专题09 科普阅读（辽宁专用）（2大考点）2026年中考物理二模分类汇编

**基本信息** 聚焦科技前沿与社会生活，精选巡检机器人、固态电池、重载群组列车等真实情境，通过科普阅读综合题考查物理观念与科学应用能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |科普阅读综合题|8题（含计算、实验探究）|力学（运动、能量转化）、电学（电路分析、电功率）、电磁学（电磁感应）|情境具时代性（如折叠手机散热技术），问题分梯度（基础填空到创新设计，如可变光灯带项目式学习）|

专题09科普阅读题 科技前沿（空间站、核潜艇、火箭发射、火星探测、新材料、智能、新能源） 考点01 1． 【答案】(1)电磁感应 (2)化学 (3) 4.8 90 0.08 (4)8000 【详解】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机是利用电磁感应来工作的。 （2）由材料可知，下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来，蓄电池的充电过程，消耗电能转化为化学能，并将化学能储存在蓄电池内。 （3）[1]巡检路程为s=v0t=4km/h×1.2h=4.8km [2]机器人的速度 由得到牵引力为 [3]消耗的电能W消=P0t=0.1kW×1.2h=0.12kW·h 蓄电池储能剩余W剩=W-W消=0.2kW·h-0.12kW·h=0.08kW·h （4）充电能量 0.95×0.2kW·h+1.25×10-2kW·h=0.2025kW·h>0.2kW·h 蓄电池能充满电，储存能量为0.2kW·h。 蓄电池可用的能量0.2kW·h-0.1×0.2kW·h=0.18kW·h=6.48×105J 水平阶段机器人所受阻力大小f=0.15G=0.15m0g=0.15×54kg×10N/kg=81N 水平阶段匀速巡检的最大路程为 2． 【答案】(1)负极流向正极 (2)50 (3)能量密度高 (4) 能 减小 (5) 53280 740 【详解】（1）根据题干信息和放电过程图可知，放电时，锂离子（Li⁺）是带正电的离子，从负极移动到正极。物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。因此，在电池内部，电流方向是从负极流向正极。 （2）电池升级前存储的总电能 （3）在电场作用下形成“富碘界面”，能自动填充缝隙，保持电极与电解质紧密接触。电池内电阻显著降低，充电效率与低温放电性能大幅度提升，耐用性倍增。可知固态电池有很多优点，有能量密度高，充电效率高，耐用性强等。 （4）[1][2]导体的电阻与横截面、长度等有关，结合材料参数和实验结果，“富碘界面”能提升电池的循环充放电次数，原因是保持电极与电解质紧密接触，可减小接触电阻。 （5）[1]电池最多储存电能 [2]充电时输入的总能量 给这款电池充满电需要的时间 物理与社会生活（家用电器、交通工具）具）科技前沿 考点02 1． 【答案】 右 减小 变大 并 0.6A 【详解】[1]发光二极管（LED）具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入、负极流出，图中二极管箭头向右，说明电流向右流过LED，因此电源左端为正极、右端为负极。如图所示： [2]LED发黄光时电压为2.4V，发红光需要电压降低到1.8V；根据串联电压规律可知，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，从而增大滑动变阻器两端的电压，减小LED两端的电压，因此滑片向右移动。 [3]根据可知，图像的斜率为，由图b可知，电压增大时，图像斜率增大，说明增大（即R减小），因此电阻随电压增加而减小。 [4]对调LED正负极后，由于二极管的单向导电性，电路相当于在LED灯处断路，电压表此时测电源两端的电压，因此电压表示数变大。 [5][6]由于并联电路中各用电器工作互不影响，可以独立工作，因此30颗LED需要并联。LED发蓝光时两端电压为3.0V，由图b可知，单个LED此时电流为，并联电路总电流等于各支路电流之和，因此总电流 2． 【答案】(1)电磁感应 (2)化学 (3) 4.8 90 0.08 (4)8000 【详解】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机是利用电磁感应来工作的。 （2）由材料可知，下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来，蓄电池的充电过程，消耗电能转化为化学能，并将化学能储存在蓄电池内。 （3）[1]巡检路程为s=v0t=4km/h×1.2h=4.8km [2]机器人的速度 由得到牵引力为 [3]消耗的电能W消=P0t=0.1kW×1.2h=0.12kW·h 蓄电池储能剩余W剩=W-W消=0.2kW·h-0.12kW·h=0.08kW·h （4）充电能量 0.95×0.2kW·h+1.25×10-2kW·h=0.2025kW·h>0.2kW·h 蓄电池能充满电，储存能量为0.2kW·h。 蓄电池可用的能量0.2kW·h-0.1×0.2kW·h=0.18kW·h=6.48×105J 水平阶段机器人所受阻力大小f=0.15G=0.15m0g=0.15×54kg×10N/kg=81N 水平阶段匀速巡检的最大路程为 3． 【答案】(1)56.2 (2)ACEBD (3) 7 均匀 (4) (5)W 【详解】（1）天平读数为砝码质量加游码示数，砝码总质量为，游码示数为，因此空烧杯质量 （2）实验合理顺序：先调平天平（A），再测量空烧杯质量（C），接着测量玻璃容器质量（E），再将玻璃容器放入溢水杯收集溢出的水、测量烧杯和水的总质量（B），最后逐渐加入金属块重复实验记录数据（D），因此排序为ACEBD。 （3）玻璃容器为正方体，外边长，最大排水体积 水密度为，因此最大排水量；根据结论，总质量最大为，玻璃容器本身质量，金属块总质量最大为，每块，因此最多放块； 每加一块金属块，排水量增加，排开体积增加量固定，玻璃容器横截面积固定，由可知，每次深度增加量相等，因此标记线排列均匀。 （4）根据表格数据计算：，分别为，和玻璃容器与金属块总质量相等，因此可得关系：，符合漂浮时浮力等于总重力的规律。 （5）船舶漂浮时浮力等于总重力，浮力不变，由可知：越大，越小，吃水深度越小，载重线位置越靠下。图中最靠下的是，因此对应海水密度最大。 4. 【答案】（1）等臂 （2）降低 （3） ①闭合 ②1.5 先不变后变大 ③ 6 【解析】 （1）翻斗由两个完全对称的容器组成，绕O点转动，水平位置时动力臂等于阻力臂，则翻斗在水平位置时是等臂杠杆。 （2）把翻斗看作杠杆，雨水的重力是动力，配重的重力是阻力。当水量大于10mL才翻转，说明此时阻力与阻力臂的乘积偏大，需要减小阻力臂，降低配重的位置可以减小配重的阻力臂，从而让10mL雨水就可使翻斗翻转。 (3)由图2中甲可知，开关闭合后被短路，电路总电阻减小，电源电压不变，电流变大。由图2中乙可知，较大电流持续时间较短，因为接雨水所需时间比磁铁经过磁感应开关时间更长，则磁铁经过磁感应开关时电流较大，因此此时开关处于闭合状态。 由图2中乙可得，30min内翻斗共翻转15次，雨水的总体积 则降水量 由图2中乙可知，翻斗翻转的时间间隔开始时基本不变，然后越来越短，说明收集相同体积的雨水时，开始时用时基本不变，然后用时越来越短，即相同时间内降水量先不变后变大。 由图2中乙可知，开关断开时，电流 此时与串联，电源电压满足 ……（1） 开关闭合时，电流 此时被短路，接入电路，电源电压满足 ……（2） 由（1）（2）解得、 5. 【答案】（1） ①不变 ②B （2） ① 低 ②不会 ③ 增大 ④ 2、4 【详解】(1)根据水沸腾的特点，水沸腾后继续吸热，但温度保持不变。 膨胀系数更大的金属伸长更多。要让另一端向上翘起，下层合金B伸长更多才能带动双金属片向上弯，因此膨胀更多的是合金B。 （2）[1]液体沸点与气压的关系：气压越低，沸点越低，因此高原气压低，水的沸点降低。 [2]防干烧开关是干烧时温度达到120℃才断开，和水的沸点无关，干烧时壶底温度仍会升高到120℃触发断开，因此防干烧开关不会受影响。 [3]根据挠度公式，w与成正比，高原沸点低，温度差减小，因此要增大挠度w达到触发值，可以通过增大金属片长度来增大挠度。 [4]根据已知条件计算：代入 、 、 ，化简可得 ，结合触发要求 得到膨胀系数差需要满足 计算各组合的膨胀系数差，只有金属2和金属4的差为 正好符合要求①，因此选择金属2和金属4。 6. 【答案】（1）磁 （2）N/北 （3）大 （4） （5）80 （6）滑动变阻器 【详解】（1）电磁继电器的核心是电磁铁，电磁铁利用电流的磁效应工作。 （2）根据安培定则，电流从电磁铁下端流入、上端流出，右手握住电磁铁，四指顺着电流方向，大拇指指向上端，因此电磁铁上端为N极。 （3）搭载货轮质量越大，压敏电阻受到的压力越大，由图(b)可知：压力越大，压敏电阻阻值越小。控制电路总电阻，总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可得，控制电路电流变大。 （4）安全临界电流，总电阻 因此压敏电阻 由图(b)可知时，对应压力 。 （5）承船厢总重力 有用功 上升时间 总功 机械效率 （6）要实现压力可调，需要改变控制电路的总电阻，调整触发电流，因此可将固定保护电阻换成滑动变阻器，通过改变电阻实现不同压力的自动控制。 7. 【答案】（1）惯性 （2）电磁 （3）102 （4） （5）喷水使粉尘沉降 【详解】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，列车启动、刹车时，不同车厢由于惯性保持原有运动状态，出现“你拉我扯”的情况。 （2）无线通信依靠电磁波传递信息。 （3）根据路程公式，列车在节省的时间中就行驶的路程 (4)将定触点与工作电路（电动机电路）中电阻的左端相连，动触点与电阻的右端相连；原来定值电阻被短路，当探煤器上升接通AB后，控制电路连通，电磁铁有磁性，将衔铁向右吸引，使定值电阻接入电路，工作电路的总电阻变大，电流变小，电动机转速变慢； “┐”型硬棒的上端放置在金属簧片（触点E）的下方，当C随探煤器上升时，硬棒向上顶起金属簧片，使E、F断开，切断电动机电路，电动机停止工作。 (5)粉尘污染可通过喷水使粉尘沉降，或收集粉尘等方式防治，合理即可。 8. 【答案】（1） 非晶体 形状 （2）25.08 （3） 0.6 2.4 （4）避免长时间高温快充，减少电流热效应损坏电池；轻拿轻放手机，减少折叠处铰链的机械磨损##避免过度弯折屏幕，保护柔性材料弹性##充电时关闭后台程序，减少手机待机耗电，提升充电效率 【详解】(1)[1]根据查阅的资料可知，UTG玻璃没有确定熔化温度，说明是非晶体。 [2]UTG玻璃在受外力作用下任意弯曲，说明力可以改变物体的形状。 (2)查阅资料可知，锂聚合物电池电压，容量，可以计算出该电池满电状态储存的电能为 使用无线快充需要用时 (3)[1]根据表格可知，每一组光敏电阻的阻值和光照强度的乘积都为1200，所以光敏电阻的阻值和光照强度成反比，由此可以求解，当光照强度为时，光敏电阻的阻值为。 将开关接，由电路图可知，屏幕与光敏电阻串联，电路总电阻等于二者电阻之和，根据欧姆定律可以计算通过L的电流为 [2]将开关接，由电路图可知，屏幕与滑动变阻器，串联由图像可知，当总功率时，电路中的电流为 屏幕的功率 可以计算出此时滑动变阻器的功率为 根据图像可知，当总功率为时，滑动变阻器的功率仍为 总功率等于各部分功率之和，可列 由 联立式解得 (4)避免长时间高温快充，减少电流热效应损坏电池轻拿轻放手机，减少折叠处铰链的机械磨损避免过度弯折屏幕，保护柔性材料弹性；充电时关闭后台程序，减少手机待机耗电，提升充电效率等等。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09科普阅读题 2大考点概览 · 考点01科技前沿（空间站、核潜艇、火箭发射、火星探测、新材料、智能、新能源） · 考点02物理与社会生活（家用电器、交通工具） 科技前沿（空间站、核潜艇、火箭发射、火星探测、新材料、智能、新能源） 考点01 1．（2026·鞍山市·二模）巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图，其相关参数见表。机器人的电机可切换为电动机或发电机。水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止。下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。 质量 54kg 最大巡检速度 4 蓄电池满电时储能 0.2kW·h 电动机最大输出功率 100W (1)下坡时，发电机利用________原理发电； (2)请完成以下能量转化流程图________： (3)若充满电的机器人保持、水平巡检1.2h，则巡检路程为________km，牵引力为________N，蓄电池储能剩余________kW·h； (4)如图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95。随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变AB段重力势能减少量为J。充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。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。（g＝10N/kg） 2．（2026·朝阳市·二模）阅读短文，回答问题。 固态电池技术 近期，固态电池技术实现重大升级，能量密度（单位质量可存储的能量）翻倍：从500W·h/kg提升至1000W·h/kg，这种新型电池的体积缩小了40%，续航里程可达1000km。 研究团队在电解质中引入碘离子，在电场作用下形成“富碘界面”，能自动填充缝隙，保持电极与电解质紧密接触。电池内电阻显著降低，充电效率与低温放电性能大幅度提升，耐用性倍增。 目前，大多数电动汽车使用的是液态锂电池。它的核心组成包括由锂离子氧化物材料制成的正极、石墨充当的负极、含有锂盐的液态电解质以及隔膜。隔膜材料能使锂离子通过但不导电，能把电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路。如图所示是液态锂电池充电和放电时的情景。充电时，锂离子（）从正极材料中出来，穿过液态电解质和隔膜进入石墨负极中，使电能转化为化学能；放电时，锂离子的运动过程与充电时相反，储存起来的化学能重新转化为电能。 (1)传统的液态锂电池在放电过程中，其电池内部的电流方向是从_________（选填“正极流向负极”或“负极流向正极”）。 (2)100kg这种新型固态电池升级前存储的总电能为_________kW·h。 (3)目前固态电池技术已有所突破，预计到2027年将规模化应用。固态电池有很多优点，至少写出一个：_________。 (4)结合材料参数和实验结果，“富碘界面”_________（选填“能”或“不能”）提升电池的循环充放电次数，原因是保持电极与电解质紧密接触，可_________（选填“增大”或“减小”）接触电阻。 (5)一款采用一体化电极一电解质材料的固态电池，容量为4000mA·h，输出电压为3.7V，该电池最多储存电能_________J。如果充电效率为90%，充电时输入功率为80W，给这款电池充满电需要的时间为_________s。 物理与社会生活（家用电器、交通工具）具）科技前沿 考点02 1．（2026·铁岭市·二模）物理学习小组的同学结合已学习的电学知识，开展学习与制作“可变光灯带”的项目式学习。 【项目任务】 （1）了解、测试其核心部件LED的性能； （2）制作一个“可变光灯带”，模拟出瀑布灯效果。 【项目设计】 经查阅，灯带的核心部件是一个微电子发光装置，一般发光装置通常由发光二极管（LED）组成，当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，其发光效率很高，几乎不会产生热量。 LED灯两端的电压 LED灯发光的颜色 1.8 红 2.4 黄 3.0 蓝 （1）请在图（a）电路图中虚框内正确地补上电源_____； （2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片在图（a）位置时，LED灯发出黄色的光。其发光的颜色与其两端电压的对应关系如上表所示，当向_____移动滑动变阻器滑片时，可使LED灯发红色的光； 【项目实施】 为了测试LED发光时的性能，将其接入图（a）所示电路。调节变阻器滑片，记录多组电流、电压数据，描绘出如图（b）的图像。 （1）从图像可知LED灯的电阻随其两端的电压增加而_____； （2）当LED灯发蓝色光时，保持滑片位置不变，对调LED灯的正负极后再闭合，电压表示数_____（填“变大”“变小”或“不变”）； （3）为了灯带出现整体效果，需在图（a）电路中同时接入30颗LED灯。为确保LED灯发出蓝光，并能独立正常工作，30颗LED灯应_____联在一起，此时电流表的示数为_____。 【项目反思】 制作的灯带虽然能发出不同颜色的光，但是要使灯带发出连续的、交替的不同颜色的光还需要改进。 2．（2026·鞍山市·二模）巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图，其相关参数见表。机器人的电机可切换为电动机或发电机。水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止。下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。 质量 54kg 最大巡检速度 4 蓄电池满电时储能 0.2kW·h 电动机最大输出功率 100W (1)下坡时，发电机利用________原理发电； (2)请完成以下能量转化流程图________： (3)若充满电的机器人保持、水平巡检1.2h，则巡检路程为________km，牵引力为________N，蓄电池储能剩余________kW·h； (4)如图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95。随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变AB段重力势能减少量为J。充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。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。（g＝10N/kg） 3．（2026·鞍山市·二模）排水量指船舶排开水的质量，是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器（外边长5 cm）和金属块（每块金属块的质量均为10 g）模拟船舶与货物，探究船舶总质量与排水量的关系。（g取） (1)实验操作如下： A．将天平放在水平工作台上，游码移至称量标尺的零刻度线上，调节平衡螺母，使指针对准分度盘的中央刻度线。 B．将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中，用烧杯收集从溢水杯里排出的水，测量烧杯和水的总质量。 C．测量空烧杯的质量，如图甲所示，________g。 D．如图乙所示，将金属块轻放入玻璃容器中，用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水，测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量，重复实验，在表格中记录数据。 玻璃容器和金属块的总质量 50 60 70 80 烧杯与溢出水的总质量 106.2 116.2 126.2 136.2 E．测量玻璃容器的质量为50 g。 (2)请对（1）中的实验操作步骤科学排序：________________。 (3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线，则这些线排列是否均匀？________________。 (4)分析表格中数据，推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为：________________。 (5)依据国家法令，船舶的舷上须标记载重线，用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线，载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图，推理对应海水密度最大的为________________（填写字母）载重线。 4.（2026·营口市·二模）阅读短文，回答问题。 降水量是指一段时间内，雨水（或熔化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。 （1）翻斗在水平位置时是_______杠杆。 （2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过_______（填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。 （3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。 ①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关处于_______状态。 ②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2，由图2乙可知该地区30 min内降水量约为_______mm，降水速度变化趋势是_______。（测量前翻斗内无水） ③由图2可知，电源电压为________V。 5.（2026·本溪市·二模）实验小组同学对电热水壶将水烧开后能够自动断电很感兴趣，于是对电水壶自动断电的原理进行了探究。请你帮助小组同学完成探究，并回答下面的问题。 （1）电水壶构造及原理： 如图甲是电热水壶的基本构造，其电路简化图如图乙所示。当水沸腾后，产生大量水蒸气，水蒸气经过蒸气开关，蒸气开关中的双金属片被加热发生弯曲，使断开从而实现自动断电。防干烧开关是水壶中没有水时，若电路是接通的，壶底温度会急剧升高，当温度达到120℃时，防干烧开关中的双金属片发生弯曲，从而断开电路防止干烧损坏水壶。 问题： ①当电水壶内的水沸腾后，温度_______且产生大量的水蒸气，水蒸气对开关加热，使其断开。 ②双金属片是将两种金属铆合在一起，因为两种金属受热时膨胀系数不同，从而发生弯曲，使开关断开。如图丙是由两种合金铆合在一起制成的双金属片，将一端固定若想使受热时双金属片的另一端能向上翘起，则应使合金_______受热时膨胀的更多，膨胀系数较大。 （2）设计与改进： 小组同学明白了电水壶自动断电的原理后，想到了一个问题，如果是在高原地区使用电水壶烧水，是否和我们平时使用的电水壶用相同规格的蒸气开关呢，是否需要改进和如何进行改进？带着这个问题小组同学又进行了进一步的设计。 问题： ①由于高原地区气压低，水的沸点____，水沸腾后产生的水蒸气对蒸气开关加热时所达到的温度不同，所以不能使开关自动断开。同时同学们也想到了防干烧开关，你觉得防干烧开关的作用会受到同样影响吗？________。 ②为了解决这一问题，同学们想到了对蒸气开关进行改进设计，于是查找了蒸气开关内的双金属片的相关参数并进行了分析，相关的参数如下：w是双金属片受热膨胀时的挠度，蒸气开关的触发由挠度大小决定，其计算公式为，为两种金属膨胀系数差，为温度差，为金属片在20℃时的长度，为金属片的总厚度。改进的方法之一是适当的________两种金属片的长度，从而增大双金属片受热膨胀时的挠度；同学们还想到了另一种方法，重新选择两种金属片铆合在一起制成双金属片，可以让水从20℃升高到90℃，即时，双金属片受热膨胀的挠度为，就可触发蒸气开关断开电路。下表是查找的一些金属的膨胀系数，请帮小组同学选出两种合适的金属制成双金属片。你选择的两种金属是____。（为方便计算题中数据已做理想化处理） 金属 20℃时的长度 金属片总厚度 膨胀系数 1 2 3 4 6.（2026·丹东市·二模）我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河，配备了大型垂直升船机，其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作，利用配重平衡自身绝大部分重力，大幅减轻电动机的牵引负荷，既节约电能损耗，又能保障船舶升降平稳、运行安全。 为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患，升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压，保护电阻与压敏电阻串联在电路中，电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性：其阻值随压力变化关系如图（b）所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A；当线圈电流时，电磁铁磁性显著增强，吸合衔铁，自动切断工作电路，电动机停止运转，报警器报警；当电流时，电磁铁磁性较弱，衔铁不动作，电动机正常驱动升船机平稳工作。 某次提升作业中，承船厢和货轮总质量，以0.2 m/s的速度匀速竖直上升，提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功，电动机的输出功率为7500 kW。 （1）升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。 （2）电磁铁的上端是________极。 （3）当承船厢搭载质量更大的货轮时，控制电路电流将变________。 （4）当控制电路达到安全临界工作电流时，承船箱对压敏电阻的压力是________N。 （5）升船机提升货轮的机械效率为________%。 （6）结合欧姆定律和电磁继电器工作原理，若想把保护电阻换成另外一个元件，来实现自动控制的压力可调，换成的元件是________。 7.（2026·辽阳市·二模）2025年12月8日，世界首次3.5万吨级重载群组列车开行试验在内蒙古包神铁路成功实施。该试验采用虚拟连挂技术，实现7列各5000吨的货运列车不依赖机械挂钩，仅通过无线信号进行同步加速和刹车，达到全程协同行驶。 （1）以往的列车不能挂载更多的车厢，由于使用机械车钩连成串，启动、刹车时由于车厢具有________导致前后车厢“你拉我扯”，存在挤钩、断钩甚至脱轨的风险。 【如今】 （2）不靠铁钩，靠信号“组队”。仅通过智能控制与车辆通信，通过________波的同步通信，实现虚拟连挂替代机械挂钩。 【效果】 （3）更安全，更高效。传统列车发车间隔需要20分钟，现在7列各5000吨的群组货运列车发车间隔仅需3分钟。群组列车比传统列车在发车阶段就节省了102分钟，在60 km/h运行速度下，重载群组列车在节省的时间中就行驶了________km。 【研讨】 （4）同学们在学习了这些信息后进行研讨。重载群组列车是以运输煤炭为目的而研发的。为了更有效的运输煤炭，同学们积极思考，设计为列车运输煤炭的装置，如图所示。图中电动机工作后会将煤炭从进煤口送入储煤仓，煤炭再从出煤口注入列车车厢。随着储煤仓内的煤不断增加，探煤器将在煤堆的作用下上升，接触到触点AB后由于电路中电流变小而使电动机工作变慢；当探煤器继续上升接触到触点C时，C连接“┐”型硬棒使金属弹簧片连接的触点E与触点F断开，电动机停止工作，不再送煤。为安全完成煤炭运输工作，可用笔画线代替硬棒连接至电路中适当位置，并用画线的方式把电路补充完整，实现上述设计。 【交流】 （5）在将煤灌入车厢过程中，会有大量粉尘出现污染环境，请你思考一种可行的方法____________。 8.（2026·锦州市·二模）物理兴趣小组以“折叠手机的原理与应用”为主题，开展项目化学习活动。 【项目分解】 项目一：查阅资料，了解某品牌折叠手机； 项目二：模拟演练，设计简单电路。 【项目实施】 项目一：查阅资料，了解某品牌折叠手机。 如图甲为某品牌折叠手机，该手机采用鲁班钛金铰链结构设计、配备UTG玻璃、钛合金支撑层；配备专用接口（可达5 A电流传输）、天通卫星通信；锂聚合物电池电压，容量，支持有线快充、无线快充。 折叠手机屏幕采用UTG超薄柔性玻璃，它是一种厚度小于、具有韧性和可弯曲特性的玻璃材料。UTG玻璃没有确定熔化温度，可在外力作用下任意弯曲。为了保证在高能耗运行时的稳定性，折叠手机采用了先进的散热技术，如配备了大面积的VC均热板、石墨烯散热片等。为减轻电子产品对眼睛的伤害，手机屏幕的亮度可以手动调节，也可以根据环境亮度自动调节，即当环境变亮时屏幕随之变亮，环境变暗时屏幕也随之变暗，这样的自动调节能力有助于保护视力。 光照强度 100 200 300 400 500 光敏电阻 12 6 4 3 2.4 （1）折叠手机屏幕采用的UTG玻璃属于________（选填“晶体”或“非晶体”）；可在受外力作用下任意弯曲，说明力可以改变物体的________； （2）若充电前电池电量为零，不计能量损耗，无线快充至少需要________min，才能将电池充满。 项目二：模拟演练，设计简单电路。 （3）同学们利用所学电学知识，将调节屏幕亮度的原理简化为如图乙所示的电路，手机屏幕用表示（电阻恒为），电源电压恒为，是滑动变阻器，是光敏电阻，其电阻随外界环境光照强度变化情况如上表所示。将接，当光照强度为时，通过的电流为________；将接，的功率随电路总功率的变化情况如图丙所示，则为________； 【项目拓展】 （4）结合以上项目化实践，为延长折叠手机的使用寿命、提升使用效率，请从物理知识应用角度，提出一条合理化建议：________。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09科普阅读题 2大考点概览 · 考点01科技前沿（空间站、核潜艇、火箭发射、火星探测、新材料、智能、新能源） · 考点02物理与社会生活（家用电器、交通工具） 科技前沿（空间站、核潜艇、火箭发射、火星探测、新材料、智能、新能源） 考点01 1．（2026·鞍山市·二模）巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图，其相关参数见表。机器人的电机可切换为电动机或发电机。水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止。下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。 质量 54kg 最大巡检速度 4 蓄电池满电时储能 0.2kW·h 电动机最大输出功率 100W (1)下坡时，发电机利用________原理发电； (2)请完成以下能量转化流程图________： (3)若充满电的机器人保持、水平巡检1.2h，则巡检路程为________km，牵引力为________N，蓄电池储能剩余________kW·h； (4)如图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95。随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变AB段重力势能减少量为J。充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。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。（g＝10N/kg） 【答案】(1)电磁感应 (2)化学 (3) 4.8 90 0.08 (4)8000 【详解】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机是利用电磁感应来工作的。 （2）由材料可知，下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来，蓄电池的充电过程，消耗电能转化为化学能，并将化学能储存在蓄电池内。 （3）[1]巡检路程为s=v0t=4km/h×1.2h=4.8km [2]机器人的速度 由得到牵引力为 [3]消耗的电能W消=P0t=0.1kW×1.2h=0.12kW·h 蓄电池储能剩余W剩=W-W消=0.2kW·h-0.12kW·h=0.08kW·h （4）充电能量 0.95×0.2kW·h+1.25×10-2kW·h=0.2025kW·h>0.2kW·h 蓄电池能充满电，储存能量为0.2kW·h。 蓄电池可用的能量0.2kW·h-0.1×0.2kW·h=0.18kW·h=6.48×105J 水平阶段机器人所受阻力大小f=0.15G=0.15m0g=0.15×54kg×10N/kg=81N 水平阶段匀速巡检的最大路程为 2．（2026·朝阳市·二模）阅读短文，回答问题。 固态电池技术 近期，固态电池技术实现重大升级，能量密度（单位质量可存储的能量）翻倍：从500W·h/kg提升至1000W·h/kg，这种新型电池的体积缩小了40%，续航里程可达1000km。 研究团队在电解质中引入碘离子，在电场作用下形成“富碘界面”，能自动填充缝隙，保持电极与电解质紧密接触。电池内电阻显著降低，充电效率与低温放电性能大幅度提升，耐用性倍增。 目前，大多数电动汽车使用的是液态锂电池。它的核心组成包括由锂离子氧化物材料制成的正极、石墨充当的负极、含有锂盐的液态电解质以及隔膜。隔膜材料能使锂离子通过但不导电，能把电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路。如图所示是液态锂电池充电和放电时的情景。充电时，锂离子（）从正极材料中出来，穿过液态电解质和隔膜进入石墨负极中，使电能转化为化学能；放电时，锂离子的运动过程与充电时相反，储存起来的化学能重新转化为电能。 (1)传统的液态锂电池在放电过程中，其电池内部的电流方向是从_________（选填“正极流向负极”或“负极流向正极”）。 (2)100kg这种新型固态电池升级前存储的总电能为_________kW·h。 (3)目前固态电池技术已有所突破，预计到2027年将规模化应用。固态电池有很多优点，至少写出一个：_________。 (4)结合材料参数和实验结果，“富碘界面”_________（选填“能”或“不能”）提升电池的循环充放电次数，原因是保持电极与电解质紧密接触，可_________（选填“增大”或“减小”）接触电阻。 (5)一款采用一体化电极一电解质材料的固态电池，容量为4000mA·h，输出电压为3.7V，该电池最多储存电能_________J。如果充电效率为90%，充电时输入功率为80W，给这款电池充满电需要的时间为_________s。 【答案】(1)负极流向正极 (2)50 (3)能量密度高 (4) 能 减小 (5) 53280 740 【详解】（1）根据题干信息和放电过程图可知，放电时，锂离子（Li⁺）是带正电的离子，从负极移动到正极。物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。因此，在电池内部，电流方向是从负极流向正极。 （2）电池升级前存储的总电能 （3）在电场作用下形成“富碘界面”，能自动填充缝隙，保持电极与电解质紧密接触。电池内电阻显著降低，充电效率与低温放电性能大幅度提升，耐用性倍增。可知固态电池有很多优点，有能量密度高，充电效率高，耐用性强等。 （4）[1][2]导体的电阻与横截面、长度等有关，结合材料参数和实验结果，“富碘界面”能提升电池的循环充放电次数，原因是保持电极与电解质紧密接触，可减小接触电阻。 （5）[1]电池最多储存电能 [2]充电时输入的总能量 给这款电池充满电需要的时间 物理与社会生活（家用电器、交通工具）具）科技前沿 考点02 1．（2026·铁岭市·二模）物理学习小组的同学结合已学习的电学知识，开展学习与制作“可变光灯带”的项目式学习。 【项目任务】 （1）了解、测试其核心部件LED的性能； （2）制作一个“可变光灯带”，模拟出瀑布灯效果。 【项目设计】 经查阅，灯带的核心部件是一个微电子发光装置，一般发光装置通常由发光二极管（LED）组成，当给LED加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，其发光效率很高，几乎不会产生热量。 LED灯两端的电压 LED灯发光的颜色 1.8 红 2.4 黄 3.0 蓝 （1）请在图（a）电路图中虚框内正确地补上电源_____； （2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片在图（a）位置时，LED灯发出黄色的光。其发光的颜色与其两端电压的对应关系如上表所示，当向_____移动滑动变阻器滑片时，可使LED灯发红色的光； 【项目实施】 为了测试LED发光时的性能，将其接入图（a）所示电路。调节变阻器滑片，记录多组电流、电压数据，描绘出如图（b）的图像。 （1）从图像可知LED灯的电阻随其两端的电压增加而_____； （2）当LED灯发蓝色光时，保持滑片位置不变，对调LED灯的正负极后再闭合，电压表示数_____（填“变大”“变小”或“不变”）； （3）为了灯带出现整体效果，需在图（a）电路中同时接入30颗LED灯。为确保LED灯发出蓝光，并能独立正常工作，30颗LED灯应_____联在一起，此时电流表的示数为_____。 【项目反思】 制作的灯带虽然能发出不同颜色的光，但是要使灯带发出连续的、交替的不同颜色的光还需要改进。 【答案】 右 减小 变大 并 0.6A 【详解】[1]发光二极管（LED）具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入、负极流出，图中二极管箭头向右，说明电流向右流过LED，因此电源左端为正极、右端为负极。如图所示： [2]LED发黄光时电压为2.4V，发红光需要电压降低到1.8V；根据串联电压规律可知，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，从而增大滑动变阻器两端的电压，减小LED两端的电压，因此滑片向右移动。 [3]根据可知，图像的斜率为，由图b可知，电压增大时，图像斜率增大，说明增大（即R减小），因此电阻随电压增加而减小。 [4]对调LED正负极后，由于二极管的单向导电性，电路相当于在LED灯处断路，电压表此时测电源两端的电压，因此电压表示数变大。 [5][6]由于并联电路中各用电器工作互不影响，可以独立工作，因此30颗LED需要并联。LED发蓝光时两端电压为3.0V，由图b可知，单个LED此时电流为，并联电路总电流等于各支路电流之和，因此总电流 2．（2026·鞍山市·二模）巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如图，其相关参数见表。机器人的电机可切换为电动机或发电机。水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做功。当蓄电池储能降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止。下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来。 质量 54kg 最大巡检速度 4 蓄电池满电时储能 0.2kW·h 电动机最大输出功率 100W (1)下坡时，发电机利用________原理发电； (2)请完成以下能量转化流程图________： (3)若充满电的机器人保持、水平巡检1.2h，则巡检路程为________km，牵引力为________N，蓄电池储能剩余________kW·h； (4)如图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95。随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变AB段重力势能减少量为J。充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J。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。（g＝10N/kg） 【答案】(1)电磁感应 (2)化学 (3) 4.8 90 0.08 (4)8000 【详解】（1）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，发电机是利用电磁感应来工作的。 （2）由材料可知，下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来，蓄电池的充电过程，消耗电能转化为化学能，并将化学能储存在蓄电池内。 （3）[1]巡检路程为s=v0t=4km/h×1.2h=4.8km [2]机器人的速度 由得到牵引力为 [3]消耗的电能W消=P0t=0.1kW×1.2h=0.12kW·h 蓄电池储能剩余W剩=W-W消=0.2kW·h-0.12kW·h=0.08kW·h （4）充电能量 0.95×0.2kW·h+1.25×10-2kW·h=0.2025kW·h>0.2kW·h 蓄电池能充满电，储存能量为0.2kW·h。 蓄电池可用的能量0.2kW·h-0.1×0.2kW·h=0.18kW·h=6.48×105J 水平阶段机器人所受阻力大小f=0.15G=0.15m0g=0.15×54kg×10N/kg=81N 水平阶段匀速巡检的最大路程为 3．（2026·鞍山市·二模）排水量指船舶排开水的质量，是船舶吨位的指标之一。实践小组用正方体玻璃容器（外边长5 cm）和金属块（每块金属块的质量均为10 g）模拟船舶与货物，探究船舶总质量与排水量的关系。（g取） (1)实验操作如下： A．将天平放在水平工作台上，游码移至称量标尺的零刻度线上，调节平衡螺母，使指针对准分度盘的中央刻度线。 B．将玻璃容器轻放入装满水的溢水杯中，用烧杯收集从溢水杯里排出的水，测量烧杯和水的总质量。 C．测量空烧杯的质量，如图甲所示，________g。 D．如图乙所示，将金属块轻放入玻璃容器中，用烧杯继续收集从溢水杯里排出的水，测量烧杯和水的总质量。不断增加金属块数量，重复实验，在表格中记录数据。 玻璃容器和金属块的总质量 50 60 70 80 烧杯与溢出水的总质量 106.2 116.2 126.2 136.2 E．测量玻璃容器的质量为50 g。 (2)请对（1）中的实验操作步骤科学排序：________________。 (3)玻璃容器最多能放入________________块金属块。若每次放入金属块在玻璃容器外壁标记水面位置线，则这些线排列是否均匀？________________。 (4)分析表格中数据，推理得出船舶总质量与船舶排水量的关系为：________________。 (5)依据国家法令，船舶的舷上须标记载重线，用于限制吃水以保证安全。载重线表示船舶在允许最大载重时水面位置的水平线，载重线因航行季节、航区或船舶用途而异。如图丙所示为某船的载重线示意图，推理对应海水密度最大的为________________（填写字母）载重线。 【答案】(1)56.2 (2)ACEBD (3) 7 均匀 (4) (5)W 【详解】（1）天平读数为砝码质量加游码示数，砝码总质量为，游码示数为，因此空烧杯质量 （2）实验合理顺序：先调平天平（A），再测量空烧杯质量（C），接着测量玻璃容器质量（E），再将玻璃容器放入溢水杯收集溢出的水、测量烧杯和水的总质量（B），最后逐渐加入金属块重复实验记录数据（D），因此排序为ACEBD。 （3）玻璃容器为正方体，外边长，最大排水体积 水密度为，因此最大排水量；根据结论，总质量最大为，玻璃容器本身质量，金属块总质量最大为，每块，因此最多放块； 每加一块金属块，排水量增加，排开体积增加量固定，玻璃容器横截面积固定，由可知，每次深度增加量相等，因此标记线排列均匀。 （4）根据表格数据计算：，分别为，和玻璃容器与金属块总质量相等，因此可得关系：，符合漂浮时浮力等于总重力的规律。 （5）船舶漂浮时浮力等于总重力，浮力不变，由可知：越大，越小，吃水深度越小，载重线位置越靠下。图中最靠下的是，因此对应海水密度最大。 4.（2026·营口市·二模）阅读短文，回答问题。 降水量是指一段时间内，雨水（或熔化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。 （1）翻斗在水平位置时是_______杠杆。 （2）连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过_______（填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。 （3）图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。 ①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关处于_______状态。 ②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2，由图2乙可知该地区30 min内降水量约为_______mm，降水速度变化趋势是_______。（测量前翻斗内无水） ③由图2可知，电源电压为________V。 【答案】（1）等臂 （2）降低 （3） ①闭合 ②1.5 先不变后变大 ③ 6 【解析】 （1）翻斗由两个完全对称的容器组成，绕O点转动，水平位置时动力臂等于阻力臂，则翻斗在水平位置时是等臂杠杆。 （2）把翻斗看作杠杆，雨水的重力是动力，配重的重力是阻力。当水量大于10mL才翻转，说明此时阻力与阻力臂的乘积偏大，需要减小阻力臂，降低配重的位置可以减小配重的阻力臂，从而让10mL雨水就可使翻斗翻转。 (3)由图2中甲可知，开关闭合后被短路，电路总电阻减小，电源电压不变，电流变大。由图2中乙可知，较大电流持续时间较短，因为接雨水所需时间比磁铁经过磁感应开关时间更长，则磁铁经过磁感应开关时电流较大，因此此时开关处于闭合状态。 由图2中乙可得，30min内翻斗共翻转15次，雨水的总体积 则降水量 由图2中乙可知，翻斗翻转的时间间隔开始时基本不变，然后越来越短，说明收集相同体积的雨水时，开始时用时基本不变，然后用时越来越短，即相同时间内降水量先不变后变大。 由图2中乙可知，开关断开时，电流 此时与串联，电源电压满足 ……（1） 开关闭合时，电流 此时被短路，接入电路，电源电压满足 ……（2） 由（1）（2）解得、 5.（2026·本溪市·二模）实验小组同学对电热水壶将水烧开后能够自动断电很感兴趣，于是对电水壶自动断电的原理进行了探究。请你帮助小组同学完成探究，并回答下面的问题。 （1）电水壶构造及原理： 如图甲是电热水壶的基本构造，其电路简化图如图乙所示。当水沸腾后，产生大量水蒸气，水蒸气经过蒸气开关，蒸气开关中的双金属片被加热发生弯曲，使断开从而实现自动断电。防干烧开关是水壶中没有水时，若电路是接通的，壶底温度会急剧升高，当温度达到120℃时，防干烧开关中的双金属片发生弯曲，从而断开电路防止干烧损坏水壶。 问题： ①当电水壶内的水沸腾后，温度_______且产生大量的水蒸气，水蒸气对开关加热，使其断开。 ②双金属片是将两种金属铆合在一起，因为两种金属受热时膨胀系数不同，从而发生弯曲，使开关断开。如图丙是由两种合金铆合在一起制成的双金属片，将一端固定若想使受热时双金属片的另一端能向上翘起，则应使合金_______受热时膨胀的更多，膨胀系数较大。 （2）设计与改进： 小组同学明白了电水壶自动断电的原理后，想到了一个问题，如果是在高原地区使用电水壶烧水，是否和我们平时使用的电水壶用相同规格的蒸气开关呢，是否需要改进和如何进行改进？带着这个问题小组同学又进行了进一步的设计。 问题： ①由于高原地区气压低，水的沸点____，水沸腾后产生的水蒸气对蒸气开关加热时所达到的温度不同，所以不能使开关自动断开。同时同学们也想到了防干烧开关，你觉得防干烧开关的作用会受到同样影响吗？________。 ②为了解决这一问题，同学们想到了对蒸气开关进行改进设计，于是查找了蒸气开关内的双金属片的相关参数并进行了分析，相关的参数如下：w是双金属片受热膨胀时的挠度，蒸气开关的触发由挠度大小决定，其计算公式为，为两种金属膨胀系数差，为温度差，为金属片在20℃时的长度，为金属片的总厚度。改进的方法之一是适当的________两种金属片的长度，从而增大双金属片受热膨胀时的挠度；同学们还想到了另一种方法，重新选择两种金属片铆合在一起制成双金属片，可以让水从20℃升高到90℃，即时，双金属片受热膨胀的挠度为，就可触发蒸气开关断开电路。下表是查找的一些金属的膨胀系数，请帮小组同学选出两种合适的金属制成双金属片。你选择的两种金属是____。（为方便计算题中数据已做理想化处理） 金属 20℃时的长度 金属片总厚度 膨胀系数 1 2 3 4 【答案】（1） ①不变 ②B （2） ① 低 ②不会 ③ 增大 ④ 2、4 【详解】(1)根据水沸腾的特点，水沸腾后继续吸热，但温度保持不变。 膨胀系数更大的金属伸长更多。要让另一端向上翘起，下层合金B伸长更多才能带动双金属片向上弯，因此膨胀更多的是合金B。 （2）[1]液体沸点与气压的关系：气压越低，沸点越低，因此高原气压低，水的沸点降低。 [2]防干烧开关是干烧时温度达到120℃才断开，和水的沸点无关，干烧时壶底温度仍会升高到120℃触发断开，因此防干烧开关不会受影响。 [3]根据挠度公式，w与成正比，高原沸点低，温度差减小，因此要增大挠度w达到触发值，可以通过增大金属片长度来增大挠度。 [4]根据已知条件计算：代入 、 、 ，化简可得 ，结合触发要求 得到膨胀系数差需要满足 计算各组合的膨胀系数差，只有金属2和金属4的差为 正好符合要求①，因此选择金属2和金属4。 6.（2026·丹东市·二模）我国建成的首条通江达海大运河—平陆运河，配备了大型垂直升船机，其核心由大型滑轮组、驱动电动机和电磁继电器智能安全控制电路等关键部分组成。承船厢与巨型平衡重通过滑轮组悬挂配合工作，利用配重平衡自身绝大部分重力，大幅减轻电动机的牵引负荷，既节约电能损耗，又能保障船舶升降平稳、运行安全。 为有效防范承船厢超载、厢内水位异常等重大安全隐患，升船机配备了一套精密低压安全控制电路。控制电路电源电压，保护电阻与压敏电阻串联在电路中，电磁铁线圈电阻忽略不计。压敏电阻具有特殊的可变电阻特性：其阻值随压力变化关系如图（b）所示。电路设定安全临界工作电流为0.1 A；当线圈电流时，电磁铁磁性显著增强，吸合衔铁，自动切断工作电路，电动机停止运转，报警器报警；当电流时，电磁铁磁性较弱，衔铁不动作，电动机正常驱动升船机平稳工作。 某次提升作业中，承船厢和货轮总质量，以0.2 m/s的速度匀速竖直上升，提升高度。提升过程中需要克服机械部件摩擦、空气阻力等做额外功，电动机的输出功率为7500 kW。 （1）升船机中电磁继电器是利用电流的________效应工作的。 （2）电磁铁的上端是________极。 （3）当承船厢搭载质量更大的货轮时，控制电路电流将变________。 （4）当控制电路达到安全临界工作电流时，承船箱对压敏电阻的压力是________N。 （5）升船机提升货轮的机械效率为________%。 （6）结合欧姆定律和电磁继电器工作原理，若想把保护电阻换成另外一个元件，来实现自动控制的压力可调，换成的元件是________。 【答案】（1）磁 （2）N/北 （3）大 （4） （5）80 （6）滑动变阻器 【详解】（1）电磁继电器的核心是电磁铁，电磁铁利用电流的磁效应工作。 （2）根据安培定则，电流从电磁铁下端流入、上端流出，右手握住电磁铁，四指顺着电流方向，大拇指指向上端，因此电磁铁上端为N极。 （3）搭载货轮质量越大，压敏电阻受到的压力越大，由图(b)可知：压力越大，压敏电阻阻值越小。控制电路总电阻，总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可得，控制电路电流变大。 （4）安全临界电流，总电阻 因此压敏电阻 由图(b)可知时，对应压力 。 （5）承船厢总重力 有用功 上升时间 总功 机械效率 （6）要实现压力可调，需要改变控制电路的总电阻，调整触发电流，因此可将固定保护电阻换成滑动变阻器，通过改变电阻实现不同压力的自动控制。 7.（2026·辽阳市·二模）2025年12月8日，世界首次3.5万吨级重载群组列车开行试验在内蒙古包神铁路成功实施。该试验采用虚拟连挂技术，实现7列各5000吨的货运列车不依赖机械挂钩，仅通过无线信号进行同步加速和刹车，达到全程协同行驶。 （1）以往的列车不能挂载更多的车厢，由于使用机械车钩连成串，启动、刹车时由于车厢具有________导致前后车厢“你拉我扯”，存在挤钩、断钩甚至脱轨的风险。 【如今】 （2）不靠铁钩，靠信号“组队”。仅通过智能控制与车辆通信，通过________波的同步通信，实现虚拟连挂替代机械挂钩。 【效果】 （3）更安全，更高效。传统列车发车间隔需要20分钟，现在7列各5000吨的群组货运列车发车间隔仅需3分钟。群组列车比传统列车在发车阶段就节省了102分钟，在60 km/h运行速度下，重载群组列车在节省的时间中就行驶了________km。 【研讨】 （4）同学们在学习了这些信息后进行研讨。重载群组列车是以运输煤炭为目的而研发的。为了更有效的运输煤炭，同学们积极思考，设计为列车运输煤炭的装置，如图所示。图中电动机工作后会将煤炭从进煤口送入储煤仓，煤炭再从出煤口注入列车车厢。随着储煤仓内的煤不断增加，探煤器将在煤堆的作用下上升，接触到触点AB后由于电路中电流变小而使电动机工作变慢；当探煤器继续上升接触到触点C时，C连接“┐”型硬棒使金属弹簧片连接的触点E与触点F断开，电动机停止工作，不再送煤。为安全完成煤炭运输工作，可用笔画线代替硬棒连接至电路中适当位置，并用画线的方式把电路补充完整，实现上述设计。 【交流】 （5）在将煤灌入车厢过程中，会有大量粉尘出现污染环境，请你思考一种可行的方法____________。 【答案】（1）惯性 （2）电磁 （3）102 （4） （5）喷水使粉尘沉降 【详解】（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，列车启动、刹车时，不同车厢由于惯性保持原有运动状态，出现“你拉我扯”的情况。 （2）无线通信依靠电磁波传递信息。 （3）根据路程公式，列车在节省的时间中就行驶的路程 (4)将定触点与工作电路（电动机电路）中电阻的左端相连，动触点与电阻的右端相连；原来定值电阻被短路，当探煤器上升接通AB后，控制电路连通，电磁铁有磁性，将衔铁向右吸引，使定值电阻接入电路，工作电路的总电阻变大，电流变小，电动机转速变慢； “┐”型硬棒的上端放置在金属簧片（触点E）的下方，当C随探煤器上升时，硬棒向上顶起金属簧片，使E、F断开，切断电动机电路，电动机停止工作。 (5)粉尘污染可通过喷水使粉尘沉降，或收集粉尘等方式防治，合理即可。 8.（2026·锦州市·二模）物理兴趣小组以“折叠手机的原理与应用”为主题，开展项目化学习活动。 【项目分解】 项目一：查阅资料，了解某品牌折叠手机； 项目二：模拟演练，设计简单电路。 【项目实施】 项目一：查阅资料，了解某品牌折叠手机。 如图甲为某品牌折叠手机，该手机采用鲁班钛金铰链结构设计、配备UTG玻璃、钛合金支撑层；配备专用接口（可达5 A电流传输）、天通卫星通信；锂聚合物电池电压，容量，支持有线快充、无线快充。 折叠手机屏幕采用UTG超薄柔性玻璃，它是一种厚度小于、具有韧性和可弯曲特性的玻璃材料。UTG玻璃没有确定熔化温度，可在外力作用下任意弯曲。为了保证在高能耗运行时的稳定性，折叠手机采用了先进的散热技术，如配备了大面积的VC均热板、石墨烯散热片等。为减轻电子产品对眼睛的伤害，手机屏幕的亮度可以手动调节，也可以根据环境亮度自动调节，即当环境变亮时屏幕随之变亮，环境变暗时屏幕也随之变暗，这样的自动调节能力有助于保护视力。 光照强度 100 200 300 400 500 光敏电阻 12 6 4 3 2.4 （1）折叠手机屏幕采用的UTG玻璃属于________（选填“晶体”或“非晶体”）；可在受外力作用下任意弯曲，说明力可以改变物体的________； （2）若充电前电池电量为零，不计能量损耗，无线快充至少需要________min，才能将电池充满。 项目二：模拟演练，设计简单电路。 （3）同学们利用所学电学知识，将调节屏幕亮度的原理简化为如图乙所示的电路，手机屏幕用表示（电阻恒为），电源电压恒为，是滑动变阻器，是光敏电阻，其电阻随外界环境光照强度变化情况如上表所示。将接，当光照强度为时，通过的电流为________；将接，的功率随电路总功率的变化情况如图丙所示，则为________； 【项目拓展】 （4）结合以上项目化实践，为延长折叠手机的使用寿命、提升使用效率，请从物理知识应用角度，提出一条合理化建议：________。 【答案】（1） 非晶体 形状 （2）25.08 （3） 0.6 2.4 （4）避免长时间高温快充，减少电流热效应损坏电池；轻拿轻放手机，减少折叠处铰链的机械磨损##避免过度弯折屏幕，保护柔性材料弹性##充电时关闭后台程序，减少手机待机耗电，提升充电效率 【详解】(1)[1]根据查阅的资料可知，UTG玻璃没有确定熔化温度，说明是非晶体。 [2]UTG玻璃在受外力作用下任意弯曲，说明力可以改变物体的形状。 (2)查阅资料可知，锂聚合物电池电压，容量，可以计算出该电池满电状态储存的电能为 使用无线快充需要用时 (3)[1]根据表格可知，每一组光敏电阻的阻值和光照强度的乘积都为1200，所以光敏电阻的阻值和光照强度成反比，由此可以求解，当光照强度为时，光敏电阻的阻值为。 将开关接，由电路图可知，屏幕与光敏电阻串联，电路总电阻等于二者电阻之和，根据欧姆定律可以计算通过L的电流为 [2]将开关接，由电路图可知，屏幕与滑动变阻器，串联由图像可知，当总功率时，电路中的电流为 屏幕的功率 可以计算出此时滑动变阻器的功率为 根据图像可知，当总功率为时，滑动变阻器的功率仍为 总功率等于各部分功率之和，可列 由 联立式解得 (4)避免长时间高温快充，减少电流热效应损坏电池轻拿轻放手机，减少折叠处铰链的机械磨损避免过度弯折屏幕，保护柔性材料弹性；充电时关闭后台程序，减少手机待机耗电，提升充电效率等等。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $