广东中考综合能力题专题

这是一份广东中考综合能力题专题，共94页。试卷主要包含了阅读短文，回答问题，阅读题，阅读材料，回答问题等内容，欢迎下载使用。

中考综合能力题专题
一．填空题（共1小题）
1．阅读短文，回答问题：
水面上方同时进行着两种相反的过程：一方面，水分子从液面飞出来；另一方面，有的水分子撞到水面又回到水中。
一瓶矿泉水喝了一半后，把瓶盖拧紧，随着水的不断蒸发，水面上方的水分子数目不断增多，回到水中的水分子也逐渐增多，最后，当气态水分子的数量增大到一定程度时，在相同时间内回到水中的水分子数等于从水面飞出的水分子数，这时，水蒸气的密度不再增大，水蒸气产生的压强就不变，水也不再减少，水与水蒸气达到平衡状态，蒸发停止。
处于平衡状态的水蒸气叫做水的饱和汽，在一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的，这个压强叫做水的饱和汽压P0，P0随温度变化而变化，温度升高时，液体分子运动加剧，单位时间内从液面飞出的分子数增多，原来的平衡被破坏，液体继续蒸发，水蒸气的压强继续增大，直至达到新的平衡。
影响蒸发快慢以及人们对于干爽与潮湿感受的因素，是空气中水蒸气的压强p1与同一温度下水的饱和汽压p0的比值（）。因此，人们用（Rk＝）来描述空气的潮湿程度，Rk越小，人体表面的水分蒸发得越快，感觉干爽；Rk越大，人体表面的水分蒸发得越慢，人就感觉潮湿。
（1）水蒸发时，　 　（有/没有）水分子从空气进入水中。
（2）文中半瓶矿泉水上方形成了水的饱和汽，下列描述正确的是　 　。
A．形成了水的饱和汽后，没有水分子回到水中
B．从水中飞出的分子数小于回到水中的分子数
C．水蒸气的密度减小，水蒸气的压强增大
D．水蒸气的密度不变，水蒸气的压强不变
（3）当温度降低时，密封水瓶内液面上方的饱和气压p0将　 　（增大/减小/不变）。
（4）2020年4月16日下午2时，我县的气温为15℃，Rk＝0.46，下午6时气温下降为12℃，经测量当天空气中水蒸气的压强p1保持不变，则下午6时的Rk　 　0.46（大于/小于/等于）。
（5）下列图象中能解释在潮湿天气里衣服不易晾干原因的是　 　。

二．实验探究题（共9小题）
2．阅读题
在太空游弋了近六年半的天宫一号，刚刚“回家”了。天宫一号先后与神舟飞船进行6次交会对接。中国第一次掌握了“全面天链通信技术”，成为继美国第二个实现空间授课的国家。
在天宫一号，有一样专门的“质量测量仪”。“太空授课”的助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置，如图所示。松手后，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，使弹簧回到初始位置。这样，就测出了聂海胜的质量﹣﹣74千克。对于测量原理，王亚平解释道：“其实，就是牛顿第二定律F＝ma。也就是，物体受到的力＝质量×加速度，如果知道力和加速度，就可算出质量。弹簧产生的弹力，这个力F大小可以直接在测力计上读取。此外，还设计一个光栅测速系统，用这个测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，根据公式计a＝v/t算出加速度，由m＝F/a计算出物体的质量。”
（1）从题中，我们可以知道，“质量测量仪”测质量的原理是　 　（选填“牛顿第一定律”或“牛顿第二定律”）；
（2）如图1所示，是王亚平进行的水膜演示实验，我们能看到她通过水膜成的像，该成像原理在生活中的应用是　 　；如图2所示，保持物体、水膜透镜位置不变，放在A点的光屏接收到一个清晰的像，取走光屏，眼睛在　 　（选填“A点左侧”、“A点右侧”或“A点”）能看到清晰的像，此时向水膜中注水，通过水膜透镜的所成的像将　 　（选填“向左移”、“向右移”或“不动”）。

（3）如图3所示，在对接的过程中，神舟十号飞船中的宇航员相对于飞船是　 　的；飞船相对于天宫一号是　 　的（选填“静止”或“运动”）。
（4）在天宫一号“回家”时，某地面监测站发出一束50MHz的雷达波（一种电磁波），经过0.004s接收到返回的信号，则此时天宫一号到该监测站距离约为　 　km，该雷达波的波长为　 　m。
（5）利用“质量测量仪”做实验时，将一个50kg的物体固定在支架一端，测量出支架复位的时间t为2s，测力计显示拉力为10N，由a＝可计算出加速度a＝　 　（单位m/s2）；则支架复位的速度v为　 　m/s。

3．阅读短文，回答问题：
太阳能路灯
图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。

LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光。实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如下表：
电压/V
1
1.5
2.0
2.3
2.5
2.8
3.0
3.3
3.5
3.6
3.7
电流/mA
0
0
0
5
10
60
160
380
690
900
1250
（1）关于流程①和②的能量转化，下列说法正确的是　 　；
A.流程①是将太阳能转化为电能，流程②是将电能转化为光能
B.流程①是将电能转化为化学能，流程②是将电能转化为光能
C.流程①是将电能转化为化学能，流程②是将化学能转化为电能
D.流程①是将太阳能转化为电能，流程②是将化学能转化为光能
（2）为使额定电压为3.3V的LED发光二极管正常工作，应将　 　个LED发光二极管串联才能安全使用；
（3）如图乙所示，一般情况下关于控制开关S的接通状态下列说法正确的是　 　；
A.A.白天S与a接通，夜晚S与b接通
B.白天S与a接通，夜晚S与c接通
C.白天S与b接通，夜晚S与c接通
D.白天S与c接通，夜晚S与a接通
（4）这种LED发光二极管的电压从3.3V变化到3.5V时，LED的电功率增加了　 　W；
（5）下列哪一幅图像所反映的关系符合LED发光二极管的特征？　 　。

4．
超导限流器
超导限流器是一种有效的短路电流限制装置。它是利用超导体的超导态和正常态间的转变，实现对短路电流的限制，提高电路的安全性。
超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成。如图甲中虚线框内所示。超导部件R1的电阻随电流I变化关系如图乙所示，图中IC为临界电流，R0为超导部件正常态电阻。超导部件R1的电阻因其电流的不同会在超导态和正常态间自动转换。当超导部件的电流小于IC时呈现超导态；大于IC时变为正常态。
某超导限流器中超导部件R1常态电阻为7.5Ω，临界电流为0.6A，限流电阻为15Ω．为研究该超导限流器的工作情况，小明将它连接到如图甲所示电路中，电源电压为6V，保持不变，灯泡L标有“6V3W”字样，灯泡电阻不随温度变化而变化。

（1）图甲中，超导部件R1呈现超导态时其电阻为　 　。
（2）图甲中，闭合开关，灯泡正常工作时，超导部件R1中电流为I，两端电压为U，则下列判断正确的是　 　
A．I＝0，U＝0 B．I≠0，U＝0 C．I≠0，U≠0 D．I＝0，U≠0
（3）图甲中闭合开关，在灯泡L正常发光和短路两种情况下，关于限流电阻R2中电流的判断正确的是　 　。
A．均为0
B．均不为0
C．灯泡L正常工作时不为0，短路时为0
D．灯泡L正常工作时为0，短路时不为0
（4）图甲中，闭合开关，灯泡突然短路时电流表中电流的变化情况是　 　。
（5）在图甲电路中，下列判断正确的是　 　
A．当灯泡短路时，超导部件R1为超导态
B．当灯泡短路时，超导限流器会自动切断电源
C．超导限流器既能检测短路故障，又能在故障排除后自动恢复
D．超导限流器只能检测短路故障，不能在故障排除后自动恢复。
5．阅读短文，回答问题：
半导体的应用
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时，如果正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC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”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
家用固体电热灭蚊器也使用了PTC陶瓷电热元件，该元件电阻与温度的关系如图所示。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）由图甲可知，有关该发光二极管以下判断中错误的是　 　。
A．当该二极管两端的正向电压为0.8V时，二极管处于导通状态
B．当该二极管两端的正向电压为0.2V时，二极管处于导通状态
C．当该二极管两端的反向电压为10V时，二极管处于截止状态
D．当该二极管两端的反向电压为50V时，二极管将会被击穿
（2）该发光二极管两端的正向电压为0.5V时的电阻　 　（大于/等于/小于）正向电压为0.7V时的电阻。
（3）由图乙可知，该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为　 　℃。
（4）该电热灭蚊器通电后（电源电压保持不变），它的功率随时间变化的曲线应如图　 　所示。

（5）某家用插座用一只“2V100mA”发光二极管与一定值电阻串联在电路中作为指示灯。将该插座接在家庭电路中，指示灯正常发光，则在200s内电流通过该二极管所做的功为　 　J。
6．阅读材料，回答问题。
血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一输送提供了动力。医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图乙所示。使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度。研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比。当血管横截面积为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示。

n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v/ms﹣1
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
（1）甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，血液从　 　（选填“S1流出”或“S2流入”）。
（2）利用类似于电磁血流计的电磁流量计不可以测量输送　 　的管道中液体的流量。
A．醋
B．酱油
C．海水
D．食用油
（3）根据表格中的数据可知，若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.85倍时，血管内血液匀速流动的速度应为　 　m/s。（结果保留到小数点后三位）
（4）交警常根据司机呼出的气体检测血液中的酒精含量，检测原理如图丙所示，电流表示数反映酒精浓度大小，R0为定值电阻，D为陶瓷气敏传感器，其电阻的倒数与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图丁所示。则当气体中酒精蒸气的浓度增大时，气敏传感器两端电压将减小；若电池用久后电压减小，将会使测得的酒精浓度　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（5）血管横截面积越小，血液流速越快，受到的阻力越大，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时，两端所需的压强差为△p1；若血管截面积减少10%时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为△p2，△p1与△p2的大小之比为　 　。
7．阅读短文，回答问题
“鲲龙”AG600
2018年10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如图1所示。“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。AG600可以在20秒内一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米；还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。“鲲龙”AG600除了像普通飞机在陆上起降外，在任何江河湖泊，只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域，它都能“说走就走”。最大巡航速度500公里/小时，最大航程4500公里，可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚，更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机，AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米，个头儿与波音737相当，采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局，选装4台涡桨发动机。飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的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，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示：
WJ6 发动机数量
4 台
M 最大起飞质量

53.5t
最大巡航速度

500km/h
发动机巡航推力

4.6×104N
发动机的热效率

40%
发动机的推进效率

……
（1）如图1所示，机身下部制成“V”形，除了能减小阻力外，这样设计的目的还有　 　；机翼设计成如图2所示的截面图，当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，压强　 　。
（2）“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，重力势能　 　，动能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3．该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，对地面的压强　 　Pa；停在水面上时，排开水的体积是　 　m3．（g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
（4）若“鲲龙”AG600空载时质量为40t，在水面滑行测试中，“鲲龙”AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机受到的阻力为　 　N，所蓄水的质量为　 　t。
（5）“鲲龙”AG600以最大速度满载巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃烧获得的内能是　 　J，此过程中发动机的推进效率为　 　。（燃油的热值q＝4.6×107J/kg）
8．阅读短文，回答问题：
天空的颜色
1900年，英国物理学家瑞利发现，当入射光照射到尺寸小于入射光波长十分之一的分子上时，入射光将被“打散”，并从分子四周射出，如图甲如示。该现象被称之为光的瑞利散射。
研究发现，在大气层，太阳光中的蓝紫光比红光瑞利散射更明显。晴天，在大气分子的强烈散射下，大量蓝、紫色光被散射至天空，天空才呈现蔚蓝色（人眼对紫光不敏感）。而比蓝光波长更长的其他色光不易被散射，可以继续向地面传播。
当日落或日出时，太阳几乎在我们视线的正前方，此时太阳光在大气中要传播更长的路程，阳光中的蓝光大量被散射，剩下的光主要是红橙色光，云也因为反射这些红橙色光而呈现红色，这就是为什么日落时太阳附近呈现红色，但此时天空仍然是蓝色的。云朵反射太阳光并非瑞利散射。
科学家发现，光线散射程度随分子直径d和入射光波长λ变化的曲线如图乙所示。瑞利散射只符合散射程度随变量减小之前的特征。
（1）红光的波长　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）蓝光的波长。
（2）以下色光，最能穿透大气层的是　 　。
A．红光 B．绿光 C．蓝光 D．紫光
（3）天空的颜色与海拔高度关系正确的是　 　。

（4）当波长为450nm的蓝光，散射程度最高时，入射的大气分子的直径为　 　nm（保
留两位小数）。
（5）根据短文内容，以下说法正确的是　 　。
A．色光的瑞利散射规律等同于光的反射规律
B．月球上没有大气层，天空在白天是黑色的
C．白云看起来是白色，是因为光的瑞利散射
D．高原地区的人们受到紫外线的照射强度弱

9．阅读短文，回答问题：
干簧管
干簧管也叫干簧继电器，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体。比一般机械开关结构简单，体积小，工作寿命长，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高，有单触点和双触点之分。单触点干簧管结构如图甲，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。双触点干簧管结构如图乙，装有A．B和C三块簧片，A的端点与C的端点是固定端点，B的端点是自由端点，正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图丙所示，B的端点与C的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于B的弹力时，B与A的端点分开，并与C的端点接触。而当B与C的吸引力减小到一定程度时，B在弹力的作用下与C的端点分开，重新恢复与A的端点接触。请回答下列问题：

（1）在图丙中，若要使螺线管的右端为N极，则电源左端是　 　极。
（2）如图丁所示，当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的两磁簧片被磁化，则磁簧片ab的b端为　 　极；磁簧片cd的c端为　 　极。
（3）干簧管在工作中所利用的电磁现象不包括　 　
A．电流的磁效应 B．磁场对电流的作用
C．磁极间的相互作用 D．磁化
（4）如图戊所示，是小明同学用干簧管自制的水位自动报警器的结构简图，当水面在A、B之间正常水位时，上、下两干簧管都远离条形磁铁，没有磁化是断开的，红、绿灯都不发光，电铃不响：当水面上升到最高水位A处时，　 　灯发光，电铃响；当水面下降到最低位B处时，　 　灯发光，电铃响，这样通过红、绿灯的发光情况就可以判断水位是否正常。
（5）把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管、开关、电源按如图所示电路连接，制成光电报警装置。当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声（光敏电阻：受光照射后，阻值会变小）。请将下面的电路完整连接好。

10．阅读短文，回答问题：
硅光电池
硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，在日常生活中应用广泛。
硅光电池结构如图甲所示，当光照射在硅光电池的PN结区时，光生电子在N区集结使N区带负电，光生电子在P区集结使P区带正电，P区和N区之间产生电压差。当硅光电池对用电器供电时，电流从P区经用电器流至N区，电流通过用电器做功。硅光电池转换效率高，光电转化效率等于硅光电池输出的功率P0与太阳光照射到硅光电池板的辐射功率Pi的比，即：η＝P0/Pi。
某兴趣小组从一废旧电子计算器上拆下硅光电池板，利用图乙所示的电路探究硅光电池的两端电压U与电流I的关系。实验数据如表。

电压U/V
2.5
2.4
2.3
2.2
2.0
1.8
1.4
0.8
0
电流I/μA
0
50
100
150
200
210
220
230
240
（1）当光照射在硅光电池的PN结区时，正负电荷在不同区域集结要消耗　 　能；
（2）下列有关硅光电池说法正确的是　 　；
A．硅光电池利用的硅是导体材料 B．图甲中引线A是电池的正极
C．硅光电池是将光能转化为化学能的器件
D．当硅光电池对用电器供电时，电流从N区经用电器流至P区
（3）根据表中数据，在丙中画出该硅光电池的U﹣I图象；
（4）在兴趣小组探究活动中，若入射到硅光电池上的光功率为Pi＝0.002W，当电压表的示数为2V，此时该硅光电池光电转化效率为　 　%。
（5）变阻器的功率P和变阻器两端的电压U变化关系可能为　 　。
三．综合能力题（共21小题）
11．阅读短文，回答问题：
风力发电

我市地处沿海，风力资源丰富。图甲是我市沿海涂中的风力发电场。风力发电机组主要是由风机、转体、尾翼、发电机等部件组成，风机叶片在风力的推动下转动，通过传动系统带动发电机发电叶片制造时要减小风阻，防止被风“撕裂”尾翼控制系统能调整叶片旋转面（叶片旋转时所在的平面）的方向，通常情况下，叶片的旋转面与风速方向垂直；当风速较大时，叶片旋转面与风速方向不垂直。发电机输出的电功率与风迷关系如乙图所示
风能密度是指单位时间内通过单位面积的风能，下表为某地空气密度为1.2kg/m3时的风能密度与风速的关系。
（1）为了减小风阻，防被风“撕裂”，叶片的表面应　 　（光滑/粗糙）些
（2）下列说法正确的是　 　
A．只要有风，发电机就会输出电能
B．发电时叶片的旋转面总是与风速方向垂直
C．风速在一定的范围内发电机输出的电功率可能不变
D．刮台风时发电机的输出电功率一定比正常时的电功率大
（3）根据表中的数据，在丙中画出风能密度与风速的图象
（4）分析表中数据和图象，当风速为8m/s时，该地的风能密度为　 　
（5）已知风速与叶片垂直时，风力发电机叶片转过的面积为5000m2，当风以v＝5m/s的速度垂直通过该面积时，发电机1h输出电能为84kW•h，若不计转体等传动装置的能量损失，发电机的效率为70%，这时风机的效率为　 　。

风速（m/s）
1
2
3
4
5
风能密度（[J/（m2．s）]
0.6
4.8
16.2
38.4
75
12．阅读短文，回答问题：
太阳能发电
我国太阳能发电总量位居世界第一。太阳能发电所使用的太阳能电池板，是利用半导体的光伏效应将光能直接转化为电能。整个太阳能发电系统除了太阳能电池板之外，还有逆变器等元件。太阳能发电时，逆变器将直流电改变为交流电，可供家庭电路使用，太阳能发电流程图如图甲所示。

图乙是某型号逆变器的原理图。U为直流电源，S1、S2、S3、S4，是电路的4个臂（相当于开关），由电子器件及辅助电路组成。四个臂两两组合，两组臂交替断开闭合，负载中就会产生交流电。
若负载为一定值电阻，当S1、S4闭合时，通过负载的电流为I，负载两端电压为U；当S2、S3，闭合时，通过负载的电流为﹣I，负载两端电压为﹣U。图丙为负载两端电压随时间变化的图像。
（1）太阳能电池是利用半导体的　 　效应的半导体器件。
（2）太阳能电池板把光能转化为　 　（直流电/交流电）。
（3）负载的电流I和﹣I只是　 　（大小/方向）不同。
（4）若要改变负载中交流电的频率，下列操作正确的是　 　。
A.改变直流电源的电压
B.对调直流电源的两极
C.改变负载的阻值
D.改变两组臂切换的频率
（5）已知交流电的频率在数值上等于电流变化周期的倒数，分析图丙可知，经逆变器产生的交流电频率为　 　Hz。
13．阅读短文，回答问题：
高铁。
盐城因为高铁的建成融入上海“一小时经济圈”和北京“一日商务圈”。如图甲是建成后的火车站站台上的高速列车，高铁的设计速度可达350km/h。除了在速度方面的优势以外，高速列车更加安全舒适，服务更加的人性化。如窗玻璃采用双层玻璃，乘坐时感觉到噪音很小。卫生间水龙头自动放水、热风干手机自动吹风。车厢之间的门可以自动开关，兴趣小组在观看了高铁的自动感应门后，自己设计了一个简易“光电感应门”（电路原理如图乙）。其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝15Ω）、电源U＝6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源、电动机、导线等组成。兴趣小组的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电动机启动。
高铁上还有很多地方应用了比较新进的技术，例如受电弓（如图丙）。受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。受电弓可分单臂弓（如图丙）和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。受流质量（获得的电流大小）取决于受电弓和接触网之间的相互作用。为保证牵引电流的顺利流通，受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力。如果受电弓升的高度太低，力太小（如图丁（3），会增加离线率；如果升的高度太高，力太大（如图丁（1），会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗。因此弓网接触压力必须在一定范围内波动。接触网沿线各点的刚度不同，使接触导线在受到受电弓接触压力作用时产生不同程度的上升，从而使受电弓在机车运行中产生上下振动。

（1）下列说法中，不正确的是　 　。
A．旅客隔着窗玻璃看到窗外的站台，是光的折射形成的虚像
B．超长无缝钢轨，可减少轮和轨之间的缝隙碰撞发声，是在声源处减弱噪声
C．车窗采用双层玻璃，是在人耳处减弱噪声
D．行李架正上方都装有小平面镜，方便乘客观察行李架，是利用了光的反射
（2）动车组安装的热风干手机，手靠近时能自动启动，利用了　 　（选填“红外线”、“可见光”或“紫外线”）传感器。
（3）受电弓滑板应选用的材料应满足　 　。
A．导电性差 B．硬度小 C．密度大 D．表面较光滑
（4）如图乙，已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。）
实验次数
1
2
3
4
5
6
光强E/cd
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
光敏电阻R/Ω
36.0
18.0
12.0
9.0
7.2
6.0
闭合电键S，如果当线圈中的电流大于或等于200mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在　 　cd以上。
（5）受电弓的获得的电流大小随压力的增大而增大，如果受电弓的高度不变，接触网各点对受电弓施加的力不同，从而导致电流大小随时间发生如图戊中（A）的变化。为保证获得的电流大小稳定（如图戊中的B），受电弓高度变化的图像　 　。


14．阅读短文，回答问题：
漏电保护器
根据安全用电要求，住户家里除了要安装防止电流过大的自动空气开关外，还必须安装如图所示的漏电保护器。漏电保护器主要由三部分组成：检测元件、中间放大环节、操作执行机构。其工作原理是将漏电保护器安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣开关控制器连接。当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“+”，返回方向为“﹣”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体﹣大地﹣工作接地，返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈中产生剩余电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。排除漏电故障后，重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全，漏电保护器上设置了试验按钮，需要每月试按一次，如果试验按钮按下漏电保护器无动作，说明漏电保护器需要更换。

（1）如图乙，如果电路中发生漏电，漏电电流为I3，则I1﹣I2　 　I3（＞/＜/＝）。
（2）如图甲，关于漏电保护器，下列说法正确的是　 　。
A．站在地面上的人触及b线时（单线触电），脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用。
B．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用。
C．当火线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用。
D．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线触电）脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用。
（3）站在地面上的人体不小心接触了火线，如图乙所示，该人体的电阻为2000Ω，人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω，电路中安装了规格为如图丙所示的漏电保护器，该漏电保护器　 　（能/不能）及时断开电路。
（4）漏电保护器的试验电路，由一只试验开关S与电阻R组成，闭合试验开关S就能模拟漏电情形，试验电路的连接符合要求的是　 　。
（5）如图丁，由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反，此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器会断开，理由是　 　。

15．阅读短文，回答问题：
石英表精度为什么高
1984年，德国物理学家沃德马•沃伊特推导出石英等物质具有“压电效应”。当石英片在竖直方向被压缩时，它的上、下两端就会像电池一样分别出现正极和负极，如图甲所示；拉伸时石英片上、下两端极性与压缩时相反；形变消失后，电压随之消失。相反，在石英片上加上电压时，石英片就会发生压缩或拉伸；电压消失后，形变消失。图甲中，若将右侧电压表换成上端正极、下端负极的电池，石英沿竖直方向压缩。

将图甲中石英片上下两侧面镀上电极膜，接上引线，如图乙所示。如果在电极膜上通以频率为f1的交流电I1时，交流电I1就会像一个不停敲打的小锤，使石英片不断被压缩和拉伸而高频率振动，石英片每秒的振动高达32768次，并输出频率为f2的交流电I2．f2与f1的关系如图丙所示。石英表内部电路通过I2计算石英片振动的次数，当它数到32768次时，电路会传出讯息，让秒针往前走1s。石英片每秒的振动高达32768次是稳定的，因此石英表的精度比较高。

（1）下列四幅图中，能正确反映石英在不同形变时两端正、负极的是　 　。
（2）在图乙中，将引线接到交流电源上时，石英片沿　 　（上下/左右）方向振动。
（3）在图乙中，将干电池正极和负极分别接到引线B和A时，石英片　 　。
A．压缩 B．拉伸 C．不发生形变 D．拉伸和压缩交替进行
（4）在图乙中，将引线A和B先后接到频率分别为f1A和f1B的交流电源上，若f1A＞f1B，输出交流电I2的频率分别为f2A和f2B，则f2A　 　（＞/＝/＜）f2B。
（5）在图乙中，将引线A和B接到电流为I1、频率为f1的交流电源上时，输出交流电的电流为I2，则　 　。
A．I1一定小于I2 B．I1一定大于I2
C．I1可能等于I2 D．I1可能小于I2
16．阅读短文，完成下列问题
热电偶
把两种不同的导体连接成闭合的回路，如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中，则在该回路内就会产生热电压，这种现象称作热电效应。这个装置就叫热电偶。
热电偶所产生的热电压由两部分组成：接触电压和温差电压。
热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关，当两种不同的导体A和B接触时，由于两者电子密度不同（假设材料A电子密度＞材料B电子密度），电子在两个方向上扩散的速率就不同，从A到B的电子数要比从B到A的多，结果A因失去电子而带正电，B因得到电子而带负电，在A、B的接触面上便形成一个从A到B的静电场，这样在A、B之间也形成一个接触电压。
温差电压产生的原因是，在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压，由于高温度端的电子能量比低温度端的电子能量大，因而从高温度端跑到低温度端的电子数比从低温度端跑到高温度端的要来得多，结果高温端失去电子而度带正电荷，低温端因得到电子而带负电荷，从而形成一个静电场，此时，在导体的两端便产生一个相应的电位差即温差电压。如图所示的热电偶电路，温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。
（1）热电偶工作时产生的温差电压，为电路提供的电能，实际是由　 　（化学能/内能）转化而来的；
（2）根据短文内容可知，热电偶所产生的热电压大小值为　 　；
A．U＝U接触+U温差
B．U＝U接触
C．U＝U接触﹣U温差
D．U＝U温差
（3）根据热电偶的性质，下列设备，可以使用热电偶制作而成的是　 　；
A．电热毯
B．电子体温计
C．热得快
D．电磁铁
（4）经研究发现，温差电压的大小只与结点温度的高低有关，而与线路其他部分的材料无关。要在热电偶回路中接入第三种导体，但保持温差电压不变，这种导体的条件是　 　；
A．第三种导体材料与热电偶的材料相同
B．第三种导体和原电偶材料的长度相同
C．第三种导体两端与热电偶连接处的温度相同
D．第三种导体材料与原热电偶的横截面积相同
（5）在夏季，用图示装置检验一杯90℃的热水，在冰始终没有完全熔化的情况下，产生的电流与时间图象符合实际的是　 　。


17．阅读短文，回答问题：
高压输电

从发电站发出的电能，一般都要通过输电线路送到各个用电地方，输电要用导线，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。
输电线有电阻，由于电流的热效应，通过时就要发热，输电线上损耗的热功率为P额＝I2R，它正比于电流的平方（焦耳定律Q＝I2Rt），所以减小输电电流和减小输电线的电阻就可以大大降低电能的损失。
设想发电厂输出的电功率是一定的，根据P＝UI，若提高输电电压U，那么线路中的电流I一定会减小，输电线上损失的电功率（P额＝I2R）就一定减少，如果线路中电流降低到来的，那么线路中损失的功率就减少为原损耗的，因此说提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失。
从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压，从发电站输出的电能，一般都要通过升压变压器提升电压很据输送距离的远近，常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电，甚至1000千伏以上的特高压输电，到达用户处再用降压变压器逐级降低电压，但也不能盲目提高输电电压，因为输电电压越高，输电架空线的建设，对所用各种材料的要求就越严格，线路的造价就越高。

（1）电厂向某地供电，在保证输电功率一定的前提下能有效地降低输电线路功率损失的方法是　 　。
A．减小输电线的横截面积
B．减小输电线的长度
C．提高输电电压
D．缩短供电的时间
（2）远距离输电时先要升高电压，后要降低电压，提升电压和降低电压都要用到　 　。
（3）中国已投产运行的1000kV的特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程，若甲乙丙地原来用500kV的超高压输电，现用1000kV的特高压输电，当输电功率相同时，则线路上的功率损耗为原来的　 　倍。
（4）如图乙，R线表示输电线的总电阻，配电站的供电电压U一定，傍晚用电高峰时期，家庭电路的电压与白天的比较，会　 　（升高/不变/降低）。
（5）由电厂向用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是　 　。

18．阅读下列短文，回答问题。
白光LED灯
目前，常用的白光LED以蓝光LED为芯片，其上涂有黄色荧光粉。通电后，LED芯片发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，该黄光与另一部分蓝光混合射出，人眼便感觉到白光。生活中常用的白光LED灯是将多个白光LED连接而成的。
实验表明，白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比。通常通过LED的电流随时间变化的规律如图1所示，电流的占空比D＝t0/T。在电流周期T小于人眼视觉暂留时间（约0.1s）的情形下，人眼便感觉不到灯的闪烁。

人眼对亮度的感觉（即“视觉亮度”）与LED发光强度变化并不一致。当光强度均匀增大时，视觉亮度并非均匀增加。弱光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加多于一倍；强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加不足一倍。生活中，白光LED调光台灯的电流设置了恰当的占空比变化规律，使视觉亮度均匀变化。
（1）文中所述白光LED发出的两种色光　 　。
A．均由荧光粉产生
B．均由LED芯片产生
C．波长短的由LED芯片产生，波长长的由荧光粉产生
D．波长短的由荧光粉产生，波长长的由LED芯片产生
（2）白光LED灯通入图中所示电流时，在0～2T时间内，不发光的时间段为　 　和（t0+T）～2T。
（3）现有一盏标有“24V 12W”LED灯，其亮度与“220V 100W”的普通白炽灯相当，若上述LED灯和白炽灯都正常工作相同时间，两灯消耗的电能之比是　 　；“220V 100W”白炽灯工作时的能量转化情况如图，则白炽灯的发光效率是　 　；推测亮度相当的可能原因　 　。
（4）下列是四种电流的t0和T值，它们的电流I0均相同。分别用它们对同一白光LED灯供电其中人眼感觉不到闪烁，且发光强度最大的是　 　。
A．t0＝1.8s，T＝2s
B．t0＝0.8s，T＝1.0s
C．t0＝0.05s，T＝0.1s
D．t0＝0.02s，T＝0.03s
（5）某白光LED调光台灯共有5级亮度，要使人眼对1～5级的“视觉亮度”均匀增大，如图4所示图像中电流的空比设置符合要求的是　 　。

（6）如果将白光LED灯组装在路灯上，示意图如图3所示。白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，给蓄电池充电时转化为　 　能；晚上时控制开关S与　 　（选填“a”或“b”）触点接触点亮LED发光二极管。
19．阅读短文，回答问题.
超市电动搬运车

如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。
下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时，进退电动机M2工作，驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg）
型号
自重
最大载货量
蓄电池电压
蓄电池容量
提升电机
额定电压
/额定功率
进退电机
额定电压
/额定功率
电机
效率
PTE20X
0.4t
2t
36V
100Ah
36V/800W
36V/900W
80%
（1）搬运车既能前进又能后退，是通过改变电动机中的　 　（选填“电流方向”或“磁场方向”）来改变电动机转动方向的，搬运车在提升重物过程中主要将电能转化为　 　。
（2）下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是　 　。
A．蓄电池充足电一次，消耗的电能约3.6×105J
B．蓄电池组充电时，电能转化为化学能
C．蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器
D．蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
（3）利用搬运车将1×103kg的货物放至货架，闭合开关　 　（选填“S1”、“S2”），货物向上匀速竖直提升15s，则消耗的电能为　 　J，货物被提升了　 　m。
（4）搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压24V，电流表（0～0.6A），滑动变阻器R2（60Ω 1A），压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示，由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最　 　边是最大值（选填“左”或“右”），为了确保此电路能安全工作，R2的阻值应至少调至　 　Ω，若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏　 　（选填“大”或“小”）。
（5）搬运车检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍，剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功，为确保搬运车能顺利返回充电，需要充电时搬运车离充电座最远　 　m。
20．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洁净空气体积与输入功率之比；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，空气中的污染物的运动状态是　 　。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。现用此电路检测该型号净化器的净化效率：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　 　%。
21．阅读短文，回答问题。
珀尔贴效应和半导体冰箱
图甲是由X及Y两种不同的金属导体所组成的封闭线路，接通电源之后，连接点A处和B处，会有一处温度降低，吸收热量，另一处温度升高，放出热量，这就是珀尔贴效应。此效应还是可逆的，即当电流方向改变时，原来的吸热端变为放热端，而原来的放热端变为吸热端。
对珀尔帖效应的物理解释是：电荷载体（即自由电荷，如金属中的自由电子）在导体中运动形成电流.由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能量状态，即处于不同的能级，从低能级向向高能级运动时，从外界吸收能量，这类似于人行走在不同高度的台阶上具有不同的能量，从低处走到高处时需要消耗其他形式的能量.相反，从高能级向低能级运动时，向外放出能量。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。
科学家发现：两接头的温度高低和吸放热的快慢与两种材料有关，通常两种金属的珀尔贴效应并不明显，P型半导体和N型半导体在应用中吸放热效果更明显。半导体冰箱的简单结构如图乙，将P型半导体、N型半导体铜片及铜导线连成一个回路，回路由12V电源供电（如图乙），通电后，连接P型和N型半导体上端的铜片变冷（置于冰箱内部），下端的变热（连接冰箱后面散热器）。为了取得更大的制冷效果，实际的电子冰箱是把多对PN型半导体按图丙连接起来的。
1837年，俄国物理学家愣次发现，电流的方向决定了吸收还是产生热量，发热（制冷）量的多少与电流的大小成正比，比例系数称为“珀尔帖系数”。
（1）图甲中若将金属Y也换成金属X，通电时A处　 　（会/不会）发热或吸热。电子冰箱应该使用　 　（直流/交流）电源供电。
（2）如果电荷载体从N型半导体通过连接点至P型半导体时需要从外界吸收能量，则　 　
A.电荷载体能级变高连接点温度升高
B.电荷载体能级变高连接点温度降低
C.电荷载体能级变低连接点温度升高
D.电荷载体能级变低连接点温度降低
（3）如图丙所示，多对PN型半导体对的连接方式是　 　
A.串联
B.并联
C.既有串联又有并联
D.无法确定
（4）如图丙所示，应该将　 　（上面/下面）的绝缘陶瓷片置于电子冰箱内部来制冷，若有需要，原来的冰箱箱体还可以变成制热的温箱，实现的方法是　 　。
（5）以甲图为例，设想金属导体x和Y的电阻不变，A处放热，若电路中的电流变为原来的2倍时，则金属导体X内部的发热功率变为原来的　 　倍，连接点A处的发热功率变为原来的　 　倍。
22．小王同学在一台报废的设备上得到如图甲所示的一个黑盒子，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱，通过设备铭牌知道，盒内电路由两个定值电阻连接而成。小王对盒内电阻的连接情况及其工作情况很好奇，于是在老师的指导下设计了如图乙所示的电路来研究。所用电源电压恒定不变，R0是阻值为3Ω的定值电阻，R1是滑动变阻器。小王进行了如下的实验操作：

（1）把B、C两个接线柱接到M．N之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表示数为1.8V，电流表示数为0.6A；求出黑盒子B、C间的电阻为　 　Ω。
（2）用导线把A、C两个接线柱连接起来之后，再将A、B两个接线柱接入M、N之间，闭合开关S和S1此时电流表的示数为1.8A；此时黑盒子工作的功率为　 　W。
在准备继续进行实验操作时，小王不小心把电压表损坏，为了继续进行探究，老师再提供了一些器材：
微安表μA：量程0～200uA、内阻500Ω、三个可供选择的电阻：R1＝3.0kΩ，R2＝10kΩ，R3＝100kΩ
小王通过思考发现，利用可供选择的电阻中的一个或几个，就能将微安表改装成一个量程略大于2.5V的电压表，此电压表的量程是　 　V。
（3）小王接下来继续进行研究，他直接把A、C两个接线柱接到M．N之间，只闭合开关S，小王发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电压表的示数均变化了0.45V，电路的总功率均变化了0.18W。
通过对实验数据的分析，小王最终成功弄明白了盒内电阻的连接情况。请在图甲中画出黑盒子内的电路图，并标明各电阻的阻值。
23．阅读短文，回答问题。
喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。
音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率；电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。
图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一，模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。
表一
额定转速n
2900r/min
额定流量Q
0.04m3/s
额定扬程H
8m
额定功率P
7.5kW

表二
速度v/m•s﹣1
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
质量M/kg
3.0
6.0
12.0
12.0
12.0
流量Q/m3•s﹣1
0.03
0.03
0.04
0.03
0.02
（1）下列关于喷泉的有关说法，正确的是　 　
A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力
B．向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等
C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的
D．音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速
（2）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为　 　m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为　 　kW/h。
（3）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为　 　m3/s，水泵每秒喷出水的质量为　 　kg。
（4）如图乙为控制喷泉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UAB．定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为　 　W；该电路工作20min，喷水时间共为　 　s。

24．阅读短文，回答问题
无人航拍机

无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电。表一为某型号无人航拍机的部分参数，其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积。
表一
额定电压/V
6
额定功率/W
42
电池容量/mAh
1500
工作噪音/dB
＜50
遥控距离/m
200
整机质量/g
500
充电时间/min
200
电机转化效率/%
90
无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力，其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，对应关系如表二。产生的升力与风叶转速之比叫做动率，升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
表二
风叶转速/（103r/min）
1
1.2
1.4
升力/N
4


动率/（N•min/103r）
4


（1）无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中，下列说法中正确的是　 　。
A．利用超声波对无人机进行遥控的
B．底座做得比较宽大，是为了减小无人机对地面的压力
C．工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．用镜头的焦距要尽量长一点
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力。这是利用　 　，当风叶转速为1.2×103r/min时，获得的向上的升力为　 　N。
（3）该无人机正常工作时的电流为　 　A；充满电后至下一次自动充电，能够提供无人机工作的机械能为　 　J。
（4）由表二数据可知，当转速为1.4×103r/min时，无人机的动率为　 　N•min/103r．上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为0.28m2，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为　 　kg，转力效率为　 　%．（ρ空气＝1.3kg/m3）
（5）光敏电阻是制作感光器材的常用元件，其阻值随受光强度的增加而减少。在无人机的航拍镜头中，加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度，电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加。如图乙所示，RG为光敏电阻，R0为定值电阻，无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与　 　（光敏/定值）电阻相并联。电源电压U恒定，电子镜头电路相当于电压表，当光敏电阻在20Ω～40Ω变化时，电子镜头电路所获电压分别在3V～4V范围内变化，则定值电阻R0＝　 　Ω；当光敏电阻均匀变化时，电子镜头电路所获电压将　 　（均匀/不均匀）变化。
25．阅读下列短文，回答问题：
电阻式触摸屏
触摸屏被广泛用于诸如平板电脑、智能手机、汽车车载显示屏等人机交互场景。电阻式触摸屏是触摸屏技术中一种，它的结构如下图1、图2所示。

当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层ITO导电涂层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通y轴方向的Uy伏均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与Uy伏相比，即可得触摸点的y轴坐标，同理得出x轴的坐标，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。
（1）按图1手指触摸方式触压屏幕，压力为1N，则手指对屏幕压强大小的数量级为　 　。
A.102Pa
B.104Pa
C.106Pa
D.103Pa
（2）以y层竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图3所示电路。

①如图3，当触点在P时，测得R2两端电压为U2、通过触摸屏的电流为I2。若手指从P点上滑，则电压U2　 　、电流I2　 　。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
②电源电压为Uy，接通电源，R2两端电压U2＝　 　，y涂层的耗电功率P＝　 　。
③若Uy＝6V，y涂层有效长度为15cm。某次触摸，测得下边缘R2两端电压U2＝5V，则触摸点到下边缘的距离为　 　。
26．阅读短文，回答问题：
霍耳传感器

传感器是将温度、力、磁等非电学量转化成电阻、电压、电流等电学量的元件如图甲所示，在一个矩形半导体（例如碑化钢）薄片上，制作四个电极E、F、M、N它就成了一个霍耳传感器。当在E、F间通入电流I，同时加一与薄片垂直的磁场B（物理学中用磁感应强度表示磁场的强弱，磁感应强度的符号为B），则薄片M、N间就出现电压，称为霍耳电压U。
研究表明霍耳电压U与E、F间通入的电流I和磁感应强度B关系分别如图乙和丙所示。图甲中，在M、N两端接一电阻R，当改变图甲中磁感应强度B或改变电流I的方向时，通过电阻R的电流方向都会随之改变。

（1）霍耳传感器把磁学量磁感应强度转化为电学量　 　。
（2）在图甲中，若磁感应强度变大，则M、N间电压变　 　。
（3）在图甲中，通过R的电流向左，要使通过R的电流向右，则下列操作正确的是　 　。
A．只增大电流I
B．只减小磁感应强度B
C．只调换磁感应强度B的方向
D．同时调换电流I和磁感应强度B的方向
（4）图甲中，当E、F间电流为I0、磁感应强度为B0时，M、N间电压为U0；若E、F间通入电流为3I0、磁感应强度为3B0，则M、N间电压为　 　U0。
（5）图甲中，保持电流I不变，下列图中能表示通过电阻R的电流IR、R消耗的功率PR随磁感应强度B变化关系的是　 　。

27．阅读短文，回答问题：
扫地机器人的“眼睛”

扫地机器人能自动避开障碍物，像是长了眼睛，它的“眼睛”是什么呢？目前市面上大部分机型使用的是红外探测器。红外探测器测距的原理如图所示，红外发射器以一定的角度发射红外光束，光束遇到物体被反射，再通过有滤光作用的凸透镜（又叫滤镜）后照射到CCD检测器上的某一位置，该位置不在透镜的主光轴（中心线）上，偏离的距离叫偏移值L．根据几何关系可知：物体离传感器越远，L就越小。在知道了偏移值L、两中心线间距X以及滤镜的焦距f后，可以计算得到距离D，也就知道物体有多远了。
CCD检测器能将测得的光信号转化为电信号，电信号的大小叫做探测器的输出值，输出值与偏移值L成正比，L增大2倍，输出值也增大2倍，当然有例外，当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零；当D很大时，L值又会很小，这时检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值，要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高，所以通常的探测器只能在一定的范围内有效测量距离D。
红外探测器在使用中有两个性能指标：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，这些是红外传感器的研发方向之一。
（1）红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生　 　；而滤镜是　 　（阻挡/允许）红外线通过。
（2）若某品牌红外探测器：甲探测范围10cm﹣﹣80cm，乙探测范围20cm﹣﹣150cm，则　 　（甲/乙）的CCD检测器分辨率较高。
（3）下列关于红外探测器的说法，正确的是　 　
A．滤镜对光束有发散作用 B．物体离得越近越容易探测
C．环境光可能会干扰测量 D．探测的可靠性与物体的颜色无关
（4）文中所述的红外探测器的输出值与到物体的距离的关系图象大致为　 　

（5）某型号扫地机器人呈圆盘形，圆盘的直径是30cm，工作时的行走速度约为3m/min，要清扫一个长4.5m、宽3.3m的空房间，它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要　 　min，要将整个空房间清扫一遍至少需要　 　min。

28．阅读短文，回答问题
智能滚筒洗衣机
智能滚筒洗衣机能将洗衣工作自动完成。滚筒洗衣机是模仿棒锤击打衣物的原理设计，它通过浸泡、揉搓、摔打、雨淋和水流冲刷、化学作用等多种方式来洗涤，这些洗涤方式决定了它是洗得最干净的洗衣机。
洗涤时，内筒在电机的带动下周期性旋转，衣物便在滚内翻滚揉搓，衣物与内筒壁以及筒壁上的提升筋也产生摩擦力，发生揉搓作用，如果洗衣粉或洗衣液太多，筒就会特别滑，衣服不易被提起，根本不能形成捧打，降低了洗涤效果。
全自动洗衣机通过电磁进水阀与水位开关（构造如乙、丙所示）配合来控制进水和排水。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，可移动铁芯在重力和弹簧力的作用下滤水孔提升筋紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，可移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。水位开关是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后，贮气室口很快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。
滚筒洗衣机由微电脑控制，普通的洗衣过程按注水、洗涤、再重复几次，最后排水脱水最终将衣服洗干净。

（1）洗衣机采用的是三线插头。三线插头上最长的金属片在内部与洗衣机的金属外壳相连接，该金属片与金属外壳间的电阻约为　 　（零/无穷大）；工作时这个金属片连接的是电路中　 　（火线/零线/地线）
（2）下列滚筒洗衣机的结构设计和使用，不利于增大摩擦的做法是　 　。
A．内筒表面凸凹不平 B．内筒提升筋表面设若干凸起的圆点
C．添加更多的洗衣液 D．清洗更厚重的衣物
（3）对电磁进水阀的理解，下列说法中不正确的　 　。
A．电磁进水阀核心部件是电磁铁 B．弹簧始终处于压缩状
C．线圈中的电流方向决定进水阀的通断 D．洗衣机断电时进水阀处于关闭状态
（4）水位开关的工作原理是贮气室被封闭后随着水位上升，气室内气体的压强变　 　，气体对波纹膜片的压力变　 　，推动顶杆运动，改变接线柱间的连接。
（5）如图丁所示为某洗衣机在一次洗衣过程中电动机的电功率随时间的关系图像，由图像可知此次洗衣过程用时　 　min，该过程电动机共消耗的电能为　 　kW•h。

29．阅读短文，回答问题：
电动道闸
道闸又称挡车器，如甲图，是专门用于限制机动车行驶的通道出入口管理设备，现广泛应用于公路收费站、停车场等场所管理车辆的出入电动道闸由箱体、电动机、机械传动部分、闸杆、控制电路等部分组成其主要结构如乙图所示：箱体下部是电动机，用皮带与减速箱相连，减速箱动力输出轴通过摇臂、连杆与平衡臂连接，带动闸杆绕闸杆主轴转动。为了减轻电动机负荷，使用一根弹簧挂在平衡臂上不同挂孔来平衡不同长度的闸杆。霍尔传感器限位系统，由垂直位磁铁、水平位磁铁、垂直位霍尔传感器和水平位霍尔传感器组成，其中霍尔传感器安装在减速箱壳体上固定不动，磁铁则固定在动力输出轴上，当磁铁运动到霍尔传感器处，霍尔传感器就会检测到，并向控制电路发出信号控制电动机停止工作，实现闸杆水平和垂直位置的限定。控制电路是控制闸杆抬起与放下以及防止意外发生的集成化控制系统，内部一般集成车辆感应器（含IC卡智能停车场管理系
统）、红外线检测保护装置等，IC卡智能停车场管理系统的读卡器，通过读取识别合法LC卡信息，控制电动机动作来抬起闸杆放行车辆，当IC卡靠近刷卡区时，会产生感应电流，实现将卡内信息传给读卡器的过程。红
外线检测保护装置是为了保护处在闸杆下的人不被下落的闸杆砸伤，当它检测到杆下有人时，会发出指令，让正在下落的闸杆停止下落并抬起。
（1）如果图中所示的平衡弹簧为使用2米闸杆时所挂的位置，因场地改造需要将闸杆换为4米长，此时弹簧上端应挂在　 　
A．A挂孔 B．B挂孔 C．C挂孔 D．D挂孔
（2）当垂直位磁铁转动到A霍尔传感器时，转动的电动机将　 　（停止/仍然）转动，并表明此时闸杆已经处于　 　（抬起/放下）状态。
（3）停车场管理系统中的IC卡能实现信息读取是因为采用丙图中哪一个实验的原理　 　。

（4）此道闸红外检测的灵敏度Φ与被检测物体到检测探头的距离S的关系如图丁所示，当人站在离检测探头1米的位置时，保护装置会工作吗？　 　（会/不会）
（5）此电机工作时的功率为120W，闸杆落下和升起的时间都为6秒，某小区平均每天进出车辆为250辆/次，忽略其他用电，则此小区道闸每天平均用电　 　kW•h。

30．阅读短文，回答问题。
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。

与平凸透镜相比，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，因此，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆的玻璃组成，大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高单位面积上获得的光能，当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，将会汇聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。
（1）当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，在　 　时才会发生偏折。
（2）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理是　 　（相同/不同）。
（3）如图丙所示，F、OO’分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后光路。
（4）下列关于菲涅尔透镜的说法，正确的是　 　。
A．因为制作工艺简单，制造成本低，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜
B．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能
C．菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的
D．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少
（5）菲涅尔透镜的一个面为平面，另一个面为锯齿状的螺纹面，将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证较好的聚光效果，下列放置方法最合理的是　 　。

31．小莉同学在初三物理创新实验大赛中设计了一个电子量角器。如图甲所示，把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为能够绕圆心O转动的金属滑片（OP的阻值忽略不计），P与AB接触良好。如图乙所示，A为电流表（量程为0～0.6A、内阻不计），R0为保护电阻，理想电源电压U＝6V不变。备用滑动变阻器R1（8Ω 1A）、R2（15Ω 0.6A），小莉希望选择合适的滑动变阻器连入M、N两接线柱，把电子量角器A、O两个接线柱分别与E、F相接，同时在EF两端并联一个电压表（接入量程0～3V），将电压表表盘重标数据后可以从电压表上直接读出OP的旋转角度θ，即∠AOP。
（1）用导线连接M、N，将A、O分别与E、F相接，闭合开关。当P滑到A处时，电流表示数为0.4A；当P滑到B处时，电流表示数为0.15A。由此可知保护电阻R0＝　 　Ω。
（2）小莉希望将180°刻度线标在电压表“3V”刻度处，那么她应该选择的滑动变阻器是　 　（选填“R1”、“R2”或“R1或R2均可”）。按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置，闭合开关。当被测量角度为36°时，电压表的示数应该为　 　V。
（3）若没有电压表，小莉希望通过电流表的示数获取旋转角度，即使电源电压未知，R0和电阻丝AB的电阻也不知道。小莉也能通过图乙电路中电流表示数I转换为所测角度θ。她的操作流程如下：
①将滑动变阻器调到适当阻值后接入电路，将A、O分别与E、F相接，闭合开关。将电子量角器的滑片P滑到A处，记下此时电流表的示数为I1；保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将滑片P滑到B处，记下此时电流表的示数为I2。
②拨动电子量角器的滑片P使∠AOP与被测角重合，记下此时电流表的示数为I3。
③请你利用测得物理量I1、I2、I3，写出被测角度θ的表达式：θ＝　 　。

四．解答题（共9小题）
32．阅读短文，回答问题：
连通器与虹吸现象
物理学中把两端开口，底部互相连通的容器叫连通器。在连通器中注入同一种液体，在液体不流动时容器的液面总是保持在一水平面上，可用液体压强p＝pgh来解释。如图1若在U形玻璃管中装有同一种液体，容器底部设想有一个小液片AB，若液体保持静止，则AB两侧受力平衡，只有当两边，液柱的高度相等时，两边液柱对液片AB的压强才能相等。
日常生活用许多物品都能看作连通器，如：水壶、船闸、过路涵洞、房子供水系统等。但有些物品外型虽类似连通器，工作原理却与连通器不相同。如图2所示，水槽B位置比水槽A位置低，用橡皮管从B中吸水，水会源源不断从水槽B流向水槽A，从右侧橡皮管看去出现了“水向高处流”的现象，这种现象物理中叫虹吸现象。当充满水的管子将A、B两个液面高度不同水槽连接后，C处受到向右的压强为：p1＝p0﹣ρgh1，向左的压强：p2＝p0﹣ρgh2，（其中：p0为大气压）。由于h1＞h2，所以有p1＜p2，则液片C将向左移动，即容器B中的水向容器A中流淌。只要B中的液面高于A中的液面，水就会流动不停，直到两容器中液面相平。
（1）文中图1中若向右管注入同种液体，最终左右管液面高度　 　（相同/不同）。
（2）如图3所示，甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，下列说法正确的是　 　。
A.水从水渠乙流向水渠甲
B.水从水渠甲流向水渠乙
C.因水面相平，水不流动
D.以上说法都不对
（3）三峡船闸是世界上最大的人造连通器。如图4是轮船通过船闸的示意图，此时上游阀门A打开，下游阀门B关闭，水不再流动时，下列说法正确的是　 　
A.闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器，水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器，水对阀门B两侧的压力相等
（4）用玻璃管弯成“C”型（图5），装满水用双手分别堵住两端开口，后再同时移开手指，会出现　 　
A.水从上端流出
B.水从下端流出
C.水保持静止不流动
D.上端、下端流出都有可能
（5）如图是某栋房子供水的水路示意图，放水时水龙头与水塔构成了连通器。若水龙头型号相同且水龙头出水速度与水压成正比，则水龙头处出水速度V与楼层高度h图像关系正确的是　 　


33．阅读短文，回答问题：
卡门涡街现象
2020年5月5日，虎门大桥的桥体异常振动引发了大家的关注，专家认为这是由卡门涡街现象引起的。
如图甲所示，在一定条件下，流体流过阻碍物时，会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡①、②、③、④……，这一现象叫卡门涡街现象。产生旋涡的一侧流速快，另一侧流速慢，交替形成大小不同的压力，使阻碍物产生有规律的振动，即涡振。涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关，其关系f＝k（k为常数）据分析，桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4m高的防撞板后，在特定风环境条件下产生了振幅较大的涡振现象。
工业上常用的流量计也是利用卡门涡街现象制成的。在管道中放入装有电子设备的阻碍物，当流体通过时，装有电子设备的阻碍物发生涡振，输出与涡振频率相同的电压信号，通过频率公式得到流速大小，最终输出流体的流量，流量为单位时间内流体通过管道横截面的体积。

（1）下列过程不可能产生卡门涡街现象的是　 　；
A．河水流过礁石
B．空气通过树木
C．篮球撞击篮板
D．云层飘过山峰
（2）流体流过阻碍物，当上侧产生涡旋时，阻碍物　 　侧受到压力大；
（3）若甲图中相同时间内产生的旋涡增多，说明流体的流速变　 　；
（4）安装防撞板后，增大了桥体的　 　，使得相同风速下桥体的涡振频率　 　（增大/减小）；
（5）某水管的横截面积为S，阻碍物的特征宽度为d，水流通过阻碍物时输出的电压信号如图乙所示。如不考阻碍物对流速的影响，则管道中水的流量Q和t0之间的关系图像为　 　。

34．阅读短文，回答问题：
形状记忆合金温控开关
某些合金的形状被改变后，一旦加热到一定的温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种“记忆效应”功能的合金称为形状记忆合金。
形状记忆合金可以制作温控开关，如图甲是记忆合金温控开关工作原理图，（a）图是低温时记忆合金的形状，此时电路接通：当其温度达到规定值时，记忆合金将弯曲而切断电路，如图甲（b）所示。

形状记忆合金温控开关有单向形状记忆开关和双向形状记忆开关两种。单向形状记忆开关的合金在升温至特定温度时能恢复到高温形状；降温后，仍维持高温状态形状，需要外力作用才能使它返回到低温形状，双向形状记忆开关的合金在升温至特定温度时恢复高温形状，降温至另一特定温度时又自动恢复低温形状。
图乙虚线方框内是某种电水壶开关控制系统结构简图。该系统主要由记忆合金M和N、固定的金属触片和手动推杆等组合而成。水沸腾时，水蒸气通过管道传导到M，M的温度升高，其下端与金属触片分离；降温后，M又自动回到图示状态。N紧靠电加热器，温度升高到某一值后，N的上端与金属触片分离；降温后需向左按压手动推杆才能使N恢复到图示形状，烧水时，接通电路，如果壶内有水，会把水烧开并自动保温在80℃到100℃之间；如果壶内没有水，N会防止电水壶被干烧损坏。
（1）若图甲为单向形状记忆开关，高温后合金形状如图甲（b）所示，降低温度后，合金形状　 　（一定/有可能/一定不）能自动返回到图甲（a）所示状态。
（2）图乙中两只记忆合金温控开关　 　。
A．都是单向形状记忆开关
B．都是双向形状记忆开关
C．M是单向形状记忆开关，N是双向形状记忆开关
D．M是双向形状记忆开关，N是单向形状记忆开关
（3）N恢复高温形状的温度应　 　（大于/等于/小于）100℃。
（4）图乙中，　 　必须按下手动推杆电水壶才可以继续工作。
A．水烧干后
B．水温降至80℃时
C．加上冷水后
D．水温升至100℃时
（5）画出图乙所示电热水壶内部电路图。
35．阅读短文，回答问题。
饮水机
饮水机是利用电能，通过内部的制冷、制热系统及净化、消毒等系统来达到制备冷、热水功能的，并且安全、快捷、健康的新一代饮水电器产品。
饮水机内部的水是通过负压来实现的，水瓶底部为密封，插入饮水机。当用户接水时，水罐内水位下降，空气由下面进入瓶内，使得瓶内的水进入水罐。若水瓶破裂成出现缝隙，外面的空气进入水瓶内，使得瓶内压力增大，破坏了压力平衡，致使水罐水面上升，出现聪明座溢水现象。
制热系统分为内热式和外热式。制冷系统有电子制冷与压缩机制冷。电子制冷主要是通过电子制冷芯片达到制冷目的。电子冰胆中的制冷芯片包含着许多（常用的是255对）由P型和N型丰导体元件连结成的电偶。半导体中有可以自由移动的电荷。通电时，电荷移动的方向与电流方向相反，由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。从绝缘陶瓷片上吸收（放出）热量的多少可用公式Q＝π•I表示，其中，I为电流的大小，π称为“帕尔帖系数”，吸收热量时π为正值，放出热量π为负值，π的绝对值不变。
通直流电之后半导体热端放出热量、冷端吸收热量，产生温差。然后将冷端与水罐接触，吸收水的热量，使水雄内水温持续下降，热端通过直流风扇散热降温，再通过热敏传感器来控制制冷芯片工作，达到控制水温的目的。在室温条件下，电子制冷初次使用需90分钟左右降到15℃．电子制冷最低温度为9﹣11℃，每小时制冷水能力为0.7L/h，仅适合家庭使用；压缩机制冷系统主要由压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器四个部件，他们之间用管道联接，形成一个封闭系统，制冷剂在系统内循环流动，不断地发生状态变化，并与外界进行能量交换，从而达到制冷的目的。压缩机制冷速度较快，初次使用30分钟后温度降到10℃以下，约为电子制冷时间的20%﹣30%．压缩机制冷最低温度为5﹣6℃，每小时制冷水能力为2L/h，适合公司等商务使用。

请回答下列问题：
（1）水瓶插入饮水机，其内部的压力　 　外界的大气压力，保证瓶内的水不会流滴淌出来。
（2）若将图中电源换成交流电源，此时饮水机　 　（选填“能“或“不能”）正常制冷。
（3）如图所示，应该将　 　（上面/下面）的绝缘陶瓷片与水罐接触来制冷。
（4）给半导体制冷器提供乙图所示的交流电，当电流为正值时，表示电流方向与甲图直流电方向相同，当电流为负值时，表示电流方向与乙图直流电方向相反，在丙图上作出绝缘陶瓷片热端处的Q﹣t图象。
（5）直冷式冷热饮水机由水箱提供常温水（20℃），电子制冷最低温度为10℃，30min水可以放出　 　J热量。
36．阅读短文，回答问题：
电熨斗
如图1为生活中常用的电熨斗，图2是电熨斗结构图。电熨斗中有一个双金属片制成的自动开关，双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成，且两金属片紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性钢片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定的温度时，双金属片顶端的触点与弹性钢片上的触点分离，电路断开。电熨斗工作时的温度可以调节，将调温旋钮上的升降螺丝上下调节，双金属片和弹性钢片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同，金属底板温度也就不同。由于衣服的质料不同，熨烫时所需要的温度也各不相同。一般来说，棉织品比化纤衣服耐高温。

（1）电熨斗主要是利用了电流的　 　（选填“热”“磁”）效应进行工作的；为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应选图1中的　 　（填“A”“B”）。
（2）如图3中，两种双金属片中符合电熨斗安装要求的是　 　（选填“C”或“D”）。
（3）电熨斗通电工作时，若突然断开电源，两触点　 　（选填“会”“不会”）断开。
（4）将调温旋钮上的升降螺丝下调时，弹性钢片的弹性势能　 　。
A．增大 B．减小 C．不变 D．以上都有可能
（5）熨烫完棉织品衣服再熨烫化纤衣服，调温旋钮上的升降螺丝　 　（选填“向上”“向下”“不”）调。
37．阅读短文，回答问题：
压电陶瓷
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的陶瓷材料，具有压电性，包括正压电性和逆压电性。正压电性是指某些电介质在机械外力作用下，介质内部正负电荷中心发生相对偏移而引起极化，从而导致电介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷。如图甲所示，当给陶瓷片施加一外界拉力F时，陶瓷片的两端会出现充电现象；相反加以压力F时会出现放电现象。这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。

另外，压电陶瓷具有自发极化的性质，而自发极化可以在外加电压的作用下发生转变。因此当给具有压电性的电介质加上外电压时会发生如图乙所示的变化，压电陶瓷会有变形。压电陶瓷之所以会有变形，是因为当加上与自发极化相同的外电压时，相当于增强了极化强度。极化强度的增大使压电陶瓷片沿极化方向伸长。相反，如果加反向电压，则陶瓷片沿极化方向缩短。这种由于电效应转变成机械效应的现象是逆压电效应。

声音转换器是最常见的应用之一。像传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探测仪等都可以用压电陶瓷做声音转换器。如儿童玩具上的蜂鸣器就是内部振荡电路产生交流电压加到压电陶瓷上，通过逆压电效应产生同频率振动，而发出人耳可以听得到的声音。请根据上述材料，回答下列问题
（1）压电效应实现了　 　能与电能之间的相互转化。
（2）将压电陶瓷压缩时，可产生　 　压电效应（选填“正”或“逆”）。
（3）当给如图的压电陶瓷上电极接在电源负极，下电极接在电源正极时，晶体的厚度将　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）某些声音的记录和再现中也应用了压电效应。下列关于这一应用的说法正确的是　 　
A．声音的记录应用了正压电效应，再现应用了逆压电效应
B．声音的记录应用了逆压电效应，再现应用了正压电效应
C．声音的记录和再现都应用了正压电效应
D．声音的记录和再现都应用了逆压电效应
（5）儿童玩具上的蜂鸣器中振荡电路产生交流电压随时间变化的图像可能是　 　
38．阅读短文，回答问题：
半导体如何实现运算及数据处理
2020年我国将在全球首发5nm手机芯片，芯片基本元件之一半导体二极管主要由P型半导体、N型半导体、接线端、外壳组成，其结构和电路符号分别如图甲、乙所示。当一定的电流从正接线端流入，二极管呈现良好的导电性，当电流从负接线端流入，二极管呈现高电阻特性。
N型半导体内含有容易形成电流的自由电子，而P型半导体内虽然没有自由电子，但含有可让电子停留和经过的位置（空穴）。未接通电路时，最靠近半导体交界面处一排的电子向P区扩散占据空穴，使P区交界面处带负电，N区一侧带正电，由于电荷间存在相互作用力，交界面处将阻碍电子继续扩散。
半导体与电源相连后，电源负极将发出大量电子聚集在与之相连的一端，电压增大到一定值时且电子移动方向与电子扩散方向相同，电子将突破交界面处的阻碍使电路形成通路。反之，半导体呈现的电阻很大。
多个半导体的组合，是构成芯片的基础元件。它们可实现运算及数据处理。
发光二极管（LED）是一种能够发光的半导体电子元件，其显著的特点就是具有单向导电性。其电路符号如也用图乙所示，用实验方法测得某型号发光二极管两端的电压U和通过它的电流I的数据如表所示：
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U/V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
3.0
I/mA
0
0.9
2.3
4.3
6.8
12.0
19.0
24.0
30.0
37.0
（1）半导体二极管内，当电流从P到N时，二极管电阻　 　（较小/较大）。
（2）通路时，二极管输出信号值Uk＝1，断路时，输出信号值Uk＝0，在下图左所示的电路中，a、b两点信号值随时间的变化关系如图中A、B所示，请在C图坐标系中，画出电路c处信号值随时间变化的关系画线。
（3）关于半导体二极管，下列说法正确的是　 　。
A．电流从正接线端流入，一定会形成通路
B．电子移动方向：电源→P型半导体→N型半导体
C．半导体二极管的电阻与其两端的电压有关
D．当电流从负接线端流入时，交界面带电子处电阻变小
（4）请在图丁的坐标纸上用描点法画出该型号发光二极管的伏安特性曲线。
（5）若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5V，现用5V的稳压电源供电，则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻R的阻值为　 　Ω．（结果保留三位有效数字）
39．阅读短文，回答问题：
破壁料理机
破壁料理机（如图甲）集合了榨汁机、豆浆机、冰激凌机、料理机、研磨机等产品功能，完全达到一机多用功能，可以瞬间击破食物细胞壁，释放植物生化素的机器。
破壁就是利用外力将细胞壁打破，将食材细胞内的维生素、矿物质、植化素、蛋白质、水分等充分释出的方式。常见食材中（果肉、种子）细胞大小一般在20﹣400um之间。破壁料理机是采用超高速电机，带动不锈钢刀片，在杯体内对食材进行超高速切割和粉碎，从而打破食材中细胞的细胞壁，将细胞中的维生素、矿物质、植化素、蛋白质和水分等充分释放出来的一种食材加工产品影响破壁率和破壁效果的主要因素包括：1．电机的负载转速：2．经由连接器传动到刀片的转速；3、刀片的长度、厚度等参数；4．杯体的形状参数等。最终反映到刀片切割或撞击食材时的瞬间速度和切削频次以达到均衡的破壁粉碎效果某破壁机，它具有粉碎打浆和电加热功能。如图乙是该破壁机正常工作时，制作杂粮粥一次，电热管和电动机交替工作的“p﹣t”图象已知破壁机额定电压为220V，电动机打浆功率为120W，电热管加热功率为1100W。

（1）某食物细胞的大小约为100μm＝　 　m；
（2）影响破壁率和破壁效果的主要因素有　 　
A．电机的负载转速B．刀片的数量 C．杯体的形状D．以上都是
（3）破壁料理机是采用的超高速电机，下图中与电机工作原理相同的是　 　

（4）根据图乙该破壁机正常工作做一次杂粮粥，消耗的电能是　 　J；
（5）破壁机的散热系统由进风口和出风口组成，破壁料理机进风口设置在机器的两侧，出风口在机器的尾部，出风口气体的温度高于进风口气体的温度，理由是　 　。
40．阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图甲。
机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

表一：
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二：
真空度（Pa）
400
450
500
550
600
风量（m3/s）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率（W）
10.00
9.00
8.50

7.80
（1）机器人工作时，主机内部的气压　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为　 　cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）下列说法中错误的是　 　。
A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦
C．机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好
（3）该机器人正常工作时的电流为　 　A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为　 　min。
（4）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为　 　%；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为　 　kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）
（5）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R0＝　 　Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（R0+RG），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

中考综合能力题专题
参考答案与试题解析
一．填空题（共1小题）
1．【解答】解：
（1）水面上方，一方面水分子从液面飞出来，另一方面有的水分子撞到水面又回到水中，则水蒸发时，有水分子从空气进入水中；
（2）AB、半瓶矿泉水上方形成了水的饱和汽时，在相同时间内回到水中的水分子数等于从水面飞出的水分子数，即水分子还会从水面飞出，故AB错误；
CD、由于从水中飞出的分子数等于回到水中的分子数，所以水蒸气的密度不变，水蒸气的压强不变，故C错误，D正确。
故选：D；
（3）由题意可知，温度降低时，液体分子运动减慢，原来的平衡被破坏，液体能继续蒸发，水蒸气的压强继续减小，直至到达新的平衡，所以，水的饱和气压随温度的降低而减小；
（4）题意可知，下午6时气温25℃低于下午2时的气温，由水的饱和气压随温度的降低而减小可知，下午6时水的饱和气压小于下午2时的饱和气压，当天空气中水蒸气的压强p1保持不变，所以，变大，即下午6时Rh一定大于0.46；
（5）当空气中水蒸气的压强p1为0，所以其比值Rk也为0；而同一温度下水的饱和气压一定，潮湿天气里空气中水蒸气的压强较大，由Rk＝可知，Rk越大，湿衣服表面的水分蒸发得越慢，衣服不容易晾干，故选A。
故答案为：（1）有；（2）D；（3）减小；（4）大于；（5）A。
二．实验探究题（共9小题）
2．【解答】解：（1）由阅读材料可知，王亚平解释道：“其实，就是牛顿第二定律F＝ma。也就是，物体受到的力＝质量×加速度，如果知道力和加速度，就可算出质量；所以“质量测量仪”测质量的原理是牛顿第二定律；
（2）王亚平通过水膜成像，成的是倒立缩小的实像，该成像原理与照相机的工作原理相同；
此时向水膜中注水，通过水膜透镜的所成的像将保持物体、水膜透镜位置不变，放在A点的光屏接收到一个清晰的像，取走光屏，眼睛在A点的右侧能看到清晰的像；
此时向水膜中注水，水膜透镜变厚，折射光的能力变强，所以通过水膜透镜的所成的像将向左移；
（3）在对接的过程中，神舟十号飞船中的宇航员相对于飞船没有发生位置的变化，所以神舟十号飞船中的宇航员相对于飞船是静止的；飞船相对于天宫一号
位置发生了变化，所以飞船相对于天宫一号是运动的；
（4）天宫一号到该监测站距离约为：s＝（3×105km/h×0.004s）＝600km；
（5）雷达波的波长为：
＝＝6m
（5）由α＝，所以v＝at＝0.2m/s2×0.2s＝0.4m/s；
3．【解答】解：
（1）由图可知，流程①是太阳能电池板对蓄电池充电的过程，是将电能转化为化学能，储存在电池中；流程②蓄电池给灯泡供电过程，是将化学能转化为电能；故选C；
（2）由于太阳能电池板产生的电压较大，而LED发光二极管是一种半导体器件，它工作电压低（2～4V），所以将它们串联接在电路中，则串联的个数n＝≈8（进一法）。
（3）由图可知，当开关与a点接触时，LED灯断路，不工作；当开关与b点接触时，LED灯才接入电路正常工作；所以白天S与a接通，夜晚S与c接通，故选B。
（4）当电压为3.3V时，电流为380mA，LED的电功率P1＝U1×II＝3.3V×0.38A＝1.254W，
当电压为3.5V时，电流为690mA，此时LED的电功率P2＝U2×I 2＝3.5V×0.69A＝2.415W，
LED增加的电功率△P＝P2﹣P1＝2.415W﹣1.254W＝1.161 W。
（5）根据表中数据可知，当电压在2V或低于2V时，通过灯泡的电流为0，即此时电阻趋向无穷大；在电压超过2V后，电流随电压的增大而迅速增大，由欧姆定律可知，二极管的电阻逐渐减小，故A正确。
故答案为：（1）C；（2）8； （3）B；（4）1.161；（5）A。
4．【解答】解：
（1）当超导部件的电流小于IC时呈现超导态，由图乙可知，超导部件R1呈现超导态时其电阻为0；
（2）闭合开关，灯泡正常工作时，灯泡的电流：I灯＝＝＝0.5A＜0.6A，故超导部件R1呈现超导态，其电阻为0（相当于导线），则R2被短路；
所以通过R1的电流等于通过灯泡的电流，R1两端电压为U'＝I灯R'＝0.5A×0Ω＝0，故选B；
（3）图甲中闭合开关，在灯泡L正常发光时，超导部件R1呈现超导态，其电阻为0，即限流电阻被短路，故通过R2的电流为0；
在灯泡突然短路时，电路中的电流大于临界电流0.6A，超导部件R1呈现正常态，其阻值为7.5Ω并与限流电阻并联，根据并联电路的特点可知，通过R2的电流I2＝＝＝0.4A≠0，故选D；
（4）闭合开关，灯泡正常发光时，其电流即电流表示数为：I灯＝＝＝0.5A；
当灯泡突然短路时，R1处于正常态并与R2并联，电流表测干路电流I，
则干路电流I＝I1+I2＝+＝+＝1.2A；
即电流表示数变化为从0.5A变化到1.2A；
（5）A、由图可知，当灯泡短路时，电路电流会大于0.6A，即超导部件R1为正常态，故A不正确；
B、当灯泡短路时，超导部件R1为正常态，其电阻为7.5Ω，电路仍为通路，因此超导限流器不会自动切断电源，故B不正确；
CD、当灯泡短路时，超导部件R1为正常态，电流表示数为1.2A，即能检测到短路故障；当短路故障排除后，通过超导部件R1的电流会小于临界电流，即超导部件R1为超导态，故电路会自动恢复；故C正确；D不正确。
故选C。
故答案为：（1）0；（2）B；（3）D；（4）从0.5A变化到1.2A；（5）C。
5．【解答】解：
（1）A．由图甲可知，当该二极管两端的正向电压为0.8V时，电流为20mA，所以此时二极管处于导通状态，故A正确；
B．由图甲可知，当该二极管两端的正向电压为0.2V时，电流为0，处于截止状态，故B错误；
C．由图甲可知，当该二极管两端的反向电压为10V时，二极管中的电流为零，处于截止状态，故C正确；
D．由图甲可知，当该二极管两端的反向电压为50V时，二极管中的反向电流突然增大，二极管将会被击穿，故D正确。
综上所述，错误的是A；
（2）由图甲可知，该发光二极管两端的正向电压为0.5V时，电路中的电流小于正向电压为0.7V时的电流，且I﹣U曲线的倾斜程度变大，由欧姆定律可知，二极管的电阻逐渐减小，所以0.5V时的电阻大于0.7V时的电阻；
（3）根据居里点温度的含义“PTC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”，所以，由图象乙可知，该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为100℃；
（4）由图象乙可知，该电热灭蚊器通电后，里面的PTC陶瓷电热元件的电阻先减小后增大，电源电压保持不变，由P＝可知，它的电功率先增大后减小，故只有选项A符合题意；
（5）指示灯正常发光，电流通过发光二极管所做的功：W＝UIt＝2V×0.1A×200s＝40J。
故答案为：（1）B； （2）大于；（3）100； （4）A； （5）40。
6．【解答】解：
（1）当线圈中的电流从A流向B时，由右手螺旋定则可知，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，故活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入；
若为直流电，根据甲图结合前面可知，血液只能流回心脏而不能把血液输出去，因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即：活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去。
（2）电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量，故选D；
（3）由题意可知，正常的血流速度v＝0.18m/s，要使流过的液体相等，则有：Sv＝S′v′，
则变细后的血液的流速v′＝v＝×0.18m/s≈0.212m/s；
（4）由图知，传感器的电阻与气体中酒精蒸汽的浓度成反比，浓度C越大，电阻越小，电流越大，R0两端电压越大，因为电源电压不变，所以气敏传感器两端电压将变小；电池用的时间长了，电压降低，内阻变大，电路中电流变小，则会导致测得的酒精浓度偏小；
（5）因为血液匀速流动，血压产生的压力与阻力相等，
则在正常情况下有：△p1S1＝f1＝kv1﹣﹣﹣﹣﹣①
血管变细后有：△p2S2＝f2＝kv2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
又因为S2＝（1﹣10%）S1＝0.9S1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因为在相同时间内流过的血液量不变，则有：S1v1t＝S2v2t，即S1v1＝S2v2，
所以S1v1＝0.9S1v2，即v1＝0.9v2，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
①②③④联立，解得：△p2＝△p1，
即：△p1：△p2＝81：100。
故答案为：（1）S2流入；（2）D；（3）0.212；（4）偏小；（5）81：100。
7．【解答】解：（1）机身下部制成“V”形，除了能减小阻力外，机身要能降落到水面，要减少水的波浪对机身的影响，所以它起到了抗波浪干扰作用；
机翼上方凸出、下方平直，在相同是时间内，空气经过机翼上方的路程长、速度大；经过机翼下方的路程短、速度小；所以上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大。
（2）“鲲龙AG600在水面降落的过程中，质量不变，高度减小，速度减小，所以重力势能减小，动能减小。
（3）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
F＝G＝mg＝48×103kg×10N/kg＝4.8×105N，
该飞机停在水平地面时对地面的压强：
p＝＝＝4×105Pa。
飞机停在水面，处于漂浮状态，浮力大小等于自身重力：
F浮＝G＝4.8×105N，
由阿基米德原理F浮＝ρ水g得，排开水的体积：
V排＝＝＝48m3；
（4）飞机在水面上的速度v＝36km/h＝10m/s，
由P＝＝＝Fv可得，飞机受到的牵引力：
F＝＝＝2.5×105N；
因为飞机匀速滑行，所以飞机受到的阻力：
f＝F＝2.5×105N，
由题意可知，f＝0.5G总，则此时飞机的总重力为：
G总＝2f＝2×2.5×105N＝5×105N；
此时飞机的总质量为：
m总＝＝＝5×104kg＝50t；
飞机所蓄水的质量为m3＝m总﹣m1＝50t﹣40t＝10t。
（5）燃油完全燃烧获得的内能：Q＝mq＝5000kg×4.6×107J/kg＝2.3×1011J，
发动机的热效率为40%，则获得的机械能：W机＝ηQ＝40%×2.3×1011J＝9.2×1010J，
AG600以最大速度满载巡航2h，通过的路程：s＝vt＝500km/h×2h＝1000km＝106m，
有用功：W有＝Fs＝4.6×104N×106m＝4.6×1010J，
所以，发动机的推进效率：η'＝＝×100%＝20%。
故答案为：（1）抗波浪干扰的作用；小；（2）减小；减小；（3）4×105；48；（4）2.5×105；10；（5）2.3×1011；20%。
8．【解答】解：（1）由题意知红光的波长大于蓝光的波长；
（2）由题意知在大气层，太阳光中的波长短的蓝紫光比波长长的红光瑞利散射更明显，比蓝光波长更长的其他色光不易被散射，可以继续向地面传播，因为红光的波长最长，最容易穿透大气层，故A正确；
故选：A；
（3）因为在大气层中，太阳光中的蓝紫光比红光瑞利散射更明显，晴天，在大气分子的强烈散射下，大量蓝、紫色光被散射至天空，天空才呈现蔚蓝色，且越往高空散射的蓝光越多，故B正确；
故选：B；
（4）由图乙知散射程度最高时为0.4，即2πd/λ＝0.4，
所以入射的大气分子的直径为：
d＝＝＝28.66nm；
（5）A、由图甲知色光的瑞利散射是从分子四周射出，不同于光的反射规律，故A错误；
B、月球上没有大气层，阳光无法散射，不论白天还是夜晚，天都是黑色的，故B正确；
C、由题意知云朵反射太阳光并非瑞利散射，故C错误；
D、因为紫外线的波长短，容易发生瑞利散射，所以高原地区的人们受到紫外线的照射强度越强，故D错误。
故选：B。
故答案为：（1）大于；（2）A；（3）B；（4）28.66；（5）B。
9．【解答】解：（1）螺线管的右端为N极，右手握住螺线管，大拇指朝右，电流从左侧流进，左侧流出，所以电源的右端是负极。
（2）磁簧片ab的a端靠近条形磁铁的N极，所以a端是S极，则b端是N极；磁簧片cd的d端靠近条形磁铁的S极，所以d端是N极，则c端是S极。
（3）S闭合时，控制电路接通，线圈产生磁场，舌簧被磁化，在两舌簧端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，于是工作电路接通，S断开时，两舌簧退磁，在弹力作用下分开，工作电路断开。故该装置中利用了电流的磁效应、磁化及磁极间的相互作用。没有利用磁场对电流的作用。故选B。
（4）当水面上升到最高水位A处时，条形磁铁位于干簧管2的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路，红灯发光电铃响；当水面下降到最低水位B处时，条形磁铁位于干簧管1的右边，此时两个磁簧片被磁化后，由于是异名磁极相互吸引而相互接触，此时接通电路，绿灯发光、电铃响。
（5）电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关的里面两个接线构成一个回路；而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关外面线圈的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发声，如图所示：

故答案为：（1）负；（2）N；S；（3）B；（4）红；绿；（5）见上图。
10．【解答】解：（1）硅光电池把光能转换成电能，当光照射在硅光电池的PN结区时，正负电荷在不同区域集结要消耗光能；
（2）A．硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，硅光电池利用的硅是半导体材料，故A错误；
B．当光照射在硅光电池的PN结区时，光生电子在N区集结使N区带负电，光生电子在P区集结使P区带正电，则P区为正极，N区为负极；即图甲中引线A是电池的正极，故B正确；
C．硅光电池把光能转换成电能，故C错误；
D．当硅光电池对用电器供电时，电流从正极流向负极，即从P区经用电器流至N区，故D错误；
（3）根据表格中的数据，描点连线得：

（4）当电压表的示数为2V，电流为I＝0.0002A，则功率为：P0＝UI＝2V×0.0002A＝0.0004W；
硅光电池光电转化效率为：η＝＝＝20%；
（5）变阻器的功率P等于右边的图的U和I的乘积，由图象可知：当电压从0开始增加时，电流刚开始减小的比较慢，到某个值后，随着电压的增大，突然很快的减小到零，则功率P先增大的比较慢，然后突然快速减小到零，所以C答案正确。
故答案为：（1）光；（2）B；（3）如图；（4）20；（5）C。
三．综合能力题（共21小题）
11．【解答】解：（1）风机叶片具有密度小，强度高，耐磨损等性能，叶片表面要光滑以减小风阻，防被风“撕裂”，
（2）A．在风很小和很大时，不能产生电能，故A错误；
B．当风速较大时，叶片旋转面与风速方向不垂直。故B错误。
C．在一定范围内，风速越大，机组产生的电功率越大；
在一定范围内，风速越大，机组产生的电功率不变；故C正确
D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变。故D错误。
（3）由表中数据，根据各点，将各点用平滑的曲线连接起来，如下所示：

（4）分析表中数据和图象可知，风能密度与风速的三次方成正比，即：W＝0.6v3，
当风速为8m/s时，该地的风能密度为：W＝0.6×83J/（m2•s）＝307.2J/（m2•s）。
（5）由η＝×100%得，发电机获得的能量：
W机＝＝＝120kW•h＝4.32×108J，
风机的获得的风能：W风＝75J/（m2•s）×5000m2×3600s＝1.35×109J，
则这时风机的效率：η＝×100%＝×100%＝32%。
故答案为：（1）光滑；（2）C；（3）见上图；（4）307.2 J/（m2•s）；（5）32%。
12．【解答】解：
（1）根据文中内容可知，太阳能发电所使用的太阳能电池板，是利用半导体的光伏效应将光能直接转化为电能；
（2）太阳能发电时，逆变器将直流电改变为交流电，这说明太阳能电池板把光能转化为直流电；
（3）由图乙可知，负载为一定值电阻，当S1、S4闭合时，通过负载的电流为I，负载两端电压为U；当S2、S3，通过负载的电流为﹣I，负载两端电压为﹣U；当S2、S3闭合时，电流的方向发生了变化，由于电路的总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，即负载的电流I和﹣I只是方向不同，大小相同；
（4）四个臂两两组合，两组臂交替断开闭合，负载中就会产生交流电，当两组臂切换的频率发生变化时，交流电的频率会发生变化，故D正确；而ABC不会改变频率，只能改变电流的大小或方向，故ABC错误；
（5）根据文中的内容可知，交流电的频率在数值上等于电流变化周期的倒数，分析图丙可知，经逆变器产生的交流电的周期为2s，则频率为f＝＝0.5Hz。
故答案为：（1）光伏；（2）直流；（3）方向；（4）D；（5）0.5。
13．【解答】解：（1）A、旅客隔着窗玻璃看到窗外的站台，是光的折射形成的虚像，故A正确；
B、超长无缝钢轨，可减少轮和轨之间的缝隙碰撞发声，是在声源处减弱噪声，故B正确；
C、车窗采用双层玻璃，是在传播过程中减弱噪声，故C错误；
D、行李架正上方都装有小平面镜，方便乘客观察行李架，是平面镜成像，是利用了光的反射，故D正确；
故选C；
（2）红外线的显著特点是热作用强，对温度比较敏感，一般人体都有恒定的体温，一般在37℃，此时会发出特定波长的红外线，当手靠近时动车组安装的热风干手机时，利用红外线传感器能使热风干手机自动启动；
（3）由题意可知：
A、受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，故受电弓滑板的导电性能要好，故A错误；
BD、如果受电弓升的高度太低，力太小，会增加离线率；如果升的高度太高，力太大，会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗，所以受电弓滑板需要用硬度大、表面光滑的材料制成，故B错误，D正确；
C、由于文中没有提到密度对受电弓滑板的影响，故C错误；
（4）由表格中的数据可知，光照强度与光敏电阻的阻值是成反比的；
电路中的电流I＝200mA＝0.2A时，继电器的衔铁被吸合；
根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R＝＝＝30Ω；
线圈阻值R0＝15Ω，则光敏电阻此时的阻值为：R'＝R﹣R0＝30Ω﹣15Ω＝15Ω；
由表格中的实验数据可知，当光敏电阻阻值为36Ω时，光照强度为1.0cd；当光敏电阻的阻值为15Ω时，电阻变为原来的倍，则光照强度变为原来的倍，即光照强度为：×1.0cd＝2.4cd；
（5）为了使电流象B图像一样保持稳定，由图A可知，0到t1时刻的电流过小，应增大高度；t1时刻电流达到规定值；t1到t2时刻的电流过大，应减小高度；t2到t3时刻电流过小，应增大高度；t3时刻最小；从t3到t4时刻的电流过小，应增大高度；经过t4时刻后，是循环往复的；由图可知，故D正确。
故答案为：（1）C；（2）红外线；（3）D；（4）2.4；（5）D。
14．【解答】解：（1）由图乙可知，火线中的电流一部分通过零线，一部分流向大地，即三电流之间的关系：I1＝I2+I3，即I1﹣I2＝I3；
（2）A、站在地面上的人触及b线时（单线接触电）通过火线与零线的电流有差值，脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用．故A正确．
B、当用户电流超过一定值时，通过火线与零线的电流没有差值，不会使ef中产生感应电动势，脱扣开关不会断开．故B错误．
C、只要通过火线与零线的电流没有差值脱扣开关不会自动断开，故C错误．
D、当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时（双线触电），流过火线与零线的电流相等，保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消，不会使ef中产生感应电动势，脱扣开关不会断开．故D错误；
故选A；
（3）站在地面上的人体不小心接触了火线时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时漏电电流：I3＝＝≈0.049A＝49mA，
由图丙可知，额定动作电流I≤30mA，因I3＞I，所以，该漏电保护器能及时断开电路；
（4）A、闭合开关时，虚线框内火线电流仍然等于零线电流，因为导线将电阻R短路，所以闭合开关不影响电路，故A不正确；
B、闭合开关时，通过虚线框内火线的电流小于通过该装置零线的电流，可以模拟漏电情形，故B正确；
CD、闭合开关S时，通过虚线框内火线和零线的电流相等，此时无法模拟漏电情形，故CD不正确；
（5）零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，漏电保护器立即断开。
故答案为：（1）＝；（2）A；（3）能；（4）B；（5）零线接地，流出电流I2为零，I1和I2的差异很大，漏电保护器立即断开。
15．【解答】解：（1）A、B：形变消失后，电压随之消失，故AB错误；
C、D：当石英片在竖直方向被压缩时，它的上、下两端就会像电池一样分别出现正极和负极，拉伸时石英片上、下两端极性与压缩时相反，即上端为负极，下端为和正极，C正确，D错误；
故选C；
（2）根据文中“图甲中，若将右侧电压表换成上端正极、下端负极的电池，石英沿竖直方向压缩”，所以在图乙中，将引线接到交流电源上时（电流方向周期性改变 ），石英片沿上下方向振动。
（3）根据文中“图甲中，若将右侧电压表换成上端正极、下端负极的电池，石英沿竖直方向压缩”，在图乙中，将干电池正极和负极分别接到引线B和A，石英片则会拉伸。
故选B。
（4）根据文中“f2与f1的关系如图丙所示”，根据图像可知，当电极膜上通交流电的频率f1改变时，输出频率f2没有发生改变，所以f2A＝f2B；
（5）在图乙中，将引线A和B接到电流为I1、频率为f1的交流电源上时，石英片的振动同时也会消耗电能，将电能部分转换为机械能，所以输出的电流就会减小。故选B。
故答案为：（1）C （2）上下 （3）B （4）＝ （5）B
16．【解答】解：（1）由题目可知，温差电压产生的原因是，在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压，故从能量转化角度，热电偶消耗了内能转化成了电能；
（2）热电偶所产生的热电压由两部分组成：接触电压和温差电压，热电偶所产生的热电压大小值U＝U接触+U温差，故选A；
（3）由题意可知：热电偶电路，温度差越大，回路电流越大；根据热电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，因此，我们可以从中得到启示：可将电流表改装成温度计，控制两接点中的一个点的温度不变，将另一个点的温度作为被测温度，即可通过电表反映出其温度值的大小，即可制成电子温度计，故选B；
（4）温差电压的大小只与结点温度的高低有关，而与线路其他部分的材料无关。要在热电偶回路中接入第三种导体，保持温差电压不变，只要控制温差不变，所以第三种导体两端应与热电偶连接处的温度相同，故选C；
（5）温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大，开始检验时，C点由于放入热水温度上升，D点由于放入冰块温度下降，所以温差逐渐增大，电流逐渐增大；后来C点热水放热温度下降，D点冰吸热温度上升，温度差变小，电流变小；接下来，C点热水温度下降至接近室温，D点冰在熔化过程中吸热但是温度保持不变，所以温度差几乎不变，电流大小几乎不变，故选C；
故答案为：（1）内能；（2）A；（3）B；（4）C；（5）C。
17．【解答】解：（1）根据P损失＝I2R可知，输电线上损失的电功率大小与电流大小和输电线的电阻有关；电流越小、输电线的电阻越小，则损失的功率就一定减少；
A．减小输电线的横截面积会增大导线的电阻，故A不符合题意；
B．减小输电线的长度，虽然电阻减小了，但输电距离是一定的，所以不能减小输电线的长度，故B不符合题意；
C．提高输电电压，根据P＝UI可知，电路中的电流会减小，能减小输电线上的电功率，故C符合题意；
D．缩短供电的时间，只是能减少电能的损耗，根据P损失＝I2R可知，不会改变损失功率的大小，故D不符合题意；
故选C；
（2）变压器是一种用于电能转换的电器设备，可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能，所以提升电压和降低电压都要用到变压器；
（3）当以不同电压输送时，由于输电的功率是一定的，则有P＝U1I1＝U2I2，而在线路上损失的功率为P损失＝I2R＝R＝，则损失的功率与电压的平方成反比；输电线电阻不变，甲乙丙地原来用500kV的超高压输电，现用1000kV的特高压输电，输电电压变为原来的2倍，根据P损失＝I2R＝R＝可知，损失的功率变为原来的；
（4）用电高峰时期，用电器增多，总电功率增大，根据I＝知，在电源电压一定时，电流增大，由U＝IR知，导线上分担的电压变大，根据串联电路电压的规律可知，家庭电路的电压会降低；
（5）根据公式P＝UI可知，输送的功率P一定时，电压越大，电流越小，即电压与电流成反比，故图C正确。
故答案为：（1）C；（2）变压器；（3）；（4）降低；（5）C。
18．【解答】解：
（1）通电后，LED芯片发出蓝光，其中一部分照射到荧光粉上，荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，蓝光由LED芯片发出，荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，故AB都错误；荧光粉发出波长比蓝光长的黄光，蓝光波长短，黄光波长长，故C正确，D错误；
（2）由图像知，t0～T 和 t0+T～2T 时间段，电流为零，灯泡不发光；
（3）①因为两灯正常工作，所以，PLED＝12W，P白炽灯＝100W，由于时间t相同，由P＝可得，
两灯消耗的电能之比：WLED：W白炽灯＝PLEDt：P白炽灯t＝PLED：P白炽灯＝12W：100W＝3：25；
②白炽灯的发光效率：η＝×100%＝×100%＝10%，
③由于LED灯的发光效率高于白炽灯发光效率，则功率较小的LED灯的亮度与功率较大的白炽灯亮度相同，二者照明效果相同。
（4）在电流周期T小于人眼视觉暂留时间（约0.1s）的情形下，人眼便感觉不到灯的闪烁；
A． T＝2s＞0.1s，人眼会感到灯闪烁，故A错误；
B．T＝1.0s＞0.1s，人眼会感到灯闪烁，故B错误；
CD．TC＝0.1s＝0.1s，人眼不会感到灯闪烁，TD＝0.03s＜0.1s，人眼不会感到灯闪烁，
TC＝0.1s时，电流占空比：DC＝＝，
TD＝0.03s时，电流占空比：DD＝＝，
因为电流相等，DC＜DD，
因为白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比，
所以当TD＝0.03s，灯的发光强度最强；
（5）A、白光LED的发光强度与其通过电流的占空比成正比，但是发光强度和视觉亮度不成正比，所以电流占空比和视觉亮度不成正比，如图是正比函数，故A错误；
BC、根据D＝，在电流周期一定时，电流越大电流占空比越大，发光越强，所以可以认为M点和N点下方都是弱光，M点和N点上方方都是强光，
如图B，M点以下是弱光，电流占空比增大，光强增大，光强增大一倍，视觉亮度的增加大于一倍；M点以上是强光，强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加小于一倍，图像和题意相符，故B正确；
如图，N点以下是弱光，光强增大一倍，视觉亮度的增加大于一倍；M点以上是强光，强光时，光强增大一倍，视觉亮度的增加小于一倍，图像不符合要求，故C错误；

D、因为白光LED调光台灯共有5级亮度，当1级亮度时，电流不能为零，电流占空比不能为零，故D错误；
（6）太阳能电池板给蓄电池充电的过程中，消耗了电能，将电能转化为蓄电池的化学能储存在电池中；
当开关与a点接触时，LED灯断路，不工作；当开关与b点接触时，LED灯才接入电路正常工作。
故答案为：（1）C；（2）t0～T；（3）3：25；10%；12WLED灯与100W白炽灯的亮度相同；（4）D；（5）B；（6）化学、b。
19．【解答】解：（1）电动汽车的前进和倒车时，要改变电动机的转动方向，而电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关，而改变电流方向更为方便；
搬运车的电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能；
（2）A、充足电一次，消耗的电能约W＝UIt＝36V×100A×3600s＝1.296×107J，故A错误；
B、蓄电池组充电时，消耗电能转化为化学能，此时蓄电池相当于用电器，故B正确；
C、蓄电池放电的过程中，化学能转化为电能，此时蓄电池相当于电源，故C错误；
D、由表格数据知蓄电池电压为36V，是由多节电池串联而成的，故D错误；
故选：B。
（3）根据题意知，当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度；
由表格数据可知，提升电机功率P1＝0.8kW＝800W，
15s内电动机消耗的电能：
W电＝P1t＝800W×15s＝1.2×104J，
此时电机的效率为80%，则电能转化为的机械能：
W机械＝W电×80%＝1.2×104J×80%＝9.6×103J，
由W＝Gh＝mgh可得，货物被提升的高度：
h＝＝＝0.96m；
（4）由图丁可知，载重量越大时，托盘受到的压力越大，R1的阻值越小；
由丙中电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
当托盘受到的压力越大，R1的阻值越小，根据I＝知，电路的电流越大，电流表的示数越大，
所以由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最右边是最大值。
由表格数据可知，最大载货量m2＝2t＝2000kg，
则托盘受到的最大压力：
F＝G2＝m2g＝2000kg×10N/kg＝20×103N，
由图丁可知，此时压敏电阻R1＝8Ω，
因电流表量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相等，
所以当电流表的示数最大为I＝0.6A时，载重量最大，R2接入电路中的阻值最小，
电路的总电阻：
R＝＝＝40Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值为：
R2＝R﹣R1＝40Ω﹣8Ω＝32Ω，
即为了确保此装置能安全运行，R2的阻值应至少调至32Ω；
由前面（4）可知，货物的质量越大，电流表的示数越大；若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大，导致电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流减小，此时电流表（质量表）指针对应的质量比实际值偏小；
（5）车的质量为：
m1＝0.4t＝4×102kg，
车的重力为：
G1＝m1g＝4×102kg×10N/kg＝4×103N，
车受到的阻力为：
f＝0.3G1＝0.3×4×103N＝1200N，
由题意知，克服摩擦力做的功为：
Wf＝UIt×10%×20%＝36V×100A×3600s×10%×20%＝2.592×105J，
由W＝fs得，需要充电时搬运车离充电座的路程：
s＝＝＝216。
故答案为：（1）电流方向；机械能；（2）B；（3）S1；1.2×104；0.96；（4）右；32；小；（5）216。
20．【解答】解：（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；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）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 CADR＝＝600m3/h知，
净化时间：t＝＝＝0.6h＝36min；
需要消耗电能：W＝Pt＝0.06kW×0.6h＝0.036 kW•h；
（3）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；
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；
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；
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；
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；
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。
故选：B；
（4）由表格数据可知，该空气净化器工作挡位为3档时，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：L＝＝＝1440m，
则风速：v＝＝＝0.4m/s；
（5）电能表指示灯闪烁30次，净化器消耗的电能：W＝＝kW•h＝4.5×104J，
工作时间t′＝10min＝600s，
则净化器消耗的电功率：P′＝＝＝75W，
查表可知，功率为75W时，该空气净化器在3挡位工作。
由净化器能效比的定义可得，此时该空气净化器的能效比：＝4.8m3/（h•W）；
（6）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，
由I＝得，电路的总电阻：R总＝＝＝40Ω，
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：R总′＝＝＝280Ω，
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：η＝×100%＝×100%＝95%。
故答案为：（1）运动；带电体具有吸引轻小物体的性质；（2）0.036；（3）B；（4）0.4；（5）3；4.8；（6）2.0；95。
21．【解答】解：（1）图甲中，接通电源之后，连接点A处吸热或放热是由于A处是由两种不同金属的连接点才在接通电源之后产生珀尔贴效应。若将金属Y也换成金属X，由于是同种金属，则通电时A处不会发热或吸热。由题意可知，电路由12V直流电供电，故电子冰箱应该使用直流电源供电；
（2）如果某种电荷从P型半导体通过结点至P型半导体时需要从外界吸收能量，属于从低能级向高能级运动，电荷载体能级变高连接点温度降低，故选B；
（3）由题意知，电路中只有一个回路，因此多对PN型半导体对是串联连接的，故选A；
（4）结合图乙可知，当电流从N流向P时，是吸热，相反，是放热，故图丙中应该将上面的绝缘陶瓷片置于电子冰箱内部来制冷，这样才能起到吸热的作用；因为改变电流方向后，原来温度升高的接头变成温度降低，而温度降低的接点变成升温，因此要使电子冷箱来制热，最简便的方法就是改变电流方向；
（5）甲图中，设想金属导体x和Y的电阻不变，A处放热，若电路中的电流变为原来的2倍时，则金属导体X内部是电阻发热，由于电阻不变，根据P＝I2R可知发热功率变为原来的4倍，连接点A处的发热功率与电流的大小成正比，所以发热功率变为原来的2倍。
故答案为：（1）不会；直流。（2）B。（3）A。（4）上面 改变电流的方向（或交换电源的正负极）。（5）4；2。
22．【解答】解：（1）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表测BC两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，黑盒子BC间的电阻RBC＝＝＝3Ω；
（2）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝UBC+IR0＝1.8V+0.6A×3Ω＝3.6V，
用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，闭合开关S和S1，电路为黑盒子的简单电路，
则此时黑盒子工作的功率为：
P＝UIt＝3.6V×1.8A＝6.48W；
题目要求将微安表改装成一个量程略大于2.5V的电压表，
根据电路中电阻串联分压的知识可以得出：
如果选用R1改装后，量程U1＝（R1+r）×I＝（3000Ω+500Ω）×200×10﹣6A＝0.7V＜2.5V；
如果选用R2改装后，量程U2＝（R2+r）×I＝（10000Ω+500Ω）×200×10﹣6A＝2.1V＜2.5V；
如果选用R3改装后，量程U3＝（R3+r）×I＝（100000Ω+500Ω）×200×10﹣6A＝20.1V＞＞2.5V；
所以选出电阻R1＝3.0kΩ，R2＝10kΩ能满足题意，
此电压表的量程Um＝（R1+R2+r）×I＝（3000Ω+10000Ω+500Ω）×200×10﹣6A＝2.7V了；
（3）用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，黑匣子的电阻：
R＝＝＝2Ω，
把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S时，
由P＝UI可得，电路中电流的变化量：
△I＝＝＝0.05A，
此时黑匣子的电阻：
RAC＝＝＝9Ω，
综上可知，黑盒子BC间的电阻为3Ω，用导线把AC连接起来后AB间电阻为2Ω，AC间的电阻为9Ω，
黑盒子内的电路图如下图所示：

故答案为：（1）3；（2）6.48；2.7；（3）见上图。
23．【解答】解：
（1）A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力大小相等，方向相反，在同一直线上，在两个物体上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误；
B．向上喷出的水在上升过程中，动能转化为水的重力势能，动能减小，速度减小，故B错误；
C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是光的折射现象，故C错误；
D．音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征控制水泵的转速，频率不同体现了声音的音调不同，故D正确。
（2）根据题意知：扬程与转速的平方成正比，第一次调试时水泵的转速为额定值的0.9倍，则此时的扬程为额定功率时的（0.9）2倍，
即此时的扬程为：0.81×8m＝6.48m；
第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，
则这次调试过程四台水泵消耗的电能为：
W＝Pt1+Pt2＝7.5kW×h+7.5kW×h＝0.75kW•h
（3）分析表格二，可以发现水冲击到模型的速度、水泵的流量和模型的质量有一定的关系，即M＝kQv，
将第一次数据代入得：3.0kg＝k0.03m3/s×1.0m/s
解得：k＝100kg•s2/m3
故M＝100Qv
故当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，
对应的流量为：
Q＝＝＝0.02m3/s，
即水泵每秒喷出水的体积为 0.02m3
根据ρ＝得，
水泵每秒喷出水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.02m3＝20kg。
（4）根据题意知：当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。
当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝6V，
根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为UR＝UAB﹣UD＝15V﹣6V＝9V；
电阻R的电功率为：PR＝＝＝40.5W；
当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，
所以当PR＝8W时，
根据P＝可得，R两端的电压为：U′R＝＝＝4V；
这个电压为能否喷水的临界电压，
所以UAB对于的电压为：UAB＝UD+UR＝6V+4V＝10V，
由图知0﹣3sAB的电压均匀增加，3s达到15V，故2s对于的电压为10V，即一个周期的2﹣4s内，UAB≥10V，
则有三分之一的时间在喷水，所以20min＝1200s，相当于200个周期，则有2×200＝400s时间在喷水。
故答案为：（1）D；（2）6.48；0.75；（3）0.02；20；（4）40.5；400。
24．【解答】解：
（1）A．利用无线电波对无人机进行遥控的，A错误；
B．底座做得比较宽大，是为了减小无人机对地面的压强，B错误；
C．由表中数据，无人机设备在工作时的噪声分贝＜50dB，对人的听力不会造成损伤，故B正确；
D．无人机航拍时，物距远远大于二倍焦距，所以成像无限靠近一倍焦距处，与表用镜头的焦距要尽量长、短一点无关；D错误；
故选B；
（2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力。这是利用力的作用是相互的；当风叶转速为1×103r/min时，获得的向上的升力为4N，因竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，
当风叶转速为1.2×103r/min时，获得的向上的升力为：
1.22×4N＝5.76N。
（3）由表中数据，额定功率为42W，额定电压为6V，根据P＝UI，该无人机正常工作时的电流为：
IL＝＝＝7A；
电池容量为1500mAh，充电时间为200min，额定电压为6V，因当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电，充满电后至下一次自动充电，获得的电能为：
W＝UIt＝6V×1500×10﹣3A×3600s×90%＝324000J，由表中数据，电机转化效率为90%
故能够提供无人机工作的机械能为：
W机＝W×90%×90%＝26244J；
（4）因竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，由表二数据可知，当转速为1.4×103r/min时，升力为1.42×4N＝7.84N；
无人机的动率为：
N•min/103r＝5.6N•min/103r；
上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为0.28m2，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为：
m＝ρ空气V＝ρ空气Svt＝1.3kg/m3×0.28m2×3m/s×1×60s＝65.52kg；
升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率：
η＝＝71.8%；
（5）RG为光敏电阻，R0为定值电阻，光敏电阻与定值电阻串联，根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰，当外界环境光线较强时，无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力（即减小受控电压，此时所并联的电阻应减小），当外界环境光线较弱时，无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力（即增大受控电压，此时所并联的电阻应增大），又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少，而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加，所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联。
电源电压U恒定，电子镜头电路相当于电压表，当光敏电阻在20Ω～40Ω变化时，电子镜头电路所获电压分别在3V～4V范围内变化，由欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压：
U＝×R0+U1＝×R0+U2；
即×R0+3V＝×R0+4V，
R0＝20Ω；
由电阻的串联和欧姆定律，电子镜头电路所获电压：
U镜＝I镜RG＝×RG＝，
故当光敏电阻均匀变化时，电子镜头电路所获电压将不均匀变化。
故答案为：（1）C；（2）力的作用是相互的；5.76；
（3）7；26244；（4）5.6； 65.52；71.8%；
（5）光敏；20；不均匀。
25．【解答】解：（1）手指与屏幕的接触面积为S＝1cm2＝10﹣4m2，
则手指对屏幕压强p＝＝＝104Pa，故选B；
（2）①如图3，R1和R2串联，触摸点P移动的过程中，总电阻不变，
根据欧姆定律I＝可知，电路中电流l2不变；
当触点在P时，测得R2两端电压为U2、通过触摸屏的电流为l2，若手指从P点上滑，则R2增大，
根据欧姆定律I＝可知电压U2增大；
②电源电压为Uy，接通电源，根据欧姆定律I＝可知电路中电流I＝，
R2两端电压U2＝IR2＝×R2＝；
y涂层的耗电功率P＝UI＝Uy×＝；
③触摸屏相当于一根电阻丝，故R1和R2的电阻与其两端的电阻丝长度成正比，设总电阻为R，设触摸点到下边缘的距离为x。
若Uy＝6V，y涂层有效长度为15cm。某次触摸，测得下边缘R2两端电压U2＝5V，
电路中电流设为I，根据欧姆定律可得：
＝＝＝＝，解得：x＝12.5cm。
故答案为：（1）B；（2）①增大；不变；②；；③12.5cm。
26．【解答】解：
（1）由题知，当在霍尔传感器E、F间通入电流I时，同时加一与薄片垂直的磁场B，则薄片M、N间就出现电压（称为霍耳电压U），所以霍尔传感器把磁学量磁感应强度转化为电学量电压；
（2）由图丙知，M、N间电压与磁感应强度成正比，若磁感应强度变大，则M、N间电压也变大；
（3）由材料可知，改变图甲中磁感应强度B或改变电流I的方向时，通过电阻R的电流方向都会随之改变；
A、由图乙知，M、N间电压与电流I成正比，增大电流I，可以增大M、N间电压，但不能改变通过电阻R的电流方向，故A错误；
B、因为霍耳电压U随磁感应强度B增强而增大，故只减小磁感应强度B，只能改变U的大小，不能改变通过电阻R的电流方向，故B错误；
CD、要使通过电阻R的电流方向改变，需要改变磁感应强度B和电流I的方向两者中的一个，不能两个同时改变（若同时改变，则电流方向不变），故C正确，D错误。
故选C；
（4）由图乙可知，在磁感应强度一定时，M、N间电压与电流I成正比；在电流大小一定时，M、N间电压与磁感应强度成正比，所以若E、F间通入电流为3I0、磁感应强度为3B0，则M、N间电压为3×3U0＝9U0；
（5）由图丙可知，在电流一定时M、N间电压与磁感应强度成正比，且在电阻R一定时，通过电阻R的电流IR与它两端的电压成正比，即通过电阻R的电流IR与磁感应强度成正比，其图象为过原点的直线，故A错误，B正确；
因为通过电阻R的电流IR与磁感应强度B成正比，M、N间电压与磁感应强度成正比，根据P＝UI可知，R消耗的功率PR与磁感应强度成二次函数关系，且随着磁感应强度的增强，R消耗的功率PR会快速增大，图象应该是一个向纵轴弯曲的图象，故CD错误。
故选B。
故答案为：（1）电压U；（2）大；（3）C；（4）9；（5）B。
27．【解答】解：（1）红外探测器测距的原理：红外发射器以一定的角度发射红外光束，光束遇到物体被反射，再通过有滤光作用的凸透镜（又叫滤镜）后照射到CCD检测器上的某一位置，所以红外传感器发射红外光束遇到物体时，光束会发生反射；而滤镜是允许红外线通过；
（2）由题意知：要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高，因为甲探测范围为10cm﹣﹣80cm、乙探测范围为20cm﹣﹣150cm，所以乙的CCD检测器分辨率较高；
（3）A、滤镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，故A错误；
B、当物体离红外探测器很近，即D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，所以并不是物体离得越近越容易探测，故B错误；
CD、根据题意知：红外探测器在使用中有两个性能指标：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，所以C正确，D错误；
故选：C；
（4）正常情况下，物体离传感器越远，D的值越大，L就越小，输出值也越小，但当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零，故D图符合题意；
（5）扫地机器人沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧的路程为：s＝3.3m﹣0.3m＝3m，
沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要的时间：t＝＝＝1min；
由于空房间长4.5m，共沿3.3m的宽边行走的次数是：n＝＝15（次），
沿3.3m的宽边行走的总时间是：t1＝15t＝15×1min＝15min，
由沿3.3m的宽边拐到沿4.5m的长边所用的时间是：t2＝＝＝1.4min，
故要将整个空房间清扫一遍至少需要的时间是：t′＝t1+t2＝15min+1.4min＝16.4min。
故答案为：（1）反射；允许；（2）乙； （3）C； （4）D；（5）1；16.4。
28．【解答】解：
（1）洗衣机三线插头上最长的金属片在内部与洗衣机的金属外壳相连接，该金属片与金属外壳间的电阻约为零，工作时这个金属片连接的是电路中地线，从而确保当用电器漏电时，人接触用电器，人被接地导线短路，即使接触了漏电的用电器也不会发生触电事故；
（2）A．内筒表面凸凹不平，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦；
B．内筒提升筋表面设若干凸起的圆点，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦；
C．添加更多的洗衣液，筒就会特别滑，减小接触面粗糙程度，减小了摩擦；
D．清洗更厚重的衣物，增大了压力，可增大摩擦；
故选C；
（3）A．根据题意，电磁进水阀核心部件是电磁铁，A正确；
B．当电磁线圈断电时，可移动铁芯在重力和弹簧力的作用下滤水孔提升筋紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，弹簧可不伸长；B不正确；
C．根据影响通过导体在磁场中受力方向由磁场方向和电流的方向决定，故磁场方向不变时，线圈中的电流方向决定电磁铁的受力方向，从而决定进水阀的通断； C正确；
D．由题意，洗衣机断电时进水阀处于关闭状态，D正确；
故选B；
（4）水位开关的工作原理是贮气室被封闭后随着水位上升，气体体积变小，气室内气体的压强变大，根据F＝pS，气体对波纹膜片的压力变大，推动顶杆运动，改变接线柱间的连接；
（5）由图丁所示，可知此次洗衣过程用时51 min，洗涤时间为30min，洗涤功率为：P1＝250W；
洗涤消耗的电能：
W1＝P1t1＝0.25kW×30×h＝0.125kW•h；
脱水功率为500W，脱水时间为6min，脱水消耗的电能：
W2＝P2t2＝0.5kW×6×h＝0.05kW•h；
故该过程电动机共消耗的电能为：
W＝W1+W2＝0.125kW•h+0.05kW•h＝0.175W•h。
故答案为：（1）零；地；（2）C；（3）B；（4）大；大；（5）51；0.175。
29．【解答】解：
（1）图中所示的平衡弹簧为使用2米闸杆时所挂的位置，因场地改造需要将闸杆换为4米长，阻力和阻力臂增大，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，应增大动力臂和动力，此时弹簧上端应挂在D挂孔，故ABC错误，D正确；
故选：D。
（2）当垂直位磁铁转动到A霍尔传感器时，转动的电动机将停止转动，并表明此时闸杆已经处于抬起状态。
（3）停车场管理系统中的IC卡能实现信息读取是属于电磁感应现象，A选项中，通电后铁钉具有磁性，属于电磁铁的知识；D选项中属于通电直导线在磁场中受到力的作用；B选项中属于电流周围存在磁场的情况；C选项中导体棒做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象；故C正确，ABD错误。
故选：C。
（4）分析图丁，确定此道闸红外检测的有效距离为0.8m，故当人站在离检测探头1米的位置时，保护装置不会工作。
（5）一天中，闸杆落下和升起的时间为6×2×250s＝3000s＝h，功率为120W＝0.12kW，
故小区道闸每天平均用电W＝Pt＝0.12kW×＝0.1kW•h。
故答案为：（1）D；（2）停止；抬起；（3）C；（4）不会；（5）0.1。
30．【解答】解：（1）因为平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射，在经透镜另一侧曲面时才会发生偏折。
（2）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，它们对光线都有会聚作用，工作原理相同。
（3）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以平行于主光轴的光线经菲涅尔透镜折射后会聚在焦点上，如图。

（4）AB．在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失，所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜，故选项A、B说法错误。
C．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜组成的，故选项错误。
D．若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜，与相同直径的平凸透镜相比，所用材料更少，故选项正确。
（5）为保证较好的聚光效果，会聚的光线应该在焦点上，只有平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以选择A。
故答案为：（1）经透镜另一侧曲面；（2）相同；（3）如上图；（4）D；（5）A。
31．【解答】解：（1）用导线连接M、N，将A、O分别与E、F相接，当P滑到A处时，电子量角器的电阻为零，只有电阻R0工作，电流表示数为0.4A，
由I＝可知，保护电阻为：R0＝＝＝15Ω；
当P滑到B处时，电子量角器的最大电阻与保护电阻R0串联，电流表示数为0.15A，
此时电路的总电阻：R总＝＝＝40Ω，
电子量角器的最大电阻为：RAB＝R﹣R0＝40Ω﹣15Ω＝25Ω；
（2）若将180°刻度线标在电压表“3V”刻度处，则此时电子量角器的电阻最大，电路中是量角器的电阻、滑动变阻器与定值电阻R0串联，
则电路中的电流：I最小＝＝＝0.12A，
由I＝可知，总电阻为：R总最大＝＝＝50Ω；
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器的电阻为：
R滑＝R总最大﹣RAB﹣R0＝50Ω﹣25Ω﹣15Ω＝10Ω＞8Ω，所以选用R2；
按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置，闭合开关，当被测量角度为36°时，
由（1）知电子量角器的最大电阻为25Ω，即∠AOP＝180°时电阻为：RAB＝25Ω，
当被测量角度为36°时，电子量角器的电阻为：RAP＝36°×＝5Ω，
此时电路的电流为：I″＝＝＝0.2A；
则电压表的示数为：UAP＝I″RAP＝0.2A×5Ω＝1V；
（3）若没有电压表，通过电流表的示数获取旋转角度；
将电子量角器的滑片P滑到A处，记此时电流表示数为I1，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
I1＝，所以，R0+R滑＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将电子量角器的滑片P滑到B处，记此时电流表示数为I2，即：I2＝，
所以，R0+R滑+RAB＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由②﹣①可得：RAB＝﹣；
拨动电子量角器的滑片P使∠AOP与被测角重合，记此时电流表示数为I3，则：I3＝，
所以，R0+R滑+RAP＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由③﹣①可得：
RAP＝﹣；
由于导体的电阻与导体的长度成正比，则：＝，
即：＝，
所以，θ＝×180°。
故答案为：（1）15；（2）R2；1；（3）θ＝×180°。
四．解答题（共9小题）
32．【解答】解：（1）根据连通器的特点：连通器里的同一种液体在不流动时，各容器中的液面保持相平，可知图1中最终左右管液面高度相同；
（2）由图3可知，甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，构成连通器，此时液面已经相平，故无水流动；
（3）图中，上游阀门A打开，下游阀门B关闭：闸室和上游水道构成连通器，当水静止时，两侧水深相同，水对阀门A两侧的压强相等、压力相等，所以A正确、B错误；
因下游阀门B关闭，故闸室和下游水道下部不连通的，故没有构成连通器，所以C、D错误；
故选：A；
（4）根据连通器的特点连通器中的用一种液体流动时，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，可知水会从下端流出，故选B；
（5）设水塔中水深为H，楼层高度h处的水压为：p＝ρg（H﹣h）＝ρgH﹣ρgh，由此可知水压p与楼层高度h之间为一次函数关系，又因为水龙头出水速度与水压成正比，故水龙头出水速度与楼层高度h之间也为一次函数关系，故选B。
故答案为：（1）相同；（2）C；（3）A；（4）B；（5）B。
33．【解答】解：（1）卡门涡街现象是在一定条件下，流体流过阻碍物时，会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡。水和空气、云层属于流体，能产生卡门涡街现象，篮球不属于流体，不能产生卡门涡街现象，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C；
（2）流体流过阻碍物，当上侧产生涡旋时，上侧流速快，压强小，受到压力小，下侧流速慢，压强大，受到压力大；
（3）涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v的关系是f＝（k为常数），相同时间内产生的旋涡增多，涡振频率增大，由关系式可知，阻碍物的特征宽度和k不变，流体流速变快；
（4）安装防撞板后，增大了桥体的特征宽度d，由f＝（k为常数）可知，相同风速v时，涡振频率f减小。
（5）根据图乙可知：图中出现了电压3个循环图像，则每个循环的时间为，即周期为，周期和频率互为倒数，则频率f＝，假设管道的横截面积为S，因为f＝（k为常数），所以v＝流量为单位时间内流体通过管道横截面的体积，管道内流过的距离h＝vt，水柱的体积V＝Sh＝Svt，
Q＝＝＝Sv＝S＝×，由此可以看出流量Q与时间t0成反比例函数关系，B图像正确，故选B。
故答案为：（1）C；（2）下；（3）快；（4）特征宽度；减小；（5）B。
34．【解答】解：（1）单向形状记忆开关的合金在升温至特定温度时能恢复到高温形状；降温后，仍维持高温状态形状，需要外力作用才能使它返回到低温形状，高温后合金形状如图甲（b）所示，降低温度后，合金形状一定不能自动返回到图甲（a）所示状态；
（2）单向形状记忆开关的合金在升温至特定温度时能恢复到高温形状；降温后，仍维持高温状态形状，需要外力作用才能使它返回到低温形状，双向形状记忆开关的合金在升温至特定温度时恢复高温形状，降温至另一特定温度时又自动恢复低温形状。
水沸腾时，水蒸气通过管道传导到M，M的温度升高，其下端与金属触片分离；降温后，M又自动回到图示状态，故M是双向形状记忆开关；
N紧靠电加热器，温度升高到某一值后，N的上端与金属触片分离；降温后需向左按压手动推杆才能使N恢复到图示形状，故N是单向形状记忆开关，选D；
（3）N紧靠电加热器，温度升高到某一值后，N的上端与金属触片分离；降温后需向左按压手动推杆才能使N恢复到图示形状，烧水时，接通电路，如果壶内有水，会把水烧开并自动保温在80℃到100℃之间；如果壶内没有水，N会防止电水壶被干烧损坏，故N恢复高温形状的温度应大于100℃；
（4）由题意，降温后需向左按压手动推杆才能使N恢复到图示形状，烧水时，接通电路；
如果壶内有水，会把水烧开并自动保温在80℃到100℃之间；如果壶内没有水，N会防止电水壶被干烧损坏，故图乙中，加上冷水后必须按下手动推杆电水壶才可以继续工作，选C；
（5）根据图乙可知，两记忆开关串联后再与电热丝串联，如下所示：

故答案为：（1）一定不；（2）D； （3）大于；（4）C；（5）如上所示。
35．【解答】解：（1）要保证瓶内的水不会流滴淌出来，必须保证外界大气压力大于内部压力，即水瓶插入饮水机，其内部的压力小于外界的大气压力。
（2）交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态。
（3）结合图甲可知，当电流从N流向P时，是吸热，相反，是放热，故图甲中应该将上面的绝缘陶瓷与水罐接触来制冷，这样才能起到吸热的作用。
（4）观察图甲和图乙可知，0～1s和3～5s时间内，交流电方向乙图中直流电方向相同，当电流为正值时，由于绝缘陶瓷片是放热端，所以由Q＝π•I可知，0～1s和3～5s时间内，绝缘陶瓷片热端处的热量Q为负值；而1～3s时间内，电流为负值，则绝缘陶瓷片热端处的热量Q为正值，如下图所示：

（5）根据材料内容可知，每小时制冷水能力为0.7L/h，则30min制冷水的体积：V＝0.7L＝0.35L＝3.5×10﹣2m3
由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×3.5×10﹣2m3＝0.35kg
30min水放出的热量：Q放＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.35kg×（20℃﹣10℃）＝1.47×104J。
故答案为：（1）小于；（2）不能；（3）上面；（4）如上图所示；（5）1.47×104J。
36．【解答】解：（1）电流通过导体后能产生热是利用电流的热效应的原理制成的，即电熨斗主要是利用了电流的热效应进行工作的；为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应选三孔插座；
（2）由题意知，受热时铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高，弯曲得越显著。常温时，双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触。当电熨斗与电源接通时，电热丝发热，双金属片受热弯曲，当温度升高到设定温度时，双金属片顶端的触点与弹性铜片上的触点分离，电路断开。金属底板散热，温度降低，双金属片恢复原状，电路接通。由此判断，上层为铜片，下层为铁片，图C符合要求。
（3）若工作时两接触点未断开，断开电源后温度升不上去，达不到指定温度，不会突然断开，若开始是断开的，则是温度不会立即降下去，两接触点不会立即闭合；
（4）由于弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，故当将调温旋钮上的升降螺丝下调时，弹簧铜片的形变程度变大，所以弹性势能增大；
（5）由于棉织品比化纤衣物耐高温，故应使温度降低，即触点要较早分离，以限制温度升高，故应将升降螺丝向上调节。
故答案为：（1）热；A；（2）C；（3）不会；（4）A；（5）向上。
37．【解答】解：（1）压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的陶瓷材料，具有压电性；
故压电效应实现了机械能与电能之间的相互转化。
（2）当给陶瓷片施加一外界压力时，陶瓷片的两端会出现放电现象；这种机械效应转变成电效应的现象属于正压电效应。
由此可知，将压电陶瓷压缩时，可产生正压电效应。
（3）当给如图（极性与乙图相反）的压电陶瓷上电极接在电源负极，下电极接在电源正极时，此时加反向电压，则陶瓷片沿极化方向缩短，相当于减缓了极化强度，使压电陶瓷片沿极化方向缩短，故晶体的厚度将减小。
（4）声音的记录是机械效应转变成电效应的现象，应用了正压电效应；
声音的再现是电效应转变成机械效应的现象，应用了逆压电效应；故A正确，BCD错误。
故选：A。
（5）人耳可以听得到的声音的频率范围是20Hz～20000Hz，
所以振荡电路产生交流电压加到压电陶瓷上，通过逆压电效应产生振动频率应该在20Hz～20000Hz；
A、此振荡电路的周期为T＝1×10﹣1s，则逆压电效应产生振动频率f＝＝＝10Hz，
此振动频率不在人耳可以听得到的声音的频率范围内，故A不符合题意；
B、此振荡电路的周期为T＝6×10﹣2s，则逆压电效应产生振动频率f＝＝＝Hz，
此振动频率不在人耳可以听得到的声音的频率范围内，故B不符合题意；
C、此振荡电路的周期为T＝3×10﹣3s，则逆压电效应产生振动频率f＝＝＝Hz，
此振动频率在人耳可以听得到的声音的频率范围内，故C符合题意；
D、此振荡电路的周期为T＝2×10﹣5s，则逆压电效应产生振动频率f＝＝＝5×104Hz，
此振动频率不在人耳可以听得到的声音的频率范围内，故D不符合题意。
故选：C。
故答案为：（1）机械；（2）正；（3）减小；（4）A；（5）C。
38．【解答】解：（1）当一定的电流从正接线端流入，二极管呈现良好的导电性，说明此时二极管的电阻较小。
（2）根据图A可知，在0﹣1s、2﹣3s、4﹣5s、6﹣7s时间内，a处输出信号值Uk＝1，其它时间内输出信号值Uk＝0；
根据图B可知，在0﹣2s、4﹣6s时间内，b处输出信号值Uk＝1，其它时间内输出信号值Uk＝0；
所以在0﹣3s、4﹣7s时间内，c处输出信号值Uk＝1，3﹣4s和7﹣8s时间内，c处输出信号值Uk＝0，如下图所示：

（3）A、因为当二极管两端电压增大到一定程度时，电路才会形成通路，因此电流从正接线端流入，不一定会形成通路，故A错误；
B、当二极管形成通路时，电流从P到N，而电子定向移动的方向与电流方向相反，因此电子移动方向：电源→N型半导体→P型半导体，故B错误；
C、根据表中数据可知，电压与电流的比值各不相同，因此半导体二极管的电阻与其两端的电压有关，故C正确；
D、当电流从负接线端流入，二极管呈现高电阻特性，即交界面带电子处电阻变大，故D错误。
故选：C。
（4）先根据表中数据描点，然后用平滑曲线将各点连接起来，如下图所示：

（5）由图象可知，二极管的工作电压为2.5V时，电流I＝21mA＝0.021A，
由串联电路电压特点和欧姆定律得，串联电阻的阻值：
R＝＝≈119Ω。
故答案为：（1）较小；（2）如上图所示；（3）C；（4）如上图所示；（5）119。
39．【解答】解：（1）因为1μm＝m﹣6m；
所以100μm＝100×10﹣6m＝10﹣4m；
（2）影响破壁率和破壁效果的主要因素包括：1．电机的负载转速：2．经由连接器传动到刀片的转速；3、刀片的长度、厚度等参数；4．杯体的形状参数等，故D正确。
（3）A、图中为奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B、图中没有电源是发电机的原理图，是根据电磁感应现象制成，故B不符合题意；
C、图中有电源，是电动机的原理图，是根据通电导体在磁场中受到力的作用，故C符合题意；
D、图中有电源，是电动机的原理图，是根据通电线圈在磁场中受到力的作用，故D符合题意。
故选：CD；
（4）从图象可知，正常工作做一次杂粮粥，电热管的工作时间t电热管＝9min＝540s，电动机工作时间t电动机＝2min＝120s，
W总＝W电热管+W电动机
＝P电热管t电热管+P电动机t电动机
＝1100W×540s+120W×120s
＝6.084×105J；
（5）空气进入破壁机吸热升温，所以出风口气体的温度高于进风口气体的温度。
故答案为：（1）10﹣4；（2）D；（3）CD；（4）6.084×105；（5）空气进入破壁机吸热升温。
40．【解答】解：（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，可知机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，
在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
由v＝得，
超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s＝＝＝0.17m＝17cm
（2）A．地面有静电时，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以轻小物体会吸附在地板上而不易清扫，故A正确；
B．采用凸凹材质的轮皮，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦，故B正确；
C．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，机器人工作时发出的声音小于50dB，所以不会对人的听力造成损伤，故C正确；
D．当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，其将直接穿过而不产生任何回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，
于是也就无法做出减速的工作了，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好故D错误。
故选：D。
（3）由P＝IU得，
机器人正常工作时的电流I＝＝＝2.5A。
充满电后的电池容量Q1＝2500mAh，下一次自动充电前的电池容量Q2＝ηQ1＝20%×2500mAh＝500mAh，
消耗的电池容量Q＝Q1﹣Q2＝2500mAh﹣500mAh＝2000mAh，
正常工作时的电流I＝2.5A＝2500mA，
由I＝得，
连续正常工作的最长时间t＝＝＝0.8h＝48min。
（4）由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积，
当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率P吸入＝550Pa×0.015m3/s＝8.25W，
η电机＝×100%＝×100%＝33%。
当风量为0.015m3/s时，t＝10min＝600s，
通过吸尘电机提出的空气体积V＝0.015m3/s×600s＝9m3，
由ρ＝得，
通过吸尘电机提出的空气质量m＝ρ空气V＝1.3kg/m3×9m3＝11.7kg。
（5）由电路图可知，光敏电阻RG和定值电阻R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，
当光敏电阻RG1＝6Ω时，电压表的示数U1＝6V，光敏电阻两端的电压U＝U0﹣U1，
此时电路中的电流I1＝＝，即＝…①
当光敏电阻RG2＝18Ω时，电压表的示数U1＝3V，光敏电阻两端的电压U′＝U0﹣U2，
此时电路中的电流I2＝＝，即＝…②
联立①②可解得：U0＝12V，R0＝6Ω。
设电压表示数为U，此时电路中的电流I＝＝，
即U＝，电源电压U0恒定，R0为定值电阻，
由此可见，电压表的示数U与总阻值（R0+RG）成反比，则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将减小。
故答案为：（1）小于；17；（2）D；（3）2.5；48；（4）33%；11.7；（5）6；减小。
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日期：2021/5/23 12:49:50；用户：对方名字没了；邮箱：orFmNt4CR7lkZM68LCQMVMfd5FjU@weixin.jyeoo.com；学号：31353106