2026年中考物理第三轮复习 专项练习 ：查缺补漏(科学阅读题)

**基本信息** 以生活科技情境为载体，整合多模块知识，通过科学阅读题考查信息提取与知识迁移，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |物态变化|1|实验探究题|现象观察→物态变化判断→原理应用| |声现象|1|实验分析题|实验现象→影响因素→实际应用| |电磁与能源|9|科技情境题|科技原理→数据处理→能量转化| |力学综合|1|综合计算题|模型建构→受力分析→效率计算|

2026年物理中考第三轮复习：查缺补漏(科学阅读题) 1.综合实践活动小组用电冰箱研究物态变化现象。小芳小组制作“冻豆腐”，制作过程如图所示。 　　　　新鲜豆腐　　 　　　冷冻后                                     解冻后 他们发现，新鲜豆腐冷冻后体积变大，原因是______，冷冻后表面有白色的霜出现，原因是______，解冻后表面和内部有蜂窝状结构出现，原因是______（以上空主要填发生的物态变化，表述要通顺合理）。 小红和小明小组测量不同浓度盐水的凝固点。 （1）在选择器材时，小红提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计，要使用量程为-20℃~102℃的温度计，这样考虑主要是因为什么？______； （2）小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示，则小明所测盐水的凝固点是______℃； （3）他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200mL，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此做出猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表： 盐水浓度（%） 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36 凝固点（℃） 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0 分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点______； （4）小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为-18℃，你认为他的判断准确吗？______（填“准确”或“不准确”），你判断的理由是______； （5）实验后，他们联系到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，原因是______。 【答案】 豆腐里面的水凝固成冰，体积增加 冰箱内的水蒸气凝华成小冰晶，附着在豆腐上形成霜 冰要熔化成水，会留下许多小孔 盐水的凝固点低于-2℃ -4 先降低后升高 不准确 没有进一步探究21%附近浓度的盐水的凝固点 撒盐使积雪的熔点降低，使积雪熔化 【详解】[1]新鲜豆腐冷冻后，豆腐中的水分凝固成冰，水变成冰的过程中，体积变大，所以豆腐冷冻后体积变大。 [2]霜是由冰箱内空气中的水蒸气越冷凝华，形成小冰晶，附着在豆腐上形成的。 [3]蜂窝状的结构是由于解冻后，之前形成的冰会熔化成水，冰熔化成水，体积减小，且水分流出后，都会有小孔留下。 （1）[4]盐水的凝固点较低，若使用量程为-2℃~102℃的温度计，温度计内的液体会首先凝固，导致无法测量。所以应选择量程为-20℃~102℃的温度计。 （2）[5]由图像可知，小明的实验中，盐水在-4℃是一条水平直线，说明此时是盐水的凝固过程，凝固点为-4℃。 （3）[6]分析表格中数据可知，不同浓度的盐水，随着浓度的增加，凝固点由-2℃降低到-18℃，然后又逐渐增大到0度。所以当盐水浓度增大时，其凝固点先降低后升高。 （4）[7][8]小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为-18℃，小明没有进一步实验，继续探究21%附近浓度的盐水的凝固点，看是否还有更低的凝固点。所以小明的判断不准确。 （5）[9]在冰雪覆盖的路上撒盐，可以降低冰雪的凝固点，使冰雪在较低的温度就能够熔化，从而更便于除雪。 2.玲玲学习声现象以后，做了如下的几个探究实验： (1)如图1所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明声音由物体的________产生的；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球弹起幅度更大，听到的声音响度也越大，这个现象说明响度与________有关； (2)如图2所示，将一把塑料尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动尺子，观察振动的快慢，听它振动发出的声音；然后一端伸出桌边长一些，再拨动尺子，使尺子两次振动幅度大致相同，观察到尺子振动得慢些，听它振动发出的声音音调低些，这说明音调与________有关； (3)使塑料尺伸出桌面的长度不变、拨动塑料尺的力不变，在塑料尺右端开一个小孔，开孔前后两次发声的波形图象如图3和图4所示。可见发声体结构不同，会导致发出声音的________（选填“音调”、“响度”或“音色”）改变； (4)玲玲想比较几种材料的隔音性能，如图5所示，分别用不同材料将闹钟包裹起来，然后放在鞋盒内，通过实验来探究它们的隔音性能：这些材料包裹的厚度应该________（选填“相同”或“不同”）；玲玲一边听声音，一边向后退，在此过程中，她所听到声音的响度发生改变，当听不见声音时，分别测量并记录此处到鞋盒的距离（如下表所示）。分析实验结果，这些材料中隔声性能最好的是________。 材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板 人听不到声音的距离 8 4 7 5 (5)如图6是我们往保温瓶里灌开水的场景，灌水过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了，这是因为随着水位的升高，瓶内空气柱振动越来越________（填“快”或“慢”），发出的声音音调越来越________（填“高”或“低”）； (6)如图7将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越弱，在此基础上我们可以得出一个结论：________；但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空，在这种情况下，你是怎样得出这一结论的________。 A．通过日常生活经验得出的        B．用实验直接证实的 C．通过理论推导出来的            D．建立在实验基础上加科学的推理得出的 【答案】(1) 振动 振幅 (2)频率 (3)音色 (4) 相同 羽绒服 (5) 快 高 (6) 真空无法传声 D 【详解】（1）[1]图中用乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，说明发声的音叉在振动，故验证了声音是由物体的振动产生的。 [2]加大力度敲击音叉，乒乓球被弹得越远，听到的声音的响度也大，说明振幅越大，响度越大。 （2）将塑料尺紧按在桌面上，第一次伸出桌边短时，振动物体的短，振动快，频率高，音调高；第二次伸出桌边长时，振动物体的长，振动慢，频率低，音调低，实验结论：音调与频率有关。 （3）比较开孔前后两次发声的波形图知道，波形不同，说明声音的音色不同；可见结构不同时，会导致发出声音的音色不同。 （4）[1]由控制变量法知道，实验时要保证各种不同的隔音材料包裹的厚度相同。 [2]由表格数据知道，羽绒服的距离最短，说明隔音效果最好；报纸的距离最长，说明隔音效果最差，故这些材料中隔声性能最好的是羽绒服。 （5）[1][2]音调是由振动频率决定的，水越多，瓶内的空气柱越短，空气柱振动越来越快，频率越高；因此根据音调的高度就可以判断水位的高低。 （6）[1]将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，玻璃罩内空气逐渐减少，我们听到闹钟声越来越弱；由此我们可以得出声音的传播需要介质，真空无法传声。 [2]现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空；在这种情况下，我们是在实验基础上加科学的推理得出的结论，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 阅读下列文字，回答下列问题。 走向世界的中国汽车 2025年上半年中国汽车出口量增长31%，达到279万辆，有望连续两年位居全球出口量第一，其中电动智能汽车已经成为我国主要的出口车型。图甲是我国自主研制的插电式混合动力汽车的原理图。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车；当汽车高速行驶或电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以的速度匀速行驶，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油，蓄电池储存能量由最大容量的30%增大至80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车某些参数如下表。 燃油 热值 电机 输出最大功率/ 90 电池 输出电压/ 300 最大容量/ 整车 质量/ 1 (1)我国电动智能汽车发展迅速，使用手机APP远程操控车辆时，是通过________（选填“声波”或“电磁波”）传递信息的。刹车时可进行能量回收将机械能转化为电能，这与下列实验哪项工作原理相同________。 (2)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图所示的是汽油机的________冲程，若飞轮转速是，则每秒对外做功________次。 (3)汽车中有如图所示的电路结构，其中带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆（未画出）上。当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头（图中箭头）都不接触。当汽车急刹车时，________（填“红”或“绿”）灯亮。 (4)“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“”是指车辆消耗的总能量（不含充入电池的能量）与行驶路程和整车质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为________。 (5)为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在蓄电池充满电的情况下以的速度匀速行驶最多可行驶________。 (6)为了提高行车的安全性，有的汽车装有日间行车灯，如图。当汽车启动时，闭合，日间行车灯立即亮起，再闭合，车前大灯也亮起。下面电路图中符合这一情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) 电磁波 A (2) 压缩 20 (3)红灯 (4) (5)60 (6)D 【分析】根据能量转化分析各磁现象的应用；根据做功次数与转数的关系进行计算；结合电路和惯性进行分析；根据定义计算吨百公里能耗；根据二力平衡、功的公式进行计算；根据题目要求分析用电器的连接方式及开关的控制对象。 【详解】（1）[1]手机远程通信依靠电磁波传递信息。 [2]刹车回收能量，将机械能转化为电能，原理是电磁感应现象，对应图A。 （2）[1]图中汽油机两个气门均关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程。 [2]飞轮转速，四冲程汽油机每2转对外做功1次，因此每秒对外做功。 （3）汽车急刹车时，滑块M由于惯性保持原来的运动状态，向车前部滑动，接通红灯电路，因此红灯亮。 （4）由可知，行驶路程为 由参数表可知，整车质量为，由可得，消耗的燃油完全燃烧放出的热量为 由题意可知，充入电池的能量为 由题意可知，消耗的总能量（不含充能）为 由定义可知，吨百公里能耗为 （5）由题意可知，可用电能为 当汽车的运动速度为时，由图乙可得阻力为，由二力平衡可知，牵引力为 由可得，汽车匀速行驶的路程为 （6）闭合，亮；再闭合，亮，说明两灯独立工作互不影响，两灯并联，在干路，控制，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4.阅读短文，回答文后的问题。 蓝牙测温手环 题图1为蓝牙测温手环，该手环产品型号参数等信息如下表所示。测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（题图3），佩戴手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高阻值变化，电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。为了降低手环的功耗，延长工作时间，手环还配有智能休眠仓，如题图2所示，手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的，霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开手环的电路。因此，这类手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。 (1)在测温手环中，___________（选填“温度传感”或“蓝牙”）模块将温度数据传送给数据处理中心，实现对体温的实时监测；霍尔元件在测温手环的电路中相当于___________（选填“开关”“电源”或“用电器”） (2)下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性（     ） A．洗澡时佩戴手环 B．隔着衣服佩戴 C．感冒发热时佩戴 (3)小明利用热敏电阻设计了如题图4的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18 V，报警器（电阻不计）通过的电流超过时就会报警，电阻箱最大阻值为999，热敏电阻阻值随温度的变化关系如题图5所示。要求：当所测温度达到或超过时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a、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___________； b、将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器刚好报警； c、保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用。 (4)用上述已调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为，此时该电路中的电流是___________mA。 (5)如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会___________（选填“偏低”“偏高”或“不变”）。 【答案】(1) 蓝牙 开关 (2)C (3) 400 (4) 9 (5) 偏高 【详解】（1）根据短文信息，蓝牙模块负责将温度数据传送给数据处理中心，因此第一空为蓝牙； 霍尔元件可以根据磁场情况断开手环电路，起到控制电路通断的作用，因此相当于电路中的开关。 （2）手环依靠导热金属片将人体温度传递给热敏电阻完成测量。洗澡水温度不等于人体体温、隔着衣服阻碍热量传递，都会改变热敏电阻的温度，影响测量准确性；感冒发热是人体本身体温升高，测量的就是实际体温，不会影响准确性，因此选C。 （3）该调试采用等效法，需要用电阻箱模拟时热敏电阻的阻值，由图5可知，时热敏电阻的阻值为，因此电阻箱需要调到。 （4）首先计算滑动变阻器的阻值，报警电流 电源电压，调试报警时总电阻 滑动变阻器阻值 由图5可得，温度从到，热敏电阻阻值从降到，可得温度每升高，阻值减小，因此时， 此时总电阻 电流 （5）电源电压降低后，滑动变阻器阻值不变，根据，相同热敏电阻阻值下电路电流比原来更小；要达到报警电流，需要总电阻更小，而热敏电阻阻值随温度升高而减小，因此需要更高的温度才能让热敏电阻阻值减小到满足报警条件，故报警温度偏高。 5．阅读材料，回答问题。 智能手机 某款智能手机嵌入了5G射频芯片，该款手机具备强大的续航能力，拥有大容量电池（参数如图甲所示），它还有一项黑科技叫低电量应急模式，当手机电池电量剩下1%时，系统会进入应急模式，该模式下还可以通话，解决燃眉之急。该手机还可以无线充电，原理如图乙所示，交变电流通过无线充电板的送电线圈产生磁场，智能手机的受电线圈放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。 为减轻电子产品对眼睛的伤害，该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，这样的自动调节功能有利于保护视力。调节屏幕亮度的原理可以简化为如图丙所示电路，手机屏幕为L（电阻恒为5Ω），电源电压恒为4V，是滑动变阻器，是光敏电阻，其电阻随外界环境光照强度的变化情况如表所示。 光照强度E/Lx 100 200 300 400 500 光敏电阻/Ω 12 6 4 3 2.4 (1)制作手机芯片的主要材料是________（选填“半导体”或“超导体”）； (2)手机在无线充电时，受电线圈产生感应电流，这是________现象，该原理可应用在________（选填“发电机”或“电动机”）的工作中； (3)结合手机电池的参数可知，若手机在应急模式下通话时的电功率为2W，允许通话的最长时间为________min； (4)调节手机亮度时： ①将S接a，功率随整个电路总功率P的变化情况如图丁所示，则的数值是________W； ②将S接b，在自动调节模式下，光照强度在100～500Lx范围内时，屏幕最大亮度与最小亮度之比控制在之间（兼顾护眼与视觉体验），若通过增加定值电阻来控制亮度比，可取的最大阻值为________Ω。（计算结果保留两位小数）（取1.732，取2.236） 【答案】(1) 半导体 (2) 电磁感应 发电机 (3) (4) 【详解】（1）制作手机芯片的核心材料是硅，硅的导电性介于导体和绝缘体之间，属于半导体。 （2）手机在无线充电时，送电线圈产生变化的磁场，使受电线圈所处的磁场发生变化，受电线圈产生感应电流，这是电磁感应现象，该原理可应用在发电机的工作中。 （3）充满电时电池储存的电能为 剩余的电能为 根据，得最长通话时间 （4）① S接a时，与串联，总功率，得电流，的功率 对于相同的，该式是关于的一元二次方程，根据韦达定理，两个根、满足 代入，，得 已知一个根为，因此 ② S接b时，、、串联，屏幕功率，因此功率比： 光照强度最小时（总电阻最大，电流最小，功率最小） 光照强度最大时（总电阻最小，电流最大，功率最大） 因此 得 越大，该比值越小，要求比值在之间 因此最大对应比值为，解方程： 即 整理得 6．阅读短文，回答问题。 跨学科实践项目——优化设计智能分拣机器人 智能分拣机器“小黄人”在快递业务中发挥着巨大作用，它由动力、分拣和控制电路组成。 【活动目的】优化设计智能分拣机器人，提升智能机器人的快件分拣效率。 【实施过程】 （一）工作原理探究 “小黄人”通过地面二维码定位导航，可快速扫码识别快件信息，按目的地规划路线，集扫码、称重、分拣功能于一体，单机每小时可分拣50个快件。 (1)派件员将快件放在“小黄人”托盘中心，“小黄人”加速运动的过程中（图1），受到的摩擦力______（选填变大、不变、变小）；至下落口后，通过托盘将快件送入下落口（图2）。托盘可视为绕O点旋转的杠杆（图4），杠杆重心在托盘中点，推力F始终垂直于托盘向上。已知托盘的质量400g，OB长为30cm，OA长为5cm。若某快件的质量为3kg，为了将快件“扔”进下落口，“小黄人”此时对托盘推力F至少为______N。（g取10N/kg） (2)项目小组为“小黄人”设计智能避障系统，、分别为左右雷达避障开关。当雷达监测遇障后，对应开关自动闭合，蜂鸣器发声，转向电动机工作，直至避障完成。如图电路图中满足要求的是______。 A． B． C． D． (3)如表所示是“小黄人”铭牌上的部分参数。电池容量4000mAh是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1h。若充满电后，90%的电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作______h。 项目 工作电压 功率 电池容量 15V 30W 4000mA-h (4)如图3所示，“小黄人”加设自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，则充电过程中，电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。若返回过程中受到的阻力为27N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过______m。（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功） （二）模拟电路设计 (5)小明为深入了解快件分拣识别原理，设计了如图5快件分拣识别电路：通过光敏电阻识别派送区域，压敏电阻识别放置位置。连接识别器电阻忽略不计，电源电压6V，电流表允许通过的最大电流0.9A，阻值随压力变化如图6，扫码前后阻值如表所示。 区域 扫码前 A B C D 光敏电阻 10 12 15 18 20 分析上述图表可知，扫码前通过的电流是______A；分拣机器人最多能将______N重的快件投送到D区域。 【答案】(1) 不变 102 (2)C (3) 1.8 (4) 用电器 320 (5) 0.6 90 【分析】（1）根据摩擦力的影响因素，判断摩擦力变化；利用杠杆平衡条件计算。 （2）根据电路要求，两个开关应为并联关系，选择对应电路。 （3）先根据计算电池储存的总电能，结合功率公式解答。 （4）电池消耗电能相当于用电器；先计算能用的电能，结合解答。 （5）根据欧姆定律计算电流；根据电路规律，计算电流和电阻，结合图像得到最大重力。 【详解】（1）小黄人加速过程中，对地面的压力和接触面粗糙程度都不变，因此摩擦力大小不变；托盘重力 快件重力 总阻力 动力臂，阻力作用在托盘中点，阻力臂，由得，对托盘推力 （2）当雷达监测遇障后，任意一个遇障开关闭合，蜂鸣器和电动机都需要同时工作 AB．两个开关串联，必须同时闭合，蜂鸣器和电动机才能工作，故AB不符合题意； C．两个开关并联，任意一个开关闭合都能接通电路，使电动机和蜂鸣器同时工作，故C符合题意； D．为并联电路，闭合只有电动机工作，闭合只有蜂鸣器工作，故D不符合题意。 故选C。 （3）电池容量，充满电总电能 可用电能 工作时间 （4）充电过程中，电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，因此相当于用电器； 用于克服阻力做功的电能 由得，最大距离 （5）电路中与并联，扫码前，由欧姆定律得，电流 快件投送到D区域时，由表格可知，电阻，通过的电流 电流表测干路电流，最大电流，因此的最大电流 最小阻值 由图6可知，对应压力为，快件重力等于压力，即最多能投送的快件。 7．阅读短文，回答问题。 福建舰 福建舰（舷号：18）是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，也是首艘采用电磁弹射和电磁阻拦技术的航母，它标志着中国航母发展，从滑跃起飞正式迈入电磁弹射时代。福建舰以先进电磁技术，托起大国重器海天征途。 电磁弹射系统是福建舰核心系统之一（其简易结构图如图丙所示），相比传统蒸汽弹射具有效率高、控制精准、适应性强等优势，可用于推动舰载机缩短滑跑距离，当电磁弹射车内的导体通过强电流时，弹射车就给舰载飞机提供强大的推力，快速将舰载飞机弹出，电磁弹射系统所提供的牵引力始终为。空载的舰载机质量为10t，舰载机起飞需要达到一定的速度（相对于空气），电磁弹射轨道上舰载机（空载）速度与路程的关系如图丁所示。在风洞模拟中，舰载机（空载）的升力与其相对于空气的速度的关系如图戊所示。（取10 N/kg） (1)福建舰配置了电磁弹射装置，它的弹射原理与__________（选填“电动机”或“发电机”）工作时的能量转化相同。 (2)舰载机机翼的截面模型如图乙所示，当舰载机起飞时，机翼上表面流速__________（选填“大于”“小于”或“等于”）下表面空气流速，从而导致上表面的压强小于下表面的压强，产生了向上的升力。 (3)舰载机满载时起飞的最低速度__________（选填“大于”“小于”或“等于”）舰载机空载时起飞的最低速度。 (4)若航母静止在水面上，则空载的舰载机起飞需要至少__________m的电磁弹射轨道。 (5)若航母以54 km/h的速度航行，为使空载的舰载机能够起飞，则需要至少__________m的电磁弹射轨道（福建舰的航行方向与舰载机的滑跑方向一致）。 (6)结合所学知识，请你提出一条提高电磁弹射装置机械效率的建议：__________。 【答案】(1)电动机 (2)大于 (3)大于 (4)125 (5)61.25 (6)给弹射轨道加润滑油 【详解】（1）电磁弹射利用通电导体在磁场中受力运动工作，工作过程中将电能转化为机械能；电动机工作时同样将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，因此能量转化与电动机相同。 （2）机翼形状上凸下平，相同时间内空气流过机翼上表面的路程更大，因此机翼上表面空气流速大于下表面空气流速，根据流体压强规律，上表面小于下表面的压强，可产生向上的压力差，产生向上的升力。 （3）舰载机起飞时，舰载机受到的升力应大于或等于舰载机自身的重力；舰载机满载时总重力更大，则起飞需要的升力更大；由图戊可知升力随相对空气的速度增大而增大，因此满载时起飞需要的最低速度大于空载起飞的最低速度。 （4）空载舰载机的重力为 起飞需要升力至少等于重力，即 由图戊可得，此时对应相对空气速度为；航母静止时舰载机速度等于相对空气速度，由图丁可得速度为时对应弹射路程为。 （5）航母的速度，航母的运动方向与舰载机的运动方向相同时，设舰载机相对于航母的运动速度为v1，则舰载机相对于空气的速度，舰载机相对于空气的运动速度时，可使空载舰载机起飞，故此时舰载机相对于航母的运动速度 由图丁可得速度为时对应弹射路程为。 （6）提高机械效率的核心是减小额外功，电磁弹射过程中额外功主要用于克服轨道摩擦，因此可以通过给弹射轨道加润滑油减小摩擦，减小额外功，从而提高机械效率，其他合理方法也可。 8．阅读短文，回答问题 智能电动无人车 随着智能交通技术的发展，电动无人车被广泛应用于物流配送、园区巡逻、景区接驳等场景。电动无人车依靠电机驱动行驶，其能量利用效率与行驶速度密切相关。 如图甲是某型号智能电动无人车，在水平平直路面上低速匀速行驶时会受到总阻力，总阻力包括空气阻力、地面摩擦阻力等。研究发现：在一定速度范围内，无人车受到的总阻力与行驶速度的关系如图乙所示。 无人车行驶时，电机输出的总机械功率分为两部分：一部分是行驶功率，用于克服阻力做功，推动无人车前进；另一部分是辅助功率，用于维持车载智能系统、导航定位、灯光照明等设备工作，辅助功率的大小保持恒定。当无人车电量低于10%时，会自动停止工作并开启低功耗模式，前往最近的充电桩充电，因此实际行驶需保证全程不触发低电量保护。 该无人车相关技术参数如下： 辅助功率 0.8kW 电池电能转化为电机机械能的效率 80% 电机额定最大输出机械功率 10.8kW 安全行驶最大速度 10m/s 电池电压 50V 电池容量 200Ah (1)制造无人车底盘时，通常选用密度较___________的合金材料，可以降低重心，增加车辆行驶的稳定性。 (2)无人车内的电动机的工作原理是（　　） A．电流的磁效应 B．电磁感应原理 C．磁场对电流的作用 (3)当无人车分别以速度和在水平路面匀速直线行驶时，无人车的这两次速度下行驶功率之比为___________。 (4)若不考虑安全速度限制，该无人车在该路面能达到的理论最大行驶速度___________；无人车车载电池储存的可用于工作的电能为___________J；理论上，无人车匀速行驶有一个最大路程值，此时对应的行驶速度约为___________。（注意：在计算过程中，） 【答案】(1) 大 (2)C (3) (4) 【详解】（1）根据公式 ，底盘体积V基本固定，选用密度大的合金材料时，底盘质量更大、重力更大，整车重心位置更低；重心越低，因此可以提升车辆行驶稳定性，所以底盘用密度偏大的材料。 （2）电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，即磁场对电流的作用；电流的磁效应是电磁铁的工作原理，电磁感应是发电机的工作原理，因此选C。 （3）由图乙可知，总阻力与速度成正比，即，由图中数据得比例系数 匀速行驶时行驶功率 因此功率比即 （4）电机总机械功率上限，辅助功率恒为 故用于行驶的最大功率为 又因为 则最大行驶速度 电池电压为50V，电池容量为200Ah，则电能电池总电能 当无人车电量低于10%时，会自动停止工作,所以实际可用电能部分为90%则 设行驶时间为t，总机械能W机 又因为 若最大路程，则 则 则 最大时需要分母最小，即令，可得 无人车匀速行驶有一个最大路程值，此时对应的行驶速度约为6.4m/s 9．阅读短文，回答问题 智能节能电梯 能否设计一款节能环保电梯？如图1所示，科学小组模拟设计了一款具有能量回收装置的智能电梯系统，该电梯的曳引电机通过智能控制系统可切换为电动机工作或发电机工作两种工作模式：1、2侧，当重的一侧下降时，电梯系统的重力势能会转化为电能，电机发电，系统储存电能；反之，重的一侧上升时，系统会释放电能，电机耗电提供辅助动力。电梯配重是一个固定质量的铁块，通过钢丝绳连接在轿厢另一侧，用于平衡轿厢重量，减少电机负载。已知各参数如表格所示，假设智能电梯运行时，钢缆绳每运行1m，电梯系统克服阻力做功300J。 电动机效率是指电动机工作时将电能转化为输出能量的比值；物体重力势能的变化量等于物体重力做功（或克服重力做功）的数值，即（不计钢缆绳的重力，g取）。 轿厢自重 最大载重 配重质量 每层楼高度 运行最大高度 电动机效率 发电机效率 1000kg 1000kg 1450kg 3m 60m 75% 80% (1)电机作为电动机工作时，电动机的原理模型图是图2中的________。 (2)当电梯空载________（填“上行”或“下行”）时，电机作为发电机工作；此情形下，从启动至运行到某楼层静止的过程中，电梯系统（配重和轿厢）的总重力势能________（填“增大”或“减小”或“不变”）。 (3)某次电梯乘员2人从一楼层上行到十六楼，能为蓄电池储存________J的电能（两人总质量为150kg）。 (4)若电梯运行时，钢缆绳受摩擦阻力恒为200N： ①当电机不消耗电能，电梯下行时应至少载________人（每人质量按70kg计算）； ②晚上回家高峰期，电梯轿厢内满载了乘员，此时电动机功率为19kW，则电梯上行的最大速度不超过________。 【答案】(1)甲 (2) 上行 减小 (3) (4) 【详解】（1）电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，工作时需要外接电源；发电机利用电磁感应原理，工作时不需要外接电源。图甲电路中有电源，是电动机的原理模型，因此答案为甲。 （2）已知轿厢空载质量为，配重质量为，配重重力更大。根据题意，重的一侧下降时电机作为发电机工作，此时配重下降，轿厢（电梯）向上运动，因此电梯空载上行时电机发电。 总重力势能变化：轿厢上升高度h，重力势能增加；配重下降高度h，重力势能减少，因为，所以总重力势能减小。 （3）从1楼到16楼，实际上升层数为层，高度 轿厢总质量 系统总重力势能减少量 克服阻力做功 发电机效率为，因此储存的电能 （4）已知钢缆绳受摩擦阻力，电机不消耗电能时，电梯下行，轿厢下降、配重上升，总重力势能的减少量至少等于克服阻力做的功。设载人，可得 代入数据得 解得，因此至少载7人。 电梯满载上行，轿厢总质量 电动机输出功率 需要的牵引力等于重力差与阻力之和 由功率公式得最大速度 10．阅读短文，回答问题： 浮力电子秤 如图是小明同学利用浮力及电学知识设计的“浮力电子秤”，浮力秤中的托盘（含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑竿）与电路连接，它漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。 电路中R是滑动变阻器，其阻值均匀且阻值与长度成正比。当托盘中放置物体后，托盘的滑竿带动滑片P上下移动。电源电压恒为4.5V、电压表量程为0-3V； 其它各项数据如表格所示。 托盘中不放物体时，调节水量，使滑片P正好位于R最上端；闭合开关S，电压表示数为0.9V（工作中水不溢出）（g取10N/kg，）。 托盘质量/g 浮筒M高度/cm 浮筒M底面积/cm2 容器底面积/cm2 滑动变阻器总电阻/Ω 滑动变阻器总长/cm 240 12 100 300 16 8 (1)托盘中放入的物体质量增大时，电压表示数______（选填“变大”“变小”或“不 变”）； (2)定值电阻R0的阻值是______Ω； (3)托盘中不放物体时，M浸入水中的深度是______cm； (4)该“浮力电子秤”的最大称量是______kg；最大称量时，电路中的电流是______A；若要增大该“浮力电子秤”的最大称量，写出一种可行的改进方法：______。 【答案】(1)变大 (2)4 (3)2.4 (4) 0.96 0.625 增大浮筒M的高度 【详解】（1）分析电路可知，滑动变阻器R和定值电阻串联，电压表测定值电阻的电压。托盘中物体质量增大时，托盘下沉带动滑片向下移动，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流增大，根据，定值电阻的电压变大，则电压表示数变大。 （2）托盘中不放物体时，滑片P正好位于R最上端，滑动变阻器R的最大阻值接入电路，此时电压表示数为0.9V。根据串联电压规律，滑动变阻器R的电压为 则电路中电流为 则定值电阻R0的阻值为 （3）不放物体时，托盘漂浮，浮力等于总重力，浮力为 排开水的体积 因此M浸入水中的深度 （4）设浮筒向下移动距离为，液面上升，排开水的体积变化满足 代入数据得，浸入深度增加量 总浸入深度 浮筒最大高度为，因此。若电压表达到满偏，根据串联分压原理则有 解得此时滑动变阻器R接入电路的阻值，则此时浮筒向下移动距离 超出浮筒最大高度限制，因此最大称量由浮筒完全浸没决定。时，浮筒完全浸没，排开水的体积变化量 则称量的物体重力最大为 则最大称量 最大称量时，滑动变阻器R接入电路的电阻为 则此时电路中的电流 要增大最大称量，可行方法为增大浮筒M的底面积或增大浮筒M的高度，让浮筒可以容纳更大的排开体积变化，称量更大质量。 11．阅读短文，回答问题。 海油观澜号 “海油观澜号”是我国首个水深超100m、离岸距离超100km的“双百”深远海浮式风电平台，如图甲所示，它由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达。平台采用“半潜式”设计，底部三角形浮式基础由3个边立柱和1个中间立柱组成；风机立柱高约83m，叶轮直径达158m，转动一圈的扫风面积近“海油观澜号”投产后，单台机组每年可输出绿色电力2200万度（即kW·h）。 风速是影响“海油观澜号”发电功率的主要因素。当风垂直吹向叶轮扫风面时，时间t内产生的电能由这段时间内通过扫风面的风的动能转化而来（如图乙）。风的动能可用公式求得，其中m是风的质量，v是风速。不同风速对应的风电转化率η如图丙所示。 (1)风能属于______（选填“可”或“不可”）再生能源。发电机的工作原理是______。 (2)风机叶轮被风吹动时，力改变了物体的______；叶轮在海面上方高速转动时，受到的空气阻力方向与叶轮转动方向______。 (3)风平浪静叶轮不动时，浮式基础排开海水的体积为______。（g取10N/kg，海水的密度取，不考虑锚链对平台的作用） (4)若空气密度为ρ，叶轮扫风面积为S，风的动能转化为电能的转化率为η，则时间t内，“海油观澜号”的发电量为______（用字母η、S、ρ、v、t表示）。 【答案】(1) 可 电磁感应 (2) 运动状态 相反 (3) (4) 【详解】（1）风能可以源源不断从自然界获得，因此属于可再生能源；发电机通过电磁感应将机械能转化为电能，工作原理是电磁感应现象。 （2）力的作用效果包括改变物体的形状和运动状态，叶轮被风吹动后运动状态发生改变，因此力改变了物体的运动状态；阻力是阻碍物体运动的力，因此空气阻力方向与叶轮转动方向相反。 （3）平台漂浮在海面，浮力等于总重力，即，结合阿基米德原理，整理得： （4）时间内通过扫风面的风的体积为，风的质量 风的总动能，代入质量得 转化率为，因此发电量（转化得到的电能）为 12．阅读短文，回答问题。 空中电站——浮空风力发电系统 2026年1月5日，我国自主研制的目前世界上最大的浮空风电装置——S2000型浮空风力发电系统成功放飞至2000米高空完成并网发电测试，其相关参数见表所示。风能中常用“风能密度”（指单位面积上风产生动能的功率）反映风能的潜力，风能密度与风速的三次方成正比，图乙为实验测得的风能密度与风速的关系图像。 高空风能不仅发电效率高，而且风速受地形、气候等自然因素影响较小，因此发电效果更为稳定、可预测。另外，浮空风力发电系统设计相对轻量化，系统自身能耗较低；其在人口稠密地区的环境影响较小，可在不占用土地资源的情况下提供电力。 题表 总体积 20000 发电机组 12套 每套发电机最大功率 300kW (1)风能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)下图能反映发电机组发电原理的是______（选填序号）。 A． B． (3)S2000型浮空风力发电系统浮在2000m高空时受到的浮力为______N。（空气密度取1.1，取10N/kg） (4)浮空风力发电系统发电与传统风力发电相比的优势有哪些？______（写出一条即可）。 (5)风力发电机组以最大功率工作1h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量。（） (6)根据题中所述的测试参数，若某风力发电机叶片转过的总面积为80，当风速以15m/s的速度垂直通过叶片旋转面时，发电机1h输出的电能为，则该风力发电机对风能的利用效率为______。 【答案】(1)可再生 (2)B (3) (4)发电效果更为稳定和可预测，且对环境影响小，不占用土地资源。 (5)432 (6)25% 【详解】（1）风能可以源源不断从自然界获得，因此风能属于可再生能源。 （2）发电机的发电原理是电磁感应现象；A图电路中有电源，演示的是通电导体在磁场中受力运动，是电动机的工作原理；B图电路中没有电源，演示的是电磁感应现象，符合发电机的工作原理，故选B。 （3）根据阿基米德原理，浮力，该系统总体积等于排开空气的体积，代入数据计算得 （4）根据短文内容，浮空风力发电的优势有：发电效率高、发电稳定、自身能耗低、不占用土地资源、对环境影响小，任意写出一条即可。 （5）12套发电机组总功率为 工作输出的电能为 煤完全燃烧放热，因此煤的质量为 （6）根据题意，风能密度与风速的三次方成正比，即 由题意知时风能密度为，设时风能密度为，则 内通过叶片的总风能为 风能利用效率为 29 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.综合实践活动小组用电冰箱研究物态变化现象。小芳小组制作“冻豆腐”，制作过程如图所示。 　　　　新鲜豆腐　　 　　　冷冻后                                     解冻后 他们发现，新鲜豆腐冷冻后体积变大，原因是______，冷冻后表面有白色的霜出现，原因是______，解冻后表面和内部有蜂窝状结构出现，原因是______（以上空主要填发生的物态变化，表述要通顺合理）。 小红和小明小组测量不同浓度盐水的凝固点。 （1）在选择器材时，小红提出不要使用量程为-2℃~102℃的温度计，要使用量程为-20℃~102℃的温度计，这样考虑主要是因为什么？______； （2）小明和小红分别通过实验得到了盐水的凝固图像如图所示，则小明所测盐水的凝固点是______℃； （3）他们同时发现所测得盐水凝固点并不相同，于是对比了双方实验过程，发现烧杯中装水都是200mL，小明加了1汤匙的盐，而小红加了3汤匙的盐，由此做出猜想：盐水的凝固点与盐水的浓度有关。接着多次实验得出不同浓度盐水的凝固点，数据记录如下表： 盐水浓度（%） 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36 凝固点（℃） 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0 分析表格中数据可知，当盐水浓度增大时，其凝固点______； （4）小明由表格数据得到盐水浓度为21%时凝固点最低，其值为-18℃，你认为他的判断准确吗？______（填“准确”或“不准确”），你判断的理由是______； （5）实验后，他们联系到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪，原因是______。 2.玲玲学习声现象以后，做了如下的几个探究实验： (1)如图1所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明声音由物体的________产生的；如果加大力度敲击音叉，发现乒乓球弹起幅度更大，听到的声音响度也越大，这个现象说明响度与________有关； (2)如图2所示，将一把塑料尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些，拨动尺子，观察振动的快慢，听它振动发出的声音；然后一端伸出桌边长一些，再拨动尺子，使尺子两次振动幅度大致相同，观察到尺子振动得慢些，听它振动发出的声音音调低些，这说明音调与________有关； (3)使塑料尺伸出桌面的长度不变、拨动塑料尺的力不变，在塑料尺右端开一个小孔，开孔前后两次发声的波形图象如图3和图4所示。可见发声体结构不同，会导致发出声音的________（选填“音调”、“响度”或“音色”）改变； (4)玲玲想比较几种材料的隔音性能，如图5所示，分别用不同材料将闹钟包裹起来，然后放在鞋盒内，通过实验来探究它们的隔音性能：这些材料包裹的厚度应该________（选填“相同”或“不同”）；玲玲一边听声音，一边向后退，在此过程中，她所听到声音的响度发生改变，当听不见声音时，分别测量并记录此处到鞋盒的距离（如下表所示）。分析实验结果，这些材料中隔声性能最好的是________。 材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板 人听不到声音的距离 8 4 7 5 (5)如图6是我们往保温瓶里灌开水的场景，灌水过程中我们听声音就能判断出瓶里水是否快要灌满了，这是因为随着水位的升高，瓶内空气柱振动越来越________（填“快”或“慢”），发出的声音音调越来越________（填“高”或“低”）； (6)如图7将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越弱，在此基础上我们可以得出一个结论：________；但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空，在这种情况下，你是怎样得出这一结论的________。 A．通过日常生活经验得出的        B．用实验直接证实的 C．通过理论推导出来的            D．建立在实验基础上加科学的推理得出的 3. 阅读下列文字，回答下列问题。 走向世界的中国汽车 2025年上半年中国汽车出口量增长31%，达到279万辆，有望连续两年位居全球出口量第一，其中电动智能汽车已经成为我国主要的出口车型。图甲是我国自主研制的插电式混合动力汽车的原理图。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，电池输出能量驱动汽车；当汽车高速行驶或电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、电池可以同时向车轮输出能量。测试人员驾驶该车在平直公路上以的速度匀速行驶，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油，蓄电池储存能量由最大容量的30%增大至80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车某些参数如下表。 燃油 热值 电机 输出最大功率/ 90 电池 输出电压/ 300 最大容量/ 整车 质量/ 1 (1)我国电动智能汽车发展迅速，使用手机APP远程操控车辆时，是通过________（选填“声波”或“电磁波”）传递信息的。刹车时可进行能量回收将机械能转化为电能，这与下列实验哪项工作原理相同________。 (2)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图所示的是汽油机的________冲程，若飞轮转速是，则每秒对外做功________次。 (3)汽车中有如图所示的电路结构，其中带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆（未画出）上。当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头（图中箭头）都不接触。当汽车急刹车时，________（填“红”或“绿”）灯亮。 (4)“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“”是指车辆消耗的总能量（不含充入电池的能量）与行驶路程和整车质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为________。 (5)为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在蓄电池充满电的情况下以的速度匀速行驶最多可行驶________。 (6)为了提高行车的安全性，有的汽车装有日间行车灯，如图。当汽车启动时，闭合，日间行车灯立即亮起，再闭合，车前大灯也亮起。下面电路图中符合这一情况的是（　　） A． B． C． D． 4.阅读短文，回答文后的问题。 蓝牙测温手环 题图1为蓝牙测温手环，该手环产品型号参数等信息如下表所示。测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（题图3），佩戴手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高阻值变化，电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。为了降低手环的功耗，延长工作时间，手环还配有智能休眠仓，如题图2所示，手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的，霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开手环的电路。因此，这类手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。 (1)在测温手环中，___________（选填“温度传感”或“蓝牙”）模块将温度数据传送给数据处理中心，实现对体温的实时监测；霍尔元件在测温手环的电路中相当于___________（选填“开关”“电源”或“用电器”） (2)下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性（     ） A．洗澡时佩戴手环 B．隔着衣服佩戴 C．感冒发热时佩戴 (3)小明利用热敏电阻设计了如题图4的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18 V，报警器（电阻不计）通过的电流超过时就会报警，电阻箱最大阻值为999，热敏电阻阻值随温度的变化关系如题图5所示。要求：当所测温度达到或超过时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a、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___________； b、将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器刚好报警； c、保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用。 (4)用上述已调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为，此时该电路中的电流是___________mA。 (5)如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会___________（选填“偏低”“偏高”或“不变”）。 5．阅读材料，回答问题。 智能手机 某款智能手机嵌入了5G射频芯片，该款手机具备强大的续航能力，拥有大容量电池（参数如图甲所示），它还有一项黑科技叫低电量应急模式，当手机电池电量剩下1%时，系统会进入应急模式，该模式下还可以通话，解决燃眉之急。该手机还可以无线充电，原理如图乙所示，交变电流通过无线充电板的送电线圈产生磁场，智能手机的受电线圈放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。 为减轻电子产品对眼睛的伤害，该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，这样的自动调节功能有利于保护视力。调节屏幕亮度的原理可以简化为如图丙所示电路，手机屏幕为L（电阻恒为5Ω），电源电压恒为4V，是滑动变阻器，是光敏电阻，其电阻随外界环境光照强度的变化情况如表所示。 光照强度E/Lx 100 200 300 400 500 光敏电阻/Ω 12 6 4 3 2.4 (1)制作手机芯片的主要材料是________（选填“半导体”或“超导体”）； (2)手机在无线充电时，受电线圈产生感应电流，这是________现象，该原理可应用在________（选填“发电机”或“电动机”）的工作中； (3)结合手机电池的参数可知，若手机在应急模式下通话时的电功率为2W，允许通话的最长时间为________min； (4)调节手机亮度时： ①将S接a，功率随整个电路总功率P的变化情况如图丁所示，则的数值是________W； ②将S接b，在自动调节模式下，光照强度在100～500Lx范围内时，屏幕最大亮度与最小亮度之比控制在之间（兼顾护眼与视觉体验），若通过增加定值电阻来控制亮度比，可取的最大阻值为________Ω。（计算结果保留两位小数）（取1.732，取2.236） 6．阅读短文，回答问题。 跨学科实践项目——优化设计智能分拣机器人 智能分拣机器“小黄人”在快递业务中发挥着巨大作用，它由动力、分拣和控制电路组成。 【活动目的】优化设计智能分拣机器人，提升智能机器人的快件分拣效率。 【实施过程】 （一）工作原理探究 “小黄人”通过地面二维码定位导航，可快速扫码识别快件信息，按目的地规划路线，集扫码、称重、分拣功能于一体，单机每小时可分拣50个快件。 (1)派件员将快件放在“小黄人”托盘中心，“小黄人”加速运动的过程中（图1），受到的摩擦力______（选填变大、不变、变小）；至下落口后，通过托盘将快件送入下落口（图2）。托盘可视为绕O点旋转的杠杆（图4），杠杆重心在托盘中点，推力F始终垂直于托盘向上。已知托盘的质量400g，OB长为30cm，OA长为5cm。若某快件的质量为3kg，为了将快件“扔”进下落口，“小黄人”此时对托盘推力F至少为______N。（g取10N/kg） (2)项目小组为“小黄人”设计智能避障系统，、分别为左右雷达避障开关。当雷达监测遇障后，对应开关自动闭合，蜂鸣器发声，转向电动机工作，直至避障完成。如图电路图中满足要求的是______。 A． B． C． D． (3)如表所示是“小黄人”铭牌上的部分参数。电池容量4000mAh是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1h。若充满电后，90%的电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作______h。 项目 工作电压 功率 电池容量 15V 30W 4000mA-h (4)如图3所示，“小黄人”加设自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，则充电过程中，电池相当于______（选填“电源”或“用电器”）。若返回过程中受到的阻力为27N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过______m。（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功） （二）模拟电路设计 (5)小明为深入了解快件分拣识别原理，设计了如图5快件分拣识别电路：通过光敏电阻识别派送区域，压敏电阻识别放置位置。连接识别器电阻忽略不计，电源电压6V，电流表允许通过的最大电流0.9A，阻值随压力变化如图6，扫码前后阻值如表所示。 区域 扫码前 A B C D 光敏电阻 10 12 15 18 20 分析上述图表可知，扫码前通过的电流是______A；分拣机器人最多能将______N重的快件投送到D区域。 7．阅读短文，回答问题。 福建舰 福建舰（舷号：18）是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，也是首艘采用电磁弹射和电磁阻拦技术的航母，它标志着中国航母发展，从滑跃起飞正式迈入电磁弹射时代。福建舰以先进电磁技术，托起大国重器海天征途。 电磁弹射系统是福建舰核心系统之一（其简易结构图如图丙所示），相比传统蒸汽弹射具有效率高、控制精准、适应性强等优势，可用于推动舰载机缩短滑跑距离，当电磁弹射车内的导体通过强电流时，弹射车就给舰载飞机提供强大的推力，快速将舰载飞机弹出，电磁弹射系统所提供的牵引力始终为。空载的舰载机质量为10t，舰载机起飞需要达到一定的速度（相对于空气），电磁弹射轨道上舰载机（空载）速度与路程的关系如图丁所示。在风洞模拟中，舰载机（空载）的升力与其相对于空气的速度的关系如图戊所示。（取10 N/kg） (1)福建舰配置了电磁弹射装置，它的弹射原理与__________（选填“电动机”或“发电机”）工作时的能量转化相同。 (2)舰载机机翼的截面模型如图乙所示，当舰载机起飞时，机翼上表面流速__________（选填“大于”“小于”或“等于”）下表面空气流速，从而导致上表面的压强小于下表面的压强，产生了向上的升力。 (3)舰载机满载时起飞的最低速度__________（选填“大于”“小于”或“等于”）舰载机空载时起飞的最低速度。 (4)若航母静止在水面上，则空载的舰载机起飞需要至少__________m的电磁弹射轨道。 (5)若航母以54 km/h的速度航行，为使空载的舰载机能够起飞，则需要至少__________m的电磁弹射轨道（福建舰的航行方向与舰载机的滑跑方向一致）。 (6)结合所学知识，请你提出一条提高电磁弹射装置机械效率的建议：__________。 8．阅读短文，回答问题 智能电动无人车 随着智能交通技术的发展，电动无人车被广泛应用于物流配送、园区巡逻、景区接驳等场景。电动无人车依靠电机驱动行驶，其能量利用效率与行驶速度密切相关。 如图甲是某型号智能电动无人车，在水平平直路面上低速匀速行驶时会受到总阻力，总阻力包括空气阻力、地面摩擦阻力等。研究发现：在一定速度范围内，无人车受到的总阻力与行驶速度的关系如图乙所示。 无人车行驶时，电机输出的总机械功率分为两部分：一部分是行驶功率，用于克服阻力做功，推动无人车前进；另一部分是辅助功率，用于维持车载智能系统、导航定位、灯光照明等设备工作，辅助功率的大小保持恒定。当无人车电量低于10%时，会自动停止工作并开启低功耗模式，前往最近的充电桩充电，因此实际行驶需保证全程不触发低电量保护。 该无人车相关技术参数如下： 辅助功率 0.8kW 电池电能转化为电机机械能的效率 80% 电机额定最大输出机械功率 10.8kW 安全行驶最大速度 10m/s 电池电压 50V 电池容量 200Ah (1)制造无人车底盘时，通常选用密度较___________的合金材料，可以降低重心，增加车辆行驶的稳定性。 (2)无人车内的电动机的工作原理是（　　） A．电流的磁效应 B．电磁感应原理 C．磁场对电流的作用 (3)当无人车分别以速度和在水平路面匀速直线行驶时，无人车的这两次速度下行驶功率之比为___________。 (4)若不考虑安全速度限制，该无人车在该路面能达到的理论最大行驶速度___________；无人车车载电池储存的可用于工作的电能为___________J；理论上，无人车匀速行驶有一个最大路程值，此时对应的行驶速度约为___________。（注意：在计算过程中，） 9．阅读短文，回答问题 智能节能电梯 能否设计一款节能环保电梯？如图1所示，科学小组模拟设计了一款具有能量回收装置的智能电梯系统，该电梯的曳引电机通过智能控制系统可切换为电动机工作或发电机工作两种工作模式：1、2侧，当重的一侧下降时，电梯系统的重力势能会转化为电能，电机发电，系统储存电能；反之，重的一侧上升时，系统会释放电能，电机耗电提供辅助动力。电梯配重是一个固定质量的铁块，通过钢丝绳连接在轿厢另一侧，用于平衡轿厢重量，减少电机负载。已知各参数如表格所示，假设智能电梯运行时，钢缆绳每运行1m，电梯系统克服阻力做功300J。 电动机效率是指电动机工作时将电能转化为输出能量的比值；物体重力势能的变化量等于物体重力做功（或克服重力做功）的数值，即（不计钢缆绳的重力，g取）。 轿厢自重 最大载重 配重质量 每层楼高度 运行最大高度 电动机效率 发电机效率 1000kg 1000kg 1450kg 3m 60m 75% 80% (1)电机作为电动机工作时，电动机的原理模型图是图2中的________。 (2)当电梯空载________（填“上行”或“下行”）时，电机作为发电机工作；此情形下，从启动至运行到某楼层静止的过程中，电梯系统（配重和轿厢）的总重力势能________（填“增大”或“减小”或“不变”）。 (3)某次电梯乘员2人从一楼层上行到十六楼，能为蓄电池储存________J的电能（两人总质量为150kg）。 (4)若电梯运行时，钢缆绳受摩擦阻力恒为200N： ①当电机不消耗电能，电梯下行时应至少载________人（每人质量按70kg计算）； ②晚上回家高峰期，电梯轿厢内满载了乘员，此时电动机功率为19kW，则电梯上行的最大速度不超过________。 10．阅读短文，回答问题： 浮力电子秤 如图是小明同学利用浮力及电学知识设计的“浮力电子秤”，浮力秤中的托盘（含圆柱形塑料浮筒M、硬质滑竿）与电路连接，它漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。 电路中R是滑动变阻器，其阻值均匀且阻值与长度成正比。当托盘中放置物体后，托盘的滑竿带动滑片P上下移动。电源电压恒为4.5V、电压表量程为0-3V； 其它各项数据如表格所示。 托盘中不放物体时，调节水量，使滑片P正好位于R最上端；闭合开关S，电压表示数为0.9V（工作中水不溢出）（g取10N/kg，）。 托盘质量/g 浮筒M高度/cm 浮筒M底面积/cm2 容器底面积/cm2 滑动变阻器总电阻/Ω 滑动变阻器总长/cm 240 12 100 300 16 8 (1)托盘中放入的物体质量增大时，电压表示数______（选填“变大”“变小”或“不 变”）； (2)定值电阻R0的阻值是______Ω； (3)托盘中不放物体时，M浸入水中的深度是______cm； (4)该“浮力电子秤”的最大称量是______kg；最大称量时，电路中的电流是______A；若要增大该“浮力电子秤”的最大称量，写出一种可行的改进方法：______。 11．阅读短文，回答问题。 海油观澜号 “海油观澜号”是我国首个水深超100m、离岸距离超100km的“双百”深远海浮式风电平台，如图甲所示，它由浮式基础和风机组成，整体高度超200m，总质量达。平台采用“半潜式”设计，底部三角形浮式基础由3个边立柱和1个中间立柱组成；风机立柱高约83m，叶轮直径达158m，转动一圈的扫风面积近“海油观澜号”投产后，单台机组每年可输出绿色电力2200万度（即kW·h）。 风速是影响“海油观澜号”发电功率的主要因素。当风垂直吹向叶轮扫风面时，时间t内产生的电能由这段时间内通过扫风面的风的动能转化而来（如图乙）。风的动能可用公式求得，其中m是风的质量，v是风速。不同风速对应的风电转化率η如图丙所示。 (1)风能属于______（选填“可”或“不可”）再生能源。发电机的工作原理是______。 (2)风机叶轮被风吹动时，力改变了物体的______；叶轮在海面上方高速转动时，受到的空气阻力方向与叶轮转动方向______。 (3)风平浪静叶轮不动时，浮式基础排开海水的体积为______。（g取10N/kg，海水的密度取，不考虑锚链对平台的作用） (4)若空气密度为ρ，叶轮扫风面积为S，风的动能转化为电能的转化率为η，则时间t内，“海油观澜号”的发电量为______（用字母η、S、ρ、v、t表示）。 12．阅读短文，回答问题。 空中电站——浮空风力发电系统 2026年1月5日，我国自主研制的目前世界上最大的浮空风电装置——S2000型浮空风力发电系统成功放飞至2000米高空完成并网发电测试，其相关参数见表所示。风能中常用“风能密度”（指单位面积上风产生动能的功率）反映风能的潜力，风能密度与风速的三次方成正比，图乙为实验测得的风能密度与风速的关系图像。 高空风能不仅发电效率高，而且风速受地形、气候等自然因素影响较小，因此发电效果更为稳定、可预测。另外，浮空风力发电系统设计相对轻量化，系统自身能耗较低；其在人口稠密地区的环境影响较小，可在不占用土地资源的情况下提供电力。 题表 总体积 20000 发电机组 12套 每套发电机最大功率 300kW (1)风能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)下图能反映发电机组发电原理的是______（选填序号）。 A． B． (3)S2000型浮空风力发电系统浮在2000m高空时受到的浮力为______N。（空气密度取1.1，取10N/kg） (4)浮空风力发电系统发电与传统风力发电相比的优势有哪些？______（写出一条即可）。 (5)风力发电机组以最大功率工作1h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量。（） (6)根据题中所述的测试参数，若某风力发电机叶片转过的总面积为80，当风速以15m/s的速度垂直通过叶片旋转面时，发电机1h输出的电能为，则该风力发电机对风能的利用效率为______。 15 学科网（北京）股份有限公司 $