• 1、 如图甲所示为自制望远镜的结构图,实验室的四个透镜如图乙所示,若选择透镜C 为物镜,透镜为目镜,可以提高望远镜的放大倍率. (望远镜的放大倍率:=物镜焦距目镜焦距=ff

  • 2、人眼能不能看清一个物体,和物体对眼睛所成视角的大小有关,视角的大小不仅仅和 物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的 有关,如图所示,所以尽管望远镜最终成的是物 体缩小的像,但人眼感觉物体被“放大”了, 一方面是因为目镜的放大作用,另一方面是因为 

  • 3、 如图所示是望远镜的成像原理,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成一个 、缩小的实 像;目镜的作用相当于一个 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”).

  • 4、如图所示是一种单筒望远镜,由两组 透镜组成,靠近眼睛的叫作镜,靠近被观测物体的叫作 镜 .

  • 5、能的交响——跨学科中的物理
    电能,现代生活的无形力量,贯穿于各个学科领域,让我们揭开它在跨学科应用中的神秘面纱吧。
    (1)、冬天,小明的外婆总是手冷,他想为外婆做一个“暖宝宝”。

    【驱动任务】制作一个暖宝宝

    【方案设计】小明选择了5节串联的镍氢电池(充满电时电压为1.2V、一个电阻、开关和导线等材料,并绘制了电路图,如图甲所示。

    ①小明了解到,为了使暖宝宝发热温度适宜,应控制发热功率不高于12W,他应选用最小阻值R=  的电阻。

    ②小明希望暖宝宝通电后,能较快变热,他选择水作为介质,你认为可行吗?请说明理由: 。

    ③小明了解到,某款暖宝宝的广告词中提到“使用天然鹅绒代替塑胶,保暖性能提升6倍”。请推测,导热性能更好的是  (选填“天鹅绒”或“塑胶’)。

    ④暖宝宝刚通电时,温度没有明显的变化,外婆以为暖宝宝坏了。但过了一段时间,暖宝宝温度有明显升高。为了让电路接通后能立即判断暖宝宝是否正常工作,请在以上电路中增加一个电学元件: ;

    ⑤外婆觉得暖宝宝温度偏低,请你对产品的电路设计提出改进建议: 。

    (2)、小明家预购置一部新能源汽车。他了解到,某品牌汽车将搭载先进的“刀2”技术,有望帮助纯电车型的续航顺利突破1000km。于是小明查阅了关于第二代刀片电池的相关信息:

    “刀片电池是一种新型的磷酸铁锂电池,第二代刀片电池在技术上进行了多项优化和升级。采用了新型风液混合均温散热系统,以更好地控制电池包的温度,降低发热概率。能量密度从第一代的140Wh/kg增至第二代的190Wh/kg,提升幅度高达35%,这一提升有望显著提高纯电动车的续航水平……”

    什么是电池能量密度?它的提升对汽车续航有多大影响?小明展开了项目式学习。

    【项目任务】提高电池能量密度对续航的影响

    【子任务一】了解电池能量密度

    “电池能量密度是衡量电池性能的一个重要指标,指电池充满电时储存的电能与其质量的比值。高质量能量密度的电池在相同重量下能提供更多的电能。

    不同类型的电池具有不同的能量密度。电池能量密度还受到其材料体系的影响。此外,材料压实密度、碳含量和活性物质百分比、电解液、电池制造工艺、温度和压力等环境因素,都会影响电池能量密度。”

    ①阅读上文,写出电池能量密度的文字表达式  。

    ②小明联想到,寒假时,家里的电动汽车在北方老家时的续航里程比在深圳时低,请你据此提出一个影响电池能量密度大小的猜想: 。

    【子项目二】比较电池的能量密度

    小明发现他的遥控车有两种不同的充电电池:镍氢电池(充满电时电压为1.2V)和锂离子电池(充满电的电压为3.7V),他设计了以下方案比较两者的能量密度:

    ①将两种电池充满电,分别与相同规格的小灯泡、开关、导线连接,如图乙所示;

    ②用秒表记录小灯泡能工作的时间t;

    ③根据W=UIt,可知小灯泡工作的时间t与消耗的电能W成正比,求出时间t和电池质量m之比,即可比较几种电池密度。

    ③小明有额定电压为2.5V和3.8V这两个规格的小灯泡,他应选择

      的小灯泡做实验。

    ④请你写出小明的实验方案存在的不合理之处: ;

    ⑤小红在此基础上,添加了电压表和电流表。实验中收集到的数据如下:

    电池种类

    电压表示数

    电流表示数

    灯泡工作时间

    电池总质量

    锂离子电池

    3.7V

    0.3A

    200min

    38g

    镍氢电池

    2.4V

    0.24A

    500min

    50g

    通过计算,能量密度较大的是  。

    【子任务三】电池能量密度的提升对续航的影响

    ⑥小明查阅到一款电车相关参数见表,还了解到汽车在行驶时,除了受到地面的摩擦力,还会受空气阻力,该款汽车在常温常压下,在车速大于5m/s时,空气阻力的大小与汽车行驶速度的平方成正比,如图丙所示。请结合以上信息,计算在满电状态下,该汽车用第二代刀片电池比起第一代刀片电池,在水平沥青道路(摩擦力约为总重力的0.015)上,以最高时速匀速行驶,理论上最多能增加续航  km。(保留一位小数,不计零件之间的摩擦)

    总质量

    1.5t

    电池能量密度

    140W•h/kg

    电池质量

    300kg

    最高续航

    600km

    最大功率

    160kW

    最大时速

    160km/h

    ⑦实际上,汽车在满电状态下,也达不到预期续航公里数。请你提出一条除了提高电池能量密度以外的提升续航的策略;  。

  • 6、电的发展——智能化生活
    近年来,我国智能化技术高速发展,极大地提升了生活的便利性和舒适度。
    (1)、国内众多汽车企业在技术研发、产品设计等方面不断创新。下列关于新能源汽车灯光的设计,说法不正确的是 ____ ;
    A、从节能减排考虑,可选择发光效率高的LED灯作为光源 B、若要改变大灯亮度,可在大灯电路中串联一个可变电阻 C、为了夜间开车安全,车内阅读灯应选择功率较大的LED灯 D、为实现大灯亮度自动调节,可在车上安装光敏电阻
    (2)、智能电能表的计量误差在2%以内就是合格的。小明为检测他家的智能电能表(见图1)是否合格,关掉了家里其他用电器,让铭牌为“220V 1200W”的电磁炉单独工作了10min,结果发现电能表脉冲指示灯闪烁了324次,通过计算得出电磁炉消耗的电能是  kW•h,据此可以判断他家的智能电能表是  (选填“合格”或“不合格”)的。

    该智能电能表可以支持下列所有用电器(各1个)同时使用吗?

    请回答并说出你的理由: ; 

    用电器

    电冰箱

    洗衣机

    电饭煲

    空调

    电磁炉

    额定功率P

    220W

    330W

    660W

    1500W

    1200W

    (3)、智能家居中,很多用电器的设计利用了电流的热效应,通过控制电流、电阻和通电时间来实现智能化管理。小明学习完焦耳定律,决定动手探究一下。

    ①请写出利用电流热效应工作的一款家用电器: ;

    ②为了比较电流和电阻对电流通过导体产生的热量影响更大,小明改进了探究焦耳定律的实验装置,如图2所示,已知R1=5Ω,R2=R3=10Ω。

    a.只闭合S1 , 通电一段时间后,小明发现其中一个U形管的液面高度差没有变化,则发生此现象的原因可能是: ;

    b.故障排除后,重新通电一段时间, (选填“左侧”或“右侧”)U形管内液柱的高度差更大。

    c.闭合S1和S2 , 左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大,表明  (填“电流”或“电阻”)影响更大。

    (4)、为了提高驾乘者在的舒适度,某车企多款车型的智能座椅都配备了通风和加热功能。在炎热天气,座椅通风能有效降低座椅表面温度;在寒冷天气,座椅通风和加热结合使用,能迅速提升座椅表面温度。图3是一款智能座椅的电路简化图,其中电源电压为12V,通风系统功率为24W,座椅通风和加热结合系统功率可在48W和120W之间连续调节,滑动变阻器R为加热电阻。

    ①炎热天气中使用智能座椅,开关应接  (选填“S1”或“S1和S2”),此时电路中流过的电流为多少

    ②如果你是该智能座椅的设计师,为了电路安全,又要使座椅通风和加热结合系统功率可在48W和120W之间连续调节,请你分析下该如何设置滑动变阻器R阻值大小的可调范围

  • 7、电的由来——生活中的物理。
    “电”的由来可以追溯到公元前6世纪。从古至今,人们从未停止对电学的探索……

     

    (1)、冬天,梳头时头发易飞起、打结。为减少此困扰,应选择  ;

    (2)、(图1)以下是小明自制“柠檬电池”的步骤。以下做法正确的是 ____ ;
    A、【明原理】……柠檬电池工作时将电能转化为化学能 B、【标两极】……将电压表正、负接线柱分别与A、B相连,若指针右偏,则A可标记为电池正极 C、【测电流】……可将电流表并联接在AB测柠檬电池的电流 D、【增电压】……若要使灯泡更亮,可将多个柠檬并联
    (3)、小明设计了“地磅”的电路图,如图2甲所示,滑杆P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数  (选填“变大”“变小”),但该电路有  的安全隐患。优化后的电路设计方案见图2乙,则方案乙除了可以解决以上安全隐患,还有  的优点(写一条即可)。
    (4)、1731年,格雷因区分了导体与绝缘体,让人们了解了不同材料的导电性能。项目小组决定追溯科学家研究的历程,在家开展项目式学习:

    【项目提出】影响溶液导电性大小的因素有哪些?

    针筒材质:PVC塑料

    当地室温:25℃

    针筒

    A

    B

    C

    D

    溶液

    盐水

    盐水

    小苏打

    盐水

    温度/℃

    室温

    液柱高度/cm

    5

    8

    5

    5

    针筒直径/cm

    1.5

    1.5

    1.5

    3






    【项目设计】

    ①实验器材有:规格不同的针筒,不同种溶液,两个电流表等。若要探究溶液的导电性大小与液体种类的关系,请你选择两个合适针筒,并用笔画线代替导线在图4中将电路图连接完整

    ②小明设计了如上实验表格,则表格中“横线”处应填  。

    【项目交流】

    ③某次实验中测得A号针筒的电流I1=0.1A,D号针筒的电流如图5所示。可得出初步结论: ;

    ④结合以上实验器材,还可探究溶液的导电性能与  有关系。

    (5)、小明去养老院做社工,为老年人设计一个夜间感应灯电路,可实现在夜晚检测到人体活动时自动开启LED灯,其中S1为红外传感器(感应到红外线时自动闭合,否则断开),S2为光敏传感器(光线弱时自动闭合,光线强时自动断开)。请用笔画线代替导线将电路图6连接完整
    (6)、小明在探究通过导体的电流大小与哪些因素有关时,使用了以下实验器材:电源电压恒为3V,定值电阻六个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω),滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。

    实验一:

    a.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,电路连接后,移动滑动变阻器的滑片,采用描点方式,绘制了图7乙的I﹣U图像,由②到③的过程中滑动变阻器向  (选填“A”或“B”)端移动。

    b.分析图象乙可得出结论: ;

    实验二:

    c.探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,正确连接电路后,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,则其故障是  ;

    d.图丙是此实验中绘制的I﹣R图像,由图可知,电压表的示数控制为  V不变;

    e.当接入30Ω电阻时,发现无论怎么移动滑片,电压表都无法达到实验中需要的电压值,为解决这一问题,可采取的办法有  (填写一种方法即可)。

    (7)、小明喜欢养植物,为了帮助自己更好地照顾植物,他设计了一个智能植物浇水系统,如图8甲所示。

    【项目名称】“设计智能浇水控制系统”

    【项目要求】控制电路中有一个比较器(未画出),当电路中土壤湿度H≤40%,传感器RH两端的电压U≤3V时,水泵启动给植物浇水;当电路中土壤湿度H≥70%,传感器RH两端的电压U≥5V时,水泵关闭。

    【器材选择】电源电压7V、电流表、定值电阻,R0=10Ω、土壤湿度传感器RH、开关、导线等。

    【项目制作】①根据要求设计了如图8乙所示的电路,要满足上述项目要求,应选择图丙中的湿度传感器RH  (选填“A”或“B”);

    ②水泵自动启动时,土壤湿度传感器RH的阻值大小

    【项目评价】③小明测试该系统时发现当电流表示数为0.14A时,一水泵停止工作,请通过计算判断是否符合项目要求?请分析可能原因并提出改进建议

  • 8、能效革命——厨房中的物理
    燃气灶的高效能量转换降低了碳排放,对环境可持续发展有积极影响。

    (1)、燃气的特殊气味是人为添加的臭味剂所产生的,而不是燃气本身所固有的。加入臭味剂的目的是 ____ ;
    A、增大燃气的热值 B、燃气泄漏时,更容易识别 C、使燃气的分子热运动更快 D、提高燃气燃烧时的加热效率
    (2)、从20世纪初至今,燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上。以下做法不能提高加热效率的是 ____ ;
    A、使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小 B、优化燃烧室设计,确保燃料与空气的混合更加充分 C、使用热值更小的燃料 D、回收烟气中的热量,用于预热进入燃烧室的空气
    (3)、为了比较燃气炉与电热水壶的加热效率,某实验小组使用燃气炉与电热水壶分别将500g初温为25℃的水加热到沸腾(一个标准大气压下),相关实验数据记录如下表。燃气的热值约为q=3.5×107J/m3

    电热水壶

    燃气炉

    加热时间

    2min30s

    加热时间

    4min

    电能表指示灯闪烁次数

    40次

    消耗燃气

    0.007m3

    电价

    0.67元/kW•h

    燃气价格

    3.6元/m3

    ①由表格中的数据可知: 的加热效率更高。

    ②小明认为:使用燃气炉加热时,需要的时间更长,所以它的加热效率更低。他的判断不合理,你的科学依据是  。

    ③请写出使用电热水壶的一个优势: 。

  • 9、【调节火焰】水烧开后关小火也会沸腾?

    小明思考后发现可以通过调节火的大小优化烹饪过程:下饺子之前为了尽快把水烧开,应当使用  (选填“大火”或“小火”),等水再次烧开后调小火可以防止更剧烈的沸腾使饺子皮破损, 还能节省燃料,这是因为水沸腾后温度·

  • 10、 【下饺子】饺子怎么鼓起来了?
    水烧开后,小明将饺子下入沸水中,水停止沸腾,原因是此时锅内水的温度  水的沸点;水再次沸腾后,小明发现锅中一部分饺子鼓起来了,这是饺子里的水发生了 _ (填物态变化名称).
  • 11、 【水烧开】水烧开后冒出的“白气”和开冰箱的“白气”一样?

    小明发现水烧开后锅盖上的小孔冒出“白气”,他又想到刚才拿冻饺子打开冰箱门时冰箱门附近也 出现了“白气”,这两种“白气”都是水蒸气遇冷  形成的,锅盖附近的“白气”是水烧开后 形成的水蒸气遇到较冷的空气形成的,冰箱门附近的“白气”是空气中的水蒸气遇到冰箱中的冷空气形成的. (均填物态变化名称)

  • 12、 【烧水】根据水中气泡判断沸腾?

    用锅将水烧开的过程中,小明两次打开锅盖,观察到水中气泡的情形分别如图甲、乙所示,则图  (选填“甲”或“乙”)中的水处于沸腾状态,判断的依据是

    甲        乙

  • 13、 【冻肉解冻】微波炉如何解冻?        

    冻肉在自然温度下解冻需要的时间比较长,妈妈告诉他可以用微波炉对其进行解冻,冻肉在微波炉中解冻时发生的物态变化是  , 此过程中冻肉会 (选填“吸收”或“放出”)热量.

  • 14、 【取蔬菜】蔬菜放在冰箱时要套保鲜膜?

    小明想取出冰箱中的蔬菜,打开冰箱冷藏室的门发现里面的新鲜蔬菜都用保鲜  膜或保鲜袋包裹着,如图所示,这样做可以降低和表面空气流动速度, 减慢蔬菜内部水的 , 此时蔬菜不易变蔫.        

  • 15、【取冻肉】冻肉容易粘手?表面还会结霜?
    冰箱冷冻室里的冻肉需要提前拿出来解冻,小明用湿手将冻肉从保鲜袋中拿出来时 手会被冻肉“粘住”,这是手上的水遇到温度很低的冻肉发生了 现象;一段时间后,冻肉表 面出现一层霜,这是空气中的水蒸气  形成的.
  • 16、请根据材料,回答下列问题

    六冲程发动机

    普通的四冲程发动机把75%的能量以热能的形式散发掉了,六冲程发动机则利用了部分散发的热能去制造蒸汽以回收部分本来会损失的能量。在普通四冲程发动机的“进气-压缩-做功-排气”四个冲程之后。第五个冲程开始的时候,把水喷进炽热的汽缸里面,水马上就变成了温度高达816度的蒸气,体积急剧膨胀1600倍,同时汽缸内压强急剧增大,推动活塞再次向下运动,为汽车提供动力。到了第6个冲程,发动机把水蒸气排放到一个冷却器,水蒸气在那里重新变成水。六冲程发动机的一个完整工作循环中,实际有2个做功冲程。根据计算,六冲程发动机能比传统的四冲程发动机效率提高40%。如果是柴油机的话,还可以再提高5%。实际上,向内燃机汽缸喷水(与燃油一起喷入),就可以提高输出功率和热效率,这种尝试几十年前就有人研究过但主要是因为汽缸腐蚀问题而放弃的。

    “额定功率”是发动机工作时的最大输出功率。“额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量”是发动机汽缸的工作容积,是指所有汽缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。六缸六冲程发动机,即通过连杆把六个汽缸的活塞连在一起,使各汽缸的六个冲程依次错开,则在曲轴转动的每半周里,都有2个汽缸在做功。假定每个循环的两次做功冲程中,气体对活塞做功相同,设每次做功冲程中汽缸内的气体对活塞的平均压强为p , 排气量为V , 发动机额定转速为n(单位:r/s),燃气对活塞所做的功可表示为W=pV

    (1)、根据文中信息,从物理学角度看,可知“排气量”的单位可能是______;
    A、kg B、N C、L D、Pa
    (2)、六冲程发动机通过下列______方式提高热机效率;
    A、减少内能的散失 B、提高燃料的热值 C、让燃料充分燃烧 D、减少机械的摩擦
    (3)、我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试,此款汽车采用四冲程汽油发动机,效率约为20%,若该汽车采用六冲程汽油发动机效率约为
    (4)、根据文章中提供的信息,请写出六缸六冲程发动机额定功率的表达式(用文章中的字母表示)。
  • 17、在制作隔音房间模型的跨学科实践中,下列做法能有效提升隔音效果的是(       )
    A、用薄塑料膜替代硬纸板作为模型外层 B、在模型内部缝隙处用橡皮泥密封 C、选用稀疏的细铁丝填充模型内部 D、减少模型外层材料的厚度以减轻重量
  • 18、在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
    (1)、请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整

    (2)、表一是探究电流与关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据:(写出一种方法即可);

    表一

    实验序号

    电压U/V

    电流I/A

    1

    1.0

    0.20

    2

    1.5

    0.30

    3

    2.0

    0.40

    ...

    ...

    ...

    (3)、分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时,

    表二

    实验序号

    电阻R/Ω

    电流I/A

    1

    5

    0.48

    2

    10

    0.24

    3

    15

    0.16

    ...

    ...

    ...

  • 19、在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω;1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。

    (1)、图(a)为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图(a)中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
    (2)、改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图(b)所示,为A。
    (3)、将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。

    数据序号

    1

    2

    3

    4

    5

    电阻R/Ω

    5

    10

    15

    20

    25

    电流I/A

    0.24

    0.16

    0.12

    0.10

    分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似(填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比。

    (4)、利用本实验提供的器材(填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
  • 20、某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
    (1)、请画出实验电路图
    (2)、该同学分析下表实验数据,发现 , 由此可得实验结论:

    电阻R/Ω

    5

    10

    15

    20

    25

    40

    电流I/A

    0.40

    0.20

    0.14

    0.10

    0.08

    0.05

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