2026年中考物理二轮复习 素养专项卷（八）跨学科实践综合题（三）

素养专项卷六实验题（三）

时间：45分钟满分：29分

考情解读：2025.24（5）考查了电路设计，体现了对学生模型建构、创新能力的要求。本套试

卷主要训练学生的模型建构、识图能力，同时融入电路设计，强化学生的创新意识。

1.（7分）在“嫦娥四号”探月过程中，探测器搭载着“玉兔二号”月球车从距离月面15km处

开始减速下降，经历了近700s的落月过程，实现人类探测器在月球背面首次软着陆。查

阅资料知道：同一物体在月球上所受引力是在地球上所受重力的士月球表面昼夜温差极大。

6

月球车以太阳能为能源，面对月球表面真空等极端环境仍能将勘测的信息传回地球。由于

月夜温度极低（可达T83°C）,电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，等到月昼

来临，它将自主唤醒，进入工作状态。如图甲，在反推发动机的“保驾护航”下，“嫦娥四

号”探测器成功着陆月球。探测器还利用“鹊桥”中继星完成与地面的通信，如图乙。

⑴探测器在着陆时，要向月球喷火，这是利用了力的作用是_______原理来降低速度。

⑵月球车通过_________波将信息传回地球。

（3；“玉兔二号”月球车的质量为135kg,共有6个轮子，当月球车停在月球水平表面时,

若每个轮子与月球表面的接触面积为100cm2,则月球车对月球表面的压强为

Pao（g地取10N/kg）

（4；白天月球车有时也利用储存在蓄电池里的能量进行工作，下表为月球车电池的一些参数，

电池储存能量减少到10%时，月球车匀速返回充电，返回过程中受到的阻力为360N,月

球车正常移动时的功率是W：电池储存的剩余能量的80%用于克服阻力做功,

1

为确保月球车能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为mo

输入电压12V运行模式连续运动

电池容量15A•h正常移动速度5cm/s

（5；图丙中图1是月球车的温度报警电路，电压U恒为12V,一个虚线框内为热敏电阻，另

一个虚线框内为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图像如图2所示。报警电

路要求：

①瑜出电压随温度升高而增大；

②当输出电压28V时，便触发报警器（未画出）报警。图中热敏电阻应接在框

（填“1”或“2”）内；要求环境温度为38℃时开始报警，则电阻箱应调至

_____________kQo

2.（7分）阅读短文，回答问题。

智能雨刮器

图甲是一种智能化的汽车感应雨刮器，主要由直流电动机、摆杆、连杆、雨刮片、光电转

换器和控制器等组成，它可根据雨量大小自动调节刮水速度。光电转换器（图乙）包括红外发射

器尸和红外接收器0,在红外发射潜P两端加上电压石时，会发出一束锥形红外线，经玻璃

光学元件成特定角度的平行光射向挡风玻璃，经挡风玻璃反射后再经过玻璃光学元件到达红外

接收器并产生电压〃输入微处理器。若无雨，接收的红外线强度与发出的红外线强度近似

相等，即〃与笈近似相等；若有一定量的雨滴落在感应区域时，部分红外线会经雨滴发生偏

离，射到挡风玻璃外，此时〃小于4。如果有东西挡住这个感光区域，会导致感应异常而启

动雨刮器，刮走阻挡物。控制器是由微处理器和工作电路组成的，微处理器根据电压差△小

的大小来判断雨量大小，当电压差△〃大于设定值〃时，输出工作指令，工作电路驱动电机

转动系统。电动机的转速r与电压差A〃的关系如图丙所示；摆杆摆动的频率/'与电动机的

转速r成正比。

（1；如图甲，雨刮器工作时电机转动带动摆杆，使其绕。（或0'）旋转，则摆杆可以看作一个

杠杆。玻璃光学元件相当于一个（填光学元件）。

2

（2：下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时接收到的存在差异，原因是有雨时，部分

红外线穿过挡风玻璃射到车外，发生了o

（3；查资料可知当雨量越大时，光电传感器的阻值越小，而雨刮器电动机模块会随工作电流的

增大而摆动加快，由此可知光电传感器模块与雨刮器电动机模块是（填

“串联”或“并联”）的。

⑷下列是电动机转速八摆杆摆动频率f与输入电压〃的关系图，正确的是

（5）小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机，铭牌上标有额定电压12V,额定功率30W,

通过测量发现电动机电压达到6V才能转动，不转动时为保护电动机，电流不能超过1A,

小明同学为精确测量内阻约4。的电动机（初中阶段只有电动机不转动时才能测其内阻）

选取了如下器材：恒压电源（12V）,电压表V（0~9V）,电流表ASIA）,滑动变阻器"（0〜

20Q）,定值电阻凡二5Q,开关、导线若干。他设计了如图丁所示的电路图。请回答以下

问题：

①为了多测儿组数据，图丁的电路图，电压表的右端应该接在（填“a”或“6”）端;

②若某次测量，电压表示数为％电流表示数为/。，则电动机内阻为。（用给定字

母表示）

3.（7分）云云喜欢网购，因为每次网购后，快件很快就邮递到家啦，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的呢？云云对此展开探究。原

来快递界出现了智能分拣机器人一一小黄人（如图甲、乙）。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】智能分拣机器人设计优化

【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。当派件员把快件放在托盘

上时，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

3

不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。小黄人能够依照后台计算生成的结果，规划好要

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个小黄人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。

累了？如会自己

甲乙

工作电压功率电池容旱

15V30W|4000mA•h

⑴在匀速转弯过程中，小黄人处于（填“平衡”或“非平衡”）状态。

（2；如表所示的是小黄人铭牌上的部分参数。电池容量4000mA・h是指当，作电流为4000

.nA时，能持续供电1ho若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供小黄人持续正常工

作ho

（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,

若返回过程中受到的阻力为36N,为确保小黄人能顺利返回充电，需要充电时，小黄人离

充电座不能超过m0（剩余电池容量的40%用于克服阻力做功）

（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，根据光敏电阻盘反映的信息识别

快件需要运送到£的区域，根据力敏电阻尼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,力敏电阻的阻值随压力变化

的关系如图戊所示，光敏电阻用扫码前和扫码后对应区域的阻值如表所示，g取10N/kg。

区域扫码前ABCD

4

光敏电阻吊的阻值/Q1012151820

（4）分析上述图表可知，扫码前通过注的电流是Ao

⑸小黄人最多能将N重的快件投送到〃区域。

（三）优化控制电路

（6；虽然小黄人有自动充电功能，但是此功能并不是100%有效，偶尔需要人为操作。为保证

能够返回充电，有效续航，云云在小黄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C

4.（8分）“龙骨水车”是我国非物质文化遗产之一，某学习小组以“揭秘并制作龙骨水车模

型”为主题，开展跨学科实践活动。

【活动任务】了解并制作简易“龙骨水车”。

【任务分解】

（一）查阅资料，了解“龙骨水车”的工作原理；

（二）组装简易“龙骨水车”模型，并改进驱动方式。

【实施过程】

（一）查阅资料，了解“龙骨水车”的工作原理。

“龙骨水车”是一种历史悠久的灌溉农具，相当于现代的抽水机，其结构如图甲所示。车

身是由木板制成的水槽。车头和车尾各装有一个木齿轮，车尾装小轮，车头装大轮，大轮连着

拐木，木链条上装有刮水板，井套在两个木齿轮上。如图乙，水车灌溉时，小轮及划水板浸入

低处的水中，用力转动拐木，使大轮转动，带动木链条和小轮转动，水槽内刮水板刮水上行，

倾灌于地势较高的田中。张伯伯家的龙骨水车的大轮上有8根辐条，如图丙所示，木链条上

装有60块刮水板，平均每块刮水板每次能运进0.5kg的水。

小轮利水板水俅条大轮

水槽

甲乙

5

丙丁戊

⑴使用时，人对拐木施加力的作用，使大轮转动，相当于在使用一个杠杆。

⑵刮水板匀速刮水上行时，水的能增大。

⑶插秧时，稻田里的水深父5cm比较合适。现有一亩稻m,水深为1cm,张伯伯需用他家

的龙骨水车给稻田蓄水，已知稻田和江面的高度差为3m,他以100W的功率转动拐木，

可使大轮以20r/min的转速匀速转动，待运水稳定后，每分钟能运送kg的

水。若将水蓄至4cm深，该龙骨水车的机械效率为o(一亩二坐东)

(二)组装简易“龙骨水车”模型，并改进驱动方式。

学习小组利用老师提供的模型组件，按照说明书组装“龙骨水车”模型，如图丁所示，并

为“龙骨水车”模型安装智能驱动，简化的驱动电路如图戊所示，"为电阻箱，闭合开关S1和

s2,当光照充足时，太阳能电池为电动机供电，驱动水车；光照不足时，干电池为电动机供电,

驱动水车。

(4)电动机的工作原理：通电线圈在中受到力的作用。

(5)根据设计要求，需将干电池和太阳能电池板分别安装在图戊中的a、b位置，则a位置应

该安装o

(6；己知电动机的驱动电压为3~9V,由于太阳能电池板的输出电压受光照强度影响，当光照

强度减弱，太阳能电池板的输出电压过低，通过电磁铁的电流小于0.2A时，则需启动干

电池供电。若电磁铁的线圈电阻忽略不计，则电阻箱用的阻值至少应调为Qo

【交流与评价】学习小组根据上述方案，制作了“龙骨7、车”模型并进行展示。当用手转动拐

木，模拟“龙骨水车”工作时，发现木链条容易掉落；用电动机驱动时，发现在不同光照

条件下，均能带动水车转动。

(7；请结合展示过程，根据以下评价量表选择一个维