(共25张PPT)
综合能力题
问题探究类
1．小明发现奶奶在穿针引线时，需要戴上一副眼镜，并使针远离眼睛，然后才进行穿线。
(1)小明奶奶患的是__________(选填“近视”或“远视”)眼，需要佩戴__________(选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。
(2)实验室里的透镜有的平一点，有的凸一点。小明想知道同种材料做成的凸透镜，如果直径大小相同，凸起程度不同，会对成像造成什么样的影响？于是他设计了如图1所示的实验进行探究。在一个高15 cm的烧杯底部放一个“F”形状的LED发光体，用透明的薄膜封住顶部，在薄膜上倒入一定量的水，做成水透镜，调节薄膜的松紧来控制水透镜的凸起程度，并用一张白纸作为光屏。测得的相关数据如下：
远视
凸透镜
实验 次数 烧杯高度/cm 凸起 程度 白纸距离杯口高度/cm 像的 正倒 像的
大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
图1
①从表中的数据可以看出，水透镜的凸起程度变大时，白纸应__________(选填“靠近”或“远离”)杯口才能够接收到清晰的像，同时像会变__________(选填“大”或“小”)，说明水透镜会聚光线的能力变__________(选填“强”或“弱”)。
实验 次数 烧杯高度/cm 凸起 程度 白纸距离杯口高度/cm 像的 正倒 像的
大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
靠近
小
强
②在实验4中，小明直接用眼睛从上往下观察，可以看到一个__________(选填“放大”或“缩小”)的像，生活中的__________就是利用这个原理做成的。
实验 次数 烧杯高度/cm 凸起 程度 白纸距离杯口高度/cm 像的 正倒 像的
大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
放大
放大镜
③实验中有几片小纸屑掉进了水透镜里，此时白纸上__________(选填字母)。
A．无法成像 B．能成像，但像上有几个黑色斑点
C．能成完整的像，但稍暗 D．能成像，且完全没有影响
实验 次数 烧杯高度/cm 凸起 程度 白纸距离杯口高度/cm 像的 正倒 像的
大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
C
2．线上教学期间，物理老师留了一个作业：走进厨房，发现物理。小华经过细心的观察，发现妈妈在煮饭时用的是普通的锅(锅盖上带孔)，在煮肉时用的是高压锅(锅盖透气的地方带有限压阀)，如图2－甲。
图2
(1)普通煮饭锅锅盖上小孔的作用是____________________。
使锅内外气压相同
(2)小华想研究高压锅的工作原理，她利用如图2－乙所示的实验装置进行探究。
①烧杯内水沸腾时有大量气泡产生，这些气泡内主要是__________(选填“空气”或“水蒸气”)；烧杯上方有大量的“白气”，这些“白气”是由水蒸气__________(填物态变化名称)形成的__________。
图2
水蒸气
液化
小水珠
②若水沸腾时用橡皮泥将乙装置中纸板上的小孔堵上，对实验产生的影响是______________________________；按压住纸板会发现橡皮泥从小孔中跳出，请解释高压锅上设置限压阀而不是完全密闭的原因：____________________________________________________。
图2
水的沸点升高，温度计示数变大
完全密闭会使锅内气压过大，导致高压锅爆炸(合理即可)
③小华根据实验记录的数据绘制了水沸腾前、后温度随时间变化的关系，如图3所示。若其他条件不变，仅改变其中一个条件，试在下图中分别作出相应情况下水的温度随时间变化的图线。
图3
如答图1所示
答图1
3．小杨一家“五一”期间驾车到珠海旅游，途中小杨发现在高速公路的旁边有避险车道，如图4－甲所示。好奇的小杨问了爸爸避险车道的作用，得知避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控(如刹车失灵)车辆驶离正线安全减速的专用车道。结合所学知识小杨进行了以下思考，请帮他完成下面的问题。
图4
(1)当失控汽车冲上斜坡时，汽车的__________能主要转化为__________能。
图4
动
重力势
(2)小杨想知道避险车道要多长才能保障失控车辆的安全？在设计避险车道的长度时，人们要考虑哪些因素？对此，小杨作出了以下猜想：
猜想一：避险车道的长度与车辆的速度有关；猜想二：避险车道的长度与车辆的质量有关。
图4
假期结束后，针对这个问题与自己的猜想，小杨与同学们进行了实验探究：
①探究装置如图4－乙所示，斜面1和斜面2相对而立，让质量不同的小车从斜面2的同一高度处由静止滑下，目的是________________________________。当小车撞击放在最底端的木块后，木块滑上斜面1并静止在斜面1上，记
录木块的位置并比较木块在斜面1上滑行
的长度。该探究方案主要是为了验证猜想
__________。
图4
使小车到最底端时的速度相同
二
②若要验证小杨的另一猜想，应进行的操作是__________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)除上述两个猜想外，你认为避险车道的长度还可能与什么因素有关？请简单设计一个验证方案。影响因素：____________________；验证方案：_______________________________
_______________________________________
______________________________________。
图4
让质量相同的小车，从斜面2的不同高度由静止滑下，观察并比较小车撞击木块后，木块在斜面1上滑行的最远距离
避险车道的倾斜程度
改变斜面1的倾斜程度，使同一小车从斜面2的相同位置由静止滑下，观察并比较木块在斜面1上滑行的最远距离
4．物理课外实践小组利用筷子、刻度尺、杯子和水等家中常见的物品巧妙地测量了小石块的密度，实验过程如下：
(1)如图5－甲所示，用细绳将筷子悬挂，筷子静止时处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
图5
平衡
(2)要使筷子在水平位置平衡，应将悬挂点向__________(选填“左”或“右”)调节，完成调节后，标记悬挂点的位置为O。如图5－乙所示，重物悬挂在筷子A处，移动小石块，当它悬挂在筷子B处时，筷子在水平位置恢复平衡，用刻度尺分别测得OA、OB的长度为7 cm和5 cm。若重物的质量为m0，则小石块的重力为__________(用测量量和已知量表示)。
图5
右
(3)上述实验过程中，第一次调节筷子水平平衡的目的是__________，第二次调节筷子水平平衡的目的是__________。(均选填字母)
A．消除筷子自重的影响
B．便于测量力臂
图5
A
B
(4)将小石块浸没在盛有适量水的杯中(且未与杯底、杯壁接触)，其目的是保证排开水的体积__________(选填“大于”“小于”或“等于”)小石块的体积，保持重物的悬挂点A不变；调整小石块的悬挂点，直至筷子在水平位置再次平衡，此时小石块的悬挂点记为C，如图5－丙所示，用刻度尺测得OC的长度为8 cm。则小石块受到的浮力为__________(用测量量和已知量
表示)。
图5
等于
(5)测得小石块的密度为________________kg/m3。(水的密度为1×103 kg/m3，结果保留两位有效数字)
图5
2.7×103
5．如图6所示，央视3·15晚会曝光市场出售的电缆线中，存在不符合国家标准的现象，有一款标注为2.5 mm2(铜芯横截面积)规格的电线，实际铜芯横截面积只有2 mm2。
(1)若使用上述低于国家标准的电缆线，可能带来的影响或隐患有：_______________________________________________。(写出一条即可)
图6
图7
图8
输电过程中损失的电能增加(或容易引发火灾，合理即可)
(2)学校实验室新购进一批标注为2.5 mm2的电缆线，物理兴趣小组的同学，剪取4 m长的电缆线，设计了两种方案鉴别其是否符合国家标准。表中数据为国家制定的部分电缆线标准。
①方案一：用托盘天平测质量。
A．将天平放在________台面上，移动游码至标尺左端的零刻度线处，调节________，使指针对准分度盘的中央红线。
B．去掉4 m长电缆线的绝缘层，用调节好的天平测量铜芯质量，天平再次平衡时，右盘所加砝码和游码位置如图7所示，铜芯的质量为__________g，结合表格数据，可判定电缆线__________(选填“符合”或“不符合”)国家标准。
图7
水平
平衡螺母
72
不符合
②方案二：用伏安电路测量，如图8所示。
A．测量4 m长电缆线的__________来鉴定其是否符合标准，依据是___________________________。
B．开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到最__________(选填“左”或“右”)端。
图8
电阻值
电阻是导体本身的一种性质
右
C．闭合开关后，在确保电路安全的前提下，移动滑片，发现无论怎样移动滑片，都无法读得电压值，检查发现电路连接无故障，各元件完好。利用图表信息，简述无法鉴别的原因：________________________。
图8
4 m长电缆线的电阻太小(共17张PPT)
综合能力题
科技应用类
1．水下滑翔机是一种新型的水下机器人。我国具有自主知识产权的2台万米级“海燕－X”水下滑翔机，最大下潜深度达10 619 m，刷新了水下滑翔机下潜深度的最新世界纪录。图1－甲所示为一种水下滑翔机，图1－乙是其部分结构示意图。(g取10 N/kg)
图1
(1)该滑翔机通过液压泵将油在内、外油囊间来回转移，改变__________________，从而改变浮力大小，以达到上浮和下潜的目的，这与潜水艇的工作原理________(选填“相同”或“不同”)。
(2)已知海水密度随深度变化的情况如图1－丙所示，当该滑翔机在海面下200 m深时，该滑翔机所受的液体压强是__________Pa。
图1
排开液体的体积
不同
2.05×106
(3)该滑翔机总重515 N，当外油囊内无油时，滑翔机排开水的体积为0.049 5 m3。当该滑翔机在海面下600 m悬浮时，该滑翔机所受的浮力为__________N，此时外油囊中油的体积为__________m3。(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响)
图1
515
5×10－4
2．中国高铁是中国速度的象征，我国四纵四横南北高铁网规模已经形成。图2－甲所示为高铁受电“弓网系统”，该系统为高铁列车提供电能。高铁“弓网系统”的原理如图2－乙所示，BC处可调节控制杆提供的拉力(力的大小可变，BC长度不变)，由可绕O点转动的硬质杆AOB支撑碳钢滑板与输电线接触，“弓网系统”保证碳钢滑板与输电线良好接触，太紧，摩擦力太大易损坏输电线；太松，可能断电，使高铁骤停而造成事故。下表为某高铁以最高行车速度行驶时的部分铭牌数据。
名称 技术数据及说明
最高行驶速度 360 km/h
车顶工作高度范围 1 300～2 650 mm
受电弓接触压力 可在50～130 N范围调节
受电弓与输电线接触面积 160 cm2
图2
(1)请在图2－乙中画出当高铁向左行驶时，碳钢滑板对输电线的作用力的示意图。
图2
如答图2所示
答图2
(2)若该高铁以最高行驶速度沿直线匀速行驶的过程中，电动机的输出功率为1.08×104 kW，则该高铁受到的阻力大小为__________N。
图2
1.08×105
(3)碳钢滑板与输电线的接触压力通过控制杆控制，O点到BC的距离为30 cm，保持CD、AD的长度不变，不计硬质杆AOB质量和碳钢滑板与输电线之间的摩擦力。若以最高行驶速度沿直线匀速行驶时，某时刻控制杆的拉力为720 N，受电弓的碳钢滑板与输电线之间的压强是7 500 Pa，则受电弓的碳钢滑板与输电线之间的压力为__________N，该压力的力臂为__________cm。
为保证不断电，则控制杆对硬质杆
AOB的最小拉力为__________N。
图2
120
180
300
3.为实现减排目标，国家大力推广风力发电，某物理兴趣小组想动手制作一台小型风力发电机，请你参与其中完成下列问题：
(1)图3－甲中发电机是根据____________原理制成的。当风吹动叶片带动发电机发电时，空气的__________能转化为电能。
图3
电磁感应
动
(2)为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，若叶片横截面如图3－乙所示，当风以图3－丙所示的角度流经叶片时，叶片会按__________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。风轮机叶片具有质量轻、强度高和耐磨损等性能，通常由硬度大、密度__________(选填“大”或“小”)的复合材料制成。
图3
顺时针
小
(3)风轮机叶片旋转扫过圆面的面积S可看作风力发电机用来接收风能的面积。若该小组选用的风轮机叶片长度为0.5 m，则该发电机接收风能的面积为__________m2。(π取3.14)
图3
0.785
图3
510.25
102.05
4．市面上有一种铜热电阻温度传感器Cu50(如图4－甲所示)，铜热电阻封装在传感器的探头内。某物理兴趣小组查到了铜热电阻Cu50的阻值R随温度t变化的图像，如图4－乙所示。该小组想利用这种传感器制作一个温度计，他们准备的实验器材如下：电源(1.5 V)、灵敏电流表(量程为0～25 mA)、滑动变阻器R1、开关各一个，导线若干。
图4
(1)若直接将电源、开关、电流表、铜热电阻温度传感器Cu50串联成一个电路作为测温装置，则该电路能测的最低温度为__________℃。
(2)该小组为了使温度计能从0 ℃开始测量，又设计了如图4－丙所示的电路图，其中R为铜热电阻传感器，R1为滑动变阻器，并进行了如下操作：
①将传感器探头放入冰水
混合物中，一段时间后闭合开
关，调节滑动变阻器R1的滑片，
使灵敏电流表的指针指在满刻度线处，此时R1＝__________Ω。
图4
50
10
②保持滑动变阻器的阻值不变，把传感器探头放入温水中，一段时间后闭合开关，发现灵敏电流表的读数为20 mA，则温水的温度为__________℃。
③请写出此次实验过程中灵敏电流表的电流值I与温度t的关系式：
__________________。
图4
75
(3)为使电表的示数随温度的升高而增大，该小组准备在电路中接入一个电压表，他们应将电压表并联接在____________________的两端。
图4
铜热电阻传感器R(共22张PPT)
综合能力题
短文阅读类
1．阅读下列短文，回答问题。
神舟十四号
2022年6月5日10时44分，我国长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船点火升空，飞控中心不断传出播报：“遥测信号正常”“雷达跟踪信号正常”……地面雷达站密切跟踪，一段时间后，飞船准确进入预定轨道。
长征二号F遥十四运载火箭主要由火箭主体和四个助推器组成，起飞时它将燃料燃烧产生的高温高压燃气向下喷出，获得超过6×106 N的起飞推力，力大无穷却又身轻如燕。
在17时42分，飞船与天宫空间站成功对接(如图1)。天宫空间站轨道高度约400 km，运行速度约7.7 km/s，采用4对柔性三结砷化镓太阳能电池翼来发电，光电转换效率已达30%，总供电功率已达100 kW。该太阳能电池技术已成为全球第一。每对太阳能电池翼展开面积可达134 m2，收拢后仅有一本书的厚度。
神舟十四号载人飞船的成功发射，
为我国空间站全面建成奠定了基础。
图1
(1)这里的“遥测信号”“雷达跟踪信号”是通过__________传递信息的。
(2)火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，该推力的施力物体是________；假设此时火箭整体的重力大小是G，则G________6×106 N(选填“＞”“＜”或“＝”)。
图1
电磁波
燃气
＜
(3)已知地球半径约为6 400 km，则飞船随空间站运行一周所需的时间约为__________min。(π取3.14，结果保留2位有效数字)
(4)推测太阳能电池翼每小时每平方米面积上接收的太阳能E约为__________J。(结果保留3位有效数字)
图1
92
2.24×106
2．阅读下列短文，回答问题。
科技赋能，助力绿色冬奥
2022年，科技助力北京冬奥，实现了举办“绿色冬奥”的设想。这是奥运史上首次实现全部场馆100%绿色电能(即二氧化碳排放量为零或趋近于零)供应。冬奥场馆温度最低达零下三十多摄氏度，科技人员在衣服内胆里添加了黑色的材料——第二代石墨烯发热材料，其电热转换效率达90%，产生的热量以红外线的形式均匀辐射出来给人体加热。
图2是北京冬奥会火炬“飞扬”，它造型优美飘逸，质地坚固，握在手上感觉很轻，不觉得冰凉。火炬采用氢作燃料，氢的燃烧温度能达到800 ℃，一般的复合材料都经不住500 ℃的考验。研发团队研制出的一种碳纤维复合材料，可经受1 200 ℃的高温，相同体积下较铝合金外壳轻20%以上。火炬点燃后减压阀使氢保持稳定流量喷出。减压阀喷口的横截面积为0.5×10－4 m2，喷出的氢气的密度为0.09 kg/m3。
北京冬奥会首次选用二氧化碳跨临界直接制冰系统，这是目前世界上最先进、最环保、也是最节能的制冷技术。应用此技术，国家速滑馆全冰面模式下每年仅制冰部分就能节省至少2×106度电。
(1)石墨烯通电后产生的热量以__________的形式辐射出来。若在一件石墨烯衣服上连接一电压为3.7 V、标有10 000 mA·h的充电宝，最多能够产生的热量为__________J。
(2)碳纤维复合材料的导热性能较________(选填“强”或“弱”)，它的密度比铝合金的________。
图2
(3)若完全燃烧标准煤释放的热量转化为电能的效率为30%，国家速滑馆全冰面模式下每年制冰部分所节约的电能，相当于节约____________kg标准煤。(标准煤的热值取3×107 J/kg)
红外线
119 880
弱
小
8×105
(4)若火炬“飞扬”某次试用400 s，匀速喷出的氢气完全燃烧可使1.5 kg的水温度升高80 ℃(未达到沸点)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则水吸收的热量为__________J；已知氢的热值为1.4×108 J/kg，加热水的效率为40%，则减压阀处氢气的喷出速度v＝__________m/s。
图2
(5)冬奥会体现了绿色环保的理念，请结合自身谈谈我们在日常生活中应怎样响应此理念？
__________________________________。
5.04×105
5
多坐公交车，少坐私家车(合理即可)
3．阅读下列短文，回答问题。
汽车落水安全装置
汽车一旦落水，车门很难打开。当水淹到距车门底部1.2 m高度的时候，就算司机很强壮，通常也推不开车门，而汽车落水时下沉速度又很快，因此汽车落水后车内人员死亡率极高。
某研究团队设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验。如图3－甲所示，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由水平安装在汽车底部A处的压力传感器R控制，当它两端的电压大于或等于
某个值时，气囊就打开充气，控制电路如图3－乙所示。压力传感器的阻值R随其表面受到水的压力F的变化如图3－丙所示。某次试验时，在汽车入水前把滑动变阻器R0的滑片调到合适位置保持不动，然后闭合开关S，这时电压表的示数为2.5 V，再把汽车吊入足够深的长方体水池中缓慢下沉，直到汽车底部A处浸入水中1 m时，气囊被触发打开充气，使汽车漂浮在水中。试验装置的相关参数如下表所示。(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
控制电路的电源电压 3 V
压力传感器R接触水的面积 15 cm2
长方体水池的底面积 20 m2
图3
根据上面数据，可以推算出：
(1)当水淹到距车门底部1.2 m高度的时候，水对车门的平均压强为6×103 Pa，某轿车车门的宽度约为0.8 m，车门受到水的压力为__________N，相当于__________kg的重物压在上面。
5 760
576
(2)汽车入水前控制电路中的电流为__________A；滑动变阻器R0接入电路中的阻值为__________Ω。
(3)汽车漂浮在水中时，测得水池的水位比汽车入水前上升了9 cm(水未进入车内)，则这时汽车排开水的体积为__________m3，汽车受到水的浮力为__________N。
图3
0.025
100
1.8
1.8×104
(4)气囊被触发时，汽车底部A处的压力传感器R受到水的压强为__________Pa，这时电压表的示数为__________V。(第二空结果保留2位有效数字)
图3
1×104
1.7
4．阅读下列材料，回答问题。
“复兴号”动车
图4是“复兴号”动车车头，它采用了全新低阻力流线型头型，全车部署了2 500余项监测点，能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测，动车内还设有高清摄像监控、无线WIFI、USB插口等。
推重比是衡量动车牵引能力的重要指标，其含义是动车匀速运行时的牵引力与动车总重力的比值。经检测，“复兴号”动车运行时的总阻力f与动车速度v满足f＝kv2的关系，其中k＝40 N·m－2·s2。
阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，车门旁安装了警示灯提醒。该装置由湿敏电阻自动调节控制，车门打开，晴天时警示灯较暗，且不闪烁；阴雨天警示灯亮度较大，且处于闪烁状态。该动车组的部分参数如下表所示。(假设乘客人均质量为50 kg，g取10 N/kg)
车身质量m(t) 360
每节车厢长l(m) 25
车厢数(节) 8
每节载客(人) 100
最高时速(km/h) 400
图4
(1)“复兴号”动车车头采用流线型设计，是为了________________；车头采用的材料应具有较大的__________，以提高动车的防护能力。
图4
减小空气阻力
硬度
(2)下列有关“复兴号”动车的说法正确的是________(选填字母)。
A．无线WIFI信号不能在真空中传播
B．高清摄像机利用了凸透镜成倒立、缩小的实像的原理
C．动车运行时，车厢周围的气流速度变大，压强变大
D．USB插口与动车内的电灯是串联的
图4
B
(3)若“复兴号”动车以360 km/h的速度满载运行，则它匀速通过长1 500 m的隧道所用的时间为__________s，此时列车的推重比是__________。(车头、车尾的长度及其内部工作人员的质量均忽略不计)
图4
17
0.1
(4)某同学查到了两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的图像，如图5－甲。该同学设计了警示灯自动控制模拟电路，如图5－乙，请帮他完成下列问题。
图5
①应选择图甲中的__________(选填“R1”或“R2”)湿敏电阻，将它接入图乙电路中的__________(选填“C”或“D”)位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。
图5
R2
C
②已知电源电压为6 V，警示灯的规格是“6 V 3 W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，警示灯较暗时的实际功率是__________W。(电磁铁电阻忽略不计，灯丝电阻不随温度变化)
图5
0.75
