2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题08 综合题（信息题） （试题+答案）

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压轴题08 综合题（信息题）


综合近几年中考对于综合题（信息题）的考察形式，综合题主要考查学生综合分析能力及计算能力,这类问题要求学生能灵活运用物理公式进行演算和推理,计算要严谨规范,物理语言表达要清晰。
综合题具有开放性、新颖性、创新性、探究性、综合性等特点，常以生产、生活中常见的器物和新科技产品为背景，难度相对较大．针对此类题目，应进行综合分析，找出不同体系知识的相互区别与联系，将物理知识灵活运用到实际生产生活中，达到活学活用。

1.读懂题目，弄清楚本题提供了哪些信息，提出了什么问题，是从什么角度出发提问。
2.认真分析素材，挖掘素材所提供的信息和所涉及的知识。
3.根据所给出的问题筛选有用的信息，作出正确的解答。
4.在解答问答题时，一定要看清楚是从什么角度出发设问，避免出现错误的答案。
综合题主要考查学生综合分析能力及计算能力,这类问题要求学生能灵活运用物理公式进行演算和推理,计算要严谨规范,物理语言表达要清晰

一、综合题
1．（2023·广东深圳·统考二模）阅读下列材料，回答问题。
铁岗水库是深圳最大的水库，总库容约8322万立方米，是深圳市重要的水源地。在“绿水青山，就是金山银山”的科学发展理念指导下，某兴趣小组来到铁岗水库进行调研。

TDS值（mg/L）
0~100
100~300
大于300
水质标准
能直接饮用
不能直接饮用
不能饮用
（1）调研小组发现，水库的拦水坝被建成“上窄下宽”的形状（如图甲），原因是液体压强随___________的增加而增大；
（2）水的密度是水质的重要指标之一、图乙为小组成员为测量水的密度所设计的仪器。其探尺由空心软管加铅锤构成，使用时通过调节“提手”高度，使探尺“标记线”与水面齐平，由电表数据可得水的密度。请在图乙中填上适当的电表（电流表或电压表）符号，并根据你所填的电表回答：当水的密度越大时，探尺所受到的浮力___________（选填“越大”、“越小”或“不变”）；a电表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），b电表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）水中固体总溶解量（TDS）是水质的另一重要指标。图丙为TDS检测仪原理图（R为检测电阻），图丁为检测电阻R的阻值与水的TDS值之间的关系图，如表为水质标准与TDS值的对应关系。图丙中电源电压为3V，定值电阻R0为50Ω，当电压表示数为2V时，水质标准为___________。
【答案】 深度 变大 不变 变小 不能直接饮用
【解析】（1）[1]因为液体压强随深度的增加而增大，为了水坝能承受更大的水压，故水库的拦水坝被建成“上窄下宽”的形状。
（2）[2]电压表并联接入电路，电流表串联接入电路，所以a是电流表，b是电压表，如图：

探尺排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，当水的密度越大时，探尺所受到的浮力越大。
[3]闭合开关，两电阻串联接入电路，滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，即a电表的示数不变。
[4]探尺受到重力、浮力、拉力的共同作用，其受到的浮力变大，拉力变小，滑片上移，滑动变阻器与电压表并联部分的电阻变小，根据U=IR可知电压表示数变小，即b电表的示数变小。
（3）[5]图丙中两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据串联分压原理可得，串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压为3V，定值电阻R0为50Ω，电压表示数为2V，代入数据可得


解得R=25Ω，
由丁图可知R在20Ω~30Ω范围内时，TDS值在100mg/L与300mg/L之间，由表中数据可知，水质标准为不能直接饮用。
2．（2023·广东·中山大学附属中学校考模拟预测）阅读下列材料，回答问题
首台全国产化“争气机”并网发电
2023年1月3日凌晨，被誉为“争气机”首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组，在广东华电清远华侨园燃气分布式能源站并网发电，填补了我国自主燃气轮机应用领域空白，标志着我国步入自主重型燃气轮机领域运行阶段。
重型燃气轮机是发电和驱动领域的核心设备，是一个国家重工业整体实力的重要象征。此次应用的G50重型燃气轮机整机有2万多个零部件，工作压强达18个大气压，工作温度超过1300℃，能够以6000r/min的转速高速旋转。正式并网发电后，该燃气轮机发电机组联合循环一小时发电量超过7万千瓦时，可满足7000个家庭1天的用电需求。
燃气轮机工作简单过程如图甲所示，空气从进气口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气；高压空气进入燃烧室，燃料与空气混合在燃烧室燃烧，产生高温高压燃气；高温高压燃气膨胀推动涡轮旋转做功；做功后的气体从排气口排出。

（1）小明阅读了相关的资料后，将燃气轮机的能量流向制成如图乙所示的流程图，根据给出的信息，可得燃气轮机的效率为______。若该燃气轮机中发电机组的发电效率为η（η为得到的电能与输进发电机的机械能的比值），每小时燃烧质量为m的燃料，则每小时能得到电能为______（用前面给出物理量的符号表示，燃料的热值用q表示。）
（2）燃气轮机的工作原理与_______（选填“汽油机”或“柴油机”）类似；根据正式并网发电后的发电效率，假设将G50重型燃气轮机安装在某型号舰船上，每小时能产生相当于7万千瓦时的电能，若该燃气轮机产生的能量有50%用来推动舰船前进，该舰船匀速直线行驶时受到的阻力为，则匀速直线行驶一小时能前进_______km。
（3）G50重型燃气轮机发电机组联合循环发电一小时产生的电能，可满足7000个家庭1天的用电需求，则每个家庭每小时的平均用电功率为_______kW（按一天24小时计算，结果保留到小数点后两位），下列家用电器的电功率与该功率最接近的是______。（填写符号）
A．客厅空调                B．台式电脑                C．台灯
【答案】 柴油机 25 0.42 B
【解析】（1）燃料完全燃烧放出的能量为E1，做有用功的能量为E4，热机的效率为

[2]每小时燃烧质量为m的燃料，得到的内能为

输进发电机的机械能

该燃气轮机中发电机组的发电效率为η，则每小时能得到电能为

（2）[3]燃气轮机工作过程中，空气从进气口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气；高压空气进入燃烧室，燃料与空气混合在燃烧室燃烧，产生高温高压燃气；燃气轮机吸入气缸是空气，柴油机吸入气缸的也是空气，因此燃气轮机的工作原理与柴油机类似。
[4]将G50重型燃气轮机安装在某型号舰船上，每小时能产生相当于7万千瓦时的电能，即

舰船匀速直线前进时，受到的牵引力

由W=Fs可得，匀速直线行驶一小时能前进的距离

（3）[5]G50重型燃气轮机正式并网发电产生一小时的电能，提供给7000个家庭使用1天，平均每个家庭每小时的用电功率

[6]A．客厅空调的功率很大约为2000W，故A不符合题意；
B．台式电脑的功率在约几百瓦，故B符合题意；
C．台灯的功率约为几十瓦，故C不符合题意。
故选B。
3．（2023·北京海淀·统考一模）请阅读《匠人建国，水地以县》并回答。
匠人建国，水地以县
匠人建国，水地以县（“县”通“悬”），指古代建设城邑的求水平、定方位的测量处理，是我四古代劳动人民智慧的结晶。宋朝的建筑学著作《营造法式》对此进行了传承和发展，对正式建筑的建造提出了严格完整的要求，包括筑基、立基、取正、定平等。
筑基，即建造地基。筑基时，先挖开场地，然后填土和碎石瓦块，最后夯实。这种处理方法与我们今天消除场地缺陷的做法相似。古建筑一般较轻，场地处理不需要太深。
立基，就是在处理好的地基平地上建造台基。立基时，根据房屋面积大小和地基不均匀性的影响，可适当增减台基高度和宽度。
取正，就是要求房屋面朝正南。取正时，一般利用圭表、日晷等，参照正午太阳的位置而定，先确定南北正轴线，再正交确定东西走向。
定平，就是保证台基面和柱础石顶面的水平。定平时，对于较大的台基面，要“据其位置，于四角各立一标，当心安水平”。即：根据选定的方位，在四个角各立一个标杆，在中心位置用立桩安放好水平仪。水平仪的上方有长条形凹槽，图为其正面立体图，凹槽内部装有水，在水平仪的方形水面上，各自放上一枚漂浮的水浮子，图为其俯视图（未放水浮子）。使用时，先转动水平仪使其对准某一标杆，人眼调整观察角度，使三枚水浮子刚好重叠，此时在人眼视线对应的标杆上画上刻线。以此类推，在四个角的标杆上都标定刻线，此时四条刻线即在同一个水平面上。

对于柱础石的定平，要用到水平尺。如图所示，中间的立柱与底部的直尺垂直，立柱从上至下刻有一道与直尺垂直的墨线（图中虚线），用细线悬挂重锤，当细线与墨线对齐时，则表明底部直尺所在的面是水平的。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）在筑基的时候，如果建筑物较高较重，那么场地处理应该更___________（选填“深”或“浅”）一些；
（2）下列说法正确的是___________。（选填选项前的字母）
A．立基时增加台基的宽度，主要是为了增大地基受到的压强
B．水平仪在定平的过程中用到的原理，与射击瞄准时要做到“三点一线”是相同的
C．取正时利用日晷参照正午太阳的位置确定南北方向，是利用了光的反射
（3）若利用图所示的水平尺检验柱础石顶面是否水平时，观察到细线与墨线（图中虚线）的位置关系如图所示，则说明柱础石顶面___________（选填“左”或“右”）侧较高；

（4）分析说明使用水平尺时，为什么细线与墨线对齐时能表明底部直尺所在的面是水平的？___________
【答案】 深 B 右 见解析
【解析】（1）[1]由材料可知古建筑一般较轻，场地处理不需要太深，如果建筑物较高较重，那么场地处理应该更深一些。
（2）[2]A．立基时增加台基的宽度，压力一定，增大受力面积，减小地基受到的压强，故A错误；
B．水平仪在定平的过程中利用光的直线传播的原理，射击瞄准时要做到“三点一线”是利用光的直线传播的原理，两者原理相同，故B正确；
C．取正时利用日晷参照正午太阳的位置确定南北方向，是利用了光的直线传播，故C错误。
故选B。
（3）[3]重力方向总是竖直向下的，重锤线的方向一定是竖直向下的，由图可知，柱础石顶面右侧较高。
（4）[4]由于细线悬挂重锤所受重力方向竖直向下，当细线与墨线对齐时说明中间的立柱是竖直的，因为立柱与底部的直尺垂直，所以此时底部直尺所在的面是水平的。
4．（2023·陕西西安·高新一中校考三模）安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机安全装置和信号操级系统等，如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图，电动机和配重通过钢丝绳分别给轿刚施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反，电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。
（1）图甲中电动机的原理是 _____（选填“电磁感应”，“电磁铁”或“磁场对电流的作用”），B滑轮 _____（填“能”或“不能”）省力；上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是 _____（选填字母）；
A．做功多
B．功率大
C．安全可靠
D．机械效率高
（2）如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像，若配重的质量为500kg，空轿厢的质量是550kg，额定载荷是1100kg，电梯匀速运行阶段，配重的重力做功多少焦耳_______？（g取10N/kg）
（3）不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为多少瓦_______？

【答案】 磁场对电流的作用 不能 B 6×104J 23000W
【解析】（1）[1][2]图甲中电动机的原理是磁场对电流的作用，B滑轮是定滑轮，不能省力。
[3]上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，功率最大，因为功率是描述物体做功快慢的物理量，故B正确，ACD错误。
故选B。
（2）[4]由图乙知道，匀速运动的速度为v＝2m/s，时间为
t＝8s﹣2s＝6s
该时间内电梯运行的路程为
s＝vt＝2m/s×6s＝12m
配重的重力为
G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N
配重的重力做功为
W＝Fs＝Gs＝5000N×12m＝6×104J
（3）[5]空轿厢和满载时的总重为
G'＝m'g＝（550kg+1100kg）×10N/kg＝16500N
根据力的平衡分析可知：钢丝绳受到的拉力为
F＝G'﹣G＝16500N﹣5000N＝11500N
该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为

5．（2023·广东深圳·统考一模）由我国著名科幻作家刘慈欣创作的科幻小说《三体》中描绘过这样一个未来世界，地球拥有“无限能源（电力）”，所有东西都无需考虑充电问题，汽车不用加油也不需插电就可以在天上飞，杯子里的牛奶握在手里即可加热。无线充电仿佛无时无刻覆盖着地球的每一个角落。而这个幻想也正在逐步变为现实。

（1）市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用Qi技术。其原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。图1实验与受电线圈处工作原理是相同的是______；
（2）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图甲所示。实验测得，接在b线圈上的用电器获得的电功率为输入a线圈电功率的40%。若把a线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.2A。b线圈中只接入一盏灯泡，此时该灯泡恰能正常发光，则该灯泡的功率为______W；
（3）如图乙所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电。已知：接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离关系满足公式，将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%；小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W：
①当小车与转换器间距离为1m时，电池充电1h所储存的电能为______J；
②该公式中的k值为_______W⋅m2；
③若充电时小车与转换器之间距离L=2m，则超声波能量转化为电能的功率为______W，若要储存到和①中相同的电能，需等待______h。
【答案】 C 17.6 1.44×104 8 1 4
【解析】（1）[1]由题意可知，电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，则可知受电线圈处的工作原理是电磁感应现象：
A．图中是电磁继电器，主要是利用了电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中给金属棒通电，金属棒在磁场中会发生运动，说明通电导体受到磁场力的作用，故B不符合题意；
C．图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D．上图是探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意；
故选C。
（2）[2] a线圈的输入功率
P总=UI=220V×0.2A=44W
由题意可得，线圈得到的功率，即灯泡的功率为

（3）①[3]电池充电后，接收器接收到的超声波能量为

由题意知，电池所储存的电能

[4]根据题意可知，当小车与转换器间距离时，接收器接收到的超声波功率，由可知的值

[5]若充电时小车与转换器之间距离，接收器接收到的超声波功率

由于接收器将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为，所以超声波能量转化为电能的功率

[6]由可知，若要储存到和中相同的电能，需等待的时间

6．（2023·北京丰台·统考一模）请阅读《频闪照相》并回答问题。
频闪照相
我们在研究物体的运动时，一个非常重要的问题就是确定物体的位置随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变，时间不断推移，如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢？
同学们是否注意过，飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号，这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下、根据这个闪光，即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置，还可以估计下一次闪光时飞机在哪里，以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发，是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢？其实这就是“频闪照相”，顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态，但由于没有光照亮物体，底片并不感光。光源是一只闪光灯，它每隔0.02 s闪亮一次，闪亮的时间很短，只有大约1/1000 s。光源发光时物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片，由于羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等，所以如果两个相邻位置间距离较大就意味着速度较大。从这张照片中可以看到羽毛球从最高点下落后，速度越来越大。


根据上述材料，回答下列问题：
（1）如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.02 s闪拍一次。分析照片可知：小球做______直线运动，你判断的依据是______；
（2）小球从A点运动到F点的平均速度是______m/s；小球从B点运动到D点的平均速度______（选填“大于”、“等于”、“小于”）小球从D点运动到F点的平均速度。


【答案】 变速（加速） 见解析 1.25 小于
【解析】[1][2]由图可知，小球从A点沿着直线运动到F点的过程中，小球通过任意两个相邻位置所用的时间相等，而距离不相等（越来越大），则速度发生变化（越来越大），故小球做变速直线运动。
（2）[3]1个大格表示1cm，一个大格分成了10个小格，所以所使用刻度尺的分度值是1mm，从A到F，由图中刻度尺可量出AF间的距离为s=12.50cm；小球运动的时间

则小球的平均速度为

[4]小球从B点运动到D点的路程

所用时间

小球从B点到D点的平均速度
①
小球从D点运动到F点的路程

所用时间

小球从D点到F点的平均速度
②
由①②知，小球从B点运动到D点的平均速度小于小球从D点运动到F点的平均速度。
7．（2022·广东佛山·统考模拟预测）阅读短文，回答问题:
除湿机
湿度是指空气的干湿程度，或含有的水蒸气的多少，天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比值，符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。相对湿度为100%时，称为饱和状态，在饱和状态下，水分不再蒸发。夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难以蒸发，感到闷热难以忍受。冬天的南方，潮湿的空气会使衣物非常难干。温度低、相对湿度高，蒸发慢，所以南方的冬季经常会出现衣物久晾不干甚至发出异味的情况。如图1所示为某实验室的自动除湿机，由压缩机、热交换器（蒸发器、冷凝器）、风机、水箱、机壳等组成。除湿机一般可以实现恒湿功能，当湿度达到设定值时，会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关，当水箱水满时，也会自动断开电源；

（1）依据文中所说，“10℃时，1cm3的空气最大可容纳8g水蒸气”，如果空气中实际的水蒸气含量为2.4g，则相对湿度是______%RH。佛山梅雨季节时阴雨绵绵，经常出现衣物久晾不干，这是因为______；
（2）除湿机中的压缩机是整个系统的核心，除湿机的动力全部由压缩机来提供。除湿机内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1=12V，调控电阻R0的阻值范围为0~1000Ω，R为装在除湿机内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图像如图3所示，L为磁控开关。当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，工作电路两端电压220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计；
①压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成______能；当S接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是______极；
②因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在35%RH以内，则调控电阻R0的阻值不能超过______Ω。如果要适当提高相对湿度，可采取的办法是______（答出一种即可）；
③若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，已知保护电阻Rg=2Ω，如果除湿机工作时磁控开关L的磁性弹片有的时间是闭合的，则1h内Rg消耗的电能______J；
（3）某除湿机有40%（干衣模式）、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位，如图4是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像，其中属于干衣模式的是______。

【答案】 30 温度低、相对湿度高，蒸发慢 机械 N 450 洒水 A
【解析】（1）[1]依据题意，10℃时的相对湿度为

[2]佛山梅雨季节时阴雨绵绵，经常出现衣物久晾不干，这是因为温度低、相对湿度高，蒸发慢。
（2）①[3]压缩机在工作过程中带动活塞移动，利用做功方式改变了工作空间的内能，所以主要把电能转化成机械能。
[4]当S接通时，由安培定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极。
②[5]根据图3可知湿敏电阻的阻值随着相对湿度的增加而变小，当相对湿度控制在35%RH以内时，湿敏电阻的阻值R=150Ω；当

时压缩机开始工作，此时控制电路为两个电阻串联，由可得，串联电路的总电阻

所以

[6]要适当提高相对湿度，可利用洒水的办法，增大水与空气的接触面积，加快蒸发，可以提高空间的相对湿度。
③[7]除湿器的工作电压U=220V，则工作电流

保护电阻消耗的功率

因磁控开关L的磁性弹片有的时间是闭合的，则1h内Rg的工作时间

则1h内Rg消耗的电能

（3）[8]湿度设置的越低，除湿器将空气湿度降至设定值所用的时间越多，除湿器工作的时间越长，通电电流时间就越长；由于受室外空气湿度的影响，除湿器工作的间隔时间会变短，综上，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．（2023·江苏苏州·统考一模）阅读材料，回答问题
《流浪地球2》里的“硬科技”
中国原创科幻电影《流浪地球2》中层出不穷的“硬科技”元素让观众大呼过瘾。影片中，人类计划给地球安装上巨大的行星发动机，这些发动机依靠核能推动地球开启“流浪之旅”。
流浪地球的第一步就是使地球停止自转，采用的方法就是利用地球表面行星发动机产生的强大推力，使得地球逐步减速直到停止自转。
影片中，地球为了逃离太阳系，设定了一个飞近并绕过木星的冒险轨道，从而利用木星对地球的吸引力为地球加速，这种加速方式俗称引力弹弓，利用引力弹弓原理不仅能实现加速，也可以进行减速，其原理可以类比乒乓球和篮球的碰撞，当乒乓球和篮球以图甲方式碰撞时，乒乓球反弹后速度会增加，而以图乙方式碰撞时，乒乓球反弹后速度就会减小，引力弹弓是一种非常成熟的航天技术，在现实中有着广泛的应用。

阅读以上材料，回答问题
（1）目前人类已建成的核电站采用的是______（核裂变/核聚变）；
（2）影片中利用行星发动机使得地球逐步减速直到停止自转，为了使减速效果更好，行星发动机应该安装在______（赤道/两极）处，这是因为在该位置推力的______最大，发动机应该向______（东/西）喷出气体；
（3）根据引力弹弓效应，能利用土星对地球进行加速的是______（丙/丁）图中的运动

【答案】 核裂变 赤道 力臂 向东 丙
【解析】（1）[1]目前人类已建成的核电站，都是利用核裂变发电。
（2）[2][3][4]为了时减速效果更好，行星发动机应该安装在赤道，在该位置推力的力臂最大，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力最小，地球自转方向为自西向东，那么为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方，从而获得一个向西的反作用力，这是利用了物体间力的作用是相互的。
（3）[5]利用土星对地球进行加速，土星和气球按照图甲方式碰撞，与其相同的是丙图。
9．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）《流浪地球》系列电影中有很多物理知识。
（1）地球自转方向自西向东，为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”偏向东方，这利用了物体间相互作用力的方向是___________（选填“相反”或“相同”）的；刹车时地球的惯性___________（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）影片中提到，大约在几十亿年后，太阳内部的氦元素开始发生聚变成碳，即氮闪，氦闪会___________（选填“放出”或“吸收”）大量的能量。地球要前往约4光年外的比邻星，天体物理学家计划建造多个由激光推进的微型星际飞行器，这样只需要约20年就可以到达比邻星，该过程飞行器飞行的平均速度约为___________m/s；
（3）如图所示，影片中的太空电梯是一条从距离地面3.6万公里的地球同步卫星向地面垂下一条缆绳至地面基站，并沿着这条缆绳修建往返于地球和太空之间的电梯型飞船，往来运输物资。正在运送中的物资相对地球是___________（选填“运动”或“静止”）的。缆绳必须要有足够的强度和韧度，碳纳米管柔韧性很好且强度比同体积钢的强度高百倍，重量约为后者的，适合做太空电梯的材料，设想要制作一根直径为2cm的太空电梯缆绳，约需要碳纳米管材料___________（选填“1.5×103”“1.5×105”或“1.5×107”）kg。（钢的密度取8×103 kg/m3）

【答案】 相反 不变 放出 运动
【解析】（1）[1]地球自转方向为自西向东，那么为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方，这是利用了物体间的作用力的方向是相反的。
[2]惯性的大小与质量有关，刹车时地球的质量不变，惯性不变。
（2）[3]太阳大约在几十亿年后，会逐渐进入红巨星时期，核心温度逐渐升高，当升至某一温度时，太阳内部的氦元素开始发生聚变成碳，要释放大量的能量。
[4]地球到比邻星的距离
s=4光年=4×365×24×3600×3×108m=3.78432×1016m
该过程飞行器飞行的时间
t=20年=20×365×24×3600s=6.3072×108s
平均速度

（3）[5]正在运送中的物资相对地球的位置发生改变，相对地球是运动的。
[6]地球同步卫星向地面垂下一条缆绳至地面基站距离
36000km=3.6×107m
空电梯缆绳的半径

绳的横截面积
S=πr2=3.14×(0.01m)2=3.14×10-4m2
绳的体积
V=Sh=3.14×10-4m2×3.6×107m=1.1304×104m3
制成同体积的钢绳，质量为
m=ρ钢V=8×103kg/m3×1.1304×104m3=9.0432×107kg
碳纳米管材料的质量

10．（2023·广东东莞·可园中学校考一模）阅读短文，回答问题。
在新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环是一种智能穿戴设备，如图甲所示。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。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热双金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，双金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。且手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环一般配有智能休眠仓，如图乙所示。测温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器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路。因此，测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。

（1）使用测温手环时，导热金属片把手上热量传给热敏电阻，手的内能会_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；蓝牙模块是通过__________与手机传递信息（选填“电磁波”、“红外线”或“超声波”）；
（2）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”）；
（3）小华将三个废旧手环的“测温头”拆下后分别接入如图（1）所示的电路，获得了图（2）所示三个“测温头”的“温度与电流”图像，其中灵敏度最高“测温头”是( )；
A．A图线所对应的探头    B．B图线所对应的探头     C．C图线所对应的探头
（4）热敏电阻阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻；某一测温手环使用的热敏电阻R1的电阻与时间的图像如图（3）所示，则R1是_________（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；小华将该热敏电阻接入图（1）的电路中，闭合开关，电流表示数为6mA，电源电压为3V，则此时烧杯中水的温度为_________℃。
【答案】 减小 电磁波 开关 A 负 37
【解析】（1）[1]使用测温手环时，手上热量传给热敏电阻，即手上的热量传递给热敏电阻，则手的内能减小。
[2]由题意可知，蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，无线网络是利用电磁波传递信息，所以蓝牙模块是通过电磁波与手机传递信息。
（2）[3]由题意可知，霍尔元件周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路，所以霍尔元件起到电路的通断作用，所以霍尔元件相当于电路中的开关。
（3）[4]观察图（2）发现，A图线随温度变化，电流变化快，所以A图线所对应的探头灵敏度最高，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（4）[5]观察图（3）发现，随温度的升高，电阻阻值减小，有题意可知，所以R1是负温度系数热敏电阻。
[6]电流表示数为6mA，电源电压为3V，则电阻

观察图（3）发现，温度与电阻的关系

所以当R1=500Ω时，烧杯中水的温度
t=37℃
11．（2023·江苏苏州·苏州市振华中学校校考模拟预测）阅读短文，回答问题。
为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能发电板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率；光照功率P1是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率，P1＝1000W/m2，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。
风力发电参数
太阳能发电参数
最大输出电功率
400W
光照功率
1000W/m2
最大限制风速
12m/s
光电转化效率
20%
（1）太阳能是人类的“能源之母”，地球上以下能源中与太阳能无关的是 _____（填写序号）；
①水能
②煤、石油、天然气
③风能
④地热能
（2）太阳能属于 _____（可再生/不可再生）能源，地球上绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为 _____能，在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此说明能量的转移或转化具有 _____；
（3）发电机是根据 _____原理工作的。若太阳能板的面积为2m2，则利用太阳能板发电5h可供额定功率为25W的电灯正常工作 _____h；
（4）若风力发电时功率与风速的平方成正比，则当输出功率为25W时，风速为 _____m/s；
（5）某一家庭年耗电1500kW•h，如果家用电器全部改用太阳能电池供电，假定按1年200天，每天5h光照计算，同时配有高效蓄电池，则要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是 _____m2；若太阳能辐射的总功率为P0，且太阳光在穿透太空及地球大气层达到地面的途中有η2的能量损耗（已知球面面积为4πr2，r为球半径），则太阳到地球的距离D＝_____。（用物理量的符号表示）
【答案】 ④ 可再生 化学 方向性 电磁感应 80 3 7.5
【解析】（1）[1]石油、天然气、煤是化石能源，是利用太阳能而形成的，水能和风能也是间接来源于太阳能；而地热能是来自地球内部的熔岩，与太阳能无关，故①②③不符合题意，④符合题意。
故选④。
（2）[2]太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它属于可再生能源。
[3]地球上绿色植物吸收太阳能，可以通过光合作用将太阳能转化为化学能。
[4]在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此说明能量的转移或转化具有方向性。
（3）[5]发电机是根据电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能。
[6]该太阳能板发电5h获得的电能为

由得，这些电能可供额定功率为25W的电灯正常工作的时间为

（4）[7]由题知，风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比，即

因为发电机的最大输出功率为400W、最大风速为12m/s，则

所以

由得，风力发电机的输出功率为25W时的风速为

（5）[8]1年内接收的太阳能通过太阳能电池转化的电能为

则太阳能电池板的面积为

[9]由题意可知，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为

则太阳到地球的距离为

12．（2023·宁夏银川·银川市第三中学校考模拟预测）我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器（如图） 对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量。 “蛟龙号”的外壳选择了钛合金板做主材，其主要技术参数如下表。蛟龙号挂有适当数量的压载铁，可通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮。并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术，即声纳通信。
体积/m3
50
最大速度/节
25
质量/kg
2.2×104
最大载荷（不包括乘员体重）/kg
220
最大下潜深度/m
7000
乘员人数（每人体重不超过80kg）
3

（1）“蛟龙号”的外壳选择钛合金板，这主要是因为这种材料具有较大___________；（填“强度”、或“导电性”）
（2）“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的压强 ___________，受到的浮力___________。（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）加速下沉的“蛟龙号”，若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，不计水的阻力，则其将( )
A．继续加速下沉    
B．减速下沉   
C．匀速下沉      
D．立即静止
（4）“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，它是靠改变压载铁的数量，实质上就是通过改变___________来实现浮沉。当它处于1000 m深工作区时，“蛟龙号”自身所受的浮力为_________N。（设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】 强度 变大 不变 C 自身重力 5×105
【解析】（1）[1]蛟龙号在水中要承受巨大的压力，所以外壳材料应该选择强度较大的材质。
（2）[2][3]由液体压强可得，在海水中深度越大，所受压强越大，但由于下潜过程中排开液体的体积不变，由可得，所受的浮力也不变。
（3）[4]由题意可得，经过某一密度均匀的海水区域时，所受浮力等于重力，蛟龙号此时处于平衡状态，由于惯性，将继续保持之前的速度做匀速直线运动。
故选C。
（4）[5][6]由于蛟龙号浸没水中的浮力不变，所以靠改变压载铁的数量，其实质就是改变蛟龙号自身的重力，使得重力与浮力大小不同，从而实现上浮和下沉；由可得，蛟龙号在1000m时所受的浮力为

13．（2023·江苏徐州·统考一模）阅读短文，回答文后的题目。
目前，国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准是体质指数，即身体质量指数（BodyMassIndex），编写为BMI。BMI考虑了体重和身高的综合因素，可反映全身性超重和肥胖状况。计算公式为：BMI=体重/身高2（体重单位：千克；身高单位：米）。《国家学生体育健康标准》将学生体重指数（BMI）分成四个等级：正常、低体重、超重、肥胖。低体重者建议加强营养，多吃高蛋白食物，保持一定时间的睡眼。超重者或肥胖者建议以控制饮食和增加运动为主来减轻体重。3月12日，国家体育总局局长高志丹发出号召，“让更多的孩子们跑起来、动起来、跳起来”。
步频是指跑步时，每分钟脚落地的次数，步幅则是指相邻两步的距离。当步频越慢，步幅越大时，着地点越远离重心，小腿与地面锐角越小，分解后的水平摩擦力就越大，身体容易因此受到伤害。慢步频跨大步跑导致着地点远离身体重心投影点，自然使得身体重心经过脚踩的时间增加，因为从着地到重心经过支撑脚上方这一过程都属于减速阶段，只有当身体重心完全通过支撑脚的上方，身体才会从减速变成加速，慢步频所引发的一系列效应使得刹车增加。此外，慢步频大步幅还意味着身体重心起伏增加，把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失，大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下，小步快跑更加适合大众跑者。所以，“管住嘴、迈开腿”，大家一起向着健康的生活方式努力!
学生体重指数（BMI）等级表（单位：千克/米2）

男生
女生
等级
七年级
八年级
九年级
七年级
八年级
九年级
正常
15.5-22.1
15.7-22.5
15.8-22.8
14.8-21.7
15.3-22.2
16，0-22.6
低体重
≤15.4
≤15.6
≤15.7
≤14.7
≤15.2
≤15.9
超重
22.2-24.9
22.6-25.2
22.9-26.0
21.8-24.4
22.3-24.8
22.7-25.1
肥胖
≥25.0
≥25.3
≥26.1
≥24.5
≥24．9
≥25.2
（1）某九年级男生质量80kg，身高180cm，他的体重指数处于_________等级；
（2）某同学用运动手环记录自己某一次跑步的数据，平均步频180步/分钟，平均步幅100厘米，分析可知：他本次跑步的平均速度为_________km/h；
（3）一个质量为m千克的同学，在中老体育考试电，选择跳绳考试，他在1分钟内跳了n个，每次跳起的高度约为h米，则他跳绳的功率P=_________W（用目中所给的物理量符号填写表达式）；
（4）对于普通大众跑者来说，为了能够健康有效锻炼，在跑步过程中，对步幅和步频的建议是_________。
【答案】 超重 10.8 快步频，小步幅
【解析】（1）[1]根据计算公式：BMI=体重/身高2，他的体重指数为


九年级男生体重指标
22.9<24.69<26.0
故他的体重指数处于超重等级。

（2）[2]某同学用运动手环记录自己某一次跑步的数据，平均步频180步/分钟，平均步幅100厘米，故他每分钟跑步的路程为
s=180步×1m/步=180m
他本次跑步的平均速度为


（3）一个质量为m千克的同学，在中老体育考试电，选择跳绳考试，他在1分钟内跳了n个，每次跳起的高度约为h米，则他跳绳的功率


（4）对于普通大众跑者来说，为了能够健康有效锻炼，在跑步过程中，对步幅和步频的建议是快步频，小步幅，这样在达到运动目的的同时，也不容易受伤。
14．（2023·广东深圳·校考一模）阅读《神奇的天宫课堂》，回答下列问题。
神奇的天宫课堂
2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平，叶光富进行授课。这是中国空间站第二次太空授课，也是中国航天员第三次进行太空授课。
在约45分钟的授课时间内，航天员相互配合，生动演示了微重力环境下太空冰雪实验、液桥演示实验，水油分离实验，太空抛物实验，这些实验现象跟在地面上的实验现象有非常明显的差别，使无数中学生感受到了太空环境下科学实验的魅力。
王亚平在太空舱中演示了这样一个实验：把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出，“冰墩墩”并没有像在地面上拋出的物体一样落回地面，而是做近乎完美的匀速直线运动。科学计算表明，在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的88.5%，如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动，在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样，物体将处于“完全失重”状态。但是由于地球并非是个完美的球体且密度分布不均匀，并且太空舱在运动中受高空稀薄空气阻力的影响，使得太空舱的运动轨道不是完美的圆形且速度大小会有波动，因此太空舱中的物体也并非处于严格的“完全失重”状态。
（1）王亚平在太空舱中时，相比起在地球，她的质量______，重力______；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）“冰墩墩”在太空舱中被抛出后做近似匀速直线运动，主要原因是( )
A．“冰墩墩”受到跟运动方向相同的推力作用
B．地球对“冰墩墩”没有吸引力
C．地球对“冰墩墩”的吸引力很小
D．地球对“冰墩墩”的吸引力绝大部分使它绕地球做圆周运动
（3）地面课堂的同学也同步尝试完成水油分离实验。将瓶子里的水和油摇晃均匀后静置于水平桌面上，水和油会逐渐分离，因为油的密度比水______所以会处于______层。（选填“上”、“中”或“下”）。
（4）航天员长时间驻留在太空舱内，需要进行体育锻炼以保证身体健康，防止身体各部分机能退化。下可以在太空舱内进行的体育活动有( )
A．跳绳    B．拉弹力带     C．打篮球    D．举重
【答案】 不变 变小 D 小 上 B
【解析】（1）[1]质量不会随着位置的改变而改变，王亚平在太空舱中时，相比起在地球，由于质量不会随位置的改变而改变，所以她的质量不变；
[2]天天太空中处于失重状态，所以重力变小。
（2）[3]由材料信息知道，太空舱中属于微重力环境，冰墩墩受到地球的吸引力绝大部分使其绕地球做圆周运动，即冰墩墩处于完全失重状态，相当于不受任何力的作用，所以抛出后将做匀速圆周运动，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（3）[4][5]水和油摇匀后静置于水平桌面上，水和油逐渐分层，油在上层是由于油的密度较小。
（4）[6]航天员长时间驻留在太空舱内，需要进行体育锻炼以保证身体健康，但航天员处于完全失重状态，所以不需要在重力作用下运动都可以在太空中进行，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
15．（2023·江苏扬州·统考一模）阅读短文，回答问题。
电热毯
电热毯是用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖目的的电器。除此以外，还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、广泛，功率一般在60~120W之间。电热毯是一种接触式电暖器具。普通型电热毯，使用的电热合金丝是直线状的，但更多的是呈螺旋状缠绕在耐热芯线上，外面涂覆一层耐热树脂，通电时即发出热量。电热毯按面积分为儿童型、单人型和双人型，按控温性能分为普通型和自动调温型。普通型不带控温元件，使用者可按需要接通或切断电源来控制温度；自动调温型带控温元件，通常控温原件使用PTC材料，PTC材料有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，某品牌自限温电热毯所用PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的温度保持不变，实现智能控温。
（1）电热毯在工作过程中，将________能转化成________能；
（2）电热毯中使用的合金丝的电阻________（选填“大于”“等于”或“小于”）与它同种长度和规格的导线的电阻，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于________（选填“导体”“绝缘体”）；
（3）小明家电热毯的合金丝断了，他把合金丝接上后继续使用，一段时间后发现接头处烧焦了，这是因为接头处合金丝的电功率________（选填“变小”“变大”或“不变”）；
（4）某品牌自限温电热毯电路开关闭合时，其功率随时间变化的图像最可能的选项是________。

【答案】 电 内 大于 绝缘体 变大 C
【解析】（1）[1][2]电热毯工作时消耗电能，得到内能，所以主要是把电能转化为内能。
（2）[3][4]电热毯中使用的合金丝与导线串联，通过的电流相同，由可知，合金丝是发热体，其电阻应远远大于与它同种长度和规格的导线电阻；使用电热毯时为防止发生触电危险，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于绝缘体。
（3）[5]由于接头处烧焦了，说明电流做功多了，则接头处合金丝的电功率变大。
（4）[6]根据电阻与温度的关系图像可知，开始时电阻随温度的升高而减小，然后电阻随温度的继续升高而增大，根据可知，电功率是先增大后减小，最后不变，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
16．（2023·四川成都·统考一模）某科技小组设计了一个记录传送带上输送产品数量的计数装置，其原理如图甲、乙电路所示。已知电源电压U1＝18V，U2＝9V，电阻箱R2调到150Ω，R是一个标有“9V 5.4W”字样的自动计数器，R1是一种光敏元件。每当传送带上的产品均匀通过时，射向R1的红外线会被产品挡住，R1的电阻会变大，信号触发器两端的电压U0＝UAB时就使图乙电路中S2闭合，使自动计数器计数一次。图丙是对产品输送计数项目进行测试后，信号触发器记录的某一时段AB间的电压随时间变化的图像。

（1）自动计数器正常工作时的电流为 _____A。
（2）当产品挡住了射向R1的红外线，信号触发器接通受控电路时，R1的阻值为 _____Ω。
（3）如图丙，传送带匀速输送产品连续工作2min，自动计数器R消耗的电能为 _____J。
（4）由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，现场又没有适合U1的电源更换，为了使计数器正常工作，可以对图甲电路做的调节是 _____。
【答案】 0.6 1200 64.8 适当将电阻箱R2的阻值调大
【解析】由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压；
（1）[1]由图乙知道，受控电路为R的简单电路，根据P＝UI知道，自动计数器正常工作时的电流为

（2）[2]当产品挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，由知道，电路的电流减小，R2两端的电压减小，由图知此时AB端的电压为2V；此时电路的电流为

根据串联电路电压的规律知，R1两端的电压为
UR1＝U1﹣U0＝18V﹣2V＝16V
R1的电阻为

（3）[3]根据图丙知道，计数一次消耗电能的时间
0.4s﹣0.36s＝0.04s
即0.4s内有0.04s消耗电能，所以1min内消耗电能的总时间

2min内自动计数器消耗的电能
W＝PRt＝5.4W×2×6s＝64.8J
（4）[4]由于整个装置工作时间较长，导致U1的电压逐渐减小，根据欧姆定律知道，通过电路的电流减小，U0减小，要使U0增大为原来的电压值，由串联电路的分压规律知道，需要增大R2的电阻使计数器正常工作。
17．（2023·广东肇庆·统考模拟预测）阅读材料，回答问题。
即热式节能饮水机
即热式节能饮水机已在学校、商场、地铁站等公共场所广泛使用，如图甲为某品牌即热式节能饮水机，其简化的工作电路图如图乙所示，加热腔内分为快速加热挡和慢速加热挡，加热腔烧开的水经热交换套管后变成温开水，可立即饮用，热交换套管如图丙所示，出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，当节能饮水机的出水流量为1L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管。

（1）饮水机每分钟的出水量为 _____kg，在标准大气压下，预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中，每分钟吸收的热量是 _____J；若水吸收的热量为消耗电能的80%，则加热器每分钟消耗的电能为 _____J；[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg•℃)]
（2）在预热和加热的两个过程中，使水的内能增加的方式分别是 _____；
A．做功、做功           B．热传递、热传递
C．做功、热传递         D．热传递、做功
（3）套管内热交换过程中，自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等，则出水口流出水的温度是 _____℃；
（4）快速加热时，应该闭合S1、_____（选填“闭合”或“断开”）S2。
【答案】 1 1.68×105 2.1×105 B 60 闭合
【解析】（1）[1]根据题意可知，节能饮水机每分钟的出水的体积
V=1L=1×10-3m3
由可知，节能饮水机每分钟的出水的的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
[2]水每分钟水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-60℃)=1.68×105J
[3]由可知，加热器每分钟消耗的电能

（2）[4]由其工作原理知进入饮水机的水在热交换套管被预热是利用了热传递，加热腔加热也是水吸收了电热丝的热量，也属于热传递方式增大水的内能。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）[5]因20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃，同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出，所以，不计热损失时，冷水吸收的热量和热水放出的热量相等，由Q=cm(t-t0)可得
c水m(60℃-20℃)=c水m(100℃-t0)
解得：t0=60℃。
（4）[6]闭合S1、S2，只有R1工作，闭合S1、断开S2，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，则闭合S1、S2，只有R1工作，此时电路的总电阻最小，电源电压是不变的，根据可知，此时电路中的电功率最大，为快速加热挡。
18．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）2022年3月23日下午，天宫课堂第二课在中国空间站开讲。“太空教师”翟志刚、王亚平和叶光富又给同学们上了一堂精彩的科普课。

（1）“天宫课堂”开讲前，三位航天员站在空间站里，向大家问好，说话发出声音是由声带_________产生的。地球上的学生听到航天员的声音是靠_________传回地球的，此时以地球为参照物他们都是_________的；
（2）在地球上，将水和油充分混合，静置一段时间后，水和油会出现明显的分层，如图甲所示，此时油位于____________层（选填“上”或“下”），原因是油的_________比水小。而在空间站里，不会出现水和油分离的现象，如图乙所示，这是因为油在水中_________（选填“受到”或“不受”）浮力作用；
（3）2006年扎染技艺经国务院批准，入选国家非物质文化遗产。航天员表演的太空扎染让同学们一饱眼福的同时也更加了解了祖国的传统文化，如丙图，染料把白布染成了蓝白相间的图案，这是____________现象，说明在太空中，分子也在___________________；
（4）“天宫课堂”上，航天员叶光富在太空中表演转身，却怎么也转不过去，如图丁所示，此时叶光富_________（选填“受到”或“不受”）摩擦力的作用，因为运动物体受到的摩擦力的产生，除了接触面不光滑外，还需要有__________。
【答案】 振动 电磁波 运动 上 密度 不受 扩散 永不停息地做无规则运动 不受 压力
【解析】（1）[1]声音是由物体振动产生的。三位航天员站在空间站里，向大家问好，说话发出声音是由声带振动产生的。
[2]月球表面是真空，声音无法传播，而电磁波能在真空中传播，地球上的学生听到航天员的声音是靠电磁波传回地球的。
[3]以地球为参照物，他们与地球的位置在不断的变化，所以他们都是运动的。
（2）[4][5]在地球上，将水和油充分混合，静置一段时间后，水和油会出现明显的分层，这是因为油的密度比水小而浮于水的上方。
[6]浮力等于物体排开液体受到的重力，而在空间站里，处于失重状态，因此油在水中不受浮力，就不会出现水和油分离的现象。
（3）[7][8]染料把白布染成了蓝白相间的图案，这是扩散现象，扩散现象说明在太空中，分子也在不停地做无规则运动。
（4）[9][10]由丁图可知，叶光富与周围的物体没有接触，所以不受摩擦力；运动物体要受到的摩擦力，需要三个条件：接触面粗糙，受到压力，有相对运动或相对运动的趋势。故运动物体受到的摩擦力的产生，除了接触面不光滑外，还需要压力。
19．（2023·江苏徐州·统考模拟预测）阅读短文，回答问题。
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该飞机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。（如表是飞机的部分技术参数，燃油热值为4.6×107J/kg）
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机巡航推力
3.6×104N
（1）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 ___________m2；
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是 ___________；
A．单丝纤维比头发细
B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好
D．导热能力相对较弱
（3）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为 ___________N；若飞机在以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为 ___________%。
【答案】 145 B 3.6×104 50
【解析】（1）[1]飞机的最大起飞质量是72.5t，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，机翼面积为

（2）[2]“超细航空级玻璃棉”性质有：直径只有3~5μm，比头发细。密度

密度比玻璃的密度小很多，还具有很好的隔音和保温效果，导热能力较弱。故B错误，符合题意，ACD正确，不符合题意。
故选B。
（3）[3][4]飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力是平衡力，大小相等，故
f=F=3.6×104N
燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m油q=1800kg×4.6×107J/kg=8.28×1010J
根据得发动机获得的机械能
W机械=ηQ放=40%×8.28×1010J=3.312×1010J
发动机巡航的距离为
s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m
飞机的推进功（推力所做的功）
W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J
发动机的推进效率

20．（2020·广东佛山·统考一模）阅读短文，回答问题。
核潜艇
核潜艇是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。核潜艇在水下航行时遇到了“海水跃层”时非常危险。
“海水跃层”是指海水参数随深度变化而显著变化的水层，例如温度、密度等在垂直方向上出现突变的水层，如果“海水跃层”形成密度梯度跃变层如图 1 所示（h 为海水深度，ρ为海水密度），那么物体受到的浮力会急剧变化，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，会急剧掉向海底，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。
有一核潜艇水上排水量为 7000t，水下排水量为 8000t，在一次深潜于 500m 的大海中水平匀速前进，突然进入海水跃层，潜艇不由自主的往下掉，俗称“掉深”。艇长瞬间发出命令：“向所有水舱供气！”此时应急供气阀门打开，所有水舱开始供气，一段时间后，“掉深”终于停止……

（1）文中核潜艇正常深潜时受到的浮力是___________N，500m 处受到海水的压强是___________Pa（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）。
（2）水平匀速前进的潜艇进入海中断崖会突然掉向海底的原因是___________， “向所有水舱供气”的目的是___________。
（3）如图 2 所示，核潜艇中的核反应堆利用核___________ 变产生的内能，这些内能在蒸汽锅炉中通过热传递的方式转移到水，水汽化产生大量水蒸气推动汽轮机做功，然后一部分能量带动螺旋桨从而获得动力，一部分能量带动发电机发电，提供电能。1g 铀235全部核反应放出的能量相当于2.7t 标准煤完全燃烧产生的热量，汽轮机效率为 50%，如果汽轮机输出的机械能的 9%用来发电，其它损耗不计，那么产生的电能最多为___________kW•h（标准煤的热值是 29MJ/kg）。
【答案】 8×107 5.15×106 浮力小于潜水艇受到重力，受力向下 减小潜水艇受到的重力 裂 978.75
【解析】（1）[1]由题知，核潜艇水下排水量为
m=8000t=8×106kg
根据阿基米德原理，潜水艇受到的浮力
F浮=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N
[2]核潜艇在500m 处受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×500m=5.15×106Pa
（2）[3]潜艇在水下匀速航行中，如突遭海中断崖，由于海水的密度突然减小，导致核潜艇受到的浮力减小，浮力小于潜艇受到的重力，则潜艇掉向海底。
[4]“向所有水舱供气！”排出水柜中的水，减小潜艇受到的重力，当浮力等于重力时，潜艇就可以处于悬浮状态。
（3）[5]潜艇中的核反应堆利用的是核裂变。
[6]由图知，1g 铀全部核反应放出的能量相当于2.7t 标准煤完全燃烧产生的热量，则
Q铀=Q煤=q煤m煤= 29MJ/kg×2.7×103kg=7.83×1010J
根据和可得

21．（2023·江苏苏州·统考一模）电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。

（1）红外线与紫外线的频率用f表示，则f红外线___________f紫外线；它们在真空中的传播速度c红外线___________c紫外线（两空均填“>”、“<”或“=”）；
（2）“铱﹣192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱﹣192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是 ___________（选填序号）。
A．可见光        B．α射线        C．β射线        D．γ射线
【答案】 ＜ = D
【解析】（1）[1][2]由图1知红外线的振动频率为1012Hz，紫外线的振动频率大于1014Hz；故
f红外线 红外线与紫外线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，故
c红外线=c紫外线
（2）[3]由图2知γ射线的穿透能力最强，故发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ射线。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
22．（2023·广东揭阳·校考二模）阅读下面的短文。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。
测距是测速的基础。如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时。根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的s﹣t图象，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s，两次信号传播过程的s﹣t图象（t从第一次发射信号开始计时）如图丙所示。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s）

（1）人耳_____（选填“能”或“不能”）听到超声波；
（2）超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、_____等特点，同时说明声可以传递_____；
（3）如图乙所示，若t0＝0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为_____m；
（4）跑车在两次遇到信号之间通过的路程是_____m，跑车两次遇到信号间隔时间_____s。
【答案】 不能 反射能力强 信息 68 51 0.85
【解析】（1）[1]人耳可听声的频率范围是20Hz20000Hz，超声波是振动频率高于20000Hz的声波，故人耳不能听到超声波。
（2）[2][3]超声波具有指向性好、能量集中、反射能力强等特点，可用于测距、测速等；超声波测速说明声音能够传递信息。
（3）[4]汽车遇到超声波时的时间为

车与测速仪之间的距离为
s＝vt＝0.2s×340m/s＝68m
（4）[5][6]第一次发射信号与跑车相遇的时间

则跑车在第一次反射信号的瞬间与测速仪的距离
s1＝vt1＝340m/s×0.3s＝102m
第二次发射信号与汽车相遇的时间

则跑车在第二次反射信号时与测速仪的距离
s2＝vt2＝340m/s×0.15s＝51m
测速过程中，跑车通过的路程为
s车＝s1﹣s2＝102m﹣51m＝51m
测速过程中，跑车行驶的时间为
t车＝1.0s﹣0.3s+0.15s＝0.85s
23．（2023·四川成都·校考模拟预测）若输电线发生了短路，如何确定短路的位置？小华与同组同学对相关问题进行了探究。

（1）他们查询得知，输电线的电阻与长度成正比，1m长的输电线电阻为R0。根据这一知识，当短路故障出现时，测量出短路处到检测点之间输电线的总电阻Rx，就可以计算出短路处到检测点的长度为L=_______（用R0、Rx表示）；
（2）为模拟Rx的测量，他们设计了如图1所示装置，用电阻丝MN和PQ模拟输电线，电阻丝电阻与长度成正比，且LMN=LPQ=1m，RMN=RPQ=10Ω；用短导线连接模拟输电线短路；从检测盒引出的两导线分别与N、Q相连即可进行测量。下列选项是他们设计的四个检测盒，Rx表示短路处到检测点的总电阻，电源电压恒为6V，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R1=20Ω。其中能测量Rx且能保证电表安全的是________（填字母）；

（3）他们继续改进设计，最终用如图2所示检测盒进行测量，增添的定值电阻R2阻值未知，其他元件规格不变。某次实验中，短路导线在电阻丝上的连接点同步移动了0.5m，电压表示数由1.80V变为2.25V。则当电压表示数为2.50V时，MN接入电路的长度为________m；
（4）关于用检测盒确定实际输电线短路位置的思考，下列说法中不正确的是________（填字母）。
A．适用于某两地之间输电线的检测盒，可直接用于其他输电线
B．短路处到检测点，单根输电线长度大于两地之间的直线距离
C．导致输电线接通的物体可能有电阻，确定位置时要考虑该因素
D．可将电压表刻度改为输电线长度值，方便于直接读出长度值
【答案】 C 0.05 C
【解析】（1）[1]测量出短路处到检测点之间输电线的总电阻Rx，1m长的输电线电阻为R0，短路处到检测点之间有2条输电线，故短路处到检测点之间距离

（2）[2]A．Rx表示短路处到检测点的总电阻，图中Rx与电流表串联，当Rx阻值过小，电路中电流过大，可能损坏电流表，故A不符合题意；
B．电路中Rx与R1并联，电流表测量R1的电流，所以电流表不能测量Rx的电流，故B不符合题意；
C．电源电压为6V，图中Rx与R1串联，电压表测量Rx的电压，当短路处到检测点最远时，Rx的阻值
Rx=RMN+RPQ=20Ω
定值电阻R1=20Ω，电压表的示数与Rx的阻值成正比，则Rx的电压最大为3V，电压表量程为0~3V，电压表安全，故C符合题意；
D．图中Rx与R1串联，电压表测量R1的电压，当Rx阻值过小，Rx的电压过小，由串联电路电压规律可知，R1的电压过大，损坏电压表，故D不符合题意。
故选C。
（3）[3]由于
LMN=LPQ=1m
RMN=RPQ=10Ω
则电阻丝的阻值与长度的关系为10Ω/m，电压表示数为1.80V时，电阻丝接入电路长度为L，则有
①
短路导线在电阻丝上的连接点同步移动了0.5m，电压表示数为2.25V时，电阻丝接入电路长度为L-0.5m，则有
②
联立①②解得
R2=15Ω
当电压表示数为2.50V时，电阻丝接入电路长度为L1，则有

解得
L1=0.05m
（4）[4]A．检测短路处到检测点的长度的检测方法是相同的，所以适用于某两地之间输电线的检测盒，可直接用于其他输电线，故A正确，不符合题意；
B．由于输电线自身重力的因素，输电线架起来后是弯曲的，所以短路处到检测点，单根输电线长度大于两地之间的直线距离，故B正确，不符合题意；
C．短路处是由于输电线互相连接导致的，导致输电线接通的物体的电阻大小可以忽略，所以确定位置时可以不考虑该因素，故C错误，符合题意；
D．由于电压表示数与短路处到检测点的长度有关，所以可将电压表刻度改为输电线长度值，方便于直接读出长度值，故D正确，不符合题意。
故选C。
24．（2023·陕西咸阳·校考二模）某学校大门口设有护学岗标志牌及其固定装置，如图所示，铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。


（1）遇到大风天气时，护学岗的固定装置易损坏，针对这一问题，你认为在大风天气时可将护学岗标志牌的牌面___________（选填“垂直”或“平行”）风向放置；
（2）放学时，值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，若标志牌重4N，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力方向___________、大小为___________N；
（3）雨天，标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。
猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大，理由是___________；
猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变小；
同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作用，同学们找来3个护学岗，先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改进方案1、改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.4N，不计绳重及滑轮处摩擦，应采用改进方案___________进行探究，实验时，匀速拔出标志牌杆过程及拔出后静止时，弹簧测力计记录的数据如表所示；
标志牌测力计示数
标志牌1
标志牌2
标志牌3
干燥
淋湿
干燥
淋湿
干燥
淋湿
匀速拔出过程
4.4N
4.2N
5.0N
4.9N
4.2N
4.0N
拔出后静止
1.6N
1.7N
1.7N
1.8N
1.4N
1.5N
由上述数据可知，淋湿后标志牌1重为___________N；雨天，对标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力的变化起主导作用的是猜想___________。
【答案】 平行 竖直向下 9 膨胀导致铁夹张开幅度越大，压力变大，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大 2 4.4 2
【解析】（1）[1]护学岗标志牌迎风放置，会受到较大的推力作用，护学岗标志牌容易倾倒，故应平行于风向放置更合理。
（2）[2][3]竖直向上匀速拔出护学岗标志牌，标志牌此时受到平衡力的作用，受到竖直向上13N的力，重力是4N，故摩擦力的大小为

方向竖直向下。
（3）[4]由题意知，“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，则铁夹张开幅度越大，夹得越紧，即压力越大，则标志牌杆拔出铁夹过程中，受到铁夹的摩擦力变大。
[5]使用定滑轮不能改变力的大小，使用动滑轮可以省力，所以采用的是实验方案2。
[6]由图可知，滑轮组有3段绳子拉着动滑轮，标志牌1拔出后静止时，测力计示数为1.6N，则

吸水后的标志牌1的重力为

[7]匀速拔出过程中，设弹簧测力计的示数为F、标志牌受到的拉力为F拉、标志牌受到的摩擦力为f；拔出后静止时，设弹簧测力计的示数为F1'、标志牌的重力为G标；不计绳重及滑轮处摩擦，有


所以标志牌受到向上的拉力为

则匀速拔出过程中，标志牌受到的摩擦力为

带入表格中数据计算得：标志牌1在干燥和淋湿的情况下，受到的摩擦力分别为

标志牌2在干燥和淋湿的情况下，受到的摩擦力分别为

标志牌3在干燥和淋湿的情况下，受到的摩擦力分别为

对比以上数据可知，淋湿的情况下，标志牌受到摩擦力变小了，所以标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力的变化起主导作用的是猜想2。
25．（2023·广东汕头·校考一模）阅读短文，回答问题。
无所不能的智能化无人机
无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速提像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数（帧•秒指每秒拍摄的画面数）。
参数名称
最大飞行半径R/km
拍摄速度n/帧·秒﹣1
最大飞行速度v/km·h﹣1
数据
6
11000
72
（1）红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的________不同，发出的红外线强度不同；
（2）无人机携带的高分辨率高速摄像机，下列关于摄像机说法错误的是________。
A．摄像机的摄像头对光有会聚作用
B．被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外
C．摄像头成在传感器（相当于胶片）上的像是倒立缩小的实像
D．当无人机远离被拍摄物体时，要成像仍然清晰，其镜头应该向前伸
（3）雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（直径小于等于2.5μm的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”，则PM2.5________（选填“属于”或“不属于”）分子。据报道，我国在早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速________（填物态变化名称）成气体，从周围空气中________热，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上；
（4）人们是利用遥控器操控无人机的，遥控器的有效操控距离至少要为________km。
（5）小轿车在高速公路上限速120km/h。如图所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行60m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为22000帧，该轿车的行驶速度是________m/s。

【答案】 温度 D 不属于 升华 吸 6 30
【解析】（1）[1]红外线可以遥感遥控，利用的是物体温度不同，发出的红外线强度不同，所以红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的温度不同，发出的红外线强度不同。
（2）[2]A．摄像机的摄像头是凸透镜对光有会聚作用，故A正确，不符合题意；
BC．摄像机的摄像头应用的是物距大于两倍焦距，成倒立缩小的实像，被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外，故BC正确，不符合题意；
D．当无人机远离被拍摄物体时，物距变大，根据“物远像近像变小”要成像仍然清晰，其镜头应该后缩，故D错误，符合题意；
故选D。
（3）[3]雾霾是直径小于等于2.5μm的颗粒物，则PM2.5不属于分子。
[4][5]无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速升华成气体，从周围空气中吸热，使空气中的水蒸气迅速液化，变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上。
（4）[6]由表格数据知无人机最大飞行半径为6km，人们是利用遥控器操控无人机的，遥控器的有效操控距离至少要为6km。
（5）[7]由题知，摄像机拍摄速度11000帧/秒，已知某轿车通行60米的过程中高速摄像机拍摄帧数为22000帧，则轿车运动的时间

该轿车的速度

26．（2023·广东珠海·珠海市文园中学校考一模）阅读短文，回答问题。
“天梦一号”迫梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温差很大。自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年7月23日，长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”，在中国文昌航天基地成功发射升空，于2021年2月10日被火星捕获，进入环绕火星轨道，“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金，该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能，同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半。控制“天问一号”探测器在飞离地球约120万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影，并将其传回地面。
2021年5月15日，经历了十个月的太空飞行，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日，“祝融号”火星车安全驶离“天问一号”，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车如图2，总质量240kg，总高1.85米，6轮驱动。

（1）如图1火星探测器进入环火轨道，在火星引力作用下做环绕火星的运动，运动轨道上有一个近火点（距离火星最近的点）和远火点（距离火星最远的点）。那么火星探测器在___________（填“近”或“远”）火点的动能较大；从近火点到远火点的运动过程中，火星探测器的机械能___________（填“增大”、“减少”或“守恒”）；
（2）天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，其惯性___________（填“增大”、“不变”或“减小”）；“祝融号”火里车成功实现软着陆后，网状轮子与火星表面接触的总面积为400cm2，火星车静止时对火星水平表面的压强为___________Pa；（g火=5N/kg）
（3）关于新型镁锂合金，下列说法错误的是___________；
A．该材料对电磁波有屏蔽作用
B．该材料密度较大
C．该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
D．镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量，显著提高有效载荷
（4）“天问一号”探测器是利用___________（填“电磁波”、“次声波”或“超声波”），向地球传递信息；同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上___________（填“长”或“短”）。
【答案】 近 守恒 不变 3×104 B 电磁波 长
【解析】（1）[1][2]火星探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，故探测器的机械能守恒，保持不变。在近火点，探测器的高度最小，重力势能最小，故探测器的动能最大。
（2）[3]惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大，天问一号探测器从地球运动到火星的过程中，质量不变，所以惯性不变。
[4]火星车对火星表面的压力为
F=G=mg火=240kg×5N/kg=1200N
火星车对火星表面的压强为

火星车静止时对火星水平表面的压强为3×104Pa。
（3）[5]A．由文中信息可知，该合金具有抗电磁干扰性能，故该材料对电磁波有屏蔽作用，故A正确，不符合题意；
B．“目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金”，由此可知，该材料的密度较小，故B错误，符合题意；
C．由文中信息可知，该合金具有消噪的特点，可有效的降低卫星发射时的噪音，故C正确，不符合题意；
D．由文中信息可知，该合金是世界上目前最轻的金属结构材料，能大幅减轻卫星重量，显著提高有效载荷，故D正确，不符合题意。
故选B。
（4）[6]声波不能在真空中传播，故探测器是利用电磁波，把图像等信息传递回地球。
[7]物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，说明相同质量的物体，与地球上相比，其在火星上的重力更小，从而可知对水平面的压力更小，则物体与接触面间的摩擦力更小，因此，同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上长。
27．（2023·广东深圳·统考二模）阅读下列材料，回答问题。
材料一：风电技术是利用风力带动风车叶片旋转，并通过增速机将转速提高，从而带动风机内的发电机发电，通过电缆输送到升压变压器提升电压后，再由高压输电线路输送给用户，见图甲。
材料二：光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光电效应是指某些物质在高于特定频率的电磁波照射下，内部的电子逸出而形成电流。图乙为某光伏发电系统简化电路图，当太阳光照射太阳能电池板时可发电。发电后可向蓄电池充电，当夜晚来临时，蓄电池向用电器供电。

（1）风能属于 ___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。风机中的发电机是利用___________原理进行发电的；
（2）光伏发电是指太阳能电池板将太阳能转化为___________能，再通过蓄电池转化为化学能储存起来。图乙中，当开关S1闭合、S2断开时，电路中的电源是___________（选填“太阳能电池板”或“蓄电池”）；
（3）小丽查阅资料得知，太阳能电池板的发电功率约每平方米200W。若她家装了一块1.25m2的太阳能电池板，一天光照8h，其产生的电能为___________J。这些能量相当于___________kg煤完全燃烧释放的能量（不计能量损失，煤的热值（q煤=3×107J/kg）。
【答案】 可再生 电磁感应 电 太阳能电池板 7.2×106 0.24
【解析】（1）[1]太阳能可以在自然界里源源不断地得到，属于可再生能源。
[2]风机中的发电机是利用电磁感应原理进行发电，即指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。
（2）[3]太阳能电池板将太阳能转化电能，蓄电池充电时，再通过蓄电池将电能转化为化学能储存起来。
[4]当太阳光照射太阳能电池发电时，控制器发射控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电，电路中的电源是太阳能电池。
（3）[5][6]太阳能电池板8h接收的太阳能为
W=200W/m2×1.25m2×8×3600s=7.2×106J
不计能量损失，电池板可以提供的电能
W电=W=7.2×106J
煤完全燃烧提供的能量
Q=W电=7.2×106J
由Q=qm可得需要煤炭的质量为

28．（2023·江苏苏州·校考模拟预测）主动式空气净化器。
净化器的工作原理为：机器内的马达带动风扇使室内空气循环流动，污染的空气，通过机内的空气过滤网后将各种污染物吸附。主动式空气净化器还会在出风口加装负离子发生器，将空气不断电离，产生大量负离子，被微风扇送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。下表为某型号的主动式空气净化器的参数。CADR是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高，利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果。可按下列公式计算CADR=2.4V/t（V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间）能效比是空气净化器的洁净空气体积和其输入功率之比；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。
额定功率
60W
CADR
600m3/h
声强范围
34~64dB
模式
睡眠
静音
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
强劲
净化效率
>90%
能效比
11
工作挡位
待机
1挡
2挡
3挡
4挡
5挡
6挡
功率（W）
0.9
23
44
75
103
123
148
净化空气量（m3/h）
-
120
240
360
500
610
760
噪音（dB）/声压级
-
23
32
39
47
49
55
（1）空气净化器工作时，以机内的过滤网为参照物，空气中的污染物是______（选填“运动”或“静止”）的；颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为______；
（2）如果室内面积为50m2，房间的高度为3m，则该空气净化器理论上使房间污染物的浓度下降90%需要消耗电能______kW·h；
（3）下列说法错误的是______；
A．进风口流速大，气流外侧的颗粒物也被吸入净化器
B．输入净化器中的功率越大，消耗的电能越多
C．净化器工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．净化器的能效比越大，说明该净化器CADR值越大，越节能
E．气流外侧的颗粒物也被吸入净化器，是因为气流处流速大压强小的缘故
F．机器内的马达工作时将电能主要转化成了机械能
（4）该空气净化器工作挡位为3挡时，出风口的面积为0.25m2，则风速为______m/s；
（5）单独使用该净化器10min，规格为2400imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁30次，则该空气净化器在______挡位工作，此时该空气净化器的能效比为______m3/(h·W)；

（6）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0=10Ω，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线。代用此电路检测该型“净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，此时空气中有害气体浓度是______μg/m3；净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为______%。
【答案】 运动 带电体吸引轻小物体 0.036 B 0.4 3 4.8 2.0 95
【解析】（1）[1]空气净化器工作时，空气中的污染物相对于过滤网不断发生位置变化，故空气中的污染物相对于过滤网的运动状态是运动的。
[2]带有负电荷的光洁金属网，能够吸引不带电的细小颗粒，这主要是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
（2）[3]该空气净化器净化空气量600m3/h，即每小时净化空气600m3，该房间内空气的体积
V=Sh=50m2×3m=150m3
根据

得到净化时间

需要消耗电能
W=Pt=0.06kW×0.6h=0.036kW·h
（3）[4] A．由于进风口流速大，则压强小，在外界大气压作用下，气流外侧的颗粒物会被压入净化器中，故A正确，不符合题意；
B．输入净化器中的功率越大，由于工作时间未知，所以根据W=Pt可知，不能判断消耗电能的多少，故B错误，符合题意；
C．为了保护听力，一般情况下应控制噪声不超过90分贝，净化器工作时发出声音的响度最大为55分贝，不会对人的听力造成损伤，故C正确，不符合题意；
D．净化器的能效比越大，即空气净化器洁净空气量与输入功率的比值越大，所以，净化效率越高，则CADR值越大，故D正确，不符合题意；
E．由于进风口流速大，则压强小，在外界大气压作用下，气流外侧的颗粒物会被吸入净化器，故E正确，不符合题意；
F．机器内的马达工作时将电能主要转化成了机械能，故F正确，不符合题意。
故选B。
（4）[5]由表格数据可知，该空气净化器工作挡位为3挡时，净化空气量为360m3/h，即每小时净化空气360m3，已知出风口的面积为0.25m2，由V=Sh可得，空气柱的长度

则风速为

（5）[6]电能表指示灯闪烁30次，净化器消耗的电能

工作时间
t′=10min=600s
则净化器消耗的电功率

查表可知，功率为75W时，该空气净化器在3挡位工作。
[7]由净化器能效比的定义可得，此时该空气净化器的能效比

（6）[8][9]由电路图可知，R0、R串联，检测电路中电流表的示数为I=0.7A，电路的总电阻

根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值
R=R总-R0=40Ω-10Ω=30Ω
由图丙可知，气敏电阻阻值为30Ω时，此时空气中有害气体浓度是β1=2.0μg/m3。当检测电路的电流变为I′=0.1A，此时电路总电阻

根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值
R′=R总′-R0=280Ω-10Ω=270Ω
由图丙可知，气敏电阻阻值为270Ω时，此时空气中有害气体浓度是β2=0.1μg/m3。由题意知，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比；则该空气净化器的实际净化效率

29．（2022·黑龙江哈尔滨·哈尔滨风华中学校考模拟预测）阅读短文，回答问题。
中国古代的“计程车”记里鼓车记里鼓车是我国古代用于计算道路里程的车。如图甲所示是汉代记里鼓车示意图，当车行一里时，车上的木人就敲一下鼓，当车行到十里时，车上的木人就敲一下镯（古代的乐器）。
图乙为记里鼓车俯视结构图，马匹拉着该车向前行走，带动左、右足轮转动。立轮（齿数为18）与左、右足轮同轴，并与下平轮啮合，从而带动下平轮（齿数为54）水平转动；旋风轮（齿数为3）与下平轮同轴，并与上平轮（齿数为100）啮合，当上平轮转动一圈，轮上的拔子便拨动上层木人击鼓一次，提示车行一里。
某次出行，记里鼓车由两匹马拉动，每匹马的拉力为300N，相邻两次镯声之间的时间间隔30min，左、右足轮直径取2m，圆周率取3。
齿轮传动的原理如下：如图丙所示，齿轮的齿数为24，齿轮B的齿数为36，齿轮A、B啮合（严密咬合），当齿轮转一周即转过24齿时，齿轮B也转24齿，B转动不到一周，图中齿轮C与齿轮B同轴，当齿轮B转一圈时，齿轮C也转一圈。

（1）记里鼓车的鼓声是由鼓面的___________而产生的，人们主要是根据鼓和镯发声的___________（选填“响度”、“音调”或“音色”）不同来确定车行驶的路程；
（2）如图丙所示，当齿轮C转动一圈时，齿轮B和齿轮A分别转动___________圈和___________圈；
（3）记里鼓车行驶过程中，立轮转动1圈车行进的路程为___________m；在某次出行中，两次镯声之间的时间间隔为30min，则两匹马对车拉力做功的功率为___________W。
【答案】 振动 音色 1 1.5 5 1680
【解析】（1）[1]声音由物体的振动产生，鼓声是由鼓面的振动而产生的。
[2]不同发声体发出声音的音色不同，能区分鼓声和镯声是依据声音的音色不同。
（2）[3][4]根据题意可知，当齿轮C转动一圈时，齿轮B也转一圈；由齿轮A的齿数为24，齿轮B的齿数为36，则齿轮B转一圈时，齿轮转动的圈数为
圈
（3）[5][6]车行驶一里，则上平轮需转动一圈，旋风轮和下平轮需转动的圈数为
圈
则下平轮转动1圈车行进的路程为

若下平轮转动一周，立轮需要转动的圈数为
圈
则立轮转动1圈车行进的路程为

当车行到十里时，车上的木人就敲一下镯，由在某次出行中，两次镯声之间的时间间隔为30min，所以车的速度为

每匹马的拉力为300N，2匹马的拉力为F=600N，所以两匹马对车拉力做功的功率为

30．（2022·江苏无锡·统考模拟预测）超声测速仪如图甲所示是公路旁的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0（一般为30kHz~100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f0﹣f|与车辆速度v关系如图乙所示。

超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失。超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f0﹣f|，由Δf就能知道车辆的速度。
（1）当车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f ___________（大于/等于/小于）f0；
（2）超声波测速仪工作时，压电超声换能器 ___________。
A．均将形变转换成电压
B．P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变
C．均将电压转换成电流
D．P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压
（3）为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是图中的 ___________。
A． B．
C． D．
【答案】 大于 D D
【解析】（1）[1]由短文可知，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大，所以f 大于f0。
（2）[2]超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波，被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，所以压电超声换能器P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（3）[3]超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波，超声波的频率

所以，交流电的频率也大于20000HZ，其周期

故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。