配独立的电动机驱动，相邻旋翼之间旋转方向相反；无人机空载总质量（含电池，不含AED）为9kg，电池能量密度为200W·h/kg，（质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比）。 俊宇同学购买了一台无人机，无人机满电开始测试；飞行分为前往过程和返回过程，前往和返回过程都分为竖直上升过程，水平匀速运动过程，竖直下降过程，且消耗能量相同；无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×104J，水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J，总用时160s，无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%，无人机竖直下降后电池剩余总容量的50%，测试结束。 （1）璐璐同学指出：无人机的信号传输是通过________传递； （2）粤鹏同学说ADE电击时为什么不能碰人，因为人体________； （3）当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m，重力做功________J； （4）无人机螺旋桨飞行时向下，无人机向上飞，善于观察的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力，这体现了力的作用是 ________ ； （5）顺顺同学经过观察，指出无人机各电动机之间是 _____ 联的； （6）满电时，无人机的电池质量占空载质量的百分比 __________ （保留一位小数）； （7）为了更快运送急救AED装置，请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议？_____________ ；如何去更改螺旋桨的旋转方向？_________________ 。 10.（2025·江苏扬州卷）学习小组利用电子秤、注射器做“测量液体密度”实验。 电子秤置于水平桌面上，将量程为10mL的空注射器放在秤盘上，按“清零”键，数码显示屏显示“0.0”，再放上质量为100g的标准砝码，数码显示屏显示“100.0”，可认为电子秤只测量了砝码的质量。 (1)撤掉砝码，若用注射器吸取10mL水，放在秤盘上，数码显示屏应显示“ ”； (2)将此电子秤和注射器改装成准确度高的电子密度计。如图，在数码显示屏右侧贴一张标签纸，请完成密度计的读数面板设计； (3)请完善操作说明书。 电子密度计操作说明书 1．将电子秤放置于平稳无风的水平台面上，按电源键开机； 2． ，按“清零”键； 3． ； 4．将注射器放在秤盘上，待示数稳定后，读数； 5．开机状态下按电源键关机。 11.（2025·江苏苏州卷）某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。 【任务与要求】当环境温度，加热设备开启工作；温度，停止工作，大棚内的温度维持在一定范围。 【设计与实施】①器材有：电压为的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻（阻值随温度变化的关系如图甲）等；②设计的电路如图乙，加热设备是否工作由其两端的电压来控制，当时，加热设备开启工作，当时，加热设备不工作。（不考虑加热设备对电路的影响） 【分析与思考】 (1)电路中的 是热敏电阻； (2)定值电阻的阻值为 ； (3) V； (4)长时间使用后，电源电压降低，系统控制的最高温度将 。 12．（2025·江苏无锡卷）某型号的茶吧机具有自动取水和加热、保温的功能，取水时采用的电泵，工作原理如图甲所示，通电后电动机带动传动杆快速向下压缩弹性隔膜，进水管口处的单向球阀关闭，出水管口处的单向球阀打开，泵腔内大部分空气被排出；接着，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，出水管口处单向球阀关闭，水从进水管口冲开单向球阀，进入泵腔。水桶内水面上方与外界大气相通。图乙是其加热、保温电路原理图，FU为热熔断器，R1、R2为加热电阻，R2=242Ω，开关S1闭合后，当水温升高到100℃会自动断开，断开后若无外力不会自动闭合。开关S2由电磁继电器控制，开始时处于闭合状态，水温升高至89℃时自动断开，温度下降至84℃自动闭合。U=9V，R3是定值电阻。RT是热敏电阻，阻值随温度升高而减小，其温度与水温相同，当温度为84℃时，阻值为300Ω；当温度为89℃时，阻值为240Ω。电磁铁线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，触点D、E断开；当线圈中的电流减小到一定值时，衔铁被释放，触点D、E重新接触。 现将插头插入220V的插座中，向茶吧机的水壶内注入1kg的水，水温为24℃，闭合开关S、S1、S2、S3，R1、R2正常工作，茶吧机开始加热，155s后水温到达100℃，一段时间后进入保温工作状态。。 (1)自动取水时，水能够进入泵腔的原因是 。 (2)刚开始加热时，通过热熔断器的电流为10A，水温从24℃加热至100℃的过程中，若该茶吧机的加热效率为95%。则： ①R1的额定功率是多少？ ②R2消耗的电能为多少？ (3)在保温时，线圈中的电流为 A时衔铁被释放。若温度达到100℃时，R2仍在工作，经检查线圈中仍有电流，且电磁继电器、RT均无故障，请写出一种可能的故障： 。 13.（2025·山东泰安卷）2025年3月6日，我国首批自主研发的某型号120吨级纯电动矿用卡车（图甲）在国内露天矿山领域开始规模化应用，实现了环保效益和经济效益双赢。g取10N/kg，请解答下列问题： (1)该型卡车某次运输时以18km/h的速度，在平直路面上匀速行驶0.25h，车载电池的输出电能有转化为机械能。求该卡车在此条件下行驶的距离和牵引力的大小； (2)物理兴趣小组自制卡车模型，并设计了防超载系统，其工作原理如图乙所示。为定值电阻，货物对压敏电阻。产生压力，阻值与压力F大小的关系如图丙所示。调试过程如下：闭合开关S，当载重（承载货物的质量）为2.5kg时，电压表示数为；当载重为10kg时，控制电路中电流达到临界值，磁性开关动触片被电磁铁吸引断开，电动机停止工作，电压表示数为，且；控制电路中电流小于临界值时，磁性开关动触片回弹闭合，电动机正常工作。控制电路电源电压，水平放置的货架重力和电磁铁线圈的阻值均忽略不计，求的阻值和的大小； (3)若图乙中电压表量程为0~3V，不变、触发电动机停止工作的条件不变，在保证电路安全的情况下，通过更换定值电阻，能否使触发电动机停止工作时的载重达到12kg？请结合（2）中有关数据计算说明。 14.（2025·吉林长春卷）科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片（A、B、C）以及提示电路组成，A可将B、C接通或断开。工作时，闭合开关S，通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯L的额定电压为6V，实际电压不低于3V即可达到亮度要求。 (1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的 。 (2)闭合开关S，当展台上无展品时，提示灯L正常发光，提示灯L和电阻的连接方式是 ，此时电路中的电流为 A。 (3)若电阻损坏，为达到提示灯L的亮度要求，需更换阻值不超过 的电阻。 (4)科创小组发现：闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议： 。 15.（2025·湖南卷）某兴趣小组了解到人长时间过度低头易对颈椎肌肉造成伤害，为研究颈椎肌肉产生的拉力大小与人低头角度变化之间的规律，设计并组装了一套如图甲所示的装置。印有头颈部照片的内盘与有刻度的固定外盘圆心均在O点，内盘可绕O点转动，以O点为支点，将整个头颈部简化为杠杆模型。表示人低头的角度，在A点通过细线悬挂一个重为2N的物体模拟头颅重力，用细线垂直OB对B点施加的拉力模拟颈椎肌肉产生的拉力，细线对A点的拉力大小为。实验中通过拉力传感器测出内盘上的头颈部在不同位置平衡时的大小，实验数据如下表所示。 物体的重力/N 2 的大小/° 0 15 30 45 60 拉力传感器的示数/N 0 3.22 6.22 8.80 10.78 (1)请画出图乙中的力臂L（保留作图痕迹）； (2)分析表格中的数据可知，颈椎肌肉产生的拉力随人低头的角度增大而 ，对颈椎肌肉的影响就越大； (3)若某中学生头颅的重力为50N，请根据表格中的数据，计算该学生低头角度为45°时，颈椎肌肉产生的拉力大小是 N； (4)请你结合以上分析，从保护颈椎肌肉的角度提出一条合理建议： 。 16.（2025·黑龙江卷卷）阅读短文，回答问题。 居家用气，安“燃”无恙 炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。 图甲是某种燃气报警器部分电路示意图，控制电路中的为气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关和，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯熄灭，灯发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。 （1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的___________（选填“上”或“下”）方区域。 （2）图甲中，闭合控制电路的开关，电磁铁上端是___________（选填“”或“”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是___________（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。 （3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（　　） A. 验电器工作原理 B. 电流的磁效应 C. 电磁感应现象 D. 交流发电机原理 （4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是___________。（写出一种即可） 17．（2025·辽宁卷）某小组在参观古代科技展时，看到一汲水装置——辘轳，如图（a）所示。讲解员介绍：辘轳是古人利用他们的智慧发明创造的工具，解决了提水费力问题。它是主要由大轮和小轮组成的轮轴装置。使用它能够实现“四两拨千斤”。辘轳静止时满足杠杆的平衡条件。 【质疑与验证】 （1）某同学质疑辘轳静止时满足杠杆的平衡条件，该同学自制了一部分器材，进行验证。 （2）该同学先在质量分布均匀的圆形薄硬板上画一条直径MN，并标出圆心O和均匀的刻度，再以O为圆心过MN上的L点画一个圆。接下来，在圆心处挖一个洞，然后将圆板安装在铁架台的固定的光滑转轴上，转轴水平且与圆板平面垂直，如图（b）所示。        （3）将一组钩码（钩码重均为0.5N）通过细线悬挂在L点，另一组钩码悬挂在N点。调整右侧钩码个数直至MN处于水平且静止，如图（c）所示。规定能使圆板顺（逆）时针转动的力为动（阻）力。由图（c）中的信息得到：动力×动力臂 阻力×阻力臂。 （4）多次调整力和力臂，反复进行实验，记下每一次MN水平且静止时的数据。 （5）处理数据后，发现每次圆板静止时都满足杠杆的平衡条件。 （6）实验中，每次均使MN在水平位置静止，MN应与悬挂钩码的细线 （填“垂直”或“平行”）；目的是便于测量 。 【反思】 （7）古人之所以把井绳缠在小轮上，是因为这样做可以 力。 （8）制造辘轳时，把小轮和大轮半径之比变 ，可以达到更省力的目的。（不计机械自重和轴的摩擦） 【发现与探索】 （9）该同学想起辘轳的大轮上不止一个手柄，两名同学可以一起提水，于是继续探究两个动力作用下杠杆的平衡条件。多次实验，数据表格如下： 数据序号 动力 动力臂 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 0.5 0.4 1.5 0.2 2.5 0.2 2 0.5 0.4 1.0 0.3 2.5 0.2 3 1.0 0.3 1.0 0.2 2.5 0.2 分析表中数据，得出结论：= 。（用表中字母表示） 18．（2025·内蒙古卷）物理课外实践小组在制作面皮活动中，需要用面粉和水调制出最佳密度为1.1~1.2的面浆水，如图甲所示。为了检验调制的面浆水是否合格，进行了如下实验。 (1)将托盘天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的 处，发现指针左右摆动情况如图乙所示，接下来的操作是 ，使横梁水平平衡； (2)如图丙，测出面浆水和烧杯的总质量；将烧杯中适量的面浆水倒入量筒中，如图丁，量筒中面浆水的体积为 ；如图戊，再测出剩余面浆水和烧杯的质量。根据测量数据可知倒出的面浆水的质量为 ，面浆水的密度为 ； (3)根据上述结果，为了得到最佳密度的面浆水，需要向面浆水中加适量的 ； (4)为了减小测量误差，将烧杯中的面浆水倒入量筒的过程中需要注意 。（写出一条即可） 19.（2025·重庆卷）小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550W，低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图，和是加热电阻丝，开关S2只能接触或，不计温度对电阻的影响。 (1)高温挡正常工作时的电流是多少安？ (2)小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为，电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则的阻值是多少欧？ (3)为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S3，利用原电路元件，导线足够，请你在答图丙的方框内画一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。 20.（2025·四川泸州卷）实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。 (1)他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm²的吸管并密封，制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使吸管重心降低、在液体中竖直 。测试时将其放入密度为1.0g/cm³的清水中，测得它的吃水深度为10.5cm；取出再放入盐水中，测得它的吃水深度为10.0cm，则盐水的密度为 g/cm³。发现两次吃水深度相差很小，同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故； (2)于是，他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样。老师提出：根据密度计在两种液体中受到液体对它的 力相等，可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是 （用表示）； (3)同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题，结合前两次的制作经验，将设计思路和数据输入某AI软件，设计了如图所示的第三代密度计。若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5cm，则它在上述盐水中吃水深度为 cm。若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm，则这种液体的密度为 g/cm³。（以上结果保留两位小数） 21．（2025·江苏盐城卷）图甲为科技小组设计的模拟电路，用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时，R2两端的电压达到设定值，触发计数系统计数。测试过程中，R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示，电流表示数与时间的关系图像如图丙所示，且完成每次仰卧起坐的时间相同。 (1)求1min内完成仰卧起坐的个数。 (2)求触发计数时，光敏电阻R2的阻值。 (3)求电路中的电源电压。 22.（2025·山东威海卷） 如图甲所示，某航海器由钢板焊接的两个空心三棱柱组成。侧面为ABCDE；在△ABC中，AB=8m，AC=BC，；在中，底边DE的高为0.9m；两个三棱柱棱的长度均为10m，下方三棱柱体积为6m3，航海器总重（，g取10N/kg，三棱柱体积=三角形面积×棱的长度） （1）当航海器漂浮在水面上，求排开水的体积。 （2）航海器误入浅水区搁浅，下方三棱柱一部分陷入泥沙，如图乙所示。 为将航海器浮起来，采取了以下措施：卸掉重2×105N的设备，等待涨潮之后清理下面的泥沙。搁浅位置24小时内，航海器底部到水面的距离H随时间变化情况如图丙所示。假设航海器整体始终保持水平，请通过计算判断航海器是否能浮起来？ 23.（2025·山东威海卷）如图1所示，我国部分古代建筑屋顶采用弧线型设计，“如鸟斯革，如翚斯飞”。屋顶为什么这样设计？某兴趣小组通过实验进行探究。 根据经验，雨水流过屋顶的时间越短，防雨效果越好，为此他们首先进行了实验一。 实验一：探究雨滴经过屋顶的时间与哪些因素有关 （1）猜想：影响雨滴流过屋顶（高度、宽度均相同）时间的因素可能为：雨滴在屋顶运动的初始位置、屋顶材料、屋顶形状（雨滴与屋顶碰撞之后的速度近似为零，他们认为可不用研究雨滴初始速度这一因素） 设计实验方案： 请写出1个测量时间的工具：___________。 图2所示5个实验：用钢珠代替雨滴，将相同钢珠从屋顶不同位置静止释放，记录钢珠经过屋顶的时间。若研究该时间与屋顶材料的关系，应选择实验___________进行研究。 测量与分析： 用传感器获得图2甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据，画出s-t关系如图3所示，其中图像___________（选填“c”“d”）表示钢珠运动的平均速度较大；钢珠滑过屋顶___________（选填“甲”“乙”）的时间较短。 实验二：探究下雨时不同屋顶对墙体的保护能力 （2）如图3所示，甲、乙、丙是下方墙体相同、屋顶的材料相同但形状不同的三个建筑。将代替雨滴的相同钢珠分别在甲、乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面，测量落地点到墙的距离s1、s2，数据如表2所示。 表2 实验次数 距离/cm s1 s2 1 45 56 2 43 59 3 44 58 根据表2推测：为防止雨水落地时飞溅打湿墙体，下雨时___________对墙体保护更好（选填“甲”“乙”）。若不计一切阻力，甲图中钢珠落地时的动能___________乙图中钢珠落地时的动能（选填“<”“=”“>”）。 实验三：探究不同屋顶对建筑采光的影响 （3）图3甲、乙、丙三个建筑右侧墙体均安装大型窗户，某时刻阳光方向如图所示，阳光能够照射到房间内距离最远的是___________（选填“甲”“乙”“丙”）。 24．（2025·辽宁卷）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。 (1)节能；动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （填“a”或“b”）与其工作原理相同。 (2)快速；复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度的关系为（，的单位为），当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理） (3)高效；列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。优化前，一动车组以速度匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量） (4)安全；如图（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （填“d”或“e”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 (5)智能；某小组设计了一个冻雨预警电路，如图（f）所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10，警示灯标有“6V；0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉） (6)中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 跨学科实践题和开放类题型的解题方法与技巧 （题型专练） 考●向●破●译 考向01 跨学科实践题 【典例01】【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）如图，带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中，浮体浸入水中的深度为，则浮体和秤盘的总重力为 则浮体和秤盘的总质量为 （2）浮力秤始终漂浮，浮力等于重力，则 则有 解得 （3）从浮力秤恰好漂浮到外筒底部受到水的压强为时，加入的水的重力为 则称量的物体质量最大时，浮力秤深度变化量为 结合（2）中解析式则有 解得最大测量值 【变式01】 【答案】(1)振动 电流 (2)反思改进 模型的称重精度是否满足要求？”或“压缩系统的能耗是否过高等 (3)D (4)0.002 2×10⁴ (5)对传感器进行校准 加装自动分拣或分类识别等功能 【解析】（1）[1]声音是由物体振动产生的，所以雷达发射的超声波是由声源振动产生的。 [2]电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，受到的磁场力的方向与电流的方向和磁场方向有关。所以改变电动机中的电流方向可改变压板运动的方向。 （2）[1][2]根据工作流程图的一般流程，先进行“交流评价”，再根据评价结果进行“反思改进”，所以环节A为反思改进。C处是在交流评价环节，结合“对模型制作过程中遇到的问题、使用效果和创新改进等方面进行评价”可知，C 处提出的问题可以是模型的称重精度是否满足要求？”或“压缩系统的能耗是否过高等； （3）A．电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，所以电路中电流是恒定不变的，故A错误； B．由图乙可知，压力传感器受到的压力越大，它的阻值越小，故B错误； C．电路中电流是恒定不变的，回收垃圾质量越大，压力传感器受到的压力越大，它的阻值越小，根据，电压表示数越小，所以电压表刻度上标注的质量值从左向右逐渐变小，故C错误； D．将1kg的物体放在压力传感器上，电压表示数为8V，此时压力传感器受到的压力为： 由图乙可知，压力传感器对应的阻值为，所以电路中的电流为 则当电压表示数为6V时，压力传感器的阻值为 由图乙可知，此时压力传感器受到的压力为20N，则可回收物的质量为 故D正确。 故选D。 （4）[1]当雷达监测到回收物高度超过预设值时，压缩系统启动，电动机通过减速机带动转换结构中的螺杆转动，螺杆将转动转化为推拉杆向下的直线运动。所以若预设值为0.66H，则超声波传播的距离为 则超声波传播的时间为 所以若预设值为0.66H，雷达发射至接收到超声波的时间间隔小于0.002s时，电动机启动。 [2]“减速机的速比”指电动机的转速与减速机的输出转速的比值，所以减速机的输出转速为 设电动机的输出功率等于减速机的输出转速、导程以及推拉杆的推力三者的乘积，则推拉杆的推力为 压板的重力为 则压板对回收物的压强为 （5）[1]若要使模型中的称重装置测量更精确，可采取的方法是对传感器进行校准，减小误差。 [2]对模型的设计提出的改进措施是：加装自动分拣或分类识别等功能，可以做到垃圾分类回收。 【变式02】 【答案】172 33.6 20 168 大于 二 见解析 【解析】[1]通过数方格的方法，完整的方格数为36个，不完整方格为14格，数出完整的方格数，数出不满一格的方格数并除以2，折合后为7格，故总格子数为36+7=43格，每个小方格面积是4cm2，所以完整方格的面积为43×4cm2=172cm2 [2]由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，则天平砝码质量为20g+10g=30g，游码示数为3.6g，所以总质量为30g+3.6g=33.6g [3]由图丙可知，天平砝码质量为20g，游码示数为0g，所以质量为20g。 [4]因为厚纸密度相同，所以质量与面积成正比。设多边形胶皮面积为S，则 解得S=168cm2 [5]常规形乒乓球拍单面胶皮面积为160cm2，多边形的为168cm2，所以多边形乒乓球拍单面的胶皮面积大于常规形乒乓球拍单面的胶皮面积。 [6]小组二利用密度一定时，质量与面积成正比的关系测量，相比小组一的数方格法，误差更小，精确性更高，所以小组二的测量方法精确性更高。 [7]根据物理中惯性的知识，物体的质量越大，惯性越大。乒乓球拍越大，其质量通常也越大，惯性就越大。在击球过程中，惯性大的乒乓球拍运动状态更难改变，运动员就难以灵活、快速地调整球拍的击球角度和力度等，从而影响击球的效果和对球的控制，所以乒乓球拍并非越大越好。 考向02 开放类题型 【典例01】【答案】（1） ①. 内能 ②. 机械能 （2）见解析 （3）在易拉罐上半部分覆盖保温层，可以减少热量的损失，提高汽轮机效率。 【变式01】【答案】方案一：实验器材：电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个，若干导线。实验步骤：①按照设计的电路图连接各实验器材； ②闭合开关，观察小灯泡是否发光。 实验结论：若小灯泡发光，说明冰可以导电；若小灯泡不发光，说明冰不可以导电。 方案二：实验器材：电源、电流表、电阻、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个，若干导线。实验步骤：①按照设计的电路图连接各实验器材； ②闭合开关，观察电流表指针是否发生偏转； 实验结论：若电流表指针偏转，说明冰可以导电；若电流表指针不偏转，说明冰不可以导电。 【变式02】【答案】（1）相同 （2） ①. 上 ②. 大 ③. B （3） ①. 变小 ②. 支点向左移动 题●型●训●练 1. D ； 2. D ； 3. 【答案】（1）扩散 （2） ①. 9680Ω ②. 0.05kW·h （3）不使用电器时拔掉插头 （4）见详解 【解析】（1）人能闻到蚊香片气味，是因为气体分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，这是气体分子在空气中的扩散现象。 （2）[1]根据可知，电路电阻值的大小为 [2]根据可知，工作10h消耗电能为 （3）日常生活中为了有效节能，可以做到随手关闭用电器，不使用电器时拔掉插头等。 （4）蚊香器通电后，电流通过热敏电阻做功，电能转化为内能，使热敏电阻温度升高。由图丙可知，热敏电阻的阻值随温度升高而增大，根据，在电源电压U不变时，电阻R增大，功率P减小，产生的热量减少。当产生的热量与向周围环境散失的热量相等时，温度就自动保持在一定温度。 ； 4 . 【答案】 ①. 他自身受到的浮力不变 ②. 未考虑消防员排开水的体积变化 ③. 见解析 【解析】[1][2][3]消防员未穿救生衣在水中漂浮时，根据二力平衡条件可知，消防员穿上救生衣后，他和救生衣整体漂浮在水面上处于静止状态，因为救生衣的质量忽略不计，根据二力平衡条件可知，总浮力，所以，因为救生衣使得消防员自身浸入到水中的体积变小，所以消防员自身受到的浮力变小。 ； 5.【答案】当采用海姆立克急救法时，施救者快速向内、向上压迫患者上腹部，使患者胸腔和腹腔间的体积减小。根据“一定质量的气体，在温度不变时，体积越小，压强越大”，患者肺部等胸腔内气体的压强就会增大。而气管内原本被异物堵塞，此时胸腔内增大的压强会使气管内气体形成一股强大的气流 ，这股气流能够产生足够的力量冲击异物，从而将异物排出体外。 6.【答案】20 0.8 4000 【解析】[1][2]分析电路可知，条状变阻器和定值电阻串联，电压表测电压，电流表测电路电流。水位上升时，条状变阻器阻值减小，则总电阻减小，根据，电流表示数变大，根据，电压表示数变大。给水箱加水至预定水位的过程中，电压表的最大示数为12V，电流表示数变化的范围为0.2~0.6A，所以水位到达预定水位时，电压表示数为12V，电流表示数为0.6A，则定值电阻的阻值为 水位最低时，由乙图可知，条状变阻器阻值最大为，此时电路中电流最小为0.2A，则电源电压为 则水位到达预定水位时，条状变阻器阻值 根据数学知识可得图乙中变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系图像解析式为，将代入解得，则水位预定值为0.8m。 [3]若水箱内部的底面积为，当水位达到预定值时，水箱底部受到水的压强为 则水箱底部受到水的压力为； 7.【答案】(1)开关 (2)串联 0.5 (3)20 (4)串联一个电流表 ； 8. 【答案】压强 80 增加 液化 容积； 9. 【答案】（1）电磁波 （2）是导体 （3）180 （4）相互的 （5）并 （6）22.2% （7） ①. 增大电动机的功率 ②. 改变通过电动机的电流方向 ； 10.【答案】(1)10.0 (2)见解析 (3)将空注射器放在秤盘上 用注射器吸取10mL待测液体 ； 11. 【答案】(1) (2)80 (3)3 (4)降低； 12. 【答案】(1)见解析 (2)2000W，31000J (3)0.025 开关S2短路 【解析】（1）自动取水时，传动杆快速向上拉动弹性隔膜，泵腔体积迅速增大，泵腔内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水从进水管口冲开单向球阀进入泵腔。 （2）①已知R2=242Ω，电源电压U=220 V，通过R2的电流为 热熔断器的电流为10A，此时通过R1的电流为 R1的额定功率是 ②R2的额定功率是 R2消耗的电能为 （3）[1]当温度为89℃时，RT阻值为240Ω，此时当线圈中的电流达到0.03A时，衔铁被吸下，控制电路电压为9V，故 当温度为84℃时，RT阻值为300Ω，衔铁被释放，此时电流为 [2]温度达到100℃时，R2仍在工作，且电磁继电器、RT无故障，可能是开关S2短路，造成R2仍在工作。； 13 【答案】(1)， (2)， (3)能，见解析 【解析】（1）该卡车在此条件下行驶的距离s=vt=18km/h×0.25h=4.5km 车载电池的输出电能有转化为机械能，牵引力做的功W=2.7×108J，牵引力的大小 （2）由图乙可知，定值电阻R0与压敏电阻RF串联，电压表测量R0两端的电压，当载重为2.5 kg时，RF受到的压力F1=G1=m1g=2.5kg×10N/kg=25N 由图丙可知，RF的阻值RF1=300Ω，则控制电路的电压 即① 当载重为10 kg时，RF受到的压力F2=G2=m2g=10kg×10N/kg=100N 由图丙可知，RF的阻值RF2=150Ω，则控制电路的电压 即② 已知③ 由①②③得到U2=1.5V，R0=50Ω，控制电路中电流达到临界值 （3）由图丙可知，设RF和压力F的关系式为RF=kF+b 当RF1=300Ω，F1=25N，带入上面关系式300Ω=25N×k+b④ 当RF2=150Ω，F2=100N，带入上面关系式150Ω=100N×k+b⑤ 由④和⑤得到k=-2Ω/N，b=350Ω，RF和压力F的关系式为RF=-2FΩ/N+350Ω 当载重达到12kg，压敏电阻受到的压力F3=G3=m3g=12kg×10N/kg=120N 则压敏电阻的阻值RF3=-2×120Ω+350Ω=110Ω 控制电路中电流达到临界值I2=0.03A，控制电路的总电阻 更换后的定值电阻的阻值R′0=R总-RF3=200Ω-110Ω=90Ω 此时电源电压U0=I2R′0=0.03A×90Ω=2.7V<3V 所以使触发电动机停止工作时的载重达到12kg。 ； 14.(1)开关 (2)串联 0.5 (3)20 (4)串联一个电流表 ； 15. (1) (2)增大 (3)220 (4)根据杠杆平衡条件可知，为了保护颈椎健康，不要长时间低头，要保持眼睛和书本间的距离或端正坐姿等，尽量避免使阻力臂增大，从而导致动力增大的情况出现。 ； 16. （1）上 （2） ①. N ②. 费力 （3）B （4）减小的阻值##增大电源电压 ; 17. = 垂直 力臂 省 小 ； 18.(1)零刻线 向左调节平衡螺母 (2)40 52 1.3 (3)水 (4)将烧杯中的面浆水倒入量筒的过程中避免面浆水溅到量筒壁上，导致测量的体积出现误差。 ； 19.【答案】(1)2.5A (2)154Ω (3)见解析 【解析】（1）由图甲可知，当开关S1闭合，S2接触a时，两电阻串联，电路的总电阻最大，根据可知，电功率最小，此时电炖锅处于低温挡；当开关S1闭合，S2接触b时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最小，根据可知，电功率最大，此时电炖锅处于高温挡。根据P=UI可得，高温挡正常工作时的电流是 （2）由可得，的阻值是 电炖锅高温挡正常工作0.8h，消耗的电能为 小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，此时电能表读数为，则整个过程消耗的电能为 所以，电炖锅低温挡正常工作消耗的电能为 根据可得 所以，的阻值是 （3）根据题意可知，电炖锅的低温挡功率为 此时两电阻串联；为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关S3，S3需接在干路上；当R2单独接入电路中时，根据串并联电路的电阻规律和可知，此时电炖锅可处于中温挡；电路图可设计如下： 当S2接a、S1和S3闭合时，此时只有R2接入电路中，电炖锅处于高温挡；当S2接a、S1断开、S3闭合时，两电阻串联，电炖锅处于低温挡；当S2接b、S1断开、S3闭合时，此时只有R1接入电路中，电炖锅处于中温挡；满足三个挡位的要求；且三个挡位工作时，温控开关S3都起到防干烧的功能，故以上设计的电路图符合题意。 ； 20. 【答案】(1)漂浮 1.05 (2)浮 (3)9.76 0.78 【解析】（1）[1]密度计的原理是始终漂浮在不同液体中，因此用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm²的吸管并密封，目的是自制密度计会竖直的漂浮在液面上。 [2]密度计始终漂浮，受到的浮力均等于自身重力，由于重力不变，则浮力不变，设密度计的底面积为S，可得 解得盐水的密度为 （2）[1][2]密度计始终漂浮，则浮力与重力相等，同一密度计在不同的液体中受到的浮力相等，设密度计的底面积为S，则 解得 （3）[1]由于密度计在水和盐水中受到的浮力相等，即 可得 解得 上方细管进入液体中的深度为 则它在上述盐水中吃水深度为 [2]若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm，根据浮力相等可得 解得 ； 21. 【答案】(1)50个 (2)50Ω (3)6V 【解析】（1）由图乙可知，在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程，说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐，因此每次所用时间为1.2 s；则1 min 内可完成的个数为 （2）触发计数时，由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V，由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A，此时光敏电阻R2的阻值为 （3）触发计数时，由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V，由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A，由图甲可知两个电阻串联，则电源电压为① 未触发计数时，由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V，由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A，则电源电压为② 解①②得， ； 22. 【答案】（1） （2）不能，理由见解析 【解析】（1）航海器漂浮在水面上，根据浮沉条件可知浮力与重力大小相等，即 排开水的体积为 （2）卸掉重2×105N的设备，航海器剩下的重力为 由图丙可知航海器底部到水面的最大距离为，此时排开水的体积最大；上方三棱柱浸在水中的深度为 即CG=3m，如上图所示，作AB边上的高CD，△ABC中，AB=8m，AC=BC，△ABC为等腰三角形，等腰三角形底边上的高为底边的中线，则AD=BD=4m，则△CDB为等腰三角形，则CD=4m，△ABC与△ECF相似，根据三角形相似有，即 则，上方三棱柱排开水的体积为 代入数据得，清掉泥沙，下方三棱柱排开水的体积为，航海器所受最大浮力为 浮力小于重力，所以搁浅位置24小时内，航海器不能浮起来。 ； 23. 【答案】（1） ①. 秒表 ②. 甲、丁 ③. c ④. 甲 （2） ①. 乙 ②. = （3）丙 ; 24. 【答案】(1)b (2) (3) (4)e (5) 串 (6)智能节能系统，实现绿色低碳运营 【解析】（1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，属于电磁感应现象，图b为电磁感应现象，图a为通电导体在磁场中受力的作用，故图b与其工作原理相同。 （2）空气的阻力为 总阻力为 该动车组匀速直线运动，牵引力和阻力二力平衡，大小相等，牵引力大小为 该动车组牵引力每小时运动的路程为 该动车组牵引力每小时至少做功 （3）由题意可知，经停某站运动的路程为 经停某站的总时间 匀速运动通过的时间 该动车组因不停靠此站而节省的时间为 （4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，故图e的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 （5）[1]闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，故温控开关与湿控开关应串联。 [2]根据题意可知，开关闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗。闭合开关，环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，灯泡与电阻串联，灯泡发光，由于电源电压为，灯泡分得的电压小于额定电压，灯泡发光较暗，灯泡电阻为 总电阻为 电流为 电流，衔铁被吸下，定值电阻与电磁铁被短路，此时电路为灯泡的简单电路，灯泡两端电压等于电源电压，达到额定电压，发光较亮，此时由于电磁铁被短路，没有电流流过电磁铁，电磁铁磁性消失，衔铁被松开，重复以上现象，灯泡会亮暗交替，故如下图所示： （6） 我想象的中国高铁最智慧的样子是智能节能系统，实现绿色低碳运营。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $