一、科普阅读题
1．（2025·辽宁）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
（1）节能
动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （填“a”或“b”）与其工作原理相同。
（2）快速
复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度的关系为（，的单位为），当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理）
（3）高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。
优化前，一动车组以速度匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量）
（4）安全
如图（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （填“d”或“e”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
（5）智能
某小组设计了一个冻雨预警电路，如图（f）所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10Ω，警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉）
（6）中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子：
2．（2025·深圳）深圳大力推动无人机事业发展，已经将无人机用于运送急救AED装置
苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航，有四个旋翼，每个旋翼搭配独立的电动机驱动，相邻旋翼之间旋转方向相反；无人机空载总质量(含电池，不含AED)为9kg，电池能量密度为200W·h/kg，(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)，
俊宇同学购买了一个无人机，无人机满电开始测试；飞行分为前往过程和返回过程，前往和返回过程都分为竖直上升过程，水平匀速运动过程，竖直下降过程，且消耗能量相同；无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×109 J，水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J，总用时160s，无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%，无人机竖直下降后电池剩于总容量的50%，测试结束。
（1）璐璐同学指出：无人机的信号传输是通过 传递；
（2）粤鹏同学说ADE 电击时为什么不能碰人，因为人体 ；
（3）当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m，重力做功 J；
（4）无人机螺旋桨飞行时向下，无人机向上飞，善于思考的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力，这体现了力的作用是 ；
（5）顺顺同学经过观察，指出无人机各电动机之间是 联的；
（6）满电时，无人机的电池质量占空载质量的百分比 (保留一位小数)；
（7）为了更快运送急救 AED装置，请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议 ；如何去更改螺旋桨的旋转方向
3．（2025·黑龙江） 阅读下面短文，回答问题。
据报道，中国一年快递业务量突破1700亿件，连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机，机身上有水平机翼，还有4对带动桨叶水平旋转的电动机，尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时，静止在地面的无人机向上运动，升空后竖直旋转桨叶转动时，推动飞机向前运动。
（1）当水平桨叶转动时，对桨叶产生向上升力的施力物体是 ，这个力改变了飞机的 ，使飞机向上运动。
（2）飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状，并分析机翼受到向上的升力的原因 。
4．（2025·广东）阅读短文，回答问题，
登月服
2025年2月，我国望宇登月服进入初样研制阶段，望宇登月服主体由多层结构组成，包括内衣舒适层、保暖层、通风服和水冷服、气密限制层、隔热层和外保护层等
某科技小组为检测模拟登月服的气密性，设计了气压检测装置，其电路如题图甲，Ro的阻值为30Ω，恒流电源输出电流恒为1A.当气压p≤1.25x103Pa时，压敏电阻Rg的阻值随气压p的变化关系如图乙（为方便计算，图象已作近似处理）
测试时，如图丙，将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中，将N抽成真空后密封（不计此过程中M漏气）启动检测装置，开始计时，此时M内的气压为1x105Pa.已知M漏气速度越来越慢，经过8h，若M漏出空气的质量小于充气质量的10%，则M的气密性达标，M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；容积VM：VN=1：5.不计检测装置的体积、M的厚度以及M和N容积的变化
（1）通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容 的特点
（2）M漏气过程中，电流表示数变 。
（3）开始计时后，经过4h电流表示数为0.6A，此时N内的气压为 pa，M漏出空气的质量为充气质量的 %.请判断M的气密性是否达标并说明理由： 。
（4）思考（3）的检测过程，为使电流表示数变化范围最大，可改变Ro的阻值.设真空时电流表示数为lo，经过4h电流表示数为11，要使I0与I1的差值最大，Ro的阻值应为 Ω.
5．（2025·北京市）请阅读《地月空间的精准量尺————激光测距》并回答问题。
地月空间的精准量尺———激光测距
2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空间，一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演，天都一号通导技术试验星，成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围，是人类探索的一个重要方向，作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间，是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图，天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动，地面测控站提供轨道预报数据，地面激光站发出发射激光激光，激光经距地约3.5×108 m的角反射器反射后“原路”返回，激光站接收到反射回波信号，就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快，对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝，实施精密跟踪与信号捕获难度极大，此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功，为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础，也为未来深空探测任务提供了重要手段，将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）天都一号通导技术试验星成功完成全球首次 的地月空间激光测距技术试验。
（2）在激光测距试验中，从激光站发出激光，经天都一号上的角反射器反射，到激光站接收到回波信号所用时间约为 s。（光速取3.0×108 m/s，结果保留一位小数）
（3）如图所示，两块平面镜成一定夹角构成角反射器，一束光线射向角反射器，经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是____。
A． B． C．
（4）文中介绍的角反射器、激光测距等技术，都是物理知识的具体应用，科学家不断将科学知识应用于技术创新，推动了人类社会的进步。请仿照表中示例，再举出一个物理知识应用于技术方面的实例，补全表格中① ② 的内容。
物理知识 物理知识的技术应用实例
光的反射定律 ①
凸透镜成像的规律 ②
6．（2025·烟台） 阅读短文，回答问题。
“返老还童”的锂电池
据央视报道，中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展，提出让锂电池“返老还童”的方法，为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路，有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。
富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量，其放电比容量高达300mAh/g，可将电池能量密度提升30%以上，但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象，充电时注入的能量超过放电时释放的能量，导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。
研究发现，对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响，使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实，科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法，让电池在不充满的条件下持续循环数次充电，可以修复材料的结构损伤，进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。
（1）给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；
（2）文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积 。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过 方式来实现；
（3）某电动汽车的锂电池容量为90Ah，若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作，需用 g。
7．（2025·连云） 污水中的悬浮物质，可在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能（悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力），沉淀可分为四类，如图甲所示。
第一类为自由沉淀，当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，颗粒近似为球形，以沉速大小（表示颗粒的密度，表示液体的密度，d表示颗粒的直径，表示液体的黏滞度）完成自由沉淀过程。
第二类为絮凝沉淀，当悬浮物质浓度约为时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的直径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。实际沉速很难用理论公式计算，主要靠实验测定。
第三类为成层沉淀，当悬浮物质浓度大于时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀。
第四类为压缩，成层沉淀的继续，即形成压缩。颗粒间互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒间隙的水，使污泥得到浓缩。
污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处的悬浮物质浓度则相应下降，悬浮物质浓度的改变量与原浓度的百分比叫去除率，图乙是某次自由沉淀实验绘制的去除率与沉淀时间的关系曲线。
（1）在自由沉淀时，若，则颗粒在水中的运动状态是 ；
（2）在自由沉淀时，对颗粒的沉速影响较大的因素是 ；
（3）当悬浮物质浓度约为时，下列说法正确的是____；
A．质量相同的颗粒，直径大的沉速大
B．直径相同的颗粒，质量大的沉速大
C．直径相同的颗粒，质量大的沉速小
D．各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关
（4）污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处悬浮物质浓度下降快慢随沉淀时间变化的情况是 。
8．（2025·深圳）蓄冷剂是食品运输和保险过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂，财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中，标明A、B，放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水，将冰袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化曲线。
（1）露露同学发现：蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变 ；
（2）0~t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，宇婷同学说其热传递方向为 ；
（3）0~t1， 蓄冷剂 吸热更快；
（4）t1~t2，容器1中水的温度降低10℃，若热量全部被冰袋吸收，经过计算，汉欢同学发现每克蓄冷剂 A 吸收的热量为 ；
（5）汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂 更好，理由是
9．（2025·广东）巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如题图，其相关参数见题表，机器人的电机可切换为电动机或发电机，水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做
功.当蓄电池储能降至0.1E时，停止电能输出，巡检终止.下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来.
质量m0 54kg
最大巡检速度v0 4km.h-1
营电池满电时储能E0 0.2kW·h
电动机最大输出功率P0 100W
（1）下坡时，发电机利用 原理发电
（2）请完成以下能量转化流程图 ：
（3）若充满电的机器人保持P0、v0水平巡检1.2h，则巡检路程为 km，牵引力为 N，蓄电池储能剩余 kW·h.
（4）如题图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95E0随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变.AB段重力势能减少量为1×105J.充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J.水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为 m.（g=10N/kg）
10．（2025·广东）桥梁设计需考虑材料受热膨胀.小明设计实验，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系
（1）初始时金属棒A、B的长度和横截面积均 。
（2）题图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量.激光笔固定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面内转动：标尺竖直放置，通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量
①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和激光束在同一水平直线上，光点在标尺“0”刻度处
②加热金属棒，光点会在标尺上向 （选填“上”或“下”）移动.用A、B棒进行实验，实验数据见题表.其中，dA、dB分别表示A、B棒在不同温度：时，光点在标尺上的刻度值
实验序号 1 2 3 4 5
T/℃ 25.0 40.0 55.0 70.0 85.0
dA/cm 0 1.10 2.15 3.26 4.31
dB/cm 0 1.73 3.44 5.18 6.89
③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越 ：温度升高相同时，金属棒 （选填“A”或“B”）的伸长量更大
（3）金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂 （选填“变大”“变小”或“不变”）：同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，可采取的做法是 （写1种即可），
11．（2025·齐齐哈尔） 阅读短文，回答问题。
居家用气，安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器部分电路示意图，控制电路中的为气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关和，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯熄灭，灯发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的 （选填“上”或“下”）方区域。
（2）图甲中，闭合控制电路的开关，电磁铁上端是 （选填“”或“”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
（3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（ ）
A．验电器工作原理
B．电流的磁效应
C．电磁感应现象
D．交流发电机原理
（4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是 。（写出一种即可）
12．（2025·扬州）阅读短文，回答问题.
2025 年5 月，我国首批五座9000 吨级气膜粮仓充气成型，标志着中国第四代新型粮仓正式进入实践应用阶段.
每座气膜粮仓直径为 24 m、高度达33 m.结构如右图所示，外层为 PVDF 材料的白色膜材层，反射太阳光且防水；中间层为聚氨酯材料层，导热系数远低于混凝土建材；内层为钢筋混凝土层，起主要支撑作用.气膜粮仓相当于给传统粮仓“穿上了一件雨衣和一件羽绒服”，其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升.投入使用后，气膜粮仓集成氮气气调技术，将高纯度的氮气注入粮堆内部.均匀分布的传感器实时获取粮食温度、湿度等信息.
气膜粮仓就像白色安全卫士，守护着粮食安全.
（1）聚氨酯材料具有优良的 .(填材料属性)
（2）为减少粮食因变质产生损失，在气膜粮仓中采取的措施是 .(写出一条即可)
（3）9000 t粮食可以提供____万人一天的口粮.
A．2.3 B．23 C．230 D．2300
（4）工程上，常用测量“压强差半衰期”的方法来检测粮仓的气密性.
原理 操作
用风机将空气吹入粮仓内，使粮仓内外达到一定的压强差、停机后，由于漏气，粮仓内外的压强差逐渐减小.根据压强差衰减到一定程度的时间，判断气密性的好坏. 测量人员仔细观察压强差的变化，当压强差下降到500 Pa时，用秒表开始计时，当压强差下降到 250 Pa时，停止计时，秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”.
①检测现场，某风机功率是 11 kW，送风量约为36000 m3/h，则该风机正常工作 1m in消耗的电能为 J，吹进粮仓的空气质量约为 kg，空气密度约为1.3kg/m3.
②粮仓内外压强差随时间变化的图像如图，本次测定的压强差半衰期约为 s.
③对照国家公布的《粮仓气密性分级表》，该气膜粮仓气密性达到 级.
级别 压强差半衰期t(min)
I 1=8
Ⅱ 5≤t<8
Ⅲ 3≤t<5
Ⅳ 1≤t<3
V l<1
一、科普阅读题
1．（2024·淮安）阅读短文，回答问题。
常温超导
1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到附近时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。
2020年10月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下，观察到常温超导现象，但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
（1）通过本文的描述，“电阻率”是描述材料 （填“导电性能”或“导热性能”）的物理量；
（2）当温度降到时，水银的内能 （填“等于”或“不等于”）零；
（3）设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，请你列举一个应用实例： 。
2．（2024·南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱的阻值调为90Ω，热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是___________。
A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B．墙体选用隔热性能好的材料
C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D．图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[取，取]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
3．（2024·北京）请阅读宇宙灯塔脉冲星并回答问题。
宇宙灯塔脉冲星截至年月，有“中国天眼”之称的口径球面射电望远镜发现的新脉冲星数量突破颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束如图甲所示。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号如图乙所示，脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期自转一圈所用的时间，部分脉冲星的自转周期约亿年仅变化，因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于年月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 ，脉冲星便以此而得名。
（2）脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 。
（3）科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑
可观测证据 铁屑有规则地排列
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
4．（2024·牡丹江） 【阅读材料，回答问题】
超级高铁
2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破，已经实现了低真空环境运行，空气阻力比传统高铁的空气阻力低3%，再加上磁悬浮技术，真正实现了贴地“飞行”。
磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术，可以消除轮轨间的摩擦力，降低噪声和能耗，真空管道是一种将管道内的空气抽走，形成真空状态的装置，这样可以减少空气阻力，提高列车的运行效率。
预计在2035年，上海一杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长150km的真空隧道运行，超级高铁时速可达到1000km，全程在真空管道中离地“飞行”。
（1）超级高铁主要是通过 的方法消除轮轨间的摩擦力；
A.增大压力 B.减小接触面粗糙程度 C.使接触面分离 D.变滑动为滚动
利用的原理是 。
（2）若超级高铁以600km/h的平均速度运行，从上海到杭州只需 min；
（3）超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，使用的磁体大多是 （选填“电磁铁”或“永磁体”）；
（4）相比传统高铁，超级高铁的优势有 （写出一条）。
5．（2024·辽宁） 生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。
请结合上述信息完成下面的问题：
（1）无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、 的实像，监控画面信号通过 波传回控制中心；
（2）振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 （填简单机械名称）；
（3）垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 （填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输；
（4）浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为 Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）；
（5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议： 。
6．（2024·无锡） 我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
7．（2024·贵州） 神舟系列飞船完成载人飞行任务后，航天员如何安全返回地球？且看科技含量十足的返回舱如何带航天员安全“回家”，如图1所示。
返回舱从进入大气层开始，经历了三个重要阶段。
第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。
第二阶段：当返回舱距离10km左右时，降落伞打开，使返回舱速度从200m/s降至约7m/s。
第三阶段：返回舱降至距地面1m时，底部的反推发动机接收指令点火，产生向上的推力，使返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。
请根据上述介绍，回答下列问题：
（1）要实现航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是 ；
（2）返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信号，即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信号时的位置如图2所示；若信号采用超声波，请在答题卡的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置 。由此判断，返回舱实时测距装置发射的是 波；
（3）返回舱表面涂有防热材料，通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量，但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜？ （写出两条设计办法即可）
（4）第一阶段的“超级减速”过程中，请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关系，并说明理由。 （忽略返回舱质量的变化）
8．（2024·广东） 阅读短文，回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积
发动机额定输出功率 辅助功的功率
发动机效率 36% 最大速度 70km/h
（1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 ；
（2）飞艇的发电机利用 的原理发电；
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 N，飞艇最多可载 位乘客升空；（每位乘客质量，，，）
（4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为和，则 ；
（5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 km。（燃油热值）
9．（2024·齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 进行通信的。
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 能，然后再将其转化为火箭的 能。
（3） （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作。
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。下列图象中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 。
10．（2024·深圳）胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为 0.05N。它只需患者随水吞下，经过 15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED 阵列，光学透镜，CMOS 图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被 5G 无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
甲图 乙图
（1）思考乐小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约 2.7 (填单位)；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图 。
（3）胶囊机器人在胃中每下降 1cm，重力做功 W＝ 。
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人 (靠近/远离)此区域。
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过 波来传递信号。
11．（2024·赤峰）如右图是《天工开物》一书中记载的古人用脚踏碓将稻米去皮的情景。脚踏碓实质是费力杠杆。碓头砸打稻米时，动能越大，稻米越容易去皮。
（1）请分析脚踏碓做成费力杠杆使稻米容易去皮的原因。
（2）早在汉代，人们就学会了用水力代替人力，脚踏碓就演变成水碓。水碓一般安装在水流较急的地方，请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因
12．（2024·赤峰）阅读材料，回答问题。
探索太空
2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，此次太空之旅的“闭环水生生态系统实验”和“太空漫步”两个项目研究十分引人注目。
“闭环水生生态系统实验”项目研究中，航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用“金鱼藻”水生植物给鱼呼吸提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和 LED 灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。
在太空漫步可不象在地面上行走那么容易，航天员要穿上舱外航天服，穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”，以便带走舱外行走时产生的大量热，它一般用水做输运能量的介质。即便如此，航天员在太空漫步还是会面临许多阻碍，需要他们想办法克服。
此次的项目研究，或将开启人类太空长期生存的新纪元。
（1）航天员在空间站通过 (填“电磁波”或“超声波”)与地面联系。
（2）为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的 LED 灯是一种发光二极管，它是用 (填“导体”“绝缘体”或“半导体”)材料制成的。
（3）舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质，是利用了水的 的特性。
13．（2024·山西） 阅读短文，回答问题。
莱顿弗罗斯特效应
1756年，德国医生菜顿弗罗斯特在一把烧红的铁勺上滴了一滴水珠，水珠竟然悬浮起来并能持续30s，人们把这一现象称为莱顿弗罗斯特效应。
研究发现把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时，一部分液体会发生剧烈沸腾，液体沸腾时，会有气体不断产生，在液体和高温物体表面之间会瞬间形成一个“气垫”。如图甲所示。由于蒸气具有良好的隔热效果，“气垫”很快将沸腾抑制住。液滴悬浮在“气垫”上，在液滴重力的作用下，“气垫”中的气体从四周无规则逸出，“气垫”就会拖着液滴在高温物体表面几乎没有摩擦的情况下四处滑动。
（1）如图甲所示，“气垫”的形成是 （填物态变化名称）现象。“气垫”减小液滴与高温物体之间摩擦的方式与 （选填“磁悬浮列车”或“轮滑鞋”）相同；
（2）如图乙所示，将手伸入-196℃的液氮中停留数秒不会冻伤，是利用 （选填“液氮”或“汗液”）发生物态变化形成的气垫层保护了手；
（3）用普通铁锅不放油煎鸡蛋，若要鸡蛋不粘锅，以下两种做法合理的是____。
A．先打入鸡蛋再烧热铁锅 B．先烧热铁锅再打入鸡蛋
14．（2024·苏州）阅读材料，回答问题
圭表与二十四节气
如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散!和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较太提高了测量的精度，如图乙所示。
通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为 365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气(如图丙)，用以指导生活和农业生产。
2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。
（1）我国古代天文学家用 竖直；
（2）郭守敬提高测量精度的措施有 。
（3）一年中，学校的旗杆正『影最长的是二十四节气中的 。
（4）地面上深 10cm，面秒为 1m2的水池装满水，在相同时间内，太阳光垂直照射水面使水升高的温度为△t直，与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为△t斜，则△t直：△t斜= (忽略其它因素的影响)。
15．（2024·扬州）阅读短文，回答问题.
2024年4月30日，全球最大压缩空气储能项目并网发电，这是我国新型储能技术应用的一个里程碑.该项目工作原理如下图所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴)；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电.
该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆游瓦.每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求.每年可节约标准煤约1.9×108kg，减少二氧化碳排放约4.9×108kg.可连续放电6小时，使用期长达40年.
（1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为 能，再通过空气压缩机转化为 能.
（2）换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换热器2”处 热.
（3）该项目每年节约的标准煤完全燃烧，释放 J的能量.(标准煤热值为2.9×107J/kg)
（4）该项目的能量转换效率为 %.该项目每年发电6亿度，则消耗 亿度用电低谷时段电网的多余电能.(计算结果保留1位小数)
（5）从工程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议： 。
16．（2024·扬州）温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置.如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的 LED 小灯珠发光.
（1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将 LED 小灯珠拆下，换成数字电压表接人电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度.测得数据如下：
热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4
冷热水温差Δt/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8
电压U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90
①改变热源的目的是 。
②分析表格数据，当时室温是 ℃.
③要提高发电电压可采取的办法是 、 (针对不同影响因素各写1条)
（2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池.若该电池在1℃的温差下产生2×10-2Ⅴ的电压，输出功率为1×10-6W，则输出电流为 A
17．（2024·盐城） 阅读短文，回答问题。
智能道闸——助力汽车进出管理
如图甲是小区大门口常见的一种智能道闸，它由车辆识别系统、闸机和地感系统三部分组成。道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。
当车辆靠近道闸时，摄像头采集到车辆信息，与系统内已有信息进行比对，给闸机的电动机发出是否放行指令。或由管理员通过遥控器控制是否放行。车辆放行后，进入地感线圈区域时，路面下的线圈中电流发生变化，这个变化信号通过检测器传给闸机，横杆不会落下。
为让横杆平稳起落，需给电动机进行减速，减速系统内部结构如图乙所示。首先电动机通过转轴末端的单头蜗杆A（相当于齿数为1的齿轮）带动蜗轮B实现第一次减速；接着与蜗轮同轴的齿轮C再带动与之啮合的齿轮D，实现第二次减速，横杆通过连杆实现起降。减速比是描述减速程度的重要参数，可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。该闸机的第一次减速比应该为蜗轮B的齿数与1的比值，若数值为，即表示蜗杆A转n转，蜗轮B转1转。整个系统的减速比可用每次减速比的乘积得到。
为了提高横杆的转动效果，通常还在闸机箱体内连杆末端一侧，安装弹簧辅助电动机工作。
（1）以下的材料中最适合用作道闸横杆的是（ ）
A．铁质材料 B．泡沫材料 C．铝合金材料 D．玻璃材料
（2）闸机中的遥控接收器和电动机是 （串/并）联的。
（3）车辆进入时，为了避免被横杆砸伤，地感线圈安装的大致位置是____。
A．横杆下方区域 B．道闸外面5m处 C．道闸里面5m处
（4）若某智能道闸电动机的转速为3000r/min，蜗轮B的齿数为240，齿轮C的齿数为40，齿轮D的齿数为50，则该道闸整个系统的减速比是 ，道闸横杆起杆（从水平位置转动到竖直位置）时间约为 s。
（5）道闸起杆时间过长，请你针对此现象提出合理的改进措施： 。
18．（2024·烟台） 阅读下文，回答下列问题：
探索月球背面的秘密
2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将人类探月推向前所未有的高度。
为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。
由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的，这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。
（1）如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力来自于____（选填“A”或“B”）
A．向下喷出的高温高压燃气 B．火箭下方的空气
（2）嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→ →
（3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？
19．（2024·成都） 图是小李购买的一款国产电话手表，她与爸爸妈妈一起了解和研究电话手表功能，以确保正确且安全使用；
（1）小李阅读说明书后，有以下认识，你认为不合理的是____；
A．电话手表的表带内侧设计有导汗槽，有助于加快汗液的蒸发
B．用尖锐物撬手表电池容易起火，可能是因为电路发生了断路
C．恶劣天气搜索不到通信信号，可能是因为电磁波传播过程受到干扰
D．紧贴耳朵使用会造成听力损伤，是因为声音响度与声源到耳朵距离有关
（2）小李用电话手表与爷爷长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图甲），R0为定值电阻，R为热敏电阻（有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图乙所示，R的温度变化主要受发热元件影响）；下列分析合理的是____；
A．热敏电阻应选择NTC类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性减弱
C．启动保护模式后，控制电路自动断开
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
（3）小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试，测得充电时充电器的输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器 （选填“电视机”、“空调”或“电热灭蚊器”）的正常工作电流最接近；
（4）妈妈告诉小李，充电器在插座上未给电话手表充电时，内部也有电流通过。他们查阅网站得知，截止2024年3月末我国移动电话用户总数约为18亿户。若有四分之一用户不拔充电器，一户一个充电器，每个充电器每天平均闲置时间约为20h，平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为 kW·h；
小李通过查询资料进一步发现，长时间让家用电器处于待机状态，不仅浪费电能，还可能引起火灾。为了您和家人的安全，请正确使用家用电器。
20．（2024·白银） 小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的的多档位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，均为发热电阻，的阻值为。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同档位的转换；
物理量 参数
额定电压
中温档功率
低温档功率
（1）使用中温档时旋转开关应该旋转到跟 触点接触的位置，简单说明理由 ；
（2）电加热器电路中的阻值各为 、 ；
（3）在高温档模式下，向锅内装温度为的水，高温档连续正常工作，水温升高到，这时电火锅的加热效率是 。[电热丝的电阻不随温度变化，，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
一、科普阅读题
1．（2023·山西）阅读短文，回答问题。
戈壁滩上的“向日葵”
在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施（如图甲所示），这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式产热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。
在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了。
在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。
（1）太阳能光热电站利用平面镜 太阳光，聚集到吸热塔上进行加热。在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是 。
（2）请结合图乙完成太阳能光热发电的能量转化流程图 。
（3）熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度 时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮机工作，实现持续发电。
2．（2023·襄阳中考）仿生学是模仿生物的一些特性，为人类发明创新提供思路和借鉴。科学家研究发现，如果把一小块磁铁绑在几只鸽子身上，这几只鸽子会惊慌失措，失去辨识方向的能力。而把差不多大小的铜块绑在另几只鸽子身上，却对它们辨识方向没有什么影响。这样可以初步推断鸽子是靠地磁场来辨识方向的。
阅读上述材料，请你回答下列问题。
（1）上文中“围绕鸽子所做的实验”科学家想探究的问题是： ；
（2）“分别把一小块磁铁和铜块绑在不同鸽子身上，观察其辨识方向的能力”，属于科学探究过程中的____ 从下列选项中选填一个序号；
A．进行实验 B．猜想与假设 C．得出结论
（3）实验中选用磁铁和铜块，主要是利用它们的____ 这一不同物理属性从下列选项中选填一个序号。
A．弹性 B．导电性 C．磁性
3．（2023中考·常州真卷）年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为的土壤中生长。
一灌溉技术
（1）传统灌溉采用如图所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 虚实像，水珠作为 透镜，对阳光有 作用。
（2）技术团队选择如图所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 。
（3）二电阻测量
自动灌溉系统需要湿敏电阻，小明把放入湿度为的土壤内，设计如图所示的电路，测量的阻值。
图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“”，并以笔画线重新连接该导线 。
（4）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 端。
（5）闭合开关，移动滑片，测得多组数据如表格所示。实验的数据如图所示，电压表示数为 ，电流表示数为 ，根据实验的数据可得：湿度为的土壤内的阻值为 。
实验序号
电压表示数
电流表示数
（6）三装置设计
湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图所示。已知：蓄电池电压恒为；电磁继电器线圈电流大于时衔铁被吸下，小于时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为。请以笔画线代替导线完成图所示的电路连接，要求：闭合开关，当土壤湿度低于时，电动机转动送水；当土壤湿度高于时，电动机不转停止送水 。
（7）定值电阻的阻值为 。
（8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻应换用阻值更 的定值电阻。
4．（2023·广东）阅读材料， 回答问题.
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标. 风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示. 叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲. 叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电.
某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转 1圈，发电机转子转 20圈. 风力发电机组输出功率 P与风速v的关系如图丙所示. 在5m /s≤v≤10m/s的范围内，P与v的三次方成正比.风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示.(为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理. )
（1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：
答案分别是： ， .
（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动.
（3）当风速为 12 m/s时，风力发电机组工作1 h输出的电能相当于 kg 的煤完全燃烧放出的热量.
（4）当风速为 13 m/s时，发电机转子 1min 转400圈. 若发电机输出电能 1 kW·h， 叶片需要转动 圈.
（5）若 14：00—15：00 和 15：00—16：00 两段时间内输出电能之比为 1：3，则 14：00—20：00的时间段内风力发电机组的输出电能为 kW·h.
5．（2023·齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源，但化石能源的大量开采利用使化石能源接近枯竭，也给人类生存环境带来极大的隐患。石油危机、环境污染，在全球范围内引起了人类对能源问题的思考，我国对此问题尤为重视。为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”、“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。
（1）风力发电是把风能转化为电能，风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）某段风机叶片的形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面形状不同导致叶片两面空气流速不同，从而产生 差，可以使风机叶片转动；
（3）风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度 （选填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成；
（4）某风力发电机输出功率与风速的关系如图丙所示。由图像可知，当风速在v1到v2之间时，风速越大，风力发电机输出功率 （选填“越大”、“不变”、“越小”）；当风速大于时，风速增大， （选填“能”或“不能”）提高风力发电机输出功率。
6．（2023·南通）阅读短文，口答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？
【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程 0.4~50m/s
输出电流信号范围 4~20mA
启动风速 0.4m/s
电功率 ≤0.48W
【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。
电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，R0为10Ω的定值电阻， R1为压力传感器，无风时R1受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1，R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。
同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。
风速v/（m·s-1） 2 4 6 10 12 16 24
风压P/Pa 2.5 10 22.5 62.5 90 160 360
【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
（1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是____
A．风吹动风杯说明风具有能量 B．转轴中使用轴承可减小摩擦
C．风杯用密度小的材料制成 D．能在60m/s风速下正常工作
（2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗 J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为 mA。
（3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V。
①R1= Ω，所测的风速v= m/s；
②恒流源提供 A的恒定电流；
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要 （选填“增大”或“减小”） m2。
（4）对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有： （写出一点即可）。
7．（2023·徐州）阅读短文，回答文后问题。
木梁承重
中国古建筑历史悠久、体系完整，主要的建筑材料是木材，建造时使用竖立的木柱和横架在柱上的木梁构成房屋的框架，以支撑屋顶的重量。这样的建筑模式要求木梁有较大的承重能力，否则木梁可能会过度弯曲甚至断裂。起初人们认为原始形状的原木更坚固，后来发现并非如此。宋代的建造规范《营造法式》中，对木梁的要求是“凡梁之大小，各随其广分为三分，以二分为厚”，即矩形木梁横截面的高宽比为3∶2，这个规范非常接近现代建筑学的要求。
用如图甲所示的方式可以测试木材的承重能力，在一定限度内木材的形变是弹性形变。木材发生形变时，中间位置的形变量最大，一般用中间位置的形变量x来表示整段木材的形变量。木材的形变系数为E，其计算式为，其中l为木材的长度，h和b分别为木材横截面的高和宽，F为施加在木材上的压力。现代建筑设计要求木梁的形变量不大于木梁长度的，以保障房屋的安全。
（1）三根用同种木材制成的木梁，长度、横截面积大小均相同，按如图乙所示的三种方式使用，其中承重能力最强的是 ；
（2）为提高木梁的承重能力，可以在木梁上粘贴一层抗拉伸的材料，效果最好的粘贴位置是（ ）；
A．木梁的顶面 B．木梁的底面 C．木梁的侧面 D．效果都一样
（3）在木材承重能力测试中，得到压力F和形变量x关系图像，如图丙所示的a、b、c三条图线中，正确的是 ；
（4）一根木梁长为4m，横截面高为0.1m，宽为0.06m，所用木材的形变系数为1×1010N/m2，则该木梁的最大承重为 N。
8．（2023·恩施）阅读短文，回答问题。
科学研究的“太空实验室”
中国空间站缩写CSS，又称天宫空间站，是中华人民共和国建造的国家级太空实验室。1992年9月21日，中国载人航天工程正式立项实施；2022年12月31日，国家主席习近平在新年贺词中郑重宣布，“中国空间站全面建成”。经过遴选，空间站上搭载安装有包括生物学、材料科学、基础物理、流体等类别相关的科学研究实验设施。空间站需要大规模的供电能力，需安装几对数十米长的太阳帆板，来维持长期运行。在空间站任务中，航天员必须完成大量的空间科学实验、技术试验等工作。在中国空间站历次“天宫课堂”中，航天员在微重力环境下，曾做了浮力消失的实验、水球光学实验、太空抛物实验、液桥演示实验等许多项目。
请回答下列问题：
（1）如图所示，在太空授课中航天员用小棒将乒乓球缓慢推入水中，撤回小棒后，由于球处于 环境中，所受浮力“消失”，观察到球相对于水的运动状态是 的；
（2）王亚平老师在天宫实验室里，用两片塑科板让水建成了“液桥”，如图所示。水能成桥是因为____；
A．分子引力 B．分子斥力 C．磁场力 D．浮力
（3）中国空间站使用的电能，主要来自于 ；
（4）如果在未来，允许中学生去天宫做物理实验。小强采用电热丝加热质量相等、初温相同的煤油，验证影响电功大小的因素，用温度计测量煤油的温度，可通过煤油 来比较电流做功的大小。实验中采用了控制变量法和 （选填“理想实验法”“转换法”或“类比法”）。
9．（2023·牡丹江）【阅读材料，回答问题】
铸钱是中国古代持续时间最长、实践量最大的铸造活动，其中蕴含了许多重大的技术发明和技术创新。
据《天工开物》记载：把铜铸造成钱币，是为了便于民间贸易的流通和使用。铸造十斤铜钱需要用六七斤红铜和三四斤锌，这是粗略的比例。冶炼时，先把铜放进熔铜坩埚中加热至液态，然后再加入锌，鼓风使他们熔合。铸钱时，铸工用鹰嘴钳把熔铜坩埚从炉子里提出来，另一个人用钳托着坩埚的底部，共同把坩埚内的液体注入模子中、冷却之后，打开框模。这时，只见密密麻麻的成百个铜钱就像累累的果实结在树枝上一样呈现出来。再将铜钱逐个摘下，便于磨锉加工。磨锉时，用竹条或木条穿上几百个铜钱一起锉，先锉铜钱的边缘，然后逐个锉平铜钱表面上不规整的地方。
钱币的成色高低，是以含锌量的多少来区分的。将钱投掷在石阶上，发出像木头或石头落地的声响，表明成色低。成色高质量好的铜钱，会发出铿锵的金属声。
甲：铸钱图 ①鹰嘴钳 ②入铜孔 ③母钱印模
乙：锉钱
（1）铜钱的铸造过程涉及的物态变化有 （写出一种）。
（2）铸工使用的鹰嘴钳是 ，原因是 。
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆
（3）对铜钱磨锉加工，铜钱的质量 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）判断铜钱的成色是利用声传递 。
10．（2023·兰州）阅读短文，回答问题。
LED照明灯具与镁合金
镁合金是一种高性能的金属合金，因其轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点，
在LED照明灯具中得到广泛应用。黄先，镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量，使得灯具安装更方便：其次，镁合金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗一定的腐蚀和磨损；最后，镁合金具有良好的导热性能，可用作LED照明灯灯具的散热器，保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象，从而延长灯具的使用寿命。此外，镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。
（1）由于电流的 （选填“热”或“磁”）效应，LED灯具在使用时会出现发热现象；
（2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的 。
11．（2023·赤峰）阅读短文，回答问题
图是17世纪一种原始热机的示意图，以下是它对外做一次功的简要概述：
①燃烧燃料，对锅炉里的水加热，产生大量的水蒸气；
②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸；
③关闭锅炉与汽缸间的阀门，打开水箱与汽缸间的阀门，向汽缸里注入冷水；
④汽缸里大量的水蒸气液化成水；
⑤活塞向下运动，对连杆产生巨大的向下的拉力，从而对外提供动力做功。
（1）改变内能的方法有两种，①中通过 的方法使水的内能增大；
（2）④中水蒸气液化，要 热量；
（3）不计活塞质量，在④和⑤中，汽缸内大量水蒸气液化成水，导致汽缸内气压减小，在 的作用下，活塞向下运动。
12．（2023·烟台）阅读短文，回答问题：
中国空间站
2023年4月24日是我国第八个“中国航天日”，中央广播电视总台联合中国载人航天工程办公室共同推出了中国空间站首次慢直播节目“天宫之镜”；目前中国空间站呈现“T”字构型，如图所示，两个尺寸、质量大体一致的实验舱形成“T”字的一横，天和核心舱作为“T”字的一竖；中国空间站为什么选用“T”字构型？
“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合实验舱体管理上都较为稳定，有利于组合体的飞行；太阳翼“T”字构型使各部分受到的地球引力、大气扰动等影响较为均衡，这样空间站姿态控制时消耗的推进剂和其它资源较少；不管空间站以何种姿势飞行，两对大型太阳翼都能接收到阳光的照射，获得高效的发电效果；两个实验舱的气闸舱分别位于实验舱的端头，正常工作泄压或异常隔离时均不会对其密封舱造成影响，保持了空间站运行的安全性；
我国航天事业不断刷新纪录，航天科技实现跨越式发展，航天发射能力显著提升，航天强国建设迈出了坚实步伐；
（1）在中国空间站首次慢直播节目中，信息的传递主要依靠 （选填“电磁波”或“超声波”）；
（2）中国空间站呈现“T”字构型后，梦天实验舱相对于核心舱是 （选填“静止”或“运动”）的；
（3）我国空间站为什么要采用“T”字构型？（请用简洁的语言总结出两条原因）
13．（2023·苏州）阅读材料，回答问题
“海油观澜号”深远海浮式风电平台
2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。
“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，整体高度超200米，总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子，柱子上方安装有机舱，机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动，生成绿色电力，年发电量将达2.2×107kW·h。
（1）风能属于 （选填“可”或“不可”）再生能源；
（2）根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m（保留整数）；
甲
（3）风平浪静叶片不动时，平台基础排开海水的体积达 （海水密度用1.0×103kg/m3计算，不考虑锚链对平台的作用）；
（4）每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热量（天然气的热值q取4.4×107J/kg；
（5）海浮式风电平台基础设计方式除半潜式外还有单柱式（图乙）。两种方式相比较，你认为“半潜式”的一个明显优点是 。
乙
一、科普阅读题
1．（2022·恩施）阅读短文，回答问题。
超导磁流体推进器
磁流体推进器（MHD）由磁体、电极和通道三部分构成，如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场，能对导电的海水产生电磁力的作用，使之在通道内运动，若海水涌向船尾，水便会推动船舶前进。因采用超导磁体作为磁场来源，获称为超导磁流体推进器。
其推进原理利用了“磁场对通电直导体的作用”，工作过程中把电磁能直接转换成流体动能，以喷射推进新技术取代传统螺旋桨的推进，具有低噪音等特点，具有重大推广价值。
中科院从上世纪九十年代开始此项技术研究，第一艘超导磁流体推进实验船“HEMS﹣1”于1998年研制成功。
请回答下列问题：
（1）磁流体推进器的核心组件由 、电极和通道构成；
（2）为减小空气和海水的影响，实验船上部主体可加工成 （选填“上凸下平”、“上平下凸”或“上下对称”）的流线型；
（3）若上述实验船驶入清江，船身受到的大气压会 （选填“小于”、“等于”或“大于”）在海上时受到的大气压，利用河水 （选填“能”或“不能”）获得动力。
2．（2022·广东）阅读下列短文，回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表。
充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（kW h） 充电费用（元）
400 45 24.0 28.80
（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 ；
（2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时，充电电流为 A；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元；
（4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1：t2=2：3，则测试全过程的充电总时长为 min。
3．（2022·烟台）阅读短文，回答问题。
冰壶赛场的奥秘
冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动，被誉为冰上的“国际象棋”。
与速度滑冰、花样滑冰不同，冰壶赛道冰面非常奇特，并不是平整光滑的表面，而是还有一层薄薄的冰粒，如同细小的“鹅卵石”或“小疙瘩”。原来制冰师每次在制冰时，会在光滑如镜的冰面上喷洒水珠，这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒，此过程被称之为“打点”。这些冰粒的作用是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触，如果冰面做成光滑的平面，整个冰壶会如同吸盘一样“吸”在冰面上。所以“打点”是为了减小摩擦，使冰壶运动得更顺畅。
冰壶比赛中的擦地，实际叫做“刷冰”，是冰壶比赛的重要技术之一。刷冰的主目的在于，通过冰刷的摩擦，使冰面温度升高，造成冰面熔化，在冰表面形成一层水膜，减小冰壶受到的摩擦力，这样可以改变冰壶前进的方向、迷度和距离。刷冰的强弱程度决定冰壶停留在什么位置。
（1）运动员将冰壶掷出后，冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行的原因是什么？
（2）制冰师在制冰时“打点”的目的是什么？
（3）冰壶比赛中刷冰是通过什么方式改变冰面的内能，使冰面温度升高？
4．（2022·南通）阅读短文，回答问题。
激情冰雪
纯洁冰雪，激情冬奥，北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日，小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动，还学到了很多知识。
冰雪梯是很刺激的游乐项目，图甲为冰雪示意图。小华发现，选用不同材料的滑板，从倾斜滑道顶端由静止滑下后，沿滑道运动的水平方向总距离L不同，设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k，已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场，首先看到是的积雪深度测量仪，其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波，超声波经雪面反射返回检测仪，测出超声波从发出到返回的时间，就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境，如图丁所示是修正装置的部分电路图，两个独立的电路中电源电压相等，R1为热敏电阻，阻值随温度的升高而降低，R2、R4为定值电阻，R3为滑动变阻器，R1的阻值随环境温度变化时，其两端的电压随之发生变化，被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪，造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠，小水珠落地前凝结成小冰晶，这小冰晶就是雪花。
（1）小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，还能继续滑行一段距离，是由于 的缘故，以滑板为参照物，小华是 的；
（2）关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点，下列说法正确的是____；
A．戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B．听不清远处声音是因为温度低声速小
C．造雪机用水造雪属于凝华现象
D．造雪机可以在任何温度环境下制雪
（3）在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N，他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为 ，运动中滑板受到的水平阻力为 N；
（4）图丁所示电路中，R2＝100Ω，R4＝1kΩ，某温度时R1＝20Ω，为使R1和R3两端的电压相等，R3接入电路的阻值为 Ω。保持R3接入电路的阻值不变，当温度降低时，测得ΔU＝1V，R2两端的电压为3V。则电源电压为 V；
（5）积雪深度测量仪工作时，测出超声波从发射到返回的时间为0.02s，超声波的传播速度为340m/s，则积雪的深度为 m；履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m，满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104Pa，可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时，发动机的总功率为3.4×104W，其中60%用于压实积雪，则雪地车行驶的速度为 m/s。
5．（2022·遵义）阅读短文，回答文后问题。
LNG双燃料动力船
“达飞雅克萨德号”是我国制造的全球最大的LNG（液化天然气）双燃料动力船。该船长400m，宽61m，高度相当于22层大楼高，标准排水量22万吨，甲板面积约为3.5个足球场大小。
所谓“双燃料动力”，即可以通过传统的燃油驱动，也可以通过携带的天然气驱动，液化天然气作为清洁能源有来源广、热值高、易储存、便运输等特点。与传统燃油船相比，LNG船可以减少20%碳、80%氮氧化合物和99%的硫排放，大大减少船航行时对环境的污染。
LNG船的核心部位是殷瓦舱，该舱体积为16800m3，由厚度为0.7mm的殷瓦钢焊接而成，是世界上制造难度最大的设备之一。若将该舱加满液化天然气，船可连续航行2万多海里，相当于绕地球赤道一圈。该船的批量生产，打破了日、韩两国对LNG船的技术垄断，反应出我国强大的工业制造能力。
（材料来源于网络）
（1）液化天然气作为LNG船燃料的优点有 （任填两项）；
（2）LNG船靠螺旋桨驱动航行时，海水对船的作用力____船对海水的作用力；
A．大于 B．等于 C．小于
（3）若每户家庭平均用电量为3100度，则将充满殷瓦舱的天然气完全燃烧所释放的热量相当于 户家庭一年的用电量。（液化天然气的热值约为2.1×1010J/m3）
6．（2022·六盘水）世界最长跨海大桥——港珠澳大桥，横跨伶仃洋，将香港、澳门和珠海三地连为一体，被誉为现代世界新七大奇迹之一，如图甲所示。港珠澳大桥由桥、人工岛、海底隧道三部分组成。其中6.7公里的海底隧道距离海面40多米，由33节沉管对接而成。港珠澳大桥施工海域恰好穿过中华白海豚自然保护区，这种珍稀动物是香港回归祖国的吉祥物。开工前工程师们立下了誓言，大桥通车白海豚不搬家。监测结果表明至大桥竣工，依然有近两千头中华白海豚欢快地栖息在港珠澳大桥周边海域。
请回答下列问题：
（1）如图乙所示，以人工岛为参照物，正在海中游动的白海豚是 （选填“运动”或“静止”）的；
（2）港珠澳大桥全长55km，设计通行时速100km/h。若一辆具备通行车牌的汽车按大桥设计时速行驶，至少需要多长时间才能通过大桥？
（3）铺设海底隧道的沉管，每节质量约为7.4×107kg，则每节沉管所受重力为多少N？（取g=10N/kg）
（4）两端密封后的沉管，每节最大排水量约8万吨，由于其整体密度稍小于海水密度，所以沉管浮在海面，需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装。若你是大桥的工程师，你如何将沉管沉放到海底安装，请运用所学浮力知识进行说明。
7．（2022·兰州）阅读短文，回答问题。
页岩气
页岩气是指附存于有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。页岩气主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。
页岩气生产过程中一般无需排水，生产周期长，一般为30年~50年，勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值。随着社会对能源需求不断扩大，特别是水平井与压裂技术水平不断进步，人类对页岩气的勘探开发正在形成热潮。我国页岩气资源潜力大，初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米，与常规天然气相当。
（1）页岩气属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）若页岩气的热值为4.2×107J/m3，则燃烧5m3页岩气放出的热量为 J。
8．（2022·徐州）阅读短文，回答文后问题，
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛频提出：物体散热快慢与物体和周国环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q=k（t物-t环），其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时同也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。
（1）物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫做 ；
（2）散热快慢q和下列概念中物理意义最接近的是____；
A．速度 B．密度 C．功率 D．效率
（3）一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q。当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 。
（4）如图甲所示，用两个同样的保温杯分别装满水和盐水，水和盐水的温度都是30℃，周围环境温度保持20℃不变，保温杯散开口，水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，盐水的密度为1.1×103kg/m3，则盐水的比热容为 J/(kg·℃)。
9．（2022·宁夏）阅读下列短文，完成相关问题：
2022年4月16日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富完成六个月的飞行任务后，搭乘神舟十三号载人飞船返回舱平安回家。返回舱的下面扣着一个弧形“防热大底”，如图甲所示。返回舱在穿越大气层的过程中和大气层摩擦并挤压空气产生上千摄氏度的高温。返回舱及防热大底表面涂有耐高温、高强度、重量轻、蜂窝状的防热材料，它在高温烧蚀过程中变成液态、气态，保证航天员的安全。
返回舱返回时由于高速运动而会剧烈震荡，有可能导致返回舱内空空气泄露，航天员会由于失压而血液沸腾失去生命，所以要穿上厚厚的宇航服，起到保护作用。
地球测控站通过雷达确定返回舱的位置。在距地面10km左右的高度，返回舱将打开降落伞并抛掉防熟大底，使返四轮速度由20m/s左右减速至3.5m/s左右；如图乙所示，在距地面1m左右时启动反推发动机，给返回舱最后一次减速，最终使返回轮实现安全着陆。
（1）请从短文描述中找出蕴含的物理知识。（至少二条，知识点不能重复）举例：地球测控站通过雷达确定返回舱的位置，说明电磁波能够传递信息。
① ；② ；
（2）返回舱返回时，宇航员通过舷窗发现地球迎面而来，是以 为参照物。
（3）已知返回舱落地时总质量为2.8t，与水平地面接触面积约4m2，请求出返回舱落地后静止时对地面的压强 。（g取10N/kg）
10．（2022·毕节）阅读下面短文，并完成问题。
从蒸汽机到飞机
最早的热机是蒸汽机，原始的蒸汽机体积庞大，效率很低，随着社会的发展，迫切需要轻便的热机，于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。内燃机工作时不需要携带大量的水和煤，质量减小了，燃料在气缸内燃烧的更充分，且热损失小，效率提高了……
早期的飞机是由内燃机提供动力，从上世纪40年代开始，飞机越来越多的使用喷气发动机，机身也更多的采用复合材料，飞机的起落架上装有如图甲的导电搭地线，落地时把飞机因摩擦而带的电导入地下，防止因放电发生危险，飞机机翼的横截面如图乙所示。
（1）提高内燃机效率的途径很多，请根据文中描述列举两条： 、 ；
（2）现代飞机不安装导电的搭地线，而采用特殊的橡胶轮胎，落地时与导电搭地线起到同样的效果，这种特殊的橡胶一定是 （选填“导体”或“绝缘体”）；
（3）由图乙可知，当飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，由于机翼横截面上、下不对称，机翼上表面空气流速大于下表面空气流速，下表面比上表面的压强 ，机翼上下表面存在着 差，这就是产生升力的原因；
（4）流体的流速变化引起压强变化，可以给我们带来便利，但也可能造成危害，请举一个生活中防止它造成危害的实例： 。
11．（2022·盐城）阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 眩光；
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性_______；
A．导电性 B．导热性 C．磁性 D．透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是_______；
A．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射一、科普阅读题
1．（2025·辽宁）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。
（1）节能
动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （填“a”或“b”）与其工作原理相同。
（2）快速
复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度的关系为（，的单位为），当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理）
（3）高效
列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。
优化前，一动车组以速度匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量）
（4）安全
如图（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （填“d”或“e”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。
（5）智能
某小组设计了一个冻雨预警电路，如图（f）所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10Ω，警示灯标有“6V 0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉）
（6）中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子：
【答案】（1）b
（2）
（3）
（4）e
（5）串；
（6）智能节能系统，实现绿色低碳运营（合理即可）
【解析】【解答】 （1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，是发电机的工作原理；由图可知，a是电动机的工作原理，b是发电机的工作原理，故选图b；
（2）当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，空气阻力为：
f气=kv2=0.4N h2/km2×（400km/h）2=6.4×104N，
因空气阻力f气占总阻力的80%，、
则总阻力为：，
动车组匀速运行时牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵=f=8×104N，
该动车组每小时行驶的距离为s=vt=400km/h×1h=400km=4×105m，
当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时做的功为：
W=F牵s=8×104N×4×105m=3.2×1010J；
（3）由题意可知，经停某站运动的路程为，
经停某站的总时间t总=t1+t2+t3，
匀速运动通过的时间，
该动车组因不停靠此站而节省的时间为；
（4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，故图e的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化；
（5）闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警；说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，故温控开关与湿控开关应串联；
根据题意可知，开关S闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻R0和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗；闭合开关S，环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，灯泡与电阻串联，灯泡发光，由于电源电压为6V，灯泡分得的电压小于额定电压6V，灯泡发光较暗，
灯泡电阻为，
总电阻为R总=R0+R灯=10Ω+12Ω=22Ω，
电流为，电流I＞0.1A，衔铁被吸下，定值电阻与电磁铁被短路，此时电路为灯泡的简单电路，灯泡两端电压等于电源电压6V，达到额定电压，发光较亮，此时由于电磁铁被短路，没有电流流过电磁铁，电磁铁磁性消失，衔铁被松开，重复以上现象，灯泡会亮暗交替，故电路连接如下图所示：
；
（6）我想象的中国高铁最智慧的样子是智能节能系统，实现绿色低碳运营。
【分析】 （1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，利用的是电磁感应现象，是发电机的工作原理；
（2）根据f=kv2求出空气阻力的大小，因空气阻力f气占总阻力的80%，据此求出总阻力，根据动车匀速运行时受平衡力可知牵引力等于阻力，利用s=vt求出动车组行驶的距离，根据W=Fs求出该动车组牵引力每小时做的功；
（3）根据s=vt求出经停某站运动的路程，然后再根据求出该动车组不停靠此站所用的时间，据此求出节省的时间；
（4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，据此分析；
（5）闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警；说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，据此分析温控开关与湿控开关连接方式；
开关S闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻R0和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗，据此将电路连接完整；
（6）从节能环保等方面分析回答。
2．（2025·深圳）深圳大力推动无人机事业发展，已经将无人机用于运送急救AED装置
苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航，有四个旋翼，每个旋翼搭配独立的电动机驱动，相邻旋翼之间旋转方向相反；无人机空载总质量(含电池，不含AED)为9kg，电池能量密度为200W·h/kg，(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)，
俊宇同学购买了一个无人机，无人机满电开始测试；飞行分为前往过程和返回过程，前往和返回过程都分为竖直上升过程，水平匀速运动过程，竖直下降过程，且消耗能量相同；无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×109 J，水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J，总用时160s，无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%，无人机竖直下降后电池剩于总容量的50%，测试结束。
（1）璐璐同学指出：无人机的信号传输是通过 传递；
（2）粤鹏同学说ADE 电击时为什么不能碰人，因为人体 ；
（3）当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m，重力做功 J；
（4）无人机螺旋桨飞行时向下，无人机向上飞，善于思考的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力，这体现了力的作用是 ；
（5）顺顺同学经过观察，指出无人机各电动机之间是 联的；
（6）满电时，无人机的电池质量占空载质量的百分比 (保留一位小数)；
（7）为了更快运送急救 AED装置，请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议 ；如何去更改螺旋桨的旋转方向
【答案】（1）电磁波
（2）是导体，容易导电
（3）180
（4）相互的
（5）并
（6）22.2
（7）增大电动机的功率；改变通过电动机的电流方向
【解析】【解答】（1）远距离信息传播是通过电磁波进行传递的；
（2） 电击时为什么不能碰 人，是由于人为导体，容易导电；
（3） 无人机空载时 重力G=mg=9kg×10N/kg=90N，做功为W=Gh=90N×2m=180J；
（4） 无人机螺旋桨飞行时向下，无人机向上飞 ，是由于螺旋桨飞行时向下，给与空气向下的力，根据力作用的相互性，空气会为无人机提供向上的力；
（5） 每个旋翼搭配独立的电动机驱动，所以无人机电动机之间是并联的；
（6） 无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×109/J，水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J，总用时160s ， 无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%， 所以消耗的能量， 无人机竖直下降后电池剩于总容量的50%， 所以电池的储电量为400W·h，电池能量密度为200W·h/kg ，所以电池的质量为2kg， 无人机的电池质量占空载质量的百分比
（7） 更快运送急救 AED装置 ，则需要在更短的时间做更多的功， 所以需要增加电动机的动力，螺旋桨的原理为通电导线在磁场中受到的力的作用，所以改变电流方向可以改变螺旋桨的旋转方向。
【分析】1、家庭安全用电原则：不同时使用功率较大的电器，避免电路中功率较大导致电流较大，引发火灾、不湿手接触用电器开关、不在电线上上晾衣服，金属外壳要接地，避免发生触电；
2、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息；
3、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；
4、电路的串并联：串联：电路元件首位相连，用电器相互干扰，并联：电路元件首首相连，用电器互不干扰，开关在干路上控制整个电路的通断，开关在支路上控制单个支路的通断；家庭、公共场所的电路为并联电路；
5、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，其中有用功就本题目来说是克服重力做功即W有=Gh；
6、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机。
3．（2025·黑龙江） 阅读下面短文，回答问题。
据报道，中国一年快递业务量突破1700亿件，连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机，机身上有水平机翼，还有4对带动桨叶水平旋转的电动机，尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时，静止在地面的无人机向上运动，升空后竖直旋转桨叶转动时，推动飞机向前运动。
（1）当水平桨叶转动时，对桨叶产生向上升力的施力物体是 ，这个力改变了飞机的 ，使飞机向上运动。
（2）飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力。观察图中水平机翼的形状，并分析机翼受到向上的升力的原因 。
【答案】（1）空气；运动状态
（2）图中机翼的上表面为弧形，而下表面较为平直，当飞机向前运动，空气流经机翼时，空气在上表面的流速比下表面快，根据流体压强与流速的关系可知，流速越快的地方，压强越小，因此机翼上、下表面的产生了一个向上的压强差，机翼上、下表面的产生了一个向上的压力差，这个压力差就是升力
【解析】【解答】 （1）当水平桨叶转动时，桨叶对空气产生一个向下的力，空气对桨叶产生一个向上的力，故对桨叶产生向上升力的施力物体是空气，这个力改变了飞机的运动状态，使飞机向上运动。
（2）图中机翼的上表面为弧形，而下表面较为平直，当飞机向前运动，空气流经机翼时，空气在上表面的流速比下表面快，根据流体压强与流速的关系可知，流速越快的地方，压强越小，因此机翼上、下表面的产生了一个向上的压强差，机翼上、下表面的产生了一个向上的压力差，这个压力差就是升力。
故答案为：（1）空气；运动状态；（2）图中机翼的上表面为弧形，而下表面较为平直，当飞机向前运动，空气流经机翼时，空气在上表面的流速比下表面快，根据流体压强与流速的关系可知，流速越快的地方，压强越小，因此机翼上、下表面的产生了一个向上的压强差，机翼上、下表面的产生了一个向上的压力差，这个压力差就是升力。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；
（2）流体的流速越大的位置，压强越小；流体的流速越小的位置，压强越大。
4．（2025·广东）阅读短文，回答问题，
登月服
2025年2月，我国望宇登月服进入初样研制阶段，望宇登月服主体由多层结构组成，包括内衣舒适层、保暖层、通风服和水冷服、气密限制层、隔热层和外保护层等
某科技小组为检测模拟登月服的气密性，设计了气压检测装置，其电路如题图甲，Ro的阻值为30Ω，恒流电源输出电流恒为1A.当气压p≤1.25x103Pa时，压敏电阻Rg的阻值随气压p的变化关系如图乙（为方便计算，图象已作近似处理）
测试时，如图丙，将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中，将N抽成真空后密封（不计此过程中M漏气）启动检测装置，开始计时，此时M内的气压为1x105Pa.已知M漏气速度越来越慢，经过8h，若M漏出空气的质量小于充气质量的10%，则M的气密性达标，M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；容积VM：VN=1：5.不计检测装置的体积、M的厚度以及M和N容积的变化
（1）通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容 的特点
（2）M漏气过程中，电流表示数变 。
（3）开始计时后，经过4h电流表示数为0.6A，此时N内的气压为 pa，M漏出空气的质量为充气质量的 %.请判断M的气密性是否达标并说明理由： 。
（4）思考（3）的检测过程，为使电流表示数变化范围最大，可改变Ro的阻值.设真空时电流表示数为lo，经过4h电流表示数为11，要使I0与I1的差值最大，Ro的阻值应为 Ω.
【答案】（1）大
（2）小
（3）875；3.5；由于M漏气速度越来越慢，所以4~8h漏出空气的质量与充气质量之比小于3.5%，则经过8h漏出空气的质量与充气质量之比小于10%，故M的气密性达标
（4）60
【解析】【解答】（1）通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容大的特点；
（2）由图丙可知，气压检测装置在N内，M漏气过程中，N内的气压逐渐增大，由图乙可知，压敏电阻Rg的阻值随气压P增大而减小，压敏电阻Rg的阻值减小，通过压敏电阻Rg的电流增大，由图甲可知，R0与Rg并联，电流表测通过R0的电流，恒流电源输出电流恒定，根据并联分流原理可知，通过Rg的电流增大，通过R0的电流会减小，故电流表示数变小；
（3）恒流电源输出电流恒为I=1A，电流表示数为I'=0.6A，通过Rg的电流为：
Ig=I-I'=1A-0.6A=0.4A，
R0两端的电压为：
U0=I'×R0=0.6A×30Ω=18V，
Rg与R0并联，两端电压相等，故Rg两端的电压为：
Ug=U0=18V，
此时Rg的电阻为：
，
由图乙可知，Rg与气压P的关系为：
Rg=-0.04Ω/Pa×P+80Ω，
则当Rg的电阻为45Ω时，N内的气压为：
；
M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同，
设M内的气压为P1，密度为ρ1，则有：
，
k为比例系数，m1为M内的气体质量（即充气质量），
，
设N内的气压为P2，密度为ρ2，则有：
，m2为N内的气体质量（即漏出空气的质量），
，
则
将P1=1×105Pa，P2=875Pa，VM：VN=1：5代入，解得：
；
由于M漏气速度越来越慢，所以4~8h漏出空气的质量与充气质量之比小于3.5%，则经过8h漏出空气的质量与充气质量之比小于10%，故M的气密性达标；
（4）真空时电流表示数为I0，由图乙可知，此时Rg的阻值为80Ω，R0两端电压U1=I0R0，Rg两端电压U1'=Rg（I-I0），两电阻并联，则U1=U1'，则有：
R0I0=Rg（I-I0），
将I=1A，Rg=80Ω代入，得：
，
经过4h电流表示数为I1，由（3）分析可知，此时Rg的阻值为45Ω，
R0两端电压U2=I1R0，Rg两端电压U2'=Rg（I-I1），
两电阻并联，则U2=U2'，R0I1=Rg（I-I1），
将I=1A，Rg=45Ω代入，得：
，
I0与I1的差值为：
，
当R0=60Ω时，I0与I1的差值最大。
故答案为：（1）大；（2）小；（3）875；3.5；达标，M漏气速度越来越慢，4～8h漏出的空气质量与充气质量的比例会小于0～4h的漏气比例3.5%，0～8h的漏气比例会小于10%；（4）60。
【分析】 （1）由于水的比热容大，相同质量的水和其他物质吸收相同的热量，水的温度变化较小，所以通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容大的特点；
（2）由图丙可知，气压检测装置在N内，M漏气过程中，N内的气压逐渐增大，由图乙可知，压敏电阻Rg的阻值随气压P增大而减小，压敏电阻Rg的阻值减小，通过压敏电阻Rg的电流增大，由图甲可知，R0与Rg并联，电流表测通过R0的电流，恒流电源输出电流恒定，由并联分流可知，通过Rg的电流增大，通过R0的电流会减小，据此分析电流表示数的变化；
（3）利用并联分流规律，算出通过Rg的电流，用公式U=IR算出R0两端电压，进而求出Rg两端电压，再用算出Rg的电阻，对照图乙的图线规律，算出此时的气压值；根据M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，列出气压与密度的关系式，用替换掉密度，将两个质量做比值即可得到结果；根据M漏气速度越来越慢的特点，4～8h的漏气比例小于0～4h的漏气比例，估算0～8h的漏气比例，再与10%比较，得出结论；
（4）根据公式分别列出I0和I1的表达式，将两个式子相减，将式子中R0配成完全平方式，得到I0与I1的差取最大值时，R0的取值。
5．（2025·北京市）请阅读《地月空间的精准量尺————激光测距》并回答问题。
地月空间的精准量尺———激光测距
2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空间，一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演，天都一号通导技术试验星，成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围，是人类探索的一个重要方向，作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间，是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图，天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动，地面测控站提供轨道预报数据，地面激光站发出发射激光激光，激光经距地约3.5×108 m的角反射器反射后“原路”返回，激光站接收到反射回波信号，就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快，对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝，实施精密跟踪与信号捕获难度极大，此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功，为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础，也为未来深空探测任务提供了重要手段，将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）天都一号通导技术试验星成功完成全球首次 的地月空间激光测距技术试验。
（2）在激光测距试验中，从激光站发出激光，经天都一号上的角反射器反射，到激光站接收到回波信号所用时间约为 s。（光速取3.0×108 m/s，结果保留一位小数）
（3）如图所示，两块平面镜成一定夹角构成角反射器，一束光线射向角反射器，经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是____。
A． B． C．
（4）文中介绍的角反射器、激光测距等技术，都是物理知识的具体应用，科学家不断将科学知识应用于技术创新，推动了人类社会的进步。请仿照表中示例，再举出一个物理知识应用于技术方面的实例，补全表格中① ② 的内容。
物理知识 物理知识的技术应用实例
光的反射定律 ①
凸透镜成像的规律 ②
【答案】（1）白天强光干扰条件下
（2）2.3
（3）B
（4）角反射器；照相机
【解析】【解答】 （1）天都一号通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。
（2）根据速度公式有：。
（3）角反射器本质上是两块互相垂直的平面镜，可以将任意方向射向角反射器的光平行反射回去。
故选B。
（4）①角反射器原理为光的反射定律；
②照相机利用凸透镜成像的规律。
【分析】 （1）根据题目的材料选择合适的答案。
（2）根据光速和速度公式进行计算。
（3）角反射器本质上是两块或三块（立体的）互相垂直的平面镜组成的。
（4）根据示例描述一种光学规律及其应用即可。
6．（2025·烟台） 阅读短文，回答问题。
“返老还童”的锂电池
据央视报道，中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展，提出让锂电池“返老还童”的方法，为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路，有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。
富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量，其放电比容量高达300mAh/g，可将电池能量密度提升30%以上，但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象，充电时注入的能量超过放电时释放的能量，导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。
研究发现，对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响，使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实，科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法，让电池在不充满的条件下持续循环数次充电，可以修复材料的结构损伤，进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。
（1）给锂电池充电时，锂电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；
（2）文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积 。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过 方式来实现；
（3）某电动汽车的锂电池容量为90Ah，若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作，需用 g。
【答案】（1）用电器
（2）减小；智能化浅充电
（3）300
【解析】【解答】 （1）给锂电池充电时，锂电池消耗电能，锂电池是用电器；
（2）在升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象，文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积减小；科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法，让电池在不充满的条件下持续循环数次充电，可以修复材料的结构损伤，进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据，所以未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过智能化浅充电的方式来实现；
（3）富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量，其放电比容量高达300mAh/g，若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作，需用质量。
【分析】 （1）电源提供电能，用电器消耗电能；
（2）由材料可知，在升温的过程中，正极材料的原子排列变得更紧密，导致体积缩小，表现出“负热膨胀”的现象；科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法；
（3）已知某电动汽车的锂电池容量为90Ah，放电比容量高达300mAh/g，可以得到需要的质量。
7．（2025·连云） 污水中的悬浮物质，可在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能（悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力），沉淀可分为四类，如图甲所示。
第一类为自由沉淀，当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，颗粒近似为球形，以沉速大小（表示颗粒的密度，表示液体的密度，d表示颗粒的直径，表示液体的黏滞度）完成自由沉淀过程。
第二类为絮凝沉淀，当悬浮物质浓度约为时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的直径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。实际沉速很难用理论公式计算，主要靠实验测定。
第三类为成层沉淀，当悬浮物质浓度大于时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀。
第四类为压缩，成层沉淀的继续，即形成压缩。颗粒间互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒间隙的水，使污泥得到浓缩。
污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处的悬浮物质浓度则相应下降，悬浮物质浓度的改变量与原浓度的百分比叫去除率，图乙是某次自由沉淀实验绘制的去除率与沉淀时间的关系曲线。
（1）在自由沉淀时，若，则颗粒在水中的运动状态是 ；
（2）在自由沉淀时，对颗粒的沉速影响较大的因素是 ；
（3）当悬浮物质浓度约为时，下列说法正确的是____；
A．质量相同的颗粒，直径大的沉速大
B．直径相同的颗粒，质量大的沉速大
C．直径相同的颗粒，质量大的沉速小
D．各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关
（4）污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处悬浮物质浓度下降快慢随沉淀时间变化的情况是 。
【答案】（1）静止
（2）颗粒的直径
（3）D
（4）逐渐变慢
【解析】【解答】（1）在自由沉淀时，根据颗粒的沉速公式可知若ρ1＝ρ2，则ρ1 ρ2＝0，那么颗粒的沉速u＝0，颗粒在水中将处于悬浮静止状态。
（2）根据沉淀速度的定义式可知，颗粒的直径以平方大小影响，因此对颗粒的沉速影响较大的因素是颗粒的直径。
（3）当悬浮物质浓度约为580mg/L时，属于成层沉淀。在成层沉淀中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关。
故答案为：D。
（4）污水中的颗粒在自由沉淀时，从去除率与沉淀时间的关系曲线来看，随着沉淀时间的增长，沉淀效率不断增大，而自由沉速越来越小。某深度处悬浮物质浓度下降快慢可以用去除率随时间的变化率来表示，在沉淀初期，去除率随时间增加得较快，即悬浮物质浓度下降较快；随着沉淀时间的延长，去除率随时间的增加逐渐变缓，即悬浮物质浓度下降逐渐变慢。这是因为随着沉淀的进行，容易沉淀的大颗粒或高密度颗粒先沉淀下去，剩下的颗粒沉淀难度逐渐增大，所以浓度下降速度逐渐变慢。
【分析】（1）在自由沉淀时，根据颗粒的沉速公式分析；
（2）根据沉淀速度的定义式分析；
（3）颗粒群结合成一个整体向下沉淀，各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关；
（4）污水中的悬浮物质，可在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能（悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力），沉淀可分为四类，根据颗粒的沉速公式求解。
8．（2025·深圳）蓄冷剂是食品运输和保险过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂，财财同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：财财首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中，标明A、B，放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水，将冰袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化曲线。
（1）露露同学发现：蓄冷剂熔化前温度在升高，其分子热运动速度变 ；
（2）0~t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，宇婷同学说其热传递方向为 ；
（3）0~t1， 蓄冷剂 吸热更快；
（4）t1~t2，容器1中水的温度降低10℃，若热量全部被冰袋吸收，经过计算，汉欢同学发现每克蓄冷剂 A 吸收的热量为 ；
（5）汉欢同学在深圳市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂 更好，理由是
【答案】（1）大
（2）从水到蓄冷剂
（3）A
（4）210J
（5）B
【解析】【解答】（1）温度越高，分子热运动越大；
(2)热传递的方向为高温传到低温，蓄冷剂的温度低于水的温度，所以热传递方向为水到蓄冷剂；
（3） 0~t1， A的温度变化更快，所以A吸热更快；
（4）根据Q=cmΔt可知， A 吸收的热量Q=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×10℃=210J；
（5）相同温度下，B的温度变化慢，所以B的比热容，所以选择B，蓄冷时间长。
【分析】1、分子热运动的特点：分子无规则运动，肉眼无法观察，常见例子有：气体颜色的改变，味道的扩散；且温度越高，分子热运动速度越快；
2、探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。
9．（2025·广东）巡检机器人可对高压输电线进行巡检，如题图，其相关参数见题表，机器人的电机可切换为电动机或发电机，水平匀速巡检时，蓄电池减少的储能全部用于电机产生的牵引力做
功.当蓄电池储能降至0.1E时，停止电能输出，巡检终止.下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量储存起来.
质量m0 54kg
最大巡检速度v0 4km.h-1
营电池满电时储能E0 0.2kW·h
电动机最大输出功率P0 100W
（1）下坡时，发电机利用 原理发电
（2）请完成以下能量转化流程图 ：
（3）若充满电的机器人保持P0、v0水平巡检1.2h，则巡检路程为 km，牵引力为 N，蓄电池储能剩余 kW·h.
（4）如题图巡检线路，当机器人到达A点时，蓄电池储能为0.95E0随后机器人先下坡巡检（电机切换为发电机），后水平巡检（电机切换为电动机），巡检全程速度大小保持不变.AB段重力势能减少量为1×105J.充电过程中，重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J.水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍，则水平阶段匀速巡检的最大路程为 m.（g=10N/kg）
【答案】（1）电磁感应
（2）化学
（3）4.8；90；0.08
（4）8000
【解析】【解答】（1）下坡时，发电机利用电磁感应原理发电；
（2）下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能储存起来；
（3）若充满电的机器人保持P0、v0水平巡检1.2h，则巡检路程为：
s=v0t=4km/h×1.2 h=4.8km；
牵引力为：
，
蓄电池储能剩余：
E=E0-P0t=0.2kW h 0.1kW×1.2h=0.08 kW h；
（4）由题意可知，AB段转化为的电能为：
1×105J×0.45=4.5×104J=0.0125 kW h，
机器人到达B点时，蓄电池储能为：
0.95E0+0.0125 kW h=0.95×0.2 kW h+0.0125 kW h=0.2025 kW h，
0.2025 kW h＞0.2kW h，
即超过了蓄电池满电时储存的电能，所以此时蓄电池实际储能为0.2kW h；
由题可知，当蓄电池储能降至0.1E0时，停止电能输出，巡检终止，
所以水平阶段可用的电能为：
0.2kW h 0.1×0.2kW h=0.18kW h=6.48×105J；
水平阶段的牵引力为：
F=f=0.15G=0.15×54kg×10N/kg=81N，
则水平阶段匀速巡检的最大路程为：
。
故答案为：（1）电磁感应；（2）化学；（3）4.8；90；0.08；（4）8000。
【分析】 （1）发电机的原理是电磁感应现象；
（2）下坡巡检时，电机可将重力势能转化为电能并为蓄电池充电，将能量以化学能的行驶储存起来。
（3）根据s=v0t算出巡检路程，根据算出牵引力，根据E=E0-P0t算出剩余蓄电池的储能；
（4）根据“重力势能每减少1J，转化为电能并储存在蓄电池中的能量为0.45J”算出AB段转化的电能；进而算出蓄电池储能和水平阶段可用的电能，根据水平阶段机器人所受阻力大小是重力的0.15倍算出水平阶段牵引力，根据W=Fs算出水平阶段最大路程。
10．（2025·广东）桥梁设计需考虑材料受热膨胀.小明设计实验，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系
（1）初始时金属棒A、B的长度和横截面积均 。
（2）题图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量.激光笔固定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面内转动：标尺竖直放置，通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量
①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和激光束在同一水平直线上，光点在标尺“0”刻度处
②加热金属棒，光点会在标尺上向 （选填“上”或“下”）移动.用A、B棒进行实验，实验数据见题表.其中，dA、dB分别表示A、B棒在不同温度：时，光点在标尺上的刻度值
实验序号 1 2 3 4 5
T/℃ 25.0 40.0 55.0 70.0 85.0
dA/cm 0 1.10 2.15 3.26 4.31
dB/cm 0 1.73 3.44 5.18 6.89
③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越 ：温度升高相同时，金属棒 （选填“A”或“B”）的伸长量更大
（3）金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂 （选填“变大”“变小”或“不变”）：同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，可采取的做法是 （写1种即可），
【答案】（1）相同
（2）上；大；B
（3）变小；支点向左移动
【解析】【解答】（1）根据控制变量法可知，初始时金属棒A、B的长度和横截面积均相同；
（2）②加热金属棒，金属棒伸长，杠杆左端将向下转动，右端将向上旋转，故光点会在标尺上向上移动；
③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越 大；温度升高相同时，金属棒B的伸长量更大；
（3）支点到力的作用线的距离叫力臂，金属棒伸长前，阻力臂与杠杆垂直，此时力臂最大，金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂与杠杆不再垂直，故阻力臂变小；同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，根据数学知识可知，可采取的做法是支点向左移动。
故答案为：（1）相同；（2）上；大；B；（3）变小；支点向左移动。
【分析】 （1）结合题意和控制变量法分析；
（2）②加热金属棒，金属棒伸长，杠杆逆时针转动，据此分析；
③根据表中数据分析回答；
（3）由力臂的定义分析阻力臂变化；根据数学知识分析回答。
11．（2025·齐齐哈尔） 阅读短文，回答问题。
居家用气，安“燃”无恙
炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。
图甲是某种燃气报警器部分电路示意图，控制电路中的为气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关和，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯熄灭，灯发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的 （选填“上”或“下”）方区域。
（2）图甲中，闭合控制电路的开关，电磁铁上端是 （选填“”或“”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆处于静止状态。若弹簧对端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是 （选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。
（3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（ ）
A．验电器工作原理
B．电流的磁效应
C．电磁感应现象
D．交流发电机原理
（4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是 。（写出一种即可）
【答案】（1）上
（2）N；费力
（3）B
（4）减小的阻值/增大电源电压
【解析】【解答】 （1）天然气主要成分是甲烷，其密度比空气小。燃气泄漏时，天然气会向上扩散，所以燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域，以便及时检测到泄漏的燃气。
（2）根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。在图甲控制电路中，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，所以电磁铁上端是N极。对于杠杆AOB，弹簧对A端的拉力为动力，电磁铁对B端的吸引力为阻力，支点为O。观察图可知，动力臂小于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，所以此时杠杆AOB是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场。
A图验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
B图所示是奥斯特实验，演示了电流的磁效应，与电磁铁工作原理相同；
C图所示是电磁感应现象，是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流；
D图所示是交流发电机工作原理，属于电磁感应现象。
故选B。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律可知，在电源电压U一定时，电磁铁能将衔铁吸下报警即控制电路中电流一定，则电路总电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值；或者换用电压更高的电源，也能使燃气报警器的预设值调低。
【分析】 （1）根据密度比空气小的气体会向上扩散分析。
（2）根据安培定则，判断螺线管的N极。根据杠杆分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
（3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；奥斯特实验演示了电流的磁效应；电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，是发电机的工作原理。
（4）由图乙知，燃气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大。根据欧姆定律知电压和电流不变时，电阻不变，由串联电路电阻规律知要使燃气浓度较低，即R1阻值大时报警，可以减小滑动变阻器R2的阻值或者换用电压更高的电源。
12．（2025·扬州）阅读短文，回答问题.
2025 年5 月，我国首批五座9000 吨级气膜粮仓充气成型，标志着中国第四代新型粮仓正式进入实践应用阶段.
每座气膜粮仓直径为 24 m、高度达33 m.结构如右图所示，外层为 PVDF 材料的白色膜材层，反射太阳光且防水；中间层为聚氨酯材料层，导热系数远低于混凝土建材；内层为钢筋混凝土层，起主要支撑作用.气膜粮仓相当于给传统粮仓“穿上了一件雨衣和一件羽绒服”，其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升.投入使用后，气膜粮仓集成氮气气调技术，将高纯度的氮气注入粮堆内部.均匀分布的传感器实时获取粮食温度、湿度等信息.
气膜粮仓就像白色安全卫士，守护着粮食安全.
（1）聚氨酯材料具有优良的 .(填材料属性)
（2）为减少粮食因变质产生损失，在气膜粮仓中采取的措施是 .(写出一条即可)
（3）9000 t粮食可以提供____万人一天的口粮.
A．2.3 B．23 C．230 D．2300
（4）工程上，常用测量“压强差半衰期”的方法来检测粮仓的气密性.
原理 操作
用风机将空气吹入粮仓内，使粮仓内外达到一定的压强差、停机后，由于漏气，粮仓内外的压强差逐渐减小.根据压强差衰减到一定程度的时间，判断气密性的好坏. 测量人员仔细观察压强差的变化，当压强差下降到500 Pa时，用秒表开始计时，当压强差下降到 250 Pa时，停止计时，秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”.
①检测现场，某风机功率是 11 kW，送风量约为36000 m3/h，则该风机正常工作 1m in消耗的电能为 J，吹进粮仓的空气质量约为 kg，空气密度约为1.3kg/m3.
②粮仓内外压强差随时间变化的图像如图，本次测定的压强差半衰期约为 s.
③对照国家公布的《粮仓气密性分级表》，该气膜粮仓气密性达到 级.
级别 压强差半衰期t(min)
I 1=8
Ⅱ 5≤t<8
Ⅲ 3≤t<5
Ⅳ 1≤t<3
V l<1
【答案】（1）隔热性
（2）气膜粮仓中均匀分布的传感器，实时获取粮食温度、湿度等信息
（3）C
（4）6.6×105；780；3×103；Ⅱ
【解析】【解答】（1）根据材料内容：聚氨酯材料层，导热系数远低于混凝土建材，可知聚氨酯材料的隔热性强；
（2）气膜粮仓中均匀分布的传感器，实时获取粮食温度、湿度等信息，能及时获取粮食信息，守护粮食安全；
（3）通常情况下，每人每天的口粮越0.4kg，则9000t=9×106kg，可供人数为，接近230万人，C正确；
故选C；
（4）①根据风机功率P=11kW=1.1×104W，工作时间t=1min=60s，则消耗的电能W=Pt=1.1×104W×60s=6.6×105J；
根据送风量和时间，计算送风体积为，结合空气密度，计算吹进粮仓的空气质量为：m=ρV=1.3kg/m3×600m3=780kg；
②根据压强差的变化图像，压强差为500Pa到压强差为250Pa，对应的时间分别为1×102s和4×102s，则压强差半衰期为：4×102s-1×102s=300s；
③压强差半衰期为：300s=5min，根据《粮仓气密性分级表》，该气膜仓气密性达到Ⅱ级。
【分析】（1）根据材料内容，判断聚氨酯材料层的优点；
（2）气膜粮仓中的传感器，实时获取粮食温度、湿度等信息，能及时获取粮食信息；
（3）根据人日常消耗的粮食，结合粮食总质量，计算可供的人数；
（4）根据W=Pt，计算电动机消耗的电能；根据送风量和时间，计算送风体积，利用m=ρV，计算送风质量；结合图像，分析粮仓的半衰期时间，结合气密性等级表，判断粮仓的气密性等级。
一、科普阅读题
1．（2024·淮安）阅读短文，回答问题。
常温超导
1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到附近时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相似的低温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下才能观察到。
2020年10月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达的温度下，观察到常温超导现象，但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
（1）通过本文的描述，“电阻率”是描述材料 （填“导电性能”或“导热性能”）的物理量；
（2）当温度降到时，水银的内能 （填“等于”或“不等于”）零；
（3）设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，请你列举一个应用实例： 。
【答案】（1）导电性能
（2）不等于
（3）用超导材料传输电能可以减少热损耗
【解析】【解答】 （1）电阻率是表征材料导电性能的物理量；
（2）一切物体在任何温度下都有内能，所以低温下水银的内能不等于零；
（3）根据焦耳定律Q=IRt可知，电阻为零时，电热为零，电能就不会转化为热白白的散失了。所以用超导材料传输电能可以减少热损耗。
【分析】 （1）电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大，电阻越大，导电性越差；
（2）一切物体在任何温度下都有内能；
（3）超导体适合制作输电导线和电动机线圈等。
（1）电阻率表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻，所以“电阻率”是描述材料的导电性能的物理量。
（2）当温度降到时，水银内部的分子仍然在不停地做无规则运动，所以具有内能。
（3）如果“常温常压超导”进入工业化，手机、电脑等设备就不会存在发热问题。
2．（2024·南通）阅读短文，回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：。
任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱的阻值调为90Ω，热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V，275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温
（1）关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是___________。
A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长
B．墙体选用隔热性能好的材料
C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些
D．图甲中通电线圈上端是S极
（2）由模型实验可知，搭建温室选用 （选填“三角形”“方形”或“圆形”）立柱的承重比大；已知模型的承重比为，质量为m，受力面积为S，则其上表面所能承受的最大压强 。
（3）电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为 J，电热丝对温室的加热效率为 %；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为 ℃。[取，取]
（4）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为 ，依据是 ；进一步给出优化建议： 。
【答案】（1）D
（2）圆形；
（3）5.5×105；83.3；20
（4）良好；蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间；将电阻箱R0的阻值调大至130Ω
【解析】【解答】（1）A．若屋顶选用绿色玻璃，绿色玻璃只透过绿光，则会导致蔬菜无法获得所需要的色光进行光合作用，不利于蔬菜生长，故A正确不符合题意；
B．墙体选用隔热性能好的材料，可以减少蔬菜温室内外的热量交换，保持蔬菜生长的适宜温度，故B正确不符合题意；
C．浴霸灯可以向蔬菜温室内提供热量，可以使降温时能平缓些，故C正确不符合题意；
D．线圈上电流方向向右，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则通电线圈上端是N极，故D错误符合题意。
故选D。
（2）①根据承重比可知，模型的横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作无数条变构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
②由立柱的承重比指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比；
则质量为m的模型能承受的最大质量；
模型上表面所成承受的最大压力；
则模型上表面所成承受的最大压强。
（3）①菜温室内空气的质量；
空气吸收的热量为；
电热丝通电5min产生的热量；
电热丝对温室的加热效率为。
②依题意得，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，
由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻为；
此时热敏电阻R1的阻值；
由图乙得，此时的室温为20℃。
（4）①由题意值，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25 mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温度室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得将温较平缓。
当电流降低到25 mA时，此时控制电路中的总电阻；
此时热敏电阻R1的阻值；
由图乙得，此时的室温约为13℃，即温度控制在13~20℃之间。由题意得，蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间，而要求温度控制在20~30℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内不动，则所设计的蔬菜温度室等级为良好。
②现在所设计的蔬菜温度室等级为良好。进一步优化可使等级提升到优秀，使温度控制在20~30℃之间。由图乙可知，热敏电阻的阻值在70Ω~110Ω之间。由前面计算可知，总电阻的范围在200Ω~240Ω之间。因此电阻箱的阻值调为130Ω，故进一步给出优化建议：将电阻箱R0的阻值调大至130Ω。
【分析】 （1）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案。
（2）根据发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：γ三＜γ四＜γ五＜γ六分析搭建温室选用立柱横截面的形状。
根据压强定义式和立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值推导出模型上表面所能承受的最大压强。
（3）根据Q吸=cmΔt求出空气吸收的热量，根据Q放=W=UIt=求出电热丝通电5min产生的热量，根据×100%求出电热丝对温室的加热效率。
根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下电热丝停止工作利用欧姆定律和串联电路的电阻特点求出此时热敏电阻的阻值，根据图乙找出对应的温度，即为室温。
（4）根据当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下：当电流降低到25mA时，衔铁被弹回结合欧姆定律求出温度控制的范围，再根据评价表分析判断所设计的蔬菜温室等级。
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律分析给出优化建议。
（1）A．蔬菜是不透明物体，且叶子通常是绿色的，只反射绿光，说明蔬菜不喜欢绿光，若屋顶选用绿色玻璃，绿色玻璃只透过绿光，则会导致蔬菜无法获得所需要的色光进行光合作用，不利于蔬菜生长，故A正确，不符合题意；
B．墙体选用隔热性能好的材料，可以减少蔬菜温室内外的热专递，可以使蔬菜温室内的温度控制在一定范围内，故B正确，不符合题意；
C．由图甲得，当衔铁被吸下时，电阻丝不工作，浴霸灯工作，此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供热量，可以使降温时能平缓些，故C正确，不符合题意；
D．图甲中电流从线圈的上端流入，下端流出，由右手螺旋定则得，通电线圈上端是N极，故D错误，符合题意。
故选D。
（2）[1]由材料信息得，在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是
即模型的横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作无数条变构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
[2]由立柱的承重比指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比
则质量为m的模型能承受的最大质量
模型上表面所成承受的最大压力
则模型上表面所成承受的最大压强
（3）[1]由得，蔬菜温室内空气的质量
空气吸收的热量为
电热丝通电5min产生的热量
电热丝对温室的加热效率为
[2]依题意得，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻为
由串联电路的电阻特点得，此时热敏电阻R1的阻值
由图乙得，此时的室温为20℃。
（4）[1][2]由题意值，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25 mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温度室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得将温较平缓。当电流降低到25 mA时，由欧姆定律得，此时控制电路中的总电阻
由串联电路电阻特点得，此时热敏电阻R1的阻值
由图乙得，此时的室温约为13℃，即温度控制在13~20℃之间。由题意得，蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间，而要求温度控制在20~30℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内不动，则所设计的蔬菜温度室等级为良好。
[3]现在所设计的蔬菜温度室等级为良好。进一步优化可使等级提升到优秀，使温度控制在20~30℃之间。由图乙可知，热敏电阻的阻值在70Ω~110Ω之间。由前面计算可知，总电阻的范围在200Ω~240Ω之间。因此电阻箱的阻值调为130Ω，故进一步给出优化建议：将电阻箱R0的阻值调大至130Ω。
3．（2024·北京）请阅读宇宙灯塔脉冲星并回答问题。
宇宙灯塔脉冲星截至年月，有“中国天眼”之称的口径球面射电望远镜发现的新脉冲星数量突破颗，这些发现，极大拓展了人类观察宇宙视野的极限。
“中国天眼”紧盯的脉冲星是什么？脉冲星是一类高速自转的天体，具有极强的磁场，它高速自转时就在两磁极处形成了方向性很强的锥形电磁波束如图甲所示。由于两个电磁波束会随着脉冲星的高速自转而一起转动，它们就会像灯塔发出的两束光一样扫过宇宙空间。电磁波束每扫过地球上的射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个脉冲信号如图乙所示，脉冲星便以此而得名。
脉冲星具有极其稳定的自转周期自转一圈所用的时间，部分脉冲星的自转周期约亿年仅变化，因此可将脉冲星作为计时基准。
脉冲星还是宇宙中的“探针”，可应用于探测引力波。宇宙中的超大质量天体加速运动时，会产生引力波。引力波信号极其微弱，特别是纳赫兹引力波，难以直接观测。但是，引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。我国科学家通过综合分析多个脉冲星脉冲信号的变化，于年月找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。
越来越多被发现的脉冲星，犹如宇宙中不断被点亮的灯塔，引领我们揭开更多暗藏在宇宙中的秘密。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 ，脉冲星便以此而得名。
（2）脉冲星能够作为计时基准是因为它具有 。
（3）科学家找到纳赫兹引力波存在的关键证据的研究方法在初中物理的学习过程中也用到过，请类比研究条形磁体周围磁场分布的方法，补全表格中的内容。
研究对象 条形磁体的磁场 纳赫兹引力波
观测“设备” 人眼 中国天眼
探测工具 铁屑
可观测证据 铁屑有规则地排列
推理得到的结论 条形磁体周围的磁场有规律分布 纳赫兹引力波存在
【答案】（1）脉冲信号
（2）极其稳定的自转周期
（3）脉冲星；脉冲信号发生变化
【解析】【解答】（1） 阅读材料第一段最后一行可知，电磁波束每扫过射电望远镜一次，射电望远镜就会收到一个 脉冲信号。
综上 第1空、 脉冲信号
（2）根据材料第二段第一行第一句可知 脉冲星具有极其稳定的自转周期。
综上 第1空、 极其稳定的自转周期
（3）中国天眼可紧盯脉冲星的引力波，证据为 脉冲信号发生变化。
综上 第1空、脉冲星； 第2空、 脉冲信号发生变化
【分析】根据材料填空
1、中国天眼 紧盯的脉冲星可探测引力波， 引力波会使我们收到的脉冲星的脉冲信号发生变化。
2、脉冲星具有极其稳定的自转周期 可用于计时。
4．（2024·牡丹江） 【阅读材料，回答问题】
超级高铁
2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破，已经实现了低真空环境运行，空气阻力比传统高铁的空气阻力低3%，再加上磁悬浮技术，真正实现了贴地“飞行”。
磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术，可以消除轮轨间的摩擦力，降低噪声和能耗，真空管道是一种将管道内的空气抽走，形成真空状态的装置，这样可以减少空气阻力，提高列车的运行效率。
预计在2035年，上海一杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长150km的真空隧道运行，超级高铁时速可达到1000km，全程在真空管道中离地“飞行”。
（1）超级高铁主要是通过 的方法消除轮轨间的摩擦力；
A.增大压力 B.减小接触面粗糙程度 C.使接触面分离 D.变滑动为滚动
利用的原理是 。
（2）若超级高铁以600km/h的平均速度运行，从上海到杭州只需 min；
（3）超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，使用的磁体大多是 （选填“电磁铁”或“永磁体”）；
（4）相比传统高铁，超级高铁的优势有 （写出一条）。
【答案】（1）C；磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极相互排斥
（2）15
（3）电磁铁
（4）速度快、能耗低、噪声低、阻力小、运行效率高、安全性高、节能环保等
【解析】【解答】 1）超级高铁主要是通过 使接触面分离 消除摩擦力，原理为同性磁极相互排斥
综上第1空、C；第2空、磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极相互排斥
2） 上海一杭州线路 150km ，根据t=s/v可知，t=150km/600 km/h=1/4h=15min
综上第1空、15
3） 超级高铁采用电力驱动，为方便控制磁场的变化，使用的磁体大多是 电磁铁
综上 第1空、电磁铁
4） 超级高铁的优势 速度快
综上 第1空、速度快、能耗低、噪声低、阻力小、运行效率高、安全性高、节能环保等
【分析】根据摩擦力的影响因素、磁极相互作用、速度的计算填空
1、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。）超级高铁主要是通过 使接触面分离 消除摩擦力
2、磁极相互作用：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引
3、速度的计算：公式为v=s/t， 上海一杭州线路 150km 超级高铁以600km/h 运动，据此计算运动时间
5．（2024·辽宁） 生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。
请结合上述信息完成下面的问题：
（1）无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、 的实像，监控画面信号通过 波传回控制中心；
（2）振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 （填简单机械名称）；
（3）垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 （填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输；
（4）浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为 Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）；
（5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议： 。
【答案】（1）缩小；电磁
（2）杠杆
（3）逆
（4）22
（5）多乘坐公共交通
【解析】【解答】1） 无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立 、缩小的实像，监控信号通过电电磁波传递
综上第1空、缩小；第2空、电磁
2） OA部分相当于一个 杠杆
综上 第1空、杠杆
3） 金属棒ab可以阻止棘轮 逆时针旋转
综上 第1空、逆
4）根据压强公式P=ρgh可知，P= ×10N/kg×1m=104N，根据P=F/S可知，F=104N×15×10-4m2=15N，根据图e可知R=8Ω，根据欧姆定律U=IR可知此时电路的总电阻为9V/0.3A=30Ω，Rp=30Ω-8Ω=22Ω
综上 第1空、22
5） 为了践行绿色理念 ，我们少开私家车，多骑车、乘坐公交车
综上 第1空、多乘坐公共交通
【分析】根据透镜成像规律、信息的传递、压强的计算、电阻的串联填空
透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像，应用为放大镜；
物距大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像，应用为投影仪；
物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。
信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息
压强的计算公式：P=F/S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积，公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同
电阻的串联：总电阻为电路电阻之和
6．（2024·无锡） 我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 （填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
【答案】（1）不可再生；汽化
（2）机械能
（3）1.8×10
（4）5×109
【解析】【解答】 （1）①核能用完后不能再生，属于不可再生能源；
②蒸发器中的水是液体，水由液态变为气态是汽化，汽化吸热；
（2）核能发电时利用核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的，则核能发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能；
（3）燃烧煤的质量：；
（4）由题知，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25×109J；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J，
设单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为E，
则单个机组仅供电时，其能量使用效率为：，
单个机组在供电的同时进行供热，其能量使用效率为：，
因为对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，
所以η2-η1=3.2%，即：，
则单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量：。
【分析】 （1）①能够短时间内从自然界得到补充的是可再生能源，短时间得不到补充的是不可再生能源；
②物质由液态变为气态的过程叫做汽化，汽化吸热；
（2）根据核电站的工作过程确定能量转化。
（3）根据Q放=q煤m可求出燃烧煤的质量；
（4）阅读材料，根据题意、效率公式以及能量使用效率的增加量求出单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量。
7．（2024·贵州） 神舟系列飞船完成载人飞行任务后，航天员如何安全返回地球？且看科技含量十足的返回舱如何带航天员安全“回家”，如图1所示。
返回舱从进入大气层开始，经历了三个重要阶段。
第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。
第二阶段：当返回舱距离10km左右时，降落伞打开，使返回舱速度从200m/s降至约7m/s。
第三阶段：返回舱降至距地面1m时，底部的反推发动机接收指令点火，产生向上的推力，使返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。
请根据上述介绍，回答下列问题：
（1）要实现航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是 ；
（2）返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信号，即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信号时的位置如图2所示；若信号采用超声波，请在答题卡的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置 。由此判断，返回舱实时测距装置发射的是 波；
（3）返回舱表面涂有防热材料，通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量，但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜？ （写出两条设计办法即可）
（4）第一阶段的“超级减速”过程中，请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关系，并说明理由。 （忽略返回舱质量的变化）
【答案】（1）减速
（2）；电磁
（3）为了保持舱内温度适宜，可以在返回舱表面涂一层导热性能好，熔点高，比热容大吸热材料，通过熔化吸热，降低舱内的温度或通过热辐射的方式，将舱体表面的热量导到散热区，通过吸热型物态变化处理热量，以降低舱内温度。
（4）由题意可知，第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。因此返回舱的重力势能减小，动能减小，通过摩擦转化为内能，因此内能增加量E1大于返回舱重力势能减少量E2。
【解析】【解答】(1)根据材料，为了保障安全，使得飞船着陆时速度为安全值，三个阶段都需要让返回舱减速，故核心任务是减速。
(2)超声波速度比电磁波慢很多，故传播时间长，收到信号时候下降高度大，如下图。因为超声波速度慢，信息传递延迟性较大，另外高空空气稀薄，声波损失较大，综合考虑，应该使用电磁波测距。
(3)为了舱内温度不至于升的太高，可以利用热传递的特点，即返回舱整体用隔热性好的材料即可。也可以利用物态变化，在返回舱的内侧放置一层熔点低的物质能够在热量传进来时，让该物质熔化吸热，使得舱内温度不至于升的太高。
(4)根据能量守恒定律，返回舱下降时重力势能减少、动能减少、内能升高，故内能增加量E1应该等于重力势能减少量E2和动能减少量之和，故E1应该大于E2。
【分析】(1)根据材料中提到的信息回答；
(2)超声波速度慢，延迟高，高空空气稀薄，因此在航天上一般会选择电磁波通信；
(3)想到返回舱吸收热量的方式即可；
(4)从能量守恒的角度进行分析。
8．（2024·广东） 阅读短文，回答问题。
载人飞艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速水平直线飞行时，其受到的空气阻力与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数见表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3750kg 气囊总容积
发动机额定输出功率 辅助功的功率
发动机效率 36% 最大速度 70km/h
（1）气囊采用轻质材料制作是为了减小 ；
（2）飞艇的发电机利用 的原理发电；
（3）将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为 N，飞艇最多可载 位乘客升空；（每位乘客质量，，，）
（4）飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为和，则 ；
（5）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10kg燃油，可飞行的最大距离为 km。（燃油热值）
【答案】（1）重力
（2）电磁感应
（3）5.04×104；7
（4）1∶4
（5）7.776
【解析】【解答】(1)轻质材料的密度较小，在体积一定时，物体的密度越小，质量越小，因此气囊采用轻质材料制作是为了减小质量；
(2)发电机是利用电磁感应的原理来发电的；(3)将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为：
F浮=ρ空gV排= ρ空gV气囊=1.2kg/m3 ×10N/kg×4200m3 =5.04×104N，
此时飞艇受到飞艇的重力、氦气的重力、乘客的总重和浮力的作用，根据力的平衡关系可知，乘客的总重为：
G=F浮-G飞-G氦=F浮-m飞g-ρ氦气 gV气囊=5.04×104N- 3750kg×10N/kg -0.2kg/m3 ×10N/ kg×4200m3=4500N，
则乘客人数为：
；
(4)由图乙可知，空气阻力F阻与速度v的图线为一条过原点的斜线，即F阻=kv，当速度为12m/s时，空气阻力为6x103N，解得： k=500Ns/m；飞艇先后以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到的阻力分别为：
F阻1=kv1= 500Ns/m×3m/s=1500N，
F阻2=kv2= 500Ns/m×6m/s=3000N，
因飞艇水平匀速直线飞行，
则F推1=F阻1=1500N，F推2=F阻2=3000N，
故W1：W2= F推1s1：F推2s2= F推1v1t ： F推2v2t =F推1U1：F推2v2=1500N×3m/s： 3000N×6m/s =1：4；
(5)发动机输出的能量用于做推动功的功率
P推=P-P辅=3×105W-5×104W=2.5×105W，
飞艇低速(v≤12m/s)水平直线飞行时，当v=12m/s时，发电机产生的推力，10kg燃油完全燃烧放出的热量为：
Q放=mq油=10kg×4.5×107J/kg = 4.5 x108J，
发动机做的推动功为：
，
10kg燃油完全燃烧，飞艇低速(v≤12m/s)水平直线飞行时，当v=12m/s时，飞行的距离最大，由W=Fs得：。
【分析】(1)在体积一定时，物体的密度越小，质量越小；
(2)发电机是利用电磁感应原理来工作的；
(3)根据F浮=ρ空gV排求出飞艇受到的浮力；对飞艇进行受力分析，利用力的平衡关系求出乘客的总重，据此求出乘客的人数；
(4)根据图乙分别求出以3m/s和6m/s的速度水平匀速直线飞行时受到空气的阻力，据此求出推力；利用W= Fs=Fvt求出推动功之比；
(5)根据Q放=mq求出燃油完全燃烧放出的热量，利用求出发动机做的机械功。
9．（2024·齐齐哈尔）阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年，我国的长征四号丙运载火箭，成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料，需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多，如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
（1）地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收 进行通信的。
（2）火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为 能，然后再将其转化为火箭的 能。
（3） （选填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作。
（4）如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的。下列图象中，能大致反映气体的温度随时间变化的是 。
【答案】（1）电磁波
（2）内；机械
（3）空气
（4）C
【解析】【解答】（1）电磁波可以在真空中传播，能传递信息，地面控制中心与卫星之间是通过发射和接收电磁波进行通信的。
（2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。
（3）涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作。
（4）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是C。
故答案为：（1）电磁波。
（2）内；机械。
（3）空气。
（4）C。
【分析】（1）电磁波可以在真空中传播，能传递信息。
（2）喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。
（3）涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，据此分析涡轮喷气发动机能不能在大气层外工作。
（4）内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能，据此分析燃气温度的变化。
10．（2024·深圳）胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”，被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜，重为 0.05N。它只需患者随水吞下，经过 15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件：外壳，光学窗口，LED 阵列，光学透镜，CMOS 图像传感器，射频发射器，天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统，可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被 5G 无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。
甲图 乙图
（1）思考乐小白同学口服一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约 2.7 (填单位)；
（2）如图所示，画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图 。
（3）胶囊机器人在胃中每下降 1cm，重力做功 W＝ 。
（4）如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人 (靠近/远离)此区域。
（5）小白医生在远程无线操控机器人时，通过 波来传递信号。
【答案】（1）cm
（2）
（3）5×10－4J
（4）远离
（5）电磁
【解析】【解答】1） 一个胶囊机器人，这个胶囊机器人长约 2.7 cm
综上 第1空为cm
2)重力方向竖直向下，据此作图
3) 胶囊机器人 重为 0.05N ，下降1cm，重力做功为W=Gh=0.05N×0.01m= 5×10－4J
综上 第1空、5×10－4J
4）根据物远像近像变小可知 如果小白医生想扫描更大范围时，应操作机器人远离该区域
综上 第1空、远离
5） 小白医生在远程无线操控机器人时，通过 电磁波传递信息
综上 第1空、电磁
【分析】根据信息的传递、做功、透镜成像规律、重力填空
信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息
做功：公式为W=Fs，据题可知胶囊机器人 重为 0.05N ，下降1cm，据此计算重力做功
物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，应用为照相机，人眼睛。
重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
11．（2024·赤峰）如右图是《天工开物》一书中记载的古人用脚踏碓将稻米去皮的情景。脚踏碓实质是费力杠杆。碓头砸打稻米时，动能越大，稻米越容易去皮。
（1）请分析脚踏碓做成费力杠杆使稻米容易去皮的原因。
（2）早在汉代，人们就学会了用水力代替人力，脚踏碓就演变成水碓。水碓一般安装在水流较急的地方，请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因
【答案】（1）脚踏碓做成费力杠杆，脚踩下较小的距离，可以将碓举高较大的距离，获得较大的重力势能，转化为动能，使得打击的速度很大，容易将使稻米容易去皮。
（2）水碓一般安装在水流较急的地方，相同的水的动能较大，可以做功较多，容易将使稻米容易去皮。
【解析】【解答】（1）脚踏碓做成费力杠杆，脚踩下较小的距离，可以将碓举高较大的距离，获得较大的重力势能，转化为动能，使得打击的速度很大，容易将使稻米容易去皮。
（2）水碓一般安装在水流较急的地方，相同的水的动能较大，可以做功较多，容易将使稻米容易去皮。
【分析】根据费力杠杆省距离分析，结合机械能的转化过程分析。
12．（2024·赤峰）阅读材料，回答问题。
探索太空
2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，此次太空之旅的“闭环水生生态系统实验”和“太空漫步”两个项目研究十分引人注目。
“闭环水生生态系统实验”项目研究中，航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用“金鱼藻”水生植物给鱼呼吸提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和 LED 灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。
在太空漫步可不象在地面上行走那么容易，航天员要穿上舱外航天服，穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”，以便带走舱外行走时产生的大量热，它一般用水做输运能量的介质。即便如此，航天员在太空漫步还是会面临许多阻碍，需要他们想办法克服。
此次的项目研究，或将开启人类太空长期生存的新纪元。
（1）航天员在空间站通过 (填“电磁波”或“超声波”)与地面联系。
（2）为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的 LED 灯是一种发光二极管，它是用 (填“导体”“绝缘体”或“半导体”)材料制成的。
（3）舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质，是利用了水的 的特性。
【答案】（1）电磁波
（2）半导体
（3）比热容较大
【解析】【解答】（1）电磁波可以在真空中传播，返回舱里的航天员依靠电磁波与地面进行联系。
（2）LED是一种发光二极管，是由半导体材料制成。
（3）因为水的比热容较较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质。
故答案为：（1）电磁波；（2）半导体；（3）比热容较大。
【分析】（1）声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播。
（2）LED是一种发光二极管可以把电能直接转化成光能，二极管是由半导体材料制成的。
（3）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
13．（2024·山西） 阅读短文，回答问题。
莱顿弗罗斯特效应
1756年，德国医生菜顿弗罗斯特在一把烧红的铁勺上滴了一滴水珠，水珠竟然悬浮起来并能持续30s，人们把这一现象称为莱顿弗罗斯特效应。
研究发现把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时，一部分液体会发生剧烈沸腾，液体沸腾时，会有气体不断产生，在液体和高温物体表面之间会瞬间形成一个“气垫”。如图甲所示。由于蒸气具有良好的隔热效果，“气垫”很快将沸腾抑制住。液滴悬浮在“气垫”上，在液滴重力的作用下，“气垫”中的气体从四周无规则逸出，“气垫”就会拖着液滴在高温物体表面几乎没有摩擦的情况下四处滑动。
（1）如图甲所示，“气垫”的形成是 （填物态变化名称）现象。“气垫”减小液滴与高温物体之间摩擦的方式与 （选填“磁悬浮列车”或“轮滑鞋”）相同；
（2）如图乙所示，将手伸入-196℃的液氮中停留数秒不会冻伤，是利用 （选填“液氮”或“汗液”）发生物态变化形成的气垫层保护了手；
（3）用普通铁锅不放油煎鸡蛋，若要鸡蛋不粘锅，以下两种做法合理的是____。
A．先打入鸡蛋再烧热铁锅 B．先烧热铁锅再打入鸡蛋
【答案】（1）汽化；磁悬浮列车
（2）液氮
（3）B
【解析】【解答】 （1）①由题意可知，把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时，一部分液体会发生剧烈沸腾，液体沸腾时，会有气体不断产生，在液体和高温物体表面之间会瞬间形成一个“气垫”，因此“气垫”的形成是液体汽化现象；
②磁悬浮列车行驶时，将车身悬于空中，通过使接触面分离可减小摩擦力，因此“气垫”减小液滴与高温物体之间摩擦的方式与磁悬浮列车行驶时所采用的减小摩擦力的方式相同；
（2）将手伸入-196℃的液氮中停留数秒不会冻伤，是因为液态氮的沸点低于手的温度，因此汽化形成的气垫层保护了手；
（3）由题意可知，把液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时，一部分液体会发生剧烈沸腾，因此应当先烧热铁锅再打入鸡蛋，下方沸腾形成的气垫使得鸡蛋悬浮，使鸡蛋不粘锅，故选B。
【分析】（1）①根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
②根据减小滑动摩擦力的方法分析。
（2）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
（3） 根据“液体滴落在远高于自身沸点的高温物体表面时，一部分液体会发生剧烈沸腾”可作出选择。
14．（2024·苏州）阅读材料，回答问题
圭表与二十四节气
如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散!和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较太提高了测量的精度，如图乙所示。
通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为 365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气(如图丙)，用以指导生活和农业生产。
2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。
（1）我国古代天文学家用 竖直；
（2）郭守敬提高测量精度的措施有 。
（3）一年中，学校的旗杆正『影最长的是二十四节气中的 。
（4）地面上深 10cm，面秒为 1m2的水池装满水，在相同时间内，太阳光垂直照射水面使水升高的温度为△t直，与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为△t斜，则△t直：△t斜= (忽略其它因素的影响)。
【答案】（1）铅垂线
（2）增加表高
（3）冬至
（4）
【解析】【解答】 （1）我国古代天文学家用铅垂线使表竖直；
（2）郭守敬提高测量精度的措施有：增加表高，把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置；
（3）由图可知，最右侧影长最长，所以一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至；
（4）在相同时间内，太阳光垂直照射水面使水升高的温度为Δt直，与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为Δt斜，则。
【分析】（1）根据“ 战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。 ”分析；
（2）根据“ 代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较太提高了测量的精度， ”分析；
