2026年中考物理二轮复习 培优科普阅读题11 电磁学综合压轴培优专项训练（解析版）

科普阅读题11电磁学综合压轴培优专项训练

-----------/A组•保分基础练/------------

1.（2025•黑龙江齐齐哈尔•中考真题）阅读短文，回答问题。

居家用气，安“燃”无恙

炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏

或燃气具使用不规范的情兄，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管

理部门要求用户要安装家用燃气报警器。

图甲是某种燃气报警器的部分电路示意图，控制电路中的《为气敏电阻，4的阻值与燃气

浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关加和斗，报警器处于工作状态。当然气

浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯L熄灭，灯L?发光、电铃响

而报瞥（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。

控制电路

甲

（1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是

密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的（选填"上”或

“下”）方区域。

（2）图甲中，闭合控制电路的开关S-电磁铁上端是（选填"S”或“N”）极。当

燃气浓度未达到预设值时，杆力。8处于静止状态。若弹簧对•力端的拉力为动力，观察图甲

可知，此时杆〃加是（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。

（3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是（）

(4)若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法

是<,(写出一种即可)

【答案】(1)上

⑵N费力

(3)B

(4)减小号的阻值/增大电源电压

【详解】(1)因为天然气的主要成分是密度比空气密度小的甲烷，天然气泄漏时会向上飘,

所以燃气报警器应安装在燃气灶台附近的上方区域。

(2)[1]闭合控制电路的开关吊,电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则可以判断电磁铁

上端是N极。

⑵当燃气浓度未达到预设值时，杆404处于静止状态，此时动力臂小于阻力臂，根据杠杆

的分类，杆力。8是费力杠杆。

(3)控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应。

A.验电器工作原理是同种电荷相互排斥，故A不符合题意；

B.奥斯特实验的原理是口流的磁效应，故B符合题意；

CD.探究怎样产生感应电流的实验和交流发电机的原理是电磁感应现象，故CD不符合题

意。

故选B。

(4)无论燃气报警器的预设值如何调，控制电路中的报警电流不变，根据欧姆定律

1=-^-

Ri+R?

若将燃气报警器的预设值调低，由图乙可知匕变大，当控制电路中的电源电压不变时，应

减小&的阻值，从电路而达到报警电流；

或当a阻值不变时，增大控制电路中的电源电压。

2.(2025・广东深圳•模拟预测)阅读材料，回答下列问题。

新能源汽车

近年来，我国新能源汽车产业发展迅猛，连续9年位居全球第一。动力电池作为新能源汽车

的“心脏”，高能量密度是动力电池最为关键的技术参数之一。能量密度通常表示为单位质量

所储存的能量。近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池该电池的能量密度可达

255Wh/kg,约9xl()5j/kg,可供电动汽车续航达到1000km。另外电池制造商和汽车企业正

在探索电池的梯次利用和材料回收技术，以实现电池材料的循环利用，减少环境影响，并降

低生产新电池的成木。这不仅会推动电动车的普及，也将为全球能源结构的转型带来深远的

影响。

某品牌汽车质量为2200kg(含电池)，轮胎与地面总接触面积0.04nf,搭载麒麟电池容量为

102kWh,能量密度达到15OWh/kg,续航里桂达到800km,能耗12kWh/100km(即汽车

每行驶百公里所消耗的电量)，支持800V高压平台超级快充，15min充电可达510km。该款

电动汽车在制动过程中；电机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用，将减速

运动时的部分动能转化为电能储存在电池组中。(g=10N/kg)

(1)汽车的轮胎做成凹凸不平的花纹是为了。为了扩大视野范围，减少盲区，汽

车的外后视镜多选用镜，将后方、侧方的景象以缩小比例呈现。

(2)电动汽车充电时，电池组相当于电路中的，将电能转化为能。

(3)该电动汽车空车静止在水平地面上时对水平地面的压强是Pao

(4)若该电动汽车的储能效率(发动机将动能转化为电能的效率)为60%,该电动汽车某一

时刻的动能为5xl()5j,当电动汽车制动后，将有J转化为电能。

(5)该款电动汽车配备的电池质量是kgo为延长口池使用寿命，通常剩余电量为10%

即需充电，则该车充满电后最佳续航里程是km。

(6)结合你的理解，你认为"能量密度”相当于物理量(选填“热量”“功率'域"热值

【答案】(1)增大摩擦力凸面

⑵用电器化学

(3)5.5x105

(4)3x105

(5)680765

（6）热值

【详解】（1）[1]汽车的轮胎做成凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦

力。

[2]凸面镜表面向外凸出，能发散光线，成像为正立、缩小的虚像，视野更广，有助于减少

盲区。

（2）[1]电动汽车充电时，电池组消耗电能，相当于电路中的用电器。

⑵电池组充电时，将电能转化为储存在电池中的化学能。

（3）电动汽车静止在地面时，对水平地面上的压力大小等于电动汽车重力，由题意可得，

电动汽车重力为G=mg=2200kgx1ON/kg=2.2xlO4N

由「=!可得，压强为p=£=°=2・2xlO：N=55xio5pa

S"SS0.04m2

（4）由题意可得，电动汽车制动后，转化为电能的动能为

£=60%x£,=60%X5X105J=3X105J

（5）[1]由题意可得，麒麟电池容量为102kWh,能量密度达到150Wh/kg,则电池质量为

102kWh

m=-----------=680kg

150Wh/kg

⑵由题意可得，电池充满电后，甩池容量为102kWh,最佳续航电量为

%佳=（100%-IO%）xl02kWh=91.8kWh

oiXkWh

电池能耗为12kWh/100kn:,充满电后最佳续航里程是以佳=「kwhlOOkn】=%5km

（6）电池组能量密度（能量与质量的比值），其单位为Ukg,而热值的单位也是J/kg,所以

能量密度相当于燃料的热值。

3.（2025•山西临汾•一模）阅读报道，回答问题。

北京时间2024年10月15日19时06分，我国在太原卫星发射中心，使用长征六号改运载

火箭，成功将T帆极轨02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成

功，如图所示。这是继8月6日“千帆星座”（G60星链）的首粒组网卫星——千帆极轨01

组的18颗卫星发射升空之后，中国版“星链”组网扩容的乂一进展。“千帆星座”是中国正在

建设的低轨卫星互联网星座计划之一，它通过大规模部署低轨卫星，实现全球网络覆盖，具

有通信速度快、全球覆盖、发射成本低等优势。

（1）长征六号改运载火箭，采用无污染、热值（选填“较大”或“较小”）的燃料；

（2）千帆极轨02组卫星发射升空进入预定轨道，在变轨过程中，受到的力是（选填“平

衡力，，或，，非平衡力，，）；

（3）卫星安装有全景相机，它将获取的信息通过（选填“电磁波”或“超声波向地面传

递；

（4）请你阅读上述报道，提出一个与所学物理知识有关的问题：?

【答案】（1）较大

（2）非平衡力

（3）电磁波

（4）火箭发射过程中，能量是如何发生转化的

【详解】（1）长征六号改运载火箭，采用无污染、热值较大的燃料，是因为热值较大的燃料

在质量相同时，完全燃烧释放出的热量更多，能为火箭提供更大的动力。

（2）千帆极轨02组卫星在变轨过程中，运动状态发生了改变，所以受到的是非平衡力。

（3）卫星将获取的信息通过电磁波向地面传递，因为超声波无法在真空中传播，而电磁波

可以在真空中传播。

（4）示例问题：火箭发射过程中，能量是如何发生转化的？

4.（2025•云南曲靖•二模）阅读下面材料回答问题。

奇异的放电现象

带电物体失去电荷的现象叫作放电，一般有以下儿种：

接地放电：地球是良好的导体，由于它特别大，所以能够接受大量电荷而不明显地改

变地球的电势，这就如同从海洋中抽水或向海洋中放水，并不能明显改变海平面的高度一样,

如果用导线将带电导体与地球相连，电荷将从带电体流向地球，直到导体带电特别少，可以

认为它不再带电。

尖端放电：通常情况下空气是不导电的，一般情况下它属于绝缘体，但是如果电场特

别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被"撕''开，这个现象叫作

空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电

离后产生的负电荷就是电子，失去电子的原子带正电，叫正离子。由于同种电荷相互排斥,

导体上的电荷总是分布在表面上，而且一般说来分布是不均匀的，导体尖端的电荷特别密集，

所以尖端附近空气中的电场特别强，使得空气中残存的少量离子加速运动。这些高速运动的

离子撞击空气分子，使更多的分子电离。这时空气成为导体，于是产生了尖端放电现象。

火花放电：当高压带电体与导体靠得很近时，强大的电场会使它们之间的空气瞬间电

离，电荷通过电离的空气形成电流。由于电流特别大，产生大量的热，使空气发声发光，产

生电火花，这种放电现象叫火花放电。

;导电性能

0100300//℃

(1)放电现象是指带o

(2)导体上的电荷总是分布在表面上的原因：o

(3)从文中可以看出，导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，而一些新型导体的导电性能也

会随某些条件的改变而变化，如：新型发热材料--PTC,如图所示，你认为影响这种材料导

电性能的主要因素是;若它的温度高于100℃,低于300。。它的导电性能会

随温度的升高而(填变化情况)，因此用PTC材料制成的电热器具有温度自

动调节功能。

【答案】(1)带电物体失去电荷的现象

(2)同种电荷相互排斥

(3)温度减弱

【详解】(1)根据题文可知，带电物体失去电荷的现象叫做放电。

(2)原子不显电性，空气电离后产生的负电荷就是电子，失去电子的原子带正电，由于同

种电荷相互排斥，导体上的电荷总是分布在表面上。

(3)[1]新型发热材料——PTC,如图所示，随着温度的变化，PTC的阻值发生变化，所以

影响这种材料导电性能的主要因素是温度。

[2]若它的温度高于io(rc低于300。。曲线是下降趋势，它的导电性能会随温度的升高而

减弱。

5.(2025•辽宁葫芦岛•二模)阅读短文。回答问题。

兴城抽水蓄能电站辽宁兴城抽水蓄能电站位于辽宁省葫芦岛市兴城市境内。枢纽工程由上水

库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站、补水系统等组成。上水库总库容932万

n?,下水库总库容1133万m3。

抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的，是间接储存电能的一种方

式。在下半夜用电低谷时.，它利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来,

次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库。其工作原理如图。2023

年10月，辽宁兴城抽水蓄能电站项FI通风洞正式进洞施工，标志着该项FI已进入全面施工

阶段。2025年4月，国网新源辽宁兴城抽水蓄能电站厂房顶拱开挖顺利完成，标志着项目

主体工程建设取得突破性进展。电站建成后，年发电量约12.04亿kWh,在辽宁电网系统

中主要承担系统调峰、储能、调频等关键任务，对推动辽宁新能源发展、优化东北电网发展

布局、保障电力供应具有重要意义。

若上水库水面面积为L2x]()6m2,抽水机每天从深夜0时至清晨5时抽水使上水库水面增高

33

1m,放水发电时,重力做功的80%转化为电能。(g=10N/kg,p4=l.0xl0kg/m)

(1)储能时，水泵利用多余的电能将下水库的水抽到上水库，多余的电能转化为水的重力势

能；抽水机抽水是利用的作用把水"吸''上来的；

(2)发电时，发电机将水的动能转化为电能，发电机的工作原理是；发电时所利用的

水能属丁(选填“可再生”或“不可再生能源：

(3)一只白鸽掠过水平如镜的下水库湖面，湖中映出白鸽的倒影，水中的“白鸽”是由于光的

形成的像；

(4)若上水库与下水库的高度差/?为60m,夜间抽到山顶的水全部用来发电(忽略水面高度

的变化)，则放出这些水的发电量为kWh：

(5)除了可以利用水能发电，还有许多可以用来发电的清洁能源，清列举一种：o

【答案】(1)大气压

(2)电磁感应可再生

(3)反射

(4)1.6x10’

(5)太阳能

【详解】(1)储能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能,

抽水机抽水时通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的压强减小，水在外界大气压的

作用下被压上来。

(2)发电时，发电机是利用电磁感应的原理工作的，工作时将水的动能转化为电能,

因为水能从自然界源源不断地获得，属于可再生能源。

(3)水中的“白鸽”是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的虚像。

(4)抽水机夜间抽水的体积为P=SM=1.2xl06m2xim=1.2xl()6m3

由。=々■可知，抽水的质量为〃?=夕水P=L0”10%g/m3"i.2xl06m3=1.2x109柩

水的重力6=/的=1.2、10')超乂101\|/年=1.2*10^^

放水发电时重力做功为％=G/?=1.2xl(y°Nx60m=7.2x10"J

夜间抽到山顶上水库的水全部用来发电时产生的电能为

5z

=Z；PF=80%x7.2xl0"J=5.76x10"J=1.6xlO^Wh

(5)常见的清洁能源有风能、太阳能、地热能等。

6.(2025・广东潮州•一模)阅读短文，回答问题。

“翼龙”无人机是我国自主研制的无人机，如图甲所示，如表列出无人机部分技术参数.无人

机由GPS定位模块(与地面传递信息)、超声波传感器(探测障碍物)、气压传感器(获取

气压获知高度)等各种功能的传感器及控制电路组成。

最大"亍速度/(km.h")280正常巡航速度/(km.hW160

最大续航时间/h20发动机额定功率/kW75

最大载荷量/kg200最大载燃油量/kg300

机身质量/t1.1机身长度/m9.0

(1)活塞式发动机是无人机的核心部件，如图乙所示，此时该发动机处于冲程;

(2)当无人机上气压传感器显示的气压在不断变小时•，此时无人机在；(选填“上升”或

“下降”)

(3)某次军事演习时，无人机水平向右做匀速直线运动，间隔相同时间从飞机上依次自由释

放编号为①②③的三个相同物体，小计空气阻力，则图J中能止确表小物体着地位置的是

(4)发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出lkW-h能量所消耗的燃油质量，根据相关

参数可知，“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为kg/(k\Vh)

(5)为确保无人机飞行速度不超标，工程师在发动机上安装了限速器，其简化电路如图丙。凡

的阻值随飞行速度增大而减小，当速度达到最大值时.，电磁铁刚好能吸下衔铁以减小油门

C喷油量，以控制速度。但长时间使用后，保护电阻凡3且值会变大，若不及时更换，则会

导致限速(选填“大于”“等于”或“小于”)280km/ho

【答案】(1)压缩

(2)上升

⑶A

(4)0.2

(5)大于

【详解】(1)由图可知，此冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。

(2)由于大气压随高度的增加而减小，所以当无人机上气压传感器显示的气压在不断变小

时，此时无人机在上升。

(3)飞机沿水平向右做匀速直线运动过程中，间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为

①②③的二个相同物体，物体由于惯性，保持原米的运动状态不变，继续向前飞行，投下

的三个物体在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，因此落到地面上后间隔的距离也相

等，按照落地先后顺序排列是①②③，故A正确，BCD错误。

故选A。

（4）由尸=孑可得，所做的功为力—5kWx20h=1500kWh

则发动机耗油率〃=9=77罂M=0-2kg/（kWh）

W1500kWh

（5）由图可知，段与电阻凡串联，但长时间使用后，保护电阻凡的限值会变大，当衔铁

刚好被吸下时，电源电压和电流大小不变，根据欧姆定律知电路的总电阻不变，故段减小,

由题意中“其中凡的阻值随飞行速度的变大而减小”可知，长时间使用后，保护电阻4的阻

值会变大，若不及时更换，则会导致限速值大于280knVh.

7.（2025•云南玉溪•二模）1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，水银的电阻率（表示单位长

度单位横截面积的某种材料的电阻）并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降

到・269。（：附近时，电阻率突然减小到无法测量，后来他又发现许多金属和合金都具有与水银

相似的低温下失去电阻的特性，这种现象叫作超导现象。这种超导现象一直需要在超低温下

才能观察到。

2020年1（）月14日，罗切斯特大学研究人员首次在高达15%：的温度下，观察到常温超导现

象。但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是

在2670亿帕的压强下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。

如果把超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若

能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。

（1）通过本文的描述，“电阻率’'是描述材料（选填“导电性能''或"导热性能''）的物理量；

当温度降到-269%：时，水银的内能（选填“等于”或“不等于"）零。

（2）家用电饭锅的电阻丝选用超导材料制作（选填何以”或“不可以”如果“常温常压

超导”进入工业化，请你列举一个应用实例：。

【答案】（1）导电性能不等于

（2）不可以电动机线圈

【详解】（1）［1］电阻率表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻，电阻率是表征对料

导电性能的物理量。

⑵一切物体在任何温度下都有内能，当温度降到-269。（：时，水银的内能不等于零。

(2)[1]家用电饭锅的电阻丝是利用电流的热效应工作的，根据焦耳定伸©二尸放可知，电

阻为零时，电热为零，电能就不会转化为内能，所以家用电饭锅的电阻丝不可以选用超导材

料制作。

⑵如果“常温常压超导”进入工业化，用超导材料制作导线，传输电能时可以减少热损耗：用

超导材料制作电动机的线圈可以减少电动机发热而消耗电能。

8.(2025•黑龙江齐齐哈尔•模拟预测)阅读短文，回答问题。

国产磁悬浮列车

如图甲所示是一款国产磁悬浮列车，车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重30%,采

用无接触“抱轨”的方式设计运行，避免了来自车轮与轨道的摩擦力，图乙所示的轨道下部安

装有轨道线圈，在列车的下部安装有车身线圈，有电流通过时，两线圈之间就会产生强大的

作用力，使列车悬浮在间距10mm以内的轨道上方。牵引供电系统布置在地面上，采用感应

发电装置分段供电，同一-供电区间只能有一列列车行驶，避免追尾风险。与轮轨列车相比,

磁悬浮列车运行安全、耗能低、时速大、噪声小，并且具有全寿命周期成本低的优势。

(1)车体使用了碳纤维密封材料，较铝合金减重30%,这是利用了这种材料的性

质。

(2)由于电流的效应，导致两线圈中有电流通过时，会产生强大的作用力使列车

悬浮；在图丙中，若A是车身线圈，B是轨道线圈，则车身线圈上端是(填

“N"或S')极。

(3)磁悬浮列车采用无接触“抱轨”的方式设计运行，避免了来自车轮与轨道的o

(4)请结合短文内容，写出一条磁悬浮列车的优点：。

【答案】(1)密度小

⑵磁N

(3)摩擦力

（4）见解析

【详解】（1）车体使用碳纤维密封材料，在体积相同的情况下,较铝合金减重30%,根据P=£

可知，这种材料密度小。

（2）[1]电流流过导体时，导体周围产生磁场，这是电流的磁效应。两线圈中有电流通过时,

产生磁场，产生强大的作用力使列车悬浮。

[2]根据右手螺旋定则知，通电螺线管的上端是N极，下端是S极，要使车悬浮起来，车身

线圈与轨道线圈相对的两个磁极应相互吸引，则车身线圈上端是N极。

（3）采用无接触“抱轨”的方式设计运行，这是通过使接触面分离来减小车轮与轨道间的摩

擦力。

（4）与轮轨列车相比，磁悬浮列车运行安全、耗能低、时速大、噪声小，故优点是运行安

全、耗能低、时速大、噪声小。

-------------/B组•抢分能力练/-----------

9.（2025•陕西西安・模拟预测）如图甲所示，2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的

长征二号运载火箭发射升空。发射前检查飞船舱体内的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭

容器代替飞船舱体置于真空室中，设计了如图乙所示的检测电路。电路中电源电压恒定不变,

定值电阻凡的阻值为20Q,R为压敏电阻，其阻值随环境气压的变化关系如表格所示。将/?

置于舱体中闭合开关S,舱体不漏气时气压为IxlO^Pa,电流表的示数为0.5A。则：

环境气压

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0

p/xlO5Pa

压敏电阻

504030221512108654

(1)舱体内气压越小，电压表示数越O

(2)电源电压为Vo

(3)当电压表的示数为4.8V时，舱体内的气压为Pa。

【答案】⑴小

⑵12

(3)0.2x10s

【详解】(1)由电路图可知，定值电阻感与压敏电阻R串联，电压表测量&两端的电压。

根据表格数据可知，舱体内气压越小，压敏电阻R的限值越大。根据串联电路的电阻特点,

电路的总电阻%=凡十★总电阻变大。电源电压U恒定，根据欧姆定律/=§■可知，电

R

路中的电流/变小。电压表测后心两端的电压，根据〃=/&,由于&是定值电阻，电流/

变小，所以电压表示数变小。

(2)当舱体不漏气时，气压p=lxl0¥a,此时电流表示数/=0.5A,压敏电阻的阻值

R=4Q0定值电阻岛与区敏电阻H串联，电路的总电阻为R总=&)+A=20C+4Q=24Q

根据欧姆定律，电源电压为U=/xR总=0.5Ax24Q=12V

(3)当电压表示数为［'=4.8V时，电路中的电流为厂=冬=黑=0.24A

此时电路的总电阻为R总二号=就彳=50C

此时压敏电阻的阻值为？=R总-&=50C-20C=30C

查阅表格可知，当压敏电阻*=30Q时，对应的舱体内气压为p'=0.2xl0'R?

10.(2025•江苏徐州•一模)阅读短文，回答文后的问题。

主动式空气净化器

净化卷的工作原理为：机器内的马达带动风扇使室内空气循环流动，污染的空气，通

过机内的空气过滤网后将各种污染物吸附。主动式空气净化器还会在出风口加装负离子发生

器，将空气不断电离，产生大量负离子，被微风扇送出，形成负离子气流，达到清洁、净化

空气的目的。下表为某型号的主动式空气净化器的参数。CADR是反映其净化能力的性能指

标，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去

除室内空气污染物的效果，可按下列公式计算CADR=J(K：房间容积；/：空气净化

t

器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)，能效比是空气净化器洁净空气体积与输入功

率之比；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。

额定功率60WCADR600m3/h声强范围34〜64dB

模式睡眠静音IIIIII强劲

净化效率>90%能效比11

(2)如果室内面积为50m，房间的高度为3m,则该空气净化器理论上使房间污染物的浓度下

降90%需要消耗电能kWh；

⑶下列说法错误的是()

A.进风口流速大，气流外侧的颗粒物也被吸入净化器

B.输入净化器中的功率越大，消耗的电能越多

C.净化器工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤

D.净化器的能效比越大，说明该净化器CADR值越大，越节能

(4)利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻凡=10C,电源电

压恒为28V；如图内所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度尸的变化曲线。现用此电路

检测该型号净化器的净化效率：净化器启动前，检测电路中电流表的示数为O.7A,净化器

正常使用30min后，检测电路的电流变为0.IA,则该空气净化器的实际净化效率为%。

【答案】(1)带电体能够吸引轻小物体

(2)0.036

⑶B

(4)95

【详解】（1）颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，主要原因是带电体能够

吸引轻小物体。

（2）房间的体枳为V=sk=50m2x3m=150m'

根据CADR=J24K可知，空气净化器理论上使房间污染物的浓度下降90%需要的时间

t

o2.4P2.4x150m3…

为t=--------=----------：-----=0.6h

CADR600m，h

该空气净化器的额定功率为P=60W=0.06kJV

则消耗的电能为%=R=0.06〃Wx0.6h=0.036AWh

（3）A.进风口流速大，压强小，在外界大气压的作用下，气流外侧的颗粒物也被吸入净

化器，故A正确，不符合题意；

B.输入净化器中的功率越大，由于工作时间未知，根据吠="可知，无法判断消耗的电能,

故B错误，符合题意；

C.净化器工作时发出声音的声强范围为34〜64dB不超过90分贝，不会对人的听力造成损

伤，故C正确，不符合题意；

D.根据CADR=2丝可知，净化器的能效比越大，说明该净化器CADR值越大，在空间

t

体积不变的情况下，净化器使用时间越短，越节能，故D正确，不符合题意。

故选Bo

[12RV

（4）净化器后劭前，电路中的总电阻为A=¥=《M=40C

I0.7A

此时气敏电阻的电阻为凡=R-4=40Q-10。=30c

由图丙可知，此时空气中有害气体浓度幺=2.04g/m，

U28V

净化器正常使用30min后，电路中的总电阻为4=7=言1=280。

£।U.1JB

此时气敏电阻的电阻为4=4-&=280c-10Q=270c

由图丙可知，此时空气中有害气体浓度尸2=0」〃g/m3

则该空气净化器的实际净化效率为7=4泸=2°?，一°乎*=95%

P\2.0"g/m

11.（2025•广东•模拟预测）阅读短文，回答问题。

酒精测试仪

酒精测试仪是测试酒精含量的仪器，是交警常用的执法装备。通常，检测驾驶员酒后驾驶的

方法：•是检测血液中所含酒精的浓度；二是检测呼气中所含酒精的浓度。在公路交通例行

检杳中，通常是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。酒精测试仪内部的核心部件是酒精气

体传感器，目前普遍使用的有半导体型和燃料电池型两种。半导体型呼气酒精测试仪采用半

导体型氧化锡作为传感器，它具有气敏特性，当接触的敏感气体浓度增加时，它的电阻值就

降低。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器，其原理是采用贵金属钳为电极,

进入燃料室的酒精经过特种催化剂催化，充分燃烧产生电压，此电压与进入燃料室内气体的

酒精浓度成正比。与半导体型相比，燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好、精度高、抗

干扰能力强等特点。上述两种传感器都是将酒精气体浓度的变化转换为其他量的变化，从而

实现了现场快速测量。

现在国际上公认的酒驾标唯为20mg/100mL4酒精气体浓度＜80mg/100mL；当酒精气体

浓度之80mg/100mL,属于醉驾。

图甲是酒精测试仪的简化电路图，图中酒精气体传感器是一种气敏电阳R.它的阳值随酒精

气体浓度的变化而变化（如图乙所示），从而引起电路中电流和电压的变化，定值电阻

必=100。，电源电压为6V,酒精测试仪的表盘如图丙所示。

R/C

（1）酒精燃烧过程是将能转化为内能。

（2）当气体中的酒精浓度增大时，电流表示数（选填“变大”“变小”或“不变”），酒精测试

仪的表盘应该是（选填“电流”或“电压”）表的表盘改装的。

（3）若电池用久后电池两端的电压变小，电池本身的电阻变大，将会使测得的酒精浓度.

（选填“偏小”“偏大”或“不变”）O

（4）当气体中酒精浓度为mg/100mL时，酒精气体传感器消耗的功率最大，此时该司机

属于（选填“正常驾驶"酒驾”或“醉驾

【答案】（1）化学

⑵变大电流

（3）偏小

20酒驾

【详解】（1）酒精燃烧过程是将其蕴含的化学能转化为内能的过程。

（2）由图甲可知，气敏电阻与定值电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测最气敏

电阻两端的电压。由图乙可知，当气体中的酒精浓度增大时，酒精气体传感器的电阻变小,

电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据串联电路

A

分压原理可知，气敏电阻的电阻减小，其两端的电压减小（即电压表示数减小），根据串联

电路电压的特点可知，定值电阻岛两端的电压增大。由酒精测试仪的表盘知，当气体中的

酒精浓度增大时，酒精测试仪的指针偏转角度变大，示数变大，所以酒精测试仪的表盘是由

电流表的表盘改装的。

（3）电池用久后，电池两端电压变小，本身电阻变大。根据/==,总电阻变大，电源电

压变小，电路中的电流会变小。而酒精测试仪是根据电沆大小来反映酒精浓度的，电流变小

会被误认为酒精浓度小，所以会使测得的酒精浓度偏小。

（4）酒精气体传感器的功率

UU&RU2RU

P=I2R=()2&=

R+&)R、RO2+2RRO（R-&『+4RR「（R-4了

n十一，％

由此可知，当气敏电阻和定值电阻的阻值相等时，气敏的电功率最大；当R=&=100Q,

由图内可知，此时的酒精浓度为20mg/100mL,司机属广洒驾。

12.（2025•山东聊城•二模）高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，

能够在低温下实现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承载能力大、占

用空间小等优点；在输电方面，高温超导低压直流电缆大大提高了电能传输的效率。

该项FI使用的铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导界温度提

而到-183.15。。当温度低于临界温度・183.5。（3时，该材料实现超导，电阻为零。结合杆瓦管

的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，粒瓦管的结构如图。高温超导低压直流

电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超

导电缆，其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场

自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电

气设备，使电力系统更可靠。

与相同电压等级的常规电缆（PVC钢芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷

和漏热会带来•定能量损耗，但整体损耗只有常规电缆的10%。（补允：液氮的沸点是

-196.56℃)

绝缘层应在『杜瓦管

液氮1I

正极负极液(

(1)以下关于高温超导低压直流电缆的优点说法正确的是O

A.减少利用电缆输电过程中的能量损耗

B.承载能力大、占用空间小

C.提高了电能传输的效率

D.能够在常温下实现超导

(2)常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了o

(3)杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是

(选填“制冷”或“保温”

(4)发电厂使用常规电缆给某片区供电时，输电过程损耗约为5%,该片区一个月消耗电能

1.9xl()6kWh,则发电厂需要提供多少kWh的电能?(效率用“表示)

如果使用高温超导低压直流电缆输送这些电能，与采用常规电缆供电相比，可节约的电能是

多少kWh?

【答案】(l)ABC

(2)见解析

⑶制冷

(4)2x1069x104

【详解】(1)高温超导低压直流电缆是一种新型电缆，采用高温超导材料，能够在低温下实

现零电阻，从而减少电缆输电过程中的能量损耗，同时具有承载能力大、占用空间小等优点;

在输电方面，高温超导低压直流电缆大大提高了电能传输的效率，故ABC正确，D错误。

故选ABCo

(2)导体对电流的阻碍作用与导体的横截面积有关，常规电缆一般横截面积会比较大，这

是为了减小导体对电流的阻碍作用(减小电能的损耗)。

(3)杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用使周

围温度达到材料超导现象需要的温度，故需要制冷。

（4）[1]发电厂使用常规目缆给某片区供电时，损耗约为5%,则供电效率为〃=1-5%=95%

该片区一个月消耗电能L9xl（）6k%.h电能时，则发电厂需要提供电能为

*”=1.9x106物力=2x106仙出

95%

[2]高温超导低压直流电缆导体损耗只有常规电缆的10%,则发电厂一个月能节省的电能为

叫=（l-l0%）x5%xW=（l-10%）x5%x2xl06JtWz.h=9xl04JtWzh

13.（2025,上海普陀•三模）阅读以下文字，回答相关问题。

热敏电阻温度计

热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为某型号热

敏电阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而

变大的，称为正温度系数热敏电阻，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度

计。

如图乙所示为热敏电阻灯的阻值随温度，变化的图像（为方便计算，已将图线作了近似处

理）。图丙是用修做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.607.20

伏之间调节，占为定值电阻，阻值为1（）（）欧。该电路工作原理是：当保持通过勺的电流不

变时，必两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻

度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将力放入待测温度

处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20伏不变（即电路中的电流保持2亳

安不变），再从修表盘上读出待测温度

（1）热敏电阻4是（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。在标准大气压下，将必

放入冰水混合物中时，灯的阻值是

（2）测温时，保持治两端的电压为0.20伏，Q两端的电压随温度升高而（选熏”变

大，，“变小，域，，不变，，）。

⑶某次测温V|表盘上显示的温度是15℃,求此时的电源电压。

【答案】（1）负520

（2）变小

⑶IV

【详解】（1）［1］由图乙可知，热敏电阻火/的阻值随温度的升高而变小，则由题意可知必为

负温度系数热敏电阻。

⑵在标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃,由图乙可知此时片0。（2时，R的阻值为52OQ。

（2）测温时，保持金两端电压为020V时，电路中的电流保持2mA不变，因温度升高时

热敏电阻匕的阻值变小，所以，由3/R可知，匕两端的电压变小，即Q两端的电压随温

度升高而变小。

（3）由图乙可知，热敏电阻匕的阻值与温度成一次函数关系，设R产ki+b

当仁0。（3时，R/=520C,将这组数据代入R尸灯+b可得b=520C

当片30。（2时，R/=28（）Q,且方=520Q,将这组数据代入％=七+〃可得A=-8QFC

所以处与，的函数关系为/?/=-8Q/℃x/+520Q

当片150c时，R,的阻值为R/=-8Q/℃x］5℃+520c=400。

由/=*可得，此时V1的示数为U尸火=2X10-3AX400Q=0.8V

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时的电源电压为U=S+5=0.8V+0.20V=lV

14.（2025•江苏徐州•模拟预测）阅读短文，回答问题.

直流充电桩

直流充电桩是•种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化

为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池），通常，直流充电桩比交流充电桩

的充电电压更高、电流更大,

设电池当前储能占充满状态储能的百分比为。。充电时、充电桩的充电功率P会随着电池

的。的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。

现实际测试一个直流允电桩对■呆辆电动汽车的允电性能。假定测试中允电桩输出的电能全部

转化为电池的储能。充电前，。为30%,充电桩品示屏中充电时长、充电度数、充电费用示

数均为0。开始充电后，P与。的关系如图乙所示(为方便计算，图像已作近似处理).充

满后，立即停止充电。当。达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。

充电电压/V充电电流/A充电时长/min充电度数/(kWh)充电费用/元

4004524.028.80

(1)通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更o

(2)在。从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是o

(3)若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为元。

(4)设。从70%增至80%所需时间为。从股％增至90%所需时间为且“:工产2：3,则测

试全过程的充电总时长为min0

【答案】(1)大

(2)先变大后不变

(3)50.4

(4)109

【详解】(1)由尸=”可知，当充电电压更高、电流更大时，充电功率更大。

(2)分析图像可知，当。从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律为先变大后

不变。

(3)分析表格数据可得，。从3037()%费用28.8元，可推算充电1()%的费用

^^=7.2元

4

。从30%增至1()0%需要充电70%,费用为7.2元x7=50.4元

(4)O从30%增至70%月了24度电，所以每10%需6度电，由图乙可知，。从80%增至

W6k印h

90%的充电功率，则充电时间9=言=由0=°.4h=24min

1OKW

2

因为/］：右=2：3,所以Zj=-jx24min=16min

所以测试全过程充电总时长=45min+16min+2x24min=109min

15.(2025•北京•三模)请根据材料，回答下列问题：

光伏发电

光伏发电产业是我国低碳经济的亮点之一、作为清洁能源转型的核心技术，光伏发甩通过将

太阳能直接转化为电能，大幅降低了碳排放，助力我国实现“双碳”目标。

光伏发电的简易原理基于“光生伏特效应”，简称“光伏效应如图甲所示，光伏电池板的核

心材料是半导体，如单晶硅或多晶硅，其内部的P型硅和N型硅结合在一起，它们的交界

面区域形成P-N结。当太阳光照射到电池板表面时会激发半导体中的电子跃迁，形成自由

电子对和空穴对。在P-N结内建电场的作用下，电子向N型硅区域移动，空穴向P型硅区

域聚集，从而在电范板两端产生电势差。当外部电路连通时，电子定向移动形成直流电，随

后通过控制器稳定电压，再经逆变器转换为交流电，最终供家庭、工商业或电网使用。

光伏发电受环境影响较大，阴影遮挡是最常见的环境影响之一、若某单元被遮挡，其电阻升

高会阻碍整条支路电流，引发“热斑效应''一局部过热甚至烧毁电池。如图乙是在特定测试

环境下某电池板X的遮挡情况，电池板X每个正方形小格子的边长为20cm,其遮挡比例

（遮挡比例指电池板被阴影遮挡的面积与总面积之比）与最大输出功率心的变化关系如图

内所小。阴影的破坏性小仅源于面枳覆盖，更因光伏电池板的电路结构而放大。通常，电池

板由多个串联或并联的电池单元组成。为此，现代光伏板内置旁路二极管，在遮挡发生时自

动导通旁路，隔离故障单元。

未来，随着钙钛矿叠层电池技术（实验室效率超33%）、光伏-储能一体化系统的普及，以及

智能电网的协同调控，光伏发电的稳定性与效率将进一步提升。我国通过“整县推进”分布式

光伏、沙漠戈壁大型基地建设等政策，正加速构建“光伏+”多场景应用生态，为全球碳中和

目标提供中国方案。

（1）电池板中有两层纯硅掺杂形成的（选填“绝缘体”“半导体”或“导体”）材料,

该材料在光照下导电性增强，其中电极1相当于电源的极。

(2)若图乙中电池板X的光电能转化效率为25%,在没有阴影遮挡的情况下，当光照强度为

lOOOW/n?时，该电池板每5h能产生KWh的电能。

(3)在该特定测试环境中，图乙中的电池板X在全受光过程中出现了2s的阴影停留，则这2s

内损失了约J电能。

【答案】(1)半导体负

(2)3

(3)200

【详解】(1)[1]因为该材料在光照下导电性增强，说明电阻大小随光照强度而改变，所以

电池板中有两层纯硅掺杂形成的半导体材料。

⑵在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向电源的正极，且电流方向与电子定向移动

的方向相反,图甲中电子在电源内部做定向移动，日电子定向移动的方向向上,则电流的方

向向下，即在电源内部电流从电极1流向2,所以电极1相当于电源的负极。

(2)由图乙可得电池板X的长为2m,宽为1.2m,则其面积界2m'L2m=2.4m2

则电池板总功率为尸=1000W/m2x2.4m2=2400W

则5小时产生的电能为

7

।nox।n

W=Pt=2400Wx5x3600sx25%=1.08x10?J=~―kWh=3kWh

3.6xl06

(3)阴影部分的面积约为S-0.6x0.4m=0.24m2

则遮挡比例为丝包==10%

2.4m-

则由图丙可知此时最大输出功率为30W,未遮挡时，最大输出功率为130W,则损失的功率

P"=130W-30W=l00W

则损失的电能犷=P/=100Wx2s=200J

16.(2025•江苏徐州•三模)阅读短文，回答问题：

海洋温差发电

海洋表层和深层的温度不同，我国南海地区表层海水温度高于25。。而1千米深处海水温

度低于6。(3.海水温差发电。就是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的。据估算。我

国南海地区的海洋温美发电潜力可达14亿千瓦。如图所示是海洋温差发电系统的原理图。

蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温水中吸热，汽化为高压蒸汽，蒸汽推动涡轮机转