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2025年广东九年级化学中考三轮冲刺之题型过关
综合能力题--科普阅读题
1．阅读材料，回答问题。
人形机器人
2025年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图1，这款宇数H1机器人名叫福兮，表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快，但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩，什么叫关节扭矩呢？关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩（T）等于力（F）与力臂（r）的乘积，即。专业的举重运动员在屈膝发力的瞬间，关节扭矩可达350N·m，福兮腿部关节扭矩可达360N·m，手臂关节扭矩可达75N·m，这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。
（1）3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生　 　（选填“反射”或“折射”），激光　 　（选填“属于”或“不属于”）电磁波；
（2）为了使机器人跳舞更灵活，它的双臂关节连接处要尽量　 　（选填“增大”或“减小”）摩擦；
（3）如图2，机器人搬运货物，它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处，其原理如图3所示。当前臂从水平位置向上提起重物时，在角增大到90°的过程中，动力逐渐　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；机器人的前臂长度为338mm，当水平搬运物体时，最多可搬起　 　N的重物（忽略摩擦和前臂的重力，结果保留整数）；
（4）图4是人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图5是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像可知，机器人离开地面至上升到最大高度所用的时间为　 　。（用图像中符号表示）
2．阅读短文，完成填空。
电磁继电器与扫地机器人
某智能扫地机器人（如图1）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图2为其部分工作原理图，控制电路电源电压U为4.5V，指示灯电阻为5Ω，定值电阻R0=12Ω，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图3所示。下表为其部分工作参数（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积）：
额定工作电压 12伏 额定功率 30瓦
电池总容量 2.5Ah（安时） 工作噪音 <50dB（分贝）
（1）图2中电磁铁根据电流的　 　效应做成；
（2）当清扫到一定程度，地面灰尘减少，使照射到光敏电阻上的光照强度增强，则电磁铁磁性　 　（选填“增强”、“不变”或“减弱”），B触头将与　 　（选填“A”或“C”）触头接触，此时工作电路中的电流为　 　A；
（3）检测发现该品牌扫地机器人在光照强度恰好为3cd时电动机开始工作，此时若测得R=6Ω，则相当于电压表示数等于　 　V时，电动机开始工作；
（4）当剩余电量减为电池总容量的10%时，机器人会主动寻找充电器充电，充满电后电池储存的电能为　 　J；在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量能够持续供应该机器人正常工作　 　小时。
3． 阅读短文，回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功，“天宫二号”在距地面高度380km圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一圈的运行时间是90分钟，“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空，并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如图1所示，为我国建立自己的空间站迈出了坚实的一步。
（1） “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空，以地面为参照物，则“天舟一号”是 　 　的（选填“运动”“静止”）；当“天舟一号”与“天宫二号”自动交会对接成功时，以“天宫二号”为参照物，则“天舟一号”是 　 　的（选填“运动”“静止”）；
（2）空间实验室在圆形轨道上正常运行，此时天宫二号所做的运动 　 　匀速直线运动（选填“属于”或“不属于”）
（3）如图2所示，设地球半径为6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为 　 　km，圆形轨道的周长为 　 　km。（周长C＝2πR，圆周率π＝3）“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室对接。对接时“天舟一号”的运行速度为 　 　m/s；
4．阅读材料，回答问题。
敏感电阻器
敏感电阻器是指可以通过外界环境的变化（如温度、湿度、光亮、压力等）改变自身阻值的大小，从而实现其他信号转化成电信号，因此常用于一些传感器中。常用的主要有热敏电阻器、压敏电阻器、气敏电阻器、光敏电阻器、湿敏电阻器等。
（1）为了节约用电，居民楼里的楼道灯用两个感应开关（图 1 中 S1、S2）控制，S1 能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；S2能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开，做到白天灯灭，天黑有人灯亮。则感应开关 S1 由实质是　 　电阻（选填“热敏、压敏、光敏”）。
（2）“开车不饮酒，酒后不开车”是每位司机都必须遵守的交通法规。用来检测酒驾的呼气酒精测试仪是由酒精气体传感器（气敏电阻器）制成，其中传感器 R1 的阻值随酒精气体浓度的变化如图2 甲所示，工作电路如图 2 乙所示，由图甲可知，传感器 R1 的阻值随酒精气体浓度的增大而　 　（ 选填“增大”或“减小”）；当被检测者喝酒时，呼出的酒精气体浓度越大，测试仪示数越大，则应选　 　（选填：“电流”或“电压”）表为酒精测试仪。
（3）如图 3，甲为一种抗压检测器电路。某次检测时将要检测的材料样品（不计质量）水平放在压力传感器上，闭合开关 S，将一重物从样品正上方由静止自由释放，从重物开始下落到撞击样品并最终静止在样品上的过程中，电流表示数 I 随时间 t 变化的图像如图 3 乙所示，压力传感器的电阻 R 随压力 F 变化如图 3 丙所示（一次函数）。已知电源电压保持 12V 不变，定值电阻 R0=20Ω。求：
①0~1s 时间内，压力传感器的电阻为　 　Ω；
②图乙中 I1 的大小为　 　；
③测试期间，重物与样品撞击时样品受到的最大撞击力是　 　N。
5．阅读材料，回答问题。
图1是某款油电混合动力汽车，同时装备两种动力来源——热动力源(内燃机)与电动力源(电池与电动机)。混合动力汽车主要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，也可以充当发电机，汽车启动时内燃机不工作，由蓄电池为电动机供电提供动力，当汽车需要高速行驶或电池电量过低时，改由内燃机工作，为汽车提供动力，同时能通过电机给蓄电池充电。
（1）油电混合动力汽车高速行驶时动力系统没有用到图 3 中哪幅图蕴含的物理知识？　 　(填字母)。
（2）如图 2 所示是四缸汽油机一个汽缸工作循环的四个冲程，工作循环的顺序是　 　，其中涉及能量转化 的有　 　，如该内燃机飞轮转动速度为 3600r/min ，则每秒完成做功　 　次。
（3）如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力，汽车与驾驶员的总质量为 4000kg ，汽车在平直公 路上以 90km/h的速度匀速直线行驶了1h ， 消耗汽油 10L ，汽车所受的阻力是总重力的 0.2倍。则：完全燃烧 10L汽油放出的热量为 　 　J；汽车的牵引力为 　 　 N。(q汽油=4.6×107J/kg，P汽油=0.8×103kg/m3，g=10N/kg)
6．阅读材料，回答问题。
材料一：2023年10月，随着“大朗站﹣湿地公园站”区间右线盾构机“奋进二号”顺利到达出洞，这条贯穿东莞市水乡片区、中心城区、中部片区、松山湖高新产业区、东南临深片区的东莞地铁1号线如期完成了全线洞通节点目标（如图甲），东莞地铁1号线一期将争取在2025年开通试运营。
材料二：盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在激光导向下掘进的同时构建隧道之“盾”（指支撑性管片），集开挖、支护、出渣于一体，可以实现隧道的一次成型。在推进液压缸的推动下，收入土仓，再由螺旋输送机往后输送泥浆到皮带输送系统（如图乙）。
（1）地铁的车头一般设计为流线型（如图丙），目的是为了　 　（选填“增大”或“减小”）阻力；
（2）当列车在平直轨道匀速运行时，列车受到的牵引力和阻力是一对　 　（选填“平衡力”或“非平衡力”）；
（3）地铁的轨道一般不采用碎石铺设，这是因为当列车高速运行时，列车底部和轨道之间的空气流速增大　 　（选填“增大”或“减小”），从而使碎石头飞溅起来，可能引发事故；
（4）盾构机在地下掘进时为了防止偏离直线方向，采用了激光自动导向系统，这主要是利用光　 　的特性；
（5）为便于在硬岩地层进行挖掘，盾构机的刀盘一般采用硬度　 　（选填“较大”或“较小”）的材料制成；
（6）如图丁所示，若盾构机传送带水平匀速运送重为5000N的石料时，石料受到的支持力为　 　N，摩擦力为　 　N。
7．阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如题图甲），对缓解眼疲劳有一定效果。电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是　 　（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料。
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图象最可能是如图的　 　。
A．B．
C．D．
（4）眼罩加热电路的最大发热功率为　 　W，当温度为40℃时，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能　 　J。
8．阅读短文，回答问题。
智能汽车
随着科学技术的发展，汽车逐渐智能化。如图甲是汽车抬头显示系统（HcadUpDisplay），简称HUD．HUD是利用平面镜成像原理工作的，如图乙所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时，不必低头能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起，从而避免分散注意力，确保驾驶舒适安全。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度 （透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图戊所示。
（1）下列与汽车相关的说法中正确的是　 　
A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的
B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像
C．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的直线传播形成的
D．夜间行车时为了让司机更清楚地看到路况，车内应不开灯
（2）已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为　 　度，驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向　 　（选填“远离”或“靠近”挡风玻离。
（3）HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影（如图丙所示），影响使用效果，前挡风重影产生的原因是玻璃有　 　（选填“厚度”或“透明度”）于是厂方对挡风玻璃进行了改造，应选用如图丁中　 　所示的玻璃。
（4）炎热的夏天，“智能玻璃”的单向透光可以有效减少　 　（选填“红”或“紫”）外线对人体皮肤的伤害，“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为400La时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为　 　%。
9．阅读短文，回答问题。
星辰之上的中国超级“净化器”
2021年10月16日，神舟十三号乘组成功进驻天宫空间站，开启了新的旅程，他们将在轨生活6个月。图甲是航天员太空起床后洗漱的情形。在空间站长期工作，航天员喝的水从哪里来？
据专家介绍，我国空间站的水资源主要来自三部分：其一，航天员（货运飞船）上行时携带的少量的水。另外的两部分水，自来空间站的“环控生保系统”———其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后，冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水，经净化系统净化后，存入饮水储水箱，供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从“尿”中取得“蒸馏水”，这些水经电解系统电解后得到氢气（H2），氢气（H2）在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应，生成的水———再生水，再生水经净化系统深度净化后，也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水，可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。
（1）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的　 　（选填“超声波”或“次声波”），在图甲所示的情形下，三名在太空的航天员间交谈　 　（需要/不需要）通过无线电进行。
（2）冷凝水系统中将水蒸气凝结成水，这是一种　 　（填物态变化名称）现象。尿处理系统采用　 　技术，从“尿”中取得“蒸馏水”的。
（3）若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水，3h可生产出　 　L再生水。
（4）神舟十三号载人飞船进入离地面高度约400千米的天宫空间站轨道，地球半径约为6400千米，空间站环绕地球飞行圈（假设轨道为圆形，π值取3）的时间是90分钟，则空间站环绕地球飞行的平均速度是　 　km/h。
10．阅读材料，回答问题：
氢燃料电池
氢燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的设备，其工作原理如题图甲所示，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳（负）极和阴（正）极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，从而在外部电路中产生电流提供动力。
氢燃料电池通常和蓄电池配合使用，蓄电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数。例如某辆氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114千瓦，体积功率密度为3千瓦/升，百公里耗氢大约0.8kg，该氢燃料电池车行驶时将蓄电池电量从90%用到30%，则这次的放电深度为60%；再次使用前通过氢燃料电池将蓄电池充电到70%后，又用到30%，这次的放电深度为40%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电，研究人员以不同的放电深度，对蓄电池进行充、放电循环研究，得到了如题图乙所示的蓄电池100%全循环放电次数与放电深度的关系。
（1）完成下列氢燃料电池车的部分能量转化流程图　 　；
（2）如题图甲所示的氢燃料电池工作时，通过电动机的电流方向为　 　（选填“从左到右”或“从右到左”）。
（3）该车的燃料电池的体积是　 　m3，氢燃料电池车行驶百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量为　 　J；（氢的热值为1.4×108J/kg）
（4）某辆氢燃料电池大巴每天使用前都充电到蓄电池容量的100%，行驶一天消耗的电量刚好为最有利于延长蓄电池寿命的电量。按此计算，若一年开车350天共完成　 　次100%全循环放电。
11．阅读材料，回答问题。
《墨经》中记录了一种斜面引重车，如图甲所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物推到一定高度。
（1）图乙是斜面引重车后轮示意图，当人手沿后轮边缘推车将重物推高时，可以　 　（选填“省力”或“省距离”），这部分装置相当于　 　（选填“滑轮”、“杠杆”或“斜面”）；
（2）为了研究斜面相关问题，探究小组用图丙所示装置，用力F沿斜面M匀速拉动同一物体，改变斜面M的倾斜程度，多次实验，记录如下数据：
实验次序 倾斜程度 物重 斜面高度 拉力 斜面长度 有用功/J 总功/J 机械效率
1 较缓 5 0.2 2.4 1.0 1.0 2.4 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1.0 2.5 3.2 78.1%
3 最陡 5 0.8 4.3 1.0 4.0 4.3 93.0%
①由表格数据可知，第1次实验的额外功为　 　J；
②由数据可知，其他条件一定时，斜面越平缓，所需拉力越　 　（选填“大”或“小”），机械效率越　 　（选填“高”或“低”）；
（3）假如要你来设计该车，为了拉动质量更大的重物时比较省力，图甲中的斜面引重车的前轮应该向　 　（选填“左”或“右”）移动。
12．阅读以下材料，回答问题。
“宇宙真谦虚，明明拥有一切，却说自己太空。”根据爱因斯坦的广义相对论，时空是可以弯曲的，星体周围存在引力场，大质量双星体的绕转让引力场产生了涟漪，就像掉入水中的石子激起的波纹一样，这一涟漪会不断向四周传播。这就好比石头丢进水里会产生水波，引力波因此常被称作“时空的涟漪”。
纳赫兹引力波是引力波的一种，是宇宙中一种极低频扰动，如图a。利用全球成熟的射电望远镜，各国先后开展了多个基于脉冲星计时阵列的纳赫兹引力波探测项目。随着“天眼”FAST射电望远镜的建成，中国随后也加入了低频引力波的探测队伍。
2023年6月29日，中国脉冲星计时阵列（CPTA）、北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）、欧洲脉冲星计时阵列（EPTA）和澳大利亚帕克斯脉冲星计时阵列（PPTA）四个项目团队各自独立宣布探测到了纳赫兹引力波存在的证据。
起到决定性作用的中国天眼FAST是世界上最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜，它隐于贵州黔南地区群山的包裹中，属于大科学时代兴起后典型的国家重大科技基础设施。它的全名叫五百米口径球面射电望远镜，英文首字母组合FAST，是“快”的意思。
作为目前全球最大的单口径射电望远镜，如图b，FAST凭借灵敏度高、可监测脉冲星数量多等优势，只用了3年多的时间，就以误报率小于50万分之一的标准发现了纳赫兹引力波存在的证据。
由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼FAST探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于2023年6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。2023年12月14日，相关成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。
（1）已知电磁波家族（图c），γ射线的穿透能力比X射线强，紫外线的杀菌能力比红外线强，这说明电磁波的频率越高，电磁波的能量越　 　；
（2）声波和引力波有共同之处，如图声波中频率最低的是　 　；
（3）结合波的相关知识，下列有关引力波说法正确的是（　　）
A．引力波的传播需要介质
B．引力波是人类假想的物理模型
C．不同双星系统产生的引力波波形可能不同
D．图a引力波的振幅逐渐减弱
（4）绕着FAST射电望远镜以中学生步行的平均速度走一圈，需要的时间约为　 　min；
（5）某记者从FAST望远镜的某一位置O出发，绕着FAST“天眼”逆时针跑圈运动，如图d所示，由于疲惫速度逐渐降低，经过时间t0后回到O点。时间为时，该记者所在位置为　 　；（“左半圈”“右半圈”或“P点”）
（6）FAST射电望远镜选址在贵州的一个大窝凼，是因为这里因为是典型的喀斯特地貌。喀斯特的作用化学机制可用下面的两个反应式进行解释。已知土壤中二氧化碳含量在湿润条件下，比空气中高数十倍，这样可以促进反应的迅速发生，加快溶岩。请在坐标图中大致画出二氧化碳含量随土壤湿润程度变化的曲线　 　。（CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- ，H2CO3+CaCO3 Ca2++2HCO3-）
13．阅读短文，回答问题。
月球太阳能电站
“嫦娥五号”的成功发射引起了人们对月球的科学兴趣。随着对月球了解的深入，一些科学家预言：月球必将成为人类未来的能源基地。按照一些科学家的设想，利用月球正面太阳光充足、地域广阔的特点，在月球上建设的大型太阳能电站，可克服在地球上受天气影响、提供的功率小等缺点。在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波，并通过天线将电能以微波的形式向地面发送，地面接收站通过天线把微波能还原成电能，如图甲所示，这样就解决了电能的输送问题。
我国的“嫦娥”系列登月车利用太阳能电池提供能量。太阳能电池板工作原理的示意图如图乙所示，当太阳光照射到组成太阳能电池叠在一起的两片不同的半导体表面时，会产生光电效应。从而使电路中产生电流。
（1）太阳能是　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的　 　（选填“核聚变”或“核裂变”）反应；
（2）月球太阳能电站相对于月球表面是　 　（选填“运动”或“静止”）的。若从月球发出的微波信号经1.28s到达地球，则月球与地球间的距离约等于　 　m。（微波在真空和空气中的传播速度约为3.0×105km/s）
（3）登月车太阳能电池工作时的能量转化情况：把太阳能转化为　 　能；
（4）若月球电站的总发电功率为6×109kW，利用微波传输电能的输电效率为80%。则地面接收站1h接收到的电能相当于完全燃烧　 　kg煤放出的热量。（煤的热值为3.0×107J/kg）
14．阅读短文，回答问题。
油电混合动力汽车
某油电混合动力汽车采用再生制动器，在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中，其余的动能转化为与地面摩擦产生的内能，因此再生制动器会把一部分的动能再生使用。
为了测量汽车速度，可以采用“霍尔式”传感器技术，如图甲所示，将一非磁性圆盘固定装在汽车转轴上，周围均匀安装磁性较强的块状磁钢60个，霍尔元件固定在磁块附近。当车轮转动，磁块与霍尔元件靠近时，磁场较强，霍尔元件输出低电流，反之输出高电流。因此随着车轮转动，霍尔元件连续输出脉冲信号，通过整形后送单片机进行信号处理即可算出车轮转速。
（1）汽车在刹车时，下列说法正确的是（　　）
A．汽车轮胎变热是用做功的方式改变了内能
B．汽车后方左右两侧刹车灯同时亮起，说明这两盏灯是串联的
C．汽车慢慢停下来，是因为汽车失去了力的作用
D．汽车能继续向前，是因为汽车受到惯性的作用
（2）关闭发动机后，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的动能E，画出了对应的图像，如图乙所示，则表示开启再生制动器的图线是　 　
（3）如图丙所示为汽车远、近光灯的自动控制模拟电路，汽车远、近光灯电控转换器K相当于电压表，闭合开关S，当光强（表示光的强弱程度的物理量）的光照到光敏电阻时，汽车上使用的远光灯能自动切换为近光灯。电源电压恒为6V，定值电阻阻值为5Ω，光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系如表：
光强E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 7.2 6
由表中数据可知，光敏电阻阻值与光强成　 　（选填“正”或“反”）比；电路中，当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为　 　V时，它就能自动把远光灯切换为近光灯。
（4）某次测试中，汽车正常行驶，利用“霍尔式”测速法，单片机信号输出得到了图丁所示的图像，已知汽车车轮周长为240cm，结合图甲所示的相关信息，计算汽车的车轮转速为　 　r/min，车速为　 　km/h。
15．阅读短文，回答问题。
吸管“潜水艇”
在课外小制作活动中，小华将吸管沿弯头处弯折，使两个开口端并到一起，用回形针夹住两个开口端，固定到吸管上（如图）。将吸管放到装有大半瓶水的塑料瓶中，调整回形针的个数，使吸管露出水面一点时，拧上瓶盖，吸管潜水艇就做好了，从外面挤压瓶子，瓶内水面上方的空气被压缩，气压增大，把一部分水压进吸管内，这就相当于向潜水艇的储水箱注水，吸管“潜水艇”此时就会下沉。把手放开，由于塑料瓶具有弹性，恢复原状，瓶内水面上方的气压相对减小，吸管内的气体就会将部分水压出吸管，这就相当于潜水艇将储水箱内的水排出，“潜水艇”就浮上来了。
（1）当瓶子不受压力时，吸管“潜水艇”处于　 　（填“漂浮”“沉底”或“悬浮”）状态；
（2）吸管“潜水艇”是通过改变　 　来实现浮沉的；
（3）吸管“潜水艇”从水面开始下潜的过程中　 　（填字母）；
A.浮力一直减小 B.浮力一直不变
C.浮力先增大、后不变 D.浮力先减小、后不变
（4）若吸管“潜水艇”的总体积为，刚开始时吸管露出液面的体积为，则下潜后，进入“潜水艇”吸管内水的质量至少为　 　g；
（5）手压塑料瓶，先使“潜水艇”吸管悬停在A点，再改变手对塑料瓶压力的大小，使其悬停于较深的B点，在这个过程中，吸管内水的质量随时间变化的大致关系图像正确的是　 　（填字母）；
（6）爱思考的小华又联想轮船。当轮船从长江进入大海后，船的吃水深度会变　 　（选填“深”或“浅”），这是因为海水密度比江水密度要　 　。
16．阅读下列短文，回答问题。
北斗三号全球卫星导航系统
我国北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗卫星，于2020年6月23日9时43分在西昌卫星发射中心点火升空，并圆满发射成功（如下图甲）！标志着北斗全球卫星导航系统从中国走向了全世界，可以为全球用户提供优质定位服务。北斗卫星导航系统的空间段主要由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。分布在绕地球高、中、低多个轨道运行，中轨道卫星离地面高度为约2万千米，主要是非静止轨道卫星运行，高轨道为地球同步卫星(静止轨道卫星)，离地面约3.6万千米，该卫星运行轨道平面与赤道平面重合(如图乙)，轨道周期和地球在惯性空间中的自转方向一致，周期也一致为24h。
（1）高轨道同步卫星相对地球是　 　(选填“运动”、“静止”)；
（2）非静态卫星是按椭圆形绕地球运动的过程中，当卫星从近地点向远地点运行时动能　 　 (选填“增大”、“减小”或“不变” )；
（3）“北斗”导航卫星向地面发射频率为1500MHz的电磁波，则该电磁波的波长为　 　m；
（4）火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它是通过既　 　又加压的方法使气体液化的；
（5）北斗三号全球卫星的两翼都安装了太阳能电池板，太阳能电池板是把太阳能直接转化成　 　能；
（6）在卫星发射场地安装有风速测试仪，为了测定风速的大小，现有如下四个图的装置，图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是　 　。
A.B.C.D.
17．阅读材料，回答问题。
智能手机
某款智能手机嵌入了5G射频芯片，为用户提供更流畅的使用体验和更快的上网速度。该款手机具备强大的续航能力，拥有的大容量电池（参数如题23表所示），搭配88W极速闪充和50W快速无线充电的组合，还支持20W反向无线充电，让用户可以方便地为其他手机或智能设备充电。该手机配备人脸识别和指纹识别等多种识别技术，提供更安全的手机使用体验。同时，它还有一项黑科技叫低电量应急模式，当手机电池电量剩下1%时，系统会进入应急模式，该模式下还可以通话，解决燃眉之急。
无线充电就是不借助数据线等导线对手机充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如题23图所示，交变电流通过无线充电板的送电线圈产生磁场，智能手机的受电线圈放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
电池种类 锂离子电池
电压 4V
容量 5000mA·h
（1）制作手机芯片的主要材料是　 　（选填“半导体”或“超导体”）；
（2）人脸识别（）、密码（）或指纹识别（）中的任何一种方式都可使手机（M）解锁并工作。下列符合设计要求的简化电路是　 　；
A． B.
C. D.
（3）手机在无线充电时，受电线圈产生感应电流，这是　 　现象，该原理可应用在　 　（选填“发电机”或“电动机”）的工作中；
（4）结合手机电池的参数可知，充满电时电池储存的电能为　 　J；手机在应急模式下通话时的电功率为2W，允许通话的最长时间为　 　min。
18．阅读下列短文，回答问题。
榫卯惊艳千年的古建智慧
我国使用榫卯最早证据见于河姆渡遗址，距今有7000余年的历史，榫卯主要用于建筑架构。如图甲所示，广州陈家祠的建筑群是一座典型的岭南古建筑，也采用了大量的独特榫卯结构。榫卯是木质器物之间起连接作用的一种结构，凸出部分叫榫（或榫头），凹进部分叫卯（或榫口、榫槽），如图乙所示。其特点是在物件上不使用钉子，利用卯榫加固物件，在牢固的基础上，为了满足于不同的应用方式，其结构样式更是多达上百种，例如有楔钉榫、挖烟袋锅榫、夹头榫（嵌夹牙条与牙头）等，体现出中国古老的文化和智慧。
从物理性质方面来看，木质材料由纵向纤维构成，只在纵向上具备强度和韧性，横向容易折断。榫卯通过变换其受力方式，使受力点作用于纵向，避弱就强。
木质材料受温度、湿度的影响比较大，榫卯在同质同构的链接方式下，使连接的两端共同收缩或舒张，整体结构更加牢固。
（1）木质材料受温度、湿度的影响比较大，榫卯在同质同构的链接方式下，整体结构更加牢固的原因是　 　；
（2）榫头和卯口之间通过凹凸形状的配合，使得两者之间形成摩擦力，如图丙所示，当把安装好的榫卯结构向外拉时，榫头与卯口之间相互挤压，通过　 　的方式增大摩擦力，竖直向上拉时摩擦力的方向与拉力的方向　 　，这为榫头和卯口提供了连接的牢固性，使得结构不易松动或分离；
（3）如图丙中下方构件固定在水平地面上，竖直向上的拉力为120N时才能将上方构件匀速拉出，已知两构件榫头和卯口之间滑动摩擦力大小f与压力FN的大小关系如图丁所示，则两构件榫头和卯口之间的压力为　 　N。
（4）如图戊所示，一种木构件右边的小长方体是榫头，若如图摆放的木构件与某一带卯口的木构件咬合成长方体，则该带卯口的木构件卯口朝左时的俯视图是　 　
俯视
A.B.C.D.
（5）如图己所示为小明设计的家用桌凳，利用榫卯结构制作配套板凳如图a，图b为该凳的凳面和凳脚结构，则横档的结构是　 　。（填序号）
A.B.C.
19．阅读下列短文，回答问题。
智能机器人
当前，我国正迈入人工智能时代。以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的一个重要标志。随着智能机器人技术的不断发展和成熟，它将走进千家万户，服务人们的生活。
智能机器人有相当发达的“大脑”，具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器如视觉、听觉、触觉、嗅觉．此外，它还有效应器，通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来。
智能机器人能用人类语言同操作者对话，能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往往使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，有着其它材质不可替代的优点，比如：设计性好，外表美观，强度韧性大，开发成本低等。智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池等。
（1）机器人的锂电池充电时的能量转化形式为：　 　能转化为化学能；
（2）200℃时，作为智能机器人外壳的玻璃钢　 　；
A．一定是固态
B．一定是液态
C．一定是气态
D．可能是固态，可能是液态，也可能是固液共存状态
（3）智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味，说明　 　在不停地做无规则运动；
（4）下表中是某款智能机器人的部分数据，其中锂电池提供电流给电动机工作，靠电动机驱动底座轮子行走．表中的容量是指电池容量（用Q表示），容量是10Ah的锂电池，意思是指，如果持续放电提供给电动机电流是1A，那么电动机连续工作时间可达10小时，可以用Q=It（电流×时间）计算：
某款智能机器人 锂电池 电压 24V
容量 10Ah
电动机 额定电压 24V
额定功率 120W
①若电动机正常工作1.5小时需消耗电能　 　度（kW·h）；
②若电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作1小时，产生的热量为　 　J；
③电池充满电后储存的电能是　 　J。
20．阅读材料，回答问题。
太阳能光热发电
我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站，如图甲所示。该光热电站1.2万面定日镜（定日镜总面积）和20000吨熔盐组成，它们可以在计算机的精确控制下，能随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到吸热器上，它的工作原理如图乙所示。在该系统中，吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来，然后，通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后，通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。
（1）该发电过程能量转化：　 　；高温的水蒸气推动汽轮发电机组转动发电，这是利用　 　方式改变水蒸气内能的。
（2）把图乙中的太阳光、定光器和吸热器简化成图丙所示。假设有一束太阳光早上沿图中的AO方向照射到定日镜M上，反射光沿OB方向射到接收器上，为了保持这束太阳光白天始终能经O点反射到吸热器上，定日镜M应沿　 　时针（选填“顺”或“逆”）每小时旋转　 　度。
（3）若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W，则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高　 　℃。[已知液态熔盐比热容为，光热转换效率为50%]
（4）该光热发电站的一年发电总量如图丁所示。若采用煤发同样多的电，将会有大量二氧化碳气体排出，且每燃烧1吨煤可排放出3吨二氧化碳气体，则该发电站相当于每年减排二氧化碳　 　吨。（已知煤电转换效率为40%，煤的热值为。）
答案
1．【答案】（1）反射；属于
（2）减小
（3）减小；222
（4）
2．【答案】磁；增强；C；2.4；3；1.08×105；0.9
3．【答案】（1）运动；静止
（2）不属于
（3）6750；40500；7500
【解析】【解答】（1）“天舟一号”随着火箭升空，相对地面有位置的变化，所以以地面为参照物，则“天舟一号”是运动的；当“天舟一号”与“天宫二号”自动交会对接成功时，“天舟一号”相对“天宫二号”没有位置的变化，以“天宫二号”为参照物，则“天舟一号”是静止的；
（2）空间实验室在圆形轨道上正常运行，此时天宫二号所做的运动方向改变，不属于匀速直线运动。
（3）“天宫二号”在距地面高度380km圆形轨道上绕地球匀速运行，由图2知，地球半径为6370km，所以圆形轨道的半径r=380km+6370km=6750km，圆形轨道的周长：c=2πr=2×3×6750km=40500km，“天宫二号”绕地球一圈的运行时间是90分钟，对接时“天舟一号”与“天宫二号”速度相等，运行路程s=c=40500km，所以“天舟一号”的运行速度：v== 7500 m/s。
【分析】（1）物体的运动状态判断，取决于参照物的选取，若研究对象相对于参照物的位置没有变化，则研究对象是静止的；
（2）匀速直线运动是指物体在直线路径上以恒定速度进行的运动。在这种运动中，物体的速度（即单位时间内通过的距离）保持不变。
（3）由图3可计算出圆形轨道的半径，利用c=2πr计算其周长；由v=计算对接时“天舟一号”的运行速度。
4．【答案】（1）光敏
（2）减小；电流
（3）100；0.1A；2250
【解析】【解答】（1）由题意知，S1能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开，即其开合受光照强度影响，所以感应开关S1由实质是光敏电阻。
（2）由图甲可知，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的增大而逐渐减小。由图乙可知，R1与R2串联，电压表测R1电压，电流表测电路电流，呼出的酒精气体浓度越大，传感器R1的阻值越小，由可知，电流表示数变大，则定值电阻R2两端电压也变大， 由串联电路的电压特点可知，此时R1两端的电压变小，即电压表示数的越小，所以应选电流表为酒精测试仪。
（3）①0~1s时间内，电流不变且最小，说明电阻最大，由图丙知电阻为100Ω。
图乙中I1的大小为
②
③ 在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大， 由图乙可知，电路中的最大电流I2=0.4A， 此时电路中的总电阻
则此时压力传感器R的阻值
由图丙可知压力传感器的电阻R随压力F关系为
当F=0N时
100Ω=k×0+b
当F=1000N时
60Ω=k×1000N+b
解得k=-0.04Ω/N，b=100Ω，所以
R=-0.04Ω/N×F+100Ω
当R=10Ω时
10Ω=-0.04Ω/N×F+100Ω
解得F=2250N。
【分析】（1）根据题意分析两个开关是哪种开关；
（2）由图乙可知，R1与R2串联，电压表测R1电压，电流表测电路电流；根据由图甲判断出传感器R1的阻值与酒精气体浓度的关系；根据酒精气体浓度的变化分析气敏电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据U=IR分析电压表示数的变化；
（3）①在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，由压力传感器的电阻R随压力F变化的图象丙知，此时压力传感器的电阻R最大，据此得出0～1s时间内压力传感器的电阻；
②根据串联电阻的规律和欧姆定律算出最小电流；
③在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流，由欧姆定律算出此时电路中的总电阻，由串联电路电阻的规律算出此时压力传感器R的阻值；由图丙可知压力传感器的电阻R随压力F关系为R=kF+b，当F=0N、F=1000N代入表达式算出k与b的值，写出压力传感器的电阻R与压力F的表达式，进而算出最大撞击力。
5．【答案】（1）C
（2）乙、 甲、丁、丙；甲、丁；30
（3）3.68×108；8000
【解析】【解答】（1）油电混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成，电机既可以充当电动机，也可以充当发电机，汽车启动时内燃机不工作，由蓄电池为电动机供电提供动力，当汽车需要高速行驶或电池电量过低时，改由内燃机工作，为汽车提供动力，同时能通过电机给蓄电池充电，可知油电混合动力汽车工作时发电机，内燃机；
A图是发电机的工作原理图；B图是燃烧酒精获得内能，再把水蒸气的内能转化成塞子的机械能；C图是电动机工作原理图；D图是机械能转化成内能；油电混合动力汽车高速行驶时，动力系统没有用到图3中的C图的物理知识；
（2）图2中，图甲是压缩冲程，图乙是吸气冲程，图丙是排气冲程，图丁是做功冲程，根据四冲程汽油机工作过程，依次完成的冲程是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，则图2中的工作循环的顺序是：乙甲丁丙；
压缩冲程时，把机械能转化成内能，做功冲程，把内能转化成机械能，涉及能量转化的冲程是：甲、丁；飞轮转速是3600r/min，每秒飞轮转动60周，每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2周，做功1次可知，每秒做功30次；
（3）计算10L汽油的质量：m汽油=ρ汽油V=0.8×103kg/m3×10×10-3m3=8kg，
完全燃烧10L汽油放出的热量：Q放=m汽油q=8kg×4.6×107J/kg=3.68×108J；
汽车的总重力：G=m汽车g=4000kg×10N/kg=4×104N，
汽车匀速行驶时受到的阻力：f=0.2G=0.2×4×104N=8000N，
由于汽车在平直的公路上匀速直线行驶，所以汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力：F=f=8000N。
【分析】（1）油电混合动力汽车主要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，也可以充当发电机，汽车启动时内燃机不工作，由蓄电池为电动机供电提供动力，当汽车需要高速行驶或电池电量过低时，改由内燃机工作，为汽车提供动力，同时能通过电机给蓄电池充电，可知油电混合动力汽车工作时有发电机，内燃机；
（2）根据汽油机的气门和活塞运行方向，判断冲程，依次完成的冲程是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；每个工作循环中，压缩冲程把机械能转化成内能，做功冲程把内能转化成机械能，汽油机的飞轮转数是做功数的2倍，根据转数，计算做功的次数；
（3） 根据m=ρV，计算汽油的质量，根据Q放=mq，计算汽油放出的热量；根据G=mg，计算汽车的总重力，根据阻力和重力的关系，计算出汽车匀速行驶时受到的阻力，汽车匀速直线行驶，所以汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力，并计算汽车的牵引力。
6．【答案】减小；平衡力；减小；沿直线传播；较大；5000；0
【解析】【解答】（1）地铁的车头设计为流线型，可以减小运行时受到的空气阻力；
（2）列车匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力，列车受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
（3）高速列车行驶时，碎石头和列车之间的空气流速变大，压强变小，碎石在压强差的作用下，可能飞起来落到轨道上；
（4）光在均匀介质中沿直线传播，盾构机在地下掘进时，采用了激光自动导向系统，防止偏离方向。
（5）在硬岩地层挖掘时，硬岩地层坚硬，盾构机的刀盘的硬度采用硬度较大的材料制成；
（6）石料随传送带水平匀速直线运动，受到的支持力的大小等于重力的大小，支持力为5000N。
石料相对于传送带没有相对运动的趋势，不受摩擦力作用，摩擦力大小为0。
【分析】（1）流线型的头部，可以减小阻力；
（2）匀速直线运动时，物体受到平衡力，二力平衡时，力的大小相等；
（3）流体在流速大的地方压强小；
（4）光在同种均匀介质中，沿直线传播，使工程中的直线方向不变；
（5）物体坚硬，其硬度越大；
（6）匀速直线运动的物体，受到平衡力，二力平衡使，力的大小是相等的，物体间没有运动趋势时，不产生摩擦力。
7．【答案】半导体；并联；＞；C；9；2160
【解析】【解答】（1）根据材料，PTC是一种新型陶瓷材料，电阻随温度变化而变化，是半导体材料；
（2）图乙中，各条PTC加热丝并列连接，工作互不影响，故PTC加热丝是并联的。
图中，B在中间位置，A在总干路上，经过B处的电流比经过A处的电流小，则A、B处电流IA>IB。
（3）图丙中，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，则加热丝的阻值不变，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，根据，其功率先变大后变小再不变，C符合题意。
故选C。
（4）根据，电源电压一定，电阻越小，电功率越大，图丙中，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，则最大发热功率为：；
图丙中，当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，通电10min，加热电路消耗的电能
。
【分析】（1）导电能力介于导体和绝缘体间，是半导体；
（2）格导线并列连接，是并联电路；并联电路中，总电流大于各支路电流；
（3）根据电阻的变化，判断大功率的变化情况；
（4）根据，判断电路的大功率大小，利用，计算消耗的电能。
8．【答案】D；45；远离；厚度；B；紫；15
【解析】【解答】（1）ABC．挡风玻璃相当于平面镜，使光发生反射，行车数据在挡风玻璃上发生反射，成正立、等大的虚像，故ABC错误；
D．夜间车内开灯，玻璃上发生平面镜成像，干扰司机查看车外路况，不应开灯，故D正确；
故选D。
（2）平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，当像与物体垂直，则像和物体与平面镜夹角是45°，即挡风玻璃与水平面的夹角为45°；若成像过低，需要将像往上移动，则显示器需要远离挡风玻璃。
（3）根据平面镜成像，挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，则产生重影；当使用上厚下薄的B玻璃时，两个反射面的反射光略微发散，其反向延长线倾向于会聚，能让两个虚像尽可能靠近，从而减少重影的影响，图丁中B玻璃效果更好；
（4）过量的紫外线对皮肤造成伤害；“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为适宜值，根据图像，车外光照度与透明度乘积为定值6000，当车外光照度为400Lx时，透明度约为15%；
【分析】（1）单向透光物体，使光发生反射，光在反射时，光路可逆；平面镜成像是光的反射现象；
（2）平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称，平面镜成像时，物距变大，像距变大；
（3）平面镜的厚度，使像出现重影现象；平面镜的上下厚度不同，分析减小重影的方法；
（4）根据光照度和透明度的乘积一定，结合光照度，判断透明度大小。
9．【答案】次声波；不需要；液化；蒸汽压缩蒸馏；7.5；2.72×104
【解析】【解答】（1）频率低于20Hz的声音属于次声波，飞船内部有空气，三名在太空的航天员间交谈不需要通过无线电进行。
（2）水蒸气凝结成水，是由气态液化为液态。根据题干信息可知，尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从“尿”中取得“蒸馏水”。
（3）萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5L/h，所以3小时可生产水的体积为。
（4）空间站飞行轨道半径为，根据数学公式可计算空间站飞行轨道周长为，飞行时间为1.5h，根据速度公式可计算空间站飞行速度为。
综上 第1空、次声波； 第2空、不需要； 第3空、液化； 第4空、 蒸汽压缩蒸馏； 第5空、7.5； 第6空、2.72×104.
【分析】1、人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，低于20HZ的声音为次声波，超过20000Hz的声音为超声波；
2、液化为气态变为液态会释放热量，如水蒸气、露珠；
3、根据速度的公式计算分析，速度公式为v=，根据题目中所给的信息，如已知速度时间求解路程，或者已知路程和时间求解速度，匀速运动的特点，在st曲线上为一条倾斜向上的直线，在vt曲线为一条水平直线。题目中运行路程为，运行时间为1.5h，据此计算运行速度。
10．【答案】①是电能，②机械能。；从右到左；0.038；1.12×108；140
【解析】【解答】（1）根据题意可知，氢燃料电池车将化学能转化为电能，电动机将电能转化为机械能，所以①是电能，②机械能。
（2）由图可知，电子的移动方向是从左向右，而电流方向与负电荷的移动方向相反，所以通过电动机的电流方向为从右到左。
（3）①氢燃料电池车电池堆栈最大功率为114kW，体积功率密度为3kW/L，
则该车的燃料电池的体积是；
②百公里消耗的氢完全燃烧放出的热量Q=mq=0.8kg×1.4×108J/kg=1.12×108J。
（4）由图可知，最有利于延长蓄电池寿命的放电深度是40%，即行驶一天消耗的电量是40%，一天完成0.4次100%全循环放电，一年完成n=0.4×350=140次。
【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）①电流方向与负电荷定向移动的方向相反；
（3）①燃料电池的体积=；
②根据Q=mq计算氢气燃烧放出的热量。
（4）根据题意计算全循环的放电次数。
11．【答案】省力；杠杆；1.4；小；低；右
【解析】【解答】 解：（1）图乙是面引重车后轮示意图，这部分装置相当于杠杆，轴心为支点，动力臂为轮的半径，阻力臂为轴的半径，动力臂大于阻力臂，所以当人手沿后轮边缘推车将重物推高时，可以省力；
（2）①由表格数据可知，第1次实验的额外功为W额=W总-W有=2.4J-1.0J=1.4J；
②由数据可知，其他条件一定时，斜面越平缓，所需拉力越小，机械效率越低；
（3）斜面越平缓，所需拉力越小，为了拉动质量更大的重物时比较省力，图甲中的斜面引重车的前轮应该向右移动。
故答案为：（1）省力；杠杆；（2）①1.4；②小；低；（3）右。
【分析】 （1）图乙是斜面引重车后轮示意图，这部分装置相当于杠杆，轴心为支点，动力臂为轮的半径，阻力臂为轴的半径，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
（2）①根据W额=W总-W有计算第1次实验的额外功；
②分析表格数据可知其他条件一定时，斜面越平缓，所需拉力越小，机械效率越低；
（3）斜面越平缓，所需拉力越小，据此分析可知拉动质量更大的重物时比较省力时图甲中的斜面引重车的前轮应该向哪侧移动。
12．【答案】（1）大
（2）丙
（3）C
（4）26
（5）右半圈
（6）
【解析】【解答】（1）图c中，γ射线的频率比X射线高，穿透能力也更强。紫外线的频率比红外线高，其杀菌能力也更强，可知电磁波的频率越高，能量越大。
（2）频率是在相同时间的波峰数，在图甲、乙、丁中，有两个波峰，图丙只一个波峰，频率最低。
（3）根据材料内容，引力波可在真空中传播，传播不需要介质，是波动现象的一种基本性质。引力波真实存在，不是人类假想的物理模型。双星系统的质量、距离、运动状态等因素都会影响引力波的波形，不同双星系统产生的引力波波形可能不同；图a中，波形起伏变大，引力波振幅并没有逐渐减弱，故选C。
（4）FAST射电望远镜的直径为500m，其周长约为L=πd=3.14×500m=1570m，
中学生步行的平均速度约为1m/s，绕着FAST射电望远镜走一圈，需用时间为
；
（5）图d中，从O点出发逆时针运动，若匀速运动，经过一半时间，刚好跑过半圈到达P点，但由于速度降低，还没有到达P点，应在右半圈的位置。
（6）根据反应式可知，二氧化碳在湿润条件下会与水反应生成碳酸，进而与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。土壤越湿润，这种化学反应越快，消耗二氧化碳越多，二氧化碳的含量会减少。如图所示
【分析】（1）根据不同频率的能量不同，判断频率越高，能量越强；
（2）根据声波图，频率越低，出现的波峰越少，判断频率的高低；
（3）引力波是真实存在的，传播不需要介质；不同的双星引力，产生的波形可能不同；
（4）根据圆的直径计算周长，根据，计算时间；
（5）结合发生的化学反应，由于消耗二氧化碳，所以空气中，二氧化碳含量会减少。
（1）由于γ射线的频率比X射线高，其穿透能力也更强。同样，紫外线的频率比红外线高，其杀菌能力也更强。这说明电磁波的频率越高，其能量也越大。
（2）图甲、乙、丁有两个波峰和波谷，图丙只有一个波峰和波谷，则图丙中声波的频率最低。
（3）由题意知，引力波的传播不需要介质，它可以在真空中传播，这是波动现象的一种基本性质。引力波不是人类假想的物理模型，而是真实存在的物理现象。不同双星系统产生的引力波波形可能不同，因为双星系统的质量、距离、运动状态等因素都会影响引力波的波形。图a中的引力波振幅并没有逐渐减弱，振幅是波动现象的一种基本性质，它表示波动的强弱程度，与波的传播距离无关。故选C。
（4）FAST射电望远镜的直径为500米，其周长为
L= πd=3.14×500m=1570m
中学生步行的平均速度约为1m/s，所以绕着FAST射电望远镜走一圈所需的时间为
（5）记者从O点出发逆时针运动，若匀速运动，经过一半时间时，他应该刚好跑过半圈到达P点，但由于速度降低，他还没有到达P点，所以他在右半圈的位置。
（6）由两个反应式可知，二氧化碳在湿润条件下会与水反应生成碳酸，进而与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。土壤越湿润，这种化学反应越快，消耗二氧化碳越多，二氧化碳的含量会减少。如图所示：
13．【答案】可再生；核聚变；静止；；电；
【解析】【解答】（1）太阳能在短时间可以从自然界获得，属于可再生能源；太阳能是氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能。
（2）月球上的太阳能电站，相对于月球表面没有位置变化，是静止的。
微波在真空中的传播速度约为3.0×108m/s，计算月球与地球间的距离为
s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m；
（3）太阳能电池消耗太阳能，将太阳能转化为电能。
（4）根据发电功率，计算地面接收站1h接收到的电能为
；
计算需要煤的质量为：
。
【分析】（1）太阳能是可再生能源；太阳能利用了核聚变释放能量；
（2）相对于参照物，没有位置变化，是静止的；根据s=vt，计算距离；
（3）太阳能电池，将太阳能转化为电能；
（4）根据W=Pt，可以计算电能的多少；根据，可以计算节省的燃料。
14．【答案】（1）A
（2）②
（3）反；2
（4）1000；144
【解析】【解答】（1）A．汽车行驶时，轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体内能的，故A正确；
B．汽车后方左右两侧刹车灯同时发光、熄灭，但两盏灯互不影响，是并联的，故B错误；
C．力改变物体运动状态，汽车刹车后，受到阻力的作用，由运动变为静止，最后停下来，故C错误；
D．汽车急刹车时，仍会向前运动一段距离，是汽车具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选A。
（2）关闭发动机和再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，汽车运动的距离减小，动能变化曲线是②。
（3）根据表格数据，光敏电阻R与光强E的乘积均为36Ω cd，光敏电阻阻值与光强成反比；则当E=3.6cd时，光敏电阻的阻值；
两电阻串联，串联电路总电阻等于各分电阻之和，计算电流为
R0两端的电压为：U0=IR0=0.4×5Ω=2V，即当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为2V时，能自动把远光灯切换为近光灯。
（4）根据图丁，车轮转动时，通过两个磁块的时间间隔为10×10-4s，则1min内通过磁块的个数为，
列车车轮转轴上有块状磁钢60个，则1min内车轮转过的次数为：，即转速为1000r/min。列车车轮周长约240cm=2.4m，1min内车轮通过的距离为：s=1000×2.4m=2400m
则列车的速度为：。
【分析】（1）物体间相互摩擦，是做功改变内能；各用电器工作互不影响，是并联电路；惯性是物体继续保持原来状态的原因；
（2）汽车制动时，机械能转化为内能，制动时有机械能转化为电能，则转化的内能减小；
（3）电阻和光照强度的乘积一定时，结合光照，可以计算电阻；根据，计算电流，利用U=IR，计算分压；
（4）根据，计算速度。
（1）A．汽车轮胎变热是克服摩擦做功，将机械能转化为内能的过程，因此是通过做功的方式改变物体内能的，故A正确；
B．汽车后方左右两侧刹车灯同时发光、熄灭，但两盏灯互不影响，所以这两盏灯是并联的，故B错误；
C．力是改变物体运动状态的原因，汽车刹车后会慢慢停下来，是因为汽车受到阻力的作用，使汽车由运动变为静止，故C错误；
D．高速公路上急刹车时，汽车仍会向前运动一段距离，是因为汽车具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。
故选A。
（2）关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，所以汽车运动的距离减小，所以汽车动能变化曲线是②。
（3）[1][2]由表格数据可知，光敏电阻R与光强E的乘积均为36Ω cd不变，所以，光敏电阻阻值与光强成反比；则当E=3.6cd时，光敏电阻的阻值
由电路图可知两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得此时电路的电流为
R0两端的电压为
U0=IR0=0.4×5Ω=2V
即当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为2V时，它就能自动把远光灯切换为近光灯。
（4）[1]根据图丁所示的I-t图象可知，车轮转动时，通过两个磁块的时间间隔为10×10-4s，则1min内通过磁块的个数为
列车车轮转轴上有块状磁钢60个，则1min内车轮转过的次数为
即转速为1000r/min。
[2]列车车轮周长约240cm，1min内车轮通过的距离为
s=1000×2.4m=2400m
则列车的速度为
15．【答案】漂浮；重力；C；0.05；C；浅；大
【解析】【解答】（1）当瓶子不受压力时，吸管内的气压与瓶子液面上方的气压大小基本相同。塑料吸管排开水的重力和它所受的浮力大小相同，“潜水艇”处于漂浮状态。
（2）吸管“潜水艇”注水，质量增加，重力增大进而下沉；吸管“潜水艇”上浮水被压出，重力减小，故吸管“潜水艇”是通过改变重力来实现浮沉的。
（3）吸管“潜水艇”下潜过程中，排开水的体积逐渐增大，完全浸没在水中，吸管排开水的体积不再改变，所以吸管“潜水艇”下潜过程中浮力先增大，后不变，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
（4）刚开始时吸管露出液面的体积为0.05cm3，吸管“潜水艇”下潜后，完全浸没在水中时，吸管“潜水艇”排开水的体积变化量为0.05cm3，所以此时排开水的体积的变化量为0.05cm3，根据密度公式计算吸管内水的质量至少为0.05g。
（5）塑料瓶内液面上方的气压逐渐增大，水压进吸管内，水的质量会逐渐增大，吸管“潜水艇”下沉；在吸管“潜水艇”下沉的过程中，受到的液体压强增大，会将吸管内的水压出，水的质量会逐渐减小，所以吸管内水的质量会先增大，后减小，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
（6）轮船从长江驶入大海都是漂浮的，浮力等于重力保持不变，因海水密度比淡水密度大，根据F=ρ液gV排可知，轮船排开水的体积会减小，吃水深度变浅。
综上 第1空、 漂浮；第2空、重力； 第3空、C； 第4空、0.05； 第5空、C； 第6空、浅； 第7空、 大。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
16．【答案】静止；减小；0.2；降温；电；D
【解析】【解答】（1）轨道同步卫星和地球运转同步，相对地球没有位置变化，是静止的。
（2）卫星从近地点向远地点时，质量不变，高度变大，重力势能增大，速度变小，动能减小；
（3）根据c=λf，计算电磁波的波长为：；
（4）火箭中燃料和氧化剂是液态的，是通过既降温又加压的方法，使气体成为液体，发生液化现象。
（5）太阳能电池，消耗光能，通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供通信卫星使用的。
（6）根据要求，风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向上移动，探头下方的压强大于上方的压强，则下方的流速小于上方流速，探头应上凸下平；图中，滑片P向上移动时，滑动变阻器的阻值减小，电流变大，根据U=IR，定值电阻分压变大，滑动变阻器分压减小，要使风速增大时电压表的示数增大，电压表应并联在R1两端，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【分析】（1）相对于参照物，没有位置变化，是静止的；
（2）质量一定时，速度变小，电能减小；
（3）根据c=λf，可以结合频率，计算波长；
（4）降低温度、压缩体积，可使气体液化；
（5）太阳能电池板，将太阳能转化为电能；
（6）流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；在串联电路中，电阻减小，电流变大，定值电阻分压变大。
17．【答案】半导体；B；电磁感应；发电机；；6
【解析】【解答】（1）半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，手机芯片是半导体的材料制成的；
（2）根据要求，人脸识别开关、密码识别开关或指纹识别开关中，任意开关都可使手机解锁并工作，则三个开关并联，故选B。
（3）手机在无线充电时，受电线圈产生感应电流，是电磁感应现象，是发电机的工作中原理。
（4）充满电时，电池储存的电能为：
手机电池电量剩下1%时，允许通话的最长时间为：
【分析】（1）芯片是半导体材料制成的；
（2）多个开关分别控制用电器时，开关并联；
（3）闭合电路的部分导体切割磁感线，电路中产生感应电流；
（4）根据W=UIt，计算储存电能的多少；根据，计算工作时间。
18．【答案】木质材料受温度、湿度的影响比较大，榫卯是同质同构，使连接的处共同收缩或舒张，则结构更加牢固；增大压力；相反；600；A；B
【解析】【解答】（1）根据材料，木质材料受温度、湿度的影响比较大，榫卯是同质同构，使连接的处共同收缩或舒张，则结构更加牢固。
（2）丙图中，榫头与卯口之间相互挤压，压力增大，摩擦力增大；竖直向上拉时，榫头相对于卯口向上运动，摩擦力的方向与拉力的方向相反；
（3）当竖直向上的拉力为时，将构件匀速拉出，则榫头和卯口之间摩擦力为，图丁中，榫头和卯口之间滑动摩擦力大小与压力的成正比，当压力为时，滑动摩擦力大小为，则榫头和卯口之间的压力为：
（4）榫头位置在构件下方中央位置，从俯视图可知，A为所对应的卯口，故选A。
（5）根据图a，凳面和凳脚的结构，横档需要与凳面和凳脚互相卡住的结构，B符合题意。
故选B。
【分析】（1）相同材质，在膨胀或收缩时，变化程度相同，更牢固；
（2）物体间相互的挤压力变大，摩擦力变大；
（3）物体受到的摩擦力和相对运动方向相反；结合摩擦力和压力关系，计算摩擦力；
（4）根据组成物体的图像，判断材料的形状；
（5）根据榫卯结构的图像，判断组成物体的形状。
19．【答案】电；D；分子；0.18；1.8×104；8.64×105
【解析】【解答】（1）为锂电池充电时，消耗电能，转化为化学能储存起来，则电能转化为化学能。
（2）根据材料内容，机器人使用熔点为200℃的玻璃钢作外壳，玻璃钢有熔点，是晶体，在200℃时，玻璃钢可能没有熔化，可能正熔化中，或熔化刚刚结束，玻璃钢可能是固态，可能是液态，也可能固液共存状态。
故选D。
（3）能闻到气味，气味分子在不停地做无规则运动，发生扩散现象；
（4）图中，根据电动机的功率，正常工作1.5小时消耗电能：W=Pt=0.12kW×1.5h=0.18kW·h
电动机正常工作时的电流：；
电动机线圈电阻为0.2Ω，则电动机正常工作1小时，产生的热量
Q=I2Rt=(5A)2×0.2Ω×3600s=1.8×104J
电池充满电后储存的电能：W=UIt=24V×10A×3600s=8.64×105J
【分析】（1）为电池充电时，电能转化为化学能；
（2）晶体有熔点，在熔点时，物体处于固态、液体、固液共存状态；
（3）闻到气味，是分子在不停的无规则运动；
（4）根据W=Pt，计算消耗电能的多少，根据，计算电流，利用Q=I2Rt，计算电流产生的热量；利用W=UIt，计算储存的电能。
20．【答案】机械能；做功；顺；15；5.25；
【解析】【解答】（1）通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮转动，该过程能量转化是将内能转化为机械能，这是利用做功的方式改变水蒸气内能的；
（2）相对地面来说，太阳在天空中顺时针转动，转动的速度为；
为了保持这束太阳光白天始终能经O点反射到吸热器上，则定日镜M应与太阳保持相对静止，即跟随太阳转动，故应沿顺时针，每小时旋转15度；
（3）地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W，则所有定日镜10min接收的太阳能为，转换后的内能为，
可以使液态20000吨熔盐温度升高的温度为；
（4）该光热发电站的一年发电总量为，
煤电转换效率为40%，则煤放出的热量为，
则需要消耗煤的质量为，
相当于每年减排二氧化碳的质量为。
【分析】（1）水变成水蒸气从而推动发电，将内能转化为机械能，通过做功的方式改变水蒸气的内能；（2）根据计算速度；（3）根据W=Pt计算接收的太阳能，再根据比热容的公式变形计算出温度差；（4） 根据燃料的热值公式变形计算出消耗的煤的质量

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