抢分07 综合应用题（抢分专练）（辽宁专用）2026年中考物理终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦辽宁中考综合应用题，构建“考情-方法-题型”三维突破体系，通过模块化解题逻辑与场景化知识迁移，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |计算类|22题（力/热/电及综合）|四步解题法（圈量→选式→拆分→分步）+模块专属逻辑（如电热先算电路参数）|从单一公式应用到跨模块拆分，形成“公式-单位-步骤”递进链条| |应用类|23题（跨学科/场景综合）|场景剥离法（提取物理条件）+固定考点对应（如航天→惯性/浮力）|以社会热点为载体，实现“现象-原理-分析”知识迁移，体现科学探究与社会责任|

抢分07 综合应用题（辽宁专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 3年考情 抢分依据 命题预测 2025T22力学 、T23电热 2024T22力学、T23电热 该题型是试卷分值大户，分值占比高，提分空间显著。单独计算题型公式固定、解题步骤模式化，熟练套用对应公式即可列式求解；跨模块综合计算拆分后均为基础小计算，拆分拆解就能降低解题难度。辽宁中考计算数值运算难度适中，极少出现复杂大数运算，把控公式选用、单位统一、步骤书写三大要点，就能稳步拿到绝大部分分数。 计算类：依旧保留单独计算与模块混搭计算组合出题形式。力学侧重压强、浮力、机械功与功率计算；热学围绕吸热放热、燃料热值运算；电学聚焦欧姆定律、电功电功率计算；综合计算偏向电热结合、力电结合经典组合。题目注重公式灵活选用，严格要求物理单位统一，整体计算难度平稳，侧重基础运算能力考查。 2025T24交通运输 2024T24能源、环保 题目素材新颖但内核均为课本基础物理原理，不存在超纲知识点。场景虽多样化，但考点落脚点固定，熟练掌握力、热、电核心规律就能对应分析作答。跨学科内容关联浅显，只需结合基础常识判断即可，无需深度拓展。这类题目区分度适中，读懂题意找准对应知识点，就能高效完成答题，基础扎实便可稳定得分。 应用类：命题素材紧跟社会热点与生活实际，高频选用无人机、载人航天、船舶航行、轨道交通、智能机器人、家用电器、新能源发电、节能减排环保相关场景。题型偏向原理阐释、现象分析、优缺点评价类设问，强化跨学科知识融合考查，弱化复杂计算，重点检验知识迁移运用、综合分析与语言规范表述能力。 【考向一】计算类 1．必考考向 （1）单独计算：力学压强、浮力、功和功率；热学吸放热、燃料热值；电学欧姆定律、电功电功率。 （2）综合计算：电热结合为最高频，其次力电组合，力热、三模块综合难度偏低。 2．固定解题思路 （1）审题圈已知量，立刻统一国际单位，杜绝单位混用丢分。 （2）根据问题匹配对应公式，单一问题只用一套公式，不叠加混用。 （3）综合计算题拆分拆解，拆成力学、热学、电学独立小问逐一求解。 （4）按公式→代数据→算结果三步书写，分步拿步骤分。 3．模块组合专属解题逻辑 （1）电热计算：先由电路算出电能、电流电压，再换算成内能热量。 （2）力电计算：先分析机械做功、受力情况，再联动电路参数计算。 （3）力热计算：先算机械能变化，再判断内能增减、温度变化。 4．高频易错点 （1）压强计算混淆受力面积，误把物体总面积当作接触面积。 （2）浮力判定错判浮沉状态，漂浮悬浮浮力等于重力，下沉浮力小于重力。 （3）热学计算忽略温度变化量，直接代入末温运算。 （4）电学计算混淆额定值与实际值，非额定电压不能套用额定功率计算。 （5）综合题忘记能量损耗，默认电能全部转化为内能。 5．做题实用技巧 （1）不确定公式优先写原始公式，哪怕结果出错，公式分也能拿到。 （2）状态电路、运动过程，分状态列算式，不混为一体计算 【考向二】应用类 1．跨学科实践题：物理为主，少量结合化学物质性质、地理环境气候知识；以材料、环境、自然资源、生产工艺为出题载体，考查原理分析、性质判断。 解题核心思路：剥离文科描述、其他学科背景，只提取物理相关条件作答；先判断考点大类：力/热/光/电/能量，再对应课内知识点分析；跨学科关联仅为铺垫，答案全部来源于初中物理课本内容。 2．场景类综合性题目：涵盖航空航天、航海、交通、机器人无人机、电子科技、能源环保、日常生活应用。 （1）各场景固定对应考点 航空航天、无人机：惯性、受力平衡、动能势能转化、大气压强； 航海船舶：浮力、液体压强、物体浮沉条件； 交通运输：摩擦力、运动状态、功与机械能； 机器人、电子设备：电路通断、电磁铁、简单机械； 能源环保：热值、热机效率、可再生不可再生能源、能量转化。 （2）通用分析思路 ·看装置运动状态：静止 / 匀速→受力平衡；变速→受力不平衡。 ·看高度、速度变化：直接判断动能、重力势能增减。 ·看设备功能：对应电路、杠杆、浮力、压强核心规律。 ·评价类问题固定从：能耗、安全、效率、污染四个角度分析。 （3）高频易错陷阱 ·高空环境误以为气压、重力大小不变； ·运动物体误认为不受摩擦力作用； ·机械工作错判能量转化形式，混淆电能、机械能、内能转化； ·漂浮物体错误认为浮力随深度改变大小。 题型一 计算类 热学 1．小林家安装了一台太阳能热水器，容积为80L，将热水器装满水。已知水的密度为，水的比热容为，求： （1）热水器中水的质量是多少？ （2）水温升高20℃，水需吸收的热量是多少？ 【答案】（1）（2） 【解析】【小题1】水的体积为，热水器中水的质量 【小题2】水需吸收的热量 2．如图所示，一款电保温杯垫能使杯内的水持续保温在55℃左右，已知电保温杯垫正常工作时的电压为、电流为，把质量为的水倒入杯中，后水温由50℃升高到55℃，求这段时间内：[] （1）水吸收的热量； （2）保温杯垫给水加热的效率。 【答案】（1） （2）70% 【解析】（1）水吸收的热量为 （2）保温杯垫消耗的电能为 保温杯垫给水加热的效率 3．合理分类和利用垃圾，可以变废为宝，已知1吨垃圾“榨”出燃料油，燃料油的热值取，水的比热容，求： （1）1吨垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为多少？ （2）不计热量损失，1吨垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量，可以使质量为、温度为20℃的水，温度升高多少摄氏度？ （3）若完全燃烧的垃圾产生的热量可发电，垃圾的热值取，则发电效率是多少？ 【答案】（1）（2）40℃（3）20% 【解析】（1）燃料油完全燃烧放热 （2）不计热损失，，由得，温度升高度数为 （3）垃圾完全燃烧放出热量 转化成的电能 则发电效率为 电学 4．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L上标有“3V 1.2W”字样，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”字样，定值电阻，电流表的量程为0~3A，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。 求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）电源电压； （3）任意闭合开关和移动滑片，在保证电路安全的前提下，电路消耗的最大总功率。 【答案】（1）0.4A （2）9V （3）14.4W 【解析】（1）由题意可知，小灯泡额定电压，额定功率，所以小灯泡正常发光时的电流 （2）当只闭合开关时，小灯泡L与滑动变阻器串联，滑片P滑到中点，滑动变阻器接入电路的电阻 小灯泡正常发光，串联电路电流处处相等，因此电路电流 因此滑动变阻器两端电压 电源电压 （3）电源电压保持不变，根据可知，电路总电流最大时总功率最大，此时总电阻最小。 当、、都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，此时总电阻最小，总电流最大。 此时通过的电流 滑动变阻器允许通过的最大电流，因此干路最大电流 符合电流表量程要求； 故电路消耗的最大总功率 5．小圳对可调光台灯的电路进行深入探究，如图所示。灯泡L标有“6V  3W”字样，当开关S闭合，滑片P在中点时，电压表示数为6V，灯泡恰好正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化）。求： （1）灯泡的电阻； （2）该电路的电源电压； （3）当滑动变阻器全部接入时，闭合开关，该电路的电功率。 【答案】（1）12Ω （2）12V （3）4W 【解析】（1）根据得灯泡电阻 （2）滑片P在中点时，灯泡正常发光，因此灯泡两端电压等于额定电压，即 已知此时滑动变阻器两端电压为6V，根据串联电路电压规律得电源电压 （3）灯泡正常发光时，可得此时电路电流等于灯泡额定电流 滑片P在中点，则滑动变阻器接入电阻 因此滑动变阻器总电阻 滑动变阻器全部接入时，电路总电阻 根据得电路总功率 6．在图甲所示电路中，滑动变阻器标有“50，1A”字样，电阻的阻值为5，小灯泡的图像如图乙所示。闭合开关，将滑动变阻器滑片移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.3A。求： （1）灯泡的额定功率； （2）电源电压； （3）移动滑动变阻器，当和小灯泡功率相同时，滑动变阻器的接入电路的阻值是多少？ 【答案】（1）0.9W （2）4.5V （3）35Ω 【解析】（1）由图甲可知，、小灯泡、滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，闭合开关，滑片移至最左端时，滑动变阻器接入电阻为0，小灯泡正常发光，电路电流。由图乙可知，电流时，灯泡的额定电压，则灯泡的额定功率为 （2）滑片在最左端时，滑动变阻器接入电阻为0，与串联，串联电路电流处处相等，因此通过的电流为，则两端电压 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压 （3）与串联，电流处处相等，由可知，功率相等时， 即满足 结合图乙可得，当电流时，灯泡电压，满足的条件。 此时电路总电阻 因此滑动变阻器接入阻值 7．图中电路，电源电压不变，先闭合开关，电流表示数为；再闭合开关，电流表示数为。求： （1）两端的电压； （2）电源电压； （3）电阻的阻值； （4）再闭合开关后电路的功率。 【答案】（1）3V （2）3V （3）15Ω （4）0.9W 【解析】（1）先闭合开关S1时，只有R1接入电路，通过R1的电流，根据欧姆定律得，R1两端的电压为 （2）闭合S1时，电路为R1的简单电路，R1两端电压等于电源电压，因此 （3）再闭合S2后，R1与R2并联，电流表测干路电流，干路电流。由并联电路特点可知，通过R1的电流仍为0.1A，根据并联电路电流特点，通过R2的电流 并联电路支路电压等于电源电压，即 根据欧姆定律得，R2的阻值为 （4）根据电功率公式得，再闭合S2后电路的总功率为 8．某同学为温室花房设计了一个测量空气湿度的电路，如图（a）。电源电压恒为，定值电阻为，电压表的量程为，湿敏电阻的阻值随空气湿度的变化关系如图（b）所示，求： （1）当电路中的电流为时，通电电路消耗的电能； （2）当电压表的示数为时，花房的空气湿度； （3）在不改变电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值，写出一种简单可行的方法。 【答案】（1） （2） （3）适当减小电源电压 【解析】（1）由图（a）可知，闭合开关、、串联，电压表测量两端的电压；当电路中的电流为时，通电电路消耗的电能 （2）根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电路中的电流 根据串联电路的电压特点可知，两端的电压 由欧姆定律可知，的阻值 由图可知，花房的空气湿度为。 （3）要提高该装置所能测量的最大空气湿度值，湿敏电阻接入电路的阻值变小，不改变电压表量程，若定值电阻的阻值不变，根据可知，通过电路的电流变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知，可适当减小电源电压。 力学 9．某智能叉车在仓库转运货物，如图所示。已知叉车自身质量为400kg，搬运的货物质量为200kg，叉车轮胎与地面接触的总面积为。若叉车以的速度在水平地面匀速行驶20m，再将货物匀速竖直提升3m，提升过程用时10s，提升装置的机械效率为80%。求：（） （1）叉车装载货物静止时，对水平地面的压强； （2）叉车水平行驶的时间； （3）叉车提升货物过程的总功率。 【答案】（1） （2）50s （3）750W 【解析】（1）叉车重力 货物重力 叉车装载货物静止时对水平地面的压力 受力面积 叉车对水平地面的压强 （2）叉车水平行驶的时间 （3）提升货物的有用功 提升货物做的总功 提升货物过程的总功率 10．我国自主研发的大型轮式起重机是目前全球最大吨位轮式起重机，被业界称为“全球第一吊”。某次工作时它将质量为的货物吊起高度为，并以的速度水平匀速直线行驶，（）求： （1）重物受到的重力。 （2）该起重机将物体沿竖直方向匀速吊起，起重机对重物的拉力做的功。 （3）该起重机以的速度水平匀速直线行驶时，牵引力的功率为，其所受的牵引力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）重物的质量 重物受到的重力 （2）物体沿竖直方向匀速吊起，受力平衡，重物受到的拉力与重力大小相等，即 拉力做的功 （3）起重机匀速运动的速度 牵引力的功率 起重机所受的牵引力 11．据了解，我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站，核心是国家重大科技基础设施“冷泉生态系统研究装置”的海底实验室，该空间站长33米、宽7米、高8米，5个耐压球串联，容积约3个天宫核心舱，深海潜浮时排水量2600 t，将为探索深海极端环境下的前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处（，g取10 N/kg）。求： （1）该处海水的压强； （2）该空间站在深海中所受浮力的大小； （3）若该空间站在海中以1 m/s速度竖直上浮5 min，在这个过程中海水的浮力对空间站所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）2000米深处海水的压强 （2）由阿基米德原理可知，该空间站在深海处浮力 （3）由可得，空间站上升的高度 海水对空间站的浮力做的功 12．如图，在一次工程作业中，施工队通过滑轮组将埋在基坑里的设备匀速拉出，用时25 s，已知基坑深10 m，设备质量为600 kg，车辆对绳的拉力为3000 N，将设备从基坑底拉至坑口。（g取）求： （1）设备的重力； （2）车辆的拉力对滑轮组做的功； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1） （2） （3）66.7% 【解析】（1）设备的重力 （2）由图知，，拉力端移动距离 车辆的拉力对滑轮组做的功 （3）将埋在基坑里的设备匀速拉出过程中，所做的有用功   滑轮组的机械效率 13．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动的过程中，弹簧测力计示数恒为50N，绳子自由端（即拉力F的作用点）在3s内水平向左移动90cm，上述过程中，动滑轮的机械效率为80%（不计细绳、滑轮及测力计的重量）。求： （1）物体A运动的速度； （2）物体A沿水平地面做匀速直线运动时所受的滑动摩擦力大小。 【答案】（1）0.15m/s （2）80N 【解析】（1）由题意可知，绳子自由端运动的速度 由图可得，根据绳子自由端和物块A的运动速度关系可知，。则物体A沿水平地面的移动速度为 （2）由题可知，绳子自由端移动的距离是 故物体移动的距离是 由于弹簧测力计示数为50N，则拉力，由于物体匀速运动，则有用功 总功 由于动滑轮的机械效率为80%；则 则 力热综合计算 14．一小汽车总质量为（行驶过程中质量变化忽略不计），发动机功率为，有4个轮胎，静止在水平路面上时，轮胎与地面的总接触面积为。在一段平直公路上用匀速行驶了45 km，这一过程消耗燃油10 kg。（，g取） （1）汽车行驶的速度； （2）汽车匀速行驶时牵引力大小 （3）汽车静止时对水平地面的压强； （4）假设燃油完全燃烧，求汽车发动机的效率。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】（1）汽车行驶的速度 （2）汽车匀速行驶时牵引力 （3）汽车静止时对水平地面的压力等于其总重力，为 汽车静止时对水平地面的压强 （4）燃油完全燃烧放出的热量为 发动机做的有用功为 发动机的效率为 15．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研发的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。其车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，消耗8kg燃料，汽车以的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了。求测试过程中:（） （1）汽车行驶的路程； （2）汽车牵引力所做的功； （3）燃料完全燃烧放出的热量； （4）内燃机的效率。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】（1）由可得，汽车行驶的路程 （2）由图像可知，汽车速度为时，所受阻力为，由于汽车匀速行驶，牵引力等于阻力，即 汽车牵引力做的功 （3）燃料完全燃烧释放的总热量 （4）由题可知，整个过程中燃料燃烧释放的能量有一部分转化成蓄电池的电能，即，由 电热综合计算 16．如图所示的是某品牌电热水壶的简化电路，电源电压恒为，、是发热电阻（阻值不变）。当只闭合开关时，电热水壶处于保温挡，保温挡额定功率为；同时闭合开关、时，电热水壶处于加热挡，加热挡额定功率为。求： （1）保温挡正常工作时，电路中的电流； （2）电热水壶处于加热挡正常工作产生的热量； （3）发热电阻的阻值。 （4）若电热水壶加热效率为80%，则加热挡工作5min水吸收的热量是多少？ 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】（1）已知保温挡额定功率为220W，根据可知，保温挡正常工作时的电流为 （2）已知加热挡额定功率为1100W，电热水壶处于加热挡正常工作5min产生的热量为 （3）根据可知，当只闭合时，只有工作，电阻较大，电热水壶处于保温挡，即；当、都闭合时，与并联，总电阻较小，电热水壶处于加热挡，即 则电热水壶处于加热挡时电阻消耗的功率为 根据可知，发热电阻的阻值为 （4）已知电热水壶加热效率为80%，则加热挡工作5min水吸收的热量 17．某品牌电热壶的参数如下表所示。使用此电热壶将温度为20 ℃、1.5 L的水加热到100 ℃，所用的时间为6 min。    【，】请根据题中的信息计算： 额定容量 1.5 L 额定电压 220 V 额定功率 1500 W 频率 50 Hz （1）电热壶中水的质量。 （2）壶中水吸收的热量。 （3）电热壶的热效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）水的体积 水的质量 （2）水吸收的热量 （3）电热壶正常工作6 min消耗的电能 该电水壶的效率 18．如图甲是一款兼具装饰与取暖功能的家用石墨烯壁画取暖器。通电后先将壁画内部的石墨烯储热模块加热，储热模块再将热量散失到室内，具有升温快、静音无风、散热均匀、安全节能且节省空间的优点。其内部简化电路如图乙所示，为单刀双掷开关，它有高、中、低三个挡位，中挡位功率为1100 W。和均为发热电阻，其中。已知石墨烯储热模块质量为，若通电后将模块从加热到，模块比热容为，求： （1）石墨烯储热模块吸收的热量； （2）的阻值和高挡位功率； （3）低挡位工作时，电路中的电流和通电加热电阻产生的热量。 【答案】（1） （2）44Ω 1375W （3）1A 【解析】（1）石墨烯储热模块吸收的热量： （2）由可知，电源电压不变，当电路总电阻较小时，电功率较大。故当接，闭合时，与并联，处于高挡位；当接，闭合时，只有接入电路，处于中挡位；当接，断开时，与串联，处于低挡位。中挡位时 由可得 高挡位时与并联，的电功率 高挡位功率 （3）低档位时，与串联，电路的总电阻 低挡位工作时，电路中的电流： 通电加热电阻产生的热量： 19．如图甲是某食堂购置的一种加热餐台，通电后，加热容器中的水为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关S分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。、是定值电阻。容器内水的质量为5kg，比热容为，加热器使用的电源电压恒为220V，加热器快速加热时的功率为2000W，保温时的功率为400W。求： （1）和的阻值； （2）加热器使用快速加热挡工作10min，使水温升高时，水吸收的热量； （3）加热器使用快速加热挡工作10min，消耗的电能。 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】（1）S接2时，只有接入电路，总电阻最小，电源电压不变，由可知，此时功率最大，为快速加热挡；S接1时，与串联，总电阻最大，功率最小，为保温挡。 快速加热挡 对保温挡，串联总电阻 （2）水吸收的热量 （3）加热器使用快速加热挡工作10min，消耗的电能 力电综合计算 20．学校组织学生开展春季研学活动，乘坐纯电动新能源大巴出行。大巴动力电池满电总电能为180kW·h，电动机额定工作电压。大巴在平直公路匀速行驶时受到阻力，电动机工作时将总电能转化为有用机械能的效率是80%。 （1）研学出发前，大巴车在快充充电桩充电，已知充电功率为120kW，不计充电过程中能量损失，电池从空电量至充满，求充电时间。 （2）大巴电动机正常工作电功率为36kW，求电动机正常工作电流。 （3）电池完全充满电后，大巴最多可以行驶多少千米？ （4）大巴行驶耗尽满电全部电能所获得的机械能，若由燃油车提供，需要完全燃烧多少千克汽油？（汽油热值，燃油汽车发动机效率30%） 【答案】（1）1.5 h （2）90 A （3）720 km （4）38.4 kg 【解析】（1）据电功率公式得充电时间 （2）正常工作电功率，根据电功率公式，得正常工作电流 （3）满电总电能 因此获得的有用机械能 大巴匀速行驶，牵引力与阻力为平衡力，大小相等，即 根据功的公式，大巴最多可以行驶 （4）汽油完全燃烧需要放出的总热量 根据热值公式，得完全燃烧需要汽油 21．图甲为某品牌智能电动飞行汽车，可实现垂直起降，其部分参数如下表所示。 车身材料 空载质量 最大载重 载客人数 电池能量 最高续航 最大飞行高度 最大时速 碳纤维 560kg 200kg 2人 40kW·h 35分钟 1000m 130km/h （1）用充电桩给汽车的电池充电时，电池相当于________（选填“电源”或“用电器”）。 （2）若充电效率（电池在充电过程中，所储存的能量与消耗电能之比）为80%，充电2小时，电池电量显示从20%到100%，则充电功率为多少kW？ （3）飞行汽车利用超声波传感器来判断离地高度，测距传感器电阻R与离地高度h关系如图乙所示，图丙是测距电路，为定值电阻，电源电压恒定不变。闭合开关，飞行汽车起飞前，电压表（改装成高度表）示数为2.5V，飞行汽车竖直飞行到离地高度为1000米时，电压表示数为3V，求电源的电压和定值电阻的阻值。 （4）某次飞行测试中，位于水平地面上的飞行汽车搭载160kg的人和物，竖直向上飞行至最大飞行高度时，刚好使用了电池能量的8%，则飞行汽车电动机的工作效率是多少？（除电动机工作外，不考虑飞行汽车上其他用电器的用电损耗，不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗，g取10N/ kg）。 【答案】（1）用电器 （2） （3）； （4） 【解析】（1）电池充电时，将电源的电存储到电池中，消耗了电源的电量，电池相当于用电器。 （2）充电能量 实际耗电 则功率 （3）由图乙知时， ，时 设电源电压为U，根据串联分压： 起飞前 高度时 解得， （4）电动机效率 总重 有用功 消耗电能 则电动机的工作 效率 22．电动船舶具有低能耗、零污染、低成本等优点，成为整治船舶污染、实现节能减排的重要路径。如图是长江上首艘通过CCS系统认证的纯电动推进航道维护专业船舶——18米级航道快艇在武昌船舶重工集团有限公司武昌基地下水场景。该船兼具低碳、环保、绿色、舒适，进一步助力长江经济带生态建设。区别于传统船舶，该船采用全锂电池电源驱动、双全回转舵桨推进，配置了生活污水舱、生活污水泵、垃圾收集装置等多种防污染措施，不产生油污水。单艘该类型船舶一年可减少柴油使用60.9吨、油污水排放300公斤、二氧化碳排放193.7吨。如果长江航道同类船全部改为纯电力船舶，一年可减少油污水排放约22吨、减少二氧化碳排放约1.43万吨。 （1）该船在某次试航中，发动机输出的总功率为200kW，10min沿直线匀速行驶了3km，试估算这段时间内江水对船的平均阻力； （2）该艘纯电动航道船总长18.9m，型宽4.2m，型深1.7m，设计吃水0.9m，某次清理航道过程中，共打捞了50t垃圾，水面位置正好达到了船体吃水线，空船的质量为25t，此时该船排开水的体积为多少？ （3）全船蓄电池总容量为，某次完成航道维护后，电池储存的能量还剩下，为了下次更好的工作，需把电池充满，充电过程中共用了4h，已知充电电压为750V，充电效率为90%，充电时充电电流为多少？ 【答案】（1） （2） （3）300A 【解析】（1）船舶行驶的速度为 根据可得船舶受到的牵引力为 因为船舶沿直线匀速行驶，处于平衡状态，所以江水对船的平均阻力f等于牵引力F。即这段时间内江水对船的平均阻力 （2）船舶和垃圾的总质量为 船舶和垃圾的总重力为 因为船舶漂浮在水面上，所以受到的浮力等于总重力，即 根据阿基米德原理可得此时该船排开水的体积为 （3）需要给电池补充的能量（有用功）为 充电时消耗的总电能（总功）为 充电时的总功率为 根据可知，充电时的电流为 题型二 跨学科实践 课内跨学科实践 23．课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动，同学们集思广益，各显身手，下面是小组同学们交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目实施】要制作简易活塞式抽水机，需要完成以下任务。 （1）首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理： 取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，向上拉动活塞，就能看到水从低处升到高处，这是靠___________的作用，使水升到高处的。 结合托里拆利实验，同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是___________m（已知标准大气压，时，g取10N/kg；水的密度）。 （2）初步了解了活塞式抽水机的工作原理，大强设计了一个如图甲所示的抽水机，当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升，会发生的现象是 ___________ ； A．水从出水管S流出 B．圆筒内水随活塞继续上升 C．圆筒内水面开始下降 D．水保持在出水管S管口下方附近不动，既不上升也不下降 【项目改进】 （3）大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构，对自制抽水机进行了如下改进，如图丙所示： ①如图丙（a）所示，用洗衣液瓶盖制作活塞，并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A； ②如图丙（b）所示，用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门B； ③如图丙（c）所示，活塞向上提起时，阀门A关闭，此时阀门B下方的压强 ___________ （选填“大于”或“小于”）阀门B上方的压强，阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。 ④再向下压活塞，阀门B关闭，阀门A打开，水进入活塞上方圆筒中，活塞反复上下运动，最终成功的将水抽到高处。 【项目反思】 （4）大强和同学们发现这样一个问题，自制的活塞式抽水机在工作前，向圆管内灌入一些水，抽水会更容易，这样做的主要目的是 ___________ 。 （5）大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色，有的模型设计的非常精巧，有的模型运转的非常流畅，下列不能提高活塞式抽水机效率的是 ___________ 。 A．减小活塞和管壁之间的摩擦 B．减小圆管的重量 C．减小活塞的重量 提示：抽水机的效率是指抽水机在工作时，将输入的能量（抽水机消耗的总能量）转化为有用功（即把水提升一定高度克服水的重力所做的功）的比例，抽水机效率越高，说明它在工作过程中能量的利用率越高，能量损失越小。 同学们在本次实践活动中收获很大，对物理学习产生了浓厚的兴趣，同学们又走出教室开展了探讨生活中其他抽水装置原理的活动，大家感受到物理知识真的很有用。 【答案】 大气压 10.13 C 大于 见解析 B 【解析】（1）[1][2]活塞式抽水机的结构及工作原理：取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，向上拉动活塞，能看到水从低处升到高处，这是靠大气压的作用，使水升到高处的。因为活塞向上拉动时，注射器内空气稀薄，气压小于外界大气压，在大气压作用下，水被压入注射器。则理论上抽水机提升水最大高度 （2 ）[3]活塞上升到出水管后的现象：当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升，此时圆管与出水管构成了连通器，所以圆筒内水面开始下降，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3 ）[4]活塞式抽水机的改进：活塞向上提起时，阀门A关闭，此时阀门B下方的压强大于阀门B上方的压强，因为活塞上提，圆筒内气体体积增大，压强减小，而外界大气压不变，所以在压强差作用下，阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。 （4 ）[5]工作前向圆管内灌水的目的：自制的活塞式抽水机在工作前，向圆管内灌入一些水，抽水会更容易，这样做的主要目的是挤走活塞筒里的空气，使活塞上下运动时产生真空，从而形成负压，促使水被抽取出来，同时水作为润滑剂可以使活塞外筒与水封圈更好地接触，增加密封性，减少磨损和发热。 （5 ）[6]根据抽水机效率的定义，减小活塞和管壁之间的摩擦，可以减少额外功，提高效率；减小活塞的重量，也能减少提升活塞所做的额外功，从而提高效率。而减小圆管的重量，对抽水机将水提升一定高度克服水的重力所做的有用功以及总能量消耗影响不大，不能提高活塞式抽水机效率，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 24．我国的“奋斗者”号载人潜水器最大下潜深度达到10909米，同学们针对潜水艇的制作，开展项目式学习。 【项目设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，塑料瓶厚度不计，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【产品检测】 （1）“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变___________； （2）潜水艇是靠改变___________来实现上浮和下沉的；为使潜水艇上浮，小组同学的操作是___________； （3）如图乙所示，潜水艇从B匀速直线上浮到A，最终在水面保持静止。请在图丙中画出潜水艇所受浮力随时间变化的大致图像； （4）若某潜水艇模型的总体积是850cm3，所用材料的总质量是0.7kg，g取10N/kg。若想实现潜水器在水中悬浮，则水舱的容积至少为___________；（假设推拉注射器活塞时，装置内气体体积的变化量与水舱内水的体积变化量相同） （5）如下为项目小组制定的评价量表： 自制潜水艇评价量表 级别内容 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮 项目小组对某潜水艇测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部。根据测试结果，对该潜水艇的浮沉情况评价级别是___________。 【答案】（1）大（2）自身重力 向水舱内打气（3） （4）150cm3（5）待改进 【解析】（1）“奋斗者”号下潜过程中，浸入水中的深度变大，海水密度不变，根据可知，受到海水的压强变大。 （2）[1][2]往水舱内装水时，潜水艇重力变大，大于浮力而下沉；从水舱往外排水时，潜水艇重力变小，小于浮力而上浮，所以潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下沉的；为使潜水艇上浮，需向水舱内打气，排出舱内的水，减小潜水艇的重力。 （3）潜水艇从B匀速直线上浮到A，潜水艇没有露出水面前，排开水的体积不变，受到的浮力不变；露出水面上升时，排开水的体积变小，浮力变小；最终保持静止时，浮力等于重力，不再变化，所以潜水艇所受浮力随时间变化的大致图像如图所示： （4）悬浮时，潜水艇模型受到的浮力 设水舱容积至少为V，潜水艇受到的浮力等于材料与舱内水的总重力 则 解得 （5）注射器活塞推到最左端时，潜水艇内的水最少，重力最小，此时潜水艇位于水槽底部，不能再通过减小自身重力实现上浮，所以对该潜水艇的浮沉情况评价级别是待改进。 25．跨学科实践：制作简易杆秤 【项目提出】现在很多中药店仍使用传统杆秤称量中药材，它可以快速准确称量药材的质量。请利用所给的材料，自己设计并制作简易杆秤，实现对小物件的质量测量。 【项目分析】 （1）如图1所示，医生用小杆秤称中药时，在秤盘中放入药材后，用手提起O点的提纽，移动秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡，就可以读出被称物体的质量。此时杆秤可以看成一个杠杆，它通过改变_______实现不同质量物体的称量； （2）同学们经过观察和分析，得知杆秤的刻度是_______（选填“均匀”或“不均匀”）的。 【项目实施】 （3）同学们用一根加长的捞面筷子作为秤杆，在筷子左端A点处钻孔，挂上小盆作为秤盘；在A点右侧B处钻一个小孔，并穿了一根细绳作为提纽，完成初步安装。将提纽挂在铁架台上，各小组初制的杆秤出现如图2所示的三种情况。为便于使用，零刻度线需要在提纽右侧，他们应该选择图2中的_______继续完成制作； （4）找来一个质量为50g的钩码挂在细绳上作为秤砣，当秤盘中不放任何物体时，调整秤砣的位置使杆秤水平平衡，如图3所示，此时秤砣细线对应杆秤的C位置上标记为_______g； （5）在秤盘里放入100g砝码，移动秤砣，使秤杆在水平位置平衡，在秤砣细线对应秤杆的D位置标_______g。根据操作和分析的结果，请你在图4中标注出150g刻度线E的位置_______； 【展示交流】 （6）若要用此杆秤称量更大质量的物体，可通过增加一个提纽来完成，该提纽应该安装在_______。（选填序号） A．AB之间 B．BC之间 C．CD之间 【答案】（1）力臂大小 （2）均匀 （3）甲 （4）0 （5）100 （6）A 【解析】（1）小杆秤属于杠杆，在使用时物体作用在杆秤上的力为阻力，到提纽的距离阻力臂，秤砣作用在杆秤上的力为动力，秤砣到提纽的距离为动力臂，称量不同质量的物体时，阻力臂跟动力不变，通过改变动力臂的大小，就可以使杠杆重新在水平位置平衡，从而读出物体的质量。 （2）根据可得，秤砣到提纽的距离，即动力臂 由于阻力臂L2和秤砣的质量都是定值，则动力臂与物体的质量成正比，所以物体的质量每增加相同的数量，秤砣移动的距离是相同的，即杆秤的刻度是均匀的。 （3）杆秤在使用过程中是通过移动秤砣到提纽的距离来实现不同质量物体的称量，则在完成图2的初步安装后，还需在提纽右侧挂上秤砣，重新使杆秤在水平位置平衡，故应选择图2中的甲才能在提纽右侧挂上秤砣使杆秤在水平位置平衡。 （4）当秤盘中不放任何物体时，即物体的质量为0时，调整秤砣的位置使杆秤水平平衡，此时所称物体质量为0g，则秤砣细线对应杆秤的C位置上标记为0g。 （5）在秤盘中放100g砝码，此时所称物体质量为100g，手提提纽，调节秤砣在D位置使秤杆平衡，则秤砣细线对应杆秤的D位置上标记为100g。 当物体的质量为150g时，所称物体的质量比100g大，即所称物体的质量增大，根据可得，秤砣到提纽的距离变大，即E点在D点的右侧。由于C点的刻度为物体质量为0时，D点的刻度为物体的质量为100g时，则150g对应的E点在D点的右侧且距离D点为CD的一半，如图所示： （6）根据可知，秤砣质量一定时，则重力一定，减小AB间的距离，物体对杆秤拉力的力臂更小，当秤砣在同一位置时，秤砣对杆秤拉力的力臂更大，所测物体的质量更大，杆秤的量程更大，则该提纽应该安装在AB间，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 26．跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 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，制作简易汽轮机模型。 【项目实施】 （1）设计并制作：设计方案如图所示。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，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （2）测试实验：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此汽轮机模型属于______（填“内”或“外”）燃机。 （3）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为____________； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是____。 A．增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B．更换一个更细的喷嘴 C．降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 【项目拓展】 （4）同学交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是：________。（写出一条即可） 【答案】 内能 机械能 外 加热时间不足，无法产生足够的水蒸气 B 环保无污染 【解析】（2）[1][2]实验时将易拉罐下面的酒精灯点燃，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来；酒精燃烧将化学能转化为内能，蒸汽推动扇叶转动，将内能转化为机械能。因此汽轮机模型工作过程的能量转化为：化学能→内能→机械能。 [3]内燃机是燃料在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功；此汽轮机模型酒精在空气中燃烧，蒸汽推动外面的扇叶转动，这两个过程都不在易拉罐内，因此此汽轮机模型属于外燃机。 （3）[4]加热很长时间后，扇叶才开始转动，这与水蒸气的量有关，加热时间不足，无法产生足够的水蒸气，不能使扇叶开始转动。 [5]A．增加酒精灯的高度，用其内焰加热，温度更低，故A不符合题意； B．更换一个更细的喷嘴可以增大蒸汽喷出速度，能增大蒸汽喷射力，故B符合题意； C．扇叶转动时本质是可看作杠杆，降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心，会使动力臂变小，需要更大推力来推动，会转得更慢，故C不符合题意。 故选B。 （4）[6]太阳能是可再生的清洁能源，故太阳能蒸汽机的优势是环保无污染。 27．跨学科实践。 家庭用电调查与节电方案设计 电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查—数据分析—节电方案设计—宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡、洗碗的热水所消耗的电能仅为。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。 请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： （1）在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→______； （2）请结合题中信息，分析这台电热水器效率低下、浪费电能的可能原因：___________；（答出一条即可） （3）兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是______（填序号）； A．用电灯照明时，选新型节能灯 B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C．用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D．用手机上网课时，把亮度调高 （4）在宣传推广环节，请你从“行为习惯”或“技术设备”任选一个角度，为该兴趣小组补充一条面向所有家庭的普适性节电建议：______。 【答案】（1）内能 （2）热水器本身保温性能差，导致热量散失快，导致热水器效率低下，浪费了较多的电能 （3）A （4）电器不使用时应彻底关闭电源，减少待机耗电 【解析】（1）电热水器工作时，电流做功产生热量，水吸收热量后温度升高。该过程中主要将电能转化为内能。 （2）由短文内容可知，热水器需要24小时持续通电加热，使水长时间保持一定的温度，说明热水器本身保温性能差，导致热量散失快，导致热水器效率低下，浪费了较多的电能。 （3）A．新型节能灯与传统照明灯相比较，发光亮度差不多，但实际功率要小得多，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的，故A符合题意； B．洗衣机洗薄衣服时，用快洗程序，消耗功率一定，工作时间变短，消耗电能减少，故B不符合题意； C．用电风扇吹凉时，转速越高实际功率越大，相同时间消耗的电能越多，故C不符合题意； D．用手机上网课时，把亮度调高，增大了手机的实际功率，未达到省电目的，故D不符合题意。 故选A。 （4）行为习惯角度：电器不使用时应彻底关闭电源，减少待机耗电。技术设备角度：购买新电器时，选择能效等级高的产品。 课外跨学科实践 28．AI无止境，携手创未来。2024年6月28日，作为无人机领域的领军企业，一飞智控携1000架烟花无人机于深圳湾人才公园冉冉升空，开启深圳首场无人机烟花秀。这场无人机烟花秀不仅给观众带来了视觉盛宴，更展现了电子烟花环保理念的独特魅力、观看烟花秀后，在跨学科实践课上，物理学习小组的同学结合已学习的电学知识，开展了“学习与模拟制作电子烟花”的项目式学习活动，下面是该小组同学交流与实践过程，请帮助他们完成下列内容。 【项目分解】 任务一：测试核心部件LED的性能 任务二：制作一个“电子烟花”，模拟出烟花的效果 【项目实施】 任务一：测试其核心部件LED的性能 （1）经查阅资料，同学们知道电子烟花的核心部件是一个微型电子发光装置，这些发光装置通常由发光二极管（LED）组成，如图1是LED实物和电路符号，它主要是由______材料制成的。LED实物有两根引线，分别为正极（+）和负极（-），接直流电路时，它只允许电流从它的正极流向负极，由此可知LED具有______性； （2）为了测试LED发光时的性能，将其接入图2所示电路，当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED发出不同颜色的光，其发光的颜色与电压的对应关系如下表所示。在图2所示电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑片在图示位置时，LED灯发出黄色的光。分析表中数据可知，图2中更换红色LED灯，需要适当向______（选填“左”或“右”）移动滑片P，可使它发出红色的光； LED灯两端的电压（V） LED灯发光的颜色 1.8 红 2.4 黄 3.0 蓝 任务二：制作一个“电子烟花”，模拟出烟花的效果 小组同学设计三个如图2所示的电路，分别将红、黄、蓝色LED灯接在电路中，合理移动滑片P、就可以模拟出“烟花”的效果，这样就完成了红、黄、蓝三色简易“电子烟花”的制作； 【项目拓展】 为了测试某二极管的性能，将其接入图2所示电路，已知电源电压恒为4.5V，该发光二极管的额定电压为3.0V。调节滑动变阻器滑片位置，记录多组电压表、电流表数据，描绘出如图3所示的图像； （3）分析图像可知，闭合开关S，向左移动滑片时，二极管的电阻______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）当二极管正常发光时，保持滑片位置不变，对调二极管的正负极后再闭合S，电压表示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）某次测试时，需要在图2电路中同时接入26颗这样的二极管，当26颗二极管都正常发光时，电流表的示数为______A。 【答案】（1）半导体 单向导电 （2）右 （3）变小 （4）变大 （5）0.52 【解析】（1）[1]LED主要是由半导体材料制作的，半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。 [2]LED实物有两根引线，分别为正极（+）和负极（-），接直流电路时，它只允许电流从它的正极流向负极，否则不发光，由此可知LED具有单向导电性。 （2）由表可知，LED灯发出黄色的光时两端电压为2.4V，发红光时两端电压为1.8V。在图2所示电路中，LED灯和滑动变阻器串联，电压表测LED灯电压，电流表测电路电流。LED灯发出黄色的光，若要更换红色LED灯，应减小LED灯两端电压，根据串联电压规律，应增大变阻器电压，根据串联分压原理，应适当向右移动滑片P，增大变阻器阻值。 （3）闭合开关S，向左移动滑片时，变阻器阻值减小，分压减小，则二极管两端电压变大，由图像可知，通过二极管的电流变大，但电流的增速加快，根据可知二极管电阻变小。 （4）当二极管正常发光时，由于二极管和滑动变阻器串联，电压表示数小于电源电压。二极管具有单向导电性，保持滑片位置不变，对调二极管的正负极后再闭合S，二极管相当于断路，电压表串联到电路中，测电源电压，所以电压表示数变大。 （5）电源电压恒为4.5V，该发光二极管的额定电压为3.0V，所以在图2电路中同时接入26颗这样的二极管，要让26颗二极管都正常发光，则应将26颗二极管并联后再与滑动变阻器串联。由图3可知，该发光二极管的额定电流为，根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，即 则电流表的示数为 29．随着时代的发展和社会的进步，汽车已经逐步进入普通百姓的家庭。在跨学科实践课上，某小组同学开展了有关“汽车”的调研活动，请完成下面的问题： （1）如图甲所示，是某燃油汽车的汽油机一个工作循环的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是图________、汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的________特点。 （2）车辆在转弯前，司机会拨动转向横杆（转向横杆相当于一只开关），同侧前、后两个转向灯会同时闪亮，同时熄灭，若其中一只灯损坏了，另一只灯仍会闪亮。且不能出现拨动转向横杆，左、右转向灯同时闪亮的情况。如图所示，设计比较合理的电路图是（　　） A． B． C． D． （3）某品牌电动汽车，当其以90km/h的速度匀速行驶100km时，电动机的输出功率恒为15kW，消耗的电能为7.5×10⁷J，则该电动机的效率为________。 （4）有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，同学们查阅了相关资料后，自制了如图丙所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图丁所示的模拟电路进行探究。将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大，这说明a、b间接入电路的电阻在变________。设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗（车窗清洗时需要电动机工作）。若要解决此问题，可在图丁电路中加装一个开关，此开关应与检测网________（选填“串联”或“并联”）。 【答案】（1）C 比热容较大 （2）C （3）80% （4）小 并联 【解析】（1）[1]汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，做功冲程的特点是火花塞点火，活塞向下运动。图C中火花塞点火，活塞向下运动，所以将内能转化为机械能的冲程是图C。 [2]汽车发动机常用循环流动的水来散热，主要是利用了水的比热容较大的特点，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多。 （2）车辆转弯时，同侧前、后两个转向灯同时闪亮、同时熄灭，且其中一只灯损坏，另一只灯仍会闪亮，说明同侧的两个转向灯是并联的；不能出现拨动转向横杆，左、右转向灯同时闪亮的情况，说明左、右转向灯由不同的开关控制。选项C中，开关S可分别控制左、右转向灯，且同侧转向灯并联，符合要求。 故选C。 （3）动汽车以90km/h的速度匀速行驶100km所用时间 输出的机械能 电动机的效率 （4）[1]根据欧姆定律，电源电压不变，电流表的示数越大，说明电路中的电阻越小，所以金属网浸入雨水中的深度越深，a、b间接入电路的电阻在变小。 [2]要解决无雨时电动机不能转动，无法实现车窗清洗的问题，可在图丁电路中加装一个开关，此开关应与检测网并联。这样，无雨时，闭合该开关，电路接通，电动机可以工作。 30．20世纪，各种新材料层出不穷。在跨学科实践课上，某小组开展了有关“气凝胶”的调研活动，请阅读材料，并完成下面的问题： 浙江大学课题组成功研制出了“全碳气凝胶”，这种新材料具有隔热、耐高温、吸油能力强等特性，它能承受的高温，它还是很好的吸音材料，可以在频段内高效吸音，因此它是很好的降噪材料。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力，现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气疑胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。 （1）这种“全碳气凝胶”是目前世界上“最轻”的固体材料，如图所示，哪怕将杯子大小的“气凝胶”放在一朵花的花蕾上，细长的花蕾也不会被压弯。这里的“轻”是对哪个物理量大小的描述？答：______。 （2）“全碳气凝胶”____________（选填“能”或“不能”）高效吸收次声波。 （3）“全碳气凝胶”在时，____________（选填“会”或“不会”）熔化。 （4）气凝胶最高可以吸附____________ kg海上泄漏的原油。 （5）如图乙所示是某种气凝胶质量与体积的关系图像，则它的密度为____________。 （6）一架用钢材（）制成的质量约80t的大型飞机，如果用密度仅为的全碳气凝胶做成，其质量相当于____________。 A．一个鸡蛋的质量 B．一只鸡的质量 C．一个成年人的质量 【答案】（1）密度 （2）不能 （3）不会 （4）9 （5）3 （6）B 【解析】（1）由题文可知，“全碳气凝胶”放在一朵花的花蕾上，细长的花蕾也不会被压弯，说明“全碳气凝胶”的密度小。 （2）气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在频段内高效吸音，而次声波的频率是低于20Hz，故气凝胶不能高效吸收次声波。 （3）根据能承受的高温，故在时，不会熔化。 （4）气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，10g气凝胶最高可以吸附海上泄漏原油的质量为。 （5）根据图中质量15kg，体积为，密度为。 （6）密度仅为，根据知，体积一定时，质量与密度成正比，则有，解之得，与一只鸡的质量相当，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 31．在跨学科实践课上，某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成以下内容。 【项目分解】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车，靠燃油作为总能量来源，它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时，汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电。当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置把驱动电机转变为发电机给蓄电池充电，回收部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点。电池组工作电压为，电池的容量约为。 ①如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内脱脂棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同； ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图，下列说法正确的是________； a、电动机在提供动力过程中将电能转化为机械能 b、电池组充满电后储存的电能为，充电时化学能转化为电能 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮标，油箱中的油量通过油量表示数反映。 此电路中电阻的作用是________________； ②图中已画出部分电路，请在图中完成电路的设计（1、2、3、4为接线柱）________________；要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大。 【项目拓展】 （3）当汽车行驶的过程中，消耗了燃油，发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，汽车行驶过程中受到的平均阻力为；燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，整个过程中蓄电池多储存的电能。假设燃油在发动机气缸内完全燃烧，。该油电混合动力汽车在上述过程中，完全燃烧燃油产生的热量为________J，汽油发动机的效率为________%。 【答案】（1）压缩 a （2）保护电路 （3） 36 【解析】（1）[1]如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内脱脂棉燃烧，机械能转化为内能，该过程能量转化的特点与汽油机的压缩冲程能量转化相同。 [2]a.电动机的工作过程中将电能转化为机械能，故a正确； b.电池组充满电后储存的电能为 充电时电能转化为化学能，故b错误。 故选a。 （2）[1]滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻过小时，通过电路的电流较大，电阻R0的作用是保护电路。 [2]当油箱中的油用完时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，油量表（电压表）的示数为零，则电压表与滑动变阻器并联接入电路，如下图 （3）[1]完全燃烧0.18kg燃油产生的热量 [2]发动机为汽车提供部分动力的能量 发动机对蓄电池充电的能量，发动机用来做有用功的能量 汽油发动机的效率为 32．跨学科实践 火箭残骸的归宿 近年来，我国航天事业飞速发展，长征系列火箭已完成数百次发射任务。在火箭点火升空的过程中，头部的特殊固体材料会通过熔化和汽化吸收大量热量，保护箭体不被烧毁。火箭上升到一定高度后，会依次抛掉助推器、一子级、二子级等部件，这些被称为“火箭残骸”的部件，总质量可达箭体初始质量的70%以上。 我国对火箭残骸的处理方式主要分为三类：①受控回收：提前通过弹道计算规划残骸落点，组织专业人员在预设的无人区或海域进行回收。例如，长征五号B火箭的助推器残骸就曾精准落入预定海域，由海上打捞队回收。②受控坠落：对无法回收的残骸，通过姿态控制让其坠入南太平洋“尼莫点”等远离人类活动的区域，避免地面风险。③大气层焚毁：对高轨道残骸，通过航天器干预使其坠入大气层，在与空气的剧烈摩擦中完全焚毁，避免成为太空垃圾。 （1）火箭上助推器与火箭分离前，以火箭为参照物，助推器是______的，当二者分离后，助推器相对火箭是______的。 （2）在大气层焚毁这种处理方式中，火箭残骸经过大气层时是通过______的方式改变内能的。抛掉火箭残骸后，火箭的惯性____________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）静止 运动 （2）做功 减小 【解析】（1）分离前助推器与火箭相对位置未发生改变，因此以火箭为参照物，助推器是静止的； 分离后助推器与火箭的相对位置发生了改变，所以以火箭为参照物，助推器是运动的。 （2）火箭残骸经过大气层时，与空气剧烈摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体内能； 惯性的大小仅与物体的质量有关，抛掉火箭残骸后，火箭的总质量减小，因此其惯性减小。 题型三 综合性题目 33．我国自主研发的某新型潜水艇，在性能上有了显著提升，激发了科技小组的同学们的探究热情。他们对制作的潜水艇模型进行了多项测试与改进，请根据以下情境回答问题； （1）模型原理 科技小组的同学们设计的潜水艇模型如图甲所示，为了实现潜水艇的上浮，小组同学的操作是___________，从而排出水舱内的水，实现上浮。 （2）稳定性改进 潜水艇模型在水中航行时，容易出现上下颠簸。为了提高稳定性，潜水艇模型需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀，在下潜或上浮过程中，平衡就会受影响，所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置。图乙所示的四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是___________（填字母）。 （3）动力装置 潜水艇模型由锂电池提供电能，电动机利用了磁场对_________________的作用而转动，带动螺旋桨旋转；螺旋桨推动液体向后流动产生推力，从而使潜水艇模型在水中前进，这主要利用了___________。 （4）载重与浮沉测试 为保证潜水艇安全航行，同学们在潜水艇模型上标记了吃水线，表示潜水艇模型将水全部排出后，潜水艇模型在水中的深度不得超过此线。根据收集到的不同类型潜水艇的数据资料，同学们分析得出，该潜水艇模型在安全航行时，其最大载重量与潜水艇模型自身的质量及设计吃水深度有关。若潜水艇模型自身的质量为，体积为，在淡水中设计的吃水深度对应的排水量为，则潜水艇模型在测试盐水池中安全航行时，若潜水艇模型的吃水深度不变，则此时最多可额外承载___________的重物。现有、和三种规格的注射器，要使该潜水艇在盐水中在满载状态下悬浮，该模型所使用的注射器的规格至少是___________ml。（淡水的密度取；盐水的密度取） 【答案】（1）用注射器向潜水艇模型内打气 （2）B （3）通电导体有力 物体间力的作用是相互的 （4）300 200 【解析】（1）潜水艇通过改变自身重力实现浮沉。为了实现潜水艇的上浮，要排出水舱内的水以减小自身重力，需向水舱内充气，因此操作是用注射器向潜水艇模型内打气。 （2）为提高稳定性需降低重心且使重力分布均匀。压载铁密度大应放在下方降低重心，浮力块密度小应放在上方，且两者需对称分布以保证重力均匀，图中B 选项符合要求。 （3）电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用；螺旋桨推动液体向后，液体对螺旋桨产生向前的反作用力，利用了物体间力的作用是相互的。 （4）根据密度公式 ，可得潜水艇模型在吃水线处的排开体积（即吃水体积）为 当潜水艇模型在盐水中安全航行且吃水深度不变时，其排开盐水的体积等于在淡水中的吃水体积，即 已知盐水的密度 此时潜水艇模型排开盐水的质量为 潜水艇模型在安全航行时处于漂浮状态，其总重力等于受到的浮力，即总质量等于排开液体的质量。设最多可额外承载的重物质量为 ，则有 则最多可额外承载的重物质量 潜水艇在盐水中满载悬浮时，处于完全浸没状态，排开盐水的体积等于自身总体积。此时浮力等于总重力，即排开盐水的质量等于潜水艇模型满载时总质量。 满载悬浮时排开盐水的质量 需要吸入盐水的质量 需要吸入盐水的体积 所以注射器规格至少为。 34．在日常的劳动和体育运动中，涉及了很多杠杆知识。为了弄清其中的物理原理，同学们开展了“人体中的杠杆”跨学科实践活动。 【探索人体中的杠杆】 （1）用手提起重物，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图1甲所示。桡骨可以简化为杠杆，该杠杆的支点在________（用图甲上标出的名称回答），为________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。同样重的物体，用手提起体积大的要更吃力一些，是因为物体体积越大，物体的重心离身体更远，相当于阻力臂变________（选填“大”或“小”）； （2）如图1乙所示，当人单脚踮起时，可以看成杠杆OAB，O为支点。人的重力作用在B点，小腿肌肉群产生的动力F作用在A点且方向竖直向上，B是OA中点。若F的大小为300N，则人的重力为_____N。 （3）如图1丙所示，头颈部可以看成一个颈椎支撑的杠杆。为了更好地保护颈椎，请写出一条有效的办法：_________； 【探讨俯卧撑的健身效果】 （4）如图2①，俯卧撑练习时以脚尖为支点，若改用手扶橱柜做俯卧撑，则如图2②所示。假设地和橱柜对手的力与身体垂直，人的重心不变，则按________（选填“①”或“②”）图所示练习方法更能锻炼上臂和胸部肌肉。 【答案】（1）肘关节 费力 大 （2）600 （3）不要长时间低头 （4）① 【解析】（1）桡骨绕肘关节转动，因此肘关节是杠杆转动时固定不动的位置，即支点；肱二头肌的动力臂小于重物的阻力臂，因此该杠杆属于费力杠杆；同样重的物体，体积越大，重心离身体越远，相当于阻力作用点离支点更远，即阻力臂变大。阻力臂越大，越难提起。 （2）人的重力作用在B点，动力作用在A点，O为支点。由题意知，B是OA中点，即 根据杠杆原理 代入数据得到方程 解得 （3）头颈部可以看成以颈椎为支点的杠杆。头部前倾时，头部重力的力臂会变大，颈椎受到的作用更明显，容易造成颈部疲劳。因此要减小头部重力的力臂，减轻颈椎受到的负担。 （4）做俯卧撑时，手臂受到的支持力越大，对上臂和胸部肌肉的锻炼越明显。图①中身体更接近水平，人体重心到支点的距离较大，因此手臂需要提供更大的支持力；图②中身体倾斜较明显，手臂受力较小。 35．“智慧消防”是守护城市安全的重要防线。如图甲所示，某科技小组研发了一款名为“烈焰先锋”的全地形智能消防机器人。在一次模拟火灾救援演练中，机器人完成了从奔赴现场到扑灭大火的全过程。请结合演练情境，运用物理知识解决下列问题。 【阶段一：紧急奔赴与越障】 （1）如图甲，机器人履带设计得宽大，是为了在压力一定时，减小对地面的_________；如图乙，机器人用机械臂快速举起障碍物时，机械臂可视作一个_________杠杆。 【阶段二：侦察探测】 （2）当机器人快速靠近火源时，为了在感光元件上成清晰的像，镜头焦距不变，镜头应向_________（填“前伸”或“后缩”）调节。 【阶段三：强力灭火】 （3）喷出的水雾接触高温火焰迅速汽化，此过程_________（填“吸”或“放”）热，使燃烧物温度降至着火点以下；水炮喷口设计成锥形，水流高速喷出时，喷口处流速大，压强_________（填“大”或“小”），有助于将周围空气卷入，扩大灭火覆盖面。 【阶段四：智能中枢】 （4）如图丙所示，“烈焰先锋”消防机器人搭载火情探测-灭火联动系统，控制电流≥0.04A时自动触发报警喷水联动响应，可在野外无外接电源场景下连续工作。已知控制电路电源电压可调，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻R。的阻值与烟雾浓度C的关系如图丁所示，工作电路电源电压恒为48V。调节使系统在烟雾浓度为15%时刚好触发报警喷水联动响应，此时定值电阻的功率为0.18W，则控制电路的电源电压为 _______V。 （5）工程师给巡检回路的保护电阻设计了标准巡检和节能巡检两个可自动切换的挡位：节能挡位下的阻值为标准挡位的2倍，巡检指示灯L标有“12V 6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），节能模式下指示灯的实际功率为额定功率的，两种模式下指示灯均未超过额定电流。则在标准巡检模式下，巡检回路连续工作1分钟消耗的总电能为_____J。 【答案】（1）压强 费力 （2）前伸 （3）吸 小 （4）14.5 （5）1280 【解析】（1）[1]履带设计宽大，压力一定时，增大受力面积，根据压强公式，是为了减小对地面的压强。 [2]机器人机械臂工作时，动力臂小于阻力臂，因此属于费力杠杆。 （2）机器人摄像头为凸透镜，根据成像规律“物近像远像变大”，机器人靠近火源，物距减小，要成清晰的像需要增大像距，因此焦距不变时，镜头应前伸。 （3）[1]液态水汽化过程需要吸热，可降低燃烧物温度。 [2]根据流体压强规律：流体流速越大，压强越小，因此喷口流速大，压强小，可卷入周围空气。 （4）由图丁得，气敏电阻随浓度线性变化，根据丙图利用数学一次函数知识可得气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的关系式为 烟雾浓度15%时，；刚好触发报警时电流，得 总电阻 因此控制电源电压 （5）指示灯电阻 设标准挡位保护电阻为，节能挡位为，节能时实际功率 节能电流 总电压，根据串联电路规律 代入得；标准模式总电阻 工作1min总电能 36．阅读短文，回答问题 锂电池 锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。2025年3月16日，由中国科学院大连化学物理研究所动力电池与系统研究部陈忠伟研究员团队研发的超低温高比能锂电池，适配六旋翼无人机在漠河零下36摄氏度极寒环境下试飞成功。2025年8月，中国科研人员突破现有传统锂离子电池在能量密度和应用性能上的瓶颈，研制出能量密度超过600瓦时/公斤的软包电芯和480瓦时/公斤的模组电池，有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。 （1）锂电池在充电升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象，在此过程中材料表面的分子热运动变得更________（选填“剧烈”或“缓慢”），材料的质量________（选填“变大”“变小”或“不变”），密度________（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 （2）给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的________（选填“电源”或“用电器”），锂电池使用一段时间后温度升高是由于________的热效应导致的，锂电池容量与质量的比值定义为电池能量密度，某锂电池的能量密度为，容量为的锂电池质量约为________g。 【答案】（1）剧烈 不变 变大 （2）用电器 电流 300 【解析】（1）分子热运动的剧烈程度随温度升高而增强，充电升温过程中温度上升，因此材料表面分子热运动更剧烈。 质量是物体的固有属性，不随温度、体积的变化而改变，所以材料的质量不变。 根据密度公式，已知质量不变，体积缩小，代入公式可知密度变大。 （2）充电时锂电池消耗电能，将其转化为化学能储存起来，在电路中相当于用电器。 电流通过锂电池时会产生热量，使电池温度升高，这是电流的热效应导致的。 ，由能量密度定义可知，锂电池质量约为 37．阅读材料，回答问题。 2026年央视春晚，机器人成为贯穿全场的核心亮点，上演了一幕幕“科技与人文”的精彩对话。 （1）「智舞新春」科技探秘：如图1，在武术节目《武BOT》中，人形机器人展现了“中国智造”的硬核实力。 ①人形机器人在进行高难度动作时，通过AI算法实现了精准移动与群体同步，群体同步说明机器人之间是相对___________的。 ②机器人用阵列式麦克风充当“耳朵”捕捉声音，配合语音信号处理电路和软件算法进行分析，再通过扬声器来实现与外界的语音交互。图2中能说明其“耳朵”工作原理的是___________图。 （2）「智伴未来」人机共生：春晚小品《奶奶的最爱》中，一台1∶1复刻蔡明的仿生机器人登场，几乎以假乱真。那些会讲笑话、做家务的机器人，让科技充满温度。仿生机器人复刻蔡明老师的声音时，关键是保证声音的___________（填声音的特性）与真人一样。 （3）「智控系统」工程实践：机器人的行进速度由电动机来控制，当输入电压改变时，如何控制电动机两端的电压保持稳定呢？ 图3甲为控制电机运转的原理电路，、为定值电阻，为控制电动机运转的磁敏电阻，阻值随磁场强弱变化的图像如图3乙所示。当磁敏电阻在正常区域工作时，即使图甲电路中输入电压发生变化，两端电压都能维持在某一定值附近发生微小变化，从而使控制电路中的电动机稳定运转。分析可知： ①制作磁敏电阻的材料一般为___________（选填“导体”“半导体”或“超导体”）； ②磁敏电阻的正常工作区域对应图乙中的___________（选填“ab”或“bc”）； ③已知无磁场时阻值为，的阻值为，当为时，处在磁场中的电功率为，则两端的电压是___________V。 【答案】（1）静止 乙 （2）音色 （3）半导体 bc 8 【解析】（1）运动和静止是相对的，群体同步说明机器人之间的位置没有发生变化，机器人之间是相对静止的。 由题意可知，其“耳朵”工作原理的是电磁感应，图2中甲是电动机的工作原理，图2中乙是电磁感应的原理。 （2）发声体的材料和结构不同，发出声音的音色不同，仿生机器人复刻蔡明老师的声音时，主要是复刻音色。 （3）敏感电阻的主要制作材料是半导体。 由题意可知，当输入电压U发生变化，U1不变。由图甲可知，R1和R3串联，若输入电压U增大，R1两端电压U1不变，由串联电路电压规律，则U3变大，由串联电路分压原理可知磁敏电阻R3变大；而另一支路当输入电压U变大，会导致R2支路电流变大，则电磁铁的磁性增强；综上所知，电磁铁的磁性增强时，磁敏电阻R3增大，因而选择bc区域。 根据串联电路的规律及欧姆定律和可得 解得， 由于磁敏电阻正常工作时电阻变化大，故此时，R1和R3'串联，此时电路中的电流 此时R1两端的电压 38．我国已建成全球规模最大、覆盖面最广的电力系统。我国电力发展史，就是一部科技自立自强的奋斗史。请结合所学物理知识，完成下列问题。 （1）发电篇：从火电到新能源 我国发电结构持续优化，绿色能源占比不断提升，其中风力发电在全球处于绝对领先地位。风力发电机扇叶如图甲所示，其横截面一侧弯曲，另一侧较平，当气流流经扇叶时，流速大的位置压强_______，扇叶旋转驱动发电机发电。 （2）输电篇：特高压输电铸就中国电力名片，核心技术领跑全球 ①远距离输电采用高压输电的目的是：在输送功率相同时，提高电压可以_______输电电流，从而_______导线上的热量损失（选填“增大”或“减小”）。 ②巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图乙，其相关参数见下表。机器人水平匀速巡检时，可视为电动机工作，蓄电池减少的储能全部用于电动机产生的牵引力做功。当储能降至时，停止为电动机供电，巡检终止。下坡巡检时，机器人可视为发电机工作，将机械能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。直至储能为时，蓄电池充满。 质量 最大巡检速度 蓄电池满电时储能 电动机最大输出功率 54 kg 4 km/h 0.2 kW·h 100 W 某次巡检线路如图丙所示，机器人在A点时，蓄电池储能为。它先沿AB段下坡巡检，后沿水平方向匀速直线巡检。下坡过程机械能减少量为，机械能转化为电能并储存在蓄电池中的效率为，则该过程储存电能_______J；若水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为_______m。（） （3）储能篇：我国电力产能充足，但发电与用电不同步，需将富余电能储存，高峰时再用。储能是通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放出来的技术体系，核心是解决能源供需的时间错配问题。其中常用压缩空气储能，是通过压缩空气的方法实现能量转换如图丁所示。实际应用中，在用电低谷期使用时，利用电能压缩空气转化为空气的_______能，并将压缩空气存储到储气装置当中，如果需要补充电能，可通过加热压缩空气使其膨胀，机械能传递给发电机实现发电。 【答案】（1）小 （2）减小 减小 4.5×104 8000 （3）内 【解析】（1）风力发电机扇叶的横截面一侧弯曲，另一侧较平，当气流流经扇叶时，流速大的位置压强小，流速小的位置压强大，在气压差的作用下扇叶旋转，从而驱动发电机发电。 （2）[1][2]①远距离输电采用高压输电的目的是：在输送功率相同时，由得，提高电压可以减小输电电流，由得，从而减小导线上的热量损失。 [3][4]该过程储存电能 蓄电池储能为 此时超过蓄电池储能的最大值，故蓄电池储能为 水平阶段匀速巡检阶段可用的动能 若水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为 （3）实际应用中，在用电低谷期使用时，利用电能压缩空气，使空气的内能增大，将电能转化为空气的内能。 39．“梦想”号是我国自主研制的超深水大洋钻探船，可在深海低温、高压环境下完成钻探、探测等任务。船上的液压系统、精密仪器、液位控制等均应用了丰富的物理知识。请完成以下四个任务，解答相关技术问题。 （1）低温环境下的设备保护 深海环境温度极低（约1℃），部分设备（如液压系统）中的液体可能凝固，会导致管道破裂影响正常工作，因此应使用凝固点较__________的液压油，确保在低温下仍保持液态。 （2）深海耐压材料 “梦想”号具备海域11000米的钻探能力，这一深度与马里亚纳海沟相当，能够满足全球主要海域的钻探需求。为保证钻探设备安全，应选择抗压能力至少达到__________的材料。（海水密度取，取） （3）精密仪器的稳定性保障 船载实验室的精密仪器对振动极其敏感，需通过主动减振技术保障其稳定性：通过施加与振动方向相反的力抵消振动，原理与平衡力一致，使系统合力为__________。船载电子显微镜采用主动减振系统，为抵消振动，需施加与振动力大小相等、方向相反的反向力。控制器监测到显微镜的振动位移、振动速度，通过公式可计算出需施加的反向力的大小为__________。（已知刚度，阻尼系数，力的大小取计算结果的绝对值） （4）液压系统液位自动控制 “梦想”号液压系统的储液罐需自动控制液位：当液位低于下限时自动补液，高于上限时自动排液，使液位稳定在与之间。实践小组利用浮球、杠杆、触点开关、电源、电动机（通过改变转动方向实现补液排液）设计了部分控制电路（如图）。 ①请将上图电路补充完整，实现“低液位补液、高液位排液”的双位控制，要求通过电动机的电流方向如图所示时，电动机向储液罐内补充部分液体，电流反向通过时，电动机将储液罐内的液体排出一部分______。 ②若要扩大液位控制范围、降低控制液位的下限升高控制液位的上限，仅通过移动杠杆支点实现，支点应向__________（填“左”或“右”）移动。 【答案】（1）低 （2） （3）0 70 （4） 右 【解析】（1）部分设备中使用凝固点较低的液压油，这样在低温下不容易凝固，保持液态，避免管道破裂影响正常工作。 （2）为保证钻探设备安全，应选择抗压能力至少达到 （3）通过施加与振动方向相反的力抵消振动，原理与平衡力一致，系统受到平衡力作用，系统合力为零。 需施加的反向力的大小 （4）①当液位低于下限时自动补液，接通上方触点，电流按照图中电流方向工作，高于上限时自动排液，接通下方触点，电流的方向相反。 ②扩大液位控制范围、降低控制液位的下限升高控制液位的上限，浮球一侧的力臂变大，触点一侧的力臂变小，需要将杠杆支点向右移动。 40．本着绿色、经济、便捷的特点，越来越多的人选择将电动车作为中短途出行的主要交通工具，如图所示的电动车，使用时只需要将车钥匙插入锁孔并旋转一下，车子就能启动，行驶时旋转电动车的右把手，车子就能前进。 （1）电动车骑行时，必须插入钥匙并旋转一下后，再转动右把手电动车才能前进。若单独插入钥匙旋转或单独转动右把手，电动车不会前进。从所起的作用来看，钥匙和右把手相当于电路中的开关，它们的连接方式是_________（选填“串联”或“并联”）； （2）给电动车充电的过程中，主要将_________能转化为______能； （3）骑行过程中遇到行人或车辆时需要捏紧车闸刹车躲避，这是通过______的方式来增大摩擦力的；此时车闸把与连杆构成一个_________（选填“省力”或“费力”）杠杆； （4）小宣同学根据所学的电学知识开展工程与技术设计活动。小宜注意到电动车的转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能，但是遇到大雾天气，湿度增加，能见度低，有可能看不到转向警示灯闪烁。设计优化要求：①雾天时仍能闪烁；②需要“一亮”时灯发光比平时更亮；③“一暗”时灯亮度无要求，从而提高警示功能。已知湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小，线圈有电阻，街铁的电阻不计，衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的一项是______（选填字母）。 A． B． C． 【答案】（1）串联 （2）电 化学 （3）增大压力 省力 （4）C 【解析】（1）若单独插入钥匙旋转或单独转动右把手，电动车不会前进，说明电路断路，电动车骑行时，必须插入钥匙并旋转一下后，再转动右把手电动车才能前进，说明钥匙和右把手是串联。 （2）给电动车充电的过程中，消耗电能，主要将电能转化为化学能，储存在电池中。 （3）[1]滑动摩擦力与压力大小、接触面粗糙程度有关，捏紧车闸刹车这是通过增大压力的方式来增大摩擦力的。 [2]车闸把与连杆相当于杠杆，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 （4）A．闭合开关，电磁铁具有磁性，能把衔铁吸下，湿敏电阻有电流通过，由于电磁铁始终具有磁性，灯泡的发光亮度不变，不能闪烁，故A不符合题意； B．闭合开关，电磁铁具有磁性，衔铁被吸下，湿敏电阻和线圈都被短路，电路电阻变小，电流较大，灯亮，但和平时发光亮度一样，电磁铁失去磁性，衔铁弹上去时，湿敏电阻和线圈串联，电路电阻大，电流小，灯暗，即虽有闪烁，但与平时无区别，故B不符合题意； C．闭合开关，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，线圈被短路，湿敏电阻接入电路，且湿敏电阻阻值随湿度的增大而减小，雾天时湿度大，比平时电阻更小，电流更大，灯比平时更亮，电磁铁失去磁性，衔铁弹上去时，湿敏电阻和线圈串联，电路电阻大，电流小，灯更暗，故C符合题意。 故选C。 41．请阅读《国之重器——“千眼天珠”》并回答问题。 国之重器——“千眼天珠” 在海拔3830 m的四川省稻城县，坐落着国家重大科技基础设施，子午工程（二期）的标志性设备-圆环阵太阳射电成像望远镜（如图甲所示）。313部小射电望远镜（如图乙所示）均匀分布在直径1 km的圆周上，圆环中心是一座百米高的定标塔，对于这个望远镜阵列，人们有个非常形象的称呼——“千眼天珠”。 圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标就是观测太阳活动。太阳给地球带来了光和热，孕育了地球上的生命，但是它也有“打喷嚏”的时候-也就是太阳风暴。若它朝着地球打一个“大喷嚏”，抛射出来的高速带电粒子飞向地球，会对地球人造卫星等设备产生严重影响。当距离地球约1.5×108 km的太阳发生剧烈风暴时，喷射出的高速带电粒子往往会辐射不同频率的电磁波，这个望远镜阵列可以在太阳爆发几分钟内就“捕捉”到这些电磁波信号，而太阳抛射出来的高速带电粒子到达地球需要数十个小时，科研人员正是抓住了这个宝贵的“时间差”，实现对空间天气的预报和预警。 圆环形阵列的中心定标塔到每一部射电望远镜的距离都相等，而且射电望远镜与中心定标塔之间没有遮挡，定标塔向各部射电望远镜发射公共信号进行定标和校准时，可以实现非常高的精度。在中心定标塔下面就是中央机房，每部小射电望远镜和中央机房之间都有电缆实时传输观测数据，以便科研人员及时对这些数据进行分析和处理。“千眼天珠”采用了综合孔径射电望远镜技术，虽然每部小射电望远镜的直径只有6 m，但是当313部小射电望远镜协同观测时，其观测能力可以等效于一个超大口径射电望远镜。 通过对太阳爆发活动的高精度观测，有助于人类认识太阳风暴机制和太阳风暴的日地传播规律，进一步深化对自然的理解，推动人类科技文明的进步。 请根据上述阅读材料，回答下列问题： （1）圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标是________。 （2）太阳发生剧烈风暴时，喷射出的带电粒子辐射出的电磁波，大约经过________s可以到达地球（已知电磁波的速度为3.0×108 m/s）； （3）科研人员是通过________传递的信息，实现对空间天气的预报和预警； （4）太阳给地球带来了光和热，那么太阳能属于________能源（选填“一次”或“二次”）；生产生活中利用太阳能的实例有很多，其中植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为________能；请你再列举一个应用太阳能的实例________。 （5）“当313部小射电望远镜协同观测时，其观测能力可以等效于一个超大口径射电望远镜。”请你再举出一个体现这一设计理念的例子：________。 【答案】（1）观测太阳活动 （2）500 （3）电磁波 （4）一次 化学 太阳能热水器 （5）多个分力共同作用产生的效果等效于一个合力产生的作用效果 【解析】（1）材料原文明确说明圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标是观测太阳活动。 （2）太阳到地球的距离，到达地球所需时间 （3）根据材料内容，太阳爆发时，带电粒子辐射的电磁波会先到达地球，被望远镜捕捉，科研人员利用电磁波和带电粒子到达地球的时间差实现预警，因此传递信息的载体是电磁波。 （4）[1]可以直接从自然界获取的能源是一次能源，太阳能可直接从自然界获得利用，因此属于一次能源。 [2]植物进行光合作用时，将光能转化为化学能储存起来。 [3]生产生活中太阳能的应用实例很多，如太阳能热水器、太阳能光伏发电等，合理即可。 （5）该设计理念是：多个小型个体协同工作，整体效果等效于一个大型设备的效果，物理中合力与分力的关系符合这一理念，即多个分力共同作用的效果和一个合力的作用效果等效，其他合理例子如多台小型发电机并联供电等效于一台大发电机供电也可。 42．阅读材料，回答问题。 汽车与物理 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（Head-Up-Display），简称HUD，是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用，它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。 车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象，这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图戊所示。 （1）下列与汽车相关的说法中正确的是________。 A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 C．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的 D．夜间为了安全行车，应关闭车内的灯 （2）当轿车倒车时如图丙所示，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，倒车雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的哪几项________。 ①声的反射  ②超声波  ③声波可以传递信息  ④声波可以传递能量 A．只有③ B．只有④ C．有①②③ D．有①②④ （3）为减弱重影影响，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用如图丁中________所示的玻璃。 （4）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为400 lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为________%。 （5）汽车前后保险杠内安装有多个超声波雷达传感器，用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离，图己为超声波测量仪器的模拟实验装置图，模拟实验装置的使用说明书附在下方。 使用说明书 （1）实验装置如图所示，A、B是声信号采集器。 （2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被A、B接收。 （3）液晶屏显示A、B接收到信号的时间差，单位为 ①如图己所示，已知：，，液晶显示屏上显示：2.60，则此时声速为________m/s。 ②若把铜铃放在B的右边，以恒定的速度向右不断远离B，则液晶显示屏的数值将________。 【答案】（1）D （2）C （3）B （4）15 （5）350 不变 【解析】（1）A．在光的折射和光的反射中，对于玻璃具有单向透光功能时，光路仍然是可逆的，只是由于玻璃的特殊处理，使得从车内看向车外的光线被反射回去，而从车外看向车内的光线则被吸收或减弱，故A错误； BC．行车数据在挡风玻璃上所成的像是通过平面镜成像原理形成的，是虚像而非实像，且像是正立、等大的，同时这个像是通过光的反射形成的，而非折射，故BC错误； D．夜间行车，若不关闭车内的灯，车内物品会成明显清晰的像，影响司机视线，因此夜间为了安全行车，应关闭车内的灯，故D正确。 故选D。 （2）超声波的方向性强，倒车雷达是利用超声波工作的，利用了声音的反射来传递信息，获得车身周围障碍物的情况，应用到的物理知识有①②③，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）由丁图可知，使用上厚下薄的B玻璃时，两个反射面的反射光略微发散，其反向延长线倾向于会聚，虚像落在反向延长线上，能让两个虚像尽可能靠近，从而减少重影的影响，所以应选用图丁中B所示的玻璃效果更好。 （4）由“测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值”再结合图像可知，当车外光照度为120lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为50%，则当车外光照度为400lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 （5）[1][2]已知，，液晶显示屏上显示2.60ms（即时间差为），根据可知，此时声速为 若把铜铃放在B的右边，以恒定的速度向右不断远离乙，则铜铃到甲、乙的距离差不变，而声音传播的速度不变，因此液晶显示屏的数值（即时间差）也不变。 43．在科技飞速发展的今天，机器人已从科幻作品中走进现实，广泛应用于各个领域，有时它是服务生活的贴心伙伴，有时它是生产领域的高效助力，以其独特且强大的功能，深刻改变着我们的生活与工作方式。 图甲，是某公司研发的一款服务型机器人。 （1）这款机器人利用镜头中的______透镜将人体辐射的______（填“红外线”或“紫外线”）聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对服务对象的体温监测； （2）机器人手臂抬起模仿了人类手臂抬起的动作，可以为老人或残疾人提供生活协助。人类的肘关节连接着上臂的肱骨和前臂的尺骨、桡骨，允许前臂进行屈伸等运动，肱二头肌附着订在肩胛骨和桡骨上，当肱二头肌收缩时前臂抬起，如图乙所示，此时前臂相当于______杠杆（填“省力”“费力”或“等臂”）。机器人手臂通常有多个关节，如肩关节、肘关节和腕关节等，通过这些关节的转动和配合来完成抬起动作； （3）这款机器人电池采用了聚合物锂离子电池，其中标准版电池具有的能量，最多可以储存______J的电能。机器人将手臂抬起时电能转化为______能； （4）小组同学思考，机器人的行进速度由电动机来控制，当输入电压改变时，如何控制电动机两端的电压保持稳定呢？同学们研究并设计了如图丙所示的电路，、为定值电阻，为磁敏电阻。控制电动机运转的磁敏电阻，阻值随磁场强弱变化的图像如图丁所示，当磁敏电阻在正常区域工作时，即使图丙电路中输入电压U发生变化，两端电压都能维持在某一定值附近发生微小变化，从而使控制电路中的电动机稳定运转。分析可知，磁敏电阻的正常工作区域对应图丁中的______（填“ab”或“bc”）。 【答案】（1）凸 红外线 （2）费力 （3）478800 机械 （4）bc 【解析】（1）[1][2]具有温度的物体会发射红外线，由于凸透镜对光具有会聚作用，因此机器人利用镜头中的凸透镜，将人体辐射的红外线聚集到探测器上进行测温。 （2）根据图中知，动力小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，属于费力杠杆，可以省距离。 （3）[1]电池内储存的电能为 [2]机器人将手臂依靠电动机工作时将电能转化为机械能。 （4）中输入电压U发生变化，两端电压都能维持在某一定值附近发生微小变化，即电源电压增大，两端电压基本不变，根据知，要控制电流基本不变，当电源电压增大，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，此时要控制电流基本不变，需要增大电阻，故磁性增强时，磁敏电阻必须增大，因而选择bc区域。 44．珊瑚礁被誉为“海洋的热带雨林”，是海洋生物多样性最丰富的生态系统之一。科研人员准备利用图所示水下机器人，对某海域的珊瑚礁进行“体检”，该机器人的部分性能参数如下表。 （一）出海准备 出发前，科研人员会给水下机器人设定两条规则，确保机器人安全顺利地完成任务。 规则一：下潜时，不能超过最大下潜深度； 规则二：电池电量剩余20%时，强制返航。 （1）下潜深度最大时，机器人承受的海水压强约为______。（取，g取） （2）强制返航时，机器人电池剩余的电量为_____J。 （二）水下巡航 机器人被放入海中后，会先启动相机和导航系统，再沿着预设路线巡航。巡航时，每个推进器都可以独立工作，通过声呐发射和接收超声波判断障碍物的位置和距离，辅助机器人在作业时避障。为拍摄到清晰的珊瑚特写，水下机器人搭载了高精度的光学相机。 （3）拍摄时，珊瑚在相机感光元件上成倒立、_____的实像。 （4）各推进器之间是_____联的。 （5）当机器人需要前进时，水平推进器将水向______（选填“前”或“后”）推。 （6）机器人以最大速度航行，通过的路程是______m。 （7）在生产生活中，超声波还可以用来___________。（请举出一例） （8）推进器工作时，将电能主要转化为_____能。 （三）图像处理与成果分析 水下机器人带着照片返航后，科研人员把二维照片进行三维建模，再通过珊瑚模型对海洋环境进行评估。珊瑚模型的投影面积是评估的关键数据，投影面积指光垂直照射时阴影部分的面积。图1珊瑚模型是科研人员按照某株珊瑚打印出来的，模型按的比例尺制作。图2阴影部分是该珊瑚模型的投影。方格纸每个小格的面积是（不满一格时，大于或等于半格的算一格，小于半格的都不算）。 （9）这株珊瑚的投影面积是______。 【答案】（1） （2） （3）缩小 （4）并 （5）后 （6）20 （7）清洗眼镜 （8）机械 （9）6800 【解析】（1）机器人下潜的最大深度为，下潜深度最大时，机器人承受的海水压强约为 （2）电池容量即电池储存的能量，为 强制返航时，电池电量剩余20%，电池剩余的电量为 （3）根据凸透镜成像规律可知，光学照相机在拍摄时，珊瑚在相机感光元件上成倒立、缩小的实像。 （4）巡航时，每个推进器都可以独立工作，互不影响，是并联关系。 （5）物体间力的作用是相互的，当水平推进器向后推水时，水会对机器人产生向前的力，使机器人向前运动。 （6）机器人的最大航行速度为2m/s，机器人以最大速度航行，通过的路程是 （7）超声波能传递能量，所以利用超声波可以清洗眼镜，去除眼镜上的污垢。 （8）推进器工作时，消耗电能，使机器人前进，从而获得机械能，所以推进器工作时将电能主要转化为机械能。 （9）根据计数规则，方格纸上共有68个小格，每个小格的面积是，模型面积为 模型按的比例尺制作，则面积比等于长度比例的平方，即，则实际珊瑚的投影面积为 45．阅读材料，回答问题。 零碳中国氢能未来 2024年10月18日，中国氢能产业大会在佛山市举行，大会以“氢能·全球绿色转型的未来”为主题，向着“碳达峰、碳中和”的目标前进。氢能主要用于燃料电池汽车，具有零排放、高能效的特点。 如图甲是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过催化剂作用，分解成氢离子（质子）和电子，氢离子从A端穿过质子交换膜，到达燃料电池的B端，而电子不能通过质子交换膜，只能经外电路从A端流向B端，于是外电路中就形成了电流，电子到达B端后，与氧气反应生成水，1kg氢反应后可释放的能量，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率能达60%~80%，是普通内燃机热效率的2~3倍。 如图乙是某款氢能环卫车，车上的氢燃料电池含有20kg的氢，如图丙是该款氢能环卫车行驶时阻力随速度变化的关系图。 阅读上述材料，回答下列小题。 （1）分离出的氢离子带______（选填“正”或“负”）电，氢氧燃料电池在工作过程中，主要将_______能转化为______能； （2）由材料可知______（选填“C”或“D”）端是燃料电池的负极，外电路中的电流方向为______（选填“C到D”或“D到C”）； （3）如图丙所示，若环卫车行驶速度为50 km/h时，氢氧燃料电池将氢能转化为电能的效率为80%，电能转化为机械能效率为75%，该氢能环卫车充满一次氢可以最终获得机械能______J，续航里程______km。 【答案】（1）正 化学 电 （2）C D到C （3） 720 【解析】（1）氢离子即质子，根据基础带电性质可知质子带正电，因此氢离子带正电。 氢氧燃料电池通过氢气和氧气发生化学反应获得电能，工作过程中将化学能转化为电能。 （2）结合材料和图甲可知，电子经外电路从A端，即图中C端流向B端，即图中D端；外电路中电子从电池负极流出、流向正极，因此C端是燃料电池的负极。物理学规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流方向与电子定向移动方向相反，因此外电路电流方向为D到C。 （3）1kg氢反应后可释放 的能量，20kg氢总释放能量 最终获得的机械能为 由丙图的正比关系可得，速度为时，环卫车受到阻力，匀速行驶时牵引力 根据得续航里程 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分07 综合应用题（辽宁专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 3年考情 抢分依据 命题预测 2025T22力学 、T23电热 2024T22力学、T23电热 该题型是试卷分值大户，分值占比高，提分空间显著。单独计算题型公式固定、解题步骤模式化，熟练套用对应公式即可列式求解；跨模块综合计算拆分后均为基础小计算，拆分拆解就能降低解题难度。辽宁中考计算数值运算难度适中，极少出现复杂大数运算，把控公式选用、单位统一、步骤书写三大要点，就能稳步拿到绝大部分分数。 计算类：依旧保留单独计算与模块混搭计算组合出题形式。力学侧重压强、浮力、机械功与功率计算；热学围绕吸热放热、燃料热值运算；电学聚焦欧姆定律、电功电功率计算；综合计算偏向电热结合、力电结合经典组合。题目注重公式灵活选用，严格要求物理单位统一，整体计算难度平稳，侧重基础运算能力考查。 2025T24交通运输 2024T24能源、环保 题目素材新颖但内核均为课本基础物理原理，不存在超纲知识点。场景虽多样化，但考点落脚点固定，熟练掌握力、热、电核心规律就能对应分析作答。跨学科内容关联浅显，只需结合基础常识判断即可，无需深度拓展。这类题目区分度适中，读懂题意找准对应知识点，就能高效完成答题，基础扎实便可稳定得分。 应用类：命题素材紧跟社会热点与生活实际，高频选用无人机、载人航天、船舶航行、轨道交通、智能机器人、家用电器、新能源发电、节能减排环保相关场景。题型偏向原理阐释、现象分析、优缺点评价类设问，强化跨学科知识融合考查，弱化复杂计算，重点检验知识迁移运用、综合分析与语言规范表述能力。 【考向一】计算类 1．必考考向 （1）单独计算：力学压强、浮力、功和功率；热学吸放热、燃料热值；电学欧姆定律、电功电功率。 （2）综合计算：电热结合为最高频，其次力电组合，力热、三模块综合难度偏低。 2．固定解题思路 （1）审题圈已知量，立刻统一国际单位，杜绝单位混用丢分。 （2）根据问题匹配对应公式，单一问题只用一套公式，不叠加混用。 （3）综合计算题拆分拆解，拆成力学、热学、电学独立小问逐一求解。 （4）按公式→代数据→算结果三步书写，分步拿步骤分。 3．模块组合专属解题逻辑 （1）电热计算：先由电路算出电能、电流电压，再换算成内能热量。 （2）力电计算：先分析机械做功、受力情况，再联动电路参数计算。 （3）力热计算：先算机械能变化，再判断内能增减、温度变化。 4．高频易错点 （1）压强计算混淆受力面积，误把物体总面积当作接触面积。 （2）浮力判定错判浮沉状态，漂浮悬浮浮力等于重力，下沉浮力小于重力。 （3）热学计算忽略温度变化量，直接代入末温运算。 （4）电学计算混淆额定值与实际值，非额定电压不能套用额定功率计算。 （5）综合题忘记能量损耗，默认电能全部转化为内能。 5．做题实用技巧 （1）不确定公式优先写原始公式，哪怕结果出错，公式分也能拿到。 （2）状态电路、运动过程，分状态列算式，不混为一体计算 【考向二】应用类 1．跨学科实践题：物理为主，少量结合化学物质性质、地理环境气候知识；以材料、环境、自然资源、生产工艺为出题载体，考查原理分析、性质判断。 解题核心思路：剥离文科描述、其他学科背景，只提取物理相关条件作答；先判断考点大类：力/热/光/电/能量，再对应课内知识点分析；跨学科关联仅为铺垫，答案全部来源于初中物理课本内容。 2．场景类综合性题目：涵盖航空航天、航海、交通、机器人无人机、电子科技、能源环保、日常生活应用。 （1）各场景固定对应考点 航空航天、无人机：惯性、受力平衡、动能势能转化、大气压强； 航海船舶：浮力、液体压强、物体浮沉条件； 交通运输：摩擦力、运动状态、功与机械能； 机器人、电子设备：电路通断、电磁铁、简单机械； 能源环保：热值、热机效率、可再生不可再生能源、能量转化。 （2）通用分析思路 ·看装置运动状态：静止 / 匀速→受力平衡；变速→受力不平衡。 ·看高度、速度变化：直接判断动能、重力势能增减。 ·看设备功能：对应电路、杠杆、浮力、压强核心规律。 ·评价类问题固定从：能耗、安全、效率、污染四个角度分析。 （3）高频易错陷阱 ·高空环境误以为气压、重力大小不变； ·运动物体误认为不受摩擦力作用； ·机械工作错判能量转化形式，混淆电能、机械能、内能转化； ·漂浮物体错误认为浮力随深度改变大小。 题型一 计算类 热学 1．小林家安装了一台太阳能热水器，容积为80L，将热水器装满水。已知水的密度为，水的比热容为，求： （1）热水器中水的质量是多少？ （2）水温升高20℃，水需吸收的热量是多少？ 2．如图所示，一款电保温杯垫能使杯内的水持续保温在55℃左右，已知电保温杯垫正常工作时的电压为、电流为，把质量为的水倒入杯中，后水温由50℃升高到55℃，求这段时间内：[] （1）水吸收的热量； （2）保温杯垫给水加热的效率。 3．合理分类和利用垃圾，可以变废为宝，已知1吨垃圾“榨”出燃料油，燃料油的热值取，水的比热容，求： （1）1吨垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为多少？ （2）不计热量损失，1吨垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量，可以使质量为、温度为20℃的水，温度升高多少摄氏度？ （3）若完全燃烧的垃圾产生的热量可发电，垃圾的热值取，则发电效率是多少？ 电学 4．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L上标有“3V 1.2W”字样，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”字样，定值电阻，电流表的量程为0~3A，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。 求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）电源电压； （3）任意闭合开关和移动滑片，在保证电路安全的前提下，电路消耗的最大总功率。 5．小圳对可调光台灯的电路进行深入探究，如图所示。灯泡L标有“6V  3W”字样，当开关S闭合，滑片P在中点时，电压表示数为6V，灯泡恰好正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化）。求： （1）灯泡的电阻； （2）该电路的电源电压； （3）当滑动变阻器全部接入时，闭合开关，该电路的电功率。 6．在图甲所示电路中，滑动变阻器标有“50，1A”字样，电阻的阻值为5，小灯泡的图像如图乙所示。闭合开关，将滑动变阻器滑片移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.3A。求： （1）灯泡的额定功率； （2）电源电压； （3）移动滑动变阻器，当和小灯泡功率相同时，滑动变阻器的接入电路的阻值是多少？ 7．图中电路，电源电压不变，先闭合开关，电流表示数为；再闭合开关，电流表示数为。求： （1）两端的电压； （2）电源电压； （3）电阻的阻值； （4）再闭合开关后电路的功率。 8．某同学为温室花房设计了一个测量空气湿度的电路，如图（a）。电源电压恒为，定值电阻为，电压表的量程为，湿敏电阻的阻值随空气湿度的变化关系如图（b）所示，求： （1）当电路中的电流为时，通电电路消耗的电能； （2）当电压表的示数为时，花房的空气湿度； （3）在不改变电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值，写出一种简单可行的方法。 力学 9．某智能叉车在仓库转运货物，如图所示。已知叉车自身质量为400kg，搬运的货物质量为200kg，叉车轮胎与地面接触的总面积为。若叉车以的速度在水平地面匀速行驶20m，再将货物匀速竖直提升3m，提升过程用时10s，提升装置的机械效率为80%。求：（） （1）叉车装载货物静止时，对水平地面的压强； （2）叉车水平行驶的时间； （3）叉车提升货物过程的总功率。 10．我国自主研发的大型轮式起重机是目前全球最大吨位轮式起重机，被业界称为“全球第一吊”。某次工作时它将质量为的货物吊起高度为，并以的速度水平匀速直线行驶，（）求： （1）重物受到的重力。 （2）该起重机将物体沿竖直方向匀速吊起，起重机对重物的拉力做的功。 （3）该起重机以的速度水平匀速直线行驶时，牵引力的功率为，其所受的牵引力。 11．据了解，我国计划2030年前在南海建成未来型深海空间站，核心是国家重大科技基础设施“冷泉生态系统研究装置”的海底实验室，该空间站长33米、宽7米、高8米，5个耐压球串联，容积约3个天宫核心舱，深海潜浮时排水量2600 t，将为探索深海极端环境下的前沿基础研究和高新技术研发提供先进的平台支撑。若该深海空间站下表面潜入海平面以下2000米深处（，g取10 N/kg）。求： （1）该处海水的压强； （2）该空间站在深海中所受浮力的大小； （3）若该空间站在海中以1 m/s速度竖直上浮5 min，在这个过程中海水的浮力对空间站所做的功。 12．如图，在一次工程作业中，施工队通过滑轮组将埋在基坑里的设备匀速拉出，用时25 s，已知基坑深10 m，设备质量为600 kg，车辆对绳的拉力为3000 N，将设备从基坑底拉至坑口。（g取）求： （1）设备的重力； （2）车辆的拉力对滑轮组做的功； （3）滑轮组的机械效率。 13．如图所示，物体A在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动的过程中，弹簧测力计示数恒为50N，绳子自由端（即拉力F的作用点）在3s内水平向左移动90cm，上述过程中，动滑轮的机械效率为80%（不计细绳、滑轮及测力计的重量）。求： （1）物体A运动的速度； （2）物体A沿水平地面做匀速直线运动时所受的滑动摩擦力大小。 力热综合计算 14．一小汽车总质量为（行驶过程中质量变化忽略不计），发动机功率为，有4个轮胎，静止在水平路面上时，轮胎与地面的总接触面积为。在一段平直公路上用匀速行驶了45 km，这一过程消耗燃油10 kg。（，g取） （1）汽车行驶的速度； （2）汽车匀速行驶时牵引力大小 （3）汽车静止时对水平地面的压强； （4）假设燃油完全燃烧，求汽车发动机的效率。 15．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研发的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电。其车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，由内燃机提供能量，消耗8kg燃料，汽车以的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了。求测试过程中:（） （1）汽车行驶的路程； （2）汽车牵引力所做的功； （3）燃料完全燃烧放出的热量； （4）内燃机的效率。 电热综合计算 16．如图所示的是某品牌电热水壶的简化电路，电源电压恒为，、是发热电阻（阻值不变）。当只闭合开关时，电热水壶处于保温挡，保温挡额定功率为；同时闭合开关、时，电热水壶处于加热挡，加热挡额定功率为。求： （1）保温挡正常工作时，电路中的电流； （2）电热水壶处于加热挡正常工作产生的热量； （3）发热电阻的阻值。 （4）若电热水壶加热效率为80%，则加热挡工作5min水吸收的热量是多少？ 17．某品牌电热壶的参数如下表所示。使用此电热壶将温度为20 ℃、1.5 L的水加热到100 ℃，所用的时间为6 min。    【，】请根据题中的信息计算： 额定容量 1.5 L 额定电压 220 V 额定功率 1500 W 频率 50 Hz （1）电热壶中水的质量。 （2）壶中水吸收的热量。 （3）电热壶的热效率。 18．如图甲是一款兼具装饰与取暖功能的家用石墨烯壁画取暖器。通电后先将壁画内部的石墨烯储热模块加热，储热模块再将热量散失到室内，具有升温快、静音无风、散热均匀、安全节能且节省空间的优点。其内部简化电路如图乙所示，为单刀双掷开关，它有高、中、低三个挡位，中挡位功率为1100 W。和均为发热电阻，其中。已知石墨烯储热模块质量为，若通电后将模块从加热到，模块比热容为，求： （1）石墨烯储热模块吸收的热量； （2）的阻值和高挡位功率； （3）低挡位工作时，电路中的电流和通电加热电阻产生的热量。 19．如图甲是某食堂购置的一种加热餐台，通电后，加热容器中的水为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示，旋转开关S分别连通0、1、2触点，可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。、是定值电阻。容器内水的质量为5kg，比热容为，加热器使用的电源电压恒为220V，加热器快速加热时的功率为2000W，保温时的功率为400W。求： （1）和的阻值； （2）加热器使用快速加热挡工作10min，使水温升高时，水吸收的热量； （3）加热器使用快速加热挡工作10min，消耗的电能。 力电综合计算 20．学校组织学生开展春季研学活动，乘坐纯电动新能源大巴出行。大巴动力电池满电总电能为180kW·h，电动机额定工作电压。大巴在平直公路匀速行驶时受到阻力，电动机工作时将总电能转化为有用机械能的效率是80%。 （1）研学出发前，大巴车在快充充电桩充电，已知充电功率为120kW，不计充电过程中能量损失，电池从空电量至充满，求充电时间。 （2）大巴电动机正常工作电功率为36kW，求电动机正常工作电流。 （3）电池完全充满电后，大巴最多可以行驶多少千米？ （4）大巴行驶耗尽满电全部电能所获得的机械能，若由燃油车提供，需要完全燃烧多少千克汽油？（汽油热值，燃油汽车发动机效率30%） 21．图甲为某品牌智能电动飞行汽车，可实现垂直起降，其部分参数如下表所示。 车身材料 空载质量 最大载重 载客人数 电池能量 最高续航 最大飞行高度 最大时速 碳纤维 560kg 200kg 2人 40kW·h 35分钟 1000m 130km/h （1）用充电桩给汽车的电池充电时，电池相当于________（选填“电源”或“用电器”）。 （2）若充电效率（电池在充电过程中，所储存的能量与消耗电能之比）为80%，充电2小时，电池电量显示从20%到100%，则充电功率为多少kW？ （3）飞行汽车利用超声波传感器来判断离地高度，测距传感器电阻R与离地高度h关系如图乙所示，图丙是测距电路，为定值电阻，电源电压恒定不变。闭合开关，飞行汽车起飞前，电压表（改装成高度表）示数为2.5V，飞行汽车竖直飞行到离地高度为1000米时，电压表示数为3V，求电源的电压和定值电阻的阻值。 （4）某次飞行测试中，位于水平地面上的飞行汽车搭载160kg的人和物，竖直向上飞行至最大飞行高度时，刚好使用了电池能量的8%，则飞行汽车电动机的工作效率是多少？（除电动机工作外，不考虑飞行汽车上其他用电器的用电损耗，不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗，g取10N/ kg）。 22．电动船舶具有低能耗、零污染、低成本等优点，成为整治船舶污染、实现节能减排的重要路径。如图是长江上首艘通过CCS系统认证的纯电动推进航道维护专业船舶——18米级航道快艇在武昌船舶重工集团有限公司武昌基地下水场景。该船兼具低碳、环保、绿色、舒适，进一步助力长江经济带生态建设。区别于传统船舶，该船采用全锂电池电源驱动、双全回转舵桨推进，配置了生活污水舱、生活污水泵、垃圾收集装置等多种防污染措施，不产生油污水。单艘该类型船舶一年可减少柴油使用60.9吨、油污水排放300公斤、二氧化碳排放193.7吨。如果长江航道同类船全部改为纯电力船舶，一年可减少油污水排放约22吨、减少二氧化碳排放约1.43万吨。 （1）该船在某次试航中，发动机输出的总功率为200kW，10min沿直线匀速行驶了3km，试估算这段时间内江水对船的平均阻力； （2）该艘纯电动航道船总长18.9m，型宽4.2m，型深1.7m，设计吃水0.9m，某次清理航道过程中，共打捞了50t垃圾，水面位置正好达到了船体吃水线，空船的质量为25t，此时该船排开水的体积为多少？ （3）全船蓄电池总容量为，某次完成航道维护后，电池储存的能量还剩下，为了下次更好的工作，需把电池充满，充电过程中共用了4h，已知充电电压为750V，充电效率为90%，充电时充电电流为多少？ 题型二 跨学科实践 课内跨学科实践 23．课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动，同学们集思广益，各显身手，下面是小组同学们交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目实施】要制作简易活塞式抽水机，需要完成以下任务。 （1）首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理： 取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，向上拉动活塞，就能看到水从低处升到高处，这是靠___________的作用，使水升到高处的。 结合托里拆利实验，同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是___________m（已知标准大气压，时，g取10N/kg；水的密度）。 （2）初步了解了活塞式抽水机的工作原理，大强设计了一个如图甲所示的抽水机，当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升，会发生的现象是 ___________ ； A．水从出水管S流出 B．圆筒内水随活塞继续上升 C．圆筒内水面开始下降 D．水保持在出水管S管口下方附近不动，既不上升也不下降 【项目改进】 （3）大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构，对自制抽水机进行了如下改进，如图丙所示： ①如图丙（a）所示，用洗衣液瓶盖制作活塞，并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A； ②如图丙（b）所示，用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门B； ③如图丙（c）所示，活塞向上提起时，阀门A关闭，此时阀门B下方的压强 ___________ （选填“大于”或“小于”）阀门B上方的压强，阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。 ④再向下压活塞，阀门B关闭，阀门A打开，水进入活塞上方圆筒中，活塞反复上下运动，最终成功的将水抽到高处。 【项目反思】 （4）大强和同学们发现这样一个问题，自制的活塞式抽水机在工作前，向圆管内灌入一些水，抽水会更容易，这样做的主要目的是 ___________ 。 （5）大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色，有的模型设计的非常精巧，有的模型运转的非常流畅，下列不能提高活塞式抽水机效率的是 ___________ 。 A．减小活塞和管壁之间的摩擦 B．减小圆管的重量 C．减小活塞的重量 提示：抽水机的效率是指抽水机在工作时，将输入的能量（抽水机消耗的总能量）转化为有用功（即把水提升一定高度克服水的重力所做的功）的比例，抽水机效率越高，说明它在工作过程中能量的利用率越高，能量损失越小。 同学们在本次实践活动中收获很大，对物理学习产生了浓厚的兴趣，同学们又走出教室开展了探讨生活中其他抽水装置原理的活动，大家感受到物理知识真的很有用。 24．我国的“奋斗者”号载人潜水器最大下潜深度达到10909米，同学们针对潜水艇的制作，开展项目式学习。 【项目设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇模型，塑料瓶厚度不计，相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【产品检测】 （1）“奋斗者”号下潜过程中，受到海水的压强变___________； （2）潜水艇是靠改变___________来实现上浮和下沉的；为使潜水艇上浮，小组同学的操作是___________； （3）如图乙所示，潜水艇从B匀速直线上浮到A，最终在水面保持静止。请在图丙中画出潜水艇所受浮力随时间变化的大致图像； （4）若某潜水艇模型的总体积是850cm3，所用材料的总质量是0.7kg，g取10N/kg。若想实现潜水器在水中悬浮，则水舱的容积至少为___________；（假设推拉注射器活塞时，装置内气体体积的变化量与水舱内水的体积变化量相同） （5）如下为项目小组制定的评价量表： 自制潜水艇评价量表 级别内容 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水 生活舱和水舱未独立分开 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮 项目小组对某潜水艇测试时发现：注射器活塞推到最左端时，潜水艇位于水槽底部。根据测试结果，对该潜水艇的浮沉情况评价级别是___________。 25．跨学科实践：制作简易杆秤 【项目提出】现在很多中药店仍使用传统杆秤称量中药材，它可以快速准确称量药材的质量。请利用所给的材料，自己设计并制作简易杆秤，实现对小物件的质量测量。 【项目分析】 （1）如图1所示，医生用小杆秤称中药时，在秤盘中放入药材后，用手提起O点的提纽，移动秤砣的位置，使杆秤在水平位置平衡，就可以读出被称物体的质量。此时杆秤可以看成一个杠杆，它通过改变_______实现不同质量物体的称量； （2）同学们经过观察和分析，得知杆秤的刻度是_______（选填“均匀”或“不均匀”）的。 【项目实施】 （3）同学们用一根加长的捞面筷子作为秤杆，在筷子左端A点处钻孔，挂上小盆作为秤盘；在A点右侧B处钻一个小孔，并穿了一根细绳作为提纽，完成初步安装。将提纽挂在铁架台上，各小组初制的杆秤出现如图2所示的三种情况。为便于使用，零刻度线需要在提纽右侧，他们应该选择图2中的_______继续完成制作； （4）找来一个质量为50g的钩码挂在细绳上作为秤砣，当秤盘中不放任何物体时，调整秤砣的位置使杆秤水平平衡，如图3所示，此时秤砣细线对应杆秤的C位置上标记为_______g； （5）在秤盘里放入100g砝码，移动秤砣，使秤杆在水平位置平衡，在秤砣细线对应秤杆的D位置标_______g。根据操作和分析的结果，请你在图4中标注出150g刻度线E的位置_______； 【展示交流】 （6）若要用此杆秤称量更大质量的物体，可通过增加一个提纽来完成，该提纽应该安装在_______。（选填序号） A．AB之间 B．BC之间 C．CD之间 26．跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 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，制作简易汽轮机模型。 【项目实施】 （1）设计并制作：设计方案如图所示。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，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （2）测试实验：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此汽轮机模型属于______（填“内”或“外”）燃机。 （3）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为____________； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是______。 A．增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B．更换一个更细的喷嘴 C．降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 【项目拓展】 （4）同学交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是：________。（写出一条即可） 27．跨学科实践。 家庭用电调查与节电方案设计 电器日益普及，家庭用电量与日俱增。节能减耗既是国家倡导的社会风尚，也是每个家庭节约开支的有效途径。某中学物理兴趣小组开展了“家庭节电小卫士”项目式学习，制订了“家庭用电调查—数据分析—节电方案设计—宣传推广”的学习流程。 家庭用电调查：小组成员小明记录了他家一台老旧电热水器（额定功率为2000W）的使用数据：为了随时有热水，该热水器24小时处于通电加热状态，每天实际用于洗澡、洗碗的热水所消耗的电能仅为。 数据分析：通过分析，他们认识到很多电能被浪费了。 方案设计与宣传：他们决定设计一个可行的节电方案，并向家人和邻居进行宣传。 请根据上述项目式学习过程，回答下列问题： （1）在该电热水器工作的过程中，发生的能量转化主要是电能→______； （2）请结合题中信息，分析这台电热水器效率低下、浪费电能的可能原因：___________；（答出一条即可） （3）兴趣小组的同学认为，根据公式可知，可以通过减小用电器的实际功率或减少工作时间来节约用电，下列建议中，属于通过减小用电器的实际功率来达到省电目的的是______（填序号）； A．用电灯照明时，选新型节能灯 B．洗衣机洗薄衣服时，选择快洗挡位 C．用电风扇吹凉时，选择高转速挡 D．用手机上网课时，把亮度调高 （4）在宣传推广环节，请你从“行为习惯”或“技术设备”任选一个角度，为该兴趣小组补充一条面向所有家庭的普适性节电建议：______________________。 28．AI无止境，携手创未来。2024年6月28日，作为无人机领域的领军企业，一飞智控携1000架烟花无人机于深圳湾人才公园冉冉升空，开启深圳首场无人机烟花秀。这场无人机烟花秀不仅给观众带来了视觉盛宴，更展现了电子烟花环保理念的独特魅力、观看烟花秀后，在跨学科实践课上，物理学习小组的同学结合已学习的电学知识，开展了“学习与模拟制作电子烟花”的项目式学习活动，下面是该小组同学交流与实践过程，请帮助他们完成下列内容。 【项目分解】 任务一：测试核心部件LED的性能 任务二：制作一个“电子烟花”，模拟出烟花的效果 【项目实施】 任务一：测试其核心部件LED的性能 （1）经查阅资料，同学们知道电子烟花的核心部件是一个微型电子发光装置，这些发光装置通常由发光二极管（LED）组成，如图1是LED实物和电路符号，它主要是由______材料制成的。LED实物有两根引线，分别为正极（+）和负极（-），接直流电路时，它只允许电流从它的正极流向负极，由此可知LED具有______性； （2）为了测试LED发光时的性能，将其接入图2所示电路，当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED发出不同颜色的光，其发光的颜色与电压的对应关系如下表所示。在图2所示电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑片在图示位置时，LED灯发出黄色的光。分析表中数据可知，图2中更换红色LED灯，需要适当向______（选填“左”或“右”）移动滑片P，可使它发出红色的光； LED灯两端的电压（V） LED灯发光的颜色 1.8 红 2.4 黄 3.0 蓝 任务二：制作一个“电子烟花”，模拟出烟花的效果 小组同学设计三个如图2所示的电路，分别将红、黄、蓝色LED灯接在电路中，合理移动滑片P、就可以模拟出“烟花”的效果，这样就完成了红、黄、蓝三色简易“电子烟花”的制作； 【项目拓展】 为了测试某二极管的性能，将其接入图2所示电路，已知电源电压恒为4.5V，该发光二极管的额定电压为3.0V。调节滑动变阻器滑片位置，记录多组电压表、电流表数据，描绘出如图3所示的图像； （3）分析图像可知，闭合开关S，向左移动滑片时，二极管的电阻______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）当二极管正常发光时，保持滑片位置不变，对调二极管的正负极后再闭合S，电压表示数______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）某次测试时，需要在图2电路中同时接入26颗这样的二极管，当26颗二极管都正常发光时，电流表的示数为______A。 29．随着时代的发展和社会的进步，汽车已经逐步进入普通百姓的家庭。在跨学科实践课上，某小组同学开展了有关“汽车”的调研活动，请完成下面的问题： （1）如图甲所示，是某燃油汽车的汽油机一个工作循环的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是图________、汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的________特点。 （2）车辆在转弯前，司机会拨动转向横杆（转向横杆相当于一只开关），同侧前、后两个转向灯会同时闪亮，同时熄灭，若其中一只灯损坏了，另一只灯仍会闪亮。且不能出现拨动转向横杆，左、右转向灯同时闪亮的情况。如图所示，设计比较合理的电路图是（　　） A． B． C． D． （3）某品牌电动汽车，当其以90km/h的速度匀速行驶100km时，电动机的输出功率恒为15kW，消耗的电能为7.5×10⁷J，则该电动机的效率为________。 （4）有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，同学们查阅了相关资料后，自制了如图丙所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图丁所示的模拟电路进行探究。将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，电流表的示数越大，这说明a、b间接入电路的电阻在变________。设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗（车窗清洗时需要电动机工作）。若要解决此问题，可在图丁电路中加装一个开关，此开关应与检测网________（选填“串联”或“并联”）。 30．20世纪，各种新材料层出不穷。在跨学科实践课上，某小组开展了有关“气凝胶”的调研活动，请阅读材料，并完成下面的问题： 浙江大学课题组成功研制出了“全碳气凝胶”，这种新材料具有隔热、耐高温、吸油能力强等特性，它能承受的高温，它还是很好的吸音材料，可以在频段内高效吸音，因此它是很好的降噪材料。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力，现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气疑胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。 （1）这种“全碳气凝胶”是目前世界上“最轻”的固体材料，如图所示，哪怕将杯子大小的“气凝胶”放在一朵花的花蕾上，细长的花蕾也不会被压弯。这里的“轻”是对哪个物理量大小的描述？答：______。 （2）“全碳气凝胶”____________（选填“能”或“不能”）高效吸收次声波。 （3）“全碳气凝胶”在时，____________（选填“会”或“不会”）熔化。 （4）气凝胶最高可以吸附____________ kg海上泄漏的原油。 （5）如图乙所示是某种气凝胶质量与体积的关系图像，则它的密度为____________。 （6）一架用钢材（）制成的质量约80t的大型飞机，如果用密度仅为的全碳气凝胶做成，其质量相当于____________。 A．一个鸡蛋的质量 B．一只鸡的质量 C．一个成年人的质量 31．在跨学科实践课上，某小组开展了油电混合动力汽车的项目化学习活动，下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成以下内容。 【项目分解】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 【项目实施】 （1）研究油电混合动力汽车的动力原理 如图甲是一款混合动力汽车，靠燃油作为总能量来源，它采用传统的汽油机和电动机作为动力源工作时，汽油机和电动机动力可互补。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电。当司机踩制动时，相当于切断动力，车辆在减速滑行时利用机械装置把驱动电机转变为发电机给蓄电池充电，回收部分机械能，使它同时具有节能和低排放等特点。电池组工作电压为，电池的容量约为。 ①如图乙所示，用力将活塞迅速下压，筒内脱脂棉燃烧，该过程能量转化的特点与汽油机的________冲程能量转化相同； ②图丙是汽车的动力组成及原理示意图，下列说法正确的是________； a、电动机在提供动力过程中将电能转化为机械能 b、电池组充满电后储存的电能为，充电时化学能转化为电能 （2）研究汽车油量测量装置的电学原理 如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内油量装置的模拟电路，其中是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴转动，另一端固定着一个浮标，油箱中的油量通过油量表示数反映。 此电路中电阻的作用是________________； ②图中已画出部分电路，请在图中完成电路的设计（1、2、3、4为接线柱）________________；要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零；油量越多，电压表示数越大。 【项目拓展】 （3）当汽车行驶的过程中，消耗了燃油，发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，汽车行驶过程中受到的平均阻力为；燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，整个过程中蓄电池多储存的电能。假设燃油在发动机气缸内完全燃烧，。该油电混合动力汽车在上述过程中，完全燃烧燃油产生的热量为________J，汽油发动机的效率为________%。 32．跨学科实践 火箭残骸的归宿 近年来，我国航天事业飞速发展，长征系列火箭已完成数百次发射任务。在火箭点火升空的过程中，头部的特殊固体材料会通过熔化和汽化吸收大量热量，保护箭体不被烧毁。火箭上升到一定高度后，会依次抛掉助推器、一子级、二子级等部件，这些被称为“火箭残骸”的部件，总质量可达箭体初始质量的70%以上。 我国对火箭残骸的处理方式主要分为三类：①受控回收：提前通过弹道计算规划残骸落点，组织专业人员在预设的无人区或海域进行回收。例如，长征五号B火箭的助推器残骸就曾精准落入预定海域，由海上打捞队回收。②受控坠落：对无法回收的残骸，通过姿态控制让其坠入南太平洋“尼莫点”等远离人类活动的区域，避免地面风险。③大气层焚毁：对高轨道残骸，通过航天器干预使其坠入大气层，在与空气的剧烈摩擦中完全焚毁，避免成为太空垃圾。 （1）火箭上助推器与火箭分离前，以火箭为参照物，助推器是______的，当二者分离后，助推器相对火箭是______的。 （2）在大气层焚毁这种处理方式中，火箭残骸经过大气层时是通过______的方式改变内能的。抛掉火箭残骸后，火箭的惯性____________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 题型三 综合性题目 33．我国自主研发的某新型潜水艇，在性能上有了显著提升，激发了科技小组的同学们的探究热情。他们对制作的潜水艇模型进行了多项测试与改进，请根据以下情境回答问题； （1）模型原理 科技小组的同学们设计的潜水艇模型如图甲所示，为了实现潜水艇的上浮，小组同学的操作是___________，从而排出水舱内的水，实现上浮。 （2）稳定性改进 潜水艇模型在水中航行时，容易出现上下颠簸。为了提高稳定性，潜水艇模型需要尽可能降低它的重心，以提高其稳定性，另外也要使自身重力分布均匀。如果重力分布不均匀，在下潜或上浮过程中，平衡就会受影响，所以要合理设计压载铁、浮力块等物体的放置位置。图乙所示的四幅图中，压载铁和浮力块的放置位置最合理的是___________（填字母）。 （3）动力装置 潜水艇模型由锂电池提供电能，电动机利用了磁场对_________________的作用而转动，带动螺旋桨旋转；螺旋桨推动液体向后流动产生推力，从而使潜水艇模型在水中前进，这主要利用了___________。 （4）载重与浮沉测试 为保证潜水艇安全航行，同学们在潜水艇模型上标记了吃水线，表示潜水艇模型将水全部排出后，潜水艇模型在水中的深度不得超过此线。根据收集到的不同类型潜水艇的数据资料，同学们分析得出，该潜水艇模型在安全航行时，其最大载重量与潜水艇模型自身的质量及设计吃水深度有关。若潜水艇模型自身的质量为，体积为，在淡水中设计的吃水深度对应的排水量为，则潜水艇模型在测试盐水池中安全航行时，若潜水艇模型的吃水深度不变，则此时最多可额外承载___________的重物。现有、和三种规格的注射器，要使该潜水艇在盐水中在满载状态下悬浮，该模型所使用的注射器的规格至少是___________ml。（淡水的密度取；盐水的密度取） 34．在日常的劳动和体育运动中，涉及了很多杠杆知识。为了弄清其中的物理原理，同学们开展了“人体中的杠杆”跨学科实践活动。 【探索人体中的杠杆】 （1）用手提起重物，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动，如图1甲所示。桡骨可以简化为杠杆，该杠杆的支点在________（用图甲上标出的名称回答），为________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。同样重的物体，用手提起体积大的要更吃力一些，是因为物体体积越大，物体的重心离身体更远，相当于阻力臂变________（选填“大”或“小”）； （2）如图1乙所示，当人单脚踮起时，可以看成杠杆OAB，O为支点。人的重力作用在B点，小腿肌肉群产生的动力F作用在A点且方向竖直向上，B是OA中点。若F的大小为300N，则人的重力为_____N。 （3）如图1丙所示，头颈部可以看成一个颈椎支撑的杠杆。为了更好地保护颈椎，请写出一条有效的办法：_________； 【探讨俯卧撑的健身效果】 （4）如图2①，俯卧撑练习时以脚尖为支点，若改用手扶橱柜做俯卧撑，则如图2②所示。假设地和橱柜对手的力与身体垂直，人的重心不变，则按________（选填“①”或“②”）图所示练习方法更能锻炼上臂和胸部肌肉。 35．“智慧消防”是守护城市安全的重要防线。如图甲所示，某科技小组研发了一款名为“烈焰先锋”的全地形智能消防机器人。在一次模拟火灾救援演练中，机器人完成了从奔赴现场到扑灭大火的全过程。请结合演练情境，运用物理知识解决下列问题。 【阶段一：紧急奔赴与越障】 （1）如图甲，机器人履带设计得宽大，是为了在压力一定时，减小对地面的_________；如图乙，机器人用机械臂快速举起障碍物时，机械臂可视作一个_________杠杆。 【阶段二：侦察探测】 （2）当机器人快速靠近火源时，为了在感光元件上成清晰的像，镜头焦距不变，镜头应向_________（填“前伸”或“后缩”）调节。 【阶段三：强力灭火】 （3）喷出的水雾接触高温火焰迅速汽化，此过程_________（填“吸”或“放”）热，使燃烧物温度降至着火点以下；水炮喷口设计成锥形，水流高速喷出时，喷口处流速大，压强_________（填“大”或“小”），有助于将周围空气卷入，扩大灭火覆盖面。 【阶段四：智能中枢】 （4）如图丙所示，“烈焰先锋”消防机器人搭载火情探测-灭火联动系统，控制电流≥0.04A时自动触发报警喷水联动响应，可在野外无外接电源场景下连续工作。已知控制电路电源电压可调，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻R。的阻值与烟雾浓度C的关系如图丁所示，工作电路电源电压恒为48V。调节使系统在烟雾浓度为15%时刚好触发报警喷水联动响应，此时定值电阻的功率为0.18W，则控制电路的电源电压为 _______V。 （5）工程师给巡检回路的保护电阻设计了标准巡检和节能巡检两个可自动切换的挡位：节能挡位下的阻值为标准挡位的2倍，巡检指示灯L标有“12V 6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），节能模式下指示灯的实际功率为额定功率的，两种模式下指示灯均未超过额定电流。则在标准巡检模式下，巡检回路连续工作1分钟消耗的总电能为_________J。 36．阅读短文，回答问题 锂电池 锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。2025年3月16日，由中国科学院大连化学物理研究所动力电池与系统研究部陈忠伟研究员团队研发的超低温高比能锂电池，适配六旋翼无人机在漠河零下36摄氏度极寒环境下试飞成功。2025年8月，中国科研人员突破现有传统锂离子电池在能量密度和应用性能上的瓶颈，研制出能量密度超过600瓦时/公斤的软包电芯和480瓦时/公斤的模组电池，有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。 （1）锂电池在充电升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象，在此过程中材料表面的分子热运动变得更________（选填“剧烈”或“缓慢”），材料的质量________（选填“变大”“变小”或“不变”），密度________（选填“变大”，“变小”或“不变”）。 （2）给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的________（选填“电源”或“用电器”），锂电池使用一段时间后温度升高是由于________的热效应导致的，锂电池容量与质量的比值定义为电池能量密度，某锂电池的能量密度为，容量为的锂电池质量约为________g。 37．阅读材料，回答问题。 2026年央视春晚，机器人成为贯穿全场的核心亮点，上演了一幕幕“科技与人文”的精彩对话。 （1）「智舞新春」科技探秘：如图1，在武术节目《武BOT》中，人形机器人展现了“中国智造”的硬核实力。 ①人形机器人在进行高难度动作时，通过AI算法实现了精准移动与群体同步，群体同步说明机器人之间是相对___________的。 ②机器人用阵列式麦克风充当“耳朵”捕捉声音，配合语音信号处理电路和软件算法进行分析，再通过扬声器来实现与外界的语音交互。图2中能说明其“耳朵”工作原理的是___________图。 （2）「智伴未来」人机共生：春晚小品《奶奶的最爱》中，一台1∶1复刻蔡明的仿生机器人登场，几乎以假乱真。那些会讲笑话、做家务的机器人，让科技充满温度。仿生机器人复刻蔡明老师的声音时，关键是保证声音的___________（填声音的特性）与真人一样。 （3）「智控系统」工程实践：机器人的行进速度由电动机来控制，当输入电压改变时，如何控制电动机两端的电压保持稳定呢？ 图3甲为控制电机运转的原理电路，、为定值电阻，为控制电动机运转的磁敏电阻，阻值随磁场强弱变化的图像如图3乙所示。当磁敏电阻在正常区域工作时，即使图甲电路中输入电压发生变化，两端电压都能维持在某一定值附近发生微小变化，从而使控制电路中的电动机稳定运转。分析可知： ①制作磁敏电阻的材料一般为___________（选填“导体”“半导体”或“超导体”）； ②磁敏电阻的正常工作区域对应图乙中的___________（选填“ab”或“bc”）； ③已知无磁场时阻值为，的阻值为，当为时，处在磁场中的电功率为，则两端的电压是___________V。 38．我国已建成全球规模最大、覆盖面最广的电力系统。我国电力发展史，就是一部科技自立自强的奋斗史。请结合所学物理知识，完成下列问题。 （1）发电篇：从火电到新能源 我国发电结构持续优化，绿色能源占比不断提升，其中风力发电在全球处于绝对领先地位。风力发电机扇叶如图甲所示，其横截面一侧弯曲，另一侧较平，当气流流经扇叶时，流速大的位置压强_______，扇叶旋转驱动发电机发电。 （2）输电篇：特高压输电铸就中国电力名片，核心技术领跑全球 ①远距离输电采用高压输电的目的是：在输送功率相同时，提高电压可以_______输电电流，从而_______导线上的热量损失（选填“增大”或“减小”）。 ②巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图乙，其相关参数见下表。机器人水平匀速巡检时，可视为电动机工作，蓄电池减少的储能全部用于电动机产生的牵引力做功。当储能降至时，停止为电动机供电，巡检终止。下坡巡检时，机器人可视为发电机工作，将机械能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。直至储能为时，蓄电池充满。 质量 最大巡检速度 蓄电池满电时储能 电动机最大输出功率 54 kg 4 km/h 0.2 kW·h 100 W 某次巡检线路如图丙所示，机器人在A点时，蓄电池储能为。它先沿AB段下坡巡检，后沿水平方向匀速直线巡检。下坡过程机械能减少量为，机械能转化为电能并储存在蓄电池中的效率为，则该过程储存电能_______J；若水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为_______m。（） （3）储能篇：我国电力产能充足，但发电与用电不同步，需将富余电能储存，高峰时再用。储能是通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放出来的技术体系，核心是解决能源供需的时间错配问题。其中常用压缩空气储能，是通过压缩空气的方法实现能量转换如图丁所示。实际应用中，在用电低谷期使用时，利用电能压缩空气转化为空气的_______能，并将压缩空气存储到储气装置当中，如果需要补充电能，可通过加热压缩空气使其膨胀，机械能传递给发电机实现发电。 39．“梦想”号是我国自主研制的超深水大洋钻探船，可在深海低温、高压环境下完成钻探、探测等任务。船上的液压系统、精密仪器、液位控制等均应用了丰富的物理知识。请完成以下四个任务，解答相关技术问题。 （1）低温环境下的设备保护 深海环境温度极低（约1℃），部分设备（如液压系统）中的液体可能凝固，会导致管道破裂影响正常工作，因此应使用凝固点较__________的液压油，确保在低温下仍保持液态。 （2）深海耐压材料 “梦想”号具备海域11000米的钻探能力，这一深度与马里亚纳海沟相当，能够满足全球主要海域的钻探需求。为保证钻探设备安全，应选择抗压能力至少达到__________的材料。（海水密度取，取） （3）精密仪器的稳定性保障 船载实验室的精密仪器对振动极其敏感，需通过主动减振技术保障其稳定性：通过施加与振动方向相反的力抵消振动，原理与平衡力一致，使系统合力为__________。船载电子显微镜采用主动减振系统，为抵消振动，需施加与振动力大小相等、方向相反的反向力。控制器监测到显微镜的振动位移、振动速度，通过公式可计算出需施加的反向力的大小为__________。（已知刚度，阻尼系数，力的大小取计算结果的绝对值） （4）液压系统液位自动控制 “梦想”号液压系统的储液罐需自动控制液位：当液位低于下限时自动补液，高于上限时自动排液，使液位稳定在与之间。实践小组利用浮球、杠杆、触点开关、电源、电动机（通过改变转动方向实现补液排液）设计了部分控制电路（如图）。 ①请将上图电路补充完整，实现“低液位补液、高液位排液”的双位控制，要求通过电动机的电流方向如图所示时，电动机向储液罐内补充部分液体，电流反向通过时，电动机将储液罐内的液体排出一部分______。 ②若要扩大液位控制范围、降低控制液位的下限升高控制液位的上限，仅通过移动杠杆支点实现，支点应向__________（填“左”或“右”）移动。 40．本着绿色、经济、便捷的特点，越来越多的人选择将电动车作为中短途出行的主要交通工具，如图所示的电动车，使用时只需要将车钥匙插入锁孔并旋转一下，车子就能启动，行驶时旋转电动车的右把手，车子就能前进。 （1）电动车骑行时，必须插入钥匙并旋转一下后，再转动右把手电动车才能前进。若单独插入钥匙旋转或单独转动右把手，电动车不会前进。从所起的作用来看，钥匙和右把手相当于电路中的开关，它们的连接方式是_________（选填“串联”或“并联”）； （2）给电动车充电的过程中，主要将_________能转化为______能； （3）骑行过程中遇到行人或车辆时需要捏紧车闸刹车躲避，这是通过______的方式来增大摩擦力的；此时车闸把与连杆构成一个_________（选填“省力”或“费力”）杠杆； （4）小宣同学根据所学的电学知识开展工程与技术设计活动。小宜注意到电动车的转向灯警示时要具备“一亮一暗”持续闪烁的功能，但是遇到大雾天气，湿度增加，能见度低，有可能看不到转向警示灯闪烁。设计优化要求：①雾天时仍能闪烁；②需要“一亮”时灯发光比平时更亮；③“一暗”时灯亮度无要求，从而提高警示功能。已知湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小，线圈有电阻，街铁的电阻不计，衔铁具有弹性。下列能实现设计功能的一项是______（选填字母）。 A． B．C． 41．请阅读《国之重器——“千眼天珠”》并回答问题。 国之重器——“千眼天珠” 在海拔3830 m的四川省稻城县，坐落着国家重大科技基础设施，子午工程（二期）的标志性设备-圆环阵太阳射电成像望远镜（如图甲所示）。313部小射电望远镜（如图乙所示）均匀分布在直径1 km的圆周上，圆环中心是一座百米高的定标塔，对于这个望远镜阵列，人们有个非常形象的称呼——“千眼天珠”。 圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标就是观测太阳活动。太阳给地球带来了光和热，孕育了地球上的生命，但是它也有“打喷嚏”的时候-也就是太阳风暴。若它朝着地球打一个“大喷嚏”，抛射出来的高速带电粒子飞向地球，会对地球人造卫星等设备产生严重影响。当距离地球约1.5×108 km的太阳发生剧烈风暴时，喷射出的高速带电粒子往往会辐射不同频率的电磁波，这个望远镜阵列可以在太阳爆发几分钟内就“捕捉”到这些电磁波信号，而太阳抛射出来的高速带电粒子到达地球需要数十个小时，科研人员正是抓住了这个宝贵的“时间差”，实现对空间天气的预报和预警。 圆环形阵列的中心定标塔到每一部射电望远镜的距离都相等，而且射电望远镜与中心定标塔之间没有遮挡，定标塔向各部射电望远镜发射公共信号进行定标和校准时，可以实现非常高的精度。在中心定标塔下面就是中央机房，每部小射电望远镜和中央机房之间都有电缆实时传输观测数据，以便科研人员及时对这些数据进行分析和处理。“千眼天珠”采用了综合孔径射电望远镜技术，虽然每部小射电望远镜的直径只有6 m，但是当313部小射电望远镜协同观测时，其观测能力可以等效于一个超大口径射电望远镜。 通过对太阳爆发活动的高精度观测，有助于人类认识太阳风暴机制和太阳风暴的日地传播规律，进一步深化对自然的理解，推动人类科技文明的进步。 请根据上述阅读材料，回答下列问题： （1）圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标是________。 （2）太阳发生剧烈风暴时，喷射出的带电粒子辐射出的电磁波，大约经过________s可以到达地球（已知电磁波的速度为3.0×108 m/s）； （3）科研人员是通过________传递的信息，实现对空间天气的预报和预警； （4）太阳给地球带来了光和热，那么太阳能属于________能源（选填“一次”或“二次”）；生产生活中利用太阳能的实例有很多，其中植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为________能；请你再列举一个应用太阳能的实例________。 （5）“当313部小射电望远镜协同观测时，其观测能力可以等效于一个超大口径射电望远镜。”请你再举出一个体现这一设计理念的例子：________。 42．阅读材料，回答问题。 汽车与物理 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（Head-Up-Display），简称HUD，是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用，它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。 车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象，这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图戊所示。 （1）下列与汽车相关的说法中正确的是________。 A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 C．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的 D．夜间为了安全行车，应关闭车内的灯 （2）当轿车倒车时如图丙所示，尾部在非安全距离内遇到人或障碍物，倒车雷达就会发出警报，方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的哪几项________。 ①声的反射  ②超声波  ③声波可以传递信息  ④声波可以传递能量 A．只有③ B．只有④ C．有①②③ D．有①②④ （3）为减弱重影影响，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用如图丁中________所示的玻璃。 （4）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为400 lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为________%。 （5）汽车前后保险杠内安装有多个超声波雷达传感器，用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离，图己为超声波测量仪器的模拟实验装置图，模拟实验装置的使用说明书附在下方。 使用说明书 （1）实验装置如图所示，A、B是声信号采集器。 （2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被A、B接收。 （3）液晶屏显示A、B接收到信号的时间差，单位为 ①如图己所示，已知：，，液晶显示屏上显示：2.60，则此时声速为________m/s。 ②若把铜铃放在B的右边，以恒定的速度向右不断远离B，则液晶显示屏的数值将________。 43．在科技飞速发展的今天，机器人已从科幻作品中走进现实，广泛应用于各个领域，有时它是服务生活的贴心伙伴，有时它是生产领域的高效助力，以其独特且强大的功能，深刻改变着我们的生活与工作方式。 图甲，是某公司研发的一款服务型机器人。 （1）这款机器人利用镜头中的______透镜将人体辐射的______（填“红外线”或“紫外线”）聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对服务对象的体温监测； （2）机器人手臂抬起模仿了人类手臂抬起的动作，可以为老人或残疾人提供生活协助。人类的肘关节连接着上臂的肱骨和前臂的尺骨、桡骨，允许前臂进行屈伸等运动，肱二头肌附着订在肩胛骨和桡骨上，当肱二头肌收缩时前臂抬起，如图乙所示，此时前臂相当于______杠杆（填“省力”“费力”或“等臂”）。机器人手臂通常有多个关节，如肩关节、肘关节和腕关节等，通过这些关节的转动和配合来完成抬起动作； （3）这款机器人电池采用了聚合物锂离子电池，其中标准版电池具有的能量，最多可以储存______J的电能。机器人将手臂抬起时电能转化为______能； （4）小组同学思考，机器人的行进速度由电动机来控制，当输入电压改变时，如何控制电动机两端的电压保持稳定呢？同学们研究并设计了如图丙所示的电路，、为定值电阻，为磁敏电阻。控制电动机运转的磁敏电阻，阻值随磁场强弱变化的图像如图丁所示，当磁敏电阻在正常区域工作时，即使图丙电路中输入电压U发生变化，两端电压都能维持在某一定值附近发生微小变化，从而使控制电路中的电动机稳定运转。分析可知，磁敏电阻的正常工作区域对应图丁中的______（填“ab”或“bc”）。 44．珊瑚礁被誉为“海洋的热带雨林”，是海洋生物多样性最丰富的生态系统之一。科研人员准备利用图所示水下机器人，对某海域的珊瑚礁进行“体检”，该机器人的部分性能参数如下表。 （一）出海准备 出发前，科研人员会给水下机器人设定两条规则，确保机器人安全顺利地完成任务。 规则一：下潜时，不能超过最大下潜深度； 规则二：电池电量剩余20%时，强制返航。 （1）下潜深度最大时，机器人承受的海水压强约为_________。（取，g取） （2）强制返航时，机器人电池剩余的电量为________J。 （二）水下巡航 机器人被放入海中后，会先启动相机和导航系统，再沿着预设路线巡航。巡航时，每个推进器都可以独立工作，通过声呐发射和接收超声波判断障碍物的位置和距离，辅助机器人在作业时避障。为拍摄到清晰的珊瑚特写，水下机器人搭载了高精度的光学相机。 （3）拍摄时，珊瑚在相机感光元件上成倒立、_______的实像。 （4）各推进器之间是_______联的。 （5）当机器人需要前进时，水平推进器将水向_______（选填“前”或“后”）推。 （6）机器人以最大速度航行，通过的路程是_______m。 （7）在生产生活中，超声波还可以用来____________。（请举出一例） （8）推进器工作时，将电能主要转化为_______能。 （三）图像处理与成果分析 水下机器人带着照片返航后，科研人员把二维照片进行三维建模，再通过珊瑚模型对海洋环境进行评估。珊瑚模型的投影面积是评估的关键数据，投影面积指光垂直照射时阴影部分的面积。图1珊瑚模型是科研人员按照某株珊瑚打印出来的，模型按的比例尺制作。图2阴影部分是该珊瑚模型的投影。方格纸每个小格的面积是（不满一格时，大于或等于半格的算一格，小于半格的都不算）。 （9）这株珊瑚的投影面积是______。 45．阅读材料，回答问题。 零碳中国氢能未来 2024年10月18日，中国氢能产业大会在佛山市举行，大会以“氢能·全球绿色转型的未来”为主题，向着“碳达峰、碳中和”的目标前进。氢能主要用于燃料电池汽车，具有零排放、高能效的特点。 如图甲是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过催化剂作用，分解成氢离子（质子）和电子，氢离子从A端穿过质子交换膜，到达燃料电池的B端，而电子不能通过质子交换膜，只能经外电路从A端流向B端，于是外电路中就形成了电流，电子到达B端后，与氧气反应生成水，1kg氢反应后可释放的能量，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率能达60%~80%，是普通内燃机热效率的2~3倍。 如图乙是某款氢能环卫车，车上的氢燃料电池含有20kg的氢，如图丙是该款氢能环卫车行驶时阻力随速度变化的关系图。 阅读上述材料，回答下列小题。 （1）分离出的氢离子带______（选填“正”或“负”）电，氢氧燃料电池在工作过程中，主要将_______能转化为______能； （2）由材料可知______（选填“C”或“D”）端是燃料电池的负极，外电路中的电流方向为______（选填“C到D”或“D到C”）； （3）如图丙所示，若环卫车行驶速度为50 km/h时，氢氧燃料电池将氢能转化为电能的效率为80%，电能转化为机械能效率为75%，该氢能环卫车充满一次氢可以最终获得机械能______J，续航里程______km。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分07 综合应用题（辽宁专用） 参考答案 题型01 计算类 热学 1．（1）（2） 2．（1） （2）70% 3．（1） （2）40℃ （3）20% 电学 4．（1）0.4A （2）9V （3）14.4W 5．（1）12Ω （2）12V （3）4W 6．（1）0.9W （2）4.5V （3）35Ω 7．（1）3V （2）3V （3）15Ω （4）0.9W 8．（1） （2） （3）适当减小电源电压 力学 9．（1） （2）50s （3）750W 10．（1） （2）50s （3）750W 11．（1） （2） （3） 12．（1） （2） （3）66.7% 13．（1）0.15m/s （2）80N 力热综合计算 14．（1） （2） （3） （4） 15．（1） （2） （3） （4） 电热综合计算 16．（1） （2） （3） （4） 17．（1） （2） （3） 18．（1） （2）44Ω 1375W （3）1A 19．（1）； （2） （3） 力电综合计算 20．（1）1.5 h （2）90 A （3）720 km （4）38.4 kg 21．（1）用电器 （2） （3）； （4） 22．（1） （2） （3）300A 题型02 跨学科实践 课内跨学科实践 23．大气压 10.13 C 大于 见解析 B 24．（1）大（2）自身重力 向水舱内打气（3） （4）150cm3（5）待改进 25．（1）力臂大小 （2）均匀 （3）甲 （4）0 （5）100 （6）A 26．内能 机械能 外 加热时间不足，无法产生足够的水蒸气 B 环保无污染 27．（1）内能 （2）热水器本身保温性能差，导致热量散失快，导致热水器效率低下，浪费了较多的电能 （3）A （4）电器不使用时应彻底关闭电源，减少待机耗电 课外跨学科实践 28．（1）半导体 单向导电 （2）右 （3）变小 （4）变大 （5）0.52 29．（1）C 比热容较大 （2）C （3）80% （4）小 并联 30．（1）密度 （2）不能 （3）不会 （4）9 （5）3 （6）B 31．（1）压缩 a （2）保护电路 （3） 36 32．（1）静止 运动 （2）做功 减小 题型03 综合性题目 33．（1）用注射器向潜水艇模型内打气 （2）B （3）通电导体有力 物体间力的作用是相互的 （4）300 200 34．（1）肘关节 费力 大 （2）600 （3）不要长时间低头 （4）① 35．（1）压强 费力 （2）前伸 （3）吸 小 （4）14.5 （5）1280 36．（1）剧烈 不变 变大 （2）用电器 电流 300 37．（1）静止 乙 （2）音色 （3）半导体 bc 8 38．（1）小 （2）减小 减小 4.5×104 8000 （3）内 39．（1）低 （2） （3）0 70 （4） 右 40．（1）串联 （2）电 化学 （3）增大压力 省力 （4）C 41．（1）观测太阳活动 （2）500 （3）电磁波 （4）一次 化学 太阳能热水器 （5）多个分力共同作用产生的效果等效于一个合力产生的作用效果 42．（1）D （2）C （3）B （4）15 （5）350 不变 43．（1）凸 红外线 （2）费力 （3）478800 机械 （4）bc 44．（1） （2） （3）缩小 （4）并 （5）后 （6）20 （7）清洗眼镜 （8）机械 （9）6800 45．（1）正 化学 电 （2）C D到C （3） 720 / 学科网（北京）股份有限公司 $