专题18 科普阅读（3大考点）（江苏专用）2026年中考物理一模分类汇编

**基本信息** 以科普阅读为载体，整合力学、电磁学、力热电综合知识，精选江苏多地一模试题，情境涵盖“天问一号”、电动汽车等科技前沿及生活应用，注重物理观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |科普阅读题|12题|力学（超声波传递、气压与沸点）、电磁学（锂电池能量密度、电路分析）、力热电（能量转化、效率计算）|情境具时代性（如“天问一号”着陆过程分析），问题分层次（基础填空到综合计算），融入跨学科实践（如智能喷淋系统设计）|

专题18科普阅读 3大考点概览 考点01 力学综合 考点02 电磁学综合 考点03 力、热、电综合 力学综合 考点1 1．（2026·江苏无锡·一模）科学研究发现，水力机械的旋转部件（如叶轮）工作时，液体中会出现大量气泡，气泡受挤压而破碎时，会对周围的液体产生巨大的瞬间冲击力，使得旋转部件很容易损坏，这种现象叫气蚀现象。科学家将气蚀原理用于洗衣机。在洗衣机中输入超声波，利用超声波在洗涤缸中产生大量气泡，借助气泡破碎时造成的冲击力，代替洗衣粉清除衣物上的污渍。另外一种洗衣机利用真空作用，使洗涤缸内的水“沸腾”，产生大量气泡，衣服在气泡中反复搅动，污垢在此过程中被甩出去，通过泄水孔进入过滤器。这种洗衣机的主要部件有真空泵、真空室、过滤器等。不用洗衣粉的洗衣机可以减少污染，净化环境。 根据以上材料，回答下面问题： (1)在洗衣机中输入超声波，清除衣物上的污渍是利用超声波传递______的原理； (2)洗衣机真空泵使洗涤缸内气压______（选填“增大”、“减小”或“不变”），水的“沸点”______，污垢因为______被甩出去。 【答案】(1)能量 (2)减小 降低 惯性 【解析】（1）声音既能传递信息，又能传递能量。在洗衣机中输入超声波，清除衣物上的污渍是利用超声波传递能量的原理。 （2）[1][2]气压越低，液体的沸点越低。洗衣机真空泵使洗涤缸内气压减小，水的“沸点”降低。 [3]物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性，污垢是由于惯性被甩出来的。 2．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 “天问一号”登陆火星的最后9分钟 2021年5月15日清晨4时许，我国“天问一号”着陆器（如图1甲）进入火星大气层，经过约9分钟的减速、悬停和缓冲，成功着落于火星表面，迈出了我国星际探测征程的重要一步。 着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，以保持相对稳定的姿态下降，此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后，当着陆器速度减小90%左右时，着陆器伸出“小翅膀”，通过向下压火星大气产生的反作用力，将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°，为安全打开降落伞摆正姿势。如图1乙所示，降落伞打开后减速到一定程度，先抛弃隔热大底，后抛弃背罩，让火星车和着陆平台（如图1丙）露出真容。随后，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处速度减为零，进入悬停状态。此时着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，寻找着陆点，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，平稳着陆。 (1)着陆器伸出“小翅膀”后，受到向上推力的施力物体是 _______； (2)从悬停到成功降落火星地面前，火星车的动能变化情况是 ； A．增大→不变→减小 B．增大→减小→不变 C．不变→增大→减小 D．减小→增大→不变 (3)请在图1丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图； (4)如图2四幅图中，能反映着陆器刚进入大气层时维持相对稳定姿态下降的是 _______； (5)已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则k1∶k2为 。 A． B． C． D． 【答案】(1)火星大气 (2)B (3) (4)C (5)A 【解析】（1）着陆器伸出“小翅膀”后，给火星大气一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，则火星大气给小翅膀一个向上的推力，所以受到向上推力的施力物体是火星大气。 （2）由题可知，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，火星车的质量不变，则动能先增大后减小，最后保持不变。故选B。 （3）悬停时，火星车和着陆器平台处于平衡状态，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的大小相同，方向相反，重力作用在质心上，升力作用在压心上，故力的示意图为： （4）根据题意可知，着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，但与轴线不重合。故选C。 （5）已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2，则f=kv，降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等，即f=G，则G=kv，同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则故选A。 电磁学综合 考点2 1．（2026·江苏徐州·一模）阅读短文，回答文后问题。 电动汽车的“心脏”——动力电池 电动汽车采用动力电池作为能量来源，其中锂电池因能量密度高、循环寿命长而被广泛应用。电池的“能量密度”指单位质量储存的电能，单位为Wh/kg。“循环寿命”指电池在正常使用条件下能够完成充放电的次数（例如，循环寿命为1000次表示电池可完整充放电1000次后性能仍满足使用要求）。车辆续航里程受电池容量、电机效率、行驶阻力等多因素影响。 为提升充电效率，我国已建成多座“超充站”，采用高压大电流充电技术，可在15分钟内将电池电量从10%充至80%。充电过程中，电池管理系统（BMS）对电压、温度实时监控，确保安全。 (1)下列关于锂电池的说法正确的是（　　） A．能量密度与质量成正比 B．充电时电能转化为化学能 C．循环寿命指电池能行驶的总里程 D．所有电动汽车电池类型相同 (2)某型号锂电池组总质量为300kg，可储存电能约75kW•h，则该锂电池的能量密度为______Wh/kg； (3)若用上述型号的锂电池组给百公里能耗为15kW•h车辆供电，则该车充满电后续航里程约为______km。 (4)若某超充站充电功率为200kW，请估算将上述电池从10%充至80%所需时间为______s。（假设充电功率恒定） 【答案】(1)B (2)250 (3)500 (4)945 【解析】（1）A．能量密度是单位质量储存的电能，属于比值定义的物理量，与质量无关，故A错误； B．充电时，消耗电能，得到化学能，电能转化为电池内部的化学能，故B正确； C．根据材料，循环寿命指电池正常使用条件下可完成充放电的次数，故C错误； D．材料仅说明锂电池被广泛应用，并非所有电动汽车电池类型都相同，故D错误。故选B。 （2）该锂电池的能量密度为 （3）续航里程 （4）从10%充到80%，需要充入的电能为总电能的70%，即 根据公式，所需时间为 2．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践：设计模拟智能喷淋系统 【任务与要求】为学校草坪设计制作一款智能喷淋系统，结合草坪湿度等实际情况，实现智能喷淋作业。 【设计与测算】科创小组设计了如图甲的电路图，控制电路中的压敏电阻RF在水箱底部（如图乙），当水箱底部水压降低到一定程度，注水系统向水箱注水，底部水压增加到一定程度时，注水系统停止工作（其中RF阻值随纯水的深度h变化如图丙），此时如果草坪的湿度低于某值时（湿敏电阻置于草坪中），喷淋系统开始工作。 (1)当水位上升时，控制电路中的电流__________（选填“增大”“减小”或“不变”），通电时电磁铁的上端是__________（选填“N”或“S”）。 (2)喷淋时，下列现象说法正确的是__________； A．空中出现大量的白气是水蒸气 B．出现彩虹，其中的红色光带就是红外线 C．弹簧受到的弹力比注水时要小 D．水龙头“后仰”说明力的作用是相互的 (3)已知控制电路的电压U=12V，当水箱内的水位达到2m时，通过电磁铁线圈的电流为0.2A，此时衔铁刚好被吸下，则R=__________Ω，10s内电阻R消耗的电能是__________J（电磁铁线圈电阻忽略不计）。 【评价与改进】 (4)科创小组为了节能环保，注水系统采用的是生活废水（ρ废水>ρ水）作为水源，这样将导致注水系统在__________2m（选填“大于”或“小于”）处停止工作，你将控制电路如何改进就仍然可以在2m处停止注水：__________。 【升级与创新】 (5)为控制草坪的湿度在7.5%~30%之间，同学们设计了如图丁所示的模拟控制电路的电路图。电源电压UAB=12V喷淋系统电功率满足P≤4W时，喷淋系统开始启动；当P≥16W时，喷淋系统停止工作（喷淋系统阻值不变）。湿敏电阻Rs在不同湿度时的阻值如下表。则喷淋系统启动时两端电压__________V；当电源电压降低时，喷淋系统启动时的湿度将__________。 湿度/% 5 10 20 30 40 50 60 阻值/Ω 12.0 6.0 3.0 2.0 1.5 1.2 1.0 【答案】(1)增大 N (2)D (3)10 4 (4)小于 增大的阻值或减小电源的电压 (5)4 变大 【解析】（1）水位上升时，水深增大，由图丙可知压敏电阻阻值随水深增大而减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律，控制电路电流增大。 根据安培定则：电流从电磁铁下端流入，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向上端，因此电磁铁上端是N极。 （2）A． 空中的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，水蒸气不可见，故A错误； B． 红色光是可见光，红外线是不可见光，红色光带不是红外线，故B错误； C． 注满水时衔铁被吸下，左侧弹簧伸长量更大，弹力更大；喷淋时弹簧弹力整体小于满水时的弹力，但大于注水低水位时的弹力，故C错误； D．水向前喷出，水龙头受到水向后的反作用力，因此“后仰”，说明力的作用是相互的，故D正确。 故选D。 （3）由图丙得时，控制电路总电阻 电磁铁线圈电阻忽略不计，因此 10s内R消耗的电能 （4）废水密度大于纯水，深度为2m时，废水底部压强更大，压敏电阻阻值比纯水2m时更小，控制电路电流更大，提前达到吸下衔铁的电流，因此会在水深小于2m时停止工作。 要让它仍在2m处停止注水，需要保持时总电阻不变，由于比原来小，因此需要增大控制电路的电阻，改进方法为换用更大阻值的定值电阻R，或减小电源电压。 （5）设喷淋系统电阻为，喷淋系统与串联，停止工作时，对应湿度30%，，总电压，代入功率公式，解得。 启动时，代入公式得电流，因此喷淋系统两端电压 当电源电压降低时，要达到启动功率，需要更小的，由表格可知越小对应湿度越大，因此启动时的湿度将变大。 3．（2026·江苏南通·一模）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下： （1）装置安装如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中。 （2）将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。金属夹A和金属夹B距离越大，导电绳的阻值______（选填“越大”“越小”）。 （3）为保证电路安全，应将滑动变阻器R的滑片滑到最______（选填“左端”“右端”）。闭合S，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数和，此时导电绳______。 （4）断开S，增大导电绳拉伸量，调节R记录下如表所示的多组电压表、电流表示数，请在图丙中描绘出如图中描绘图线______。 实验次数 1 2 3 4 5 1.16 1.21 1.26 1.31 1.35 L/cm 51.09 51.30 51.50 51.70 51.90 （5）根据图丙，将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为______cm，即为机械臂弯曲后的长度。 【答案】越大 左端 51.8 【解析】（2）[1]导体的电阻与导体的长度和横截面积有关，其它条件一定时，导体长度越长，横截面积越小，导体的电阻越大，所以金属夹A和金属夹B距离越大，导电绳Rx的阻值越大。 （3）[2]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，所以应将滑动变阻器R的滑片滑到最左端。 [3]电压表测导电绳的电阻Rx两端的电压，电流表测通过导电绳的电阻Rx的电流，记录两表的示数U1和I1，根据欧姆定律可得此时导电绳 （4）[4]根据表格数据描点、连线，如图： （5）[5]当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为51.8cm。 4．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题： 电水壶 电水壶是家庭中常见的用电器，它使用方便快捷，深受人们的喜爱，接通电源后闭合开关即开始加热，随着水温逐步升高，达到沸点后，水开始沸腾，水蒸气使双金属片发生形变推动蒸汽开关，从而使电水壶在水烧开后自动断电。 双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料.由于各层金属的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，实现动作.为防止蒸汽开关失效，常见的电水壶位于发热盘底部还有一个双金属片开关，当水壶内的水被烧干，双金属片开关发生形变，接触点分离，断开电路，起到保护作用。 PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，若使用PTC加热元件代替电热丝，可以有效防止干烧的危险.PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，我们把这个设定的温度叫“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，所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件，图丙就是用PTC加热元件制成的某新型电热水壶的工作原理图和PTC电阻RT随温度变化的图像。 （1）常见电水壶上部的蒸汽开关和发热盘底部的双金属片开关是_____联的。 （2）乙图中的开关①和②，属于电水壶底部双金属片开关的是_____；开关①中的材料a的膨胀系数_____（大于/小于/等于）材料b的膨胀系数。 （3）图丙所示电热水壶中电阻RR1的居里点温度是_____，若该电热水壶的额定功率为1100W，则定值电阻Ro的阻值为_____。 （4）下列关于PTC加热元件电水壶的说法正确的是__________。 A．电水壶不是利用电流的热效应工作的 B．PTC加热元件的温度会超过100℃ C．PTC加热元件的电阻随着温度的升高一直在变大 D．电水壶烧开水之后要及时灌到保温瓶中否则水会变凉 （5）发挥你的想象PTC材料制成的发热元件还可以应用在哪些场合__________。（说出两点） 【答案】串 ② 大于 100℃ 10Ω B 见详解 【解析】（1）[1]由文中信息可知，电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响，只有同时闭合时才能工作，当一个开关断开时，电路就断开，故它们是串联接在电路中。 （2）[2]乙图中的开关①是电水壶的蒸汽开关，是利用水沸腾时产生的水蒸气使双金属片发生形变而工作的；开关②是电水壶底部双金属片开关，当水壶内的水被烧干，双金属片开关发生形变，接触点分离，断开电路，起到保护作用。 [3]开关①中的材料a的膨胀系数大于材料b的膨胀系数，这样在温度上升时，a的伸长量大于b的伸长量，双金属片向b一侧弯曲。 （3）[4][5]根据图象可知，电阻RT的居里点温度是100℃；当PTC加热元件的温度达到100℃时，RT的阻值为34Ω，此时电路中的电流为 由可知，电路中的总电阻为 则定值电阻R0​的阻值为 R0=R−RT=44Ω−34Ω=10Ω（4）[6]A．电水壶是利用电流的热效应工作的，故A错误； B．根据题意可知，PTC加热元件的温度会超过100℃，故B正确； C．根据题意可知，PTC加热元件的电阻随着温度的升高先减小后增大，故C错误； D．根据题意可知，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，电水壶烧开水之后，水不会变凉，故D错误。故选B。 （5）[7]PTC材料制成的发热元件还可以应用在孵化器中；恒温箱中；电热毯中；电热油汀中等场合。 5．（2026·江苏常州·一模）阅读以下材料，回答问题。 扫地机器人 扫地机器人是一款自动清扫的智能家用电器，如图甲。 机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上 的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来 侦测障碍物，当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电，表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 2500mA·h 工作噪音 <50dB 表一 真空度（Pa） 400 450 500 550 600 风量（m³/s） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 7.80 表二 机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二、真空度指主机内部气压与外界的气压差，风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。 (1)机器人工作时，主机内部的气压___________（小于/等于/大于）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为___________cm。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）； (2)下列说法中错误的是___________。 A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫 B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦 C．机器工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤 D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好 (3)该机器人正常工作时的电流为___________A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为___________min； (4)由表二可知，当风量为0.015m3/s 时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为___________%；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为___________kg；（=1.3kg/m3） (5)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则RG=___________Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（RG+R0），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将_________（减小/不变/变大）。 【答案】(1)小于 17 (2)D (3)2.5 48 (4)33 11.7 (5)6 变小 【解析】（1）[1]机器人工作时内部气流流速大，压强小于外界大气压，在大气压作用下产生吸力，因此主机内部气压小于大气压。 [2]超声波往返总路程 机器人到障碍物的距离为总路程的一半，即 （2）A．静电可以吸引轻小物体，地面带静电后轻小物体会吸附在地板上不易清扫，A正确，不符合题意； B．凸凹轮皮增大了接触面粗糙程度，压力一定时可增大机器人与地面的摩擦，B正确，不符合题意； C．工作噪音小于50dB，低于90dB的听力损伤阈值，不会对听力造成损伤，C正确，不符合题意； D．红外线遇到玻璃门等透明障碍物时，大部分红外线会直接穿透，反射信号极弱，无法有效侦测障碍物，因此红外线感应器效果很差，D错误，符合题意。故选D。 （3）已知额定电压，额定功率，由得，正常工作电流 电池总容量为，剩余20%电量时自动充电，可消耗容量，工作电流，由得，最长工作时间 （4）由表二规律得，吸入功率等于真空度与风量的乘积，当风量为时，吸入功率 效率 ，排出空气总体积 由得，空气质量 （5）与串联，电压表测电压，根据串联电流相等列方程，时， ，时： 联立解得 。 设电压表表盘上某一刻度值为，此时电路中电流为 则，电源电压与R0一定，U'与（RG+R0）成反比，故转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将变小。 6．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——了解PM2.5传感器并制作模型 【任务要求】了解PM2.5的概念，会使用PM2.5传感器进行测量并了解其工作原理；制作简易模型，模拟空气质量变化，进一步认识其测量原理，并对模型的设计制作、实验测量过程等进行交流评价。 【自主学习】PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物，它能被吸入人体，对健康有害。PM2.5浓度常用微克每立方米（）为单位，生活中常利用PM2.5传感器测量，数值越大表示污染越严重，PM2.5浓度低于时空气质量为优。 某PM2.5传感器的工作原理如图甲所示，传感器内部有红外发光二极管和光敏接收器，出气口处用排气泵排出气体室内的空气，外界空气在大气压的作用下从进气口进入气体室并流过检测区，其中的颗粒物会遮挡红外光，使得到达光敏接收器的光强减弱。光敏接收器将光强转换为电压信号输出，输出电压随PM2.5浓度的增加均匀增加。该传感器最大功率0.3W，量程为，对应输出电压。 (1)关于PM2.5和传感器，下列说法正确的是______。 A．PM2.5颗粒与铀原子的大小相当 B．其原理主要利用了红外线的热效应 C．其示数为50时表示空气质量为优 D．气体室内的气压小于外界的大气压 (2)传感器工作10min，最多消耗电能______J，若某次测量时输出电压为2V，对应的PM2.5浓度为______μg/m3。 【设计制作】同学们设计并制作了简易PM2.5传感器模型，其原理如图乙所示。控制电路中，电源电压且保持不变，电流表量程为，定值电阻的阻值为6Ω，电磁铁线圈电阻不计，R为光敏电阻，其阻值随光照强度变化的关系如下表所示。当控制电路中的电流小于0.4A时，受控电路中的小灯泡L停止工作，同时电铃发出警报声。我们可以根据电流表的示数及小灯泡或电铃的工作情况了解空气的污染程度。 光照强度/lux 400 100 70 40 10 0 光敏电阻R/Ω 1 2 4 8 16 1000 电流表示数 - 【实验测量】同学们将遮光板向左逐步拉出，模拟PM2.5浓度均变小，光照强度变大，电流表示数也逐渐增大。 【交流评价】同学们对模型的设计、性能进行评价和改进。 等级 优秀 良好 合格 不合格 评价指标 原理 相同 基本相同 可类比 无可比性 测量 准确测量光照强度的值 监测教室空气的质量变化 监测教室里光照强度的变化 无法探测空气质量的优劣 (3)简易传感器模型工作时，电磁铁的上端为______（选填“N”或“S”）极；当电流表示数为0.6A时，则对应的光照强度为______lux；若光照强度为40lux时，受控电路中的用电器______（选填“灯泡”或“电铃”）处于工作状态。 (4)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。 ①你认为模型设计中存在的明显错误是______，你提供的解决方案是______； ②纠正以上错误后，同学们针对模型与实用传感器的原理及实际使用情况，制定了评价表，根据评价指标你认为该模型的等级为______。 【答案】(1)D (2)180 125 (3)S 70 灯泡 (4)电路最大电流超过电流表量程，会损坏电流表 换用量程更大的电流表/在控制电路中串联一个合适的保护电阻 合格 【解析】（1）A．PM2.5颗粒直径为2.5μm，铀原子直径为纳米级，远小于PM2.5，故A错误； B．传感器原理是颗粒物遮挡红外线，将光强变化转化为电信号，不是利用红外线的热效应，故B错误； C．材料明确说明PM2.5浓度低于才是优，示数50大于35，不属于优，故C错误； D．排气泵排出气体室内空气后，气体室内气压小于外界大气压，外界空气才能在大气压作用下进入，故D正确。故选D。 （2）工作时间，传感器工作10min，最多消耗电能 输出电压随PM2.5浓度均匀变化，1V对应浓度0，5V对应浓度，因此2V对应的浓度 （3）由图乙知，电流从电磁铁下端流入，根据安培定则，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指向下，因此上端为S极。 当电流时，总电阻 光敏电阻 查表得对应光照强度为。 光照强度为时，，总电阻 电流 题目规定电流小于0.4A时灯泡才停止工作，因此灯泡处于工作状态。 （4）光照强度最大时，光敏电阻，总电阻，电流 超过电流表的量程，会损坏电流表，通过换量程或串联保护电阻可解决；该模型原理和实际传感器基本相同，可以监测空气质量的变化，符合评价表中“合格”的标准。 力、热、电综合 考点3 1．（2026·江苏徐州·一模）阅读短文，回答文后问题。 无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点如：省力、耐用、安静、灵便、结构简单等，因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。 如图甲所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电池动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进，使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染，为保持电池的使用寿命。行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%。 为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度（能量密度为存储能量与电池质量的比值）为的锂电池供电。 整车质量 最大车速 最大噪声 电池电压 电池质量 电机额定功率 40 kg 24 km/h <30 dB 48 V 3 kg 180 W (1)电动车行驶时极为安静，是在_______减弱噪声（填“声源处”或“传播途中”）。 (2)直流电动机是电动自行车的核心部件，图乙实验图中与其工作原理一致的是_______； (3)电动车所用锂电池最多所储存的电能为_______kW·h； (4)测试时，若质量为60 kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠满电锂电池驱动，在平直路面上以最大车速行驶，最多行驶1.5 h，已知电动自行车行驶时的阻力为车对地面压力的0.032倍，则自行车的效率为_______%。（g取10 N/kg） 【答案】(1)声源处 (2)C (3)0.48 (4)83.3 【解析】（1）电动车自身运行时噪声极小，是从噪声产生的源头控制噪声，因此是在声源处减弱噪声。 （2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。对图乙各装置分析： A是通电螺线管，利用电流的磁效应，故A不符合题意；B是奥斯特实验，证明电流周围存在磁场，属于电流磁效应，故B不符合题意；C装置有电源，探究通电导体在磁场中受力运动，故C符合题意；D装置无电源，是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D不符合题意。 故选C。 （3）由题意，能量密度是存储总能量与电池质量的比值，因此锂电池最多储存的电能 （4）对地面压力等于总重力 阻力 行驶路程 克服阻力的有用功 题目要求放电量不超过总量的80%，因此允许放出的总电能 效率 2．（2026·江苏无锡·一模）阅读短文，回答问题。 海洋温差发电 海洋表层和深层的温度不同，我国南海地区表层海水温度高于25℃，而1千米深处海水温度低于6℃。海水温差发电。就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的。据估算。我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦。如图所示是海洋温差发电系统的原理图。蒸发器中液态的工作物质（氨）从表层温水中吸热，汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。 额定发电功率 40kW 额定发电电压 400V 线圈电阻 0.1Ω 净重 100kg 底部面积      (1)蒸汽推动涡轮机转动时，将________能转化为________能。 (2)下列关于海洋温差发电过程中能量的几种说法中，正确的是________； A．蒸发器中，工作物质通过做功增加内能 B．涡轮机中，工作物质对涡轮机做功内能减少 C．蒸发器中，热量从工作物质传递给海水 D．冷凝器中，工作物质通过做功增加内能 (3)发电机正常工作时，线圈电阻每秒钟产生的热量为________J；如发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的输出功率将提高________%； (4)已知煤电转换关系为，如果用烧煤的方法来发电，则这台发电机工作1天产生的电能需要烧煤________kg。 【答案】(1)内 机械 (2)B (3)1000 2.6 (4)364.8 【解析】（1）蒸汽推动涡轮机转动时，高压蒸汽的内能推动涡轮运动获得机械能，因此是将内能转化为机械能。 （2）逐个分析选项： A：蒸发器中工作物质从表层温水吸热，通过热传递增加内能，不是做功，A错误； B：涡轮机中，工作物质对涡轮机做功，自身内能减少，内能转化为机械能，B正确； C：蒸发器中表层海水温度更高，热量从海水传递给工作物质，C错误； D：冷凝器中工作物质向深层冷水放热，通过热传递减少内能，D错误。 故选B。 （3）发电机正常工作时电路电流 线圈电阻每秒产生热量 线圈损耗的功率 使用超导材料后无此损耗，输出功率提高的百分比 （4）发电机工作1天（24h）产生的总电能 需要烧煤的质量 3．（2026·江苏连云港·一模）阅读短文，回答问题。 2025年12月11日，“九天”无人机在陕西蒲城圆满完成首飞任务，展现了我国强大的航天制造实力，如图甲是中国航空工业集团自主研发的一款灵活配置的重型无人机。九天无人机被誉为“空中航母”，它机长16.35米，翼展达25米，最大起飞重量16吨。机腹集成“异构蜂巢任务舱”，能容纳200~300架微型无人机或巡飞弹，还配备8个外挂点，可挂载多种武器与设备。 加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比。当无人机处于悬停状态时信号系统显示。加速度a的方向竖直向上时为正值。 如图乙所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、c两接线柱通入大小、方向不变的电流，方向如图。固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触，指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内。质量块受到弹簧的弹力时，通过信号系统显示出产生的加速度方向和大小。 如图丙所示为无人机高度预警系统电路图，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻），飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的阻值越小，当、两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警；当、两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启低位预警。 (1)某段时间无人机沿斜向上做匀速直线运动，下列选项中能正确表示无人机受力情况的是______。 A． B． C． D． (2)当无人机从静止开始运动，信号系统上显示时，此时无人机的运动状态是______。（选填“加速下降”或“加速上升”） (3)某时刻信号系统显示，随后发现示数在增大，那么滑线两端电压______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (4)图丙中______（选填“”、“”或“”）。为防止无人机与地面相撞，需要在更高位置开启低位预警，在不改变电源电压的情况下你可以对电路怎样改进______。 【答案】(1)A (2)加速下降 (3)减小 (4)> 增大定值电阻的阻值 【解析】（1）无人机沿斜向上做匀速直线运动，处于平衡状态，无人机受到的重力和升力是平衡力，大小相等，方向相反，重力的方向竖直向下，升力的方式竖直向上，故选A。 （2）无人机在空中受重力和空气对它向上的作用力，根据题意，加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比，悬停时显示a=g，则此时 受到空气对它的作用力为F=F合=mg，即此时向上的力与重力相等。当无人机从静止开始运动，信号系统上显示时，此时无人机受到的去掉重力之后的合力，即空气对它的作用力为F1=F合=0.5mg，加速度为正值表示此合力方向向上，即此时向上的力小于重力，故无人机的运动状态是加速下降。 （3）某时刻信号系统显示，随后发现示数在增大，说明向上的加速度增大，指针向下移动，滑线连入电路的电阻减小，由串联分压可知滑线两端的电压减小。 （4）飞行高度越高，对气压传感器的压力越小，气压传感器的阻值越大，当、两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警，说明R1是气压传感器，R2为定值电阻，当飞行高度增加时，R1的阻值变大，它两端的电压变大，所以U1>U2。 为防止无人机与地面相撞，需要在更高位置开启低位预警，需要R1两端的电压变小，由串联电路电压的规律可知R2两端的电压变大，由串联分压可知增大定值电阻的阻值。 4．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作自动花卉滴灌系统 【任务与要求】设计并制作一个能根据花卉土壤湿度实现自动滴灌的系统，使土壤相对湿度维持在30%~60%，并具有节水节电功能。 【设计与制作】任务一：设计制作节水型自动供水系统。 图甲为结构示意图，透明管与不锈钢水箱底部相连。该设计利用将雨水储存的方法来减少对自来水的使用，起到节水的作用，同时也考虑到雨水比自来水更适合花卉的生长。在雨水超出储存量时，多余的雨水由雨水出口排出；在雨水补充不足时，通过浮球控制升降阀，自动补充自来水，确保花卉不会缺水。轻质浮球固定在轻杆OA的A端，杆能绕右端O点自由转动，浮球体积为 1000cm³，升降阀的上表面积为4cm²，重力忽略不计，自来水对升降阀上表面的压强为2×10⁵Pa、安装储水箱时，需将它放在适当的高度。（g取10N/kg） 任务二：设计制作节电型水路自动控制系统。 如图乙，系统的控制电路由太阳能电池、湿敏电阻R₁、变阻器R₂、电磁阀等组成，受控水路由供水管、阀门、滴箭等组成，供水管与图甲的供水口连接。太阳能电池在有光照的情况下，通过稳压装置，提供18V的电压，R₁阻值与土壤湿度的关系图线如图丙所示，电磁阀线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流I≥0.5A时，动铁芯被定铁芯吸上，带动阀芯一起向上，关闭阀门；I≤0.3A时，动铁芯被弹开。 【运行与测试】在对自动供水系统测试时，发现不能阻止自来水的进水；水路自动控制系统测试时，发现湿度不能控制在30%~60%的范围，且滴箭滴水偏慢。 【交流与评价】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)关于制作的自动花卉滴灌系统，下列说法正确的是___________。 A．任务一中，透明管内水位低于箱内水位 B．任务一中，雨水不足时需使升降阀上升 C．任务二中，滴箭滴水时，动铁芯被吸引 D．任务二中，用通电线圈的磁场磁化定铁芯 (2)分析供水系统不能阻止自来水进入的原因：自来水对升降阀上表面的压力是___________N，经测量要阻止阀的下降，浮球受到的向上的浮力至少为 20N，体积至少为___________cm³；可见虽然利用了省力杠杆，也使用了体积较大的浮球，但仍然达不到阻止水流的要求。 (3)为了解决上述问题，设计了如图丁的球阀，并利用浮球对球阀柄端A 点处的作用力使柄转动，实现水路的断或通。实验表明，浮球受到向上或向下2N的合力就能使柄转动。如果使用的浮球体积为 500cm³，那么浮球的密度在___________g/cm³到___________g/cm³才能达到要求。 (4)经计算发现，当湿度为30%时，滴箭开始滴灌，那么变阻器R₂的阻值为___________Ω，当湿度增加到一定的程度，停止滴灌，该湿度约为___________%。若要将湿度控制在 30%~60%，可将变阻器R₂的阻值调至10Ω，同时将电源电压改为___________V。 (5)类比于增大电流的方法，对于滴箭滴水偏慢的问题，请提出一个解决方案：___________。 【答案】(1)D (2)80 (3)0.6 1.4 (4)20 15 (5)只抬高甲中的水箱或增大水管的横截面积 【解析】（1）A．透明管与水箱底部连通，上端开口，属于连通器，静止时液面高度相平，A错误； B．雨水不足时，水箱水位下降，浮球随水位下降，通过杠杆使升降阀下降，从而打开自来水进口补充水源，故B错误； C．滴箭滴水时阀门打开，此时电流I≤0.3A，动铁芯未被吸引，故C错误； D．定铁芯为铁磁性材料，通电线圈的磁场会磁化定铁芯，增强磁场以吸引动铁芯，故D正确。 故选D。 （2）自来水对升降阀上表面的压力 要阻止阀下降，浮球需提供至少20 N的浮力。根据阿基米德原理，浮球完全浸没时，则浮球的体积 （3）浮球体积 完全浸没时所受浮力 要求合力大小至少为2N：当合力向上时有，解得，浮球密度 当合力向下时有，得，同理可得浮球密度，因此浮球的密度范围是0.6~1.4g/cm3。 （4）由图丙可得湿度30%时，，开始滴灌时电流，电源电压，电磁铁电路R1与R2串联，此时总电阻 R2的阻值 停止滴灌时电流，总电阻 此时，有图丙可知，对应湿度约为75%。 若要控制湿度在30%~60%，即60%湿度（）时刚好停止滴灌，此时电路电流，，电源电压 30%湿度时电路电流，符合要求。 （5）滴箭滴水偏慢一般是供水压强不足，可以提高储水箱的放置高度，利用液体压强随深度增加的特点，增大滴箭的进水压强，加快滴水；也可以增大滴箭出口口径、清理堵塞。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题18科普阅读 考点1 力学综合 1.(1)能量 (2)减小 降低 惯性 2.(1)火星大气 (2)B 压心 (3) 质心 (4)C (5)A 考点2 电磁学综合 1.(1)B (2)250 (3)500 (4945 2.(1)增大 N (2)D (3)10 4 (4)小于 增大R的阻值或减小电源U的电压 (5)4 变大 1/3 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 ◆Rk2 1.40 1.35 1.30 3.越大 左端 U 51.8 1.25 1.20 1.15 51.0051.2051.4051.6051.8052.00 丙 4.串 ② 大于 100C 100 B 见详解 5.(1)小于 17 (2)D (3)2.5 48 (4)33 11.7 (5)6 变小 6.(1)D (2)180 125 (3)S 70 灯泡 (④)电路最大电流超过电流表量程，会损坏电流表 换用量程更大的电流表/在控制电路中串联一个 合适的保护电阻 合格 D 考点3 力、热、电综合 1.(1)声源处 (2)C (3)0.48 (4)83.3 2.(1)内 机械 (2)B (3)1000 2.6 (4)364.8 3.(1)A (2)加速下降 (3)减小 2/3 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 (4)> 增大定值电阻的阻值 4.(1)D (2)80 2×103 (3)0.6 1.4 (4)20 75% 15 (⑤)只抬高甲中的水箱或增大水管的横截面积 3/3 专题18科普阅读 3大考点概览 考点01 力学综合 考点02 电磁学综合 考点03 力、热、电综合 力学综合 考点1 1．（2026·江苏无锡·一模）科学研究发现，水力机械的旋转部件（如叶轮）工作时，液体中会出现大量气泡，气泡受挤压而破碎时，会对周围的液体产生巨大的瞬间冲击力，使得旋转部件很容易损坏，这种现象叫气蚀现象。科学家将气蚀原理用于洗衣机。在洗衣机中输入超声波，利用超声波在洗涤缸中产生大量气泡，借助气泡破碎时造成的冲击力，代替洗衣粉清除衣物上的污渍。另外一种洗衣机利用真空作用，使洗涤缸内的水“沸腾”，产生大量气泡，衣服在气泡中反复搅动，污垢在此过程中被甩出去，通过泄水孔进入过滤器。这种洗衣机的主要部件有真空泵、真空室、过滤器等。不用洗衣粉的洗衣机可以减少污染，净化环境。 根据以上材料，回答下面问题： (1)在洗衣机中输入超声波，清除衣物上的污渍是利用超声波传递______的原理； (2)洗衣机真空泵使洗涤缸内气压______（选填“增大”、“减小”或“不变”），水的“沸点”______，污垢因为______被甩出去。 2．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 “天问一号”登陆火星的最后9分钟 2021年5月15日清晨4时许，我国“天问一号”着陆器（如图1甲）进入火星大气层，经过约9分钟的减速、悬停和缓冲，成功着落于火星表面，迈出了我国星际探测征程的重要一步。 着陆器刚进入大气层时，会迅速调整自己的姿势，使自身的运动方向、质心和压心处于一条直线上，以保持相对稳定的姿态下降，此时运动方向与轴线方向并不在同一直线上。下降一段时间后，当着陆器速度减小90%左右时，着陆器伸出“小翅膀”，通过向下压火星大气产生的反作用力，将其运动方向与轴线方向的夹角调整到0°，为安全打开降落伞摆正姿势。如图1乙所示，降落伞打开后减速到一定程度，先抛弃隔热大底，后抛弃背罩，让火星车和着陆平台（如图1丙）露出真容。随后，着陆平台打开发动机，通过向下喷燃气实现进一步减速，在距离火星地面100m高度处速度减为零，进入悬停状态。此时着陆平台开启雷达和光学相机等进行探测，寻找着陆点，在找准着陆点后继续下降，其速度先增大后减小，在经过高度20m后，维持恒定速度下降，平稳着陆。 (1)着陆器伸出“小翅膀”后，受到向上推力的施力物体是 _______； (2)从悬停到成功降落火星地面前，火星车的动能变化情况是 ； A．增大→不变→减小 B．增大→减小→不变 C．不变→增大→减小 D．减小→增大→不变 (3)请在图1丙中画出火星车和着陆器平台处于悬停状态时，受到的“重力”G和气体对它的升力F升的示意图； (4)如图2四幅图中，能反映着陆器刚进入大气层时维持相对稳定姿态下降的是 _______； (5)已知降落伞下降过程所受气体阻力大小与速度大小成正比，比例系数在火星和地球上分别为k1和k2。降落伞达到最小速度时，其所受的气体阻力与着陆器重力大小相等。若同一个降落伞在火星表面和地球表面下降能达到的最小速度分别为v1和v2，同一物体在火星表面受到的“重力”与地球上的重力之比为2∶5，则k1∶k2为 。 A． B． C． D． 电磁学综合 考点2 1．（2026·江苏徐州·一模）阅读短文，回答文后问题。 电动汽车的“心脏”——动力电池 电动汽车采用动力电池作为能量来源，其中锂电池因能量密度高、循环寿命长而被广泛应用。电池的“能量密度”指单位质量储存的电能，单位为Wh/kg。“循环寿命”指电池在正常使用条件下能够完成充放电的次数（例如，循环寿命为1000次表示电池可完整充放电1000次后性能仍满足使用要求）。车辆续航里程受电池容量、电机效率、行驶阻力等多因素影响。 为提升充电效率，我国已建成多座“超充站”，采用高压大电流充电技术，可在15分钟内将电池电量从10%充至80%。充电过程中，电池管理系统（BMS）对电压、温度实时监控，确保安全。 (1)下列关于锂电池的说法正确的是（　　） A．能量密度与质量成正比 B．充电时电能转化为化学能 C．循环寿命指电池能行驶的总里程 D．所有电动汽车电池类型相同 (2)某型号锂电池组总质量为300kg，可储存电能约75kW•h，则该锂电池的能量密度为______Wh/kg； (3)若用上述型号的锂电池组给百公里能耗为15kW•h车辆供电，则该车充满电后续航里程约为______km。 (4)若某超充站充电功率为200kW，请估算将上述电池从10%充至80%所需时间为______s。（假设充电功率恒定） 2．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践：设计模拟智能喷淋系统 【任务与要求】为学校草坪设计制作一款智能喷淋系统，结合草坪湿度等实际情况，实现智能喷淋作业。 【设计与测算】科创小组设计了如图甲的电路图，控制电路中的压敏电阻RF在水箱底部（如图乙），当水箱底部水压降低到一定程度，注水系统向水箱注水，底部水压增加到一定程度时，注水系统停止工作（其中RF阻值随纯水的深度h变化如图丙），此时如果草坪的湿度低于某值时（湿敏电阻置于草坪中），喷淋系统开始工作。 (1)当水位上升时，控制电路中的电流__________（选填“增大”“减小”或“不变”），通电时电磁铁的上端是__________（选填“N”或“S”）。 (2)喷淋时，下列现象说法正确的是__________； A．空中出现大量的白气是水蒸气 B．出现彩虹，其中的红色光带就是红外线 C．弹簧受到的弹力比注水时要小 D．水龙头“后仰”说明力的作用是相互的 (3)已知控制电路的电压U=12V，当水箱内的水位达到2m时，通过电磁铁线圈的电流为0.2A，此时衔铁刚好被吸下，则R=__________Ω，10s内电阻R消耗的电能是__________J（电磁铁线圈电阻忽略不计）。 【评价与改进】 (4)科创小组为了节能环保，注水系统采用的是生活废水（ρ废水>ρ水）作为水源，这样将导致注水系统在__________2m（选填“大于”或“小于”）处停止工作，你将控制电路如何改进就仍然可以在2m处停止注水：__________。 【升级与创新】 (5)为控制草坪的湿度在7.5%~30%之间，同学们设计了如图丁所示的模拟控制电路的电路图。电源电压UAB=12V喷淋系统电功率满足P≤4W时，喷淋系统开始启动；当P≥16W时，喷淋系统停止工作（喷淋系统阻值不变）。湿敏电阻Rs在不同湿度时的阻值如下表。则喷淋系统启动时两端电压__________V；当电源电压降低时，喷淋系统启动时的湿度将__________。 湿度/% 5 10 20 30 40 50 60 阻值/Ω 12.0 6.0 3.0 2.0 1.5 1.2 1.0 3．（2026·江苏南通·一模）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下： （1）装置安装如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图乙所示的电路中。 （2）将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。金属夹A和金属夹B距离越大，导电绳的阻值______（选填“越大”“越小”）。 （3）为保证电路安全，应将滑动变阻器R的滑片滑到最______（选填“左端”“右端”）。闭合S，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数和，此时导电绳______。 （4）断开S，增大导电绳拉伸量，调节R记录下如表所示的多组电压表、电流表示数，请在图丙中描绘出如图中描绘图线______。 实验次数 1 2 3 4 5 1.16 1.21 1.26 1.31 1.35 L/cm 51.09 51.30 51.50 51.70 51.90 （5）根据图丙，将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为______cm，即为机械臂弯曲后的长度。 4．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题： 电水壶 电水壶是家庭中常见的用电器，它使用方便快捷，深受人们的喜爱，接通电源后闭合开关即开始加热，随着水温逐步升高，达到沸点后，水开始沸腾，水蒸气使双金属片发生形变推动蒸汽开关，从而使电水壶在水烧开后自动断电。 双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料.由于各层金属的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片的整体就会向被动层一侧弯曲，实现动作.为防止蒸汽开关失效，常见的电水壶位于发热盘底部还有一个双金属片开关，当水壶内的水被烧干，双金属片开关发生形变，接触点分离，断开电路，起到保护作用。 PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，若使用PTC加热元件代替电热丝，可以有效防止干烧的危险.PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，我们把这个设定的温度叫“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，所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件，图丙就是用PTC加热元件制成的某新型电热水壶的工作原理图和PTC电阻RT随温度变化的图像。 （1）常见电水壶上部的蒸汽开关和发热盘底部的双金属片开关是_____联的。 （2）乙图中的开关①和②，属于电水壶底部双金属片开关的是_____；开关①中的材料a的膨胀系数_____（大于/小于/等于）材料b的膨胀系数。 （3）图丙所示电热水壶中电阻RR1的居里点温度是_____，若该电热水壶的额定功率为1100W，则定值电阻Ro的阻值为_____。 （4）下列关于PTC加热元件电水壶的说法正确的是__________。 A．电水壶不是利用电流的热效应工作的 B．PTC加热元件的温度会超过100℃ C．PTC加热元件的电阻随着温度的升高一直在变大 D．电水壶烧开水之后要及时灌到保温瓶中否则水会变凉 （5）发挥你的想象PTC材料制成的发热元件还可以应用在哪些场合__________。（说出两点） 5．（2026·江苏常州·一模）阅读以下材料，回答问题。 扫地机器人 扫地机器人是一款自动清扫的智能家用电器，如图甲。 机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上 的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来 侦测障碍物，当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电，表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 2500mA·h 工作噪音 <50dB 表一 真空度（Pa） 400 450 500 550 600 风量（m³/s） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 7.80 表二 机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二、真空度指主机内部气压与外界的气压差，风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。 (1)机器人工作时，主机内部的气压___________（小于/等于/大于）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为___________cm。（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）； (2)下列说法中错误的是___________。 A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫 B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦 C．机器工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤 D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好 (3)该机器人正常工作时的电流为___________A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为___________min； (4)由表二可知，当风量为0.015m3/s 时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为___________%；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为___________kg；（=1.3kg/m3） (5)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则RG=___________Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（RG+R0），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将_________（减小/不变/变大）。 6．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——了解PM2.5传感器并制作模型 【任务要求】了解PM2.5的概念，会使用PM2.5传感器进行测量并了解其工作原理；制作简易模型，模拟空气质量变化，进一步认识其测量原理，并对模型的设计制作、实验测量过程等进行交流评价。 【自主学习】PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物，它能被吸入人体，对健康有害。PM2.5浓度常用微克每立方米（）为单位，生活中常利用PM2.5传感器测量，数值越大表示污染越严重，PM2.5浓度低于时空气质量为优。 某PM2.5传感器的工作原理如图甲所示，传感器内部有红外发光二极管和光敏接收器，出气口处用排气泵排出气体室内的空气，外界空气在大气压的作用下从进气口进入气体室并流过检测区，其中的颗粒物会遮挡红外光，使得到达光敏接收器的光强减弱。光敏接收器将光强转换为电压信号输出，输出电压随PM2.5浓度的增加均匀增加。该传感器最大功率0.3W，量程为，对应输出电压。 (1)关于PM2.5和传感器，下列说法正确的是______。 A．PM2.5颗粒与铀原子的大小相当 B．其原理主要利用了红外线的热效应 C．其示数为50时表示空气质量为优 D．气体室内的气压小于外界的大气压 (2)传感器工作10min，最多消耗电能______J，若某次测量时输出电压为2V，对应的PM2.5浓度为______μg/m3。 【设计制作】同学们设计并制作了简易PM2.5传感器模型，其原理如图乙所示。控制电路中，电源电压且保持不变，电流表量程为，定值电阻的阻值为6Ω，电磁铁线圈电阻不计，R为光敏电阻，其阻值随光照强度变化的关系如下表所示。当控制电路中的电流小于0.4A时，受控电路中的小灯泡L停止工作，同时电铃发出警报声。我们可以根据电流表的示数及小灯泡或电铃的工作情况了解空气的污染程度。 光照强度/lux 400 100 70 40 10 0 光敏电阻R/Ω 1 2 4 8 16 1000 电流表示数 - 【实验测量】同学们将遮光板向左逐步拉出，模拟PM2.5浓度均变小，光照强度变大，电流表示数也逐渐增大。 【交流评价】同学们对模型的设计、性能进行评价和改进。 等级 优秀 良好 合格 不合格 评价指标 原理 相同 基本相同 可类比 无可比性 测量 准确测量光照强度的值 监测教室空气的质量变化 监测教室里光照强度的变化 无法探测空气质量的优劣 (3)简易传感器模型工作时，电磁铁的上端为______（选填“N”或“S”）极；当电流表示数为0.6A时，则对应的光照强度为______lux；若光照强度为40lux时，受控电路中的用电器______（选填“灯泡”或“电铃”）处于工作状态。 (4)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。 ①你认为模型设计中存在的明显错误是______，你提供的解决方案是______； ②纠正以上错误后，同学们针对模型与实用传感器的原理及实际使用情况，制定了评价表，根据评价指标你认为该模型的等级为______。 力、热、电综合 考点3 1．（2026·江苏徐州·一模）阅读短文，回答文后问题。 无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点如：省力、耐用、安静、灵便、结构简单等，因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。 如图甲所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电池动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进，使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染，为保持电池的使用寿命。行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%。 为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度（能量密度为存储能量与电池质量的比值）为的锂电池供电。 整车质量 最大车速 最大噪声 电池电压 电池质量 电机额定功率 40 kg 24 km/h <30 dB 48 V 3 kg 180 W (1)电动车行驶时极为安静，是在_______减弱噪声（填“声源处”或“传播途中”）。 (2)直流电动机是电动自行车的核心部件，图乙实验图中与其工作原理一致的是_______； (3)电动车所用锂电池最多所储存的电能为_______kW·h； (4)测试时，若质量为60 kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠满电锂电池驱动，在平直路面上以最大车速行驶，最多行驶1.5 h，已知电动自行车行驶时的阻力为车对地面压力的0.032倍，则自行车的效率为_______%。（g取10 N/kg） 2．（2026·江苏无锡·一模）阅读短文，回答问题。 海洋温差发电 海洋表层和深层的温度不同，我国南海地区表层海水温度高于25℃，而1千米深处海水温度低于6℃。海水温差发电。就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的。据估算。我国南海地区的海洋温差发电潜力可达14亿千瓦。如图所示是海洋温差发电系统的原理图。蒸发器中液态的工作物质（氨）从表层温水中吸热，汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转动，带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层低温海水放热，重新变为液态，再送回蒸发器循环使用。 额定发电功率 40kW 额定发电电压 400V 线圈电阻 0.1Ω 净重 100kg 底部面积      (1)蒸汽推动涡轮机转动时，将________能转化为________能。 (2)下列关于海洋温差发电过程中能量的几种说法中，正确的是________； A．蒸发器中，工作物质通过做功增加内能 B．涡轮机中，工作物质对涡轮机做功内能减少 C．蒸发器中，热量从工作物质传递给海水 D．冷凝器中，工作物质通过做功增加内能 (3)发电机正常工作时，线圈电阻每秒钟产生的热量为________J；如发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的输出功率将提高________%； (4)已知煤电转换关系为，如果用烧煤的方法来发电，则这台发电机工作1天产生的电能需要烧煤________kg。 3．（2026·江苏连云港·一模）阅读短文，回答问题。 2025年12月11日，“九天”无人机在陕西蒲城圆满完成首飞任务，展现了我国强大的航天制造实力，如图甲是中国航空工业集团自主研发的一款灵活配置的重型无人机。九天无人机被誉为“空中航母”，它机长16.35米，翼展达25米，最大起飞重量16吨。机腹集成“异构蜂巢任务舱”，能容纳200~300架微型无人机或巡飞弹，还配备8个外挂点，可挂载多种武器与设备。 加速度计是无人机飞行控制系统中不可或缺的传感器之一。加速度计显示的是去掉重力后的物体所受合力与其质量之比。当无人机处于悬停状态时信号系统显示。加速度a的方向竖直向上时为正值。 如图乙所示为加速度计测量竖直轴向加速度的部件示意图，质量块上下两侧与两根竖直的轻弹簧连接，两根弹簧的另一端分别固定在外壳上。外界从b、c两接线柱通入大小、方向不变的电流，方向如图。固定在质量块上的金属指针与信号系统中的金属滑线接触，指针可指示弹簧的形变情况，弹簧始终处于弹性限度内。质量块受到弹簧的弹力时，通过信号系统显示出产生的加速度方向和大小。 如图丙所示为无人机高度预警系统电路图，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻），飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的阻值越小，当、两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警；当、两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启低位预警。 (1)某段时间无人机沿斜向上做匀速直线运动，下列选项中能正确表示无人机受力情况的是______。 A． B． C． D． (2)当无人机从静止开始运动，信号系统上显示时，此时无人机的运动状态是______。（选填“加速下降”或“加速上升”） (3)某时刻信号系统显示，随后发现示数在增大，那么滑线两端电压______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 (4)图丙中______（选填“”、“”或“”）。为防止无人机与地面相撞，需要在更高位置开启低位预警，在不改变电源电压的情况下你可以对电路怎样改进______。 4．（2026·江苏南通·一模）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——制作自动花卉滴灌系统 【任务与要求】设计并制作一个能根据花卉土壤湿度实现自动滴灌的系统，使土壤相对湿度维持在30%~60%，并具有节水节电功能。 【设计与制作】任务一：设计制作节水型自动供水系统。 图甲为结构示意图，透明管与不锈钢水箱底部相连。该设计利用将雨水储存的方法来减少对自来水的使用，起到节水的作用，同时也考虑到雨水比自来水更适合花卉的生长。在雨水超出储存量时，多余的雨水由雨水出口排出；在雨水补充不足时，通过浮球控制升降阀，自动补充自来水，确保花卉不会缺水。轻质浮球固定在轻杆OA的A端，杆能绕右端O点自由转动，浮球体积为 1000cm³，升降阀的上表面积为4cm²，重力忽略不计，自来水对升降阀上表面的压强为2×10⁵Pa、安装储水箱时，需将它放在适当的高度。（g取10N/kg） 任务二：设计制作节电型水路自动控制系统。 如图乙，系统的控制电路由太阳能电池、湿敏电阻R₁、变阻器R₂、电磁阀等组成，受控水路由供水管、阀门、滴箭等组成，供水管与图甲的供水口连接。太阳能电池在有光照的情况下，通过稳压装置，提供18V的电压，R₁阻值与土壤湿度的关系图线如图丙所示，电磁阀线圈电阻忽略不计，当线圈中的电流I≥0.5A时，动铁芯被定铁芯吸上，带动阀芯一起向上，关闭阀门；I≤0.3A时，动铁芯被弹开。 【运行与测试】在对自动供水系统测试时，发现不能阻止自来水的进水；水路自动控制系统测试时，发现湿度不能控制在30%~60%的范围，且滴箭滴水偏慢。 【交流与评价】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)关于制作的自动花卉滴灌系统，下列说法正确的是___________。 A．任务一中，透明管内水位低于箱内水位 B．任务一中，雨水不足时需使升降阀上升 C．任务二中，滴箭滴水时，动铁芯被吸引 D．任务二中，用通电线圈的磁场磁化定铁芯 (2)分析供水系统不能阻止自来水进入的原因：自来水对升降阀上表面的压力是___________N，经测量要阻止阀的下降，浮球受到的向上的浮力至少为 20N，体积至少为___________cm³；可见虽然利用了省力杠杆，也使用了体积较大的浮球，但仍然达不到阻止水流的要求。 (3)为了解决上述问题，设计了如图丁的球阀，并利用浮球对球阀柄端A 点处的作用力使柄转动，实现水路的断或通。实验表明，浮球受到向上或向下2N的合力就能使柄转动。如果使用的浮球体积为 500cm³，那么浮球的密度在___________g/cm³到___________g/cm³才能达到要求。 (4)经计算发现，当湿度为30%时，滴箭开始滴灌，那么变阻器R₂的阻值为___________Ω，当湿度增加到一定的程度，停止滴灌，该湿度约为___________%。若要将湿度控制在 30%~60%，可将变阻器R₂的阻值调至10Ω，同时将电源电压改为___________V。 (5)类比于增大电流的方法，对于滴箭滴水偏慢的问题，请提出一个解决方案：___________。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $