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1、世界上最小的发电机——摩擦纳米发电机，可以利用材料之间的摩擦来实现微小机械能到电能的转换。如图，让两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上种电荷并形成电压，从而在外部电路中形成电流，使电流表正常偏转，摩擦层a相当于电源的极。
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2、学习欧姆定律后，小明利用跨学科实践设计制作一个环境温度测量仪，利用AI获得PTC热敏电阻在实验温度范围内，其电阻Rt与温度t的关系为Rt=R0+kt，其中R0为0 ℃时PTC热敏电阻的阻值，k为温度系数，为测量R0和k的大小，步骤如下：
(1)、控制PTC热敏电阻所处环境温度为0 ℃，设计如图甲所示电路测量电阻R0。①请用笔画线代替导线，将实物图连接完整。要求：滑片向右移，电流表示数变小。
②连好电路，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，电路中可能存在的故障为。
A．R0断路 B．RP断路 C．电压表断路
③排除故障后，闭合开关，电压表示数为12 V，电流表示数如图乙所示，为A，由此计算出0 ℃时PTC热敏电阻的阻值R0为Ω。
(2)、测量温度系数k。提高热敏电阻Rt所处环境温度，发现电流表示数急剧下降，小于分度值，于是小明设计了丙图电路进行测量．电源电压未知，Rt为热敏电阻，调节电阻箱R1阻值为200 Ω并保持不变，改变Rt的温度t，读出电压表示数U，将数据记录在图示表格中，分析表格数据，温度系数k=Ω/℃，电源电压U0为V。
温度t/℃
20
40
60
电压表示数U/V
3.0
2.4
2.0
(3)、制作环境温度测量仪。结合上述探究结果，将量程为0～3 V电压表改装成温度显示仪，要降低该测量仪能测量的最低温度，可适当电阻箱R1阻值。 -
3、小明进行“家庭用电调查研究”的跨学科实践活动。
(1)、如图甲所示，是小明家上个月的家庭用电信息单，且目前用电量处于第一阶段（0-2760 kW·h）内，观察信息单可知，上个月小明家应交电费元；从电网供电系统的角度看，实施“峰谷电价”的目的是；(2)、小明将一台待机的家用空调接在“功率计量插座”上，清零后开始计时，30天后如图乙所示，则家用空调的待机功率为W。查阅AI后获知，无锡全市约300万户家庭，平均每户1台空调24h待机，按每年待机8个月，每月30天，电价0.5元/度计算，一年中全市空调待机产生的总电费约万元。 -
4、阅读短文，回答文后的问题。
复合翼无人机
复合翼无人机，具有旋翼、固定机翼和推进装置，它融合了固定翼无人机飞行速度快、高度高、时间长以及旋翼无人机垂直起降、悬停、灵活的优势。
复合翼无人机的飞行模式会经历垂直起降飞行、过渡阶段飞行以及固定翼巡航飞行三种状态。垂直起降飞行以多旋翼为主，旋翼提供全部升力，具备多旋翼无人机特性；巡航飞行时以固定翼为主，固定机翼提供升力，尾部的推进发动机提供推力，具备固定翼无人机特性；过渡阶段飞行特性复杂，由多旋翼和固定翼共同提供升力并参与控制。
无人机旋翼旋转时，并不是垂直旋转面向下推动空气，而是向旋转方向的斜下方推动空气。同时，四旋翼无人机通过两组正、反桨旋转，以保持机身的整体姿态平衡、稳定，实现垂直飞行。
无人机在空中以固定翼水平巡航时，固定机翼获得的升力与水平飞行速度的平方成正比，比例系数为K1 ， 受到水平的空气阻力与水平飞行速度的平方成正比，比例系数为K2。
如图是国产灵鹊LQ-150复合翼无人机概念图，自身重力为G，推进发动机提供的最大水平动力为F，该无人机具有可靠性高、气动效率高等优点。无人机可搭载光电吊舱、通信基站等载荷，用于灾情侦察、人员搜救、通信中继等任务，解决高山深谷的通信难题，单架次续航可达6小时。
(1)、无人机垂直起飞时，获得的升力的施力物体是；(2)、为了减轻机身自重，增大有效载荷，机身应用了碳纤维材料，这是利用了碳纤维材料的物理属性；(3)、该灵鹊LQ-150复合翼无人机在空中以固定翼水平匀速巡航时，能搭载的最大货物的重力为（用文中提供的物理量符号表示）；(4)、当该无人机水平悬停在空中时，旋翼1、3以相同的转速顺时针旋转，为了保持机身稳定，旋翼2、4应该如何旋转（ ）A、顺时针旋转，转速与1、3相同 B、逆时针旋转，转速与1、3相同 C、顺时针旋转，转速与1、3不同 D、逆时针旋转，转速与1、3不同 -
5、如图为香薰石，也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成，使用时在石子上滴上适量的香薰油，静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子，同时营造出怡人且持久的香气氛围，下列说法正确的是（ ）
A、人们通常以纳米为单位来量度分子大小， B、香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动 C、矿石能被染成各种颜色，说明分子间存在引力 D、环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变 -
6、某同学在跨学科实践活动中制作简易活塞式抽水机，结合物理知识与工程实践，下列说法错误的是（ ）A、抽水机利用大气压将水从低处压入抽水机内 B、制作时活塞与筒壁需紧密贴合，目的是减小漏气保证气密性 C、理论上该抽水机可将水抽到任意高度，不受外界条件限制 D、此装置的工作原理与生活中用吸管喝饮料的原理相似
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7、图甲是某小组同学在跨学科实践活动中用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。该抽水机的结构如图乙所示，将塑料片粘在活塞上作为阀门A，把玻璃球放到瓶子里作为阀门B。当抽水机连续出水时，向上提起活塞，阀门A（填“打开”或“关闭”），低处的水受到的作用推开阀门B进入圆筒；压下活塞时，阀门B关闭，水受阻不能向下流动，只能冲开阀门A进入活塞上部。
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8、在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中，小明同学对无锡的桥梁进行了研究：
(1)、根据常见的桥梁结构模型分类，无锡市区的蓉湖大桥属于（选填“梁桥”、“拱桥”、“悬索桥”、“斜拉桥”）。当有车辆驶入桥面时，拉索会紧绷，是因为力能够使物体发生。(2)、在设计桥梁时，无论采用什么样的桥梁结构，根据二力平衡的条件，都会产生一个向的合力作为桥面的支撑力。(3)、下列关于桥梁结构说法中正确的是______。A、桥梁常用到三角形结构具有很好的结构稳定性 B、拱桥的拱形结构主要作用是增加桥梁的美观性 C、梁桥下面的立柱间跨度越大，承重能力就越强 D、悬索桥也用到了拱形承力，其跨度一般比较小 -
9、随着我国探月工程的不断推进，在月球上盖房子并非遥不可及，而且这是探月工程的一个规划目标。2024年11月15日，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射，如图甲所示，本次“太空快递”的物资中，最引人关注的是一批“砖头”，这批“砖头”是由我国科研人员模拟月壤成分烧制的“月壤砖”，计划开展太空暴露实验，检验其能否胜任未来建造月球基地的重要任务。如图乙所示，是华中科技大学采用3D打印技术，制备出国内首个模拟月壤真空烧结的打印样品。“月壤砖”呈榫卯结构，密度与普通砖块相当，抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上；
(1)、天舟八号货运飞船将“月壤砖”从地面运送到空间站后，“月壤砖”的质量（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），“月壤砖”的重力；(2)、“月壤砖”的抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上，说明“月壤砖”具有（选填“密度”或“硬度”）大的特性；(3)、月球表面极端温差超过 ， 用“月壤砖”在月球上建造房子，还应具有导热性（选填“好”或“差”）的特点。 -
10、如图，一本书静止在水平桌面上，书上放了一副眼镜，下列说法正确的是（ ）
A、书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 B、眼镜对书的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 C、书所受的重力与书对眼镜的支持力是一对相互作用力 D、书对眼镜的支持力与眼镜对书的压力是一对相互作用力 -
11、跨学科实践活动：自制简易气压计
小红利用玻璃瓶、带孔橡皮塞、细玻璃管和带颜色的水，制作了一个简易气压计。
(1)、制作时，向瓶内吹气，瓶内气压（选填“大于”或“小于”）外界大气压，玻璃管内水面上升；(2)、将气压计从1楼拿到26楼，外界大气压（选填“增大”或“减小”），玻璃管内水柱会（选填“上升”或“下降”），说明大气压与有关；(3)、实验中瓶中装入密度更（选填“大”或“小”）液体，实验现象更明显；(4)、制作时，瓶口与瓶塞间应（选填“紧密接触（密封）”或“留有空隙”），若装置漏气，则（选填“能”或“不能”）观察到明显的水柱变化。 -
12、某校物理社团开展跨学科实践活动，同学们利用日常材料制作了多款简易科学仪器。下列分析正确的是（ ）
A、图甲：为了提高自制温度计的精确度，可以换用内径更粗的玻璃管 B、图乙：将提纽位置改为O点可减小杆秤的量程 C、图丙：用带负电的橡胶棒接触不带电的自制验电器，瞬间电流方向从验电器到橡胶棒 D、图丁：自制电动机的原理是电磁感应现象 -
13、扫地机器人是一款自动清扫的智能家用电器，如图甲。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体。前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，当剩余电量减为电池容量的时，机器人会主动寻找充电器充电，表一为某扫地机器人的部分参数，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
工作噪音
表二
真空度（Pa）
400
450
500
550
600
风量（）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率（W）
10.00
9.00
8.50
7.80
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二，真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
(1)、以下关于扫地机器人说法正确的是（ ）A、依照机器人自身体积尽可能小的设计原则，集成电路的材料可以使用纳米材料制成 B、机器人的电动机工作是利用了电流的磁效应 C、机器人自动返回充电时，把电能转化为化学能 D、手机蓝牙操控机器人时利用的是超声波(2)、充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为min。(3)、由表二数据可知，当风量为时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为%。(4)、光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件，图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压恒定，为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，为定值电阻，当光敏电阻分别为和时，电压表的示数分别为6V和3V，为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将（减小/不变/变大）。 -
14、如图，两条鱼在水底争论，左边的鱼认为自己所在鱼缸水多，所以在水底压强大；右边的鱼认为自己上面水更深，所以在水底压强大。关于它们的说法，正确的是（ ）
A、左边的鱼说得对，因为它所在鱼缸水多，压强大 B、右边的鱼说得对，因为它所在位置水的深度大，压强大 C、两条鱼说得都对，水的多少和深度都会影响压强 D、两条鱼说得都不对，水底压强大小无法判断 -
15、请阅读《家庭用电的“智能卫士”——空气开关》并回答问题。
家庭用电的“智能卫士”——空气开关
在每个家庭的配电箱内，都藏着一群默默守护的“智能卫士”——空气开关，如图为空气开关简化后的原理图。它串联在家庭主电路中，能监测电路中的电流变化，当微波炉、电烤箱等大功率电器同时启动导致电路“超载”，或因电线老化引发火线与零线意外接触发生短路时，它会瞬间“跳闸”切断电源，避免火灾、电器烧毁等危险，是低压配电系统中不可或缺的核心保护装置。
相较于老式保险丝，空气开关采用机械结构，通过双金属片和电磁铁触发跳闸，切断速度快（短路时仅需0.01秒）。可重复使用，跳闸后排查故障即可复位，无需更换部件，且能精准区分过载与短路，保护更精准、使用更便捷。
空气开关的核心工作原理基于两个关键机制：过载保护和短路保护。分别对应不同的电路异常场景：
保护类型
触发条件
原理机制
过载保护
电路电流超过额定值（如多台大功率电器同时工作）
双金属片受热弯曲。推动顶杆，使器钩与锁扣脱开。锁扣在弹簧的作用下将触点分离。切断电源
短路保护
电路短路导致电流骤增（如火线与零线直接接触）
电磁脱扣器产生的强磁力吸合并撞击顶杆，使器钩与锁扣脱开。锁扣在弹簧的作用下将触点分离。切断电源
这个默默工作的“智能卫士”，用简单的机械、电磁和热学原理守护着用电安全。了解它、正确使用它，才能让家庭电路更可靠，生活更安心。请根据上述材料，回答下列问题：
(1)、当电路发生短路时，空气开关利用了电流的（选填“热”或“磁”）效应，切断电路；(2)、某家庭厨房空气开关的额定电流为25A，家庭电路电压为220V，若在厨房同时使用1000W的电饭煲、2000W的电磁炉和1200W的微波炉，厨房空气开关（选填“会”或“不会”）跳闸；(3)、空气开关相对于老式保险丝的优点是：；（请写出一条即可）(4)、多台大功率电器同时工作时，空气开关跳闸的原理机制是：。 -
16、小以同学在物理跨学科实践课上制作隔音房时，往房间内填充海绵、泡沫等隔音材料是为了在（选填“人耳处”“传播过程中”或“声源处”）减弱噪声；意大利物理学家首次通过实验测出大气压强的大小与760mm高的汞柱产生的压强相等。
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17、阅读短文，回答问题。
纳米材料
纳米材料可以制作具有特定性质的新材料，用纳米级金属微粉制成的材料强度和硬度更高，韧性良好，且熔点随粒子直径减小而降低。例如金的熔点为1064℃，但10nm金粉熔点降低到940℃，5nm全粉熔点降低到830℃，因而烧制温度可以大大降低。
国内某大学用磁性纳米粒子研制出可溶栓纳米机器人，通过静脉注射磁性纳米粒子，在磁力作用下形成棒状机器人疏通血管进行溶栓，如图甲所示。这些机器人在完成任务后可自动分解，可避免在血管内聚集和器官损伤，其磁性纳米粒子尺寸在1nm至100nm之间，结合了纳米材料的特性和磁性。
(1)、纳米材料的优点是（写出一点）。(2)、纳米材料的熔点随着材料细粉直径的减小而。(3)、某种用于血管清理的纳米机器人，直径仅为20nm，合m（）。(4)、溶栓纳米机器人是拆分后从静脉注射入人体的，在作用下形成棒状机器人，进行溶栓。(5)、假设一个磁性纳米粒子的质量为 ， 则一个质量为的纳米机器人由个磁性纳米粒子组成。(6)、图乙是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线，其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是（填字母）曲线。 -
18、风洞
爆轰驱动超高速高焓激波风洞（简称：JF-22超高速风洞），作为全世界最先进的风洞，这一大国重器通过国家验收。JF-22超高速风洞，实验气流速度范围3-10km/s，JF-22可展现40到100km高空环境情况，约30倍声速的飞行条件，将帮助我国航空、航天技术的发展走上新的巅峰。
在设计飞机等飞行器时，空气对飞行器产生的阻力和升力等都是难以通过计算得到的，即使现代的超级计算机对有些问题也是难以模拟的。于是科学家们想出了一个办法，按一定比例做出缩小的飞行器模型，将其置于洞状空间内，从洞的一端按设定的速度向飞行器吹风，以了解实际飞行器的空气动力学特性，这种试验装置叫做风洞。
如图（a），将飞机模型放在风洞中固定不动，让风（流动的空气）高速迎面吹来，由于飞机模型相对于风是运动的，从而模拟了飞机在空气中高速运动的情形。
(1)、在图（a）模拟实验中，用风筒吹风时当吹出的风速变大时，弹簧秤的示数变小，说明飞机在竖直方向受到了一个向的力的作用。这个力生产的原因是：机翼上表面气体流速大压强 ， 而下表面气体流速小压强；(2)、在图（a）中当无风时弹簧秤的示数为15N；当迎面吹着机翼模型的风速达到一定值时，弹簧秤的示数为10N。此时飞机模型受到的升力为N；(3)、通过查阅资料，机翼模型在水平风的作用下，获得竖直方向的力的大小为F，实验得到F与风速的二次方v2关系图像如图（b），当风速是原来的2倍时，F是原来的几倍？；(4)、风洞测试在很多行业有着应用，建筑、汽车、高铁、航天器、跳伞模拟训练、体育训练等等，风洞测试对产品的定型、性能的改进、指标的优化起着关键的作用，下列定型时产品需要风洞测试的是：_____。（多选）A、轿车 B、大型桥梁 C、起重机 D、压路机 -
19、小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示，其简化电路如图乙所示，其中“选择开关”是可旋转的扇形金属片，请根据主要技术参数(如表)解答如下问题。(不考虑温度对电阻丝电阻的影响，计算结果保留一位小数)
额定功率
热风：1 000 W
冷风：120 W
额定电压
220 V
(1)、当吹冷风时，电吹风正常工作5 min 消耗的电能是多少?(2)、当选择开关置于何处(用图中的两个字母表示)时，电吹风吹热风?此时电路中的总电流是多大?(3)、当电路供电电压为200 V时，电吹风电热丝的实际功率多大? -
20、在下图所示的电路中，电阻. 的阻值为10 Ω，电源电压为 15 V。
(1)、求此时通过电阻. 的电流.(2)、把滑动变阻器 与电流表(测量范围为0~0.6A)以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27 W。①判断电阻. 与电阻 的连接方式，并说明理由；
②求电路中滑动变阻器的最大阻值.
③求电路中的最大电功率.