2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题08 综合题（信息题） （试题+答案）

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压轴题08 综合题（信息题）


综合近几年中考对于综合题（信息题）的考察形式，综合题主要考查学生综合分析能力及计算能力,这类问题要求学生能灵活运用物理公式进行演算和推理,计算要严谨规范,物理语言表达要清晰。
综合题具有开放性、新颖性、创新性、探究性、综合性等特点，常以生产、生活中常见的器物和新科技产品为背景，难度相对较大．针对此类题目，应进行综合分析，找出不同体系知识的相互区别与联系，将物理知识灵活运用到实际生产生活中，达到活学活用。

1.读懂题目，弄清楚本题提供了哪些信息，提出了什么问题，是从什么角度出发提问。
2.认真分析素材，挖掘素材所提供的信息和所涉及的知识。
3.根据所给出的问题筛选有用的信息，作出正确的解答。
4.在解答问答题时，一定要看清楚是从什么角度出发设问，避免出现错误的答案。
综合题主要考查学生综合分析能力及计算能力,这类问题要求学生能灵活运用物理公式进行演算和推理,计算要严谨规范,物理语言表达要清晰

一、综合题
1．（2023·广东深圳·统考二模）阅读下列材料，回答问题。
铁岗水库是深圳最大的水库，总库容约8322万立方米，是深圳市重要的水源地。在“绿水青山，就是金山银山”的科学发展理念指导下，某兴趣小组来到铁岗水库进行调研。

TDS值（mg/L）
0~100
100~300
大于300
水质标准
能直接饮用
不能直接饮用
不能饮用
（1）调研小组发现，水库的拦水坝被建成“上窄下宽”的形状（如图甲），原因是液体压强随___________的增加而增大；
（2）水的密度是水质的重要指标之一、图乙为小组成员为测量水的密度所设计的仪器。其探尺由空心软管加铅锤构成，使用时通过调节“提手”高度，使探尺“标记线”与水面齐平，由电表数据可得水的密度。请在图乙中填上适当的电表（电流表或电压表）符号，并根据你所填的电表回答：当水的密度越大时，探尺所受到的浮力___________（选填“越大”、“越小”或“不变”）；a电表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），b电表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）水中固体总溶解量（TDS）是水质的另一重要指标。图丙为TDS检测仪原理图（R为检测电阻），图丁为检测电阻R的阻值与水的TDS值之间的关系图，如表为水质标准与TDS值的对应关系。图丙中电源电压为3V，定值电阻R0为50Ω，当电压表示数为2V时，水质标准为___________。
【答案】 深度 变大 不变 变小 不能直接饮用
【解析】（1）[1]因为液体压强随深度的增加而增大，为了水坝能承受更大的水压，故水库的拦水坝被建成“上窄下宽”的形状。
（2）[2]电压表并联接入电路，电流表串联接入电路，所以a是电流表，b是电压表，如图：

探尺排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，当水的密度越大时，探尺所受到的浮力越大。
[3]闭合开关，两电阻串联接入电路，滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，即a电表的示数不变。
[4]探尺受到重力、浮力、拉力的共同作用，其受到的浮力变大，拉力变小，滑片上移，滑动变阻器与电压表并联部分的电阻变小，根据U=IR可知电压表示数变小，即b电表的示数变小。
（3）[5]图丙中两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据串联分压原理可得，串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压为3V，定值电阻R0为50Ω，电压表示数为2V，代入数据可得


解得R=25Ω，
由丁图可知R在20Ω~30Ω范围内时，TDS值在100mg/L与300mg/L之间，由表中数据可知，水质标准为不能直接饮用。
2．（2023·广东·中山大学附属中学校考模拟预测）阅读下列材料，回答问题
首台全国产化“争气机”并网发电
2023年1月3日凌晨，被誉为“争气机”首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机发电机组，在广东华电清远华侨园燃气分布式能源站并网发电，填补了我国自主燃气轮机应用领域空白，标志着我国步入自主重型燃气轮机领域运行阶段。
重型燃气轮机是发电和驱动领域的核心设备，是一个国家重工业整体实力的重要象征。此次应用的G50重型燃气轮机整机有2万多个零部件，工作压强达18个大气压，工作温度超过1300℃，能够以6000r/min的转速高速旋转。正式并网发电后，该燃气轮机发电机组联合循环一小时发电量超过7万千瓦时，可满足7000个家庭1天的用电需求。
燃气轮机工作简单过程如图甲所示，空气从进气口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气；高压空气进入燃烧室，燃料与空气混合在燃烧室燃烧，产生高温高压燃气；高温高压燃气膨胀推动涡轮旋转做功；做功后的气体从排气口排出。

（1）小明阅读了相关的资料后，将燃气轮机的能量流向制成如图乙所示的流程图，根据给出的信息，可得燃气轮机的效率为______。若该燃气轮机中发电机组的发电效率为η（η为得到的电能与输进发电机的机械能的比值），每小时燃烧质量为m的燃料，则每小时能得到电能为______（用前面给出物理量的符号表示，燃料的热值用q表示。）
（2）燃气轮机的工作原理与_______（选填“汽油机”或“柴油机”）类似；根据正式并网发电后的发电效率，假设将G50重型燃气轮机安装在某型号舰船上，每小时能产生相当于7万千瓦时的电能，若该燃气轮机产生的能量有50%用来推动舰船前进，该舰船匀速直线行驶时受到的阻力为，则匀速直线行驶一小时能前进_______km。
（3）G50重型燃气轮机发电机组联合循环发电一小时产生的电能，可满足7000个家庭1天的用电需求，则每个家庭每小时的平均用电功率为_______kW（按一天24小时计算，结果保留到小数点后两位），下列家用电器的电功率与该功率最接近的是______。（填写符号）
A．客厅空调                B．台式电脑                C．台灯
【答案】 柴油机 25 0.42 B
【解析】（1）燃料完全燃烧放出的能量为E1，做有用功的能量为E4，热机的效率为

[2]每小时燃烧质量为m的燃料，得到的内能为

输进发电机的机械能

该燃气轮机中发电机组的发电效率为η，则每小时能得到电能为

（2）[3]燃气轮机工作过程中，空气从进气口进入燃气轮机，高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气；高压空气进入燃烧室，燃料与空气混合在燃烧室燃烧，产生高温高压燃气；燃气轮机吸入气缸是空气，柴油机吸入气缸的也是空气，因此燃气轮机的工作原理与柴油机类似。
[4]将G50重型燃气轮机安装在某型号舰船上，每小时能产生相当于7万千瓦时的电能，即

舰船匀速直线前进时，受到的牵引力

由W=Fs可得，匀速直线行驶一小时能前进的距离

（3）[5]G50重型燃气轮机正式并网发电产生一小时的电能，提供给7000个家庭使用1天，平均每个家庭每小时的用电功率

[6]A．客厅空调的功率很大约为2000W，故A不符合题意；
B．台式电脑的功率在约几百瓦，故B符合题意；
C．台灯的功率约为几十瓦，故C不符合题意。
故选B。
3．（2023·北京海淀·统考一模）请阅读《匠人建国，水地以县》并回答。
匠人建国，水地以县
匠人建国，水地以县（“县”通“悬”），指古代建设城邑的求水平、定方位的测量处理，是我四古代劳动人民智慧的结晶。宋朝的建筑学著作《营造法式》对此进行了传承和发展，对正式建筑的建造提出了严格完整的要求，包括筑基、立基、取正、定平等。
筑基，即建造地基。筑基时，先挖开场地，然后填土和碎石瓦块，最后夯实。这种处理方法与我们今天消除场地缺陷的做法相似。古建筑一般较轻，场地处理不需要太深。
立基，就是在处理好的地基平地上建造台基。立基时，根据房屋面积大小和地基不均匀性的影响，可适当增减台基高度和宽度。
取正，就是要求房屋面朝正南。取正时，一般利用圭表、日晷等，参照正午太阳的位置而定，先确定南北正轴线，再正交确定东西走向。
定平，就是保证台基面和柱础石顶面的水平。定平时，对于较大的台基面，要“据其位置，于四角各立一标，当心安水平”。即：根据选定的方位，在四个角各立一个标杆，在中心位置用立桩安放好水平仪。水平仪的上方有长条形凹槽，图为其正面立体图，凹槽内部装有水，在水平仪的方形水面上，各自放上一枚漂浮的水浮子，图为其俯视图（未放水浮子）。使用时，先转动水平仪使其对准某一标杆，人眼调整观察角度，使三枚水浮子刚好重叠，此时在人眼视线对应的标杆上画上刻线。以此类推，在四个角的标杆上都标定刻线，此时四条刻线即在同一个水平面上。

对于柱础石的定平，要用到水平尺。如图所示，中间的立柱与底部的直尺垂直，立柱从上至下刻有一道与直尺垂直的墨线（图中虚线），用细线悬挂重锤，当细线与墨线对齐时，则表明底部直尺所在的面是水平的。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）在筑基的时候，如果建筑物较高较重，那么场地处理应该更___________（选填“深”或“浅”）一些；
（2）下列说法正确的是___________。（选填选项前的字母）
A．立基时增加台基的宽度，主要是为了增大地基受到的压强
B．水平仪在定平的过程中用到的原理，与射击瞄准时要做到“三点一线”是相同的
C．取正时利用日晷参照正午太阳的位置确定南北方向，是利用了光的反射
（3）若利用图所示的水平尺检验柱础石顶面是否水平时，观察到细线与墨线（图中虚线）的位置关系如图所示，则说明柱础石顶面___________（选填“左”或“右”）侧较高；

（4）分析说明使用水平尺时，为什么细线与墨线对齐时能表明底部直尺所在的面是水平的？___________
【答案】 深 B 右 见解析
【解析】（1）[1]由材料可知古建筑一般较轻，场地处理不需要太深，如果建筑物较高较重，那么场地处理应该更深一些。
（2）[2]A．立基时增加台基的宽度，压力一定，增大受力面积，减小地基受到的压强，故A错误；
B．水平仪在定平的过程中利用光的直线传播的原理，射击瞄准时要做到“三点一线”是利用光的直线传播的原理，两者原理相同，故B正确；
C．取正时利用日晷参照正午太阳的位置确定南北方向，是利用了光的直线传播，故C错误。
故选B。
（3）[3]重力方向总是竖直向下的，重锤线的方向一定是竖直向下的，由图可知，柱础石顶面右侧较高。
（4）[4]由于细线悬挂重锤所受重力方向竖直向下，当细线与墨线对齐时说明中间的立柱是竖直的，因为立柱与底部的直尺垂直，所以此时底部直尺所在的面是水平的。
4．（2023·陕西西安·高新一中校考三模）安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯，其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录，从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机安全装置和信号操级系统等，如图甲所示，是某种升降电梯工作原理图，电动机和配重通过钢丝绳分别给轿刚施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与配重的运动方向始终相反，电动机通过切换转轴的转动方向，使轿厢升降自如。
（1）图甲中电动机的原理是 _____（选填“电磁感应”，“电磁铁”或“磁场对电流的作用”），B滑轮 _____（填“能”或“不能”）省力；上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，下列最能体现该电梯运行特点的是 _____（选填字母）；
A．做功多
B．功率大
C．安全可靠
D．机械效率高
（2）如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像，若配重的质量为500kg，空轿厢的质量是550kg，额定载荷是1100kg，电梯匀速运行阶段，配重的重力做功多少焦耳_______？（g取10N/kg）
（3）不计钢丝绳重和一切摩擦，该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为多少瓦_______？

【答案】 磁场对电流的作用 不能 B 6×104J 23000W
【解析】（1）[1][2]图甲中电动机的原理是磁场对电流的作用，B滑轮是定滑轮，不能省力。
[3]上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯，在载重一定的情况下，功率最大，因为功率是描述物体做功快慢的物理量，故B正确，ACD错误。
故选B。
（2）[4]由图乙知道，匀速运动的速度为v＝2m/s，时间为
t＝8s﹣2s＝6s
该时间内电梯运行的路程为
s＝vt＝2m/s×6s＝12m
配重的重力为
G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N
配重的重力做功为
W＝Fs＝Gs＝5000N×12m＝6×104J
（3）[5]空轿厢和满载时的总重为
G'＝m'g＝（550kg+1100kg）×10N/kg＝16500N
根据力的平衡分析可知：钢丝绳受到的拉力为
F＝G'﹣G＝16500N﹣5000N＝11500N
该电梯满载匀速运行时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为

5．（2023·广东深圳·统考一模）由我国著名科幻作家刘慈欣创作的科幻小说《三体》中描绘过这样一个未来世界，地球拥有“无限能源（电力）”，所有东西都无需考虑充电问题，汽车不用加油也不需插电就可以在天上飞，杯子里的牛奶握在手里即可加热。无线充电仿佛无时无刻覆盖着地球的每一个角落。而这个幻想也正在逐步变为现实。

（1）市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用Qi技术。其原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。图1实验与受电线圈处工作原理是相同的是______；
（2）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图甲所示。实验测得，接在b线圈上的用电器获得的电功率为输入a线圈电功率的40%。若把a线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.2A。b线圈中只接入一盏灯泡，此时该灯泡恰能正常发光，则该灯泡的功率为______W；
（3）如图乙所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电。已知：接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离关系满足公式，将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%；小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W：
①当小车与转换器间距离为1m时，电池充电1h所储存的电能为______J；
②该公式中的k值为_______W⋅m2；
③若充电时小车与转换器之间距离L=2m，则超声波能量转化为电能的功率为______W，若要储存到和①中相同的电能，需等待______h。
【答案】 C 17.6 1.44×104 8 1 4
【解析】（1）[1]由题意可知，电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，则可知受电线圈处的工作原理是电磁感应现象：
A．图中是电磁继电器，主要是利用了电流的磁效应，故A不符合题意；
B．图中给金属棒通电，金属棒在磁场中会发生运动，说明通电导体受到磁场力的作用，故B不符合题意；
C．图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动能够产生感应电流，是电磁感应现象，故C符合题意；
D．上图是探究电磁铁磁性强弱的影响因素实验，利用的是电流的磁效应，故D不符合题意；
故选C。
（2）[2] a线圈的输入功率
P总=UI=220V×0.2A=44W
由题意可得，线圈得到的功率，即灯泡的功率为

（3）①[3]电池充电后，接收器接收到的超声波能量为

由题意知，电池所储存的电能

[4]根据题意可知，当小车与转换器间距离时，接收器接收到的超声波功率，由可知的值

[5]若充电时小车与转换器之间距离，接收器接收到的超声波功率

由于接收器将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为，所以超声波能量转化为电能的功率

[6]由可知，若要储存到和中相同的电能，需等待的时间

6．（2023·北京丰台·统考一模）请阅读《频闪照相》并回答问题。
频闪照相
我们在研究物体的运动时，一个非常重要的问题就是确定物体的位置随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变，时间不断推移，如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢？
同学们是否注意过，飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号，这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下、根据这个闪光，即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置，还可以估计下一次闪光时飞机在哪里，以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发，是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢？其实这就是“频闪照相”，顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态，但由于没有光照亮物体，底片并不感光。光源是一只闪光灯，它每隔0.02 s闪亮一次，闪亮的时间很短，只有大约1/1000 s。光源发光时物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片，由于羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等，所以如果两个相邻位置间距离较大就意味着速度较大。从这张照片中可以看到羽毛球从最高点下落后，速度越来越大。


根据上述材料，回答下列问题：
（1）如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.02 s闪拍一次。分析照片可知：小球做______直线运动，你判断的依据是______；
（2）小球从A点运动到F点的平均速度是______m/s；小球从B点运动到D点的平均速度______（选填“大于”、“等于”、“小于”）小球从D点运动到F点的平均速度。


【答案】 变速（加速） 见解析 1.25 小于
【解析】[1][2]由图可知，小球从A点沿着直线运动到F点的过程中，小球通过任意两个相邻位置所用的时间相等，而距离不相等（越来越大），则速度发生变化（越来越大），故小球做变速直线运动。
（2）[3]1个大格表示1cm，一个大格分成了10个小格，所以所使用刻度尺的分度值是1mm，从A到F，由图中刻度尺可量出AF间的距离为s=12.50cm；小球运动的时间

则小球的平均速度为

[4]小球从B点运动到D点的路程

所用时间

小球从B点到D点的平均速度
①
小球从D点运动到F点的路程

所用时间

小球从D点到F点的平均速度
②
由①②知，小球从B点运动到D点的平均速度小于小球从D点运动到F点的平均速度。
7．（2022·广东佛山·统考模拟预测）阅读短文，回答问题:
除湿机
湿度是指空气的干湿程度，或含有的水蒸气的多少，天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比值，符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。相对湿度为100%时，称为饱和状态，在饱和状态下，水分不再蒸发。夏季遇到这种天气，人体分泌的汗水难以蒸发，感到闷热难以忍受。冬天的南方，潮湿的空气会使衣物非常难干。温度低、相对湿度高，蒸发慢，所以南方的冬季经常会出现衣物久晾不干甚至发出异味的情况。如图1所示为某实验室的自动除湿机，由压缩机、热交换器（蒸发器、冷凝器）、风机、水箱、机壳等组成。除湿机一般可以实现恒湿功能，当湿度达到设定值时，会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关，当水箱水满时，也会自动断开电源；

（1）依据文中所说，“10℃时，1cm3的空气最大可容纳8g水蒸气”，如果空气中实际的水蒸气含量为2.4g，则相对湿度是______%RH。佛山梅雨季节时阴雨绵绵，经常出现衣物久晾不干，这是因为______；
（2）除湿机中的压缩机是整个系统的核心，除湿机的动力全部由压缩机来提供。除湿机内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成，简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1=12V，调控电阻R0的阻值范围为0~1000Ω，R为装在除湿机内的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图像如图3所示，L为磁控开关。当湿敏电阻R的阻值发生变化时，控制电路中线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于20mA时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿，工作电路两端电压220V，Rg为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计；
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接通时，可判断出图2中线圈上端P的磁极是______极；
②因实验室内有较敏感的器件，要求相对湿度控制在35%RH以内，则调控电阻R0的阻值不能超过______Ω。如果要适当提高相对湿度，可采取的办法是______（答出一种即可）；
③若除湿过程中工作电路的总功率为1100W，已知保护电阻Rg=2Ω，如果除湿机工作时磁控开关L的磁性弹片有的时间是闭合的，则1h内Rg消耗的电能______J；
（3）某除湿机有40%（干衣模式）、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位，如图4是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像，其中属于干衣模式的是______。

【答案】 30 温度低、相对湿度高，蒸发慢 机械 N 450 洒水 A
【解析】（1）[1]依据题意，10℃时的相对湿度为

[2]佛山梅雨季节时阴雨绵绵，经常出现衣物久晾不干，这是因为温度低、相对湿度高，蒸发慢。
（2）①[3]压缩机在工作过程中带动活塞移动，利用做功方式改变了工作空间的内能，所以主要把电能转化成机械能。
[4]当S接通时，由安培定则可判断出图2中线圈的上端P的磁极是N极。
②[5]根据图3可知湿敏电阻的阻值随着相对湿度的增加而变小，当相对湿度控制在35%RH以内时，湿敏电阻的阻值R=150Ω；当

时压缩机开始工作，此时控制电路为两个电阻串联，由可得，串联电路的总电阻

所以

[6]要适当提高相对湿度，可利用洒水的办法，增大水与空气的接触面积，加快蒸发，可以提高空间的相对湿度。
③[7]除湿器的工作电压U=220V，则工作电流

保护电阻消耗的功率

因磁控开关L的磁性弹片有的时间是闭合的，则1h内Rg的工作时间

则1h内Rg消耗的电能

（3）[8]湿度设置的越低，除湿器将空气湿度降至设定值所用的时间越多，除湿器工作的时间越长，通电电流时间就越长；由于受室外空气湿度的影响，除湿器工作的间隔时间会变短，综上，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．（2023·江苏苏州·统考一模）阅读材料，回答问题
《流浪地球2》里的“硬科技”
中国原创科幻电影《流浪地球2》中层出不穷的“硬科技”元素让观众大呼过瘾。影片中，人类计划给地球安装上巨大的行星发动机，这些发动机依靠核能推动地球开启“流浪之旅”。
流浪地球的第一步就是使地球停止自转，采用的方法就是利用地球表面行星发动机产生的强大推力，使得地球逐步减速直到停止自转。
影片中，地球为了逃离太阳系，设定了一个飞近并绕过木星的冒险轨道，从而利用木星对地球的吸引力为地球加速，这种加速方式俗称引力弹弓，利用引力弹弓原理不仅能实现加速，也可以进行减速，其原理可以类比乒乓球和篮球的碰撞，当乒乓球和篮球以图甲方式碰撞时，乒乓球反弹后速度会增加，而以图乙方式碰撞时，乒乓球反弹后速度就会减小，引力弹弓是一种非常成熟的航天技术，在现实中有着广泛的应用。

阅读以上材料，回答问题
（1）目前人类已建成的核电站采用的是______（核裂变/核聚变）；
（2）影片中利用行星发动机使得地球逐步减速直到停止自转，为了使减速效果更好，行星发动机应该安装在______（赤道/两极）处，这是因为在该位置推力的______最大，发动机应该向______（东/西）喷出气体；
（3）根据引力弹弓效应，能利用土星对地球进行加速的是______（丙/丁）图中的运动

【答案】 核裂变 赤道 力臂 向东 丙
【解析】（1）[1]目前人类已建成的核电站，都是利用核裂变发电。
（2）[2][3][4]为了时减速效果更好，行星发动机应该安装在赤道，在该位置推力的力臂最大，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知动力最小，地球自转方向为自西向东，那么为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方，从而获得一个向西的反作用力，这是利用了物体间力的作用是相互的。
（3）[5]利用土星对地球进行加速，土星和气球按照图甲方式碰撞，与其相同的是丙图。
9．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）《流浪地球》系列电影中有很多物理知识。
（1）地球自转方向自西向东，为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”偏向东方，这利用了物体间相互作用力的方向是___________（选填“相反”或“相同”）的；刹车时地球的惯性___________（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（2）影片中提到，大约在几十亿年后，太阳内部的氦元素开始发生聚变成碳，即氮闪，氦闪会___________（选填“放出”或“吸收”）大量的能量。地球要前往约4光年外的比邻星，天体物理学家计划建造多个由激光推进的微型星际飞行器，这样只需要约20年就可以到达比邻星，该过程飞行器飞行的平均速度约为___________m/s；
（3）如图所示，影片中的太空电梯是一条从距离地面3.6万公里的地球同步卫星向地面垂下一条缆绳至地面基站，并沿着这条缆绳修建往返于地球和太空之间的电梯型飞船，往来运输物资。正在运送中的物资相对地球是___________（选填“运动”或“静止”）的。缆绳必须要有足够的强度和韧度，碳纳米管柔韧性很好且强度比同体积钢的强度高百倍，重量约为后者的，适合做太空电梯的材料，设想要制作一根直径为2cm的太空电梯缆绳，约需要碳纳米管材料___________（选填“1.5×103”“1.5×105”或“1.5×107”）kg。（钢的密度取8×103 kg/m3）

【答案】 相反 不变 放出 运动
【解析】（1）[1]地球自转方向为自西向东，那么为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方，这是利用了物体间的作用力的方向是相反的。
[2]惯性的大小与质量有关，刹车时地球的质量不变，惯性不变。
（2）[3]太阳大约在几十亿年后，会逐渐进入红巨星时期，核心温度逐渐升高，当升至某一温度时，太阳内部的氦元素开始发生聚变成碳，要释放大量的能量。
[4]地球到比邻星的距离
s=4光年=4×365×24×3600×3×108m=3.78432×1016m
该过程飞行器飞行的时间
t=20年=20×365×24×3600s=6.3072×108s
平均速度

（3）[5]正在运送中的物资相对地球的位置发生改变，相对地球是运动的。
[6]地球同步卫星向地面垂下一条缆绳至地面基站距离
36000km=3.6×107m
空电梯缆绳的半径

绳的横截面积
S=πr2=3.14×(0.01m)2=3.14×10-4m2
绳的体积
V=Sh=3.14×10-4m2×3.6×107m=1.1304×104m3
制成同体积的钢绳，质量为
m=ρ钢V=8×103kg/m3×1.1304×104m3=9.0432×107kg
碳纳米管材料的质量

10．（2023·广东东莞·可园中学校考一模）阅读短文，回答问题。
在新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环是一种智能穿戴设备，如图甲所示。测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热双金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，双金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。且手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环一般配有智能休眠仓，如图乙所示。测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路。因此，测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。

（1）使用测温手环时，导热金属片把手上热量传给热敏电阻，手的内能会_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；蓝牙模块是通过__________与手机传递信息（选填“电磁波”、“红外线”或“超声波”）；
（2）霍尔元件在测温手环的电路中相当于_______（选填“开关”、“电源”或“用电器”）；
（3）小华将三个废旧手环的“测温头”拆下后分别接入如图（1）所示的电路，获得了图（2）所示三个“测温头”的“温度与电流”图像，其中灵敏度最高“测温头”是( )；
A．A图线所对应的探头    B．B图线所对应的探头     C．C图线所对应的探头
（4）热敏电阻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；某一测温手环使用的热敏电阻R1的电阻与时间的图像如图（3）所示，则R1是_________（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；小华将该热敏电阻接入图（1）的电路中，闭合开关，电流表示数为6mA，电源电压为3V，则此时烧杯中水的温度为_________℃。
【答案】 减小 电磁波 开关 A 负 37
【解析】（1）[1]使用测温手环时，手上热量传给热敏电阻，即手上的热量传递给热敏电阻，则手的内能减小。
[2]由题意可知，蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，无线网络是利用电磁波传递信息，所以蓝牙模块是通过电磁波与手机传递信息。
（2）[3]由题意可知，霍尔元件周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路，所以霍尔元件起到电路的通断作用，所以霍尔元件相当于电路中的开关。
（3）[4]观察图（2）发现，A图线随温度变化，电流变化快，所以A图线所对应的探头灵敏度最高，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（4）[5]观察图（3）发现，随温度的升高，电阻阻值减小，有题意可知，所以R1是负温度系数热敏电阻。
[6]电流表示数为6mA，电源电压为3V，则电阻

观察图（3）发现，温度与电阻的关系

所以当R1=500Ω时，烧杯中水的温度
t=37℃
11．（2023·江苏苏州·苏州市振华中学校校考模拟预测）阅读短文，回答问题。
为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能发电板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率；光照功率P1是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率，P1＝1000W/m2，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。
风力发电参数
太阳能发电参数
最大输出电功率
400W
光照功率
1000W/m2
最大限制风速
12m/s
光电转化效率
20%
（1）太阳能是人类的“能源之母”，地球上以下能源中与太阳能无关的是 _____（填写序号）；
①水能
②煤、石油、天然气
③风能
④地热能
（2）太阳能属于 _____（可再生/不可再生）能源，地球上绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为 _____能，在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此说明能量的转移或转化具有 _____；
（3）发电机是根据 _____原理工作的。若太阳能板的面积为2m2，则利用太阳能板发电5h可供额定功率为25W的电灯正常工作 _____h；
（4）若风力发电时功率与风速的平方成正比，则当输出功率为25W时，风速为 _____m/s；
（5）某一家庭年耗电1500kW•h，如果家用电器全部改用太阳能电池供电，假定按1年200天，每天5h光照计算，同时配有高效蓄电池，则要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是 _____m2；若太阳能辐射的总功率为P0，且太阳光在穿透太空及地球大气层达到地面的途中有η2的能量损耗（已知球面面积为4πr2，r为球半径），则太阳到地球的距离D＝_____。（用物理量的符号表示）
【答案】 ④ 可再生 化学 方向性 电磁感应 80 3 7.5
【解析】（1）[1]石油、天然气、煤是化石能源，是利用太阳能而形成的，水能和风能也是间接来源于太阳能；而地热能是来自地球内部的熔岩，与太阳能无关，故①②③不符合题意，④符合题意。
故选④。
（2）[2]太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它属于可再生能源。
[3]地球上绿色植物吸收太阳能，可以通过光合作用将太阳能转化为化学能。
[4]在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此说明能量的转移或转化具有方向性。
（3）[5]发电机是根据电磁感应原理工作的，将机械能转化为电能。
[6]该太阳能板发电5h获得的电能为

由得，这些电能可供额定功率为25W的电灯正常工作的时间为

（4）[7]由题知，风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比，即

因为发电机的最大输出功率为400W、最大风速为12m/s，则

所以

由得，风力发电机的输出功率为25W时的风速为

（5）[8]1年内接收的太阳能通过太阳能电池转化的电能为

则太阳能电池板的面积为

[9]由题意可知，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为

则太阳到地球的距离为

12．（2023·宁夏银川·银川市第三中学校考模拟预测）我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器（如图） 对印度洋进行深海探矿、海底高精度地形测量。 “蛟龙号”的外壳选择了钛合金板做主材，其主要技术参数如下表。蛟龙号挂有适当数量的压载铁，可通过改变压载铁的数量，来控制其下沉或上浮。并采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术，即声纳通信。
体积/m3
50
最大速度/节
25
质量/kg
2.2×104
最大载荷（不包括乘员体重）/kg
220
最大下潜深度/m
7000
乘员人数（每人体重不超过80kg）
3

（1）“蛟龙号”的外壳选择钛合金板，这主要是因为这种材料具有较大___________；（填“强度”、或“导电性”）
（2）“蛟龙号”在下潜的过程中受到海水的压强 ___________，受到的浮力___________。（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）加速下沉的“蛟龙号”，若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，不计水的阻力，则其将( )
A．继续加速下沉    
B．减速下沉   
C．匀速下沉      
D．立即静止
（4）“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，它是靠改变压载铁的数量，实质上就是通过改变___________来实现浮沉。当它处于1000 m深工作区时，“蛟龙号”自身所受的浮力为_________N。（设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
【答案】 强度 变大 不变 C 自身重力 5×105
【解析】（1）[1]蛟龙号在水中要承受巨大的压力，所以外壳材料应该选择强度较大的材质。
（2）[2][3]由液体压强可得，在海水中深度越大，所受压强越大，但由于下潜过程中排开液体的体积不变，由可得，所受的浮力也不变。
（3）[4]由题意可得，经过某一密度均匀的海水区域时，所受浮力等于重力，蛟龙号此时处于平衡状态，由于惯性，将继续保持之前的速度做匀速直线运动。
故选C。
（4）[5][6]由于蛟龙号浸没水中的浮力不变，所以靠改变压载铁的数量，其实质就是改变蛟龙号自身的重力，使得重力与浮力大小不同，从而实现上浮和下沉；由可得，蛟龙号在1000m时所受的浮力为

13．（2023·江苏徐州·统考一模）阅读短文，回答文后的题目。
目前，国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准是体质指数，即身体质量指数（BodyMassIndex），编写为BMI。BMI考虑了体重和身高的综合因素，可反映全身性超重和肥胖状况。计算公式为：BMI=体重/身高2（体重单位：千克；身高单位：米）。《国家学生体育健康标准》将学生体重指数（BMI）分成四个等级：正常、低体重、超重、肥胖。低体重者建议加强营养，多吃高蛋白食物，保持一定时间的睡眼。超重者或肥胖者建议以控制饮食和增加运动为主来减轻体重。3月12日，国家体育总局局长高志丹发出号召，“让更多的孩子们跑起来、动起来、跳起来”。
步频是指跑步时，每分钟脚落地的次数，步幅则是指相邻两步的距离。当步频越慢，步幅越大时，着地点越远离重心，小腿与地面锐角越小，分解后的水平摩擦力就越大，身体容易因此受到伤害。慢步频跨大步跑导致着地点远离身体重心投影点，自然使得身体重心经过脚踩的时间增加，因为从着地到重心经过支撑脚上方这一过程都属于减速阶段，只有当身体重心完全通过支撑脚的上方，身体才会从减速变成加速，慢步频所引发的一系列效应使得刹车增加。此外，慢步频大步幅还意味着身体重心起伏增加，把过多能量消耗在垂直方向做功上也得不偿失，大大降低跑步经济性。在速度没那么快的情况下，小步快跑更加适合大众跑者。所以，“管住嘴、迈开腿”，大家一起向着健康的生活方式努力!
学生体重指数（BMI）等级表（单位：千克/米2）

男生
女生
等级
七年级
八年级
九年级
七年级
八年级
九年级
正常
15.5-22.1
15.7-22.5
15.8-22.8
14.8-21.7
15.3-22.2
16，0-22.6
低体重
≤15.4
≤15.6
≤15.7
≤14.7
≤15.2
≤15.9
超重
22.2-24.9
22.6-25.2
22.9-26.0
21.8-24.4
22.3-24.8
22.7-25.1
肥胖
≥25.0
≥25.3
≥26.1
≥24.5
≥24．9
≥25.2
（1）某九年级男生质量80kg，身高180cm，他的体重指数处于_________等级；
（2）某同学用运动手环记录自己某一次跑步的数据，平均步频180步/分钟，平均步幅100厘米，分析可知：他本次跑步的平均速度为_________km/h；
（3）一个质量为m千克的同学，在中老体育考试电，选择跳绳考试，他在1分钟内跳了n个，每次跳起的高度约为h米，则他跳绳的功率P=_________W（用目中所给的物理量符号填写表达式）；
（4）对于普通大众跑者来说，为了能够健康有效锻炼，在跑步过程中，对步幅和步频的建议是_________。
【答案】 超重 10.8 快步频，小步幅
【解析】（1）[1]根据计算公式：BMI=体重/身高2，他的体重指数为


九年级男生体重指标
22.9