01 信息与能源、物理学史、跨学科实践、物理方法——备战2026年中考物理三轮冲刺（培优练习）

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题型一 信息与传递
1．菏泽曹州古城徒步之旅活动中，空中的无人机群组成了如图所示的“古城徒步”字样，无人机接收编队指令依靠的是（ ）
A．超声波B．次声波C．电磁波D．光纤
【答案】C
【详解】AB．超声波、次声波都属于声波，声波传播需要介质，且传输衰减快、有效距离短，不适合给空中无人机传输远程指令，故AB不符合题意；
C．电磁波可以不需要介质，能在空气中远距离传播，是无线通信传递信息的主要载体，无人机接收编队指令依靠的是电磁波，故C符合题意；
D．光纤传输需要实体光导纤维作为传输介质，空中飞行的无人机不是通过有线光纤接收指令，故D不符合题意；
故选C。
2．如图所示，无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器匀速升空过程中，相对地面是____________（选填“运动”或“静止”）的。航空器靠__________（选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。
【答案】 运动 电磁波
【详解】航空器匀速升空过程中，相对于地面的位置不断变化，因此相对地面是运动的；
超声波传播需要介质，而电磁波可以在真空中传播，适合远距离无线信息传递，所以，航空器与控制中心的通信依靠电磁波传播。
3．（多选）我国科学技术发展迅猛，在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的成绩，下列有关说法正确的是（ ）
A．5G通讯用的电磁波比4G通讯用的电磁波传播速度更快
B．神舟十四号飞船上的新型太阳能帆板可以将太阳能直接转化为电能，是飞船在轨执行任务期间的主要电力来源
C．能量在转移和转化的过程中总量保持不变，因此我们不需要节约能源
D．光纤通信是利用光在光导纤维中发生多次反射来传递信息的
【答案】BD
【详解】A．5G和4G通讯用的电磁波都属于电磁波，在空气中传播速度相同，故A错误；
B．太阳能帆板可以将太阳能直接转化为电能，是神舟十四号飞船在轨执行任务期间的主要电力来源，故B正确；
C．虽然能量在转移和转化过程中总量保持不变，但能量的转化和转移具有方向性，很多能量会转化为无法被有效利用的内能，因此我们仍需要节约能源，故C错误；
D．光纤通信是利用光在光导纤维内壁发生多次反射来传递信息的，故D正确。
故选BD。
4．2025年2月，长征八号甲运载火箭点火升空，搭载的卫星被送入预定轨道。火箭使用液氢做燃料，主要是因为液氢的______大。燃料燃烧释放出的内能无法自发转化为化学能，说明能量转化具有______性。卫星进入轨道后，地面人员利用______与卫星通信。
【答案】
热值
方向
电磁波
【详解】[1]液氢的热值大，相同质量的液氢完全燃烧相比其他燃料能释放更多能量，可给火箭提供更强动力。
[2]燃料燃烧时化学能可自发转化为内能，但内能无法自发逆向转化为化学能，这体现了能量转化的方向性。
[3]电磁波能够在真空中传播，且传播速率快，能满足地面与轨道上卫星的远距离通信需求，所以地面人员利用电磁波与卫星通信。
5．中国科技发展日新月异，对于下列科技成果的说法，错误的是（ ）
A．利用水的机械能可以发电，电能属于二次能源
B．近年来，我国光伏发电量屡创新高，所利用的太阳能是可再生能源
C．太阳内部发生的核聚变反应，与原子弹的核反应类型相同
D．天空中通信卫星与地面站之间，是通过电磁波进行通信的
【答案】C
【详解】A．水力发电是将水的机械能转化为电能，电能无法直接从自然界获取，需要通过其他能源加工得到，属于二次能源，故A正确；
B．太阳能可以源源不断从自然界获得，属于可再生能源，故B正确；
C．太阳内部发生的是核聚变，原子弹的核反应是核裂变，二者反应类型不同，故C错误；
D．电磁波传播不需要介质，太空是真空环境，通信卫星和地面站之间依靠电磁波传递信息，故D正确。
本题要求选择错误的，故选C。
题型二 能源与可持续发展
6．为实现碳排放持续大幅下降，应减少使用下列能源的是（ ）
A．风能B．核能C．煤炭D．太阳能
【答案】C
【详解】风能、核能、太阳能都属于清洁能源，在使用过程中几乎不产生或极少产生二氧化碳等温室气体。煤炭是化石能源，燃烧时会释放大量的二氧化碳，是碳排放的主要来源之一。因此，为实现碳排放持续大幅下降，应减少使用的能源是煤炭，故选C。
7．跨学科实践：制作小型风力发电机优化风力发电系统；
【项目提出】某实验小组开展项目化学习活动，制作小型风力发电机，优化风力发电系统。
【项目实施】
一、制作小型风力发电机
经过课堂学习，了解到发电机和电动机中都有线圈和磁体，尝试用玩具电风扇作为风力发电机，连接成如图甲所示的电路。闭合开关，向扇叶吹风，使扇叶带动线圈转动。
二、优化风力发电系统
在设计的过程中考虑到无风不能发电，于是增加了太阳能电池；又考虑到风能和太阳能发电受风速、光照强度等因素的制约，不适合直接给用电器供电，于是增加了蓄电池，形成风光互补发电系统。图乙是该系统的简图，其中给出了该系统的电能转移路径，但电能的转移方向并不完整，A和B其中之一为蓄电池，另一个为用电器。
(1)如图甲所示的电路，闭合开关，向扇叶吹风，使扇叶带动线圈转动，能观察到的现象是______，说明该小型的风力发电机可以发电。发电机是根据______原理发电的。
(2)请根据所给条件，图乙中A元件的名称是_____。结合图乙说出蓄电池的工作过程及其起到的不同作用：______。
【项目拓展】
(3)经查阅资料，截至2025年3月，我国风电光伏发电总功率超10亿千瓦。某风力发电机组在风速为3m/s以下或25m/s以上时，处于空转或停机状态，发电功率为0；在风速达到12m/s或以上时，发电功率保持不变。其发电功率与风速关系如下表：
某日6:00到12:00，风速与时刻关系如图丙所示（为方便计算，数据作了简化处理），则在这段时间内该风力发电机组发电_______kW·h。
【答案】(1) 灯泡发光 电磁感应
(2) 蓄电池 蓄电池在充电时，风能与太阳能转化为化学能储存在蓄电池中，此时蓄电池相当于用电器，在放电时，蓄电池将化学能转化为电能供用电器使用，此时相当于电源。
(3)2196
【详解】（1）闭合开关，向扇叶吹风，扇叶带动线圈在磁场中转动，线圈切割磁感线会产生感应电流，所以灯泡会发光；发电机是根据电磁感应原理发电的，即线圈在磁场中转动时，会产生感应电流。
（2）由题意知，风能和太阳能发电不适合直接给用电器供电，再根据系统简图和电能转移路径得到A是蓄电池；略。
（3）根据图丙可知，6:00到7:00发电机组风速为2m/s，根据题意可知发电机组在风速为3m/s以下，处于空转或停机状态，实际功率为0；7:00到9:00发电机组风速为6m/s，根据图表可知实际功率为190 kW；9:00到10:00发电机组风速为4m/s，根据图表可知实际功率为56 kW；10:00到12:00发电机组风速为10m/s，根据图表可知实际功率为880kW；则某日6:00到12:00，在这段时间内该风力发电机组发电量为
8．（多选）下列有关说法中不正确的是（ ）
A．5G比4G传递信息更快，是因为5G所使用的电磁波的波速更大
B．核电站的能量转化为：核能→内能→机械能→电能
C．太阳能、风能、水能均属于可再生能源
D．核能发电释放核能的过程与氢弹爆炸释放核能的过程相同
【答案】AD
【详解】A．5G比4G传递信息更快，是因为5G所使用的电磁波频率更高、带宽更大，而非波速更大，故A错误；
B．核电站工作时，通过核裂变加热冷却剂将核能转化为内能，然后利用蒸汽推动汽轮机，从而利用发电机，将机械能转化为电能，故B正确；
C．太阳能、风能、水能均来源于自然界的持续循环或太阳辐射，可在人类时间尺度内再生，属于可再生能源，故C正确；
D．核能发电利用的是可控的核裂变，而氢弹爆炸利用的是不可控的核聚变，故D错误。
本题选择描述错误的，故选 AD。
9．跨学科实践：为节约能源设计方案
人们在生产生活中会使用各种能源，某校科创小组想为节能和环保做出贡献，他们设计一款太阳能与风能集成电路，为家庭用电提供可行性方案，下面是部分资料信息：太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料；光电转换最高效率为25%。其外形和电路原理如图所示。
(1)太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它属于________（填“导体”“半导体”或“超导体”）。
(2)太阳能属于________能源（填“不可再生”或“可再生”）；当太阳光照在晶硅体材料表面时，蓄电池相当于电路中的________。
(3)由于设计的太阳能板不能随太阳旋转，小明发现中午时蓄电池充电速度较快些，请就此现象提出一个可探究的科学问题________。
【答案】(1)半导体
(2) 可再生 用电器
(3)蓄电池充电速度与阳光照射角度有什么关系
【详解】（1）略
（2）[1]太阳能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源。
[2]太阳照在晶体硅材料表面时，转化为电能，相当于电源，提供给蓄电池，蓄电池相当于用电器，消耗电能并将其转化为化学能储存起来。
（3）略
10．我国特高压技术标准已成为国际标准，实现了“中国创造”和“中国引领”。我国“西电东送”工程中，特高压技术将西部的水电、风电等清洁能源送到东部沿海，优化了资源配置。若输送的电功率保持不变，将输电电压从500kV提升到1000kV，理论上线路上的电能损耗降低为原来的________分之一；特高压绝缘子其材料通常采用高性能陶瓷或复合绝缘材料，主要是利用材料的________性能；请简要列举一条“西电东送”的意义____________。
【答案】 四 绝缘 污染小
【详解】输送电功率P不变，根据公式，输电电压从500kV提升到1000kV，变为原来的2倍，因此输电电流I变为原来的，输电线电阻R不变，线路损耗功率，因此损耗功率变为原来的，根据，在相同时间内，电能损耗也变为原来的。
绝缘子的作用是隔绝电流、防止漏电，因此选用绝缘性能好的材料。
从资源配置角度：可将西部丰富的清洁能源输送到能源需求旺盛的东部，优化能源资源配置；从环境角度：减少东部地区化石能源的使用，降低环境污染；从经济角度：带动西部能源相关产业发展，促进区域经济协调增长，任选一条合理表述即可。
题型三 物理学史
11．（多选）下列表述中符合事实的是（ ）
A．亚里士多德提出了力是维持物体运动的原因的观点
B．物理学家马德堡最早用实验证明了大气压强的存在
C．科学家托里拆利最早完成了测量大气压值的实验
D．当物体漂浮在水面时，不适用阿基米德原理
【答案】AC
【详解】A．亚里士多德根据生活经验提出了“力是维持物体运动的原因”的观点，符合物理学史实，故A正确；
B．证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验，该实验是奥托·冯·格里克在马德堡市完成的，故B错误；
C．托里拆利最早通过实验测出了大气压强的具体数值，符合史实，故C正确；
D．阿基米德原理适用于所有浸在液体（气体）中的物体，漂浮在水面的物体同样遵循阿基米德原理，故D错误。
故选AC。
12．物理学为人类社会的进步和发展做出了重大贡献。第一位把望远镜指向天空，并为“牛顿第一定律”奠定了坚实基础的意大利物理学家是_____，另一位意大利科学家是______最早通过实验计算出了大气压强的值。
【答案】 伽利略 托里拆利
【详解】[1]伽利略通过阻力对物体运动的影响，揭示了力与运动的关系，牛顿在此基础上通过推理得出了牛顿第一定律。
[2]托里拆利通过水银柱的高度差产生的压强间接测量出了大气压的值，这个实验也被称为托里拆利实验。
13．科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家_______首先发现了电流周围存在着磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系；而英国物理学家_______利用逆向思维，通过十余年的研究，终于发现了电磁感应现象。
【答案】 奥斯特 法拉第
【详解】电流周围存在磁场的现象即电流的磁效应，是由丹麦物理学家奥斯特首先发现的，这一发现首次揭示了电与磁之间的联系。英国物理学家法拉第运用逆向思维，经过十余年的研究，发现了电磁感应现象，该现象是发电机的工作原理，推动了人类电气时代的发展。
14．科学家对宏观和微观物质世界的探索永无止境。
(1)哥白尼提出了被称为 “日心说” 的天体运行理论，地球是围绕太阳公转的一颗（ ）
A．恒星B．行星C．卫星
(2)卢瑟福发现了带__________ （选填 “A．正电”“B．负电”） 的原子核，建立了原子的核式结构模型；
(3)法拉第发现了__________现象，麦克斯韦在此基础上预言了电磁波的存在。
【答案】(1)B
(2)A
(3)电磁感应
【详解】（1）在哥白尼的“日心说”中，太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳公转的行星。
（2）卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了原子核，并测定出原子核带正电。
（3）法拉第发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这是电磁学的重大发现，为电磁波的预言和发现奠定了基础。
15．很多物理量的单位都是以科学家名字命名的，下列以科学家的名字命名的物理量单位，与其物理量对应正确的是（ ）
A．牛顿——功率B．焦耳——热量C．欧姆——电压D．帕斯卡——压力
【答案】B
【详解】A．牛顿是力的单位，故A错误；
B．焦耳是热量、功、能量的单位，故B正确；
C．欧姆是电阻的单位，故C错误；
D．帕斯卡是压强的单位，故D错误。
故选B。
题型四 跨学科实践
16．跨学科实践
蒸发型加湿器的工作原理
北方的冬天空气湿度低容易引发呼吸道疾病，如鼻腔干燥出血、咽喉干痒咳嗽等，加湿器就成为了很多家庭的必备小家电。常见的蒸发型加湿器采用蒸发原理进行加湿。图甲为某品牌的蒸发型加湿器及其内部结构。
加湿器上部内置一个小型风扇，通电后风扇转动增大水箱上部的空气流速，将湿度较大的空气向上吹入室内。加湿器下部有三部分装置：加湿滤网、滤网架（含浮筒）和水箱。加湿滤网呈蜂窝状（如图乙），放入水箱后，水会布满整个滤网。
(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过______的方式加快水的蒸发；水蒸发过程中，水的内能会______（选填“增加”“减少”或“不变”）：
(2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为______；
(3)实验发现，加湿滤网使用一段时间后会出现水垢，导致加湿效率下降。请分析水垢对蒸发的影响，并提出解决方法______。
【答案】(1) 增大液体表面积 减少
(2)机械能
(3)水垢会堵塞滤网孔隙，减小水的表面积，降低蒸发效率。解决方法：①定期用白醋浸泡滤网去除水垢；②使用纯净水减少水垢生成
【详解】（1）加湿滤网呈蜂窝状结构，这种设计可以显著增大水与空气的接触面积，即通过增大液体表面积的方式来促进蒸发的；水蒸发过程中，需要吸收热量，热量会从水中被带走，且水的质量在变少，则水的内能减少。
（2）加湿器工作时，电能主要转化为风扇转动的机械能，用于加快空气流动。同时还有少量电能转化为其他形式的能量，如声能等，但主要能量转化是电能转化为机械能。
（3）略
17．近年流行的“自热火锅”利用发热包遇水迅速放热的原理，实现食物加热。下列关于自热火锅的现象解释不正确的是（ ）
A．一种常见的自热火锅利用发热包中的氧化钙加水给食材加热过程，发生了物理变化
B．加热过程中自热火锅“香气四溢”，属于扩散现象
C．自热火锅是通过热传递的方式给食材加热的
D．食材温度升高说明食材具有的内能增大了
【答案】A
【详解】A．氧化钙加水会发生化学反应，有新物质氢氧化钙生成，属于化学变化，故A错误，符合题意；
B．加热过程中“香气四溢”，是香气分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，属于扩散现象，故B正确，不符合题意；
C．自热火锅的发热包释放热量，食材吸收热量，此过程是通过热传递改变物体的内能，故C正确，不符合题意；
D．对于同一食材，其质量不变，温度升高时，分子热运动更剧烈，内能会增大，故D正确，不符合题意。
故选A。
18．在我国悠久的历史文明发展中，古人对自然现象进行了细致的观察和研究，留下许多珍贵的史料记载。下列有关记载和相应科学本质的解释，错误的是（ ）
A．“去年今日此门中，人面桃花相映红”——人面红的原因是不透明物体的颜色是由反射的色光决定的
B．“时常掐去苗尖，勿要苗长高”——摘除顶芽会使植物枝叶更茂盛，是因为顶芽的生长能抑制侧芽的生长
C．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”——空气（气体）和水（液体）都能传声
D．“坐井观天，所见甚少”——光在传播过程中发生了折射现象
【答案】D
【详解】A．不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，人面呈现红色是因为反射了红光，故A正确，不符合题意；
B．植物顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长受到抑制，此即顶端优势，摘除顶芽后，侧芽的生长不再受抑制，会使植物枝叶更茂盛，故B正确，不符合题意；
C．声音可以在气体、液体中传播，人的声音会通过空气和水传给鱼，惊扰到鱼，所以招手不回应，故C正确，不符合题意；
D．“坐井观天，所见甚少”井底的观察范围很窄是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，并非光的折射现象，故D错误，符合题意。
故选D。
19．科技赋能健康生活，搭载新材料的智能手环已成为常用穿戴设备，它可实时监测步数、血氧、睡眠质量等数据。下列说法正确的是（ ）
A．中学生正常心跳每分钟约为120次
B．智能手环通过蓝牙与手机连接，蓝牙通信利用超声波传递信息
C．给手环内置的锂电池充电时，锂电池相当于电路中的用电器
D．手环监测血氧的传感器中，核心元件发光二极管主要由超导体材料制成
【答案】C
【详解】A．中学生正常心跳每分钟约为60~100次，120次偏快，故A错误；
B．蓝牙通信利用电磁波传递信息，不是超声波，故B错误；
C．给锂电池充电时，锂电池消耗电能，电能转化为化学能，锂电池相当于用电器，故C正确；
D．发光二极管主要由半导体材料制成，不是超导体，故D错误。
故选C。
20．(1)如图甲所示为电动自行车内的充电器过热保护的模拟控制装置，是阻值为的定值电阻，L是电磁铁，是热敏电阻，的电流与电压的关系如图乙所示。求：
①闭合开关S、时，电路中的电流为0.04A，AB两点间的电压；
②闭合开关S、断开时，两端的电压为4.0V，通电10s，和消耗的总电能。
(2)小红查找资料得知：电动自行车的电池价格除以最多充电次数叫做电池的“平均使用成本”；常用电池有三种类型：铅酸电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池，它们的电池容量随环境温度变化的图像如图所示；每种电池有一定充电次数，达到该次数后，电池无法正常使用，其最多充电次数和价格如表所示。
选用电池时需满足以下要求：
A．电池相对容量能一直保持在75%或以上： B．平均使用成本相对低一些。
已知小红生活的城市一年内温度变化范围为0℃～30℃，请你根据以上信息为小红选择一款最合适的电动自行车电池，并说明不选其他两款的理由。
答：最合适的电动自行车电池是________（选填“铅酸电池”、“磷酸铁锂电池”或“三元锂电池”），理由：_________。
【答案】(1) 8V 1.6J
(2) 磷酸铁锂电池 磷酸铁锂电池既能满足电池相对容量能一直保持在75%或以上，同时平均使用成本相对更低。
【详解】（1）[1]闭合开关S、时，热敏电阻被短路，AB两点间的电压即为定值电阻两端电压
[2]闭合开关S、断开时，热敏电阻和定值电阻串联，根据图乙可知，两端的电压为4.0V时，电路电流为0.02A，则此时和消耗的总电能
（2）[1][2]小红生活的城市一年内温度变化范围为0℃～30℃，由图可知，铅酸电池在0℃时电池相对容量在75%以下，不满足要求不选择；磷酸铁锂电池平均使用成本为
三元锂电池平均使用成本为
所以磷酸铁锂电池平均使用成本比三元锂电池平均使用成本低。综上所述，最合适的电动自行车电池是磷酸铁锂电池。
题型五 物理方法
21．如图甲所示，用手迅速搓动竹柄并松手，作为“翅膀”的叶片旋转，竹蜻蜓就会升空。实践小组的同学猜想：竹蜻蜓的升空高度可能与叶片倾斜角度有关。于是，他们设计实验，探究竹蜻蜓的升空高度与叶片倾斜角度的关系。
实验思路：将大小相同、倾斜角度不同的叶片分别安装在同一竹柄上，用相同的力搓动竹柄，比较竹蜻蜓的升空高度。
实验过程：
(1)一位同学双手夹着竹蜻蜓平举，站在标有高度刻度的墙壁前，搓动竹柄，使竹蜻蜓升空，站在远处的另一位同学借助墙壁上的高度刻度读出竹蜻蜓的升空高度。将不同倾斜角度的叶片安装在竹柄上，重复上述操作，记录数据如下表。请根据实验数据，在图乙中画出竹蜻蜓的升空高度与叶片倾斜角度的关系图像。
实验结论及拓展：
(2)分析数据或图像可知，在叶片大小等相同的情况下，随着叶片倾斜角度的增大，竹蜻蜓升空高度___________。
(3)竹蜻蜓的升空高度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题：___________。
【答案】(1)
(2)先增大后减小
(3)竹蜻蜓的升空高度是否与搓动竹柄的力的大小有关
【详解】（1）据表格数据，在坐标系中依次描出坐标点，再用平滑的曲线将各点连接起来即可。
（2）分析表格数据：叶片倾斜角度从增大到的过程中，升空高度先从升高到，之后降低到，因此升空高度随倾斜角度的增大先增大后减小。
（3）根据控制变量法的探究思路，除叶片倾斜角度外，叶片大小、搓动力度、叶片材料等都可能影响升空高度，比如可以提出一个可探究的科学问题：竹蜻蜓的升空高度是否与搓动竹柄的力的大小有关。
22．关于热量的三个重要实验：
(1)甲实验中，质量相同的沙子和水，沙子比水升温快，是因为___________；
(2)乙实验中，若燃料1的热值比燃料2的大（两试管内液体a的质量、初温相等），则支持该结论的实验现象是__________；
(3)甲、乙、丙实验中都需要控制________相同（选填序号）；
①加热时间 ②被加热物质的种类 ③被加热物体的质量
(4)丙实验中，电阻丝。
①在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”，应选择________两个电阻丝；
②在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验后，至少要有两处的更换才能完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，第一：需要将、两个电阻丝______联，同时将________（选填“电阻丝”或“电阻丝”）所在容器中的温度计放到电阻丝所在容器中。
③若丙图的、、分别置于3个相同容器a、b、c中，容器中液体的种类、初温和质量都相间，则通电相同时间后，容器______（选填“a”、“b”或“c”）中的液体温度最高。
【答案】(1)沙子的比热容比水的比热容小
(2)燃料燃尽时温度计1示数变化大
(3)③
(4) R1、R2 串 电阻丝 a
【详解】（1）水的比热容大于沙子的比热容，所以甲实验中，质量相同的沙子和水，加热相同时间，吸收相同热量时，根据可知，沙子升高的温度多，即沙子比水升温快。
（2）乙实验中，比较不同燃料的热值时，根据液体a温度的变化来反映对应燃料放出热量的多少，若燃料燃尽时，温度计1示数变化大，说明燃料1放出的热量多，则说明燃料1的热值比燃料2的大。
（3）根据控制变量法，甲实验中要控制沙子和水的质量相同。乙实验中，要用质量相同的不同燃料加热等质量的同种液体。丙实验中，要用电阻丝加热等质量的同种液体。所以甲、乙、丙实验中都需要控制③被加热物体的质量相同。
（4）已知，图丙中，R2、R3串联后与R1并联。在探究“比较相同时间内电流大小对产生热量的影响”时，要控制电阻丝的阻值和通电时间相同，而电流大小不同，所以应选择R1、R2两个电阻丝。
在探究“比较相同时间内电阻大小对产生热量的影响”的实验时，要控制电阻丝的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以应选择R2、R3两个电阻丝；而要完成“观察不同物质吸热升温现象”的实验，需要用相同的热源加热等质量的同种液体，所以需要将R1、R2两个电阻丝串联，同时将电阻丝R3所在容器中的温度计放到电阻丝R1所在容器中。所以至少要有2处的更换。
图丙中，R2、R3串联后与R1并联，且，所以R2、R3所在支路的电流小于R1所在支路的电流，而R1、R2电阻又大于R3电阻，根据可知，通电相同时间后，R1产生热量最多，则容器a中的液体温度最高。
23．如图甲所示是一种“手摇充电式手电筒”，握住它上下摇动就能自动充电。通过透明外壳可观察到其内部有固定线圈；摇动时可感觉到内部有一个物块在来回运动，小超想知道其中的构造，将其拆开发现运动的物块是磁铁，然后小超对其工作原理进行了探究。
(1)如图乙，断开开关，将磁铁向下插入线圈时，观察到灵敏电流计的指针不发生偏转，发生这种现象的原因是______________；
(2)如图丙，闭合开关，将磁铁向下插入线圈时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明_______________。接下来将磁铁从线圈中向上拔出时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，通过这两步实验，可以得出的结论是：感应电流的方向与导体______有关；
(3)小超还想探究感应电流的方向与磁场方向的关系，则应该控制________不变，改变________；
(4)小超通过进一步观察发现，手摇手电筒的发光光源为一个发光二极管，手电筒内部还有一块小型电池，他认为，没有必要在内部设置电池，使用时只需要保持摇动就可以稳定发光，你觉得他的想法合理吗？请对此给出合理解释：_______________。
【答案】(1)电路未闭合，无法形成感应电流
(2) 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流 切割磁感线的运动方向
(3) 导体运动方向 磁场方向
(4)不合理。因摇动产生的感应电流方向会不断变化，而发光二极管具有单向导电性，电流反向时不能发光，小型电池能确保电流方向稳定，才能使发光二极管持续发光，故设置电池确有必要
【详解】（1）图乙中开关断开，电路是断路。电磁感应产生感应电流的条件之一是电路闭合，因此即使有导体切割磁感线，也不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转。
（2）闭合开关，磁铁向下插入线圈时，灵敏电流计指针左偏，说明电路中有感应电流产生，这表明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。磁铁向上拔出时，指针右偏，说明感应电流方向发生了改变。两次实验中，磁场方向不变，只有导体切割磁感线的运动方向改变，因此，感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
（3）根据控制变量法，要探究感应电流方向与磁场方向的关系，需要控制导体切割磁感线的运动方向不变，改变磁场方向。
（4）略
24．某校科技社团为设计防摔快递包装盒，需测试不同缓冲材料的回弹性能。
(1)实验思路：实验需准备形状、厚度均相同的三种材料，将同样钢球从固定高度自由下落，用回弹检测仪记录钢球从橡胶泡沫、记忆海绵和乳胶颗粒上回弹的高度，实验通过____比较不同材料的回弹性能；
(2)经过实验并记录数据如下表所示。分析表格数据可初步得出结论：______。为达到最佳缓冲效果，应选择____这一材料作为包装盒填充物。
(3)材料的回弹性能还可能与哪些因素有关呢？结合以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：_______ ；
(4)结合快递运输实际，除了材料回弹性能外，影响包装盒抗冲击性能的因素还可能有________（写出一条即可）。
【答案】(1)钢球回弹高度
(2) 乳胶颗粒回弹性能最强，记忆海绵回弹性能最弱 记忆海绵
(3)材料的回弹性能与材料的厚度有什么关系？/材料的回弹性能与材料的形状是否有关？
(4)包装盒结构设计/填充方式/空隙率/冲击方向和受力部位
【详解】（1）钢球下落高度相同，实验通过钢球回弹高度比较不同材料的回弹性能，回弹高度越高，回弹性能越好。
（2）由表格可知，乳胶颗粒的钢球回弹高度最高，记忆海绵的钢球回弹高度最低，得出结论：形状、厚度均相同时，乳胶颗粒回弹性能最强，记忆海绵回弹性能最弱；回弹越弱、缓冲效果越好，因此选记忆海绵。
（3）略
（4）略
25．在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中。
(1)比较图甲和图乙可知，液体内部压强随深度的增加而___________。因此拦河大坝应设计成___________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状。
(2)将微小压强计改装成如图丙所示的装置，把两个探头分别放在左、右两个容器内的水和酒精中，当两探头位于同一深度时，U形管左右两侧液面的高度差为，说明___________（选填“左”或“右”）侧压强较大，可以验证液体压强与___________有关。
(3)下列实验中用到的物理研究方法与本实验完全不同的是___________；
A．探究平面镜成像
B．探究压力作用效果与哪些因素有关
C．探究电流与电压、电阻的关系
【答案】(1) 增大（变大） 上窄下宽
(2) 左 密度
(3)A
【详解】（1）比较图甲和图乙，液体密度相同，探头在乙图中的深度更大，U形管液面高度差也更大，表明液体压强随深度的增加而增大；
拦河大坝底部承受的压强远大于顶部，所以需要设计成上窄下宽的形状以承受更大的压力。
（2）U形管左侧液面低于右侧液面，说明左侧探头所受的压强较大。
实验中控制了探头深度相同，但液体种类（水和酒精）不同，密度不同，导致压强不同，这说明液体压强与液体密度有关。
（3）本实验采用了控制变量法。探究压力作用效果与哪些因素有关、探究电流与电压、电阻的关系也采用了控制变量法，而探究平面镜成像采用的是等效替代法，与本实验方法不同。故选A。
必考考点
抢分依据
命题预测
信息与能源
约6-10分，覆盖选择题、填空题，偶结合简答题考查。
信息的传递（电磁波的应用、波长频率关系，光纤通信特点）；可再生能源与不可再生能源的区分（太阳能、风能、化石能源等）；新能源的开发与利用（氢能、核能的原理及安全注意事项）；能量的转化与守恒（结合生活场景判断能量转化形式）。
物理学史
约4-6分，以选择题为主，侧重基础识记。
经典物理学家及其贡献（牛顿与万有引力定律、伽利略的斜面实验、奥斯特发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应现象）；重要物理实验的历史意义（托里拆利实验测大气压、帕斯卡裂桶实验）；物理单位的由来（如牛顿、帕斯卡的命名依据）。
跨学科实践
约8-12分，综合性强，常结合生物、化学、地理学科考查，以实验题、简答题为主。
物理与生物：利用压强知识解释植物吸水、动物呼吸原理；物理与化学：结合密度、热量知识分析物质反应中的能量变化、溶液浓度测量；物理与地理：利用大气压强、浮力知识解释大气环流、海水浮沉现象；跨学科实验设计（如结合生物蒸腾作用设计探究液体蒸发快慢的实验）。
物理方法
约6-8分，渗透在各类题型中，不单独命题，侧重方法应用判断。
控制变量法（探究影响压强、浮力、电阻的因素）；转换法（用U型管液面高度差反映液体压强大小、用弹簧测力计示数变化反映浮力大小）；等效替代法（用总电阻替代串联/并联电阻）；模型法（用光线表示光的传播路径、用磁感线表示磁场）；类比法（将电流类比水流、电压类比水压）。
风速v/（m·s-1）
4
6
8
10
12
14
16
发电功率P/kW
56
190
445
880
1500
1500
1500
电池类型
最多充电次数/次
价格/元
铅酸电池
约500
288
磷酸铁锂电池
约2000
490
三元锂电池
约1000
650
项目
1
2
3
4
5
叶片倾斜角度θ/°
10
15
20
25
30
升空高度h/m
1.75
2.4
3
2.6
2
序号
材料
钢球回弹高度
1
橡胶泡沫
12.45
2
记忆海绵
10.83
3
乳胶颗粒
15.62