2026年物理中考第三轮复习：查缺补漏(科学阅读题)

**基本信息** 以中国航天、新能源等前沿情境为载体，通过科学阅读题整合力学、热学、电学等知识，突出物理观念与科学思维的综合应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |航天失重训练|5题|情境描述+浮力计算+杠杆分析|从微重力现象到浮力平衡原理，构建力学模型| |温度计制作|5题|资料分析+误差评估+实验设计|基于热胀冷缩规律，对比气体/液体/固体测温特性| |99A坦克|6题|压强计算+电磁感应+电路分析|结合军事科技，串联力学、电磁学综合应用| |反冲现象|5题|实例分析+多级火箭原理|从章鱼运动到火箭发射，体现反冲与能量转化观念|

2026年物理中考第三轮复习：查缺补漏(科学阅读题) 1.中国航天历经数十年发展，取得了举世瞩目的成就：从1970年首颗卫星“东方红一号”升空，到神舟五号首次实现载人航天，再到天宫空间站的全面建成。 【1】航天员失重 航天员在空间站所处的环境通常被称为微重力环境，其感受到的等效重力约为地球表面重力的百万分之一，几乎等同于失重状态。 【2】水下模拟失重训练 为了使航天员掌握在微重力条件下进行复杂操作的技能，尤其针对舱外活动和空间站维护任务。中国航天员中心建成了亚洲最大的中性浮力实验室以高度模拟太空失重环境，天宫空间站出舱任务均在此模拟。为什么中性浮力水槽可以模拟太空失重?你知道它工作的原理吗? 航天员穿上特制训练服（内部充气，气压为2×105Pa），训练服外部挂有一些小铅块（配重）。让航天员在水里悬浮着如图甲所示。这种状态就非常像在太空里那种“轻飘飘”的失重感觉！航天员在中性浮力水槽训练时，通过调节配重、调节气囊体积等方法调节浮力从而实现动态悬浮。往训练服充气，就是在地球上“复刻”太空航天服的僵硬感和操作难度，让航天员练出“隔着手套也能绣花”的超级本领！ (1)穿着训练服总质量为200kg的航天员，在水中悬浮时，排开水的体积为__________m3； (2)训练服内充入的气体对宇航服的压力为__________N。（宇航服与气体接触面积为4m2） (3)训练服外部挂的小铅块所受浮力_________其所受重力。 (4)航天员训练时从水底的工具箱中拿起一个工具，托在手中，他受到工具向下的压力为5N，为了保持悬浮状态，应取下__________N的配重铅块。（g取10N/kg，水的密度取1.0×103kg/m3，铅的密度取11×103kg/m3） 【3】水下机械臂 在这个大水槽里，还有个厉害的家伙一一水下机械臂！它能像人的手臂一样弯曲、旋转。机械臂能带着航天员在水池里“飞来飞去”，或者稳稳地停在某个位置，让航天员专心修理“空间站”模型上的零件。我们中国的“天宫”空间站外面就有真实的机械臂！航天员在太空出舱工作时，经常需要和它配合。 (5)机械臂在工作时的简化原理图如图乙，F1为动力，F2为阻力，它相当于一个__________杠杆，为了省力，可以将动力F1绕其作用点________时针转动适当角度。 【4】意义 水槽虽无法完全复制太空环境（例如：存在水的阻力），但仍是目前最逼近真实舱外作业的综合训练手段，直接关乎航天员生命安全与任务成败。 【答案】(1)0.2 (2)8×105 (3)小于 (4)5.5 (5) 费力 顺 【详解】（1）穿着训练服总质量为200kg的航天员，其重力 在水中悬浮时，他受到的浮力等于自身的重力，根据，可知他排开水的体积 （2）已知训练服内气体压强，与气体接触面积S=4m2。根据压强公式，可得训练服内充入的气体对宇航服的压力 （3）航天员和训练服及小铅块整体悬浮，整体受到的浮力等于整体的重力，即 对小铅块单独分析，小铅块在水中，受到重力、浮力，以及训练服对它的拉力，因为整体悬浮，小铅块要受力平衡， 所以，即训练服外部挂的小铅块所受浮力小于其所受重力。 （4）航天员训练时从水底的工具箱中拿起一个工具，托在手中，他受到工具向下的压力为5N，为了保持悬浮状态，所取下配重铅块所受合力应是5N，即 又， 则 解得 则取下配重铅块的重力 （5）[1]由图可知，动力臂（从支点O到动力作用线的距离）小于阻力臂（从支点O到阻力作用线的距离 ），根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。 [2]根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂不变时，要省力，即减小，需要增大动力臂，要将动力绕其作用点顺时针转动适当角度，可使动力臂变长，从而更省力。 2.阅读短文，回答问题。 研究制作温度计 【资料搜集】1.在一定的范围内，水和空气的体积随着温度升高而增大。当水的温度升高1℃时，其体积大约会增加0.00021倍；当空气温度升高1℃时，其体积大约会增加0.00367倍。 2.不同种类的固体受热后沿长度方向增加的程度不同，用线膨胀系数α表示。α在数值上等于单位长度的某种物质温度升高（或降低）1℃所伸长（或缩短）的长度。如表是在室温为20℃时分别对长为1m的几种金属丝加热所记录的数据。 升高的温度△t/℃ 伸长的长度△L/μm 铁 铜 锰 镍 5 59 82.5 109 67 10 118 165 218 134 20 236 330 436 268 【设计制作】任务一：设计制作气体温度计。如图甲是小明设计的气体温度计的示意图，该装置通过液柱稳定时的位置来显示瓶中气体的温度。 任务二：设计制作液体温度计。如图乙，在一个透明玻璃瓶内灌适量红墨水，用橡皮塞塞紧瓶口，吸管穿过橡皮塞而插入玻璃瓶内液面之下，并用橡皮泥密封衔接处，该装置通过液柱稳定时的位置来显示瓶中液体的温度。 任务三：设计制作固体温度计。如图丙，利用双金属螺旋来感应温度，该螺旋利用两种线膨胀程度不同的金属制成。当温度发生变化，该螺旋会旋转，带动连杆和指针一起转动并指示温度，称为双金属温度计。 步骤一：小组同学用圆纸片、指针、连杆、双金属螺旋和外壳进行组装，如图丁所示。 步骤二：①，指针稳定后，在圆纸片上标出0℃刻度线，如图戊。 步骤三：将探头置于沸水中，指针稳定后，在圆纸片上标出100℃刻度线。 步骤四：用量角器量出0℃和100℃两刻度线之间的夹角为80度，对其进行40等分并标注对应的温度。 初步校准时，用该温度计测量温度为77℃的热水，指针稳定时，指针与0℃刻度线之间的夹角为62度。 【交流评价】下表是任务三的部分评价指标，根据评价表对设计制作进行评价。 等级 优秀 合格 不合格 刻度绘制 有表示20℃和65℃的刻线 有表示20℃和65℃的刻线 没有表示20℃和65℃的刻线 测量误差δ δ≤0.5℃ δ>1.0℃ (1)图甲装置，将瓶子置于冰块中，若瓶塞有少许漏气，测量的温度值将______（选填“偏高”、“不变”或“偏低”）。 (2)关于温度计的下列说法中，正确的是 。 A．铜丝加热膨胀过程中密度保持不变 B．温度降低时，图甲弯管水平部分的液柱将向左端移动 C．图乙温度计置于热水中，液柱可能先下降后上升直至稳定 D．任务三中，用铜、镍制成的双金属螺旋比用铁、锰的效果好 (3)短文中①处应填写______，铜的线膨胀系数α为______。 (4)小明将图乙装置放入水中，液柱上升的高度为h₁；接着，他将该装置中的水倒掉一半，按任务二中的方法制成另一个温度计，把他放到相同温度的水中，液柱上升的高度为h₂, 则h₁______h₂（选填“>”、“=”或“<”）。 (5)根据评价表中的指标对任务三进行评价，你的评价等级为______。 【答案】(1)偏高 (2)C (3) 将探头置于标准大气压下的冰水混合物中 (4) (5) 优秀 【详解】（1）若瓶塞有少许漏气，瓶内气体减少，温度降低时气体收缩的幅度变小，液柱移动不明显，测量的温度值会偏高。 （2）A．铜丝加热膨胀过程中，体积变大，质量不变，密度变小，故A错误； B．温度降低时，瓶内气体收缩，液柱向靠近瓶的方向移动，即向右端移动，故B错误； C．图乙温度计置于热水中，玻璃泡先受热膨胀，体积变大，此时液柱先下降，随后液体受热膨胀，液柱上升，最终稳定，故C正确； D．双金属温度计需要两种线膨胀系数差异大的金属，铜和镍的线膨胀系数差异为 铁和锰的线膨胀系数差异为 铜和镍的线膨胀系数差异比铁和锰的小，所以用铁和锰制成的双金属螺旋效果更好，故D错误。 故选C。 （3）[1]标准大气压下的冰水混合物的温度为0℃，所以要确定0℃刻度线的位置，应将双金属温度计置于标准大气压下的冰水混合物中。 [2]从表格数据可知，1m长的铜温度升高5℃时铜伸长82.5μm，因此1m长的铜温度升高1℃时的伸长量为 所以铜的膨胀系数 （4）[1][2]，因为水倒掉一半后，瓶中空气变多，空气的受热膨胀比水明显，空气多的瓶中液柱上升最高。 （5）[1]见答案 3.阅读短文，回答问题。 现代电子战中的强者——99A主战坦克 现代战争中的电子战，主要利用强电磁脉冲攻击敌方设备。这种脉冲会产生快速变化的磁场，根据电磁感应现象，能在周围的金属导线中感应出瞬间的大电流。过大的电流会产生大量热量，烧毁电路、芯片，使电子设备彻底失效。 柴油机最不容易被电子战摧毁。柴油机采用压燃式点火，压缩冲程中活塞向上运动压缩气缸内空气，使空气温度急剧升高达到柴油燃点，柴油自行燃烧，完全不需要电子点火系统。它主要依靠纯机械结构工作，电路极少，难以产生破坏性电流，因此在强电磁环境下依然能正常运转。 我国目前抗电子战干扰能力最强的坦克是99A主战坦克（如图甲）。99A主战坦克采用柴油机作为动力，总质量为5.5 t，履带与地面的总接触面积为5 m2，同时坦克车身金属外壳形成法拉第笼，起到电磁屏蔽作用，能抵御电磁脉冲干扰，减少电磁感应带来的强电流破坏，因此抗电子战能力极强。 为了能够更直观地演示99A主战坦克动力核心设备活塞式柴油机的工作原理，某校探究小组成员设计了一个新的简易热机模型（图乙），并制作了该装置曲轴转速的监测电路原理图（图丙）。 (1)99A坦克静止在水平地面上，对地面的压强为________Pa。 (2)柴油机活塞向上运动压缩气缸内空气，使缸内空气温度急剧升高采用________的方式改变物体内能。 (3)我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋，在高速运动中对假想目标进行了精准炮击，展现了我国99A坦克的卓越性能，下列相关分析正确的是（　　） A．99A坦克所用的柴油燃料是可再生能源 B．如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失，炮弹将保持静止 C．99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零 D．99A坦克所受重力和地面对它的支持力是一对相互作用力 (4)如图所示的四个实验，与电子战中电子设备过热烧毁原理一致的是（　　） A． B． C． D． (5)监测电路原理图中的转速监测仪表由________表改装而成。 (6)R为某传感器，其阻值随曲轴转速变化而变化，通过测量分析得出电表示数与曲轴转速成正比。电源电压为6 V，定值电阻R0=6 Ω。已知曲轴转速为100 r/min时，传感器R接入电路的阻值为6 Ω，当曲轴转速为150 r/min时，R接入电路的阻值为________Ω。 【答案】(1) /11000 (2)做功 (3)C (4)B (5)电压 (6)2 【详解】（1）水平地面上，压力等于重力 压强 （2）压缩气缸内空气时，活塞对空气做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能。 （3）柴油是化石能源，属于不可再生能源；炮弹飞行时外力全部消失，根据牛顿第一定律，炮弹将保持匀速直线运动；匀速直线运动是平衡状态，平衡状态物体合力为零；坦克重力和地面对坦克的支持力，都作用在坦克上，是一对平衡力，不是相互作用力，故选C。 （4）电子战中电子设备过热烧毁的核心原理是电流的热效应：强电流通过导体时，会将电能转化为大量内能，使导体温度急剧升高，最终烧毁设备。只有B实验电流通过电阻R时产生热量，温度计示数升高，直观展示了电流的热效应，与设备过热烧毁的原理一致，故选B。 （5）由图丙可知，转速监测仪表并联在电路中，电压表并联使用，电流表串联使用，因此是电压表改装而成。 （6）与串联，电表示数和转速成正比，根据欧姆定律，电路中的电流，电压表测电压时，，则电压表示数与成正比，即转速与成正比，则，转换后并代入数据有 4.阅读短文，回答问题。 综合实践活动——研究制作风速仪 【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么?怎样设计制作简易风速仪呢? 【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。杯式风速仪的铭牌如表一所示。 杯式风速仪工作参数 量程 0.4~50m/s 输出电流 信号范围 4~20mA 启动风速 0.4m/s 电功率 ≤0.48W 【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示； 电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，R0为10Ω的定值电阻，R1为压力传感器，无风时R1受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。 同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表二所示。 风速v/（m·s-1） 4 6 8 10 12 16 风压p/pa 10 22.5 40 62.5 90 160 【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。 【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。 （1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是________； A．风杯用密度小的材料制成　　  B．能在40m/s风速下正常工作 C．风吹动风杯说明风具有能量　　D．杯式风速仪最大功率可达到0.5W （2）杯式风速仪正常工作200s，最多消耗________J电能； （3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。 ①R1=________，所测的风速=________m/s； ②恒流源提供________A的恒定电流； ③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积最大为多少m2________?（写出必要的文字说明、表达式及最后结果） 【答案】 D 96 20 8 1.2 0.125 【详解】（1）[1] A．为了使风杯受到风的作用转动起来，应减小装置的质量，所以用密度小的材料制成，故A正确，不符合题意； Ｂ．由表中参数可知，杯式风速仪的量程为，所以杯式风速仪能在40m/s风速下正常工作，故B正确，不符合题意； Ｃ．风是流动的空气，具有动能，能带动风杯转动，说明风具有能量，故C正确，不符合题意； Ｄ．由表格可知，杯式风速仪最大功率小于等于0.48W，不可达到0.5W。故D错误，符合题意。 故选D。 （2）[2]由表中数据可知，杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W，所以正常工作20s最多消耗的电能为 （3）①[3]根据乙图可知，与并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A，即通过的电流为0.4A，此时电压表示数为8V时，所以的电阻 由丙图可知， 时对应的压力，迎风板受到的压强为 由风压与风速的关系分析可得风压与风速的关系为；代入数据有 则 当压强为时有 解得：。 ②[4]乙图中，与并联，电压表示数为8V，通过的电流为 恒流源提供的恒定电流为 ③[5]用此简易风速仪测量16m/s的风速，由风压与风速的关系表可知，对应的风压为160Pa，若迎风板的面积仍然为0.15m2，则迎风板受到的压力为 由图丙可知此时压敏电阻的阻值，因电源为恒流源，且由前面解答可知干路中的电流恒为1.2A，设此时电源电压为，由欧姆定律和并联电路的电流特点可得 解得。则通过压敏电阻的电流为 大于电流表的量程，所以为了保证电路的安全，测量16m/s的风速时，通过压敏电阻的电流最大为0.6A，由并联电路的电流特点可得此时通过的电流为 因通过两支路的电流相等，则此时压敏电阻的阻值应为 由图丙可知此时迎风板受到的压力为，则此时迎风板的面积为 5.中央新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和净化器组成。风机启动后，室内受污染的空气经排风口及风机排往室外，使室内形成负压，这样室外新鲜空气便经进风口送入，在送风的同时对新风进行预热、过滤和除尘处理，从而使室内空气中二氧化碳的含量保持在占空气体积的0.03%左右，其工作流程如图甲所示。 新风系统的核心是风机，随着材料技术的发展，体积为的风机叶轮采用碳纤维增强树脂代替钢来制造，使其质量减轻19.5kg。风机部分参数如表一所示，风机的风量Q指风机单位时间内排出空气的体积，风速v指风机排出空气的速度。已知风机的转速受电脑控制，与屋内空气中二氧化碳的含量的平方根成正比。风机的风速v、风量Q和空气中二氧化碳的含量的关系如表二所示。 表一： 表二： 额定转速n 1200r/min 风速 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 额定风量Q 二氧化碳含量 0.050 0.072 0.098 0.162 0.200 额定功率P 500W 风量 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 (1)为承受负压影响，新风系统的管道应采用________（选填“软”或“硬”）管，图甲中的止风阀只能将风向室外输出，所以应向室________（选填“内”或“外”）打开。 (2)已知，则碳纤维增强树脂的密度为________；当风机以额定功率运转时，室内二氧化碳的含量为________%。当风机的风量为时，风机的转速为________r/min。 (3)小明制作了图乙所示的控制风机断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压，、、，两端电压时风机才能启动正常工作。则白天正常工作的输入电压为多少？ 【答案】(1) 硬 外 (2) 0.128 750 (3)10V 【详解】（1）[1][2]由于新风系统要承受负压影响，管内的压强小于管外的压强，为了保障气体顺利通过，不能让管道被压瘪，因此管道要采用硬管；由于止风阀只能向将室内风向外排出，即向外排风时阀打开，因此阀应向外打开。 （2）[1]用碳纤维增强树脂代替钢来制造后，体积不变，由可知，减轻的质量 则碳纤维增强树脂的密度为 [2]由表一可知，风机以额定功率运转时，额定风量 分析表二数据可知二氧化碳含量为 [3]因为风机的转速与屋内空气中二氧化碳的含量ρ的平方根成正比，所以风机的转速，则，由表一可知，额定转速n=1200r/min，额定风量，当风机的风量时，二氧化碳的含量为0.050%。 因为k值一定，所以 （3）白天正常工作，此时和串联， 两端电压小于或等于4V时才能启动正常工作，根据欧姆定律知，可知电路的最大电流为 根据串联电路的特点和欧姆定律知，此时AB端的输入电压为 即白天正常工作的输入电压为10V。 6. 阅读短文，回答问题。 电动汽车 电动汽车因经济时尚、节能环保等优点深受消费者青睐。如图甲为我国研制的某款电动汽车。汽车有强大的动力系统，搭载前后两个电机，低速行驶时只开启前电机，高速行驶或爬坡时同时启动两个电机。此外，智能语音识别、超速语音提示、轮胎上密布花纹等配置都极大增强了驾驶的舒适感和安全性。下表为该车的部分技术参数，电能当量燃料消耗量指：汽车百公里电能消耗量与汽油完全燃烧放出的能量相当的汽油体积。 研究表明，在所有环境因素中，温度对汽车电池的充放电性能影响最大。为此，充电系统通过给电池通电，使电池升温预热来应对低温下锂电池使用受限的局面；为防止充电时温度过高，充电系统还具有过热保护功能；为可使用更细的输电线，充电时采用高电压、低电流方式提高充电功率。充电快慢用充电倍率来表示，它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值，单位为C。 车辆质量 前电机额定功率 每只轮胎着地面积 后电机额定功率 电池额定容量 电能当量燃料消耗量 电池快充电量范围 电动机的能量转化效率 （1）车辆配置超速语音提示是为了防止车的________（选填“惯性”或“动能”）较大，减小行车危险； （2）关于该电动汽车，下列说法正确的是________； A．车上前后两个电机是串联的 B．利用低电流充电，可有效降低热损耗 C．智能语音识别是根据人的音调不同来工作的 D．电池升温预热是通过热传递方式改变电池的内能 （3）当车辆空载置于水平地面上时，车对地面的压强为________Pa；汽车行驶消耗的电能为________J；（g取，汽油热值，密度） （4）若不考虑充电时的能量损失，在规定电量范围内给电池快充，历时，则充电倍率为________C； （5）充电系统过热保护功能的工作原理图如图乙所示。控制电路电源电压恒为，R是电阻箱，是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图丙。当电磁铁线圈中的电流时，开关K被吸起，电磁铁线圈电阻忽略不计。当R设定为时，此电路能控制锂电池的最高温度为________。 【答案】 动能 B 2 80 【详解】（1）惯性大小只和质量有关，与速度无关；动能大小与质量和速度有关，所以车辆配置超速语音提示是为了防止车的动能较大，减小行车危险。 （2）A．由“低速行驶时只开启前电机，高速行驶或爬坡时同时启动两个电机”可知，两个电机可以单独工作，所以车上前后两个电机是并联的，故A错误； B．由可知，在电阻和时间一定时，利用低电流充电，可有效降低热损耗，故B正确； C．智能语音识别是根据人的音色不同来工作的，故C错误； D．由“充电系统通过给电池通电，使电池升温预热来应对低温下锂电池使用受限的局面”可知，电能转化为内能，所以电池升温预热是通过做功的方式改变电池的内能的，故D错误。 故选B。 （3）当车辆空载置于水平地面上时，车对地面的压强为 由可知，汽车行驶100km，消耗汽油1.5L，汽油放出的热量为 （4）若不考虑充电时的能量损失，在规定电量范围内给电池快充，即历时，则充电电流为 则充电倍率为 （5）当电磁铁线圈中的电流时，开关K被吸起，当电流灯150mA时，的阻值是 由图丙可知，当的阻值为50时，对应的温度为80℃。 7. 请阅读《反冲：从深海生物到星际探索的物理密码》并回答问题。 反冲：从深海生物到星际探索的物理密码 如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这种现象叫作反冲。如图甲所示，将气球吹起来，用手捏住通气口，然后突然放开，气球内气体向左喷出，气球会向右运动。 在海洋中，章鱼与乌贼的游动堪称反冲现象的完美范例。它们把海水吸入体腔，再经肌肉收缩后从喷水口高速喷出，利用喷射水流的反作用力实现快速移动，如图乙所示。更令人惊叹的是，章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹，甚至实现“倒车”或转向。 现代的火箭发射也利用了反冲。火箭燃料舱内的燃料被点燃后，产生急剧膨胀的燃气，舱壁对这部分燃气的作用力使气体从火箭尾部高速喷出，燃气对火箭的反作用力把火箭推向太空。火箭喷出的燃气速度越大、喷出的物质质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度就越大。在火箭发动机的喷气速度难以大幅度提高的情况下，若要提高火箭的速度，需在减轻火箭本身质量上下功夫。为了解决这个问题，科学家提出了多级火箭的概念。多级火箭是由几个单级火箭组成的，如图丙所示。发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。多级火箭及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到更大的速度。图丁是搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射时的场景。飞船入轨后，成功与空间站的天和核心舱对接。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)章鱼能“倒车”或转向，是通过__________实现的。 (2)关于多级火箭，下列说法正确的是__________（选填序号）。 A．每一级火箭最终速度都相同 B．发射时各级火箭同时工作 C．能达到更大速度是因为总质量减少 D．不能发射人造卫星 (3)在绕着地球做匀速圆周运动的中国空间站内，用普通圆珠笔书写，墨水不会自动往下流，为此工程师设计了如图戊所示的“太空圆珠笔”。用该笔书写时，笔芯内墨水的质量__________，笔芯内氮气的密度__________。（均选填“变大”，“变小”或“不变”） (4)如图己所示，用夹子稍稍夹住笔的尾部，置于桌面上，轻轻敲击桌面，夹子会与笔分离。夹子与笔分离时，它们会__________（选填“同向”或“反向”）运动。 (5)人从静止的小船往岸上跳时，船会离开岸边向后退去。请你写出一种提高船后退速度的方法：__________。 【答案】(1)调整喷水方向 (2)C (3) 变小 变小 (4)反向 (5)增大脚对船的蹬力 【详解】（1）根据材料中“章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹，甚至实现‘倒车’或转向”可知，章鱼能“倒车”或转向是通过调整喷水方向实现的。 （2）A．由材料“多级火箭及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到更大的速度”可知，每一级火箭最终速度不相同，故A错误。 B．根据“发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作”，可知发射时各级火箭不是同时工作，故B错误。 C．因为多级火箭及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，所以能够达到更大的速度，故C正确。 D．多级火箭可以发射人造卫星，故D错误。 故选C。 （3）[1]用“太空圆珠笔”书写时，笔芯内墨水的质量变小； [2]笔芯内氮气的质量不变，体积变大，根据密度公式，可知氮气的密度变小。 （4）根据材料中的反冲现象：“如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动”，所以夹子与笔分离时，它们会反向运动。 （5）船离开岸边向后退是因为人对船有向后的反作用力。要提高船后退速度，可以增大脚对船的蹬力。 8. 阅读短文，回答问题 跨学科实践——设计太阳能储能系统 【任务要求】设计原理如图甲的储能系统，用来保障夜间供暖或供电。 【设计制作】 任务一：太阳能供暖储能系统。由集热、蓄热和供暖组成，工作过程如图乙。白天集热板接收太阳能，经热交换器使蓄水箱水温升高并供暖；集热板不供热时，蓄水箱与热交换器间阀门关闭。冬日晴天，满足用户全天取暖的同时，富余内能储于蓄水箱供夜间供热。 任务二：太阳能供电储能系统。如图丙是蓄水储能系统，白天自动阀门关闭，抽水机将水从低位水槽抽到高位水槽，到设定水位时抽水机停止工作；夜间自动阀门开启，水流推动发电机工作，将机械能转化为电能供用户使用。 (1)图甲中，A、B、C三处表示的时段分别是（   ） A．白天、晚上、白天 B．白天、白天、晚上 C．晚上、晚上、白天 D．晚上、白天、白天 (2)白天蓄电池相当于电路中的_________（选“电源”或“用电器”）。 (3)同学们收集到某蓄水储能系统的数据如下表所示，不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1.0×103kg/m3] 太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量 3×106J/（h·m2） 4m2 1.74×107J 若每天光照时间为10小时，集热板的光热转化效率为60%，这些内能的一部分通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一部分则能使蓄水箱内的水温最终升高10℃；分析计算该蓄水箱中水的质量为________kg。 (4)同学们在老师指导下按图丙制作了小型水力发电储能系统，该储能系统的设计要求是综合效率（输出电能与输入电能之比）达到70%；已知高位水槽距发电机3.6m，水槽中100kg水冲击发电机可发电2.88×103J，此过程发电效率为_______%，实测到抽水机的效率为80%，计算说明该储能系统是否达到设计要求：________。 (5)当高位水槽中水面升高到设定位置，电路中电流增大到一定值时，自动开关控制阀门关闭，抽水机停止工作。为满足设计要求，请将丁图的电路补充完整_________。 【答案】(1)A (2) 用电器 (3) 1300 (4) 80 η_综合 = η_抽水 × η_发电 = 80% × 80% = 64%。因为64% < 70%，所以该储能系统未达到设计要求 (5)见解析 【详解】（1）图甲中，太阳能工作时段是白天；储能系统在白天储存能量；用户端夜间使用储能，因此A是白天、B是晚上、C是白天，故选A。 （2）白天蓄电池充电，消耗电能储存化学能，相当于电路中的用电器。 （3）水升温10℃吸收的热量： 由得水的质量： （4）[1]100kg水的重力势能： 发电效率： [2]系统综合效率： 因64% < 70%，故未达到设计要求。 （5）电路中需将浮球连杆与滑动变阻器串联，当水位上升时，浮球带动滑片移动，使滑动变阻器接入电阻减小、电流增大，触发自动开关，故接滑动变阻器的下端，如图所示： 9. 阅读短文，回答问题。 5G智能机器人 中国移动将 5G智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。 智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达 10人的体温，如果检测到体温异常或者未带口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。 水箱容积 额定雾化量 行进速度 净重 20L 10L/h 0.3～0.6m/s 102kg 机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量1um～5um的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。 如图乙是简化的智能测温报警电路：电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度升高而减小，在 37℃时是500Ω。 （1）机器人在水平路面上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的动能______，机械能______；（两空均选填增大 、减小或不变） （2）下列说法正确的是( ) A．高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像 B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温 C．机器人安装宽履带代替车轮，既为了增大摩擦，又为了减小压强 D．通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退 （3）若机器人的履带与地面的接触面面积是 300cm2，在装满密度为 0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压强为______Pa；（g取10N/kg） （4）当所测温度达到或超过37℃时，要求报警电路系统报警，按照下列步骤调试电路： ①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到______Ω； ②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警系统报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω； ③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向d 端闭合，报警系统即可正常使用。 【答案】 减小 减小 C 4×104 500 1300 【详解】（1）[1][2]机器人在水平路面上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的质量减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，机械能减小。 （2）[3] A．摄像头与照相机的原理相同，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．红外线测温仪工作时，把物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号，再经过电路运算处理后，换算转变为被测目标的线性的温度信号值，最后显示输出被测物体的温度，故B错误； C．机器人安装宽履带代替车轮是为了在压力一定时增大受力面积来减小压强，同时增加了接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确； D．通过遥控器发出红外线来远程控制机器人的前进和后退，故D错误。 故选C。 （3）[4]根据密度公式知，消毒液的质量为 m液=ρ液V=0.9×103kg/m3×20×10-3m3=18kg 机器人对水平地面的压力为 F=G=(m液+m机器人)g=(18kg+102kg)×10N/kg=1200N 机器人对水平地面的压强 （4）①[5]热敏电阻RT其阻值随温度升高而减小，在37℃时热敏电阻是500Ω。当所测温度达到或超过37℃时，要求报警电路系统报警。电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于阻值最大处的b端，结合操作③，由等效替代法，应将电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值500Ω。 ②[6]将开关向c端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流0.01A，报警器报警。由欧姆定律，此时电路的总电阻为 由串联电阻的规律，滑动变阻器的电阻为 R滑=R-RT=1800Ω-500Ω=1300Ω 10. 在跨学科实践活动中，同学们以“我国古代的‘龙骨水车’”为主题开展研究。 【项目提出】 作为我国非物质文化遗产的“龙骨水车”，具有丰富的人文教育意义。“龙骨水车”在结构设计、工作原理和实际应用中涉及了物理学、工程技术、能源材料、历史人文等多领域的知识。 【项目分解】 （1）查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。 （2）制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。 【项目实施】 (1)查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。 “龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具之一，是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其构造如图a所示。《天工开物》中有“数尺之车，一人两手疾转，竟日之功可灌二亩而已”的记载。如图b所示，将水车一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用时摇动长柄摇杆，使轮轴转动，带动嵌满刮水板的链条运动，槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。 ①使用时，人对摇杆施加力的作用使轮轴转动，相当于在使用一个____（选填“省力”或“费力”）杠杆。刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越____（选填“多”或“少”），木链条运动起来，木链条和轮轴的动能转化为水的重力势能以及各部件摩擦时产生的___能。 ②写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法：___________。 (2)制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。 ①“龙骨水车”的制作首要是选材。优先考虑的是提高材料的端面硬度和强度（材料的弹性模量越大，强度越大），以保证水车稳固、联动和耐久；其次再考虑材料的密度，仅为了搬运的方便。为此，同学们查阅到几种木材的特性如下表。 木材种类 端面硬度/N 弹性模量/GPa 密度/（） 湿地松木 2570~4000 10.4~13.2 0.55~0.75 水曲柳木 4010~6500 10.4~16.2 0.55~0.75 槐木 4010~10000 7.5~13.2 0.55~0.95 柞木 6510~10000 10.4~16.2 0.55~0.95 制作“龙骨水车”应选______材料最好。老师为学习小组提供“龙骨水车”模型组件，按照说明书组装水车。 ②同学们想到利用电动机驱动“龙骨水车”模型，采用太阳能电池或干电池为电动机供电，成果展示如图c所示。当光照充足时用太阳能电池为电动机供电，光照不足时，用干电池为电动机供电。请在图d中，用笔画线代替导线，完成电路的连接，来实现以上功能。注意：1。连接电路时导线不能交叉；2。电流要从电动机a接线流入，b接线流出____。 【答案】(1) 省力 多 内 在各部件之间加润滑油来减小摩擦 (2) 柞木 【详解】（1）[1]使用时长柄摇杆相当于轮轴工作时的轮，轮半径大于轴半径，相当于省力杠杆。 [2]刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，提升水的重力就越大，由可知，在提升水的高度一定时，克服水的重力对水所做的功越多。 [3]水车工作时各部件之间有摩擦，摩擦生热，是机械能转化为内能。 [4]要提高提水效率，可以减小各部件之间的摩擦或减小木链条、刮水板的重力，这样在做相同的总功时，额外功在总功中所占的比值变小，则有用功在总功中所占的比值增大，能提高提水效率。 （2）[1]由表格数据可知，选材优选考虑端面硬度和强度，柞木的端面硬度和强度与其他几种材料相比是最合适的。 [2]按题意：太阳能与干电池可以分别单独为水车供电，所以太阳能电池与干电池应并联使用，各用一个开关控制。如图所示： 11. 阅读短文，回答问题。 氢燃料电池 氢燃料电池是一种正在推广的环保电池，其工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳（负）极和阴（正）极，大部分氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。1kg氢反应后可释放的能量。 氢燃料电池通常和其他电池配合使用。图乙为我国自主研发的氢动力无人机，其采用了“氢燃料电池+锂电池”混合动力系统，兼具长航时与灵活性的特点。具体来说，氢燃料电池在巡航阶段持续输出稳定电能，是保障无人机长航时飞行的核心，还会在此时为锂电池补电。而锂电池仅在起飞、爬升、急转等需要瞬时高功率的场景发力，以此弥补氢燃料电池动态响应慢的短板。这种搭配既解决了锂电无人机续航短的问题，又满足了无人机灵活飞行的动力需求。该无人机部分参数如下表，储氢质量密度表示氢气在氢燃料电池中的质量百分比，单位为wt%；能量密度是指电池系统输出能量与电池质量之比，单位为。水平匀速巡航时，氢电池系统输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动无人机水平飞行做的功；辅助功指无人机上的载荷作业系统工作所做的功，辅助功的功率恒定。当无人机低速（）沿水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图丙所示。 项目 参数 氢燃料电池质量 8kg 储氢质量密度 15wt% 氢燃料电池效率 70% 辅助功功率 1000W 氢燃料电池能量密度 ** (1)氢燃料电池工作时，将氢气的________能直接转化为电能。图甲所示的氢燃料电池正常工作时，通过电动机的电流方向为向________（选填“左”或“右”）； (2)无人机完成爬升后进入巡航阶段，氢燃料电池开始为锂电池补电，此过程锂电池相当于________（选填“电源”或“用电器”）； (3)该氢燃料电池的能量密度为________。若无人机某次执行任务时氢燃料电池储满能量，竖直上升过程消耗10%的氢燃料，预留10%的氢燃料用于降落，剩余燃料全部供给无人机在某一高度水平匀速飞行；为使无人机在水平方向达到最大航程，其水平飞行速度应设为________m/s，对应的最大航程为________km。 【答案】(1) 化学 左 (2)用电器 (3) 3.5 10 403.2 【详解】（1）[1]氢燃料电池工作时，通过氢和氧的化学反应产生电能，是将化学能直接转化为电能。 [2]根据图甲，电子从阳极流出，经电源外部流向阴极，阳极为负极，阴极为正极，电流的方向与电子定向移动的方向相反，则外部电流方向为从阴极到阳极，通过电动机的电子从左向右流动，因此通过电动机的电流方向为向左。 （2）氢燃料电池为锂电池补电时，锂电池是消耗电能的设备，将电能转化为化学能储存起来，因此在电路中相当于用电器。 （3）[1]因为储氢质量密度表示氢气在氢燃料电池中的质量百分比，所以氢燃料电池中氢气的质量为 氢燃料电池中的这些氢气反应可释放的能量为 根据其电池效率，可转化的电能为 因能量密度是指电池系统输出能量与电池质量之比，故该氢燃料电池的能量密度为 [2]由图丙可知，无人机受到的空气阻力与速度v成正比，根据正比例函数知识代入坐标数据，可求得，根据推动功定义，水平匀速飞行全程所做推动功为 辅助功的功率恒定，水平匀速飞行全程所做辅助功为 因剩余燃料全部供给无人机水平匀速飞行，所以水平匀速飞行的总功为定值，而水平匀速巡航时氢电池系统输出的能量用于做推动功和辅助功，即，所以，巡航时间 则无人机在水平方向的航程为 要使s取最大值，根据数学知识，可求得应该设定的水平飞行速度为 [3]因无人机竖直上升过程消耗10%的氢燃料，预留10%的氢燃料用于降落，剩余燃料全部供给水平匀速飞行，所以 所以水平飞行速度时，对应的最大航程为 12. 阅读材料，回答问题。 超声波加湿器 超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频振动，将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。 图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。 型号 ××× 额定加湿量 15L/h 额定电压 220V 额定输入功率 500W 水箱容量 20L 循环风量 2000m3/h 加湿效率 1.2×10-2L/（h·W） 轮子与地面接触的总面积 6.0×10-4m3 净重 950kg (1)上表部分技术参数中有两处单位错误，一处为950kg，另一处为___________； (2)加湿器正常工作时，每10min通过风扇的空气质量相当于（　　）的质量；（空气密度） A．一只苹果 B．一名中学生 C．一头牛 D．一辆汽车 (3)下列说法中错误的是（　　） A．加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能 B．水雾化成超微粒子的过程没有发生物态变化 C．水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有排斥力 D．加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的 (4)利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量，如图乙所示，电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示，该电路能够测量的湿度范围是30%~90%，则电压表示数的变化范围是___________V； (5)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作40min，标有“4000imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了800次，加湿器的实际功率为___________，实际加湿量至少为___________。 【答案】(1) (2)C (3)C (4)12~15 (5) 300 W 3.6 L/h 【详解】（1）面积的单位是m2，故表中轮子与地面接触的总面积的单位标错了。 （2）由表中数据得出，加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积，则加湿器正常工作时，每分钟通过风扇的空气质量 则加湿器10min通过风扇的空气质量 A．一只苹果的质量与物理课本接近，在0.2kg左右，故A不符合题意； B．中学生的质量略小于成年人，在50kg左右，故B不符合题意； C．牛的质量在400kg左右，故C符合题意； D．汽车的质量在1000kg以上，故D不符合题意。 故选C。 （3）A．加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．水雾化成的超微粒子仍为液体，该过程没有发生物态变化，故B正确，不符合题意； C．水雾化成超微粒子需要克服分子之间的相互作用力，该过程需要能量，说明分子之间存在引力，而不是排斥力，故C错误，符合题意； D．由题知，超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的超声波，加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的，故D正确，不符合题意。 故选C。 （4）由图乙可知，电阻R、R0串联，电压表测R0两端的电压，当湿度为30%时，，根据串联电路的分压规律得 此时 当湿度为90%时，，根据串联电路的分压规律得 此时 所以电压表示数的变化范围为12∼15V。 （5）[1]加湿器消耗的电能 加热器工作时间 加热器的功率 [2]由表可知，加湿器的加湿效率 则加湿器实际加湿量为 试卷第138页，共139页 试卷第26页，共27页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年物理中考第三轮复习：查缺补漏(科学阅读题) 1.中国航天历经数十年发展，取得了举世瞩目的成就：从1970年首颗卫星“东方红一号”升空，到神舟五号首次实现载人航天，再到天宫空间站的全面建成。 【1】航天员失重 航天员在空间站所处的环境通常被称为微重力环境，其感受到的等效重力约为地球表面重力的百万分之一，几乎等同于失重状态。 【2】水下模拟失重训练 为了使航天员掌握在微重力条件下进行复杂操作的技能，尤其针对舱外活动和空间站维护任务。中国航天员中心建成了亚洲最大的中性浮力实验室以高度模拟太空失重环境，天宫空间站出舱任务均在此模拟。为什么中性浮力水槽可以模拟太空失重?你知道它工作的原理吗? 航天员穿上特制训练服（内部充气，气压为2×105Pa），训练服外部挂有一些小铅块（配重）。让航天员在水里悬浮着如图甲所示。这种状态就非常像在太空里那种“轻飘飘”的失重感觉！航天员在中性浮力水槽训练时，通过调节配重、调节气囊体积等方法调节浮力从而实现动态悬浮。往训练服充气，就是在地球上“复刻”太空航天服的僵硬感和操作难度，让航天员练出“隔着手套也能绣花”的超级本领！ (1)穿着训练服总质量为200kg的航天员，在水中悬浮时，排开水的体积为__________m3； (2)训练服内充入的气体对宇航服的压力为__________N。（宇航服与气体接触面积为4m2） (3)训练服外部挂的小铅块所受浮力_________其所受重力。 (4)航天员训练时从水底的工具箱中拿起一个工具，托在手中，他受到工具向下的压力为5N，为了保持悬浮状态，应取下__________N的配重铅块。（g取10N/kg，水的密度取1.0×103kg/m3，铅的密度取11×103kg/m3） 【3】水下机械臂 在这个大水槽里，还有个厉害的家伙一一水下机械臂！它能像人的手臂一样弯曲、旋转。机械臂能带着航天员在水池里“飞来飞去”，或者稳稳地停在某个位置，让航天员专心修理“空间站”模型上的零件。我们中国的“天宫”空间站外面就有真实的机械臂！航天员在太空出舱工作时，经常需要和它配合。 (5)机械臂在工作时的简化原理图如图乙，F1为动力，F2为阻力，它相当于一个__________杠杆，为了省力，可以将动力F1绕其作用点________时针转动适当角度。 【4】意义 水槽虽无法完全复制太空环境（例如：存在水的阻力），但仍是目前最逼近真实舱外作业的综合训练手段，直接关乎航天员生命安全与任务成败。 2.阅读短文，回答问题。 研究制作温度计 【资料搜集】1.在一定的范围内，水和空气的体积随着温度升高而增大。当水的温度升高1℃时，其体积大约会增加0.00021倍；当空气温度升高1℃时，其体积大约会增加0.00367倍。 2.不同种类的固体受热后沿长度方向增加的程度不同，用线膨胀系数α表示。α在数值上等于单位长度的某种物质温度升高（或降低）1℃所伸长（或缩短）的长度。如表是在室温为20℃时分别对长为1m的几种金属丝加热所记录的数据。 升高的温度△t/℃ 伸长的长度△L/μm 铁 铜 锰 镍 5 59 82.5 109 67 10 118 165 218 134 20 236 330 436 268 【设计制作】任务一：设计制作气体温度计。如图甲是小明设计的气体温度计的示意图，该装置通过液柱稳定时的位置来显示瓶中气体的温度。 任务二：设计制作液体温度计。如图乙，在一个透明玻璃瓶内灌适量红墨水，用橡皮塞塞紧瓶口，吸管穿过橡皮塞而插入玻璃瓶内液面之下，并用橡皮泥密封衔接处，该装置通过液柱稳定时的位置来显示瓶中液体的温度。 任务三：设计制作固体温度计。如图丙，利用双金属螺旋来感应温度，该螺旋利用两种线膨胀程度不同的金属制成。当温度发生变化，该螺旋会旋转，带动连杆和指针一起转动并指示温度，称为双金属温度计。 步骤一：小组同学用圆纸片、指针、连杆、双金属螺旋和外壳进行组装，如图丁所示。 步骤二：①，指针稳定后，在圆纸片上标出0℃刻度线，如图戊。 步骤三：将探头置于沸水中，指针稳定后，在圆纸片上标出100℃刻度线。 步骤四：用量角器量出0℃和100℃两刻度线之间的夹角为80度，对其进行40等分并标注对应的温度。 初步校准时，用该温度计测量温度为77℃的热水，指针稳定时，指针与0℃刻度线之间的夹角为62度。 【交流评价】下表是任务三的部分评价指标，根据评价表对设计制作进行评价。 等级 优秀 合格 不合格 刻度绘制 有表示20℃和65℃的刻线 有表示20℃和65℃的刻线 没有表示20℃和65℃的刻线 测量误差δ δ≤0.5℃ δ>1.0℃ (1)图甲装置，将瓶子置于冰块中，若瓶塞有少许漏气，测量的温度值将______（选填“偏高”、“不变”或“偏低”）。 (2)关于温度计的下列说法中，正确的是 。 A．铜丝加热膨胀过程中密度保持不变 B．温度降低时，图甲弯管水平部分的液柱将向左端移动 C．图乙温度计置于热水中，液柱可能先下降后上升直至稳定 D．任务三中，用铜、镍制成的双金属螺旋比用铁、锰的效果好 (3)短文中①处应填写______，铜的线膨胀系数α为______。 (4)小明将图乙装置放入水中，液柱上升的高度为h₁；接着，他将该装置中的水倒掉一半，按任务二中的方法制成另一个温度计，把他放到相同温度的水中，液柱上升的高度为h₂, 则h₁______h₂（选填“>”、“=”或“<”）。 (5)根据评价表中的指标对任务三进行评价，你的评价等级为______。 3.阅读短文，回答问题。 现代电子战中的强者——99A主战坦克 现代战争中的电子战，主要利用强电磁脉冲攻击敌方设备。这种脉冲会产生快速变化的磁场，根据电磁感应现象，能在周围的金属导线中感应出瞬间的大电流。过大的电流会产生大量热量，烧毁电路、芯片，使电子设备彻底失效。 柴油机最不容易被电子战摧毁。柴油机采用压燃式点火，压缩冲程中活塞向上运动压缩气缸内空气，使空气温度急剧升高达到柴油燃点，柴油自行燃烧，完全不需要电子点火系统。它主要依靠纯机械结构工作，电路极少，难以产生破坏性电流，因此在强电磁环境下依然能正常运转。 我国目前抗电子战干扰能力最强的坦克是99A主战坦克（如图甲）。99A主战坦克采用柴油机作为动力，总质量为5.5 t，履带与地面的总接触面积为5 m2，同时坦克车身金属外壳形成法拉第笼，起到电磁屏蔽作用，能抵御电磁脉冲干扰，减少电磁感应带来的强电流破坏，因此抗电子战能力极强。 为了能够更直观地演示99A主战坦克动力核心设备活塞式柴油机的工作原理，某校探究小组成员设计了一个新的简易热机模型（图乙），并制作了该装置曲轴转速的监测电路原理图（图丙）。 (1)99A坦克静止在水平地面上，对地面的压强为________Pa。 (2)柴油机活塞向上运动压缩气缸内空气，使缸内空气温度急剧升高采用________的方式改变物体内能。 (3)我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋，在高速运动中对假想目标进行了精准炮击，展现了我国99A坦克的卓越性能，下列相关分析正确的是（　　） A．99A坦克所用的柴油燃料是可再生能源 B．如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失，炮弹将保持静止 C．99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零 D．99A坦克所受重力和地面对它的支持力是一对相互作用力 (4)如图所示的四个实验，与电子战中电子设备过热烧毁原理一致的是（　　） A． B． C． D． (5)监测电路原理图中的转速监测仪表由________表改装而成。 (6)R为某传感器，其阻值随曲轴转速变化而变化，通过测量分析得出电表示数与曲轴转速成正比。电源电压为6 V，定值电阻R0=6 Ω。已知曲轴转速为100 r/min时，传感器R接入电路的阻值为6 Ω，当曲轴转速为150 r/min时，R接入电路的阻值为________Ω。 4.阅读短文，回答问题。 综合实践活动——研究制作风速仪 【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么?怎样设计制作简易风速仪呢? 【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。杯式风速仪的铭牌如表一所示。 杯式风速仪工作参数 量程 0.4~50m/s 输出电流 信号范围 4~20mA 启动风速 0.4m/s 电功率 ≤0.48W 【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示； 电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，R0为10Ω的定值电阻，R1为压力传感器，无风时R1受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。 同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表二所示。 风速v/（m·s-1） 4 6 8 10 12 16 风压p/pa 10 22.5 40 62.5 90 160 【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。 【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。 （1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是________； A．风杯用密度小的材料制成　　  B．能在40m/s风速下正常工作 C．风吹动风杯说明风具有能量　　D．杯式风速仪最大功率可达到0.5W （2）杯式风速仪正常工作200s，最多消耗________J电能； （3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。 ①R1=________，所测的风速=________m/s； ②恒流源提供________A的恒定电流； ③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积最大为多少m2________?（写出必要的文字说明、表达式及最后结果） 5.中央新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和净化器组成。风机启动后，室内受污染的空气经排风口及风机排往室外，使室内形成负压，这样室外新鲜空气便经进风口送入，在送风的同时对新风进行预热、过滤和除尘处理，从而使室内空气中二氧化碳的含量保持在占空气体积的0.03%左右，其工作流程如图甲所示。 新风系统的核心是风机，随着材料技术的发展，体积为的风机叶轮采用碳纤维增强树脂代替钢来制造，使其质量减轻19.5kg。风机部分参数如表一所示，风机的风量Q指风机单位时间内排出空气的体积，风速v指风机排出空气的速度。已知风机的转速受电脑控制，与屋内空气中二氧化碳的含量的平方根成正比。风机的风速v、风量Q和空气中二氧化碳的含量的关系如表二所示。 表一： 表二： 额定转速n 1200r/min 风速 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 额定风量Q 二氧化碳含量 0.050 0.072 0.098 0.162 0.200 额定功率P 500W 风量 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 (1)为承受负压影响，新风系统的管道应采用________（选填“软”或“硬”）管，图甲中的止风阀只能将风向室外输出，所以应向室________（选填“内”或“外”）打开。 (2)已知，则碳纤维增强树脂的密度为________；当风机以额定功率运转时，室内二氧化碳的含量为________%。当风机的风量为时，风机的转速为________r/min。 (3)小明制作了图乙所示的控制风机断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压，、、，两端电压时风机才能启动正常工作。则白天正常工作的输入电压为多少？ 6. 阅读短文，回答问题。 电动汽车 电动汽车因经济时尚、节能环保等优点深受消费者青睐。如图甲为我国研制的某款电动汽车。汽车有强大的动力系统，搭载前后两个电机，低速行驶时只开启前电机，高速行驶或爬坡时同时启动两个电机。此外，智能语音识别、超速语音提示、轮胎上密布花纹等配置都极大增强了驾驶的舒适感和安全性。下表为该车的部分技术参数，电能当量燃料消耗量指：汽车百公里电能消耗量与汽油完全燃烧放出的能量相当的汽油体积。 研究表明，在所有环境因素中，温度对汽车电池的充放电性能影响最大。为此，充电系统通过给电池通电，使电池升温预热来应对低温下锂电池使用受限的局面；为防止充电时温度过高，充电系统还具有过热保护功能；为可使用更细的输电线，充电时采用高电压、低电流方式提高充电功率。充电快慢用充电倍率来表示，它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值，单位为C。 车辆质量 前电机额定功率 每只轮胎着地面积 后电机额定功率 电池额定容量 电能当量燃料消耗量 电池快充电量范围 电动机的能量转化效率 （1）车辆配置超速语音提示是为了防止车的________（选填“惯性”或“动能”）较大，减小行车危险； （2）关于该电动汽车，下列说法正确的是________； A．车上前后两个电机是串联的 B．利用低电流充电，可有效降低热损耗 C．智能语音识别是根据人的音调不同来工作的 D．电池升温预热是通过热传递方式改变电池的内能 （3）当车辆空载置于水平地面上时，车对地面的压强为________Pa；汽车行驶消耗的电能为________J；（g取，汽油热值，密度） （4）若不考虑充电时的能量损失，在规定电量范围内给电池快充，历时，则充电倍率为________C； （5）充电系统过热保护功能的工作原理图如图乙所示。控制电路电源电压恒为，R是电阻箱，是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图丙。当电磁铁线圈中的电流时，开关K被吸起，电磁铁线圈电阻忽略不计。当R设定为时，此电路能控制锂电池的最高温度为________。 7. 请阅读《反冲：从深海生物到星际探索的物理密码》并回答问题。 反冲：从深海生物到星际探索的物理密码 如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这种现象叫作反冲。如图甲所示，将气球吹起来，用手捏住通气口，然后突然放开，气球内气体向左喷出，气球会向右运动。 在海洋中，章鱼与乌贼的游动堪称反冲现象的完美范例。它们把海水吸入体腔，再经肌肉收缩后从喷水口高速喷出，利用喷射水流的反作用力实现快速移动，如图乙所示。更令人惊叹的是，章鱼能通过调整喷水方向精准控制运动轨迹，甚至实现“倒车”或转向。 现代的火箭发射也利用了反冲。火箭燃料舱内的燃料被点燃后，产生急剧膨胀的燃气，舱壁对这部分燃气的作用力使气体从火箭尾部高速喷出，燃气对火箭的反作用力把火箭推向太空。火箭喷出的燃气速度越大、喷出的物质质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度就越大。在火箭发动机的喷气速度难以大幅度提高的情况下，若要提高火箭的速度，需在减轻火箭本身质量上下功夫。为了解决这个问题，科学家提出了多级火箭的概念。多级火箭是由几个单级火箭组成的，如图丙所示。发射时先点燃第一级火箭，燃料用完以后，空壳自动脱落，然后下一级火箭开始工作。多级火箭及时把空壳抛掉，使火箭的总质量减少，因而能够达到更大的速度。图丁是搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射时的场景。飞船入轨后，成功与空间站的天和核心舱对接。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)章鱼能“倒车”或转向，是通过__________实现的。 (2)关于多级火箭，下列说法正确的是__________（选填序号）。 A．每一级火箭最终速度都相同 B．发射时各级火箭同时工作 C．能达到更大速度是因为总质量减少 D．不能发射人造卫星 (3)在绕着地球做匀速圆周运动的中国空间站内，用普通圆珠笔书写，墨水不会自动往下流，为此工程师设计了如图戊所示的“太空圆珠笔”。用该笔书写时，笔芯内墨水的质量__________，笔芯内氮气的密度__________。（均选填“变大”，“变小”或“不变”） (4)如图己所示，用夹子稍稍夹住笔的尾部，置于桌面上，轻轻敲击桌面，夹子会与笔分离。夹子与笔分离时，它们会__________（选填“同向”或“反向”）运动。 (5)人从静止的小船往岸上跳时，船会离开岸边向后退去。请你写出一种提高船后退速度的方法：__________。 8. 阅读短文，回答问题 跨学科实践——设计太阳能储能系统 【任务要求】设计原理如图甲的储能系统，用来保障夜间供暖或供电。 【设计制作】 任务一：太阳能供暖储能系统。由集热、蓄热和供暖组成，工作过程如图乙。白天集热板接收太阳能，经热交换器使蓄水箱水温升高并供暖；集热板不供热时，蓄水箱与热交换器间阀门关闭。冬日晴天，满足用户全天取暖的同时，富余内能储于蓄水箱供夜间供热。 任务二：太阳能供电储能系统。如图丙是蓄水储能系统，白天自动阀门关闭，抽水机将水从低位水槽抽到高位水槽，到设定水位时抽水机停止工作；夜间自动阀门开启，水流推动发电机工作，将机械能转化为电能供用户使用。 (1)图甲中，A、B、C三处表示的时段分别是（   ） A．白天、晚上、白天 B．白天、白天、晚上 C．晚上、晚上、白天 D．晚上、白天、白天 (2)白天蓄电池相当于电路中的_________（选“电源”或“用电器”）。 (3)同学们收集到某蓄水储能系统的数据如下表所示，不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），水的密度为1.0×103kg/m3] 太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量 3×106J/（h·m2） 4m2 1.74×107J 若每天光照时间为10小时，集热板的光热转化效率为60%，这些内能的一部分通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一部分则能使蓄水箱内的水温最终升高10℃；分析计算该蓄水箱中水的质量为________kg。 (4)同学们在老师指导下按图丙制作了小型水力发电储能系统，该储能系统的设计要求是综合效率（输出电能与输入电能之比）达到70%；已知高位水槽距发电机3.6m，水槽中100kg水冲击发电机可发电2.88×103J，此过程发电效率为_______%，实测到抽水机的效率为80%，计算说明该储能系统是否达到设计要求：________。 (5)当高位水槽中水面升高到设定位置，电路中电流增大到一定值时，自动开关控制阀门关闭，抽水机停止工作。为满足设计要求，请将丁图的电路补充完整_________。 9. 阅读短文，回答问题。 5G智能机器人 中国移动将 5G智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。 智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达 10人的体温，如果检测到体温异常或者未带口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。 水箱容积 额定雾化量 行进速度 净重 20L 10L/h 0.3～0.6m/s 102kg 机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量1um～5um的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。 如图乙是简化的智能测温报警电路：电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度升高而减小，在 37℃时是500Ω。 （1）机器人在水平路面上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的动能______，机械能______；（两空均选填增大 、减小或不变） （2）下列说法正确的是( ) A．高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像 B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温 C．机器人安装宽履带代替车轮，既为了增大摩擦，又为了减小压强 D．通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退 （3）若机器人的履带与地面的接触面面积是 300cm2，在装满密度为 0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压强为______Pa；（g取10N/kg） （4）当所测温度达到或超过37℃时，要求报警电路系统报警，按照下列步骤调试电路： ①电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到______Ω； ②将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警系统报警，此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω； ③保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向d 端闭合，报警系统即可正常使用。 10. 在跨学科实践活动中，同学们以“我国古代的‘龙骨水车’”为主题开展研究。 【项目提出】 作为我国非物质文化遗产的“龙骨水车”，具有丰富的人文教育意义。“龙骨水车”在结构设计、工作原理和实际应用中涉及了物理学、工程技术、能源材料、历史人文等多领域的知识。 【项目分解】 （1）查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。 （2）制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。 【项目实施】 (1)查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。 “龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具之一，是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其构造如图a所示。《天工开物》中有“数尺之车，一人两手疾转，竟日之功可灌二亩而已”的记载。如图b所示，将水车一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用时摇动长柄摇杆，使轮轴转动，带动嵌满刮水板的链条运动，槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。 ①使用时，人对摇杆施加力的作用使轮轴转动，相当于在使用一个____（选填“省力”或“费力”）杠杆。刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越____（选填“多”或“少”），木链条运动起来，木链条和轮轴的动能转化为水的重力势能以及各部件摩擦时产生的___能。 ②写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法：___________。 (2)制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。 ①“龙骨水车”的制作首要是选材。优先考虑的是提高材料的端面硬度和强度（材料的弹性模量越大，强度越大），以保证水车稳固、联动和耐久；其次再考虑材料的密度，仅为了搬运的方便。为此，同学们查阅到几种木材的特性如下表。 木材种类 端面硬度/N 弹性模量/GPa 密度/（） 湿地松木 2570~4000 10.4~13.2 0.55~0.75 水曲柳木 4010~6500 10.4~16.2 0.55~0.75 槐木 4010~10000 7.5~13.2 0.55~0.95 柞木 6510~10000 10.4~16.2 0.55~0.95 制作“龙骨水车”应选______材料最好。老师为学习小组提供“龙骨水车”模型组件，按照说明书组装水车。 ②同学们想到利用电动机驱动“龙骨水车”模型，采用太阳能电池或干电池为电动机供电，成果展示如图c所示。当光照充足时用太阳能电池为电动机供电，光照不足时，用干电池为电动机供电。请在图d中，用笔画线代替导线，完成电路的连接，来实现以上功能。注意：1。连接电路时导线不能交叉；2。电流要从电动机a接线流入，b接线流出____。 11. 阅读短文，回答问题。 氢燃料电池 氢燃料电池是一种正在推广的环保电池，其工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳（负）极和阴（正）极，大部分氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。1kg氢反应后可释放的能量。 氢燃料电池通常和其他电池配合使用。图乙为我国自主研发的氢动力无人机，其采用了“氢燃料电池+锂电池”混合动力系统，兼具长航时与灵活性的特点。具体来说，氢燃料电池在巡航阶段持续输出稳定电能，是保障无人机长航时飞行的核心，还会在此时为锂电池补电。而锂电池仅在起飞、爬升、急转等需要瞬时高功率的场景发力，以此弥补氢燃料电池动态响应慢的短板。这种搭配既解决了锂电无人机续航短的问题，又满足了无人机灵活飞行的动力需求。该无人机部分参数如下表，储氢质量密度表示氢气在氢燃料电池中的质量百分比，单位为wt%；能量密度是指电池系统输出能量与电池质量之比，单位为。水平匀速巡航时，氢电池系统输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动无人机水平飞行做的功；辅助功指无人机上的载荷作业系统工作所做的功，辅助功的功率恒定。当无人机低速（）沿水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图丙所示。 项目 参数 氢燃料电池质量 8kg 储氢质量密度 15wt% 氢燃料电池效率 70% 辅助功功率 1000W 氢燃料电池能量密度 ** (1)氢燃料电池工作时，将氢气的________能直接转化为电能。图甲所示的氢燃料电池正常工作时，通过电动机的电流方向为向________（选填“左”或“右”）； (2)无人机完成爬升后进入巡航阶段，氢燃料电池开始为锂电池补电，此过程锂电池相当于________（选填“电源”或“用电器”）； (3)该氢燃料电池的能量密度为________。若无人机某次执行任务时氢燃料电池储满能量，竖直上升过程消耗10%的氢燃料，预留10%的氢燃料用于降落，剩余燃料全部供给无人机在某一高度水平匀速飞行；为使无人机在水平方向达到最大航程，其水平飞行速度应设为________m/s，对应的最大航程为________km。 12. 阅读材料，回答问题。 超声波加湿器 超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频振动，将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。 图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。 型号 ××× 额定加湿量 15L/h 额定电压 220V 额定输入功率 500W 水箱容量 20L 循环风量 2000m3/h 加湿效率 1.2×10-2L/（h·W） 轮子与地面接触的总面积 6.0×10-4m3 净重 950kg (1)上表部分技术参数中有两处单位错误，一处为950kg，另一处为___________； (2)加湿器正常工作时，每10min通过风扇的空气质量相当于（　　）的质量；（空气密度） A．一只苹果 B．一名中学生 C．一头牛 D．一辆汽车 (3)下列说法中错误的是（　　） A．加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能 B．水雾化成超微粒子的过程没有发生物态变化 C．水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有排斥力 D．加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的 (4)利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量，如图乙所示，电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示，该电路能够测量的湿度范围是30%~90%，则电压表示数的变化范围是___________V； (5)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作40min，标有“4000imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了800次，加湿器的实际功率为___________，实际加湿量至少为___________。 试卷第138页，共139页 试卷第16页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $