2025年广东省深圳市翠园东晓创新学校中考物理三模试卷

第页，共页2025年广东省深圳市翠园东晓创新学校中考物理三模试卷一、选择题（本大题共6小题，每题2分，共12分。每题4个选项中，只有一项符合题意）主题一物理与日常生活“百节年为首，四季春为先。”春节是中华民族最古老最重要的传统节日，也是辞旧迎新、阖家团圆的时刻。每届春晚节目都精彩纷呈且与物理知识紧密联系。请回答下题。1．在AI歌手的虚拟演唱会中，工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高。这主要改变了声音的（）A．音调 B．响度 C．音色 D．传播速度2．在2024年中央春晚陕西西安分会场的诗词朗诵节目中，演员们通过灯光与手势配合，在巨型幕布上投射出壮丽的汉字剪影。这一效果的原理是（）A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散3．在春晚《冰雪奇缘》的舞台上，演员们表演时，舞台上的冰雕在灯光照射下逐渐融化，周围还飘散着演员呼出的“白气”。下列说法正确的是（）A．“白气”是水蒸气升华形成的，属于吸热过程 B．冰雕融化是熔化现象，需要吸收热量，内能增加 C．冰雕融化时温度持续升高，说明内能仅由温度决定 D．舞台上的冰雕未融化时，其内能为零3月15日，一场大暴雨“深”入鹏城，“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪，出现险情，请结合力学、电学等物理知识，回答下题。4．居民向山坡高处避险时，选择走布满碎石的小路而非长满青苔的斜坡，主要是因为（）A．走斜坡时人体惯性会减小 B．碎石路可增大对鞋底的压力 C．青苔斜坡受力面积小，压强大 D．碎石路摩擦力更大，不易滑倒5．小区在修复重建过程中，使用了一款插线板，当开关断开时，指示灯不亮，插孔无法正常工作；当开关闭合时，如果指示灯损坏，插孔也能正常工作。如图既能满足控制要求，又符合安全用电原则的是（）A． B． C． D．6．小区重建过程中，工人利用滑轮组提升重400N的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为250N，建筑材料在10s内匀速上升了5m，不计绳重及摩擦。下列说法中正确的是（）A．上端的定滑轮能省力 B．建筑材料匀速上升过程中的机械能不变 C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为200W四、非选择题（本大题共2小题，共51分）主题二物理与社会发展7．（4分）水碓是我国古代劳动人民的伟大发明之一，它巧妙地利用水力及杠杆原理，进行精妙的能量转换设计，是古人智慧的生动体现。甲图为古代水碓通过水力驱动木槌舂米的实物图。当水流推动水轮转动时，水轮横轴上的突起会依次与碓梢末端接触并施加作用力，从而带动杠杆使木槌抬起再落下实现舂米。请回答下题。图乙为水碓的简化结构图，请在图乙中完成以下问题：（1）在B点画出碓头所受重力G的示意图。（2）在A点画出最小动力F1的示意图。（3）当水流从高处下落冲击水轮时，水轮的动能变（选填“大”或“小”）；当木槌被举至最高点时，木槌的能最大。8．（7分）从木船渡江到航母斩浪，百年巨变，国家实力愈发强大。请回答下题。（1）古人用羊皮囊制成充气羊皮筏渡河时，需将羊皮囊扎紧并充满空气。此时囊内空气的密度（选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度，使皮囊能够漂浮；渡河时羊皮筏上的人越多，排开水所受的重力（选填“越大”“越小”或“不变”）。同时羊皮筏底部宽大的设计是为了通过来减小压强，提高安全性；根据液体压强公式，理论上同一深度处的水对羊皮筏底部和侧壁的压强大小（选填“相等”或“不相等”）。（2）航母在执行任务过程中会与多种卫星协同配合，如通信卫星保障航母编队的通信联络，侦察卫星为航母提供情报支持，导航卫星为航母及舰载机提供精确导航定位等。①航母通过卫星通信系统实时获取海面监测图像，卫星是利用传送图像信息的。②如图为航母上简化的蒸汽弹射装置示意图，能带动舰载机在2s钟内达到起飞速度。此过程中，汽缸内蒸汽体积膨胀，同时推动活塞，内能（选填“增大”“减小”或“不变”），使舰载机获得巨大的牵引力。这个过程相当于内燃机的冲程。主题三物理与科学探究9．（4分）在某些龙族传说设定中，敖丙的眼泪遇冷会凝结成蓝色晶体“沧海泪”。物理兴趣小组为探究其特性，用模拟材料（蓝色蜡块）制成“沧海泪”并设计以下实验。（1）探究一：测量“沧海泪”的。（根据以下实验器材及操作步骤填写探究一测量的物理量）实验器材：天平、量筒、细线（体积忽略不计）、适量“沧海泪”晶体、水。实验步骤：①将天平调平后，用天平测量适量“沧海泪”晶体的质量，测得m＝43.2g；②在量筒中加入适量水，记录此时水的体积为V1＝40mL；③将所测的“沧海泪”晶体用细线悬挂轻轻放入量筒中，确保晶体完全浸没（“沧海泪”晶体不与水反应），记录此时量筒内水和晶体总体积为V2＝80mL。【纵向拓展】请你从以下情况中选择一种，判断测量结果是否有偏差并陈述理由：操作情况偏差分析现象1：“沧海泪”晶体直接投入量筒中；现象2：细线吸水；现象3：模拟的“沧海泪”未完全达到凝结状态（类比赦丙眼泪未完全凝结成“沧海泪”）。【示例：我选择的是现象……（填数字），其导致测量结果……（选填“偏大”“偏小”或“不变”），理由是……。】（2）探究二：测量“沧海泪”受到的浮力。实验器材：弹簧测力计、细线（体积忽略不计）、适量“沧海泪”晶体、盛有水的大烧杯。实验步骤：①弹簧测力计调零后，将“沧海泪”晶体用细线悬挂着轻轻放入盛有水的大烧杯中，确保晶体完全浸没且不触及烧杯底壁，记录此时弹簧测力计的示数为F1；②取出此“沧海泪”，使用弹簧测力计测量出此“沧海泪”晶体的重力大小，记为F2。【纵向拓展】细心的云云发现上述实验步骤会影响其测量结果，如何修改实验顺序减小误差，你的办法是。（3）探究三：观察“沧海泪”的运动方向。细心的云云在《哪吒之魔童闹海》电影中发现：敖丙在深海中流泪时，眼泪向上流动（如图甲）。为验证制片方的设计是否合理，云云配备了不同浓度的食盐水（如图乙）。【理论推测】根据探究一并结合图乙进行分析，要想达成电影效果，拍摄此情景时深海含盐量至少应达到%以上。10．（7分）在电影中，哪吒（敖丙）与能够化身为电进行瞬间移动的申正道有一场超酷的打戏。关键时刻，哪吒（敖丙）将河流冰封，巧妙地利用了一个物理现象—水具有导电性，而冰的导电性较弱，以此限制了对手的行动，成功化解了危机。看完电影后，云云兴趣盎然，在老师的帮助下对影响导体电阻大小的部分因素进行了进一步的探究，器材有：开关、电流表、电源（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。【实验过程】电路如图1所示，将合金丝以不同方式接入电路中的A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表所示：实验次数12345连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联电流表读数/A0.30.21.21.8请回答下列问题：（1）图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数，其值为A；一根合金丝的阻值是Ω。（2）该实验的研究方法是：。实验中进行多次测量的目的是。（3）对比实验次数1、2、3的数据可知，电阻的大小与长度的关系是：横截面积相同的同种导体，导体电阻的大小与导体长度（选填“成正比”“成反比”或“无关”）。（4）用上述合金材料制成长1m，横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω，根据电阻与导体的长度和横截面积的关系，对材料相同的导体，电阻值可记为R=LS×1Ω⋅mm2/m。而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2，长度为（5）最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。四、主题四物理与工程实践11．（7分）深圳龙岗儿童公园的“森林探险”项目设有轨道车供游客体验（如图），轨道车有4个车轮，每个车轮与轨道的接触面积约为25cm2。云云和爸爸去体验该轨道车，他们坐上轨道车后，轨道车总的质量近似为800kg。轨道车启动后，在牵引力F＝1000N的作用下，以v＝2m/s的速度匀速行驶30s通过了一段平直轨道。（g取10N/kg）（1）求这段平直轨道的路程s。（2）若轨道车通过这段平直轨道时的电机效率是75%，且电机转化的机械能都用于牵引力做功，求牵引力所做的功及电机消耗的电能。（电机效率反映了电机将电能转化为机械能的能力）（3）若行驶至中途时，轨道车需通过一段特殊减速带，此时车轮对轨道的压力瞬间增大到轨道车静止时对轨道压力的1.5倍，求此时云云他们所坐的轨道车对轨道的压强。12．（7分）春节期间，云云网购了一些LED小彩灯，在自家客厅实施节日亮化工程。她发现每个LED小彩灯上都有“3V”的标识，查阅资料并问询客服后，得知了这种LED小彩灯的U﹣I图像（如图所示）。（1）现将这些LED小彩灯接入家庭电路使用，要求所有LED小彩灯能够发光且保证电路安全，至少需要个LED小彩灯（选填“串”或“并联”）组成。（2）一个这种LED小彩灯正常工作10分钟，消耗的电能是多少？（3）装饰LED小彩灯后，云云家春节期间节约用电2.1kW•h，这些电能理论上可让20kg的水温度升高多少℃？【不计热量损失，c水13．（7分）科学解密：如何优化才能让投影效果达到最佳？你是否曾在夜晚的街头，被广告投射出的绚丽画面所震撼？这些看似普通的投影灯，却藏着一个个光学奥秘。凸透镜成像规律就像一把神秘的钥匙，掌控着它的成像效果。如何才能让投影效果达到最佳？让我们一起去揭开吧！（1）为优化广告灯性能，下列改进方案与原理不匹配的是。A.采用耐高温高分子材料—高温分子热运动剧烈，防止高温变形；B.优化反光罩设计—根据光的折射对光线进行会聚或发散；C.应用光伏发电辅助供电—基于光伏效应，太阳能电池板将太阳光能转化为电能；D.使用LED灯—半导体材料的导电特性。（2）如图乙所示是广告投影灯的内部结构示意图，光源应摆放在位置（选填“①”或“②”）才能清晰投影。（3）云云同学发现地面上的投影图像如图丙所示，她认为是图标破损，而亮亮认为是凸透镜破损，请你对此做出评判：的观点是正确的，理由是。（4）云云将广告投影灯内部的透镜拆下，通过实验探究这个透镜的焦距，并绘制了如图丁所示的图像，则这个透镜的焦距是cm。（5）【横向拓展】从环保角度分析，要想减少广告灯所造成的光污染，请你提出一条宝贵的建议：。14．（8分）跨学科实践项目：智能分掠机器人！云云喜欢网购，因为每次网购后，快递很快就邮递到家啦，方便又快捷。每天那么多快件在各地分拣运输，快递公司是怎么提高包裹分拣效率呢？云云对此展开探究：原来快递界出现了智能分拣机器人—小黄人。该机器人主要由动力系统、分拣系统和控制电路组成。动力系统由电动机驱动，分拣系统通过机械臂完成包裹的抓取和放置，控制电路则根据包裹的信息控制机器人的运动和分拣动作。【活动目的】智能分拣机器人优化设计【实施过程】（一）工作原理探究小黄人工作时能通过看地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，小黄人会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。小黄人依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现了扫码、称重、分拣功能三合一。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。（1）匀速转弯过程中小黄人处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态。（2）如表1所示是小黄人铭牌上的部分参数。电池容量4000mA•h是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1h。若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作h。表1项目工作电压功率电池容量15V30W4000mA•h（3）如图丙所示，小黄人设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电，则充电过程中，电池相当于（选填“电源”或“用电器”）。若返回过程中受到的阻力为36N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能m。（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）（二）模拟电路设计云云为深入了解快件分拣识别原理，查找资料并设计了如图丁所示的快件分拣识别电路：快件信息由通过两个敏感电阻的电流决定。即扫描条码后，根据光敏电阻R1反映的信息识别快件需要运送到的区域，根据压敏电阻R2反映的信息识别快件需要放置的位置。已知电源电压为6V，电流表允许通过的最大电流为0.9A，压敏电阻的阻值随压力的变化关系如图戊所示，光敏电阻R1扫码前和扫码后对应区域的阻值如表2所示，g取10N/kg。表2区域扫码前ABCD光敏电阻R1/Ω1012151820（4）分析上述图表可知，扫码前通过R1的电流是A。（5）分拣机器人最多能将N重的快件投送到D区域。（三）优化控制电路（6）虽然小黄人分拣机器人有自动充电功能，但是此功能并不是百分之百有效，偶尔需要人为操作。为保证能够返回充电，有效续航，云云在机器人内部设计了电量提醒控制电路。请你将设计电路（图己）补充完整，要求当电量充足时（闭合开关S），红灯亮，电量不足时，绿灯亮。

2025年广东省深圳市翠园东晓创新学校中考物理三模试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共6小题，每题2分，共12分。每题4个选项中，只有一项符合题意）主题一物理与日常生活“百节年为首，四季春为先。”春节是中华民族最古老最重要的传统节日，也是辞旧迎新、阖家团圆的时刻。每届春晚节目都精彩纷呈且与物理知识紧密联系。请回答下题。1．在AI歌手的虚拟演唱会中，工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高。这主要改变了声音的（）A．音调 B．响度 C．音色 D．传播速度【答案】A【分析】声音的高低叫音调，音调与发声体振动的频率有关。【解答】解：工程师通过声纹重组技术对相关参数进行调整，使AI歌手的原声频率更高，改变的是音调，故A正确，BCD错误。故选：A。2．在2024年中央春晚陕西西安分会场的诗词朗诵节目中，演员们通过灯光与手势配合，在巨型幕布上投射出壮丽的汉字剪影。这一效果的原理是（）A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散【答案】A【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，影子、小孔成像等都是光的直线传播的实例。【解答】解：演员们通过灯光与手势配合，在巨型幕布上投射出壮丽的汉字剪影，是由于光的直线传播形成的影子，故A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。3．在春晚《冰雪奇缘》的舞台上，演员们表演时，舞台上的冰雕在灯光照射下逐渐融化，周围还飘散着演员呼出的“白气”。下列说法正确的是（）A．“白气”是水蒸气升华形成的，属于吸热过程 B．冰雕融化是熔化现象，需要吸收热量，内能增加 C．冰雕融化时温度持续升高，说明内能仅由温度决定 D．舞台上的冰雕未融化时，其内能为零【答案】B【分析】（1）物质从气态变成液态的过程叫液化，液化需要放热。（2）物质从固态变成液态的过程叫熔化，熔化吸热。（3）内能与温度、状态、质量等有关。（4）一切物体在任何情况下都具有内能。【解答】解：A、“白气”是水蒸气遇冷时液化形成的小水珠，液化需要放热，故A错误；B、冰雕融化是熔化现象，需要吸收热量，内能增大，故B正确；C、冰属于晶体，则冰雕融化时温度不变，需要吸收热量，其内能增大；而物体的内能大小不仅与温度有关，还与状态、质量等因素有关，故C错误；D、舞台上的冰雕未融化时，其内能不为零，故D错误。故选：B。3月15日，一场大暴雨“深”入鹏城，“圳”出雷响。为避免某依山而建的小区因短时强降水引发山洪，出现险情，请结合力学、电学等物理知识，回答下题。4．居民向山坡高处避险时，选择走布满碎石的小路而非长满青苔的斜坡，主要是因为（）A．走斜坡时人体惯性会减小 B．碎石路可增大对鞋底的压力 C．青苔斜坡受力面积小，压强大 D．碎石路摩擦力更大，不易滑倒【答案】D【分析】（1）惯性只与质量有关，质量越大、惯性越大；（2）压强大小跟压力大小和受力面积大小有关：增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，增大压力来增大压强；（3）摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度。【解答】解：A、走斜坡时人体的质量不变，因此惯性不变，故A错误；B、走碎石路时，人对碎石路的压力不变，受力面积减小，因此压强增大，故B错误；C、走青苔斜坡时，人对青苔斜坡的压力减小，受力面积不变，压强减小，故C错误；D、碎石路比较粗糙，人受到的摩擦力变大，不易滑倒，故D正确。故选：D。5．小区在修复重建过程中，使用了一款插线板，当开关断开时，指示灯不亮，插孔无法正常工作；当开关闭合时，如果指示灯损坏，插孔也能正常工作。如图既能满足控制要求，又符合安全用电原则的是（）A． B． C． D．【答案】C【分析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。据此判断插线板的连接情况。【解答】解：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明指示灯和插座之间是并联的，开关接在指示灯、插座和火线之间控制火线使用更安全，故只有C正确。故选：C。6．小区重建过程中，工人利用滑轮组提升重400N的建筑材料，如图所示。已知工人对绳子的拉力F为250N，建筑材料在10s内匀速上升了5m，不计绳重及摩擦。下列说法中正确的是（）A．上端的定滑轮能省力 B．建筑材料匀速上升过程中的机械能不变 C．滑轮组的机械效率为80% D．拉力F的功率为200W【答案】C【分析】（1）轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮，定滑轮不省力，但是可以改变力的方向；（2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能；（3）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η=W（4）根据P=Wt=【解答】解：A、定滑轮不省力，但是可以改变力的方向，故A错误；B、建筑材料匀速上升过程中，质量不变，速度不变，高度增加，因此动能不变，重力势能增大，机械能增大，故B错误；C、由图可知，n＝2，该滑轮组的机械效率为：η=W有W总=GhD、拉力F的功率为：P=Wt=Fs故选：C。四、非选择题（本大题共2小题，共51分）主题二物理与社会发展7．（4分）水碓是我国古代劳动人民的伟大发明之一，它巧妙地利用水力及杠杆原理，进行精妙的能量转换设计，是古人智慧的生动体现。甲图为古代水碓通过水力驱动木槌舂米的实物图。当水流推动水轮转动时，水轮横轴上的突起会依次与碓梢末端接触并施加作用力，从而带动杠杆使木槌抬起再落下实现舂米。请回答下题。图乙为水碓的简化结构图，请在图乙中完成以下问题：（1）在B点画出碓头所受重力G的示意图。（2）在A点画出最小动力F1的示意图。（3）当水流从高处下落冲击水轮时，水轮的动能变大（选填“大”或“小”）；当木槌被举至最高点时，木槌的重力势能最大。【答案】（1）（2）见解答图；（3）大；重力势。【分析】（1）在物体上沿重力的方向画一条带箭头的线段，表示物体在这个方向上受重力的作用，这种表示力的形式叫重力的示意图。对形状规则的物体，重力的作用点在物体的几何中心上。（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。（3）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下的，从碓头的重心B电画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，即为其所受重力示意图，如图所示：（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，如下图所示：（3）当水流从高处下落冲击水轮时，水流的重力势能转化为水轮的动能，所以水轮的动能变大；当木槌被举至最高点时，木槌的速度为零，动能为零，但高度最高，所以此时木槌的重力势能最大。故答案为：（1）（2）见解答图；（3）大；重力势。8．（7分）从木船渡江到航母斩浪，百年巨变，国家实力愈发强大。请回答下题。（1）古人用羊皮囊制成充气羊皮筏渡河时，需将羊皮囊扎紧并充满空气。此时囊内空气的密度小于（选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度，使皮囊能够漂浮；渡河时羊皮筏上的人越多，排开水所受的重力越大（选填“越大”“越小”或“不变”）。同时羊皮筏底部宽大的设计是为了通过增大受力面积来减小压强，提高安全性；根据液体压强公式，理论上同一深度处的水对羊皮筏底部和侧壁的压强大小相等（选填“相等”或“不相等”）。（2）航母在执行任务过程中会与多种卫星协同配合，如通信卫星保障航母编队的通信联络，侦察卫星为航母提供情报支持，导航卫星为航母及舰载机提供精确导航定位等。①航母通过卫星通信系统实时获取海面监测图像，卫星是利用电磁波传送图像信息的。②如图为航母上简化的蒸汽弹射装置示意图，能带动舰载机在2s钟内达到起飞速度。此过程中，汽缸内蒸汽体积膨胀，同时推动活塞，内能减小（选填“增大”“减小”或“不变”），使舰载机获得巨大的牵引力。这个过程相当于内燃机的做功冲程。【答案】（1）小于；越大；增大受力面积；相等；（2）①电磁波；②减小；做功。【分析】（1）根据物体的浮沉条件，当物体密度小于液体密度时，物体漂浮。根据阿基米德原理F浮＝G排进行分析；根据压强公式p=FS，分析增大压强的方法；根据液体压强公式p＝ρ（2）①卫星通信是利用电磁波来传递信息的。②汽缸内蒸气体积膨胀，对外做功，根据能量守恒，内能减小；做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。【解答】解：（1）根据物体的浮沉条件，当物体密度小于液体密度时，物体漂浮，所以羊皮筏能漂浮在水面上，囊内空气的密度小于水的密度。根据阿基米德原理F浮＝G排，羊皮筏始终漂浮，浮力等于重力，当羊皮筏上的人越多时，总重力越大，浮力也就越大，那么排开水所受的重力也就越大。根据压强公式p=F根据液体压强公式p＝ρgh，液体压强只与液体密度和深度有关，所以同一深度处的水对羊皮筏底部和侧壁的压强大小相等。（2）①卫星通信是利用电磁波来传递信息的，所以航母通过卫星通信系统实时获取海面监测图像，卫星是利用电磁波传送图像信息的。②汽缸内蒸气体积膨胀，对外做功，根据能量守恒，内能减小。内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，所以这个过程相当于内燃机的做功冲程。故答案为：（1）小于；越大；增大受力面积；相等；（2）①电磁波；②减小；做功。主题三物理与科学探究9．（4分）在某些龙族传说设定中，敖丙的眼泪遇冷会凝结成蓝色晶体“沧海泪”。物理兴趣小组为探究其特性，用模拟材料（蓝色蜡块）制成“沧海泪”并设计以下实验。（1）探究一：测量“沧海泪”的密度。（根据以下实验器材及操作步骤填写探究一测量的物理量）实验器材：天平、量筒、细线（体积忽略不计）、适量“沧海泪”晶体、水。实验步骤：①将天平调平后，用天平测量适量“沧海泪”晶体的质量，测得m＝43.2g；②在量筒中加入适量水，记录此时水的体积为V1＝40mL；③将所测的“沧海泪”晶体用细线悬挂轻轻放入量筒中，确保晶体完全浸没（“沧海泪”晶体不与水反应），记录此时量筒内水和晶体总体积为V2＝80mL。【纵向拓展】请你从以下情况中选择一种，判断测量结果是否有偏差并陈述理由：操作情况偏差分析现象1：“沧海泪”晶体直接投入量筒中；现象2：细线吸水；现象3：模拟的“沧海泪”未完全达到凝结状态（类比赦丙眼泪未完全凝结成“沧海泪”）。现象2、偏大、若细线吸水导致量筒中液面上升的高度减小，利用排水法得出“沧海泪”的体积偏小，根据ρ=mV【示例：我选择的是现象……（填数字），其导致测量结果……（选填“偏大”“偏小”或“不变”），理由是……。】（2）探究二：测量“沧海泪”受到的浮力。实验器材：弹簧测力计、细线（体积忽略不计）、适量“沧海泪”晶体、盛有水的大烧杯。实验步骤：①弹簧测力计调零后，将“沧海泪”晶体用细线悬挂着轻轻放入盛有水的大烧杯中，确保晶体完全浸没且不触及烧杯底壁，记录此时弹簧测力计的示数为F1；②取出此“沧海泪”，使用弹簧测力计测量出此“沧海泪”晶体的重力大小，记为F2。【纵向拓展】细心的云云发现上述实验步骤会影响其测量结果，如何修改实验顺序减小误差，你的办法是将①②步骤对调。（3）探究三：观察“沧海泪”的运动方向。细心的云云在《哪吒之魔童闹海》电影中发现：敖丙在深海中流泪时，眼泪向上流动（如图甲）。为验证制片方的设计是否合理，云云配备了不同浓度的食盐水（如图乙）。【理论推测】根据探究一并结合图乙进行分析，要想达成电影效果，拍摄此情景时深海含盐量至少应达到6%以上。【答案】（1）密度；现象2、偏大、若细线吸水导致量筒中液面上升的高度减小，利用排水法得出“沧海泪”的体积偏小，根据ρ=mV可知，测量的密度偏大；（2）将①②步骤对调；（3）【分析】（1）根据下述步骤可知，分别测量了“沧海泪”的质量和体积，根据ρ=m（2）若细线吸水导致量筒中液面上升的高度减小，利用排水法得出“沧海泪”的体积偏小，根据ρ=m（3）先测重力，再将“沧海泪”晶体浸没如水中测拉力。（3）根据探究和密度公式算出“沧海泪”的密度，根据物体的浮沉条件，结合乙图判断出深海含盐量。【解答】解：（1）根据下述步骤可知，分别测量了“沧海泪”的质量和体积，因此该实验测量的是“沧海泪”的密度。现象2中若细线吸水导致量筒中液面上升的高度减小，利用排水法得出“沧海泪”的体积偏小，根据ρ=mV可知，测量的密度偏大，因此偏差分析为：我选择的是现象（2）先将“沧海泪”晶体放入水中测量“沧海泪”晶体浸没后受到弹簧测力计的拉力，取出后测量“沧海泪”晶体的重力，由于“沧海泪”晶体取出时会带有部分水导致测量的重力偏大，因此正确的顺序是先测重力，再将“沧海泪”晶体浸没如水中测拉力，即将①②步骤对调。（3）根据探究一可得“沧海泪”的密度为ρ=根据物体的负浮沉条件，结合乙图可知，深海含盐量至少应达到6%以上。故答案为：（1）密度；现象2、偏大、若细线吸水导致量筒中液面上升的高度减小，利用排水法得出“沧海泪”的体积偏小，根据ρ=mV可知，测量的密度偏大；（2）将①②步骤对调；（3）10．（7分）在电影中，哪吒（敖丙）与能够化身为电进行瞬间移动的申正道有一场超酷的打戏。关键时刻，哪吒（敖丙）将河流冰封，巧妙地利用了一个物理现象—水具有导电性，而冰的导电性较弱，以此限制了对手的行动，成功化解了危机。看完电影后，云云兴趣盎然，在老师的帮助下对影响导体电阻大小的部分因素进行了进一步的探究，器材有：开关、电流表、电源（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。【实验过程】电路如图1所示，将合金丝以不同方式接入电路中的A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表所示：实验次数12345连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联电流表读数/A0.60.30.21.21.8请回答下列问题：（1）图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数，其值为0.6A；一根合金丝的阻值是2.5Ω。（2）该实验的研究方法是：控制变量法。实验中进行多次测量的目的是寻找普遍规律，避免偶然性。（3）对比实验次数1、2、3的数据可知，电阻的大小与长度的关系是：横截面积相同的同种导体，导体电阻的大小与导体长度成正比（选填“成正比”“成反比”或“无关”）。（4）用上述合金材料制成长1m，横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω，根据电阻与导体的长度和横截面积的关系，对材料相同的导体，电阻值可记为R=LS×1Ω⋅mm2/m。而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2，长度为（5）最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来较细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样减小（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。【答案】（1）0.6；2.5；（2）控制变量法；寻找普遍规律，避免偶然性；（3）成正比；（4）1.25；（5）减小。【分析】（1）由图1电流表的量程和分度值读出电流表的示数；根据欧姆定律计算一根合金丝的阻值；（2）影响电阻大小的因素有多个，在探究影响导体电阻大小的因素时采用控制变量法；为了寻找普遍规律，避免偶然性，要进行多次测量；（3）比实验次数1、2、3的数据可知，两根合金丝串联，长度变为原来的2倍，阻值变为原来的2倍；三根合金丝串联，长度变为原来的3倍，阻值变为原来的3倍；（4）由题干公式计算一根合金丝长度；（5）电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积有关，在材料和长度一定时，横截面积越大，电阻越小。【解答】解：（1）由图1可知，电流表选择大量程，分度值为0.1A，由图乙可知，读数为0.6A；由I=UR得，一根合金丝的阻值（2）影响电阻大小的因素有多个，所以在探究影响导体电阻大小的因素时采用控制变量法；为了寻找普遍规律，避免偶然性，要进行多次测量；（3）比实验次数1、2、3的数据可知，两根合金丝串联，长度变为原来的2倍，阻值为：R2阻值变为原来的2倍；三根合金丝串联，长度变为原来的3倍，阻值：R3阻值变为原来的3倍；由此得出电阻的大小与长度的关系是：横截面积相同的同种导体，导体电阻的大小与导体长度成正比。（4）由R=LS×1Ω⋅m（5）电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积有关，在材料和长度一定时，横截面积越大，电阻越小，将原来较细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，在材料和长度一定时，增大了横截面积，减小了输电线的电阻。故答案为：（1）0.6；2.5；（2）控制变量法；寻找普遍规律，避免偶然性；（3）成正比；（4）1.25；（5）减小。四、主题四物理与工程实践11．（7分）深圳龙岗儿童公园的“森林探险”项目设有轨道车供游客体验（如图），轨道车有4个车轮，每个车轮与轨道的接触面积约为25cm2。云云和爸爸去体验该轨道车，他们坐上轨道车后，轨道车总的质量近似为800kg。轨道车启动后，在牵引力F＝1000N的作用下，以v＝2m/s的速度匀速行驶30s通过了一段平直轨道。（g取10N/kg）（1）求这段平直轨道的路程s。（2）若轨道车通过这段平直轨道时的电机效率是75%，且电机转化的机械能都用于牵引力做功，求牵引力所做的功及电机消耗的电能。（电机效率反映了电机将电能转化为机械能的能力）（3）若行驶至中途时，轨道车需通过一段特殊减速带，此时车轮对轨道的压力瞬间增大到轨道车静止时对轨道压力的1.5倍，求此时云云他们所坐的轨道车对轨道的压强。【答案】（1）这段平直轨道的路程为60m；（2）牵引力所做的功为60000J；电机消耗的电能为8×104J；（3）此时云云他们所坐的轨道车对轨道的压强为1.2×106Pa。【分析】（1）根据v=s（2）根据W＝Fs计算轨道车通过这段平直轨道牵引力做的功；根据η=W（3）根据此时车轮对轨道的压力瞬间增大到轨道车静止时对轨道压力的1.5倍求出轨道车通过特殊减速带对地面的压力，根据p=F【解答】解：（1）已知以轨道车的速度v＝2m/s，行驶的时间t＝30s，由v=ss＝vt＝2m/s×30s＝60m；（2）轨道车通过这段平直轨道牵引力做的功为：W机械＝Fs＝1000N×60m＝60000J，由η=WW电（3）轨道车通过特殊减速带时对地面的压力为：F＝1.5G＝1.5mg＝1.5×800kg×10N/kg＝12000N，云云他们所坐的轨道车对轨道的压强为：p=F答：（1）这段平直轨道的路程为60m；（2）牵引力所做的功为60000J；电机消耗的电能为8×104J；（3）此时云云他们所坐的轨道车对轨道的压强为1.2×106Pa。12．（7分）春节期间，云云网购了一些LED小彩灯，在自家客厅实施节日亮化工程。她发现每个LED小彩灯上都有“3V”的标识，查阅资料并问询客服后，得知了这种LED小彩灯的U﹣I图像（如图所示）。（1）现将这些LED小彩灯接入家庭电路使用，要求所有LED小彩灯能够发光且保证电路安全，至少需要74个LED小彩灯串联（选填“串”或“并联”）组成。（2）一个这种LED小彩灯正常工作10分钟，消耗的电能是多少？（3）装饰LED小彩灯后，云云家春节期间节约用电2.1kW•h，这些电能理论上可让20kg的水温度升高多少℃？【不计热量损失，c水【答案】（1）74；串联；（2）一个这种LED小彩灯正常工作10分钟，消耗的电能是36J；（3）可让20kg的水温度升高90℃。【分析】（1）根据串联分压特点求出串联小彩灯的个数；（2）根据W＝UIt求出LED小彩灯正常工作10分钟，消耗的电能；（3）根据题意可知水吸收的热量，根据Q＝cmΔt求出水升高的温度。【解答】解：（1）已知每个LED小彩灯上都有“3V”的标识，家庭电路中的电压是220V，根据串联分压的特点，应将多个小彩灯串联，串联的个数：n=220V（2）据图可知，当小彩灯两端的电压为3V时，通过小彩灯的电流I＝20mA＝0.02A，则一个小彩灯正常工作10分钟，消耗的电能是：W＝UIt＝3V×0.02A×10×60s＝36J；（3）水吸收的热量为Q＝W＝2.1kW•h＝2.1×3.6×106J＝7.56×106J，由Q＝cmΔt可知，水温度升高的温度：Δt=Q答：（1）74；串联；（2）一个这种LED小彩灯正常工作10分钟，消耗的电能是36J；（3）可让20kg的水温度升高90℃。13．（7分）科学解密：如何优化才能让投影效果达到最佳？你是否曾在夜晚的街头，被广告投射出的绚丽画面所震撼？这些看似普通的投影灯，却藏着一个个光学奥秘。凸透镜成像规律就像一把神秘的钥匙，掌控着它的成像效果。如何才能让投影效果达到最佳？让我们一起去揭开吧！（1）为优化广告灯性能，下列改进方案与原理不匹配的是B。A.采用耐高温高分子材料—高温分子热运动剧烈，防止高温变形；B.优化反光罩设计—根据光的折射对光线进行会聚或发散；C.应用光伏发电辅助供电—基于光伏效应，太阳能电池板将太阳光能转化为电能；D.使用LED灯—半导体材料的导电特性。（2）如图乙所示是广告投影灯的内部结构示意图，光源应摆放在位置①（选填“①”或“②”）才能清晰投影。（3）云云同学发现地面上的投影图像如图丙所示，她认为是图标破损，而亮亮认为是凸透镜破损，请你对此做出评判：云云的观点是正确的，理由是如果是凸透镜边缘破损时，光仍能通过其他部分成完整的像。（4）云云将广告投影灯内部的透镜拆下，通过实验探究这个透镜的焦距，并绘制了如图丁所示的图像，则这个透镜的焦距是8cm。（5）【横向拓展】从环保角度分析，要想减少广告灯所造成的光污染，请你提出一条宝贵的建议：使用磨砂材质的反光面。【答案】（1）B；（2）①；（3）云云；如果是凸透镜边缘破损时，光仍能通过其他部分成完整的像；（4）8；（5）使用磨砂材质的反光面。【分析】（1）A．为了防止高温变形，采用耐高温高分子材料；B．为了优化反光罩设计，应根据光的反射对光线进行会聚或发散；C．太阳能电池板将太阳光能转化为电能，所以应用光伏发电辅助供电；D．LED灯是由半导体材料制成的，具有单向导电性。（2）由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上，据此分析。（3）如果是凸透镜边缘破损时，光仍能通过其他部分成完整的像，据此分析。（4）由图丁可知，u＝v＝16cm＝2f，据此得出焦距大小。（5）要想减少广告灯所造成的光污染，可以使用磨砂材质的反光面。【解答】解：（1）A．高温分子热运动剧烈，为了防止高温变形，所以采用耐高温高分子材料，故A正确，不符合题意；B．为了优化反光罩设计，应根据光的反射对光线进行会聚或发散。故B错误，符合题意；C．基于光伏效应，太阳能电池板将太阳光能转化为电能，所以应用光伏发电辅助供电，故C正确，不符合题意；D．使用LED灯，是利用LED灯在通电时能发光，LED灯是由半导体材料制成的，具有单向导电性，故D正确，不符合题意。故选：B。（2）由于图标本身不发光，需要光源照射到图标上，故光源应摆放在位置①。（3）支持云云同学，是图标破损。因为如果是凸透镜边缘破损时，光仍能通过其他部分成完整的像。破损只会使部分光线无法通过透镜，导致成像的亮度降低，但像的大小和形状不会受到影响。而地面上的投影图像如图丙所示，是因为图标破损。（4）由图丁可知，u＝v＝16cm，表明物体在二倍焦距处，所以焦距f=（5）从环保角度分析，要想减少广告灯所造成的光污染，可以使用磨砂材质的反光面，图像清晰，但不刺眼。故答案为：（1）B；（2）①；（3）云云；如果是凸透镜边缘破损时，光仍能通过其他部分成完整的像；（4）8；（5）使用磨砂材质的反光面。14．（8分）跨学科实践项目：智能分掠机器人！云云喜欢网购，因为每次网购后，快递很快就邮递到家啦，方便又快捷。每天那么多快件在各地分拣运输，快递公司是怎么提高包裹分拣效率呢？云云对此展开探究：原来快递界出现了智能分拣机器人—小黄人。该机器人主要由动力系统、分拣系统和控制电路组成。动力系统由电动机驱动，分拣系统通过机械臂完成包裹的抓取和放置，控制电路则根据包裹的信息控制机器人的运动和分拣动作。【活动目的】智能分拣机器人优化设计【实施过程】（一）工作原理探究小黄人工作时能通过看地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，小黄人会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。小黄人依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现了扫码、称重、分拣功能三合一。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。（1）匀速转