期中冲刺（综合题30道）
1．使用太阳能可以节能减排，减少雾霾天气。小明在项目化学习中，对学校的太阳能热水器（如图）展开了研究。
(1)太阳能热水器使用过程中 的方式增加水的内能；
(2)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷 （填物态变化）形成的漂浮在空中的微小水滴．形成过程中要 （选填“吸热”或“放热”）；
(3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物。如PM2.5，它是指直径不大于2.5 （选填“微米”或“纳米”）的颗粒物；大气中PM2.5的运动属于 （选填“机械运动”或“分子热活动”）；
(4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是。每平方米每秒接收到的太阳能为1000J。热水器中装有100L水。垂直照射7min，水温可以升高 ℃。[不计一切热量损失。水的比热容为]。
【答案】(1)热传递
(2) 液化 放热
(3) 微米 机械运动
(4)2
【详解】（1）太阳能热水器使用过程中太阳内转化为热水器的内能，热水器再以热传递的方式转化为水的内能。
（2）[1][2]雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，液化过程需要放热。
（3）[1][2]雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物，这些颗粒是指大气中直径不大于2.5微米的颗粒物，PM2.5的运动是固体颗粒物的运动，属于机械运动，不属于分子的运动。
（4）阳光垂直照射太阳能热水器7min时，不计一切热量损失，则水吸收的热量为
水的质量为
水升高的温度为
2．由LED和小灯泡L1组成的电路，如图所示。闭合开关时，LED亮，而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时，L1亮了。
（1）在方框内，把电路对应的电路图画完整 ；
（2）闭合开关时，LED亮，而L1不亮。L1不亮的原因可能是 ；
（3）L1亮了，导线所接的两个接线柱是 。
【答案】 电压太低 E和F
【详解】（1）[1]看图可知，小灯泡和LED串联，电路图如下：
（2）[2]闭合开关时，LED灯亮而小灯泡不亮，小灯泡不亮一定不是断路引起的，可能是短路。但用一根导线接在两个接线柱时，L1亮了，分析可知，一根导线只可能并联在LED的两端时，小灯泡才可能发光，可以排除小灯泡处短路，所以，L1不亮的原因可能是小灯泡两端电压太低，实际功率太小，不足以发光。
（3）[3]闭合开关时，LED亮，而L1不亮的原因是因为小灯泡两端的电压太低，将导线接在E和F两个接线柱上，将LED短路，相当于小灯泡接在电源两端，小灯泡亮了。
3．(1)如图1所示，温度计的读数是 ，物体的长度是 cm，秒表的读数是 s。
(2)小华和小国两位同学利用如图甲所示装置对试管里的20g冰进行加热，并且每隔相同的时间记录一次温度计的示数，同时观察物质的状态。图乙和图丙是他们根据记录的实验数据分别绘制的温度-时间的关系图像，根据图像可知：
①若不计热量损失，则在图乙中CD阶段物体吸收的热量为 J[c水=4.2×103 J/（kg ℃）]；
②通过观察两位同学绘制的温度-时间的关系图像，你认为图 （选填“乙”或“丙”）的CD段数据有问题；
③冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是 。
【答案】(1) -38 336.9 1.80
(2) 420 丙 试管中的水，温度达到沸点后，不能继续吸热
【详解】（1）[1]注意观察温度计的分度值，该温度计的分度值为，还要注意这是零下，所以温度计读数为。
[2]观察物体左右两边所对的刻度和刻度尺的分度值，该刻度尺的分度值为1mm，读数中要包括准确值和估读值，要读到分度值的下一位，该物体长度为。
[3]秒表读数时，先读小表盘的“分钟数”为，再读大表盘的“秒数”，注意观察分度值，因为小表盘指针超过了，所以大表盘应该按第二圈读数，秒针对应36.9s，该秒表读数为。
（2）[1]若不计热量损失，则在图乙中CD阶段物体吸收的热量
[2]冰化成水质量不变，冰和水质量相等，升高相同的温度时，水的比热容大，水要吸收更多的热量，需要给水加热更长的时间，所以图丙的CD段有问题。
[3]液体沸腾的条件：一是温度达到沸点，二是能继续吸热。烧杯中的水沸腾时，试管中的水，温度也能达到沸点，但试管里的水和烧杯里的水温度相同，没有温度差，不能发生热传递，试管里的水温度达到沸点后，因不能继续吸热，所以不会沸腾。
4．新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车在停车场的集中充电桩处充电，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N。求：（g取10N/ kg）
(1)电动汽车充电时，电能转化为 （填“机械”或“化学”）能；
(2)电动汽车90s内匀速行驶时的速度；
(3)满载的电动汽车静止时对水平地面的压强；
(4)求电动汽车电动机的功率。
【答案】(1)化学
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）电动汽车充电过程中，电池内部发生化学反应，将电能储存为化学能，属于能量的转化过程。
（2）根据速度公式，由已知条件可得电动汽车内匀速行驶时的速度
（3）满载时整车的重力
汽车静止时对水平地面的压力
根据压强公式可得，汽车静止时对水平地面的压强
（4）汽车匀速行驶时，汽车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知汽车的牵引力，根据功率可得，电动汽车电动机的功率
5．我国汽车工业发展迅猛，在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时，内燃机就会启动，此时内燃机给蓄电池充电，蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。
(1)智能驾驶系统所用到的芯片是由 （选填“半导体”或“超导体”）制成的；图乙是某汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是 （选填“串联”或“并联”）的；
(2)在该次测试中，所用燃料的热值为，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是 J；若该次测试中，汽车牵引力做的功是，且该油电混动汽车内燃机的效率为40%，则此过程中蓄电池的电能增加了 J（忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失）；
(3)在高速路入口，交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理，学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图，如图丙所示。电源电压恒为6V，定值电阻为，电压表量程为，力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图丁所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将汽车模型静置于其上；（g取10N/kg）
①如图丙，汽车模型总重力越大，电压表示数越 ；
②若货车模型重力为10N，则此时电压表示数为 V；
③为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，汽车模型最大重力 N。
【答案】(1) 半导体 并联
(2)
(3) 大 2 20
【详解】（1）[1][2]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，智能驾驶系统所用到的芯片是由半导体制成的；图乙是某汽车充电站的一排充电桩，它们工作时彼此独立、互不影响，这些充电桩是并联的。
（2）[1]燃料的热值为，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是
[2]该油电混动汽车内燃机的效率为40%，内燃机做的有用功
汽车牵引力做的功是，剩余的有用功转化成电能储存在电池中，则此过程中蓄电池的电能增加了
（3）①[1]如图丙，电阻R0与压敏电阻串联，电压表测量R0两端的电压；汽车模型总重力越大，压敏电阻受到的压力越大，电阻越小，电路中的电流越大，由可知，电压表示数越大。
②[2]若货车模型重力为10N，对应压敏电阻的阻值为200Ω，电路中的电流
则此时电压表示数为
③[3]为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，V电压表的示数达到最大值3V，由于电源电压为6V，此时压敏电阻两端的电压也为3V，由串联电路的分压规律可知，压敏电阻的阻值等于定值电阻R0的电阻，因此压敏电阻的阻值为100Ω，由图丁可知，汽车模型最大重力20N。
6．在如图1所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，的阻值为5欧，闭合开关S，通过电路中的电流为0.6安。
表三
编号 滑动变阻器规格
A 10Ω 2A
B 20Ω 1A
C 50Ω 1A
(1)求两端的电压。
(2)当滑片P移到某位置时，电压表示数如图2所示，若待选的滑动变阻器的规格如表三所示，请通过计算说明符合上述要求的变阻器，并求出变阻器接入的电阻值。
【答案】(1)3V
(2)见解析
【详解】（1）据图1可知，电路是定值电阻R1和变阻器R2串联，电压表测变阻器R2两端电压，闭合开关S，通过电路中的电流为0.6安，则两端的电压为
（2）若图2中电压表选择的量程是0~3V，读数为2V，则定值电阻两端电压为
此时电路中的电流为
变阻器接入电路中的阻值为
此时变阻器的规格为A。但此时电路的总最大阻值为10Ω+5Ω=15Ω，而通过电路中的电流为0.6安时，电路的总电阻为
因此滑动变阻器A不可能。
若图2中电压表选择的量程是0~15V，读数为10V，则定值电阻两端电压为
此时电路中的电流为
变阻器接入电路中的阻值为
此时变阻器选择的规格为C。
7．图甲是某款AI智能秤，内置的高清摄像头作为“眼睛”，当顾客将商品放置在水平的秤盘上时，摄像头迅速抓取商品图像，通过AI识别技术精准识别出商品种类，再结合称重的力传感器传来的重量信息，快速计算出商品价格，最终在显示屏上清晰呈现给顾客，收银效率大幅提升。智能秤核心部件之一是力传感器，某智能秤内部简化电路如图乙，R0=5Ω，R为力传感器，其阻值随所受压力变化情况如图丙所示，电压表量程0~3V。
(1)简要回答秤上的摄像头拍照所成的像有何特点；
(2)当秤上商品质量为4kg时，电压表的示数为2V，求电源电压；
(3)不更换电压表，请在原电路基础上自选器材，通过计算说明如何使该秤的最大测量值增加1kg的一种方法。
【答案】(1)倒立、缩小的实像
(2)6V
(3)见解析
【详解】（1）摄像头拍照利用的是照相机原理，根据凸透镜成像的特点可知，成的是倒立、缩小的实像。
（2）当秤上商品质量为时，秤受到的压力为
查丙图知，由图乙可知，定值电阻与力敏传感器串联，电压表测定值电阻两端电压，则此时电源电压为
（3）当电压表为3V时，即时，电子秤有最大质量测量值，此时力传感器的电阻值为
查丙图知
最大质量测量值
若最大质量测量值增加1kg，则此时最大质量测量值，此时有
查图丙知，此时电压表示数
故需要降低电压表两端的电压，有以下三种方法可降低电压表两端的电压：
方法一：原电路中串联一个分压电阻
即
解得
故原电路中串联一个分压电阻可使最大质量测量值增加1kg。
方法二：降低原电路的电源电压，降低后的电源电压为
即
故降低原电源电压为可使最大质量测量值增加1kg。
方法三：在两端并联一个电阻分电流；
即
带入数据为
解得，故在两端并联一个电阻分电流，可使最大质量测量值增加1kg。
8．图甲是国产油电混合动力汽车，行驶时发动机（汽油机）和驱动电机（电动机）同时为汽车提供动力，关闭发动机后，动能除用于克服与地面之间的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机给蓄电池充电。其工作原理如图乙所示。
(1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”）；
(2)汽车以的速度匀速行驶30min，燃烧了3kg汽油。发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量为，其中的能量来自发动机，发动机输出的能量一部分用于驱动汽车行驶，另一部分对蓄电池充电，其中用于充电的能量为。（假设汽油在发动机汽缸内完全燃烧，汽油的热值为，忽略蓄电池和驱动电机的热损失）求：
①该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶时，受到的阻力是多少？
②发动机的效率是多少？
(3)在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后（假设两车受到的摩擦力大小相等，普通汽车关闭发动机后，动能全部用于克服与地面之间的摩擦力做功），根据汽车通过路程时所对应的动能，作出图像如图丙所示。分析可知，表示该油电混合动力汽车测试的图线是 （选填“①”或“②”），判断的依据是 。
【答案】(1)用电器
(2)① ②40%
(3) ① 见详解
【详解】（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于用电器。
（2）①该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶的路程为
牵引力为
由于汽车匀速行驶，故受到的阻力与牵引力相等，所以汽车受到的阻力为
②完全燃烧汽油产生的热量为
发动机用于驱动汽车行驶的能量为
发动机用于对蓄电池充电的能量为，发动机输出的总能量为
发动机的效率为
（3）[1][2]两车的摩擦力相同，起始动能相同，最后都停下来。若只用于克服摩擦力做功，则行驶路程相同，但油电混合动力汽车有部分机械能转化为电能储存起来了，克服摩擦力做功比普通汽车克服摩擦力做功更少一些，故关闭发动机后，油电混合汽车行驶的距离近一些，所以该油电混合动力汽车测试的图线是①。
9．科技创新小组购买了电压恒为6V的电源、阻值为5Ω的定值电阻R0、压敏电阻R、开关和量程为0～0.6A的电流表，将电流表改装成一台体重计，其简化电路如图甲所示。压敏电阻的阻值与所受到的压力关系如图乙所示，踏板重力不计，闭合开关后：
(1)当体重计空载时，求电路中的电流，将此处标记为0kg；
(2)当电流表示数为0.3A时，求此处应标记的体重（提示：体重指质量）；
(3)小组同学想将电流表替换成电压表重新设计一台体重计，要求：体重越大，电压表示数越大。请你帮他们设计一个电路，画出电路图。
【答案】(1)0.12A
(2)
(3)
【详解】（1）分析电路可知，定值电阻和压敏电阻串联，电流表测电路电流。当体重计空载时，压敏电阻所受到的压力为0N，由乙图可知，压敏电阻阻值为，则电路中的电流为
（2）电流表示数为0.3A时，总电阻为
此时压敏电阻阻值为
由乙图可知，此时压敏电阻所受到的压力为600N，则人的重力为600N，体重为
则此处应标记的体重为60kg。
（3）根据串联分压原理设计如下：
分析电路可知，定值电阻和压敏电阻串联，电压表测电压。体重越大，压敏电阻所受到的压力越大，则压敏电阻阻值越小，根据串联分压原理，压敏电阻的电压越小，根据串联电压规律，电压表示数越大。符合设计要求。
10．为了响应国家“低碳环保”的号召，小明家购买了一辆混合动力汽车，如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶，当需要高速行驶；蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充。
(1)经过加油站时，小明闻到汽油味，属于 现象。加油站规定工作人员在上班时间不能穿化纤布料做的衣服，这是因为化纤布料容易发生摩擦 ，存在火灾隐患。
(2)当发电机给蓄电池充电时，发电机相当于 （选填“用电器”或“电源”），蓄电池的化学能 。
(3)如图乙所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，如果其中一个损坏时，另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为 转向横杆相当于电路中的 。
(4)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图丙所示。当闭合开关S，“定时开关”处于闭合状态时，播放器 （选填“会”或“不会”）播放音乐。
(5)图丁所示是四冲程汽油机的 冲程。汽车行驶过程中，闻到尾气有汽油味，则汽油的热值 ，若该汽油机使用热值更高的燃料，则汽油机的效率 。
(6)汽油工作时把燃料的化学能转化为 能，再转化为汽车的机械能能。
(7)汽油机的防冻冷却液是由水和某种防冻剂混合而成的。这是利用了水的 大的特点。
(8)某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，则每秒对外做功 次。若每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1 小时需消耗汽油 kg。（汽油热值 q=4.6×107J/ kg）
【答案】(1) 扩散 起电
(2) 电源 变大
(3) 并联 开关
(4)不会
(5) 做功 不变 不变
(6)内
(7)比热容
(8) 25 0.9
【详解】（1）[1]小明经过加油站时能够闻到汽油味，说明分子在不停地做无规则运动，该现象为扩散现象。
[2]化纤布料摩擦容易产生电荷，即摩擦起电现象，一旦放电可能产生火花，引起火灾。
（2）[1]发电机给蓄电池充电时，发电机提供电能，所以相当于电源。
[2]充电的过程中，将电能转化为化学能储存在电池中，所以蓄电池的化学能变大。
（3）[1]两个转向灯工作时互不影响，说明二者的连接方式为并联。
[2]转向横杆能够控制灯泡是否工作，相当于电路中的开关。
（4）当“定时开关”关闭后，播放器被短路，所以播放器不会工作。
（5）[1]由图可知，此时两个气门均关闭，活塞往下运动，所以该冲程为做功冲程。
[2]汽油的热值不会随着质量减少而改变，所以汽油的热值不变。
[3]汽油机的效率与燃料热值无关，由热机自身结构决定。
（6）汽油燃烧时，将导致汽缸内温度升高，所以是将燃料的化学能转化为内能。
（7）防冻液使用水和防冻剂混合而成，是因为水的吸热能力强，即利用了水的比热容大的特点。
（8）[1]汽油机飞轮的转速为3000r/min=50r/s，即汽油机飞轮每秒转50圈，由于四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功25次。
[2] 汽油机1h对外所做的功W总=1×3600s×25次/s×115J/次=1.035×107J
汽油完全燃烧放出的热量
消耗汽油的质量
11．请根据上述材料，回答下列问题：
光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电效应和内光电效应（如图甲），只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换。
(1)外光电效应会从物质中激发出________。
A．原子 B．质子 C．中子 D．电子
(2)在可见光中，从红光到紫光，光的频率是逐渐增大的。如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应，则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应的是
________。
A．红光、紫光 B．红光、黄光
C．蓝光、紫光 D．黄光、蓝光
(3)光敏电阻是依据 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。
(4)如图乙为光敏电阻的工作原理图，当光照强度发生变化时，小量程电流表的示数变化如图________。
A． B．
C． D．
【答案】(1)D
(2)C
(3)内
(4)C
【详解】（1）读材料可知，“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（2）因为“只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面”，从红光到紫光，故蓝光和紫光的频率大，故蓝光和紫光的频率大，当折射到某金属表面时能产生外光电效应，故ABD不符合题意，故C符合题意。
故选C。
（3）光敏电阻器是利用半导体的内光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器。
（4）当光敏电阻器中入射光强时，电阻减小，电阻增大，光强时，电流大，其图线有一定的曲度，故ABD不符合题意，故C符合题意。
故选C。
12．如图所示，2025年2月21日，由中航工业自主研制的电动型载人飞艇“祥云”AS700D在湖北荆门成功完成科研首飞，其部分技术参数见下表。g取10N/kg。
最大起飞质量 4t
最大飞行高度 3000m
最大飞行速度 80km/h
(1)飞艇是利用空气的 升空的。飞艇在加速上升过程中，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(2)飞艇利用激光测距仪探测前方建筑物距离，光脉冲往返时间为，求飞艇距离前方建筑物的距离 （光速取）。
(3)飞艇以最大起飞质量悬停在空中时，所受的浮力为多大
(4)若飞艇在水平方向上沿直线匀速飞行时，推进器提供的水平推力为F，飞艇推进系统的效率为η。按设计最大航程s计算，请推导飞艇携带的锂电池至少需要储存的电能W的表达式 。
【答案】(1) 浮力 增大
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）[1][2]飞艇浸没在空气中，受到竖直向上的浮力，飞艇是利用空气的浮力升空的。飞艇在加速上升过程中，质量不变，速度增大，高度升高，飞艇的动能、重力势能都增大，机械能等于动能与重力势能之和，因此飞艇的重力势能增大。
（2）飞艇距离前方建筑物的距离
（3）飞艇悬停时，受到的浮力和重力是一对平衡力，大小相等；飞艇以最大起飞质量悬停时受到的浮力
（4）飞艇推进器做的有用功
飞艇推进系统的效率为η，锂电池至少需要储存的电能
13．一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能，当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图，电源电压为12V，定值电阻R为10Ω，Rv为阻值随车速变化的电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h时，观察到电压表示数为10V，且报警铃声响起。求：
(1)随着车速增大，电压表的示数 （填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)当车速减为零时，电压表的示数 ；
(3)当电压表的示数为9V时，此车的速度 ；
(4)在不改变电源电压的情况下，若想降低车辆的报警速度，写出一种简便可行的方法 。
【答案】(1)变大
(2)
(3)
(4)将定值电阻R换为阻值较小的电阻
【详解】（1）如图，电阻R与串联，电压表测两端的电压，由图乙可知，随着车速增大，的电阻变大，电路中的电阻变大，电流减小，由可知，定值电阻两端的电压减小；电源电压不变，电阻两端的电压变大，电压表的示数变大。
（2）由图乙知道，当车速减为零时，阻值是10Ω，由串联分压原理可知
代入数据可得
解得电压表的示数
（3）当电压表示数为9V时，定值电阻R的电压为
电路中电流
此时的阻值
当车速为时，电压表示数为10V，此时阻值
由图乙可知电阻的表达式
当车速为时，，可得 ①
当车速为0时，，可得 ②
解得，
的表达式
当时，可得
解得
（4）由题意可知，电压表示数为10V，报警铃声响起；在不改变电源电压的情况下，若想降低车辆的报警速度，由图乙可知，速度低时，电阻Rv的值减小，要想使RV两端的电压为10V不变，由串联分压原理可知，必须同时减小定值电阻的阻值，简便可行的方法是将定值电阻R换为阻值较小的电阻。
14．图甲为气象站中的自动测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R 的阻值随温度的变化规律如图丙所示，电压表为数字电压表，其示数可反映环境的温度。某次环境温度从 20℃上升到 30℃，，电压表的示数变化了8 mV。
(1)温度每升高 1℃，R的阻值增大多少欧姆
(2)通过R的电流为多少
(3)当电压表的示数为232 mV时，环境的温度为多少摄氏度
【答案】(1)0.4Ω
(2)2×10-3A
(3)40℃
【详解】（1）由图丙可知，温度由0℃升高到80℃，电阻增大了
则温度每升高1℃，R的阻值增大
（2）已知环境温度从20℃上升到30℃时，电压表的示数变化了
根据U=IR，可得ΔU=IΔR，则通过R的电流
（3）当电压表的示数为232mV时，R的阻值为
由图丙可知，此时环境温度为40℃。
15．经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种质量测量装置（电子秤），其原理如图甲所示，电源电压恒为6V，电阻为，电压表量程为0~3V（可显示质量大小），是力敏电阻，其阻值随压力变化图像如图乙所示。O点是杠杆ABO的支点，托盘固定在A点，。托盘及杠杆组件的质量忽略不计。请回答下列问题：（g取10N/kg）
(1)当托盘所受压力增大时，从乙图可知，力敏电阻的阻值 ，观察甲图，此时电压表的示数 （以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”）；
(2)当电压表的示数为3V时，的阻值为 。在保证电路安全的前提下，电子秤能称量的最大质量是 kg；
(3)为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，以下方法不可行的是______。
A．增大OA同时减小OB
B．适当增大电源电压
C．电压表量程更换为0~15V
【答案】(1) 减小 增大
(2) 120 6
(3)C
【详解】（1）[1][2]由图甲可知，当托盘所受压力增大时，根据杠杆平衡条件可知，力敏电阻对杠杆的支持力增大，R1受到的压力增大，从乙图可知，力敏电阻的阻值减小，此时电路中的电流增大，由可知，此时电压表的示数增大。
（2）电源电压为6V，当电压表的示数为3V时，电阻R0、R1两端的电压相等，由串联分压原理可知，
的阻值为
在保证电路安全的前提下，电压表的示数最大时，电路中的电流最大，对应的力敏电阻的阻值最小，压力最大，此时力敏电阻受到的压力为300N，根据杠杆平衡条件可得，
电子秤能称量的最大质量是
（3）A．为了提高质量测量精确度，需使电压表每个小格对应的分度值减小，即质量秤的量程减小，再次设计测量装置时，增大OA同时减小OB，由可知，在F不变时，测量值m减小，质量秤的量程减小，电子秤的分度值减小，质量测量精确度更高，故A不符合题意；
B．适当增大电源电压，电压表示数最大时，力敏电阻R1分得的电压增大，电阻值增大，对应的压力F减小，由可知，，测量值m减小，质量秤的量程减小，电子秤的分度值减小，质量测量精确度更高，故B不符合题意；
C．电压表量程更换为0~15V，电阻R0允许加载的电压越大，力敏电阻的阻值越小，则对应的压力F越大，由可知，测量值m变大，质量秤的量程增大，电子秤的分度值更大，质量测量精确度更低，故C符合题意。
故选C。
16．中国的旋翼电动无人机技术发展迅速，水平居世界前沿。
(1)确定电动无人机是否属于热机 。
(2)小明通过组装发现，无人机电池上标有 15.2V字样，通过进一步查阅资料，每节锂电池稳定供电的电压约为3.8V，可推测无人机的电源是由 节锂电池 联组成。
(3)如图甲所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄。可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ，这个装置用的时间长了，上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良，这说明此时的灰尘属于 （选填“半导体”“导体”或“绝缘体”）。通过“调速”手柄改变任意一个旋翼电动机的速度改变飞行方向，4个旋翼电动机在电路中的连接方式 。
(4)无人机从地面竖直匀速上升时，机械能 ；无人机沿某一水平直线加速飞行时，动能
(5)如图乙所示，外卖小哥使用无人机从地面向医院高楼病房阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.5kg，无人机先以5m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行20m到阳台，整个送餐过程历时20s，整个过程中无人机对外卖做功是 J，整个过程中无人机做功的功率是 W。
(6)该无人机空载质量为3kg，当无人机空载放置在水平地面上时，若要将其一侧的支架水平微微抬起，则需要启动在支架一侧的两个电动机。如图丙所示，已知每个电动机中心到支架的水平距离都为10cm，两支架之间的距离为30cm，无人机的重心在两支架的中心。要在水平地面上微微抬起无人机右侧支架，右侧每个电动机至少需要提供多大的升力。（写出必要的文字说明、表达式、最终结果 ）
【答案】(1)不属于
(2) 4 串
(3) 滑动变阻器 绝缘体 并联
(4) 增大 增大
(5) 250 87.5
(6)5.625N
【详解】（1）热机是将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能的机器，例如蒸汽机、内燃机等。电动无人机是利用电池提供电能，电动机将电能转化为机械能来驱动旋翼转动，从而实现飞行。整个过程中没有燃料的燃烧，不存在将内能转化为机械能的过程。所以电动无人机不属于热机。
（2）[1][2]在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。已知无人机电池电压U=15.2V，每节锂电池电压U0 =3.8V，要达到较高的总电压，所以各节锂电池要串联组成无人机电源。则锂电池的节数
（3）[1]“调速”手柄可以改变无人机飞行的速度，而电动机的转速与通过它的电流大小有关。滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小，从而改变电路中的电流。所以与“调速”手柄联动的电路元件实质是一个滑动变阻器。
[2]滑动变阻器上聚集大量灰尘会使电路接触不良，说明灰尘阻碍了电流的通过。导体是容易导电的物体，半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，绝缘体是不容易导电的物体。所以此时的灰尘属于绝缘体。
[3]通过“调速”手柄改变任意一个旋翼电动机的速度就能改变飞行方向，说明各旋翼电动机之间互不影响。在并联电路中，各支路用电器互不影响，所以4个旋翼电动机在电路中的连接方式是并联。
（4）[1]机械能包括动能和势能，动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。无人机竖直匀速上升时，速度不变，质量不变，所以动能不变；高度增加，质量不变，所以重力势能增大。因为机械能等于动能和势能之和，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大。
[2]无人机沿某一水平直线加速飞行时，质量不变，速度增大，所以动能增大。
（5）[1]无人机对外卖做功，是在外卖竖直上升的过程中。水平飞行时无人机对外卖的支持力方向与运动方向垂直，不做功。外卖上升的高度h=5m/s×10s=50m
外卖的重力G外卖=m外卖 g=0.5kg×10N/kg=5N
无人机对外卖做功W=G外卖 h=5N×50m=250J
[2]整个过程中无人机做的功 W总=G总h=(3kg+0.5kg)×10N/kg×50m=1750J
整个过程中无人机做功的功率
（6）无人机的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N
设每个电动机提供的升力为F1，无人机右侧抬起时，是以左边的支架为支点，由图可知，此时F1的力臂l1=30cm+10cm=40cm=0.4m
重力的力臂为
因右侧有2个电动机，则右侧的动力为2F1。根据杠杆的平衡条件可知：2F1l1=Gl2， 则每个电动机提供的升力
17．图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V，R 为一定值电阻，MN间是足够长的轻质导线，金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端，与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端，闭合开关S，桶内未装液体时，电流表示数为0.2A；测量密度时，需在桶内装满待测液体，通过读取电流表示数可得出液体密度。（不计弹簧、滑片及小桶的质量）
(1)闭合开关S，向桶内缓缓注入液体，此过程中电流表的示数 （填“增大”或“减小”）。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少？
(3)当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A，该液体的密度为多少？（g取10N/kg）
(4)电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压视为12V，会导致所测液体的密度 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】(1)增大
(2)
(3)
(4)偏小
【详解】（1）分析电路可知，和变阻器串联，电流表测电路中电流。闭合开关S，向桶内缓缓注入液体，此过程中滑片下移，变阻器接入电路的阻值变小，则总电阻变小，根据，电流表的示数增大。
（2）桶内未装液体时，弹簧所受拉力为零，由图乙可知，此时变阻器接入电路的阻值为，总电阻为
则电路中定值电阻R 的阻值为
（3）当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A，此时总电阻为
则此时变阻器接入电路的阻值
由图乙可知，此时弹簧所受拉力为0.4N，则液体重力为，则液体的密度为多少
（4）电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压视为12V，根据算出的总电阻偏大，则得到的变阻器接入电路的阻值偏大，则得到的弹簧所受拉力偏小，则测得的液体重力偏小，根据
可知，会导致所测液体的密度偏小。
18．学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间，项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
任务一：探究热点电阻阻值变化规律
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻阻值随环境温度t变化的规律：
①连接电路的过程中，应将开关 ，将电阻箱的阻值调至最大，起到 的作用；
②将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合、断开，记录电流表示数；
③然后 （描述开关状态），调节电阻箱直至电流表示数为 ，此时；
④将热敏电阻置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如表：
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值/Ω 2800 1800 1200 800 600
分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而 ；
任务二：设计报警电路
(2)根据上述探究结果，设计报警电路。实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻，电阻箱（0~9999Ω）、数字电流表mA（时报警）、开关一个、导线若干；
①按照图乙设计一个温度超过30℃电流表就会报警的电路，电阻箱应调为 Ω；
②在不改变情况下，增加一个电压表（电压表在电压大于一定数值时会报警），使电路能在温度低于10℃时报警，请在图乙中画出电压表的位置 。
【答案】(1) 断开 保护电路 断开、闭合 减小
(2) 1200
【详解】（1）[1]连接电路的过程中，为了保护电路，开关应断开。
[2]将电阻箱的阻值调至最大，此时电路中的电流最小，起到保护电路的作用。
[3]实验中使用电阻箱获得不同温度下，热敏电阻的阻值，因此接下来断开S1，闭合S2，调节电阻箱直至电流表示数为I0，
此时电路中的电流不变，电阻不变，电阻箱的阻值与第一次闭合开关时，热敏电阻的阻值相同，即。
[4]分析表格数据可知，当温度越高时，热敏电阻的阻值越小，即热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
（2）[1]据乙图可知，电路是串联的，当温度为30℃时，热敏电阻的阻值为800Ω，此时电路中的电流为，电路中的总电阻为
电阻箱应调为
[2]温度低时，热敏电阻阻值变大，根据串联电路分压规律可知，热敏电阻的电压变大，则电阻箱电压变小，电压表在电压大于一定数值时会报警，所以要使电路能在温度低于10℃时报警，应将电压表并联在两端，故作图如下：
19．降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
(1)翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有 。
(2)连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过 （填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
(3)图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，、为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是 。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m ，由图2乙可知该地区30min内降水量约为 mm，降水量变化趋势是 。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知， 。
(4)若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是 。
【答案】(1)托盘天平/天平/定滑轮
(2)降低
(3) 闭合 1.2 减弱/减缓/变小 200
(4)低温天气，增加加热装置；若降水量偏小，可以降低配重的高度并重新校准参数
【详解】（1）初中所学的实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平。
（2）翻斗可以看成杠杆，此时动力为雨水对翻斗的压力，大小等于雨水的重力。阻力为配重对翻斗的压力，大小等于配重的重力。校准过程中水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，此时可以通过减小阻力的力臂的方法来进行校准，故可以降低配重的高度来减小阻力的力臂进行校准。
（3）[1]由乙图知，当磁铁每次经过磁感应开关时电路中的电流增加，此时电路中的总电阻是减小的，故磁铁经过磁感应开关时，开关的状态是闭合的。
[2]由乙图知，30min内翻斗共翻转了12次，故总的收集到的雨水体积
顶端开口的面积是
故降水量为
[3]由乙图知，翻转所用的时间越来越长，故降水量变化趋势在减弱。
[4] 当开关断开时，电路中的电流为5mA，此时电阻R1与R2串联，电源电压…①
当开关闭合时，电路中的电流为25mA，此时电路中只有电阻R2，电源电压…②
①②联立，解得
（4）北方地区温度低，降水量少，故在低温天气可以增加加热装置；降水量偏小，可以降低配重的高度重新校准参数。
20．“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，航天员演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。
(1)如图1，在天宫课堂“液桥"实验中，两块透明板上的水球接触后合成一个，然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，如果这个实验在地面上完成，液桥的最大长度会 （选填“变长”、“不变”或“变短”），这是因为受到了 的影响。
(2)在太空抛物实验中，冰墩墩充当了回“助教”，它被抛出去之后，并没有像在地面上一样掉落，而是沿着原来抛出的方向近似做 运动。当冰墩墩被航天员抓住后，它的惯性会 选填（选填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)如图2，王亚平发现在太空中（完全失重），乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，此时乒乓球 浮力（选填“受到“或“不受”）。
(4)若在空间站进行太空授课，其中不能进行的实验是____。
A．用弹簧测力计测量手的拉力
B．用托盘天平测物体的质量
C．探究光的反射定律
【答案】(1) 变短 重力
(2) 匀速直线 不变
(3)不受
(4)B
【详解】（1）[1][2]由于分子间存在着引力，所以在天宫课堂“液桥”实验中，两块透明板上的水球接触后合成一个。将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，这是由于分子间引力作用的结果；如果这个实验在地面上完成，由于液体受到竖直向下重力作用的影响，会使液桥的最大长度会变短。
（2）[1][2]在太空抛物实验中，将冰墩墩被抛出去之后，由于没有重力作用，所以冰墩墩会沿着原来抛出的方向近似做匀速直线运动，并没有像在地面上一样掉落。惯性只与物体的质量有关，当冰墩墩被航天员抓住后，它的质量不变，惯性不变。
（3）浮力产生的原因：物体受到向上的压力大于向下的压力，存在压力差产生了浮力；而在太空中，水和乒乓球处于完全失重状态，水不会对浸入其中的物体产生压力，所以在太空失重环境下浮力消失。
（4）A．用弹簧测力计测量手的拉力，与其重力没有关系，能进行本实验，故A不符合题意；
B．由于物体处于失重状态，无法对托盘产生向下的压力，故不能使用托盘天平测质量，故B符合题意；
C．探究光的反射定律，与其重力没有关系，能进行本实验，故C不符合题意。
故选B。
21．历经多年努力，一条长达3046km的绿色阻沙防护带终于在塔克拉玛干沙漠边缘形成，如同给塔克拉玛干沙漠戴上了“绿色围脖”，锁边塔克拉玛干。请回答下列问题：
(1)草方格沙障主要是通过增加地表的 （选填“面积”或“粗糙程度”）来降低风速，减少风沙的搬运能力，实现固沙；
(2)在塔克拉玛干沙漠里安装光伏发电板既可以阻挡部分风沙的流动，又可以将 能转化为电能，为了提高发电效率，光伏发电板应面朝 （选填“东”“南”“西”“北”）；
(3)一种分析沙尘暴的模型如下：竖直向上运动的气流将大量沙尘颗粒（每个颗粒可视为质量分布均匀的球体）扬起后悬浮在空中并保持不动，每个沙尘颗粒的体积V，其所受气流竖直向上的作用力f，其中ρ是空气密度、r是沙尘颗粒的半径、v是竖直向上的气流流速，忽略沙尘颗粒所受浮力。根据该模型可知，悬浮在空中的沙粒受 （选填“平衡”“非平衡”）力，某区域竖直向上的气流流速越大，可悬浮在空中的沙尘颗粒的半径越 。经过工程固沙等措施治理后，测得某区域发生沙尘暴时竖直向上的气流流速v降为4m/s，取该区域空气密度ρ=1.25kg/m3、沙尘颗粒的密度ρ0=3×103kg/m3，可知此次沙尘暴中悬浮在空中的沙尘颗粒的半径r= mm。
【答案】(1)粗糙程度
(2) 太阳 南
(3) 平衡 大 0.25
【详解】（1）草方格沙障通过增加地表的粗糙程度，增大摩擦，降低风速，从而减少风沙搬运能力。
（2）[1]光伏发电板吸收太阳能，将太阳能转化为电能。
[2]在北半球，为最大化接收阳光，光伏板应朝向正南方向。
（3）[1]沙粒悬浮时处于静止，即平衡状态，受力平衡。
[2]根据平衡条件
化简得
当流速增大时，与成正比，故沙粒半径越大。
[3]已知，代入数据
取，可得
22．趣味链接
人类对火的认识和利用，改变了世界，也改变了自己．可以说人类文明史，就是火的利用史．今天再让你见一下具有灵性的火焰．灵性一：李斌用手摩擦一束细塑料包扎带，由于静电作用，包扎带会张开．当他把火焰靠近包扎带时发现包扎带会合拢．灵性二：如图所示，李斌在带电体A的附近放置一支点燃的蜡烛，发现火焰会偏向A，且离A越近，火焰偏得越厉害．
（1）从以上材料中你认为火焰灵性一的原因是 ．
（2）灵性二中其火焰偏向A的原因是 ；就“火焰离A越近，偏得越厉害”的现象提出一个合理的猜想 ．
【答案】 火焰周围充满了正、负离子，细塑料包扎带靠近时，正负离子就会转移到塑料包扎带上，塑料包扎带由于带上异种电荷而相互吸引 带电体能吸引轻小物体 火焰离A越近，吸引力越大
【分析】（1）电荷之间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）带电体能够吸引轻小物体，根据离A越近，火焰偏得越厉害的现象进行合理的猜想．
【详解】（1）塑料包扎带带有同种电荷，根据同种电荷相互排斥而张开，塑料包扎带带正电或带负电，塑料包扎带和火焰靠近时，火焰周围充满了正、负离子，细塑料包扎带靠近时，正负离子就会转移到塑料包扎带上，塑料包扎带由于带上异种电荷而相互吸引；
（2）带电体A的附近放置一只点燃的蜡烛，发现火焰会偏向A，说明带电体吸引轻小的火焰．离A越近，火焰偏得越厉害，说明两者的相互作用跟距离有关，距离越小，吸引力越大．
故答案为（1）火焰周围充满了正、负离子，细塑料包扎带靠近时，正负离子就会转移到塑料包扎带上，塑料包扎带由于带上异种电荷而相互吸引；
（2）带电体能吸引轻小物体；火焰离A越近，吸引力越大．
【点睛】本题考查电现象的知识，使物体带电的方法：摩擦起电、接触带电、感应起电；带电体具有吸引轻小物体的性质．
23．科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片（A、B、C）以及提示电路组成，A可将B、C接通或断开。工作时，闭合开关S，通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯L的额定电压为6V，实际电压不低于3V即可达到亮度要求。
(1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的 。
(2)闭合开关S，当展台上无展品时，提示灯L正常发光，提示灯L和电阻的连接方式是 ，此时电路中的电流为 A。
(3)若电阻损坏，为达到提示灯L的亮度要求，需更换阻值不超过 的电阻。
(4)科创小组发现：闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议： 。
【答案】(1)开关
(2) 串联 0.5
(3)20
(4)串联一个电流表
【详解】（1）由图甲可知弹簧上的金属片A和弹簧的共同作用相当于开关，闭合时将电灯短接，此时灯不亮。当有人把物品搬离展台时，金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开，灯泡和电阻串联，此时灯亮。
（2）[1]闭合开关S，展台上无展品时，此时金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开，提示灯L正常发光，由图甲可知提示灯L和电阻是串联接入电路。
[2]提示灯L正常发光，则灯泡两端电压为6V，由图乙可知通过灯泡的电流为0.5A，即此时电路中的电流为0.5A。此时定值电阻两端电压为3V，根据串联电压规律可知电源电压为
（3）为达到提示灯L的亮度要求，即灯泡两端电压最小为3V，由图乙可知此时电路中电流为0.3A，则定值电阻两端最大电压为
则更换电阻最大阻值为
（4）闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，有可能是灯泡被短路，也可能是灯泡断路，无法判断该装置是否正在工作，所以可以在电路中串联一个电流表，观察电流表是否有示数即可判断装置是否正在工作。
24．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车图片。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油，假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，则这段运动过程中（汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值取4.5×107J/kg）；
(1)汽油完全燃烧放出多少热量？
(2)该汽车发动机做的有用功是多少？
(3)该汽车发动机的输出功率为多少？
(4)考虑影响热机效率的因素，你认为可以在哪些方面改革创新？会给我们生活带来哪些影响？（各写出一条即可）
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)见解析
【详解】（1）由得，消耗汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量
（2）由可得，汽车发动机做的有用功
（3）汽车运动的路程为s=8km=8000m
运动的速度为v=72km/h=20m/s
由得汽车运动的时间
汽车的输出功率
（4）为了提高机械效率，可以改良发动机结构，减少能量损失，提高内能转化为机械能的效率；热机效率的提高可以减少燃油的消耗，可以节能和保护环境。
25．如图所示是餐厅中的送餐机器人，已知托着饮料的机器人总质量为52kg， 与地面的接触面积为0.01m2。
(1)机器人眼睛的主要元件是发光二极管，其核心材料是 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）。
(2)若机器人沿水平地面匀速运动了20m，用时20s。求机器人的速度。
(3)机器人对地面的压强是多少Pa？
【答案】(1)半导体
(2)1m/s
(3)52000
【详解】（1）发光二极管（LED）的核心材料通常为半导体，如砷化镓、氮化镓等。
（2）机器人的速度
（3）机器人对地面的压力
机器人对地面的压强
26．2025年5月15日，全国最大光伏能源双燃料汽车运输船，在广州南沙正式命名为“远海口”轮，并交付首航，如图所示。该船采用先进（液化天然气）双燃料主机，日常运行时，使用天然气，燃油作为应急补充。该船还配备峰值输出功率302.8千瓦的分布式太阳能光伏并网系统，为目前同类船舶装载的最大光伏发电系统。
(1)太阳能光伏并网系统利用太阳能的方式是将太阳能转化为 能。
(2)阳光每天中午平均照射3h，该船上的太阳能光伏并网系统以峰值功率能发电多少度？太阳能电池板的光电转换效率约为20％，一块太阳能电池板的面积为2.5，中午时太阳能电池板接收到的太阳辐射的功率为1200，船上至少铺设了多少块太阳能电池板？
(3)若运输量相同的传统燃油汽车运输船某次航行需要消耗1000t燃油，“远海口”号双燃料汽车运输船航行相同的航线，燃料全部用天然气，需要消耗液化天然气的质量为620t。已知宣传“远海口”号主机可节省不少于20%的能耗（能耗指的是燃料完全燃烧时放出的总热量），请你通过计算判断对该主机的宣传是否真实？（燃油的热值为，液化天然气的热值为）
【答案】(1)电
(2)；
(3)是真实的
【详解】（1）太阳能光伏发电消耗太阳能，同时为电路提供电能，所以是将太阳能转化为电能。
（2）已知分布式太阳能光伏并网系统的峰值输出功率为302.8千瓦，所以阳光照射3h能发电的度数为
一块太阳能电池板接收到的太阳辐射功率
一块太阳能电池板的发电功率
船上的太阳能电池板的块数
所以船上至少铺设了505块太阳能电池板。
（3）已知，运输船航行相同的航线，消耗燃油的质量为
消耗液化天然气的质量为
所以，传统燃油汽车运输船运输过程中完全燃烧燃油产生的能量为
双燃料汽车运输船运输过程中完全燃烧天然气产生的能量为
则新型汽车运输船比传统燃油汽车运输船能节省能耗率为
可见，对该主机的宣传是真实的。
27．2024年11月12日，第十五届中国航展在珠海开幕。图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上，“鲲龙”飞机飞行表演525s，消耗航空燃油500kg，发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能；
(2)不考虑热量损失，消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高？
(3)发动机的效率是多少？
【答案】(1)机械
(2)
(3)
【详解】（1）飞机飞行过程中，燃油燃烧放出的内能转化为飞机的机械能，提供飞行动力。
（2）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量为
不考虑热量损失，则
由可知，水的质量
（3）发动机做的有用功
发动机的效率
28．在探究电流与电压关系的实验中：
(1)请你用笔画线代替导线将图1的电路连接完整。
(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示。第2次测量时，电表的示数如图2所示，请将该数据填入表格中：
实验序号 1 2 3 …
电压U/V 0.8 2.4 …
电流I/A 0.16 0.48 …
(3)在图3中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线绘出该电阻的I-U图象。
【答案】(1)
(2) 1.6 0.32
(3)
【详解】（1）探究电流与电压关系的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测串联电路电流，电路连接如下图：
（2）[1][2]实验过程中得到的部分数据如下表所示。第2次测量时，电表的示数如图2所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.6V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A。
（3）根据表中的数据标出适当的标度，并进行描点作图，如下图所示：
29．在一次物理实验活动中，老师拿出了一个密封盒。告诉同学们：里面有一个电源和一个定值电阻Rx相串联（电源电压和电阻Rx的阻值均未知），在电源和电阻Rx两端各引出一根导线至于密封盒外，如图所示。老师要求同学们：“在不损坏密封盒的前提下，只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值。”
实验桌上有如下器材：
一只量程适合的电流表，一个已知阻值为R0的定值电阻，一个开关，若干根导线。要求：
（1）根据给出的器材，在图上画出完整的实验电路图；
（2）请写出实验步骤，并写出需要测量的物理量；
（3）写出由上述步骤测得的物理量和已知量导出电阻Rx阻值的表达式。
【答案】（1） ；（2）见解析；（3）
【详解】（1）由分析可知，定值电阻R0与待测电阻Rx电流表、电源串联组成电路，然后把开关并联在R0两端。如图所示：
（2）实验步骤和需要的物理量：
a．按电路图连接好实验的电路；
b．断开开关S，读出此时电流表的示数I1；
c．闭合开关S，读出此时电流表的示数I2。
（3）在步骤b中， R0与Rx串联，电路中的电流为I1；在步骤c中，电路为Rx的简单电路，电路中的电流为I2；因电源电压不变，且串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源电压
整理可得
30．图1是汽缸气压控制装置。可绕O点旋转的水平轻杆AOB通过轻质竖直硬棒连接轻质活塞和固定在地面上的力敏电阻RF，RF阻值与所受压力F的关系图线如图3所示。硬棒与A端、B端、活塞、RF均牢固连接，转轴O、活塞与汽缸间摩擦均不计。图2是控制电路图，R为电阻箱。已知：电压U=9V，AO长0.5m，BO长0.4m，活塞面积0.01m2，当RF中的电流I≥0.05A时，电路将控制气泵向汽缸中打气；当RF中的电流I≤0.04A时，电路将控制气泵向汽缸中抽气。将S闭合，该装置工作。（设大气压为1×105Pa，压力F仅在图3所示范围内变化）
（1）若活塞向上推压硬棒，则汽缸内气体的压强 汽缸外的大气压强，B点受到硬棒的压力向 （选填“上”或“下”）；
（2）对装置进行调试：将电阻箱阻值调至某值，当电路中的电流I=0.045A时，RF受到向下的压力为100N。
求：
①电阻箱的阻值；( )
②此时汽缸内气体的压强；( )
③若将调试好的该装置移至气压低的高原地区工作时，该装置能控制的最大气压将 （选填“增大”或“减小”）。为保持所控制的最大气压不变，则可以采取的措施为 。
A．仅增大电阻箱R的阻值
B．仅更换电源，使电源电压更小
C．仅将支点O向左移动一段距离
【答案】 大于 上 减小 C
【详解】（1）[1][2]当活塞向上推压硬棒时，说明汽缸内气体的压强大于汽缸外的大气压强，B点对硬棒施加向下的力，力的作用是相互的，所以B点受到硬棒的压力向上。
（2）① [3]根据欧姆定律可得，电路中总电阻为
当RF受到向下的压力为100N时，由图3可知，此时力敏电阻RF=150，又力敏电阻RF与电阻箱串联，由电阻的串联规律可得，此时电阻箱电阻为
②[4]当RF受到向下的压力为100N时，即B点受到向下的压力为100N，根据杠杆平衡原理可得，A点受到的压力为
所以活塞受到的压力为
大气压为1×105Pa，此时汽缸内气体的压强为
③[5]若将调试好的该装置移至气压低的高原地区工作时，由于外界大气压强变小，气缸内外压强差变大，A点受到的压力变大，根据杠杆平衡条件可知B点受到的压力变大，由图3可知力敏电阻的阻值变大，图2控制电路是串联电路中，总电阻变大，则根据欧姆定律得通过电路的总电流变小，原本当时抽气，现在电流更容易小于0.04A，会提前抽气，导致该装置能控制的最大气压减小。
[6]A．仅增大电阻箱R的阻值，导致电路中总电阻增大，总电流变小，气泵向汽缸内抽气，所以该装置汽缸的气压将增大，故A不符合题意；
B．仅更换电源，使电源电压更小，总电流变小，气泵向汽缸内抽气，所以该装置汽缸的气压将增大，故不会减小气压，故B不符合题意；
C．仅将支点O向左移动一段距离，即减小A点力臂，增大小B点的力臂，根据杠杆平衡原理可得，左端， B点力臂增大，则B点受到的压力减小，力敏电阻变小，电流变大，气泵向汽缸外抽气，所以该装置汽缸的气压将减小，故C符合题意。
故选C。
()
()
()期中冲刺（综合题30道）
1．使用太阳能可以节能减排，减少雾霾天气。小明在项目化学习中，对学校的太阳能热水器（如图）展开了研究。
(1)太阳能热水器使用过程中 的方式增加水的内能；
(2)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷 （填物态变化）形成的漂浮在空中的微小水滴．形成过程中要 （选填“吸热”或“放热”）；
(3)雾霾天气的罪魁祸首是可吸入颗粒物。如PM2.5，它是指直径不大于2.5 （选填“微米”或“纳米”）的颗粒物；大气中PM2.5的运动属于 （选填“机械运动”或“分子热活动”）；
(4)如图中太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是。每平方米每秒接收到的太阳能为1000J。热水器中装有100L水。垂直照射7min，水温可以升高 ℃。[不计一切热量损失。水的比热容为]。
2．由LED和小灯泡L1组成的电路，如图所示。闭合开关时，LED亮，而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时，L1亮了。
（1）在方框内，把电路对应的电路图画完整 ；
（2）闭合开关时，LED亮，而L1不亮。L1不亮的原因可能是 ；
（3）L1亮了，导线所接的两个接线柱是 。
3．(1)如图1所示，温度计的读数是 ，物体的长度是 cm，秒表的读数是 s。
(2)小华和小国两位同学利用如图甲所示装置对试管里的20g冰进行加热，并且每隔相同的时间记录一次温度计的示数，同时观察物质的状态。图乙和图丙是他们根据记录的实验数据分别绘制的温度-时间的关系图像，根据图像可知：
①若不计热量损失，则在图乙中CD阶段物体吸收的热量为 J[c水=4.2×103 J/（kg ℃）]；
②通过观察两位同学绘制的温度-时间的关系图像，你认为图 （选填“乙”或“丙”）的CD段数据有问题；
③冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是 。
4．新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车在停车场的集中充电桩处充电，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N。求：（g取10N/ kg）
(1)电动汽车充电时，电能转化为 （填“机械”或“化学”）能；
(2)电动汽车90s内匀速行驶时的速度；
(3)满载的电动汽车静止时对水平地面的压强；
(4)求电动汽车电动机的功率。
5．我国汽车工业发展迅猛，在智能驾驶等领域受到了国内外的认可。某款国产油电混合动力汽车的工作原理如图甲所示。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时，内燃机就会启动，此时内燃机给蓄电池充电，蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电。
(1)智能驾驶系统所用到的芯片是由 （选填“半导体”或“超导体”）制成的；图乙是某汽车充电站的一排充电桩，这些充电桩是 （选填“串联”或“并联”）的；
(2)在该次测试中，所用燃料的热值为，消耗4kg燃料，这些燃料完全燃烧释放的热量是 J；若该次测试中，汽车牵引力做的功是，且该油电混动汽车内燃机的效率为40%，则此过程中蓄电池的电能增加了 J（忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失）；
(3)在高速路入口，交通部门常用“地磅”检测车辆是否超载。为了研究地磅的工作原理，学习小组设计了模拟地磅原理的简化电路图，如图丙所示。电源电压恒为6V，定值电阻为，电压表量程为，力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图丁所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板，检测时将汽车模型静置于其上；（g取10N/kg）
①如图丙，汽车模型总重力越大，电压表示数越 ；
②若货车模型重力为10N，则此时电压表示数为 V；
③为保障电路各元件均不被损坏，汽车模型重力达到最大时，汽车模型最大重力 N。
6．在如图1所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，的阻值为5欧，闭合开关S，通过电路中的电流为0.6安。
表三
编号 滑动变阻器规格
A 10Ω 2A
B 20Ω 1A
C 50Ω 1A
(1)求两端的电压。
(2)当滑片P移到某位置时，电压表示数如图2所示，若待选的滑动变阻器的规格如表三所示，请通过计算说明符合上述要求的变阻器，并求出变阻器接入的电阻值。
7．图甲是某款AI智能秤，内置的高清摄像头作为“眼睛”，当顾客将商品放置在水平的秤盘上时，摄像头迅速抓取商品图像，通过AI识别技术精准识别出商品种类，再结合称重的力传感器传来的重量信息，快速计算出商品价格，最终在显示屏上清晰呈现给顾客，收银效率大幅提升。智能秤核心部件之一是力传感器，某智能秤内部简化电路如图乙，R0=5Ω，R为力传感器，其阻值随所受压力变化情况如图丙所示，电压表量程0~3V。
(1)简要回答秤上的摄像头拍照所成的像有何特点；
(2)当秤上商品质量为4kg时，电压表的示数为2V，求电源电压；
(3)不更换电压表，请在原电路基础上自选器材，通过计算说明如何使该秤的最大测量值增加1kg的一种方法。
8．图甲是国产油电混合动力汽车，行驶时发动机（汽油机）和驱动电机（电动机）同时为汽车提供动力，关闭发动机后，动能除用于克服与地面之间的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机给蓄电池充电。其工作原理如图乙所示。
(1)给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”）；
(2)汽车以的速度匀速行驶30min，燃烧了3kg汽油。发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量为，其中的能量来自发动机，发动机输出的能量一部分用于驱动汽车行驶，另一部分对蓄电池充电，其中用于充电的能量为。（假设汽油在发动机汽缸内完全燃烧，汽油的热值为，忽略蓄电池和驱动电机的热损失）求：
①该油电混合动力汽车以的速度匀速行驶时，受到的阻力是多少？
②发动机的效率是多少？
(3)在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后（假设两车受到的摩擦力大小相等，普通汽车关闭发动机后，动能全部用于克服与地面之间的摩擦力做功），根据汽车通过路程时所对应的动能，作出图像如图丙所示。分析可知，表示该油电混合动力汽车测试的图线是 （选填“①”或“②”），判断的依据是 。
9．科技创新小组购买了电压恒为6V的电源、阻值为5Ω的定值电阻R0、压敏电阻R、开关和量程为0～0.6A的电流表，将电流表改装成一台体重计，其简化电路如图甲所示。压敏电阻的阻值与所受到的压力关系如图乙所示，踏板重力不计，闭合开关后：
(1)当体重计空载时，求电路中的电流，将此处标记为0kg；
(2)当电流表示数为0.3A时，求此处应标记的体重（提示：体重指质量）；
(3)小组同学想将电流表替换成电压表重新设计一台体重计，要求：体重越大，电压表示数越大。请你帮他们设计一个电路，画出电路图。
10．为了响应国家“低碳环保”的号召，小明家购买了一辆混合动力汽车，如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶，当需要高速行驶；蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充。
(1)经过加油站时，小明闻到汽油味，属于 现象。加油站规定工作人员在上班时间不能穿化纤布料做的衣服，这是因为化纤布料容易发生摩擦 ，存在火灾隐患。
(2)当发电机给蓄电池充电时，发电机相当于 （选填“用电器”或“电源”），蓄电池的化学能 。
(3)如图乙所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，如果其中一个损坏时，另一个仍能正常工作。这两个转向灯在电路中的连接方式为 转向横杆相当于电路中的 。
(4)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图丙所示。当闭合开关S，“定时开关”处于闭合状态时，播放器 （选填“会”或“不会”）播放音乐。
(5)图丁所示是四冲程汽油机的 冲程。汽车行驶过程中，闻到尾气有汽油味，则汽油的热值 ，若该汽油机使用热值更高的燃料，则汽油机的效率 。
(6)汽油工作时把燃料的化学能转化为 能，再转化为汽车的机械能能。
(7)汽油机的防冻冷却液是由水和某种防冻剂混合而成的。这是利用了水的 大的特点。
(8)某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，则每秒对外做功 次。若每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1 小时需消耗汽油 kg。（汽油热值 q=4.6×107J/ kg）
11．请根据上述材料，回答下列问题：
光电效应
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电效应和内光电效应（如图甲），只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换。
(1)外光电效应会从物质中激发出________。
A．原子 B．质子 C．中子 D．电子
(2)在可见光中，从红光到紫光，光的频率是逐渐增大的。如果绿光照射到某金属表面能产生外光电效应，则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应的是
________。
A．红光、紫光 B．红光、黄光
C．蓝光、紫光 D．黄光、蓝光
(3)光敏电阻是依据 （选填“内”或“外”）光电效应工作的。
(4)如图乙为光敏电阻的工作原理图，当光照强度发生变化时，小量程电流表的示数变化如图________。
A． B．
C． D．
12．如图所示，2025年2月21日，由中航工业自主研制的电动型载人飞艇“祥云”AS700D在湖北荆门成功完成科研首飞，其部分技术参数见下表。g取10N/kg。
最大起飞质量 4t
最大飞行高度 3000m
最大飞行速度 80km/h
(1)飞艇是利用空气的 升空的。飞艇在加速上升过程中，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(2)飞艇利用激光测距仪探测前方建筑物距离，光脉冲往返时间为，求飞艇距离前方建筑物的距离 （光速取）。
(3)飞艇以最大起飞质量悬停在空中时，所受的浮力为多大
(4)若飞艇在水平方向上沿直线匀速飞行时，推进器提供的水平推力为F，飞艇推进系统的效率为η。按设计最大航程s计算，请推导飞艇携带的锂电池至少需要储存的电能W的表达式 。
13．一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能，当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图，电源电压为12V，定值电阻R为10Ω，Rv为阻值随车速变化的电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h时，观察到电压表示数为10V，且报警铃声响起。求：
(1)随着车速增大，电压表的示数 （填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)当车速减为零时，电压表的示数 ；
(3)当电压表的示数为9V时，此车的速度 ；
(4)在不改变电源电压的情况下，若想降低车辆的报警速度，写出一种简便可行的方法 。
14．图甲为气象站中的自动测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R 的阻值随温度的变化规律如图丙所示，电压表为数字电压表，其示数可反映环境的温度。某次环境温度从 20℃上升到 30℃，，电压表的示数变化了8 mV。
(1)温度每升高 1℃，R的阻值增大多少欧姆
(2)通过R的电流为多少
(3)当电压表的示数为232 mV时，环境的温度为多少摄氏度
15．经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种质量测量装置（电子秤），其原理如图甲所示，电源电压恒为6V，电阻为，电压表量程为0~3V（可显示质量大小），是力敏电阻，其阻值随压力变化图像如图乙所示。O点是杠杆ABO的支点，托盘固定在A点，。托盘及杠杆组件的质量忽略不计。请回答下列问题：（g取10N/kg）
(1)当托盘所受压力增大时，从乙图可知，力敏电阻的阻值 ，观察甲图，此时电压表的示数 （以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”）；
(2)当电压表的示数为3V时，的阻值为 。在保证电路安全的前提下，电子秤能称量的最大质量是 kg；
(3)为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，以下方法不可行的是______。
A．增大OA同时减小OB
B．适当增大电源电压
C．电压表量程更换为0~15V
16．中国的旋翼电动无人机技术发展迅速，水平居世界前沿。
(1)确定电动无人机是否属于热机 。
(2)小明通过组装发现，无人机电池上标有 15.2V字样，通过进一步查阅资料，每节锂电池稳定供电的电压约为3.8V，可推测无人机的电源是由 节锂电池 联组成。
(3)如图甲所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄。可改变无人机飞行的速度，与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ，这个装置用的时间长了，上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良，这说明此时的灰尘属于 （选填“半导体”“导体”或“绝缘体”）。通过“调速”手柄改变任意一个旋翼电动机的速度改变飞行方向，4个旋翼电动机在电路中的连接方式 。
(4)无人机从地面竖直匀速上升时，机械能 ；无人机沿某一水平直线加速飞行时，动能
(5)如图乙所示，外卖小哥使用无人机从地面向医院高楼病房阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.5kg，无人机先以5m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行20m到阳台，整个送餐过程历时20s，整个过程中无人机对外卖做功是 J，整个过程中无人机做功的功率是 W。
(6)该无人机空载质量为3kg，当无人机空载放置在水平地面上时，若要将其一侧的支架水平微微抬起，则需要启动在支架一侧的两个电动机。如图丙所示，已知每个电动机中心到支架的水平距离都为10cm，两支架之间的距离为30cm，无人机的重心在两支架的中心。要在水平地面上微微抬起无人机右侧支架，右侧每个电动机至少需要提供多大的升力。（写出必要的文字说明、表达式、最终结果 ）
17．图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V，R 为一定值电阻，MN间是足够长的轻质导线，金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端，与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端，闭合开关S，桶内未装液体时，电流表示数为0.2A；测量密度时，需在桶内装满待测液体，通过读取电流表示数可得出液体密度。（不计弹簧、滑片及小桶的质量）
(1)闭合开关S，向桶内缓缓注入液体，此过程中电流表的示数 （填“增大”或“减小”）。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少？
(3)当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A，该液体的密度为多少？（g取10N/kg）
(4)电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压视为12V，会导致所测液体的密度 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
18．学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间，项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
任务一：探究热点电阻阻值变化规律
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻阻值随环境温度t变化的规律：
①连接电路的过程中，应将开关 ，将电阻箱的阻值调至最大，起到 的作用；
②将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合、断开，记录电流表示数；
③然后 （描述开关状态），调节电阻箱直至电流表示数为 ，此时；
④将热敏电阻置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如表：
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值/Ω 2800 1800 1200 800 600
分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而 ；
任务二：设计报警电路
(2)根据上述探究结果，设计报警电路。实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻，电阻箱（0~9999Ω）、数字电流表mA（时报警）、开关一个、导线若干；
①按照图乙设计一个温度超过30℃电流表就会报警的电路，电阻箱应调为 Ω；
②在不改变情况下，增加一个电压表（电压表在电压大于一定数值时会报警），使电路能在温度低于10℃时报警，请在图乙中画出电压表的位置 。
19．降水量是指一段时间内，雨水（或融化后的固体降水）未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量，科创小组制作了“翻斗式雨量计”，装置外观是上端开口的圆柱体，如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙，它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器，可绕O点处的水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转，将水倒出，随着降雨持续，翻斗左右翻转，过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动，当磁铁经过磁感应开关（两者相互作用力忽略不计）时，磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号，从而推算降水量。
(1)翻斗在水平位置时是等臂杠杆，实验器材中属于等臂杠杆的有 。
(2)连杆上装有可调高度的配重。校准过程，若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转，可通过 （填“降低”或“升高”）配重在连杆上的位置进行调整。
(3)图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路，电源电压不变，、为定值电阻，。某次降雨，电流传感器（电阻不计）测得电流随时间变化关系如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时，开关状态是 。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m ，由图2乙可知该地区30min内降水量约为 mm，降水量变化趋势是 。（测量前翻斗内无水）
③由图2可知， 。
(4)若该装置在我国北方地区使用，可改进的措施是 。
20．“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，航天员演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等一系列炫酷又好玩的实验。
(1)如图1，在天宫课堂“液桥"实验中，两块透明板上的水球接触后合成一个，然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，如果这个实验在地面上完成，液桥的最大长度会 （选填“变长”、“不变”或“变短”），这是因为受到了 的影响。
(2)在太空抛物实验中，冰墩墩充当了回“助教”，它被抛出去之后，并没有像在地面上一样掉落，而是沿着原来抛出的方向近似做 运动。当冰墩墩被航天员抓住后，它的惯性会 选填（选填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)如图2，王亚平发现在太空中（完全失重），乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，此时乒乓球 浮力（选填“受到“或“不受”）。
(4)若在空间站进行太空授课，其中不能进行的实验是____。
A．用弹簧测力计测量手的拉力
B．用托盘天平测物体的质量
C．探究光的反射定律
21．历经多年努力，一条长达3046km的绿色阻沙防护带终于在塔克拉玛干沙漠边缘形成，如同给塔克拉玛干沙漠戴上了“绿色围脖”，锁边塔克拉玛干。请回答下列问题：
(1)草方格沙障主要是通过增加地表的 （选填“面积”或“粗糙程度”）来降低风速，减少风沙的搬运能力，实现固沙；
(2)在塔克拉玛干沙漠里安装光伏发电板既可以阻挡部分风沙的流动，又可以将 能转化为电能，为了提高发电效率，光伏发电板应面朝 （选填“东”“南”“西”“北”）；
(3)一种分析沙尘暴的模型如下：竖直向上运动的气流将大量沙尘颗粒（每个颗粒可视为质量分布均匀的球体）扬起后悬浮在空中并保持不动，每个沙尘颗粒的体积V，其所受气流竖直向上的作用力f，其中ρ是空气密度、r是沙尘颗粒的半径、v是竖直向上的气流流速，忽略沙尘颗粒所受浮力。根据该模型可知，悬浮在空中的沙粒受 （选填“平衡”“非平衡”）力，某区域竖直向上的气流流速越大，可悬浮在空中的沙尘颗粒的半径越 。经过工程固沙等措施治理后，测得某区域发生沙尘暴时竖直向上的气流流速v降为4m/s，取该区域空气密度ρ=1.25kg/m3、沙尘颗粒的密度ρ0=3×103kg/m3，可知此次沙尘暴中悬浮在空中的沙尘颗粒的半径r= mm。
22．趣味链接
人类对火的认识和利用，改变了世界，也改变了自己．可以说人类文明史，就是火的利用史．今天再让你见一下具有灵性的火焰．灵性一：李斌用手摩擦一束细塑料包扎带，由于静电作用，包扎带会张开．当他把火焰靠近包扎带时发现包扎带会合拢．灵性二：如图所示，李斌在带电体A的附近放置一支点燃的蜡烛，发现火焰会偏向A，且离A越近，火焰偏得越厉害．
（1）从以上材料中你认为火焰灵性一的原因是 ．
（2）灵性二中其火焰偏向A的原因是 ；就“火焰离A越近，偏得越厉害”的现象提出一个合理的猜想 ．
23．科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器，可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图，展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片（A、B、C）以及提示电路组成，A可将B、C接通或断开。工作时，闭合开关S，通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示，电源电压恒定，提示灯L的额定电压为6V，实际电压不低于3V即可达到亮度要求。
(1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的 。
(2)闭合开关S，当展台上无展品时，提示灯L正常发光，提示灯L和电阻的连接方式是 ，此时电路中的电流为 A。
(3)若电阻损坏，为达到提示灯L的亮度要求，需更换阻值不超过 的电阻。
(4)科创小组发现：闭合开关S，展台上有展品时，提示灯L不发光，无法判断该装置是否正在工作。针对此现象，请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议： 。
24．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车图片。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油，假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，则这段运动过程中（汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值取4.5×107J/kg）；
(1)汽油完全燃烧放出多少热量？
(2)该汽车发动机做的有用功是多少？
(3)该汽车发动机的输出功率为多少？
(4)考虑影响热机效率的因素，你认为可以在哪些方面改革创新？会给我们生活带来哪些影响？（各写出一条即可）
25．如图所示是餐厅中的送餐机器人，已知托着饮料的机器人总质量为52kg， 与地面的接触面积为0.01m2。
(1)机器人眼睛的主要元件是发光二极管，其核心材料是 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”）。
(2)若机器人沿水平地面匀速运动了20m，用时20s。求机器人的速度。
(3)机器人对地面的压强是多少Pa？
26．2025年5月15日，全国最大光伏能源双燃料汽车运输船，在广州南沙正式命名为“远海口”轮，并交付首航，如图所示。该船采用先进（液化天然气）双燃料主机，日常运行时，使用天然气，燃油作为应急补充。该船还配备峰值输出功率302.8千瓦的分布式太阳能光伏并网系统，为目前同类船舶装载的最大光伏发电系统。
(1)太阳能光伏并网系统利用太阳能的方式是将太阳能转化为 能。
(2)阳光每天中午平均照射3h，该船上的太阳能光伏并网系统以峰值功率能发电多少度？太阳能电池板的光电转换效率约为20％，一块太阳能电池板的面积为2.5，中午时太阳能电池板接收到的太阳辐射的功率为1200，船上至少铺设了多少块太阳能电池板？
(3)若运输量相同的传统燃油汽车运输船某次航行需要消耗1000t燃油，“远海口”号双燃料汽车运输船航行相同的航线，燃料全部用天然气，需要消耗液化天然气的质量为620t。已知宣传“远海口”号主机可节省不少于20%的能耗（能耗指的是燃料完全燃烧时放出的总热量），请你通过计算判断对该主机的宣传是否真实？（燃油的热值为，液化天然气的热值为）
27．2024年11月12日，第十五届中国航展在珠海开幕。图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”，具备强大的灭火救援能力，是国家应急救援体系建设中必备的重大航空装备。航展上，“鲲龙”飞机飞行表演525s，消耗航空燃油500kg，发动机的平均功率为。
(1)飞机飞行过程中将航空燃油燃烧放出的内能转化为飞机的 能；
(2)不考虑热量损失，消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量可使多少的水温度升高？
(3)发动机的效率是多少？
28．在探究电流与电压关系的实验中：
(1)请你用笔画线代替导线将图1的电路连接完整。
(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示。第2次测量时，电表的示数如图2所示，请将该数据填入表格中：
实验序号 1 2 3 …
电压U/V 0.8 2.4 …
电流I/A 0.16 0.48 …
(3)在图3中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线绘出该电阻的I-U图象。
29．在一次物理实验活动中，老师拿出了一个密封盒。告诉同学们：里面有一个电源和一个定值电阻Rx相串联（电源电压和电阻Rx的阻值均未知），在电源和电阻Rx两端各引出一根导线至于密封盒外，如图所示。老师要求同学们：“在不损坏密封盒的前提下，只连一次电路就能测图密封盒内的电阻Rx的阻值。”
实验桌上有如下器材：
一只量程适合的电流表，一个已知阻值为R0的定值电阻，一个开关，若干根导线。要求：
（1）根据给出的器材，在图上画出完整的实验电路图；
（2）请写出实验步骤，并写出需要测量的物理量；
（3）写出由上述步骤测得的物理量和已知量导出电阻Rx阻值的表达式。
30．图1是汽缸气压控制装置。可绕O点旋转的水平轻杆AOB通过轻质竖直硬棒连接轻质活塞和固定在地面上的力敏电阻RF，RF阻值与所受压力F的关系图线如图3所示。硬棒与A端、B端、活塞、RF均牢固连接，转轴O、活塞与汽缸间摩擦均不计。图2是控制电路图，R为电阻箱。已知：电压U=9V，AO长0.5m，BO长0.4m，活塞面积0.01m2，当RF中的电流I≥0.05A时，电路将控制气泵向汽缸中打气；当RF中的电流I≤0.04A时，电路将控制气泵向汽缸中抽气。将S闭合，该装置工作。（设大气压为1×105Pa，压力F仅在图3所示范围内变化）
（1）若活塞向上推压硬棒，则汽缸内气体的压强 汽缸外的大气压强，B点受到硬棒的压力向 （选填“上”或“下”）；
（2）对装置进行调试：将电阻箱阻值调至某值，当电路中的电流I=0.045A时，RF受到向下的压力为100N。
求：
①电阻箱的阻值；( )
②此时汽缸内气体的压强；( )
③若将调试好的该装置移至气压低的高原地区工作时，该装置能控制的最大气压将 （选填“增大”或“减小”）。为保持所控制的最大气压不变，则可以采取的措施为 。
A．仅增大电阻箱R的阻值
B．仅更换电源，使电源电压更小
C．仅将支点O向左移动一段距离
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