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1、阅读材料,回答问题。
海浪发电
海浪能是一种清洁的可再生能源,计算海浪能E的公式可简化为$$E=kH2t(其中k为比例系数,H为海浪的波高,即海浪的最高点与最低点间的高度差,t为时间)。
小明设计了如图19甲所示的海浪发电系统,该系统主要由浮子、发电机与弹簧组成。浮子上下运动时,带动发电机一起运动,弹簧随之伸缩。若海浪能的50%能够被海浪发电系统利用,海浪发电系统再将所利用能量的20%转化为电能。海浪发电系统仅在波高为1m≤H≤3m的范围内发电。当海浪的波高小于1m时,无法触发海浪发电系统工作;当海浪的波高大于3m时,海浪发电系统启动保护措施,防止器件损坏。为方便计算,图像和数据已作近似处理。)

小明记录深圳某片海域某天的海浪波高与时间的关系,绘制图像如图乙。部分时段中海浪能与时间的关系如下表所示,且 : : E3=3: 6: 4。
时间段
15:00~16:00
16:00~17:00
17:00~18:00
海浪能E
E1
E2=4.2×107J
E3
(1)、海浪发电系统是将海浪的能转化为电能。(2)、浮子在下降时,受到竖直向的浮力。(3)、海浪推动浮子下降1m,浮子的重力势能变。(4)、在记录当天14:00~20:00时间段内,海浪发电系统输出了J的电能。(5)、小明认为该海浪发电系统只捕获海浪竖直方向的能量,导致其能量转化效率较低;请你提出一条改进措施以提高海浪发电系统的效率:。(6)、小明查阅资料,发现了另一种利用海浪发电的装置,其部分结构如图20甲所示。活塞会随海水一起上下运动,A、B是只能单向开启的阀门。活塞下降时,在气压作用下阀门A打开、B关闭,将空气吸入气室;活塞上升时,阀门A关闭、B打开,将空气推入工作室。则可以实现上述功能的阀门安装方式是图乙中的(填序号)。
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2、跨学科实践:制作简易密度计
【项目提出】
学习小组想制作一个简易密度计,用于测定密度在0.9~1.2g/cm3区间的生活中常见液体。
【项目分析】
(1)、将吸管直接放入水中,吸管会沉底,如图16甲所示,原因是吸管所受浮力重力。(2)、如图乙,取出吸管时,若用手指堵住吸管上端,由于的作用吸管内水不会流出。(3)、【项目实施】找到细铜丝和蜡开始制作。
①为使吸管漂浮,下一步的操作是。
②在吸管下部缠上细铜丝作为配重后将其放入水中,发现再次沉底,如图17所示;为使其可以竖直漂浮,此时应(选填“增加”或“减少”)一些细铜丝。
(4)、改进后,将密度计放入水中,待其静止时,依据液面位置在吸管上标记“1”。若将此密度计放入盐水中,静止时,盐水液面位于标记“1”的(选填“上方”或“下方”)。在吸管上完成刻度标记。
【展示交流】
配制不同密度的液体,再用此密度计进行测量,收集信息如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
液体密度ρ/(g·cm-3)
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
密度计浮沉情况
沉底
竖直漂浮
不能竖直漂浮
(5)、在第2、3、4次实验中,密度计所受浮力与其浸在液体中深度h关系的图像是图18中的;
(6)、针对该密度计设计了如下评价量表。评价维度
优秀
合格
待改进
测量范围
大于:
等于:
小于:
①请对该密度计的测量范围进行评价:(需说明理由)。
②请补充评价量表中的另一个评价维度。
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3、盐田港智慧冷链产业园使用了冷热穿梭无人叉车。图15是某款冷热穿梭无人叉车,空载时,整车对地面的压力为4×104N,整车与地面总接触面积为0.04m2。该叉车将重为4×104N的货物竖直向上匀速提升2m,耗时10s,消耗了4×104J的能量,g取10N/ kg。求该叉车:
(1)、空载静止在水平地面时,对地面的压强;(2)、提升货物时,支持力对货物做功的功率;(3)、提升货物的机械效率。 -
4、人们常用“冰山一角”来形容看到的水面上的冰山远远小于水下部分,如图14。已知某座漂浮的冰山质量1.2X108kg,海水密度取1X103kg/m2 , g取10N/kg。求这座冰山:
(1)、受到的重力;(2)、受到的浮力;(3)、在海面下的体积。 -
5、小明在新闻中看到,河水水位过高时会对堤坝造成危险。于是,他对液体压强的大小与哪些因素有关展开探究。


(1)、组装探头时,有两个橡皮膜可供选择。组装后(橡皮膜的松紧程度相同),将一个小球先后放在两个橡皮膜上,现象如图9。为使实验效果更加明显,应选择图(选填“a”或“b”)中的探头。(2)、组装好压强计,如图10所示,压强计中的U形管(选填“是”或“不是”)连通器,理由是。(3)、检查并调试好装置后,进行实验。把探头放进盛水的容器中,实验现象如图11所示,由此得出:在同种液体中, , 液体内部压强越大。(4)、根据上述探究结果,拦河大坝坝体横截面选用图12中的(填字母)形状,既可以稳固,又节省材料。
(5)、学习过液体压强公式后,小明将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜(质量不计)后扎紧,将某种液体倒入瓶内,再将瓶缓慢压入水中,如图13所示,当橡皮膜变平时,瓶内外液面高度差为h1 , 瓶外水面到橡皮膜的距离为h2 , 则瓶内液体密度的表达式: ρ液=(用ρ水、h1和h2表示)。
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6、探究“在阻力与阻力臂不变的条件下,杠杆平衡时,动力与动力臂大小的关系”实验中。
(1)、图甲中,将平衡螺母向侧移动,可以使杠杆保持水平并静止(2)、给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,如图乙,因为此时力臂与杠杆(选填“重合”或“垂直”),所以便于测力臂。(3)、保持阻力和阻力臂不变,改变动力,相应调节动力臂大小,多次实验收集数据如下表:实验次数
阻力 F2/N
阻力臂l2/m
动力F1/N
动力臂l1/m
1
1
0.1
2
0.05
2
1
0.1
1
0.1
3
1
0.1
0.5
0.2
分析表中数据,可初步得出:在阻力与阻力臂不变的条件下,杠杆平衡时,动力与动力臂的乘积为。
(4)、为进一步探究杠杆平衡的普遍规律,还需进行的操作是(写出一条即可)。 -
7、【主题五】物理与科学探究
在探究重力的大小跟质量的关系实验中,每个钩码的质量都是50g。
实验次数
1
2
3
4
5
6
质量m/ kg
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
重力G/N
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0

(1)、弹簧测力计应在方向上调零。(2)、将不同数量的钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时读取弹簧测力计的示数,收集实验数据如下表。在第3次实验时,弹簧测力计的示数如图6所示,则表格中空缺处应填入的实验数据是Na
(3)、为分析G与m的定量关系,请你在图7中确定坐标轴的物理量和标度,根据(2)表格中数据描点,绘制图像(尽量提高坐标纸的使用率)。(4)、由表中数据(或图像)可以得出:物体所受的重力跟它的质量。 -
8、飞船与空间站对接后绕地球运行。图5是空间站在A、B两点的动能和重力势能大小的示意图,则空间站的动能在点更大,A、B两点机械能EA和EB的大小关系是EAEB。

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9、火箭由静止开始运动,说明力可以改变物体的;在火箭与飞船分离瞬间,若一切外力都消失,火箭将(选填“静止”或“匀速直线运动”)。
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10、【主题四】物理与航空航天
2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船由运载火箭成功发射。
火箭向下喷出燃气就可以升空,是由于力的作用是的;加速升空的过程中,火箭受到的力(选填“是”或“不是”)平衡力。
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11、【主题三】物理与日常生活
蒸是一种利用蒸汽传热使原料成熟的烹调方法。
(1)、图3甲中,空盘子放在蒸架上。在图乙中画出盘子受到重力G和支持力F的示意图(点O为盘子的重心)。
(2)、为防止烫手,可以用盘子夹取出蒸架上的盘子,如图4甲,此时盘子夹可视为杠杆,图乙中OAB 是其简化图,O为支点。请在图乙中画出阻力 的力臂l2以及作用在A 点的最小动力F1。
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12、【主题二】物理与社会发展
除冰机器人是用于清除架空输电线路积冰的设备。该设备可通过无人机搭载至高空导线上,通过敲击、碾压等多种方式,高效清理输电线上的积冰,如图所示。请完成6~7题。
(1)、无人机运送机器人至输电线的过程中,下图中绳子拉力对机器人做功的是( )
A、无人机起飞 B、机器人升空 C、机器人悬停 D、无人机返程(2)、当机器人碾压积冰时,功率越大( )A、用时越少 B、用时越多 C、做功越快 D、做功越多 -
13、【主题一】物理与传统文化
潮州木雕是国家级非物质文化遗产,历史可追溯到唐朝以前。工匠先用雕刻刀制作粗坯,再用砂纸进行打磨,如图所示。请完成1~5题。
(1)、工匠会根据雕刻图案改变雕刻刀用力的角度,说明力的作用效果与下列哪个力的要素有关( )A、大小 B、方向 C、作用点 D、单位(2)、如图 1甲,雕刻刀的刀口十分锋利,是为了( )A、增大压强 B、减小压强 C、增大压力 D、减小压力(3)、如图乙,水平向右推砂纸时,砂纸所受摩擦力方向是( )A、竖直向下 B、竖直向上 C、水平向左 D、水平向右(4)、工匠拍打衣服,可以清除衣服上的木屑,这是因为木屑( )A、受摩擦力而运动 B、具有质量而运动 C、受到重力而静止 D、具有惯性而静止(5)、放置在桌面上时,木雕受到支持力的施力物体是( )A、桌面 B、木雕 C、地面 D、地球 -
14、请阅读材料并回答问题。
风力提水
风能作为一种有活力且经济效益高的可再生能源,应用十分广泛,风力提水技术便是其中之一。铁人风车是一种风能提水装置。工作时,风吹动风车的叶片旋转,通过齿轮、连杆驱动水泵将低处的水输送至高处。如图甲为某地的铁人风车的结构示意图,其水泵结构简图如图乙所示。
在风能做功相关计算中,引入风能密度表征风能强弱,其物理定义为单位时间内垂直通过单位面积的气流所含风能。实测表明:在风速v<10m/s时,风能密度w与风速v的三次方成正比,其关系图像如图丙所示。(g取10N/kg)
(1)、流动的空气具有机械能,主要是通过其中的能驱动叶片转动对水泵做功。(2)、如图乙所示,该水泵的结构与活塞式抽水机类似,活塞向上提起时,阀门A闭合,地下水在的作用下推开阀门B进入圆筒;活塞向下运动时,阀门B关闭,水推开阀$$Pa时,该抽水机提升水的最大高度是m;在海拔更高的地方使用该抽水机,提升水的最大高度将(选填“变大”或“变小”)。(水的密度为1×103kg/m3)(3)、某一时段内, 监测得风速的三次方v3$为100()3 , 该风车1 小时内将3 吨地下水缓慢提升6m至蓄水池,此过程该装置对所提升的水做的功(等效于一个竖直向上的牵引力将水匀速提升相同高度所做的功)为J;若此过程风向始终与叶片扫过的面积垂直,则此时段该装置对水做的功占叶片扫过面积的风能的比例约为(为方便计算,π取3,计算结果用百分数表示,保留一位小数)。
(4)、从工程或能量角度,提一条提高风车提水效率的建议。 -
15、杆秤是一种融合杠杆原理与传统智慧的测量工具,实践小组开展了制作简易杆秤的跨学科实践活动。(1)、利用长度约为40cm的木制筷子、质量为50g的钩码、细绳、轻质托盘、刻度尺、记号笔等材料设计了如图甲所示的杠杆模型。适当调整后,从O点处提起,杠杆刚好能保持水平静止;将芒果放入左侧托盘,将50g钩码挂至杠杆右侧B点处,杠杆再次水平平衡,如图乙所示。图中点相当于杠杆的支点,我们只需测出OA 的长度和的长度,即可运用杠杆的平衡条件算出芒果的质量。
(2)、往托盘中放入质量较大的芒果,移动钩码均无法保持杠杆水平位置平衡。请提出一条改进建议:。(3)、将装置改进后调整成图丙所示,为方便直接读数,我们需给杠杆标注刻度,步骤如下:
①如图丙所示,托盘内不放物体,提起提纽,移动钩码至B点位置,杠杆水平平衡;
②如图丁所示,将质量为200g的重物放入托盘内,移动钩码至杠杆再次水平平衡时,将悬挂位置标记为C点,并记为200g。
其中,杠杆上B处标记的质量值为g;有同学认为接下来可以将BC段进行均匀等分,标记质量刻度。请你用实验的方法对“刻度是否均匀”进行验证,你的做法是:。
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16、如图,建筑材料的重力为450N,工人利用滑轮将其沿竖直方向从地面匀速提升至3m高处,提升过程所用的拉力为250N,用时30s。求:
(1)、工人所做的功;(2)、工人做功的功率;(3)、该滑轮提升建筑材料的机械效率。 -
17、如图是我市某景区的电动观光车,若该车满载时的质量为1500kg,在水平路面上以某一速度匀速直线行驶时阻力为满载时车重的0.1倍,轮胎与水平地面的总接触面积是0.1m2。(g取10N/ kg)求:
(1)、电动观光车满载时的重力大小;(2)、上述情境中电动观光车的牵引力大小;(3)、该车静止时对水平地面的压强大小。 -
18、在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,实验小组进行了如下操作。
(1)、如图a,将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐 , 有同学认为浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,有同学认为浮力与深度无关。两次观点不一致的原因:铁块浸没前的实验过程,同时改变了深度和;(2)、实验小组改用另一物块继续探究:图b中物块重力为N,图c中物块所受浮力为N。由图c和d可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关;(3)、分析b、e和三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关;(4)、【拓展】海船的船舷上画有载重线(表示船安全航行时排开水的最大体积)用于保证航运安全。在如下图所示的载重线中,最上面的一条是淡水线,表示满载的船在淡水中航行时,淡水的水面与这条线齐平。其他四条线分别是印度洋线、夏季海洋线、冬季海洋线和北大西洋线。根据图中的载重线,请判断印度洋和北大西洋的海水密度哪个大,并说明理由:。
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19、如图所示是小华同学探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验。

(1)、实验前,轻压探头橡皮膜,U形管内液面始终如图甲所示,说明该装置气密性;(2)、重新组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了更好反映压强的细微差别,小华可选择橡皮膜(选填“A”或“B”);(3)、重组器材后,继续实验。我们可通过观察U形管中液面的来显示橡皮膜所受压强的大小;(4)、根据两图所示现象可知,液体内部压强与液体的深度有关;(5)、了解了液体压强特点后,某同学取①②③三根相同的玻璃管,两端开口,底部用相同的橡皮薄膜封闭,橡皮膜的绷紧程度也相同。在其中倒入三种不同的液体,三根玻璃管底部橡皮膜形变程度如图己所示,其中液体密度最大的是(填序号)。 -
20、小华在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,用同一木块放置在同一水平长木板上分别做了下图所示的甲、乙、丙三次实验。

(1)、实验前,应在(选填“水平”或“竖直”)方向上对弹簧测力计进行调零。(2)、实验中,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做运动,根据的条件,可测出摩擦力大小。(3)、比较三次实验数据,可得结论:接触面粗糙程度相同时,越大,滑动摩擦力越大。(4)、有同学提出用图丁装置测量B对A的滑动摩擦力实验效果会更好,理由是:。