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1、
小明想为自行车安装一个绿色环保的“自发电照明电路”，于是进行了如下项目研究：
【项目目的】设计并制作自行车自发电照明系统。
【项目分解】
（一）选择节能环保灯具；
（二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试；
（三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。
【项目实施】
（一）选择节能环保灯具；
小明查阅资料发现，生活中常用的照明灯有白炽灯、荧光灯和LED灯。正常工作时，5W的LED灯和40W的白炽灯亮度相当。
（1）LED灯的核心元件是发光二极管，其主要材料（选填“导体”“半导体”“超导体”或“绝缘体”）。
（2）正常工作相同时间，与的白炽灯相比，选用的LED灯可以节约%的电能。
（二）制作利用简易发电机为照明灯供电的电路并测试；
如图甲，小明在自行车车轮轮轴和前叉杆处安装了由简易发电机和LED灯组成的照明电路。
（3）为了控制LED灯只在夜间工作，需在电路中安装控制电路通断的（填电学元件）。
（4）在测试中小明发现，LED灯的亮度不稳定，原因可能是。
（三）设计不同供能方式，制作为照明灯稳定供电的电路。
为了给LED灯提供充足、稳定的电能，小明在供电系统中增加了蓄电池和太阳能电池板，设计了如图乙所示的电路，自行车骑行时或有阳光照射时给蓄电池充电，夜间，蓄电池为LED灯供电。
（5）太阳能电池板发电时，将太阳能转化为能。
（6）小明安装的太阳能电池板面积为 ， 光电转换效率为20%。当太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为时，内，太阳能电池板可以提供的电能为 ， 这些电能可以供5W的LED灯正常工作h。
【项目迭代】
为了使照明灯更加智能化，小明将原电路改进为如图丙所示的自动控制电路，其中控制电路电源电压为 ， 定制电阻阻值为 ， 电磁铁线圈电阻不计。白天，太阳能电池板和发电机产生的电能，贮存于蓄电池中。傍晚，当光照强度减弱，电磁铁中电流时，控制电路会自动接通LED灯电路，蓄电池给LED灯供电。
（7）由题意可推断，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而（选填“增大”“减小”或“不变”）。LED灯刚亮起时，光敏电阻的阻值为。
（8）若想在光照更暗时才使灯接通工作，可采取的做法有（写出一种即可）。
【项目评价】
（9）小明根据上述方案完成了自行车自发电照明系统的设计和制作，请根据以下评价量表选择一个维度对该设计进行评价。
评价维度
合格
不合格
照明情况
亮度稳定
亮度不稳定
供电方式
两种供电方式
一种供电方式
智能化
能自动控制
需手动控制
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2、小明去郊外爬山时发现，山坡上的溪水比平地上的溪水更湍急，小明猜想是由于溪流的坡度不同导致水流的流速不同。于是利用秒表、量筒、量角器和如题图所示的装置进行探究。实验时，控制每次水龙头的出水速率相同，调整管道的倾斜角度进行多次测量，测得的数据如表所示：
实验序号
1
2
3
4
5
倾斜角度
10
20
30
40
50
10s内水桶中接入水的体积
563
580
606
635
668
(1)、小明通过测量来判断水流的速度；(2)、分析实验数据可知：其他条件一定时，管道坡度越大，水流速度越；(3)、小明认为在测量桶内水的体积时，由于倒入量筒后桶内会有残留的水，导致体积测量值偏；请设计一种能够减小误差的实验方案：。 -
3、如图所示是某款正方形“擦窗机器人”，边长约为 ， 质量为。它既可以自动移动擦窗，又可以通过“腹部”吸盘的真空泵向外排出空气，牢牢吸附在竖直玻璃上。正常工作时，“擦窗机器人”对玻璃的压力为 ， 内外气压差最大可达 ， 实际消耗的功率为 ， 求：（取）
(1)、擦窗机器人所受的重力；(2)、擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少？(3)、已知“擦窗机器人”在竖直向上擦窗过程中，消耗电能的0.25%用于克服重力做功。若某落地窗高 ， 擦窗机器人从底部开始持续竖直向上擦窗 ， 能否到达落地窗的顶部？ -
4、如图甲所示为某款“垃圾分类机器人”。该机器人可通过机械手上的探针检测样品的电阻来识别、分拣垃圾。其检测电路如图乙所示，电压表量程为 ， 各类垃圾样品的电阻参考值如图丙。若机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为 ， 检测时间为。则：
(1)、此时检测电路中的电流为多大?(2)、该次检测电阻过程中，检测电路消耗了多少电能？(3)、请通过计算说明该垃圾会被放入图丙中哪个垃圾桶？ -
5、图甲是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路，三个小组的同学分别用、、的定值电阻和学生电源（电压恒为）进行探究。
(1)、某小组正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表、电压表均有示数，但不稳定，指针左右摆动，其故障的原因可能是接触不良；排除故障，缓慢移动滑片P到某位置时。电压表的示数如图乙所示，为V；(2)、将不同小组的数据汇总后，得到如表所示的数据，根据实验数据绘制三个电阻的I-U图像如图丙所示，其中（选填“”“”或“”）是的I-U图像；实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0.8
1.0
1.5
1.8
1.2
1.8
2.2
2.6
1.5
1.8
2.1
2.4
0.16
0.20
0.30
0.36
0.12
0.18
0.22
0.26
0.10
0.12
0.14
0.16
(3)、分析数据或图像可得：在电阻一定的情况下，；根据表格中（选填实验次数）三组数据还可以分析出电流与电阻的关系；(4)、在上述实验过程中，有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点，则经计算可知，变阻器的最大电阻是。 -
6、小明发现浴室防滑垫的A面比B面更粗糙，为了比较A、B两个面的防滑性，小明利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了如下探究：
(1)、如图甲、乙、丙所示，地垫在弹簧测力计拉力作用下均做匀速直线运动。比较甲、丙两次实验，发现当接触面粗糙程度相同时，越大，滑动摩擦力越大。(2)、比较甲、乙两次实验，发现测得的滑动摩擦力都很小，不便比较、两个面的防滑性，为了完成探究，小明只需要 ， 若改变装置后测出滑动摩擦力的大小为2.2N，通过与原丙图实验相比，选择地垫（填“A”或“B”）面铺在地面上，能更有效地防止地垫在地面上滑动。(3)、小明发现家里浴室有防滑垫而客厅却没有。于是他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢?他找来运动鞋和喷雾器，用喷雾器向水平地面均匀喷雾，改变地面的潮湿程度，测得运动鞋所受摩擦力随喷雾次数变化的数据如表所示：
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
14
摩擦力
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
2.6
2.6
分析数据可得：随着接触面潮湿程度的增大，摩擦力的大小的变化情况是。
(4)、最近是多雨季节，空气湿度大，墙面、地板非常潮湿。请针对这一现象，为公共场所设计一条提示语，提醒人们注意行走安全：。 -
7、如图所示烛焰在光屏上成清晰的像，可用此模拟正常眼睛的成像。向水透镜 （选填“注水”或“抽水”）可以使像成在光屏左侧模拟近视眼，为矫正近视眼需在水透镜前放置一个合适度数的 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）
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8、跳绳是耗时少、耗能大的运动之一。如图为小明的爸爸用软件记录自己的某次跳绳数据。
(1)、当他向上跳起的过程中，动能转化为能；(2)、已知小明的爸爸的质量为 ， 每次跳离地面的高度均为 ， 软件记录的“热量”实际是运动过程中人体消耗的能量，单位为大卡，1大卡约为4.2千焦，依据软件数据可知，小明爸爸此次跳绳过程消耗的能量约为J，这一能量大于他克服重力做的功，原因可能是。 -
9、居家运动健身已成为当今生活的新常态。
(1)、如图甲所示，小明妈妈利用弹力带健身，可以通过观察弹力带的来评估拉力的大小；(2)、用手提起弹力带，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节运动（如图乙），请在图丙中画出此时作用在A点的阻力以及动力的力臂；(3)、小明用一个滑轮和一瓶水自制了一个健身器，如图丁所示，当向下摆动脚腕使细绳拉着水瓶缓慢（匀速）提升时，该滑轮的作用是。 -
10、近日，深圳鲲鹏径铁岗水库支线（如图1）正式开放。周末，小明和家人前往打卡。途中，小明抓拍到野鸭妈妈带着鸭宝宝悠闲戏水的画面，如图2所示。
(1)、下列现象中，与鸭子在水中的倒影形成的原理相同的是（ ）A、
树荫下的光斑
B、
海市蜃楼
C、
波光粼粼的水面
D、
玻璃珠里的美景
(2)、野鸭妈妈带着鸭宝宝戏水时，下列有关说法正确的是（ ）A、鸭子的密度等于水的密度 B、鸭妈妈受到的浮力比鸭宝宝大 C、鸭宝宝低头喝水时，排开水的重力变小 D、若鸭妈妈下沉到水中捉鱼，受到水的压强不变 -
11、春节期间，全国多地上演非遗打铁花（如题图），其主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水，一人舀起铁水抛向空中，另一人则用力击打空中的铁水，瞬间铁花四溅。下列说法正确的是（ ）
A、铁花四溅是汽化现象 B、打铁花涉及的物态变化有液化、凝固 C、铁水凝固过程中所含热量不变 D、生铁化成铁水时，需吸收热量 -
12、春节前，小明和爸爸用重垂线来检测年画是否挂正，如题图所示，则（ ）
A、若年画右边与重垂线平行则年画挂正 B、重垂线利用了重力方向总是垂直向下 C、重锤所受重力与细线所受拉力是一对平衡力 D、若细线断开，由于惯性，重锤将保持静止 -
13、春节前，电工师傅排查小区安全用电情况，下列不需要整改的是（ ）A、私自拉电线为电动汽车充电 B、电暖气长期处于待机状态 C、进户线安装了空气开关和漏电保护器 D、线路绝缘皮有破损情况
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14、小明所在实验小组准备“测量小灯泡的电功率”。实验室所给实验器材如下：
A.待测小灯泡（额定电压U0=2.5V）；
B.新干电池2节；
C.电流表（量程0～0.6A和0～3A）；
D.电压表（量程0～3V和0～15V）；
E.滑动变阻器R；
F.开关、导线若干。
(1)、如图甲所示，是连接未完成的实物电路。请按照要求连接完整（滑动变阻器的滑片P向B端滑时电路中电流变大）；(2)、连接好电路后，闭合开关发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是灯泡（选填“短路”或“断路”）；(3)、故障排除后继续实验。移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数U1=2.0V时，灯泡的实际功率P1额定功率（选填“大于”、“小于”或“等于”）；(4)、当电压表示数U2=2.5V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡额定功率P0=W。 -
15、如图是“探究平面镜成像时像与物的关系”的装置，在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，一支完全相同但不点燃的蜡烛放在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛的像完全重合，移动点燃的蜡烛，多做几次实验。
(1)、在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，此操作目的是；(2)、在寻找蜡烛像的位置时，某同学无论怎样调节蜡烛B，发现都不能与蜡烛A的像重合，发生这种现象的原因可能是；(3)、实验中，如果把蜡烛A远离平面镜，看到的像会（选填“远离”或“靠近”），像的大小（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 -
16、芳芳学习了密度的知识后，在实验室对一块从洛江边捡回的鹅卵石进行密度测量，她先用天平测量鹅卵石的质量，当天平平衡时，游码位置及右盘中的砝码如图甲所示，鹅卵石的质量为 ， 然后用量筒测鹅卵石的体积如图乙所示，则鹅卵石的密度为g/cm3。
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17、某创新小组设计了如图所示的水温自动控制装置。控制电路中，电源电压恒为18V，定值电阻R0为 ， R为热敏电阻，其阻值随温度的变化情况如表所示。工作电路中，电源电压恒为220V，发热电阻R1为。发热电阻和热敏电阻均处于水箱中，电磁铁线圈电阻忽略不计。当控制电路中的电流为时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，求：
温度
10
20
30
40
50
60
70
电阻
1000
700
450
250
200
100
50
(1)、工作电路正常工作时的电流；(2)、水箱中水的最高温度；(3)、为了降低水箱中加热水的最高温度，请你写出一个可行的方案，并列出关系式进行说明。 -
18、如图甲所示，薄壁圆柱形容器放在水平台上，容器的底面积 ， 质量均匀的圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住，悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水（每分钟注入100g），直至注满容器为止，细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所示。 ， 常数 ， 物块不吸水，忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。
（1）求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离；
（2）当细绳的拉力为0.9N时，求水对物块下表面的压强；
（3）若改为以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体（每分钟注入 ， ），直至9.4min时停止。求容器底部所受液体压强p与注液时间分钟的函数关系式。
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19、小明用标有“”字样的小灯泡做“测量小灯泡电阻”实验，连接了如图甲所示的实物电路。
(1)、用笔画线代替导线，将图甲中所示的器材连接成完整电路；(2)、连接电路前，开关应该选填“断开”或“闭合”；(3)、某次实验电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应该将图甲中滑动变阻器的滑片向选填“A”或“B”端滑动；(4)、小明经过多次实验测得多组数据，并绘出图丙所示的的图像。由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 ， 根据图丙可知小灯泡灯丝电阻是变化的，是因为受影响；(5)、某次实验时，由于操作失误在未断开开关的情况下，小明直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数将选填“变大”、“变小”或“不变”；(6)、小明取下灯泡时触摸到工作不久小灯泡玻璃外壳已经发热。而在实际的家庭电路中，同样功率的白炽灯工作时表面温度也是远远高于LED节能灯表面温度，而亮度却比LED节能灯要暗很多。根据这些现象分析，你认为LED灯比白炽灯节能的可能原因是：。 -
20、优良种子是增产的重要因素之一，盐水选种是我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法，饱满的种子在盐水中沉底。选小麦种子所需盐水的密度在1.16×103~1.2×103kg/m3之间，为了检验配制的盐水是否合格，老师组织同学们进行分组实验测量所配制的盐水密度。
(1)、小亮测量盐水的密度过程如下：①将一台能正常使用的托盘天平放在水平桌面上，指针的位置如图甲所示，这时应向选填“左”或“右”调节平衡螺母，使天平水平平衡；
②小亮用天平测烧杯和盐水的总质量，天平平衡时的情形图乙所示，记录下烧杯和盐水的总质量为g；
③再将部分盐水倒入量筒中，量筒中盐水的液面位置如图丙所示，则盐水的体积为；接下来称得烧杯和剩余盐水的质量为25.6g，测得盐水的密度为。为符合要求，他应该向配制的盐水中添加适量的填“盐”或“水”。
(2)、小明在测量盐水的密度时，量筒不小心损坏，老师说只用天平也能测量出盐水的密度。于是又添加两个完全相同的瓶子和适量的水，设计如下实验步骤，请你补充完整。①调好天平，用天平测出空瓶子质量为；
②将一个瓶子装满水，用天平测出瓶子和水的总质量为；
③ ， 用天平测出瓶子和盐水的总质量为；
④盐水的密度表达式用所测物理量的字母表示，已知水的密度为。