相关试卷

1、阅读短文，回答问题。
$S 2000$ 浮空风力发电系统
$2026$ 年 $1$ 月，我国自主研制的全球首台兆瓦级浮空风力发电系统 $S 2000$ 成功试飞。如图 $1$ 所示，该装置本质上是一个充满氦气的浮空飞艇，在空中利用浮力悬停，且能在高空利用风能发电。其设计相对轻量化，总质量为 $1.1 \times 1 0^{4} k g$ ，主气囊采用高强度复合纤维材质，装置采用碳纤维复合材质的高强度系留缆绳固定于地面，缆绳抗拉强度大，可抵御 $12$ 级台风的极端风况。利用高空风能发电的优势在于高空的风速受地形、气候等自然因素影响较小，且风能密度更大。风能密度是衡量风能资源的参量，它是指气流在单位时间内垂直通过单位面积的风能。在一次试飞中，该装置从地面由静止开始爬升，在 $2200 s$ 内到达 $2000 m$ 的预定高度，并稳定悬停 $($ 悬停时装置不受缆绳拉力 $)$ ， $2000 m$ 高空的空气密度 $ρ_{空气} = 1.0 k g / m^{3}$ 、 $g$ 取 $10 N / k g$ 。

(1)、浮空风电装置的主气囊采用高强度复合纤维能有效减轻自身质量，说明该材料具有较小的 $($ 选填“弹性”“密度”或“硬度” $)$ 。

(2)、风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机是利用原理，把风能转化为电能，风能是能源 $($ 选填“可再生”或“不可再生” $)$

(3)、装置在上升过程中气囊体积不变，重力势能在。

(4)、装置在空中悬停时，其所受的浮力为 $N$ ，装置的总体积是 $m^{3}$ 。

(5)、装置从地面上升至 $2000 m$ 处，上升过程中克服重力做功的平均功率是 $W$ 。

(6)、在 $2000 m$ 高空，风能密度与风速关系如表所示
风速 $(m / s)$
     $1$
     $2$
     $3$
     $4$
     $5$
风能密度 $(W / m ²)$
         $0.5$
         $4.0$
         $13.5$
         $32$
         $62.5$
分析表中数据，当风速 $20 m / s$ 时，该处风能密度为 $W / m^{2}$ ；
装置中有一台风力发电机旋转时叶片扫过的面积为 $200 m^{2}$ ，当风速达到 $4 m / s$ 的时候，叶片开始转动，为保护装置安全，当风速大于 $20 m / s$ 时，叶片转速不会增加，风向始终与叶片扫过的面积垂直，发电机所在的 $2000 m$ 的高空中 $1 h$ 内输出电能 $102 k W · h$ ，风速的变化情况如图 $2$ 所示，则该风力发电机对风能的利用率为。

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2、制作简易调光台灯。
【项目提出】制作一台简易的台灯，能根据生活中的需求不同进行调节亮度。
【项目分析】要使灯泡的亮度发生变化有多种方法：

(1)、 $①$ 改变电池组中串联电池的个数能改变灯泡的亮度；
$②$ 在不改变电源电压的情况下，为连续、平滑改变灯泡的亮度；可以在电路中串联一个。

(2)、【项目实施】
小组同学选取图甲所示的实验装置制作简易调光台灯的电路部分，请你以笔画线作导线帮助小组同学连接好实物图 $($ 要求：顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮 $)$ ；

(3)、台灯都有一个较大且较重的底座，这里包含的物理道理是：增大支撑面，同时降低，提高稳定程度。

(4)、【展示交流】
某小组制作的台灯，当灯光调至最亮时仍无法将桌上的书本照得很亮，请提出一条改进制作的建议。

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3、如图甲，为某温控生物实验室培育舱内的简化电路，电路分为工作电路和控制电路两部分。控制电路中，电源电压恒为 $12 V$ ，定值电阻 $R_{2} = 60 Ω$ ，热敏电阻 $R_{1}$ 的阻值随温度 $t$ 变化的图像如图乙，当控制电路温度低于 $2 0^{∘} C$ 时衔铁会被释放，工作电路启动，大功率发热电阻 $R_{3}$ 开始加热，当控制电路电流为 $0.12 A$ 时，衔铁会被电磁铁吸下，工作电路停止工作。求：

(1)、工作电路启动时， $R_{1}$ 的阻值和控制电路中的电流；

(2)、工作电路启动时，控制电路的总电功率；

(3)、工作电路停止工作时，培育舱内的温度。

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4、我国“深海一号”二期深水大气田作业海域水深 $90 m$ ，核心钻探导管架质量为 $6.3 \times 1 0^{6} k g$ 。施工时，先用“蓝鲸 $7500$ ”起重船配套滑轮组，在空气中将导管架匀速竖直上提 $10 m$ ，将它扶正后再缓慢下放入水中，最终导管架底部坐落于海面下 $90 m$ 的海床处。已知滑轮组由 $10$ 段绳子承重，绳子自由端拉力 $F = 7 \times 1 0^{6} N$ ， $ρ_{海水} = 1 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / k g$ 。求：

(1)、导管架底部在海面下 $90 m$ 处受到海水的压强；

(2)、空气中上提导管架过程中所做的有用功；

(3)、该滑轮组在上提导管架过程中的机械效率。

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5、在珠宝玉石及贵金属检测中，密度是鉴别材质真伪的重要物理依据。某中学物理学习小组走进水贝珠宝园，利用电子秤和水，对玉石样品的密度进行简易初步测量 $(ρ_{水} = 1 \times 1 0^{3} k g / m^{3}$ 、 $g$ 取 $10 N / k g)$ 。实验步骤如下：
$①$ 将装有水的烧杯放在电子秤上，示数稳定后利用“去皮”按键将示数归零；
$②$ 细线悬挂玉石，使其浸没在水中，不接触杯底和杯壁，记录示数为 $m_{1} = 8.20 g$ ；
$③$ 松开细线，玉石沉至杯底，待示数稳定后记录示数为 $m_{2} = 26.24 g$ 。

(1)、该玉石的重力大小为 $N$ ；

(2)、该玉石的密度大小为 $k g / m^{3}$ ；

(3)、小组通过这次实践，总结出一个简洁好用的测量玉石及贵金属密度的公式： $ρ_{玉石} =$ $($ 用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $ρ_{水}$ 表示 $)$ ，此公式有一个适用条件，即测量过程中玉石必须 $($ 选填“漂浮”“浸没”或“不完全浸没” $)$

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6、小明按照如图所示的实物图做“探究电流与电阻的关系”实验。已知电源电压恒为 $4.5 V$ ，实验用到的滑动变阻器的规格为“ $30 Ω 1 A$ ”。
实验次数
     $1$
     $2$
     $3$
     $4$
     $5$
电阻 $R / Ω$
     $5$
     $10$
     $15$
     $20$
     $25$
电流 $I / A$
     $0.40$
     $0.20$
     $0.14$
     $0.10$
     $0.08$

(1)、正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针偏转，而电压表指针不偏转，则可能的原因是。

(2)、根据数据可知，在实验中定值电阻两端电压始终保持为 $V$ ，进一步分析数据，可以得到实验结论：在电压一定时，。

(3)、小明记录的实验数据如表所示，老师判断其中有一组数据是编造的，它是第次实验的数据，判断的依据是。

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7、如图 $1$ 为自制的“内能改变演示器”。其装置只有左端管道开口， $A$ 处为气嘴， $B$ 处为管内温度显示屏， $C$ 处为管道阀门， $D$ 处为橡胶软塞。

(1)、关闭 $C$ 处阀门，用打气筒通过气嘴向装置内打气，能观察到 $B$ 处温度显示屏示数 $($ 选填“升高”“降低”或“不变” $)$ ，管内气体内能 $($ 选填“增加”“减少”或“不变” $)$ ，此过程相当于图 $2$ 中热机的 $($ 选填“甲”“乙”“丙”或“丁” $)$ 图的工作冲程。

(2)、打气筒向装置内压入一定气体后，打开 $C$ 处阀门，观察到 $D$ 处软塞飞出，同时管内出现白雾，白雾是 $($ 填物态变化名称 $)$ 产生的。

(3)、该“内能改变演示器”主要演示的是通过方式改变内能。

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8、我国研制的石墨烯柔性加热膜发热快、效率高，因此广泛应用于保温取暖领域。石墨烯加热膜属于 $($ 选填“导体”或“绝缘体” $)$ ，某款石墨烯发热膜额定电压 $220 V$ ，正常工作时电流为 $2 A$ ，用它给质量为 $0.5 k g$ 的保温材料加热 $5 m i n$ 产生的热量为 $J$ ，若这些热量全部被保温材料吸收后，材料温度升高了 $12 0^{∘} C$ ，则该保温材料的比热容为 $J / (k g \cdot^{∘} C)$ 。

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9、 $2026$ 年 $3$ 月，我国成功发射遥感四十一号 $03$ 星 $($ 高轨光学遥感卫星 $)$ 。其中的光学相机镜头利用光的 $($ 选填“反射”或“折射” $)$ 成像；拍摄时，地面景物通过镜头成 $($ 选填“正立”或“倒立” $)$ 、缩小的实像；卫星向地面传输高清图像，依靠 $($ 选填“超声波”或“电磁波” $)$ 传递信息。

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10、科技的发展正不断赋能工业生产，智能机械臂可高效、安全地完成重物吊运等高危作业。

(1)、画出重物被机械臂匀速吊起时的受力示意图 $($ 作用点画在物体重心 $O$ 处 $)$ 。

(2)、如图为机械臂的简化控制电路，其总开关 $S$ 控制整个电路，指示灯 $L$ 与驱动电机 $M$ 并联。请用笔画线代替导线，将电路连接完整。

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11、如图甲为展厅内一件悬浮的非遗黄杨木雕作品，木雕底部有一个磁体，悬浮原理简化如图乙。关于该作品的悬浮现象，解释合理的是( )

A、电源 $A$ 端为它的正极 B、该装置利用了电流的磁效应 C、悬浮时，该装置主要将电能转化成为机械能 D、电路闭合且完好，向右移动滑片 $P$ 可使未悬浮木雕变为悬浮状态

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12、小明观察到匠人制作精细剪纸时，用锋利刻刀轻轻发力就能划破纸面，是因为( )

A、用更小的压力可以有效增大压强 B、刀刃窄，使受力面积更小，压力作用效果更明显 C、纸的质量太小，不需要用很大的力 D、刻刀本身很重，不需要用很大的力

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13、展厅中，精美的瓷器表面能将光反射至各个方向，让观众从不同角度都能欣赏到它的美，这种现象属于( )

A、镜面反射 B、光的色散 C、光的折射 D、漫反射

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14、变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图1所示，其中控制电路的电源电压 $U_{1} = 12 V, R_{5}$ 为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，R为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图2所示，L为磁控开₁关，当热敏电阻R₁的阻值发生变化时，磁控开关线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于 0.02A 时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的变频压缩机开始工作。电压 $U_{2}$ =220V，R₀为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。问：

(1)、压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成能：当S接通，电流大于或等于0.02A时，L的两个磁性弹片的前端为 (同名/异名)磁极。

(2)、由图2 可知，热敏电阻 $R_{t}$ 的阻值随着温度t的升高而；

(3)、用遥控将 $R_{a}$ 的阻值调小时，设定温度变：家用空调最高设定温度通常为 $3 0^{∘} C,$ 则调控电阻 $R_{t}$ 的阻值不能超过Ω。

(4)、由于变频作用，某段时间内工作电路的总功率变化如图3所示，已知保护电阻 $R_{0} = 2 Ω,$ 则 10min内 $R_{0}$ 消耗的电能是J。

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15、汽油机是热机的一种，请回答以下问题。

(1)、图甲、乙是汽油机的其中两个冲程，则图甲是冲程，图乙是冲程。(均选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)

(2)、做功冲程是把能转化为能，从而获得动力。

(3)、图丙是汽油机的能量流向图，其效率为 (用图中的符号表示)。

(4)、某汽车在水平路面上行驶，共消耗了0.5kg的汽油。[汽油的热值 $q = 4.6 \times 1 0^{7} J / k g,$ 水的比热容 $c_{水} = 4.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot^{∘} C)]$
①假如汽油完全燃烧，释放的热量是 J。
②若其释放热量的20%被初温为20℃、质量为100kg的水完全吸收，水温升高了 ℃(结果保留整数)。

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16、小明注意到广东“回南天”时衣服很难晒干，他猜想，液体蒸发的快慢可能与空气湿度有关。于是他设计并进行了如下实验：
①在密闭的房间内，用智能加湿器调节房间内的空气湿度到一定数值：
②用10g室温的水将一张棉质毛巾全部浸湿，然后完全展开，用细绳和吸管将其悬挂在电子秤下端，如图所示，稳定后记录电子秤的示数为 m₁ ， 1小时后，再次记录电子秤的示数为m₂；
③改变房间内的空气湿度，换用规格相同的棉质毛巾，重复以上步骤，多次实验并记录数据，如表所示(实验过程中，房间内温度及空气流动变化忽略不计)。
空气湿度
40%
50%
60%
70%
m₁/g
11.8
11.8
11.8
11.8
m₂/g
6.4
6.9
7.5
7.8

(1)、小明每次实验都将棉质毛巾全部浸湿并完全展开的目的：①(选填“加快”或“减慢”)蒸发速度；②。

(2)、实验中蒸发的水的质量m_水=(用测量量的符号表示)。

(3)、由实验数据可得出结论：当水温、水的表面积和水面上方空气流速均相同时，空气湿度越(选填“大”或“小”)，水蒸发得越快。

(4)、除了液体温度、液体表面积、液体表面的空气流速和空气湿度外，液体蒸发的快慢还可能与液体的有关。

(5)、请你写出一个生活中解决广东“回南天”时衣服难晒干的方法：。

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17、如图甲是一款车载电热水杯，其简化电路如图乙所示。利用车上的12V电压即可以正常工作，正常工作时通过发热电阻的电流为8A，指示灯的电阻为600Ω。求：

(1)、流过指示灯的电流；

(2)、发热电阻R的阻值：

(3)、发热电阻R正常工作的电功率P。

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18、如图所示是某公司研发的机器人，可以模仿人类行走、跑步、帮助劳动等。该款机器人体重40kg，双脚与地面的接触面积为400cm² ，某次测试中该机器人用 100N且竖直向上的力将箱子匀速抬高1米用时2秒。求：(g取10N/kg)

(1)、机器人静止站立在水平地面上时，对地面的压强；

(2)、箱子运动时的速度；

(3)、机器人对箱子做功的功率。

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19、小明在探究“电流与电阻的关系”，准备的实验器材有：三节新的干电池(电压为4.5V)，电流表，滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)，定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)，导线若干。

(1)、小明按照图甲所示的电路图连实物图，请用笔画线代替导线将图乙连接完整，要求：滑片P 向右移动时电流表示数变小；

(2)、闭合开关前，应将滑片P调到(选填“A”或“B”)处；闭合开关后，若电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因可能是；

(3)、排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应将滑动变阻器的滑片P
向·(选填“左”或“右”)适当调节，使电压表示数；(选填“变大”“变小”或“不变”)；

(4)、若小明再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了完成这次实验，他采取的措施可行的是____(选填字母)。

A、更换阻值更大的滑动变阻器 B、将电压表改接到滑动变阻器两端

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20、小明和小红在“探究杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)、实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将左端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量；

(2)、实验中，当杠杆两侧的钩码个数和位置如图乙所示时，杠杆在水平位置平衡，若将左侧钩码向右移动2格，则右侧钩码应向左移动格才能使杠杆仍在水平位置平衡；

(3)、如图丙所示，为改变力的方向，小明在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉，当测力计由竖直方向逐渐向左转，杠杆始终保持水平平衡，测力计的示数将(选填“变大”“变小”或“不变”)；

(4)、小明和小红用粗细均匀的塑料直尺(质量忽略不计)来制作杆秤，如图丁所示，制作过程如下：
①分别在直尺上5cm和10cm刻度处钻了小孔A和B，各用细绳穿过小孔作为秤钩和提纽，在秤钩处悬挂秤盘，把质量为 20g 的钩码挂在细绳上作为秤砣。移动秤砣到 20cm处的C点时，杆秤刚好在水平位置平衡，此处即为该杆秤的“定盘星”，标记为0刻度；
②用这个自制的杆秤称量某物体时，在秤盘中放入待测物体，移动秤砣到 D 点时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，此物体的质量为g。
③为了增大杆秤的最大测量值，我们可以。
A：将A点向左移；
B：将B 点向左移；
C：换一个质量较小的秤砣。

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