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1、某创新实践小组的同学在校园科技节上展示了“自制汽轮机”的实践过程:

①制作叶轮:在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝,将铝片插在小缝中,在叶轮中心用锥子钻一个小孔,将铁丝穿过小孔,使叶轮能在铁丝上自由转动,如图甲所示;
②组装“汽轮机”:按照如图乙所示组装器材,注意调整叶轮的位置,使导管的管口正对着叶片;
③给烧瓶中的水加热直至沸腾,当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转动了起来;
④探究思考:
(1)、给烧瓶中的水加热的过程中,是通过的方式改变水的内能。(2)、汽轮机工作时,水蒸气对叶轮 , 水蒸气的内能(选填“增加”“减少”或“不变”),此过程与图丙中汽油机的(选填字母)冲程工作原理相同。
(3)、在标准大气压下,烧瓶中装有300g、初温为20℃的水,将水加热至沸腾需要吸收的热量是J;若不计热损失,则需要完全燃烧酒精g。[
,
] (4)、汽轮机的效率比较低,请你写出一种提高此汽轮机效率的方法:(合理即可)。 -
2、小明家的智能床头灯可以自动打开和调节亮度,好奇的他打算制作一个智能床头灯的模拟电路,来探究灯泡亮度和功率的关系。
实验器材:学生电源(电压为6V),电压表,电流表,导线若干,开关,额定电压为2.5V的小灯泡,已知阻值的定值电阻若干,滑动变阻器三只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A),R3(50Ω 0.5A)。
(1)、小明连接好如图甲的电路后,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,发现小灯泡亮度随电功率变大而变亮,同时小明画出小灯泡中电流随其两端电压变化关系的图像,如图乙,他选择的滑动变阻器是;(2)、小灯泡的额定功率为W;(3)、电流表在使用过程中坏掉了,为了测量小灯泡的额定电功率,小明选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),并设计了如图丙所示的电路进行实验,步骤如下:①闭合开关S1 , 将S2拨到触点2,移动滑片使电压表示数为2.5V;
②再将S2拨到触点1, , 读出电压表示数为U;
③小灯泡额定电功率P额=(用测量量和已知量表示)。
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3、兴趣小组用如图甲所示装置“探究电流与电压的关系”,其中电源为6V的学生电源(电压恒定),滑动变阻器规格为“50Ω 2 A”。

电压
0.5
1.0
1.5
2.0
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
(1)、请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接(要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变大);(2)、正确连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。拆下电压表,用它查找故障,保持开关闭合,将电压表的正接线柱接在电源正极,负接线柱分别接在电路中的各接线柱,得到以下信息,则故障可能是;导线接触接线柱
C
D
E
F
G
H
I
电压表示数(V)
0
0
0
0
6
6
6
(3)、排除故障后,闭合开关,多次改变滑片位置,记录实验数据如乙所示,根据表中数据可归纳得出结论:;(4)、为了进一步探究电流与电阻的关系,兴趣小组又找来10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻继续实验。①将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接入电路,按规范的实验步骤进行操作,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,图中阴影部分“面积”表示的物理量是;
②实验中,学生电源损坏,用新干电池串联的电池组替代,若要完成上述实验,5只电阻都要用到,则干电池组最多不能超过节。
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4、兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想:
①可能与溶液的浓度有关;
②可能与溶液的质量有关;
③可能与溶液中两金属片间的距离有关;
为了验证猜想,他们设计了两种方案,将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究:
(1)、选择方案更好,因为;(2)、将金属片a、b分别插入如图甲、乙位置可探究猜想(选填序号)。(3)、将金属片a、b分别插入如图乙、丁位置,若I乙I丁(选填“=”或“≠”),由此可得到的结论是食盐水溶液的导电性能与有关;(4)、将两金属片插入溶液更深些,发现电流表示数发生了变化,由此可以提出猜想:食盐溶液导电性能可能与有关。 -
5、小明设计了一款由电压表改装而成的握力计,R1是压敏电阻,阻值随压力的增大而减小,R0是定值电阻,要求电压表的示数随着压力的增大而增大。请你根据要求,设计出电路图。
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6、小明发现爸爸的手电钻(如图甲)可以正转拧紧螺丝和反转拆卸螺丝,十分方便。于是他也想设计一个类似的电路来实现电动机正转和反转。请你在图乙中虚框内填上电池和电动机符号,通过开关S控制电动机,使电动机实现既能正转又能反转。
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7、阅读短文,回答下列问题。
静电飞行器
2024年7月,北京航空航天大学科研团队成功研制出世界上最轻、最小的太阳光驱动微型飞行器——静电飞行器(CoulombFly),以新型静电电机作为发动机核心,实现纯自然光供能下的持续飞行,相关成果发表于《自然》杂志。
(1)、【研究背景】微型飞行器普遍存在飞行时间短的痛点,尤其当重量小于10克时,其飞行时间一般不超过10分钟,原因是传统电磁电机的电压大、电流大,微型化后能量主要用于发热,因此传统微型电机的效率很(选填“高”或“低”);
(2)、【解决思路】输出功率一定时,传统电机的特点是“低电压”,而高压静电电机的特点是“高电压”,为了解决电机的发热问题,研究组采用静电电机可以大大减少发热,原因是;
(3)、【工作原理】静电飞行器如图甲所示,由能产生高电压的太阳能电池板和静电电机组成。
静电电机由转子和定子组成,如图乙,定子为外圈的多片电刷,每片电刷交替与太阳能电源的正负极相连,内圈为转子,由导电材料和绝缘材料间隔相连而成,其导电片材料为(铜片/碳纤维/玻璃纤维)(*还要考虑微型电机的质量问题);
(4)、当转子转动时,导电片与一片电刷接触后就会带上同种电荷,于是会受到这片电刷的排斥、下一片电刷的吸引,从而持续转动。这是由于;(5)、【热损耗测试】如图丙,利用红外热成像仪观察工作中的电磁电机与静电电机,对比两种电机的热损耗情况。由实验中热成像仪的画面(图丁)可以看出,电磁电机产生的热量更多,依据是。
(6)、【飞行测试】研究团队对飞行器进行飞行测试,下表是飞行测试中的部分数据:
质量
4.21g
光强度
920W/m2
太阳能板面积
20cm2
总升力与功率效率
7.6g/W
输出功率
0.568W
电压
9kV
由数据可知,飞行测试时飞行器的电流约为mA(保留一位有效数字);飞行器获得的总升力约为g(保留小数点后两位)。太阳能板的转换效率约为%。
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8、阅读短文,回答下列问题。
光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一。光伏发电简易原理如图甲所示,电池板上具有大量的不稳定电子,当太阳光照射到电池板上,这些电子获得能量会定向移动形成电流,该电流通过控制器和逆变器就可以成为我们生产生活所用电流。但光伏发电受环境影响较大,阴影遮挡是最常见的环境影响之一。如图乙是在特定测试环境下某电池板X的遮挡比例(遮挡比例指电池板被阴影遮挡的面积与总面积之比)与最大输出功率Pm及功率损失关系图,如图丙,电池板X每个正方形小格子的边长为20cm。
(1)、光伏发电的主要能量转化是光能转化为能。(2)、电池板中有两层纯硅掺杂形成的(选填“绝缘体”“半导体”或“导体”)材料,该材料在光照下导电性增强,其中电极1相当于电源的极。
(3)、若电池板X没有被遮挡,光电能量转化效率为25%,则在1000W/m2的光照强度下,每小时输出的能量相当于节省了kg的煤(假设煤能完全燃烧,其热值取q=3×107J/kg)。(4)、在该特定测试环境中,如图丙所示电池板X在全受光过程中出现了阴影停留,则此时功率损失约为%。 -
9、小明想测量出家中电取暖器的实际功率,于是他关闭了家里其他的用电器,只将电取暖器接入电路。如图是小明家的电能表,当电取暖器以最大挡位持续工作3min,电能表的转盘转过了300r。
(1)、3min后电能表示数变为
(2)、则此电取暖器实际功率为W。(3)、测量过程中小明发现电取暖器的发热管热得发红,而与其串联的电源线却不热,请解释此现象:。 -
10、如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置,其内部简化电路图如图乙所示,工作电压为4.5V,R是定值电阻,阻值为100Ω,R0是天然气气敏电阻,其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表,报警装置(可看成电压表)采集AB间输出的电压,该电压等于或大于3V时报警,此时空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度。求:
浓度/ppm
0
100
200
300
400
500
600
电阻/Ω
50
100
150
200
250
300
350
(1)、当空气中天然气的浓度为0ppm时,报警装置(可看成电压表)的示数为多少?(2)、当AB间电压刚好达到报警电压时,电路中的电流是多少A?天然气的浓度为多少ppm?(3)、报警电压不变的情况下,若要减小天然气报警的最小浓度,请你写出一种可行的方案? -
11、火药是中国古代四大发明之一,古人用它制造了“神火飞鸦”,如图,外形像乌鸦,内装火药,两侧有“起火”装置,能将鸦身射出100丈远,落地时飞鸦内火药爆炸造成破坏。火药点燃产生高压燃气推动飞鸦,类似现代内燃机的冲程;完全燃烧10g的火药能释放的热量(火药热值取8×105J/kg);为了使“神火飞鸦”的飞行距离更长,鸦身应该具备的特点。

A.比热容很小 B.热值很大 C.质量很小 D.易燃
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12、小明家12月的电费较高,以下哪个电器可能耗电较多( )A、扫地机器人 B、电冰箱 C、电取暖器 D、声控音响
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13、电动车轻便、节能、环保,是人们最喜爱的出行工具。启动车辆后,只需向后旋转把手(如图甲),就能调节车速。调速装置本质上是一个电位器,乙图是模拟电动车工作的电路实物图,下列分析正确的是( )
A、为避免生锈,滑片可以用塑料制成
B、乙图中,若顺时针旋转滑片,电动机的转速变慢
C、乙图中,若顺时针旋转滑片,电动机的电压变大
D、增大电位器电阻丝的横截面积,可以增大调节车速的范围 -
14、妈妈新购置了一个带静电除尘纸的拖把,拖地时除尘纸与地板摩擦可以轻松将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A、静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
B、静电除尘纸与地板带上同种电荷
C、若除尘纸与地板摩擦时得到电子,除尘纸会带正电
D、与地面摩擦后静电除尘纸带电,能吸引轻小物体 -
15、如图是《天工开物》中记载的我国古代工匠冶炼金属的场景,以下分析不正确的是( )
A、用炭火加热金属的过程是通过做功改变了内能
B、利用木炭炼银主要是因为木炭的热值比较大
C、木炭燃烧过程将化学能转化为内能
D、冶炼过程不断拉动风箱增加送风量可使木炭充分燃烧,提高热效率 -
16、艾灸是中华医学的瑰宝,利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,能够达到防病治病的目的。如图,点燃艾条时,能闻到浓浓的艾香味,这说明( )
A、分子间存在引力 B、分子间存在斥力
C、分子在气体中不停地做无规则运动 D、分子只有在高温时才会运动 -
17、项目式学习:制作隔音房间模型。
(1)活动任务一:选择房间模型
小明选取了容易获取,且有盖方便放置隔音材料的鞋盒,进行房间模型的制作。
(2)活动任务二:选择声源
老师给同学们提供了:①音叉,②闹钟。
根据所学知识,你认为更适合做声源的是(填序号)。
(3)活动任务三:选择和安装隔音材料
①小明从家中找出一些材料开始研究:一些报纸、一件羽绒服、一些包装家电的泡沫板、一些棉花和一些棉布。
②小明打算将这些材料裁剪至大小合适、厚度相同,并贴在房间模型的内部,以下做法合理的是。
A.只贴在“房间”的四面墙壁上
B.贴在“房间”的四面墙壁和地面上
C.贴在“房间”的四面墙壁、地面和顶面上
(4)活动任务四:测试隔音性能①小明将分贝仪放在与“房间”的距离(选填“相同”或“不同”)处,此处用到的研究方法是。将每次实验测得的数据填在表中。
材料
报纸
羽绒服
泡沫板
棉花
棉布
分贝仪显示声音的大小/dB
83
68
72
78
75
②根据实验数据可知,这些材料中隔音性能最好的是。
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18、2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术,打破国外垄断助力新能源汽车芯片的发展,其中制成芯片的主要材料属于( )A、半导体 B、导体 C、超导体 D、绝缘体
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19、跨学科实践小组利用酒精灯、易拉罐、去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇等材料组装成汽轮机模型(如图)。实验时,向易拉罐内注入适量水,密封罐口后用酒精灯加热,当水蒸气从中性笔管喷出时,能推动小风扇的扇叶转动。
(1)、组装汽轮机模型时把易拉罐平放在支架上,应将留着“喷气孔”的中性笔管位于罐子靠(选填“上”或“下”)部分。将风扇平放在水平桌面,调整支架高度,使中性笔的“喷气孔”正对风扇扇叶,点燃酒精灯加热易拉罐,观察到水沸腾后有“白气”喷出,风扇转动,同时扇叶温度升高,扇叶内能(选填“增大”或“减小”);(2)、汽轮机模型工作时,罐内的水蒸气通过中性笔喷出,推动风扇转动时发生的能量转化是 , 这与下图中汽油机的(选填字母)冲程相似;
(3)、同学们在测试过程中,发现扇叶转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中可以提升扇叶转速的有______。A、增加酒精灯的高度,用其内焰加热 B、更换一个更轻的扇叶 C、更换一个“喷气孔”更大的中性笔管 D、用密封胶密封易拉罐和笔管的间隙,减少漏气 -
20、阅读短文,回答文后问题。
数码相机
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品,它同普通照相机不同之处,在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图像的光信号转化成为数字信号记录下来。数码相机的镜头是一个透镜组,透镜组的焦距大小可以调节。拍照时,相机到景物有一定距离,快门打开,景物的光通过镜头进入相机,通过镜头成像在CCD上。对于已经制造好的镜头,直径是一定的,在镜头后面设置一个开孔大小可控的光阑,可以起到控制镜头通光量的作用,这个装置叫做光圈。
(1)、数码相机的镜头相当于一个透镜。(2)、数码相机的成像特点是( )A、倒立放大实像 B、倒立缩小实像 C、正立放大实像 D、正立缩小实像(3)、拍照时,光圈开孔变小,相机所成像的大小(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)、拍照时,要想使照片上的景物变大一些,相机到景物的距离不变,可以调节镜头的焦距变。