【中考二輪】2024年中考物理熱點專練（全國通用）專題08+科技創(chuàng)新題型-專題訓練.zip-試卷下載-教習網(wǎng)

在2024年的中考物理“科技創(chuàng)新題”中，我們可以預見一些明顯的命題趨勢。隨著科技的飛速發(fā)展，科技創(chuàng)新已經(jīng)成為社會發(fā)展的重要推動力，中考作為評價學生學習成果的重要手段，自然也要與時俱進，反映出科技的創(chuàng)新趨勢。
我們可以預見，題目將更加注重實踐性和應(yīng)用性。科技創(chuàng)新的本質(zhì)在于將理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用，因此，中考物理題目可能會更多地出現(xiàn)與日常生活、生產(chǎn)實踐緊密相關(guān)的情境，讓學生運用所學知識解決實際問題。
題目可能會更加強調(diào)跨學科融合。在科技創(chuàng)新的過程中，往往涉及到多個學科的交叉融合。因此，我們可以預見，在中考物理“科技創(chuàng)新題”中，可能會出現(xiàn)與其他學科如化學、生物、地理等融合的情況，讓學生在解決問題時能夠充分展現(xiàn)出跨學科的綜合素養(yǎng)。
題目將更加注重學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力?？萍紕?chuàng)新的核心在于創(chuàng)新思維，因此，中考物理題目可能會更加注重考查學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，讓學生在解題過程中能夠充分展現(xiàn)出自己的創(chuàng)造性和想象力。
題目可能會更加注重科技前沿的引入。隨著科技的飛速發(fā)展，新的科技成果不斷涌現(xiàn)。中考物理題目可能會引入一些科技前沿的內(nèi)容，讓學生接觸到最新的科技成果，激發(fā)他們的學習興趣和探索欲望。
2024年中考物理“科技創(chuàng)新題”的命題趨勢將更加注重實踐性和應(yīng)用性、跨學科融合、學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力以及科技前沿的引入。這將有助于更好地評價學生的學習成果，培養(yǎng)他們的科技創(chuàng)新素養(yǎng)，為未來的科技創(chuàng)新事業(yè)培養(yǎng)更多的人才。
（限時：20分鐘）
1．閱讀材料，回答問題
超級鏡子發(fā)電站
我國用熔鹽和1.2萬塊鏡子，建成亞洲第一發(fā)電站——甘肅敦煌100MW熔鹽塔式太陽能光熱電站如圖甲所示，該發(fā)電站通過電腦控制鏡子的反射方向，持續(xù)地將太陽光聚集在塔頂?shù)奈鼰崞魃?，加熱其中的熔鹽，使其溫度升高。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐，熱泵將它打入蒸汽發(fā)生器，與其中的冷水進行熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，水蒸氣推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。經(jīng)過蒸汽發(fā)生器后的熔鹽，降溫回到低溫熔鹽罐，從而循環(huán)下去。該電站的兩個熔鹽罐中共存儲3萬噸熔鹽（熔點為210℃），白天高溫熔鹽罐把能量儲存起來，夜晚再把罐中的高溫熔鹽釋放出來發(fā)電，可以實現(xiàn)24小時穩(wěn)定電力輸出。
請回答：
（1）高溫熔鹽罐利用熔鹽儲存。高溫熔鹽進入蒸汽發(fā)生器，通過（做功/熱傳遞）方式使冷水變成高溫高壓水蒸氣，推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電；
（2）低溫熔鹽罐的溫度應(yīng) （>/ 2.4×106 b
【解析】（1）[1]根據(jù)題意知，發(fā)電站利用鏡子將太陽光聚集在塔頂?shù)奈鼰崞魃?，加熱其中的熔鹽，使其溫度升高。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐，故高溫熔鹽罐利用熔鹽儲存能量。
[2]改變物體內(nèi)能的方法是做功和熱傳遞。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐，熱泵將它打入蒸汽發(fā)生器，與其中的冷水進行熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，水蒸氣推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。故高溫熔鹽進入蒸汽發(fā)生器，通過熱傳遞方式使冷水變成高溫高壓水蒸氣，推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。
（2）[3]晶體熔化的條件是達到熔點繼續(xù)吸熱。熔鹽熔點為210℃，故低溫熔鹽罐的溫度應(yīng)>210℃。
（3）[4]該發(fā)電站正常工作24h，可發(fā)電
W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106 kW·h=2.4×106度
（4）[5]根據(jù)光反射時，反射角等于入射角，因太陽光從吸熱塔南面射來，要使反射光線射到吸熱器上，若鏡子在吸熱塔南面，太陽光射到鏡面的入射角較大，則反射角也較大，這就使反射光線不容易射到吸熱器上。故在南面和北面同樣的鏡子a和b，b反射到吸熱塔的光能更多。
2．請閱讀《萬物盡其用——所用皆屬性》并回答下列問題。
萬物盡其用——所用皆屬性
“物盡其用”這個成語，意思是各種東西凡有可用之處，都要盡量利用?！兜赖陆?jīng)》有人盡其才，物盡其用的描述。在生活中，有時候要用物質(zhì)的性質(zhì)來考慮問題。
物質(zhì)的顏色、氣味、狀態(tài)、是否易熔化、凝固、升華、蒸發(fā)，熔點、沸點、硬度、密度、導電性、導熱性、延展性這些都是物質(zhì)的物理性質(zhì)。廚房中的炒菜鍋用不銹鋼或鐵材料制作，主要是因為其導熱性好。而煎藥、燉湯用的砂鍋采用不易傳熱的陶土、砂石經(jīng)過燒制而成，則利用了通氣性，吸附性，傳熱均勻，傳熱慢的特點。炒菜鍋的把手采用橡膠、塑料、木頭等材料而不采用金屬制作，是因為它們的導熱性不好。如圖甲、乙所示，家用暖氣內(nèi)裝的是水，而電暖器內(nèi)裝的是油。家用暖氣主要利用了水放熱時，溫度降低不至于過多的特點，而電暖器主要利用了油吸熱時，溫度變化特別明顯的特點。冰箱或者空調(diào)的冷凝器如圖丙所示，內(nèi)部裝有容易汽化、液化的物質(zhì)。產(chǎn)品包裝盒選擇密度較小的泡沫塑料制成，勘探隊員通過采集樣品的密度等信息確定礦藏種類及經(jīng)濟價值。樓房一般都有保溫層，填充了保溫材料，工程師要根據(jù)保溫的效果、保溫層的厚度，來選取不同保溫性能的材料。在新材料領(lǐng)域，石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景。石墨烯在電學方面的特性之一是導電性很強，僅次于銀和銅。
為了比較兩種新型保溫材料甲和乙的保溫性能，將這兩種保溫材料分別做成形狀、結(jié)構(gòu)、厚度完全相同的保溫筒，兩保溫筒內(nèi)同時分別放置完全相同、溫度均為80℃的恒溫源。將兩保溫筒放在室溫為20℃的房間內(nèi)，每隔10min測量一次兩保溫筒外表面的溫度，根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖2所示，圖中圖像Ⅰ表示保溫材料甲做成的保溫筒外表面溫度隨時間變化的圖像，圖像Ⅱ表示保溫材料乙做成的保溫筒外表面溫度隨時間變化的圖像。
（1）家用暖氣和電暖器中的物質(zhì)不同，利用了物質(zhì)的不同的性質(zhì)。
（2）在比較甲、乙保溫材料的實驗中，說法正確的是。
A．可用單位時間內(nèi)保溫筒外表面的溫度變化表示保溫效果
B．甲材料的保溫效果比乙材料的保溫效果好
C．乙材料的保溫效果比甲材料的保溫效果好
D．如果把兩保溫筒內(nèi)80℃的恒溫源換成﹣18℃的恒溫源，其它條件不變，則無法比較甲、乙兩種保溫材料的保溫效果
（3）導電性、導熱性也是物質(zhì)的性質(zhì)。請從中任選一個，寫出比較導電性或者導熱性的方法，并加以簡要的說明。（可以畫圖及標注字母輔助說明）
【答案】比熱容 AC 見解析
【解析】（1）[1]由Q=cmΔt知，水的比熱容大，與其它物質(zhì)相比，質(zhì)量和放出熱量相同時，溫度下降較??；油的比熱容較小，與其它物質(zhì)相比，在質(zhì)量和吸收熱量相同時，升高的溫度較高。
（2）[2]ABC．由圖知在相等時間內(nèi)，乙的溫度升高的少，乙材料的保溫性能好，故可用單位時間內(nèi)保溫筒外表面的溫度變化表示保溫效果，故AC正確，B錯誤；
D．如果把兩保溫筒內(nèi)80℃的恒溫源換成﹣18℃的恒溫源，其它條件不變，可以通過相同時間，降低的溫度多少來比較甲、乙兩種保溫材料的保溫效果，故D錯誤。
故選AC。
（3）[3]比較不同物質(zhì)的導電性。比較兩卷粗細相同的不同金屬的導電性，根據(jù)電阻的影響因素：導體的材料、橫截面積和長度，所以需要截取長度相同的不同金屬線；比較不同金屬線的導電性時，我們需要給導線通電，測出電路中的電流來比較電阻的大小，所以需要的實驗器材有：電源、若干導線、開關(guān)和電流表。
①所需要的器材：電源、若干導線、電流表、粗細和長度相等的不同金屬線A和B；
②實驗步驟：
Ⅰ、按如圖所示的電路圖先將金屬線A接入電路中；
Ⅱ、閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I1；
Ⅲ、斷開開關(guān)，用金屬線B替換金屬線A，再閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)I2；
Ⅳ、分析實驗數(shù)據(jù)，電流大的導電性能好。
3．請閱讀《研究物理問題常用的方法》并回答問題。
研究物理問題常用的方法
在學習物理過程中，我們不僅學習到了具體的物理知識，還接觸到了許多物理研究方法，其中控制變量法、模型法、類比法、等效替代法和轉(zhuǎn)換法等是研究物理問題時常見的方法。比如在研究電流與電壓的關(guān)系時，需要控制電阻不變，這是用了控制變量法；在研究杠桿的平衡條件時，需要將實際的硬棒抽象為沒有質(zhì)量的杠桿模型，這是用了模型法；學習電流的概念時將電流與水流類比，這是用了類比法；耳熟能詳?shù)摹安軟_稱象”，使大量石塊對船的作用效果與大象對船的作用效果相同，從而通過稱量石塊的質(zhì)量得出了大象的質(zhì)量，這是用了等效替代法。
轉(zhuǎn)換法在很多地方也有運用。將不可見、不易見的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成可見、易見的現(xiàn)象，或者將難以測量或測準的物理量轉(zhuǎn)換為能夠測量或測準的物理量，都是用了轉(zhuǎn)換法。比如通過微小壓強計U形管兩側(cè)液面的高度差反映液體內(nèi)部的壓強的大??；通過電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)判斷電流的存在；根據(jù)磁體吸引大頭針數(shù)量的多少判斷磁體磁性的強弱；在電熱絲加熱煤油的實驗中用煤油溫度的變化反映電流通過電熱絲產(chǎn)生熱量的多少等等，都用到了轉(zhuǎn)換法。
此外，很多測量儀器也利用了轉(zhuǎn)換法。比如用實驗室常見的液體溫度計測溫度時，我們是根據(jù)溫度計中液柱的長短來識別溫度高低的，這就是將溫度的測量轉(zhuǎn)化為長度的測量。同理，利用電流表測電流時，我們是在量程確定的情況下根據(jù)電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度來識別電流大小的，這就是將電流的測量轉(zhuǎn)化為角度的測量。
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）擠壓厚玻璃瓶時，根據(jù)細玻璃管中液面高度的變化，可判斷出厚玻璃瓶受到力的作用發(fā)生了微小形變，這一判斷采用的研究方法是；在研究液體內(nèi)部壓強大小與深度的關(guān)系時，需要在同一種液體中改變微小壓強計探頭的深度，保證這樣的實驗條件采用的研究方法是。（選填選項前的字母，每空只有一個選項正確）
A．控制變量法 B．等效替代法 C．轉(zhuǎn)換法 D．模型法
（2）如圖所示的測量儀器中，將所測量的物理量轉(zhuǎn)化為長度測量的是。（選填選項前的字母，正確選項多于一個）
A．停表 B．彈簧測力計 C．電壓表 D．電能表 E.水銀體溫計
【答案】 C A BE/EB
【解析】（1）[1]擠壓厚玻璃瓶時，厚玻璃瓶發(fā)生了形變，但是厚玻璃瓶的形變非常微小，不容易直接觀察，所以將厚玻璃瓶的微小形變轉(zhuǎn)換成細玻璃管中液面高度的變化，這種實驗方法叫轉(zhuǎn)換法。
故選C。
[2]液體內(nèi)部壓強大小與液體密度和液體深度都有關(guān)系，在研究液體內(nèi)部壓強大小與深度的關(guān)系時，需控制液體密度相同，只改變微小壓強計探頭的深度，如果深度改變，U形管兩側(cè)液面高度差也發(fā)生了改變，說明液體內(nèi)部壓強與深度有關(guān)，否則則沒有關(guān)系，這種研究問題的方法叫控制變量法。
故選A。
（3）[3]AC．停表、電壓表工作時，將所測物理量轉(zhuǎn)化為角度的測量，故A、C不符合題意；
BE．彈簧測力計、水銀體溫計工作時，將所測物理量轉(zhuǎn)化為長度的測量，故BE符合題意；
D．電能表將所測物理量轉(zhuǎn)化為表盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，故D不符合題意。
故選BE。
4．閱讀短文，回答問題。
“天夢一號”迫夢之旅
火星是太陽系中與地球最相似的行星，有大氣，溫差很大。自轉(zhuǎn)周期和地球相近，物體在火星表面受到的重力約為在地球表面重力的二分之一，人類對火星的探測具有重大的科學意義。
2020年7月23日，長征五號運載火箭載著我國自主研發(fā)的首座火星探測器“天問一號”，在中國文昌航天基地成功發(fā)射升空，于2021年2月10日被火星捕獲，進入環(huán)繞火星軌道，“天問一號”探測器應(yīng)用了世界上目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料——新型鎂鋰合金，該合金具有減震、消噪和抗電磁干擾性能，同樣大小的新型鎂鋰合金重量僅是鋁合金的一半?？刂啤疤靻栆惶枴碧綔y器在飛離地球約120萬千米處回望地球，利用光學導航敏感器對地球、月球成像，獲取了地月合影，并將其傳回地面。
2021年5月15日，經(jīng)歷了十個月的太空飛行，“天問一號”成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)。5月22日，“祝融號”火星車安全駛離“天問一號”，到達火星表面，開始巡視探測?！白Ｈ谔枴被鹦擒嚾鐖D2，總質(zhì)量240kg，總高1.85米，6輪驅(qū)動。
（1）如圖1火星探測器進入環(huán)火軌道，在火星引力作用下做環(huán)繞火星的運動，運動軌道上有一個近火點（距離火星最近的點）和遠火點（距離火星最遠的點）。那么火星探測器在（填“近”或“遠”）火點的動能較大；從近火點到遠火點的運動過程中，火星探測器的機械能（填“增大”、“減少”或“守恒”）；
（2）天問一號探測器從地球運動到火星的過程中，其慣性（填“增大”、“不變”或“減小”）；“祝融號”火里車成功實現(xiàn)軟著陸后，網(wǎng)狀輪子與火星表面接觸的總面積為400cm2，火星車靜止時對火星水平表面的壓強為 Pa；（g火=5N/kg）
（3）關(guān)于新型鎂鋰合金，下列說法錯誤的是；
A．該材料對電磁波有屏蔽作用
B．該材料密度較大
C．該材料可有效的降低衛(wèi)星發(fā)射時的噪音
D．鎂鋰合金材料大幅減輕了衛(wèi)星重量，顯著提高有效載荷
（4）“天問一號”探測器是利用（填“電磁波”、“次聲波”或“超聲波”），向地球傳遞信息；同一物體分別在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距離會比地球上（填“長”或“短”）。
【答案】近守恒不變 3×104 B 電磁波長
【解析】（1）[1][2]火星探測器沿橢圓軌道繞火星運動時，不受空氣阻力，只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，故探測器的機械能守恒，保持不變。在近火點，探測器的高度最小，重力勢能最小，故探測器的動能最大。
（2）[3]慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，天問一號探測器從地球運動到火星的過程中，質(zhì)量不變，所以慣性不變。
[4]火星車對火星表面的壓力為
F=G=mg火=240kg×5N/kg=1200N
火星車對火星表面的壓強為
火星車靜止時對火星水平表面的壓強為3×104Pa。
（3）[5]A．由文中信息可知，該合金具有抗電磁干擾性能，故該材料對電磁波有屏蔽作用，故A正確，不符合題意；
B．“目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料——新型鎂鋰合金”，由此可知，該材料的密度較小，故B錯誤，符合題意；
C．由文中信息可知，該合金具有消噪的特點，可有效的降低衛(wèi)星發(fā)射時的噪音，故C正確，不符合題意；
D．由文中信息可知，該合金是世界上目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，能大幅減輕衛(wèi)星重量，顯著提高有效載荷，故D正確，不符合題意。
故選B。
（4）[6]聲波不能在真空中傳播，故探測器是利用電磁波，把圖像等信息傳遞回地球。
[7]物體在火星表面受到的重力約為在地球表面重力的二分之一，說明相同質(zhì)量的物體，與地球上相比，其在火星上的重力更小，從而可知對水平面的壓力更小，則物體與接觸面間的摩擦力更小，因此，同一物體分別在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距離會比地球上長。
5．閱讀短文回答問題
返回艙的回家之旅
經(jīng)歷了長達23天的飛行，在月球成功取樣后，嫦娥五號返回艙于2020年12月17日凌晨1點精準地降落在內(nèi)蒙古四王子旗地區(qū)。
返回艙在返回過程中要應(yīng)時多種挑戰(zhàn)，首先要應(yīng)對的是高溫。返回艙在利用半彈道跳躍（打水漂）再次進入大氣層時的遮度約為7.9km/s，它與大氣的劇烈摩擦最高可產(chǎn)生3000℃左右的高溫，我們知道，在溫度為1600℃時，就能熔化鋼鐵，在3000℃時，即使是金剛石也會熔化，為什么嫦娥五號的返回艙沒有被燒毀，而僅僅只是被“烤至金黃”?這是因為我國的神舟系列飛船采用了自主研制開發(fā)的燒蝕防熱技術(shù)，就是用先進的防熱材料技術(shù)給返回艙穿上一層25mm厚的“防熱衣”，防熱材料在高溫作用下，自身分解、熔化、蒸發(fā)和升華，在消耗表面質(zhì)量的同時帶走大量的熱，使表面溫度大幅下降；同時還有一層輻射式防熱和隔熱材料，使熱量不能傳遞到艙內(nèi)，最終可使返回艙內(nèi)部的溫度控制在30℃左右。除了高溫，返回艙返回過程中還要經(jīng)過一個距地面35km到80km的黑障區(qū)，返回艙通過黑障區(qū)時，外殼溫度為2000℃左右，高溫使返回艙周圍的空氣電離形成等離子體，屏蔽了電磁波的通過，因此會喪失與外界的無線電聯(lián)系，這段時間地面人員無法得知返回艙的實時狀況，也無法對返回艙進行控制，只能通過進入黑障前進行精準的調(diào)控，才能使它順利通過黑障區(qū)。返回艙在到達地面前的最后一道難關(guān)是在距地面約10km處要用降落傘減速。嫦娥五號返回艙共有三把傘：引導傘、減速傘和主傘，其中主傘面積可以達到1200m2左右，只有讓降落傘順利開傘才能在巨大阻力作用下，在返回艙到達地面前減速到6m/s左右，確保返回艙安全著陸。
嫦域五號月球取樣的成功，在世界面前彰顯了我國航天科技的偉大成就，更讓我們?yōu)樽鎳膹姶蠖院馈?br>（1）為什么降落傘上傘的面積要做得盡量大一些？
（2）返回艙經(jīng)過稠密大氣層時為什么會出現(xiàn)高溫?如何使返回艙內(nèi)部的溫度保持在30℃左右?
（3）返回艙航返回過程中，地面工作人員與返回艙之間利用什么傳送信號?當返回艙出現(xiàn)黑障時，為什么無法傳送信號?
【答案】見解析
【解析】（1）降落傘上傘的面積要做得盡量大一些，只有讓降落傘順利開傘才能在巨大阻力作用下，在返回艙到達地面前減速到6m/s左右，確保返回艙安全著陸。
（2）返回艙經(jīng)過稠密大氣層，與大氣的劇烈摩擦最高，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可產(chǎn)生3000℃左右的高溫；用先進的防熱材料技術(shù)給返回艙穿上一層25mm厚的“防熱衣”，防熱材料在高溫作用下，自身分解、熔化、蒸發(fā)和升華，在消耗表面質(zhì)量的同時帶走大量的熱，使表面溫度大幅下降；同時還有一層輻射式防熱和隔熱材料，使熱量不能傳遞到艙內(nèi)，最終可使返回艙內(nèi)部的溫度控制在30℃。
（3）返回艙返回過程中，地面工作人員與返回艙之間利用電磁波傳送信號；當返回艙出現(xiàn)黑障時，高溫使返回艙周圍的空氣電離形成等離子體，屏蔽了電磁波的通過。
6．請閱讀《白鶴梁水下博物館》并回答問題。
白鶴梁水下博物館
白鶴梁水下博物館位于重慶市涪陵區(qū)長江岸邊，它被聯(lián)合國教科文組織譽為“世界首座非潛水可到達的水下遺址博物館”，是世界水文資料的寶庫。
白鶴梁原本是一塊長江邊上的天然的巨型石梁，是古人用于觀測長江的水文站，其具有不朽的水文歷史價值和文學藝術(shù)價值。在三峽工程蓄水之前，唯有在冬季枯水期，人們才有幸一睹白鶴梁題刻的風姿。為了保護這塊意義非凡的石梁，中國工程院院士于2001年提出“無壓容器”水下博物館建造方案，即在水下40米的白鶴梁外修建一個鋼筋混凝土“罩體”，與長江水隔離。為了“無壓”，罩子內(nèi)部也要蓄滿水，只不過這里面的水是經(jīng)過過濾、凈化，非常干凈的長江水，使“罩體”基本處于水壓平衡的狀態(tài),同時防止江水常年對白鶴梁遺址原體的沖刷損壞。
“罩體”內(nèi)沿白鶴梁體修建了一條參觀廊道，由耐壓金屬和23個玻璃觀察窗構(gòu)成，游人可沿著參觀廊道近距離觀看、研究白鶴梁上的題刻。照明系統(tǒng)采用LED技術(shù)，壽命長、光照好、節(jié)能省電，另有先進的循環(huán)水系統(tǒng)、防水系統(tǒng)、水下實時攝影系統(tǒng)。
這一極具創(chuàng)新設(shè)想的工程實施，為水下文化遺產(chǎn)的原址保護提供了成功的工程范例。
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）白鶴梁的“無壓容器”保護方案中混凝土罩體內(nèi)應(yīng)當（填寫正確選項前的字母）；
A．蓄滿水 B．排空水 C．抽真空
（2）冬季枯水期白鶴梁混凝土保護罩所承受江水壓強與非枯水期相比將（選填“增大”“減小”或“不變”）；
（3）“罩體”內(nèi)沿白鶴梁體修建的參觀廊道上有玻璃觀察窗，其面積約為0.5m2，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。則觀察窗所承受的江水的壓力約為 N。
【答案】 A 減小 2×105
【解析】（1）[1]由題意可知，為了“無壓”，罩子內(nèi)部也要蓄滿水，為了“無壓”，罩子內(nèi)部也要蓄滿水，故A符合題意，BC不符合題意。
故選A。
（2）[2]冬季枯水期水深減小，根據(jù)p=ρgh可知，白鶴梁混凝土保護罩所承受江水壓強減小。
（3）[3]由題意可知，鋼筋混凝土“罩體”在水下40m，則此處的液體壓強
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa
則觀察窗所承受的江水的壓力
F=pS=4×105Pa×0.5m2=2×105N
7．閱讀下列短文，回答問題：
太陽能路燈
太陽能路燈已經(jīng)成為許多城市的一道靚麗的風景線。如圖甲的太陽能路燈，燈桿頂端是太陽能電池板，白天光線強時，太陽能電池板為蓄電池充電，夜晚光線弱時，蓄電池為電燈供電照明。其自動控制電路如圖乙所示，R0為保護電阻，R為光敏電阻。太陽能電池板的材料最主要的是晶體硅材料，它的基本原理是光電效應(yīng)，光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)，外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象；內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。下表為該太陽能路燈的部分技術(shù)參數(shù)。為了保證控制電路能正常供電，放電余留20%時即停止向LED燈供電。（不考慮蓄電池充電和供電時的電能損耗）則：

（1）太陽能電池板的材料最主要的是晶體硅材料，它屬于；
A．導體 B．半導體 C．絕緣體 D．超導體
（2）太陽能電池板是利用（選填“內(nèi)”或“外”）光電效應(yīng)工作的。乙圖中，電磁鐵的上端是極。根據(jù)電磁繼電器的工作原理，光敏電阻的阻值隨光強的增大而；
（3）設(shè)太陽每秒鐘輻射到每平方米電池板上的能量為1000J，電池板對蓄電池充電的功率為 W。蓄電池組充滿電時能對LED燈供電 h。
【答案】 B 內(nèi) S/南增大 60 14.4
【解析】（1）[1]太陽能電池板的材料最主要的是晶體硅材料，它屬于半導體材料，故B正確，ACD錯誤。
故選B。
（2）[2]由題意可知，太陽能電池板是利用內(nèi)光電效應(yīng)產(chǎn)生電壓而工作的。
[3]乙圖中，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端是S極。
[4]白天光線強時，太陽能電池板為蓄電池充電，夜晚光線弱時，蓄電池為電燈供電照明，根據(jù)電磁繼電器的工作原理，光敏電阻的阻值隨光強的增大而減小。
（3）[5]電池板對蓄電池充電的功率
[6]蓄電池充滿時儲存的電能
W'=UIt=12V×30Ah
LED的額定功率P'=20W；蓄電池組充滿電時能對LED燈供電的時間
8．請閱讀《風洞實驗》并回答問題。
風洞實驗
在設(shè)計飛機等飛行器時，空氣對飛行器產(chǎn)生的阻力是難以通過計算得到的。于是科學家們想出了一個辦法，按一定比例做出縮小的飛行器模型，將其置于洞狀空間內(nèi)，從洞的一端按預定的速度向飛行器吹風，以了解實際飛行器的空氣動力學特性，這種試驗裝置叫做風洞。風洞實驗的理論依據(jù)是運動相對性原理和流動相似性原理。圖是我國生產(chǎn)的大型客機C919的風洞試驗。根據(jù)相對性原理，飛機在靜止空氣中飛行所受到的空氣動力，與飛機靜止不動，空氣以同樣的速度反方向吹來兩者的作用效果是一樣的。由于迎風面積巨大的氣流以飛機飛行的速度吹過來，其動力消耗是驚人的，所以根據(jù)相似性原理，可以將飛機做成幾何相似的小尺度模型，氣流速度在一定范圍內(nèi)也可以低于飛機的飛行速度，利用試驗結(jié)果可以推算出真實飛行時作用于飛機的空氣動力。風洞實驗盡管有局限性，但優(yōu)點也很明顯：①能比較準確地控制實驗條件，如氣流的速度、壓力、溫度等；②實驗在室內(nèi)進行,受氣候條件和時間的影響小，模型和測試儀器的安裝、操作、使用比較方便；③實驗項目和內(nèi)容多種多樣，實驗結(jié)果的精確度較高；④實驗比較安全，而且效率高、成本低。因此，風洞實驗在空氣動力學的研究、各種飛行器的研制方面，以及在工業(yè)空氣動力學和其他同氣流或風有關(guān)的領(lǐng)域中，都有廣泛應(yīng)用。
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）風洞實驗的理論依據(jù)是原理和流動相似性原理；
（2）研制客機C919時，將飛機模型放在風洞中固定不動，讓風（流動的空氣）高速迎面吹來，從而模擬飛機在空氣中高速運動的情形。飛機模型相對于風是的；（選填“運動”或“靜止”）
（3）如圖所示，風洞中氣流速度增大時，機翼上表面氣體壓強；（選填“變大”、“變小”或“不變”）
（4）請你展開想象，就風洞實驗這一技術(shù)設(shè)計理念，舉例說明還可應(yīng)用在哪些方面：。（舉一例即可）
【答案】運動相對性運動變小飛行器
【解析】（1）[1]根據(jù)文中題意可知，風洞實驗的理論依據(jù)是運動相對性原理和流動相似性原理。
（2）[2]飛機模型放在風洞中固定不動，讓風（高速流動的空氣）迎面吹來，飛機模型和風之間的位置發(fā)生了變化，故飛機模型相對于風是運動的。
（3）[3]流速越大的位置，壓強越小，故風洞中氣流速度增大時，機翼上表面氣體壓強變小。
（4）[4]風洞實驗在空氣動力學的研究、各種飛行器的研制方面，以及在工業(yè)空氣動力學和其他同氣流或風有關(guān)的領(lǐng)域中，都有廣泛應(yīng)用。
9．請閱讀《核電——能源“雙刃劍”》并回答問題。
核電——能源“雙刃劍”
核能發(fā)電，是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放的能量進行發(fā)電，目前全球用于發(fā)電的核反應(yīng)堆技術(shù)中壓水堆使用最為廣泛。
壓水堆核電站的基本原理如圖所示，核燃料在反應(yīng)堆中發(fā)生裂變反應(yīng)產(chǎn)生的能量加熱一回路的水；一回路的高溫高壓水再通過二回路的蒸汽發(fā)生器，加熱其內(nèi)部的水使之變?yōu)檎羝?，蒸汽通過管路進入汽輪機，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電；冷凝器里，利用三回路中的海水將通過汽輪機的蒸汽降溫、液化，實現(xiàn)二回路中水的循環(huán)利用和熱量的交換排出。
我國自主研發(fā)的“華龍一號”核電機組于2021年1月30日投入商業(yè)運行，標志著我國三代核電技術(shù)水平已躋身世界前列?！叭A龍一號”每臺機組每年可發(fā)電近100億千瓦時，能滿足中等發(fā)達國家100萬人口的生產(chǎn)生活年度用電，相當于減少標準煤消耗312萬噸、減排二氧化碳816萬噸?？梢?，核電對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推動綠色低碳發(fā)展具有重要意義，但其在積極解決能源困局的同時，也面臨挑戰(zhàn)。核廢物具有放射性，當輻射強度達到一定程度，會對生物體細胞的分裂和生長造成影響。同時核廢物的放射性只能靠自身的衰變減少，其衰變時間往往長達數(shù)千、數(shù)萬年甚至幾十萬年。
目前，處置中低放射性核廢物的主要方法是近地表埋藏，其中居主導地位的近地表工程處置法是在地表挖取幾米至數(shù)十米深的壕溝，高于地下水位，用混凝土或鋼筋混凝土加固壕溝的基底、側(cè)墻，同時構(gòu)建排水及監(jiān)測系統(tǒng)，將封裝放射性廢物的容器堆置其中，最后用土、粘土、瀝青、混凝土等充填物覆蓋封頂，處置效果及安全性較好，被世界各國普遍采用。
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中所釋放出的能量進行發(fā)電的方式；
（2）下列關(guān)于核廢物的表述正確的是；
A．核廢物的放射性可通過人工干預進而短期內(nèi)消除
B．處置中低放射性核廢物的主要方法是近地表埋藏
C．處置中低放射性核廢物的近地表工程處置法挖掘深度要低于地下水位
D．具有放射性的核廢物，當其輻射強度達到一定程度，會對生物體細胞分裂和生長造成影響
（3）核能發(fā)電中“汽輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電”，實現(xiàn)了機械能向電能的轉(zhuǎn)化，下圖的情景中，也能實現(xiàn)此能量轉(zhuǎn)化的是。
【答案】核裂變 BD C
【解析】（1）[1]核電站是通過可控的核裂變來獲取能量的。
（2）[2]A．由題意可知，核廢物的放射性只能靠自身的衰變減少，其衰變時間往往長達數(shù)千、數(shù)萬年甚至幾十萬年，故A錯誤；
B．由題意可知，目前，處置中低放射性核廢物的主要方法是近地表埋藏，故B正確；
C．由題意可知，近地表工程處置法是在地表挖取幾米至數(shù)十米深的壕溝，高于地下水位，故C錯誤；
D．由題意可知，當輻射強度達到一定程度，會對生物體細胞的分裂和生長造成影響，故D正確。
故選BD。
（3）[3]A．汽輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電，是機械能轉(zhuǎn)化為電能，開關(guān)閉合，小磁針偏轉(zhuǎn)，表示通電導體周圍存在磁場，與能量轉(zhuǎn)化無關(guān)，故A不符合題意；
B．電磁繼電器的原理是電流的磁效應(yīng)，與能量轉(zhuǎn)化無關(guān)，故B不符合題意；
C．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C符合題意；
D．通電導體在磁場中受力運動中的能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能，故D不符合題意。
故選C。
10．閱讀短文，回答問題
駕駛中科技與物理
在高速行駛時，如果駕駛員低頭觀看儀表信息，在前方遇有緊急狀況就有可能因來不及采取有效措施而造成事故，汽車平視顯示系統(tǒng)（簡稱HUD）正是為了高速行駛的車輛而研發(fā)，如圖乙所示，HUD利用平面鏡成像原理將顯示屏上的重要行車數(shù)據(jù)通過前擋風玻璃投射在正前方，駕駛員不必低頭，就可以看到車輛信息，如車速、導航等，從而避免分散對前方道路的注意力，確保駕駛安全。
無論盛夏還是嚴冬，開著空調(diào)的汽車玻璃窗上都有可能變得模糊，為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，有些高檔汽車車窗采用了內(nèi)加電熱絲的“智能玻璃”，實現(xiàn)對車窗玻璃溫度的調(diào)節(jié)。
駕駛汽車時不允許接打電話，否則極容易造成交通事故，經(jīng)測定，某志愿者的剎車的反應(yīng)時間（即圖丙中“反應(yīng)過程”所用時間，此時車速不改變）是0.4s，在某次實驗中，該志愿者駕車以108km/h的速度在實驗場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離72m；若志愿者邊打電話邊駕車，仍以108km/h的速度在實驗場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離81m，由此研究可知，駕駛員駕駛時打電話，極容易造成交通事故。

（1）擋風玻璃所成的是（選填“正立”或“倒立”）的像；
（2）如圖乙所示，某車輛HUD顯示器水平放置在駕駛平臺上，設(shè)想擋風玻璃是平面玻璃，顯示器通過擋風玻璃成垂直于水平面的像，則擋風玻璃與水平面夾角為度；
（3）極冷天氣行車時，汽車擋風玻璃上容易變得潮濕，關(guān)于潮濕的位置和“智能玻璃”的溫度調(diào)節(jié)，說法正確的是；
A．玻璃的外側(cè)變得潮濕，應(yīng)調(diào)高玻璃溫度
B．玻璃的外側(cè)變得潮濕，應(yīng)調(diào)低玻璃溫度
C．玻璃的內(nèi)側(cè)變得潮濕，應(yīng)調(diào)高玻璃溫度
D．玻璃的內(nèi)側(cè)變得潮濕，應(yīng)調(diào)低玻璃溫度
（4）題中志愿者接聽電話時的剎車反應(yīng)時間是 s，汽車減速過程行駛的路程為 m；
（5）控制汽車剎車前的車速不變，剎車后的減速過程特點不變，汽車從發(fā)現(xiàn)緊急情況到汽車停止的總路程s與駕駛員的反應(yīng)時間t的關(guān)系圖像應(yīng)是圖丁中的。
A．B．C． D．
【答案】正立 45 C 0.7 60 B
【解析】（1）[1]擋風玻璃相當于平面鏡，其原理是光的反射，成正立的虛像。
（2）[2]車輛HUD顯示器水平放置在中控臺上，通過擋風玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物關(guān)于鏡面對稱，所以擋風玻璃與水平面夾角為45度。
（3）[3]AB．極寒天氣，車內(nèi)溫度比車外溫度高，車內(nèi)熱的水蒸氣遇到冷的車窗玻璃液化形成水霧附著在車內(nèi)側(cè)，所以玻璃的內(nèi)側(cè)變得潮濕，故AB錯誤；
CD．為了防止產(chǎn)生霧氣，應(yīng)該提高玻璃的溫度，故C正確，D錯誤。
故選C。
（4）[4][5]由題意可知，反應(yīng)時間是0.4s，此時的速度是108km/h，即30m/s，由可得，此時運動的距離
s=vt=30m/s×0.4s=12m
故汽車減速后行駛的距離是
s'=72m-12m=60m
當司機打電話時，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離81m，則汽車司機從發(fā)現(xiàn)情況到剎車運動的距離是
s1=81m-60m=21m
由可得，志愿者的剎車反應(yīng)時間
（5）[6]總路程與反應(yīng)時間之間的關(guān)系式
s=vt+s'
s'為減速前汽車行駛的路程，是一個常數(shù)，所以上式是一個一次函數(shù)，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
11．請閱讀《水電站的重力壩和拱壩》并回答題：
水電站的重力壩和拱壩
三峽水電站和白鶴灘水電站，是我國發(fā)電量接近的兩大電站，其壩體的外形卻完全不同。如圖所示，三峽大壩是重力壩，筆直且寬，矮而長，橫截面近似為直角梯形。白鶴灘大壩是拱壩，薄而高，猶如新月高懸鑲嵌在河谷之中，其曲形壩體橫亙兩岸，水流奔涌而下時，雨霧繚繞，在陽光照射下會形成猶如雨后彩虹的效果。

為什么要建造不同形式的壩體呢？眾所周知，水壩的兩側(cè)水壓不均，上游壓力大，下游壓力小。水壩要想正常工作，就必須平衡這一巨大的壓力差。其中，重力壩是依靠壩體自重來抵抗水壓力的，而拱壩則是借助于拱的形狀將水壓傳遞給兩側(cè)的巖體。長江在三峽段的江面十分寬闊，兩側(cè)也缺乏足夠堅固的基巖可以傳力，重力壩恰好可以應(yīng)對這樣的環(huán)境。白鶴灘水電站的落差很大，重力壩要承擔很高的壓力差。采用拱壩模式則大大提高了壩體的利用效率，讓大壩的每一處都能均勻受力，也大大減輕了地基的壓力。此外，由于金沙江白鶴灘處水面狹窄，兩側(cè)的山體比較堅實，恰好能夠承擔拱壩傳遞過來的水的壓力。
建造大壩時，水泥混凝土等材料的使用對防裂起到重要作用，低熱水泥混凝土是水泥材料行業(yè)的一項重大科研成果，其特點是采用低熱發(fā)生水泥，能夠顯著減少混凝土在固化過程中所產(chǎn)生的熱量，從而避免了混凝土在大規(guī)模澆筑時出現(xiàn)的溫度升高、約束損失及溫度裂縫等問題，同時其混凝土結(jié)構(gòu)抗裂安全系數(shù)超過2.0，此種水泥技術(shù)在白鶴灘大壩已實現(xiàn)全壩使用。
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）判斷下列說法正確的是；
A．重力壩的外形設(shè)計成上窄下寬，主要由于江水的壓強隨深度的增加而增大
B．陽光照射到白鶴灘大壩水幕上形成的彩虹屬于光的反射現(xiàn)象
C．白鶴灘大壩受到水的壓力是因為江水受重力且具有流動性
D．采用低熱發(fā)生水泥能明顯減少混凝土熔化過程中放出的熱量
（2）圖甲所示是三峽大壩截面圖，請在圖乙中畫出壩上A點受到壓力的示意圖；

（3）請結(jié)合文章內(nèi)容，寫出白鶴灘大壩采用拱壩而不是重力壩的原因。（至少一條）
【答案】 AC 見解析
【解析】（1）[1]A．由于液體的壓強隨深度的增加而增大，江水的深度越深，壓強越大，為了使重力壩能承受更大的水壓，把重力壩的外形設(shè)計成上窄下寬，故A正確；
B．陽光照射到白鶴灘大壩水幕上，由于不同的光的折射角不一樣，則會形成彩虹，這屬于光的折射現(xiàn)象，故B錯誤；
C．由于重力的作用，水會向下流動，故白鶴灘大壩受到水的壓力是因為江水受重力且具有流動性，故C正確；
D．根據(jù)題意可知，采用低熱發(fā)生水泥能明顯減少混凝土凝固過程中放出的熱量，故D錯誤。
故選AC。
（2）[2]由于壓力垂直作用于接觸面，故壩上A點受到壓力的示意圖如圖所示：

（3）[3]根據(jù)題意可知，白鶴灘大壩采用拱壩而不是重力壩的原因是：重力壩是依靠壩體自重來抵抗水壓力的，而拱壩則是借助于拱的形狀將水壓傳遞給兩側(cè)的巖體，由于金沙江白鶴灘處水面狹窄，兩側(cè)的山體比較堅實，恰好能夠承擔拱壩傳遞過來的水的壓力。
12．請閱讀《半導體》并回答題。
半導體
按導電性能來分，除了有導體和絕緣體外，還有一類物質(zhì)的導電性能介于導體和絕緣體之間，這類物質(zhì)叫作半導體。常用的半導體材料分為元素半導體和化合物半導體。元素半導體是由單一元素制成的半導體材料，如鍺、硅、硒等?；衔锇雽w分為二元系、三元系、多元系和有機化合物半導體，如砷化鎵、鎵鋁砷固溶體、鎵鍺砷磷固溶體、萘等。
半導體的導電性能會受到溫度、光照和摻加雜質(zhì)等多種因素的影響。一些半導體，在溫度升高時，導電性能迅速增強。利用這種特性，可以做出體積很小的熱敏電阻，用來測量溫度的變化。例如家用空調(diào)可以根據(jù)你設(shè)置的溫度自動啟動或待機；電飯鍋可以根據(jù)你所烹飪食物的溫度自動控制是否繼續(xù)加熱；電冰箱可以根據(jù)預設(shè)的溫度進行自動控制。這些都是溫控開關(guān)在起作用。
還有些半導體，在沒有光照時不容易導電，逐漸增大光照強度時則導電性能逐漸增強。用它們做成的光敏電阻可以用在需要對光照反應(yīng)靈敏的自動控制設(shè)備中。
正是由于半導體具有許多獨特的性能，所以它在電子技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。除計算
機之外，手機、家電、航天、光纖通信等所有與現(xiàn)代文明相關(guān)的高技術(shù)產(chǎn)品幾乎都離不開半導體材料。
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）常用的半導體材料分為元素半導體和半導體。
（2）半導體材料的導電性能與溫度、光照和等多種因素有關(guān)。
（3）如圖所示，R1為定值電阻，R2為光敏電阻，電源兩端的電壓不變。閉合開關(guān)S，當增大對光敏電阻的光照強度時，則下列判斷中正確的是（填寫正確選項前的字母）

A．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小
B．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大
C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
【答案】化合物摻加雜質(zhì) B
【解析】（1）[1]由題意可知，常見半導體有元素半導體和化合物半導體。
（2）[2]由材料可知，半導體材料的導電性能還與摻加雜質(zhì)有關(guān)。
（3）[3]AC．由題意可知，逐漸增大光照強度時則導電性能逐漸增強，電阻變小，則電路中的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，所以電流表示數(shù)變大，故AC錯誤；
BD．定值電阻的阻值不變，通過定值電阻的電流變大，則定值電阻兩端的電壓變大，故B正確，D錯誤。
故選B。
（限時25分鐘）
1．閱讀下列短文，回答問題。
直流充電樁
直流充電樁是一種為電動汽車補給能量的裝置，如圖甲所示，它能夠?qū)㈦娋W(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，再將電能充入汽車動力電池（以下簡稱電池）。通常，直流充電樁比交流充電樁的充電電壓更高、電流更大，因而可實現(xiàn)快速充電。
設(shè)電池當前儲能占充滿狀態(tài)儲能的百分比為D。充電時，充電樁的充電功率P會隨著電池的D的變化而變化，同時用戶還可以通過充電樁顯示屏了解充電過程中的其他相關(guān)信息。現(xiàn)實際測試一個直流充電樁對某輛電動汽車的充電性能。假定測試中充電樁輸出的電能全部轉(zhuǎn)化為電池的儲能。充電前，D為30%，充電樁顯示屏中充電時長、充電度數(shù)、充電費用示數(shù)均為0。開始充電后，P與D的關(guān)系如圖乙所示（為方便計算，圖像已作近似處理），充滿后，立即停止充電。當D達到70%時充電樁顯示屏的部分即時信息如下表。
（1）通常，直流充電樁比交流充電樁的充電電壓更高、電流更大，故充電功率更；
（2）在D從30%增至70%的過程中，充電功率大致的變化規(guī)律是。當D為70%時，充電電流為 A；
（3）若充電過程中充電電費單價不變，則測試全過程的充電費用為元；
（4）設(shè)D從70%增至80%所需時間為t1，從80%增至90%所需時間為t2，且t1：t2=2：3，則測試全過程的充電總時長為 min。
【答案】大先變大，后不變 100 50.4 109
【解析】（1）[1]直流充電樁比交流充電樁的電壓更高、電流更大，據(jù)P=UI知，充電功率會更大。
（2）[2]由圖乙知，D由30%到55%時，充電功率變大，D由55%到70%時，充電功率保持不變，所以D從30%增至70%的過程中，充電功率先變大，再保持不變。
[3]由圖乙知，D為70%時，充電功率為40kW。由表格數(shù)據(jù)知，充電電壓為400V，據(jù)P=UI知，充電電流
（3）[4]由表格數(shù)據(jù)知，D為70%時，消耗的電能為24.0kW?h，充電費用為28.80元。則每度電的費用
充滿電時，需要消耗的電能
測試全過程的充電費用為
60kW?h×(100%-30%)×1.2元/kW?h=50.4元
（4）[5]D從80%增至90%，消耗的電能
由圖乙知，這個過程充電功率15kW，用時
那么，D從70%增至80%用時
D從90%增至100%的充電功率與80%增至90%的相同，用時相同，所以整個過程充電時長
t=t0+t1+t2+t3=45min+16min+24min+24min=109min
2．閱讀短文，回答問題：
教室護眼燈
教室護眼燈的外觀圖如圖甲所示，它工作時光線柔和，基本無可視頻閃，也就是在相同時間內(nèi)閃爍的次數(shù)比較多，人眼幾乎感覺不到，且不會產(chǎn)生刺眼的眩光，能有效預防近視的發(fā)生。常見的眩光類型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由燈具產(chǎn)生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物體表面產(chǎn)生。
教室護眼燈采用雙側(cè)發(fā)光的方式，光源放在燈具的兩條長邊上，發(fā)出的光由兩側(cè)的導光板向中央傳播，在沒有導光點的導光板上，光不能從導光板表面射出，起不到照明作用。當遇到導光板底部的導光點時，改變了光線的傳播方向，由導光板正面射出，如圖乙所示。最后通過擴散膜、微晶防眩板均勻射出。
教室護眼燈工作時也會產(chǎn)生熱量，研究表明護眼燈燈珠的電阻隨溫度的升高而減小，圖丙是溫度為T1時護眼燈燈珠工作時的電流與電壓的關(guān)系圖像。當電路中加載一定的電壓或工作電壓超過某一特定值時，微小的電壓變化會造成電流的急劇變化，進而導致護眼燈過度發(fā)熱而損壞，因此要給護眼燈配制合理的電源進行供電。
（1）護眼燈與白熾燈在發(fā)光時相比不會產(chǎn)生眩光，白熾燈產(chǎn)生的眩光屬于眩光；
（2）導光板材料主要利用了下列哪種物理屬性；
A．導電性 B．導熱性 C．磁性 D．透明度
（3）當光由兩側(cè)的導光板向中央傳播時，下列說法正確的是；
A．沒有導光點時，只反射；遇到導光點時，只折射
B．沒有導光點時，只折射；遇到導光點時，只反射
C．沒有導光點時，只反射；遇到導光點時，既反射又折射
D．沒有導光點時，只折射；遇到導光點時，既反射又折射
（4）當護眼燈燈珠的溫度由T1升高到T2時，電流與電壓的關(guān)系圖像應(yīng)在丙圖像中的（填“左側(cè)”“右側(cè)”或“原處”）；
（5）下列四種不同電源輸出的電流或電壓隨時間變化關(guān)系的圖像，最符合護眼燈燈珠工作特性要求的供電方案是。
A．B．
C．D．
【答案】直接 D C 左側(cè) B
【解析】（1）[1]由短文知道，常見的眩光類型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，而白熾燈產(chǎn)生的眩光是燈具產(chǎn)生的，屬于直接眩光。
（2）[2]導光板將兩邊的的光導向中央傳播，則利用的物理性質(zhì)應(yīng)與光相關(guān)，故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
（3）[3]由乙圖知道，在沒有導光點的導光板上，光在導光板中只發(fā)生反射，所以沒有導光點時，只反射；遇到導光點時，既反射又折射，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（4）[4]由短文知道，護眼燈燈珠的電阻隨溫度的升高而減小，所以當護眼燈燈珠的溫度由T1升高到T2時，由知道，此時I﹣U圖像的斜率將變大，故應(yīng)在丙圖像的左側(cè)。
（5）[5]由丙圖的陰影部分知道，護眼燈燈珠的工作電壓在U1和U2之間，超過這個區(qū)間，則微小的電壓變化會造成電流的急劇變化，損壞燈珠，故B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
3．閱讀短文，回答問題。
人工心肺
心臟就像發(fā)動機，為人體輸送氧氣與營養(yǎng)提供動力。
心動過緩時，醫(yī)生會將心臟起抖器植入人體內(nèi)輔助心臟正常工作起搏器是一種電子裝置，它產(chǎn)生的電脈沖（周期性變化的電流）刺激心臟收縮，從而提高心率，頻率適應(yīng)性起搏器能根據(jù)患者的活動情況調(diào)整起將頻率，起將頻率指起將器每分鐘發(fā)放電脈沖的次數(shù)。
新冠疫情期間，體外肺膜氧合（簡稱ECMO）技術(shù)挽救了許多危重患者的生命。如圖甲所示ECMO技術(shù)的原理是將體內(nèi)的血液引出體外，經(jīng)過人工心肺旁路氧合后注入病人體內(nèi)，起到部分心肺替代作用。為使病人維持正常體溫，需用熱交換器對流入人體的血液進行加熱；ECMO的工作電壓與家庭電路電壓相同，使用中如短時停電，可振動如圖乙所示的搖把，維持血液循環(huán)。血流速度和血流量（血流量指單位時間內(nèi)通過血管橫截面的血液體積）是衡量心肺功能的重要指標，研究表明，血管內(nèi)血流速度會隨血管橫截面積的變化而變化，且血液勻速通過血管時，受到的阻力與血液的流速成正比，當血管橫截面積為正常值的n倍時，測得血管內(nèi)血液勻速流動的速度v與n的數(shù)值如表所示，血液的比熱容為0.85×103J/(kg?℃)，密度為1.05×103kg/m3，人體組織的比熱容與水相當，為4.2×103J/(kg?℃)。
（1）體重500N的佩戴頻率適應(yīng)性起搏器的患者從一樓到四樓上樓時，樓房層高3m克服重力做功的 J，起搏器的起搏頻率將（選填“增大”或“減小”）；
（2）血液經(jīng)熱交換器加熱后使病人維持正常體溫過程中，是利用的方式使人體的內(nèi)能增加的；當血流速度為0.2m/s，血流量為10-4m3/s時，對應(yīng)血管的橫截面積為 m2；
（3）在一次搶救中使用ECMO技術(shù)，每過點血流量為5L/min，若要將血液的溫度升高8℃，則血液每分鐘需要從熱交換器吸收的熱量為，假設(shè)人體所需熱量完全由熱交換器所提供，已知熱交換器的功率為1750W，病人的質(zhì)量為60kg，則該病人體溫由27℃上升至正常體溫37℃需要的時間為 min；
（4）正常人的心臟在一次搏動中泵出血液約80mL，在一次搏動中推動血液流動的平均壓強為1.6×104Pa，設(shè)心臟每分鐘搏動75次，則正常人心臟推動血液流動的平均功率為 W；若某病人心臟推動血液流動的平均功率為2.5W，則該病人血管的橫截面積為正常人的倍。
【答案】 4500 增大熱傳遞 5×10-4 3.57×104J 24 1.6 0.8
【解析】（1）[1]患者克服重力做功為
W=Fs=Gh=500N×3m×3=4500J
[2]患者爬樓克服重力做功，對外做功，人的內(nèi)能減少，為維持人的體溫，起搏器將刺激心臟收縮，從而提高心率，頻率增大。
（2）[3]血液經(jīng)熱交換器加熱后使病人維持正常體溫過程中，是利用熱傳遞的方式使人體的內(nèi)能增加的。
[4]血流量指單位時間內(nèi)通過血管橫截面的血液體積，假設(shè)時間為1s，通過血管橫截面的血液體積為
V=血流量×時間=10-4m3/s×1s=10-4m3
血流過的長度為
l=血流速度×時間=0.2m/s×1s=0.2m
橫截面積為
（3）[5]每分鐘流過的血液體積為
V1=血流量×時間=5L/min×1min=5L
質(zhì)量為
m=ρV=1.05×103kg/m3×5L=5.25kg
血液每分鐘需要從熱交換器吸收的熱量為
Q=cmΔt=0.85×103J/(kg?℃)×5.25kg×8℃=3.57×104J
[6]人體所需熱量完全由熱交換器所提供為
Q=cmΔt=W=Pt
可知該病人體溫由27℃上升至正常體溫37℃需要的時間為
（4）[7]正常人的心臟在一次搏動中所做功為
W=Fl=pSl=pV=1.6×104Pa×80mL=1.28J
心臟每分鐘搏動75次，總功為
W總=nW=75×1.28 J =96J
功率為
[8]根據(jù)題意f=k1v，v=k2S，又P=fv，所以P=k1v2，因為P1:P2=16:25，故v1:v2=4:5，當血管橫截面積為正常值的n倍時，測得血管內(nèi)血液勻速流動的速度v與n的數(shù)值如表所示，由表格可知v與n成反比，當v1:v2=4:5，得n2:n1=4:5，則該病人血管的橫截面積為正常人的 0.8倍。
4．閱讀短文，回答下列問題：
半潛船
如圖甲所示半潛船，是通過改變自身重量實現(xiàn)上浮和下沉的。半潛船淹沒在水中的體積比例高，因此半潛船受到水面上的波浪影響相對較小，能夠保持較佳的穩(wěn)定性而適合當作水上的工作平臺使用。如圖乙所示，半潛船通過調(diào)整水艙內(nèi)的壓載水質(zhì)量，把裝貨甲板潛入水中，等待貨物裝載，當貨物拖至甲板上方后，再次調(diào)整水艙內(nèi)的壓載水，船體上浮，即完成裝載。
（1）半潛船是通過改變實現(xiàn)上浮和下沉的；它在水面航行時，使其向前運動的動力的施力物體是（選填“螺旋槳”或“水”）；
（2）當半潛船依次處于圖乙中三種狀態(tài)時，從左至右船底受到水的壓強分別為p1、p2、p3，則壓強由小到大的順序是，水艙內(nèi)水的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則質(zhì)量中最大的是（選填“m1”、“m2”或“m3”）；
（3）甲板面積為6000m2，當甲板下潛至水下2m時，受到水的壓力為 N；
（4）半潛船上安裝的船舶驅(qū)動系統(tǒng)功率為6000kW，效率為90%，當它以6m/s的速度勻速航行時，半潛船所受的阻力是 N。
【答案】自身重力水 m2 1.2×108 9×105
【解析】（1）[1]由材料可知，半潛船在工作時，通過增加本身壓載水艙中的水量，平穩(wěn)地將裝貨甲板潛入水下，同理，通過減少本身壓載水艙中的水量，船體上?。凰允峭ㄟ^改變自身重力實現(xiàn)上浮和下沉的。
[2]半潛船在水面航行時，螺旋槳向后給水向后的力，力的作用是相互的，水給螺旋槳一向前的反作用力，故半潛船前行力的施力物體是水。
（2）[3]由圖乙可知，左邊狀態(tài)時船底所處的深度最小，中間狀態(tài)時船底所處的深度最大，右邊狀態(tài)時船底所處的深度居中，根據(jù)可得，中間狀態(tài)時船底受到海水的壓強最大，右邊狀態(tài)時船底受到海水的壓強居中，左邊狀態(tài)時船底受到海水的壓強最小，即
[4]水的重力越大，那么船所處的深度越深，由[3]解析可知，中間狀態(tài)時船底所處的深度最大，這時水艙內(nèi)水的質(zhì)量最大，同理右邊狀態(tài)時水艙內(nèi)水的質(zhì)量居中，左邊狀態(tài)時水艙內(nèi)水的質(zhì)量最小，水艙內(nèi)水的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則質(zhì)量中最大的是m2。
（3）[5]根據(jù)液體的壓強公式可知，離水面2m深的甲板受到海水的壓強是
離水面2m深的甲板受到海水的壓強是，甲板面積為6000m2，根據(jù)可知，甲板受到的海水壓力是
甲板受到的海水壓力是1.2×108N。
（4）[6]已知效率為90%，根據(jù)機械效率的公式，可知有用功的功率是
化簡可得
由于半潛船勻速航行時，說明處于受力平衡狀態(tài)，此時半潛船所受的阻力的大小和牽引力大小相等，由可得，半潛船所受的牽引力是
半潛船所受的牽引力是，半潛船所受的阻力是
半潛船所受的阻力是。
5．閱讀短文，回答問題。（取）
如圖所示，2019年10月國產(chǎn)航母山東艦完成第八次試航，山東艦滿載時的排水量為。制造航母的鋼板要求強度大、耐高溫、防彈不易變形。艦載機是在航空母艦上起降的飛機，山東艦搭載的艦載機每架質(zhì)量是5150kg，每一架艦載機與甲板的總接觸面積為。艦載機在航母上著陸時，必須適時勾住攔索，達到強行減速的目的。
推重比是指飛機發(fā)動機產(chǎn)生的總推力與飛機總重的比值。已知該艦載機以水平勻速飛行時的推重比為，艦載機水平勻速飛行時的推力與速度的平方成正比。
（1）航母在海面上勻速前進時，航母總重力與是一對平衡力，滿載時航母受到的浮力為 N。
（2）下列說法中，正確的是
A．航母艦體外殼是彈性好的特殊鋼板
B．為了飛機著陸，航母甲板要光滑些
C．艦載機飛行時機翼上方的流速較大
C．阻攔索強行減速減小了飛機的慣性
（3）一架停在甲板上的艦載機對甲板的壓強為 Pa，其中兩架艦載機起飛后，航母艦底受到的海水壓強（選填“變大”、“不變”或“變小”），航母排開海水的體積變化。（海水密度為）
（4）艦載機的某個鋼制零件質(zhì)量為158kg，現(xiàn)選用強度更高的等體積鈦合金材料，已知鈦合金的密度為，則該零件的質(zhì)量可以減少 kg，若艦載機的鋼制零件全部用等體積鈦合金制造，則艦載機以的速度水平勻速飛行的推重比（選填“變大”、“不變”或“變小”）。（鋼的密度為）
（5）假設(shè)艦載機質(zhì)量不變，當艦載機以水平勻速飛行時，受到的空氣阻力 N。
【答案】浮力 C 103000 變小 10 68 變大 15450
【解析】（1）[1][2]航母在海面勻速行駛時，航母受后到的總重力與浮力為一對平衡力；根據(jù)阿基米德原理，滿載時航母受到的浮力為
（2）[3]A．根據(jù)題干知，制造航母的鋼板要求強度大、耐高溫、防彈不易變形，故A錯誤；
B．根據(jù)影響摩擦力的因素，航母甲板表面要粗糙，才能讓飛機安全著陸，故B錯誤；
C．機翼上方凸起，下方平直，機翼上方氣體流速大于下方流速（流速大的地方，壓強小，上方壓強小于下方壓強，產(chǎn)生向上的升力），故C正確；
D．慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量不變，慣性不變，故D錯誤。
故選C。
（3）[4] 一架停在甲板上的艦載機對甲板的壓強為
[5] 艦載機起飛后，航母的總重變小，浮力大于重力，航母上?。ㄖ钡礁×Φ扔谥亓Γ疃萮減小，根據(jù)p=ρgh可知航母艦底受到的海水壓強變小。
[6]艦載機起飛前，由漂浮的特點有
F浮1=G1①
艦載機起飛后，由漂浮的特點有
F浮2=G2②
①-②可得出減小的浮力為
由得航母排開海水的體積變化
（4）[7]根據(jù)密度公式，原來鋼材的體積為
合金的體積等于原來鋼材的體積，由密度公式可得出合金的質(zhì)量為
該零件的質(zhì)量可以減少
[8]推重比是指飛機發(fā)動機產(chǎn)生的總推力與飛機總重的比值，因重力變小，而飛機發(fā)動機產(chǎn)生的總推力不變，故推重比變大。
（5）[9]已知該艦載機以水平勻速飛行時的推重比為，可知此時的推力大小為
水平勻速飛行時的速度為
由于推力與速度平方成正比，故有
故
當勻速飛行的速度為
已知艦載機水平勻速飛行時的推力與速度的平方成正比，故當艦載機以水平勻速飛行時，艦載機水平勻速飛行時的推力
根據(jù)二力平衡的條件，艦載機水平勻速飛行時受到的空氣阻力
6．閱讀短文，回答問題
電動平衡車
電動平衡車又稱體感車，是一種時尚代步工具，以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態(tài)，檢測車體姿態(tài)的變化，并利用伺服控制系統(tǒng)，精確地驅(qū)動左右兩個電動機進行相應(yīng)的調(diào)整，以保持系統(tǒng)的平衡，電動平衡車采用站立式駕駛方式，如圖所示，通過身體重心和操控桿控制車體運行，采用鋰電池組作為動力來源驅(qū)動左右兩個電動機行駛。
下表為某品牌電動平衡車部分技術(shù)參數(shù)。平衡車的轉(zhuǎn)向指示燈電路如圖乙所示，電路中電源電壓恒為 6V，指示燈 L1、L2的規(guī)格均為“6V 6W”，R0 為定值電阻，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計，不考慮指示燈電阻隨溫度的變化，當單刀雙擲開關(guān) S 與“1”接通后，左轉(zhuǎn)指示燈L1會亮暗交替閃爍。在此過程中，左轉(zhuǎn)指示燈 L1兩端實際電壓UL 隨時間，變化規(guī)律如圖丙所示。
（1）如圖所示，與電動平衡車驅(qū)動前行過程原理相同的是；
A． B． C． D．
（2）圖乙電路中定值電阻R0 的阻值為 Ω，在單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通情況下，左轉(zhuǎn)指示燈L1亮暗交替閃爍工作10min，則整個電路消耗的電能為 J；
（3）體重為60kg的小明站在該雙輪電動平衡車上時，若每個車輪與地面接觸面積為20cm2，則地面受到的壓強是 Pa；他駕駛該電動平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的 0.1 倍，小明駕駛該電動平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時，則每個電動機的平均輸出功率為 W，平衡車最大行駛的路程是 km。
【答案】 C 24 1680 2×105 200 18
【解析】（1）[1]電動平衡車驅(qū)動前行時的主要部件是電動機，電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力而轉(zhuǎn)動。
A．圖中研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗，為發(fā)電機工作原理，故A不符合題意；
B．為奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，故B不符合題意；
C．通電導體在磁場中受力運動，為電動機的工作原理，故C符合題意；
D．串聯(lián)電路中電流相等，根據(jù)通電螺線管吸引大頭針數(shù)量的多少來研究在電流相等時通電螺線管磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，故D不符合題意。
故選C。
（2）[2]由可得，指示燈L1的阻值
S與“1”接通，觸電A與B分離時，L1與R0串聯(lián)，燈的電壓小于電源電壓（當觸點A與B接通時，電磁鐵和電阻R0被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等），由圖像知燈泡兩端電壓
UL′=1.2V
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以R0兩端的電壓
U0=U-UL′=6V-1.2V=4.8V
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以此時電路中的電流
由歐姆定律可知定值電阻R0的阻值
[3] 0～1.0s內(nèi)電路消耗的電能
W1=ULIt=6V×0.2A×1s=1.2J
當觸點A與B接通時，電磁鐵和電阻R0被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等，燈的實際功率為其額定功率，則1s～1.5s內(nèi)電路消耗的電能
W2=PLt′=6W×0.5s=3J
由圖丙可知，一個周期的時間
T=1.5s
10min內(nèi)的周期個數(shù)為
則指示燈交替工作10min整個電路消耗的電能
W=(W1+W2)×400=(1.2J+3J)×400=1680J
（3）[4]小明站在該雙輪電動平衡車上時，地面受到的壓力大小為
F=G總=(m車+m人)g=(20kg+60kg)×10N/kg=800N
受力面積
S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2
對地面的壓強
[5]他駕駛該電動平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的0.1倍，則阻力
f=0.1G總=0.1×800N=80N
小明駕駛該電動平衡車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，電動機的牽引力
F引=f=80N
已知最大速度為
v=18km/h=5m/s
由
可得電動機輸出的總功率
P=F引v=80N×5m/s=400W
因電動平衡車的動力來源于左右兩個電動機，所以，每個電動機平均輸出功率
P′=0.5×400W=200W
[6]由表格數(shù)據(jù)可知，電動機的能量轉(zhuǎn)化效率為80%，鋰電池最大儲存電能0.5kW·h，則電池提供的電能用來做功的能量
W功=80%×0.5kW·h =0.4kW·h=1.44×106J
由W=Fs可得平衡車行駛的路程
7．閱讀短文，回答問題：
漏電保護器：根據(jù)安全用電要求，住戶家里除了要安裝防止電流過大的自動空氣開關(guān)外，還必須安裝如圖所示的漏電保護器。其示意圖如圖甲所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當于一個自動開關(guān)，正常情況下，住戶家中沒有電流流向地面，即圖中I3為零，進戶線中流入的電流I1和流出的電流I2相等，漏電保護器內(nèi)部自動開關(guān)處于閉合狀態(tài)。如果電路中某處發(fā)生漏電（漏電是指電流從墻體、人體、接地線或其他路徑流向地面），即圖中的I3不為零，就會造成I1和I2不相等，當I1和I2的差異達到一定值，保護器內(nèi)部自動開關(guān)就會立即斷開。排除漏電故障后，重新合閘即可恢復供電。為確保使用安全，漏電保護器上設(shè)置了試驗按鈕，需要每月試按一次，如果試驗按鈕按下漏電保護器無動作，說明漏電保護器需要更換。
（1）關(guān)于漏電保護器，下列說法正確的是( )
A．當電路發(fā)生短路時，漏電保護器會自動切斷電路
B．漏電保護器跳閘后按下試驗按鈕即可恢復供電
C．正常情況下家庭電路中火線中的電流大于零線中的電流
D．人站在絕緣物上雙手分別觸摸火線與零線，漏電保護器不會切斷電路
（2）如果發(fā)生漏電，漏電電流為I3，則I1、I2、l3大小關(guān)系的表達式為I1= 。
（3）站在地面上的人體不小心接觸了火線，如圖乙所示，該人體的電阻為2000Ω，人與地面、電線等的接觸電阻為3500Ω，此時流過人體的電流為 mA，如漏電保護器跳閘的動作電流是大于等于30mA，此時漏電保護器斷開（填“會”或者“不會”）。
（4）由于安裝人員的疏忽，在安裝三孔插座時，誤將連接零線和地線的孔接反，此時如果將洗衣機的三腳插頭插入該插座，漏電保護器斷開（填“會”或者“不會”）。
（5）漏電保護器的試驗電路，由一只試驗開關(guān)S與電阻R組成，閉合試驗開關(guān)S就能模擬漏電情形，試驗電路的連接符合要求的是（虛線框處為漏電保護器）
【答案】 D I2+I3 40 會會 C
【解析】（1）[1]A．當電路發(fā)生短路時，進戶線中流入的電流I1和流出的電流I2相等，漏電保護器不會切斷電路，故A錯誤；
B．漏電保護器跳閘后需要檢查電路故障并排除故障后，按下試驗按鈕才能恢復供電，故B錯誤；
C．正常情況下家庭電路中火線中的電流等于零線中的電流，故C錯誤；
D．人站在絕緣物上雙手分別觸摸火線與零線，進戶線中流入的電流I1和流出的電流I2相等，漏電保護器不會切斷電路，故D正確。
故選D。
（2）[2]由圖乙可知，火線中的電流一部分通過零線，一部分流向大地，則I1、I2、l3大小關(guān)系的表達式為I1=I2+I3。
（3）[3] 站在地面上的人體不小心接觸了火線，漏電電流
（3）[4] 如漏電保護器跳閘的動作電流是大于等于30mA，此時漏電保護器會斷開。
（4）[5] 如果將零線和地線的孔接反，流出的電流I2=0，I1、I2差異很大，漏電保護器會斷開。
（5）[6] A．閉合開關(guān)時，虛線框內(nèi)火線電流等于零線電流，因為電阻R短路，閉合開關(guān)不影響電流，故A不符合題意；
B．D．閉合開關(guān)時，通過虛線框內(nèi)火線和零線的電流相等，此時無法模擬漏電情形，故B、D不符合題意；
C．閉合開關(guān)時，通過虛線框內(nèi)火線電流大于零線的電流，可以模擬漏電情形，故C符合題意。
故選C。
8．閱讀短文，回答問題。
新冠病毒的核酸檢測
紫外線照射熒光物質(zhì)時，會使熒光物質(zhì)發(fā)出有色熒光。我們通過監(jiān)測這種熒光可判斷出被照射物質(zhì)的種類及含量等信息，該方法通常被稱為光譜分析法。

核酸檢測是阻擊新冠疫情蔓延的有效手段，如題圖甲所示是采集核酸樣品時的情景。由于采樣樣品的初始病毒含量極低，檢測儀檢測不出，需要對樣品進行培養(yǎng)擴增。
醫(yī)技人員對核酸樣品進行多次培養(yǎng)過程中，對病毒進行熒光標記。如題圖乙所示，當紫外線照射到被標記熒光物質(zhì)的新冠病毒時，組成病毒的原子吸收紫外線的能量，使電子加速偏移向高能軌道，原子發(fā)出熒光，發(fā)出的熒光強度與病毒含量成正比，檢測人員根據(jù)熒光強度即可判斷病毒含量。
若病毒初始值為N，擴增次數(shù)為n，病毒擴增后的含量R與擴增次數(shù)n的關(guān)系是：R＝N×2n，醫(yī)學上將n稱為CT值。檢測時以病毒含量擴增至某一值（稱做閾值）時的CT值作為判斷是否陽性的依據(jù)。我國規(guī)定，新冠病毒含量達到閾值時，CT值小于37為陽性，達到或高于37為陰性，如題圖丙所示為病毒含量R與CT值的關(guān)系圖線。為提高核酸檢測的準確率，要連續(xù)多天對密切接觸人員進行采樣檢測。
（1）樣品中熒光物質(zhì)被紫外線照射后發(fā)出的熒光強度增強，則越高；有色熒光（是/不是）可見光；
（2）原子被紫外線照射后，使電子偏移向高能軌道，此過程中；
A．電子能量增加，原子核對電子的作用力增大
B．電子能量增加，原子核對電子的作用力減小
C．電子能量減小，原子核對電子的作用力增大
D．電子能量減小，原子核對電子的作用力減小
（3）利用光譜分析來進行核酸檢測，此過程中；
A．獲得信息并傳遞信息
B．獲得能量并傳遞能量
C．獲得信息并傳遞能量
D．獲得能量并傳遞信息
（4）下列是幾個樣本的熒光強度與CT值的關(guān)系圖，其中屬于陽性的是；

（5）為了降低新冠病毒檢測標準，下列方法可行的是。
①控制閾值一定，降低CT值 ②控制CT值一定，降低閾值
A．只有① B．只有② C．①②都行 D．①②不都行
【答案】病毒含量是 B D A C
【解析】（1）[1][2]從短文可知熒光強度Rn與病毒含量成正比，樣品中熒光物質(zhì)被紫外線照射后發(fā)出的熒光強度增強，則說明病毒含量越高。有色熒光人眼能夠看到，是可見光。
（2）[3]CD．原子被紫外線照射后，組成病毒的原子吸收紫外線的能量，電子能量增加，故CD不符合題意；
AB．電子能量增大后，原子核對電子的作用力減小，這樣電子偏就移向高能軌道，故A不符合題意，B符合題意。
故選B。
（3）[4]利用紫外線照射到被標記熒光物質(zhì)的新冠病毒時，組成病毒的原子吸收紫外線的能量，說明利用光獲取了能量，使電子加速偏移向高能軌道，原子發(fā)出熒光，根據(jù)發(fā)出的熒光強度來判斷病毒的含量，是利用光譜傳遞病毒的含量信息，故A符合題意，BCD不符合題意，故選A。
（4）[5]AB．檢測時病毒含量需要擴增至某一值（稱做閾值），CT值作為判斷是否陽性的依據(jù)，新冠病毒含量達到閾值時，CT值小于37為陽性，新冠病毒含量達到閾值時，高于37為陰性，所以熒光強度達到閾值時，熒光強度Rn與病毒含量成正比，CT值小于37為陽性，故A符合題意，B不符合題意；
CD．根據(jù)短文可知，檢測時病毒含量需要擴增至某一值（稱做閾值），而CD中病毒的含量沒有擴充至閾值，故CD不符合題意。
故選A。
（5）[6]①根據(jù)短文可知，若病毒初始值為N，擴增次數(shù)為n，病毒擴增后的含量R與擴增次數(shù)n的關(guān)系是R=N×2n，醫(yī)學上將n稱為CT值，降低CT值，減小擴增次數(shù)，故①可行；
②檢測時以病毒含量擴增至某一值（稱做閾值）時的CT值作為標準，控制CT值一定，降低閾值，即減小病毒含量，減小擴增次數(shù)，故②可行，故ABD錯誤，C正確。
故選C。
9．閱讀短文，回答問題。
“復興號”動車
如圖1所示是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“CR400AF”動車組，經(jīng)過近4年的運行檢驗，說明我們的高鐵技術(shù)是世界領(lǐng)先的，全車部署了2500余項監(jiān)測點，能夠?qū)鋮s系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、運行系統(tǒng)全方位實時監(jiān)測，無線WIFI，配備USB插口等。該動車部分參數(shù)見表。（設(shè)乘客人均質(zhì)量為50kg）
（1）“復興號”動車車頭采用了流線型設(shè)計是為了；
（2）坐在“復興號”動車上的一乘客記錄了他勻速通過長1500m的隧道的時間為30s，若這列動車長250m那么整列動車在隧道中的運行時間為 s；
（3）推重比是衡量動車牽引能力的重要指標，其含義是動車勻速運行時的牽引力與車總重的比值。經(jīng)檢測，“復興號”動車運行時的總阻力f與列車速度v滿足f=kv2的關(guān)系，其中k=40N?m2?s﹣2。則“復興號”動車以360km/h的速度滿載運行時的推重比是。若動車牽引電機的效率為80%，則牽引電機每秒耗電 J；
（4）陰雨天，空氣潮濕，能見度低，為保證旅客上下動車時的安全，需在車門旁開啟警示燈。如圖2乙所示是某同學為動車設(shè)計的模擬電路。
①選擇圖2甲中的（選擇“R1”或“R2”）濕敏電阻，將它串聯(lián)在圖2乙電路中的（選擇“A”或“B”）位置，閉合開關(guān)，警示燈能隨濕度變化而自動調(diào)整亮度；
②已知電源電壓為6V，警示燈的規(guī)格是“6V 3W”，當空氣濕度為80%時，燈較暗時的實際功率是 W（電磁鐵電阻忽略不計，燈泡電阻不隨溫度變化）。

【答案】減小空氣阻力 25 0.1 5×107 R2 B 0.75
【解析】（1）[1]“復興號”動車車頭采用了流線型設(shè)計是為了減少空氣的阻力，同時為了保護車頭不被損壞。
（2）[2]乘客通過隧道行駛的路程
s1=s隧道=1500m
根據(jù)速度的計算公式可得，動車的速度為
動車全部在隧道內(nèi)運行的路程為
s2=s隧道-s車=1500m-250m=1250m
動車全部在隧道內(nèi)運行的時間為
（3）[3]動車勻速運行時的牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等，則有
根據(jù)重力的計算公式可得，動車滿載時的重力為
“復興號”動車以360km/h的速度滿載運行時的推重比為
[4]根據(jù)速度的計算公式可得，動車在一秒內(nèi)行駛的路程為
由做功的計算公式可得，牽引力1s內(nèi)做的功為
W=Fs=4×105N×100m=4×107J
根據(jù)機械效率的計算公式可得，牽引電機消耗的電能為
（4）[5]由圖甲知：R1的電阻隨濕度的增加而增加，R2的電阻隨濕度的增加而減小，根據(jù)實際需要，當空氣潮濕，警示燈變亮；當警示燈變亮時，電阻減小，故R2符合要求。
[6]由圖乙知，若將R2串聯(lián)在圖2乙電路中的B位置，當空氣潮濕（濕度大），濕敏電阻的阻值變小，根據(jù)歐姆定律的計算公式可知，電路的電流增大，將銜鐵吸引下來，會被短路，警示燈一下變得很亮，而放在A點則不會出現(xiàn)此現(xiàn)象，所以應(yīng)該放在A點。
[7]根據(jù)功率的計算公式可知，燈泡的電阻為
由圖甲知，當空氣濕度為80%時，R2的電阻為12Ω，在閃爍過程中，電路的最小電流為
燈較暗時的實際功率為
10．閱讀短文，回答問題。
冬奧會上的“中國智慧”
2022年2月4日至20日第24屆冬奧會在中國北京成功舉辦，本屆冬奧會以綠色、科技、自主、創(chuàng)新等特色凸顯了“中國智慧”。在新能源材料方面，我國自主開發(fā)出的硫化鎘發(fā)電玻璃，不僅具有建筑材料的特性，而且能夠發(fā)電，有弱光性能好、抗衰減等特點，是適用于光伏建筑一體化的新型綠色環(huán)保建筑材料。“發(fā)電玻璃”之所以能發(fā)電是因為在玻璃表面，涂抹了一層硫化鎘，具有了光電轉(zhuǎn)化的功能。在智慧場館方面，國家體育館啟用了地磁導航、電子圍欄，實現(xiàn)場館室內(nèi)高精度導航。其中，地磁導航是一種無源自主導航技術(shù)，由于地球上任意一點，都有唯一的磁場大小和方向與之對應(yīng)，并且與該點的三維地理坐標相匹配，通過不同地域的地球磁場數(shù)據(jù)確定位置，使它具有“向?qū)А惫δ?。地磁導航不像衛(wèi)星導航那樣需要依賴外界設(shè)備傳輸電磁信號，具有較強的抗干擾和生存能力。借助這一服務(wù)系統(tǒng)，觀眾可自主導航找到座位；而管理人員也可實時獲取場館內(nèi)人員位置信息。
如圖甲是北京2022年冬奧會的吉祥物和火炬，火炬的名稱叫做“飛揚”。該火炬外殼由碳纖維復合材料制造而成，不僅具有“輕、固、美”的特點，而且在1000℃的溫度下不會起泡、開裂。在2022北京冬奧會開幕式上，400名演員揮動發(fā)光桿，發(fā)光桿一會發(fā)出綠光代表綠草，隨后又發(fā)出白光組成蒲公英（如圖乙）。
（1）硫化鎘發(fā)電玻璃實現(xiàn)了能向能的轉(zhuǎn)換；
（2）地磁導航（需要/不需要）依賴外界設(shè)備傳輸信號；
（3）以下特性與北京冬奧會火炬所用材料無關(guān)的是( )；
A．密度小 B．硬度大 C．耐高溫 D．導電性好
（4）據(jù)悉，冬奧會開幕式上演員揮動的發(fā)光桿上有兩個開關(guān)：一個是總開關(guān)，另一個用來控制發(fā)出白光和綠光。下面哪個電路設(shè)計最能實現(xiàn)這一效果( )；
A． B．
C． D．
（5）冰壺比賽是在水平冰面進行的冬奧會比賽項目，它體現(xiàn)了冰上運動的動靜之美，受人關(guān)注，如下圖所示，質(zhì)量為20kg，靜止在出發(fā)點A的冰壺被運動員用水平向前的推力推著運動6m后，在B點被推出，沿冰道運動30m到O點停下來。若運動員對冰壺的推力是12N，從A點到O點運動過程中，冰壺受到冰面的摩擦力為 N（不計空氣阻力，g=10N/kg）。
【答案】光電不需要 D D 2
【解析】（1）[1][2]硫化鎘具有光電轉(zhuǎn)化的功能，能實現(xiàn)光能向電能的轉(zhuǎn)化。
（2）[3]地磁導航的原理是地球上任意一點，都有唯一的磁場大小和方向與之對應(yīng)，并且與該點的三維地理坐標相匹配，通過不同地域的地球磁場數(shù)據(jù)確定位置，使它具有“向?qū)А惫δ?，所以不需要依賴外界設(shè)備傳輸信號。
（3）[4]火炬外殼由碳纖維復合材料制造而成，具有“輕、固、美”的特點，輕即密度小，固即硬度大，且在1000℃的溫度下也不開裂，即耐高溫，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
（4）[5]A．由電路圖知，開關(guān)S1斷開時，兩燈都不亮，S1閉合，S2也閉合時，綠燈短路，白燈亮；S2斷開時，兩燈同時亮，S2只能控制綠燈，故A不符合題意；
B．由電路圖知，S1閉合，白燈亮，綠燈不亮，兩開關(guān)同時閉合，兩燈同時亮，S1同時控制兩燈，S2只控制綠燈，故B不符合題意；
C．由電路圖知，兩燈并聯(lián)，兩開關(guān)分別控制兩燈，沒有開關(guān)同時控制兩燈，故C不符合題意；
D．由電路圖行，S1閉合，S2接上面接線柱時，白燈亮，S2接右面接線柱時，綠燈亮，S1斷開時，兩燈皆不亮，故D符合題意。
故選D。
（5）[6]由A到B點，冰壺在推力的作用下所做的功
W=FsAB=12N×6m=72J
整個過程中，冰壺與冰面的粗糙程度不變，壓力不變，則所受的摩擦力也不變，冰壺最后靜止下來，所以，A到O的運動過程中，摩擦力所做的功等于推力所做的功。則有
fsAO=f(sAB+sBO)=f×(6m+30m)=72J
解得，冰壺受到冰面的摩擦力
f=2N
11．閱讀短文，回答下列問題。
測溫手環(huán)
某型號的藍牙測溫手環(huán)如圖所示，主要由溫度傳感模塊、藍牙模塊兩個部分組成。溫度傳感模塊中，有一個高靈敏度的熱敏電阻，熱敏電阻外部與導熱金屬片密切接觸。佩戴測溫手環(huán)時，導熱金屬片使熱敏電阻溫度升高，熱敏電阻阻值變化，電路中電流變大。溫度傳感器中的測溫芯片能根據(jù)電路中電流大小算出熱敏電阻的溫度，并顯示到液晶屏上。藍牙模塊則通過無線網(wǎng)絡(luò)將測溫芯片中的溫度數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理中心，從而實現(xiàn)體溫的實時監(jiān)測。測溫手環(huán)一般配有智能休眠倉。有些測溫手環(huán)是通過判斷溫度變化來實現(xiàn)自動開關(guān)的。測溫手環(huán)放入智能休眠倉后，若環(huán)境溫度低于某個設(shè)定的溫度或者手環(huán)檢測到的溫度長時間不發(fā)生變化，則測溫手環(huán)中的金屬片與熱敏電阻分離，從而實現(xiàn)自動關(guān)機。還有些測溫手環(huán)是依靠內(nèi)置的霍爾元件實現(xiàn)“休眠”的。霍爾元件是一種對磁場敏感的電子元器件，當它周圍存在較強的磁場時，可以斷開測溫手環(huán)的電路。因此，這類測溫手環(huán)的智能休眠倉下面需要預埋一個磁體。
（1）藍牙模塊是通過與手機傳遞信息的（選填“電磁波”、“紅外線”或“超聲波”）；
（2）導熱金屬片的內(nèi)能是通過（選填“做功”或“熱傳遞”）的方法改變的；
（3）霍爾元件在測溫手環(huán)的電路中相當于（選填“開關(guān)”“電源”或“電器”）。若手環(huán)電池電壓為3.7V，電池容為100mA·h，充滿電后可以連續(xù)使用10天，則該型號的測溫手環(huán)工作時的放電電流約為 μA（結(jié)果保留一位小數(shù)）；
（4）小華將三個廢舊手環(huán)的測溫頭拆下后分別接入如圖乙所示的電路。獲得了圖丙所示的三個測溫頭的電流溫度圖像，其中靈敏度最高的測溫頭是；
A．A圖線所對應(yīng)的測溫頭
B．B圖線所對應(yīng)的測溫頭
C． C圖線所對應(yīng)的測溫頭
D．無法判斷
（5）現(xiàn)有四種熱電阻，它們的阻值R隨溫度T變化的圖像分別如下，其中適合用于上述測溫手環(huán)的是。
A．B．
C．D．
【答案】電磁波熱傳遞開關(guān) 416.7 A D
【解析】（1）[1]由題可知：藍牙模塊則通過無線網(wǎng)絡(luò)將測溫芯片中的溫度數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理中心，從而實現(xiàn)體溫的實時監(jiān)測，無線網(wǎng)絡(luò)是依靠電磁波傳輸信息的。
（2）[2]金屬是熱的良導體，可以傳遞熱量，通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能。
（3）[3]霍爾元件是一種對磁場敏感的電子元器件，當它周圍存在較強的磁場時，可以斷開測溫手環(huán)的電路，故相當于電路中開關(guān)的作用。
[4]電池容量為100mA·h，連續(xù)使用時間為10天，測溫手環(huán)工作時的放電電流
（4）[5]由題意可知，溫度變化相同，電流變化大，靈敏度高，由圖乙可知，A圖線，回路電流隨溫度變化最明顯，故靈敏度最高“測溫頭”是A圖線對應(yīng)的探頭，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
（5）[6]從文中可知溫度升高，電流變大，說明熱敏電阻阻值變小，同時人體的體溫正常為37℃左右，為了測量準確度，在這個范圍內(nèi)電阻隨溫度變化更大些，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
12．閱讀短文，回答問題。
光電效應(yīng)
光電效應(yīng)最早是由赫茲發(fā)現(xiàn)的一種神奇的物理現(xiàn)象，后來愛因斯坦作出了科學的解釋。光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射效應(yīng)、光電導效應(yīng)和阻擋層光電效應(yīng)，又稱光伏效應(yīng)。
光電子發(fā)射效應(yīng)發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象（如圖甲），只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面。光電導效應(yīng)和阻擋層光電效應(yīng)發(fā)生在物體內(nèi)部，統(tǒng)稱為內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。

光敏電阻器是利用半導體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強度而改變的電阻器。光敏電阻器一般用于光電測量、光電控制和光電轉(zhuǎn)換等。工業(yè)生產(chǎn)中，常用光敏電阻來探測光照強度。如圖丙，只將光敏電阻正對光源，其余部分電路置于光源外，就可以通過量程為300mA的靈敏電流表來顯示光照強度（E/lx）。電源電壓恒為4.5V，蜂鳴器（視為定值電阻）的阻值為10Ω，光敏電阻R與承受光照強度E變化的關(guān)系如表所示：
利用太陽能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換，就是利用光伏效應(yīng)，使太陽光射到太陽能電池上產(chǎn)生電流直接發(fā)電，光伏產(chǎn)業(yè)正成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)。
（1）外光電效應(yīng)會從物質(zhì)中激發(fā)出逸出于表面；
（2）太陽能電池是依據(jù) （內(nèi)/外）光電效應(yīng)工作的；
（3）圖乙所示是可見光譜圖，如果黃光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，則下列照射該金屬也一定能產(chǎn)生外光電效應(yīng)的光是；
A．紅光和橙光 B．紅光和綠光
C．藍光和紫光 D．橙光和靛光
（4）圖丙電路能夠測量的最大光照強度是 lx。
【答案】電子內(nèi) C 360
【解析】（1）[1]外光電效應(yīng)是指光照射在物質(zhì)表面時，激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象，又稱光電子發(fā)射效應(yīng)。
（2）[2]太陽能電池在工作時，受到光的照射，在物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生電流，即電子未逸出物質(zhì)。故太陽能電池應(yīng)用的是內(nèi)光電效應(yīng)。
（3）[3]從紅光到紫光，光的頻率是逐漸升高的。照射到物質(zhì)表面能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)，而比黃光頻率大的綠、藍、靛、紫光照射該物質(zhì)也一定能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)。故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
（4）[4]電流表的量程為0~300mA，當電路中電流最大時，此時電路中電阻最小，為
光敏電阻與蜂鳴器串聯(lián)，此時光敏電阻的阻值為
分析表中數(shù)據(jù)，有
該電路所能測量的最大光照為
【點評】本題的答案幾乎都是通過閱讀材料來進行獲得的，同時分析時還要有一定的思維難度，對學生來講是一個挑戰(zhàn)。能通過對材料的深入分析得出有用的信息是解答此類題的關(guān)鍵。
太陽能電池板
蓄電池組
LED燈
電池板的總面積
0.4m2
電池電壓
12V
額定電壓
12V
光電轉(zhuǎn)化效率
15%
電池容量
30Ah
額定總功率
20W
充電電壓（V）
充電電流（A）
充電時長（min）
充電度數(shù)（kW?h）
充電費用（元）
400
45
24.0
28.80
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v/m?s-1
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
電池
可光鋰電池
車身自重
20kg
電池最大儲能
0.5kW·h
最大載重
90kg
每個電動機最大輸出功率
350W
最高速度
18km/h
每個電動機的能量轉(zhuǎn)化效率
80%
最大陡坡
30°
車身質(zhì)量m（t）
360
每節(jié)車廂長l（m）
25
車廂數(shù)（節(jié)）
8
每節(jié)載客（人）
100
最高時速（km/h）
400
光照強度E/（lx）
100
200
300
400
500
600
R/Ω
18.0
9.0
6.0
4.5
3.6
3.0

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