【推荐1】阅读下面短文并回答问题。

近几年我国汽车业发展迅猛，图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0×10⁷J/kg）

电机	输出最大功率/kW	40
电池	输出电压/V	300
	最大容量/J	1.0×108
整车	质量/t	1

（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图所示是汽油机的 ___________冲程，此冲程是通过 ___________的方式改变燃气内能的，此时活塞 ___________（选填“向上”或“向下”）运动；若飞轮转速是2400r/min，则每分钟对外做功 ___________次。车辆在转弯时，左前转向灯L₁和左后转向灯L₂同时发光，同时熄灭，L₁和L₂的连接方式是 ___________；（选填“串联”或“并联”）
（2）以前的汽车发动机经常会很热，人们经常会用水来给汽车的发动机降温，原因是因为水的 ___________；
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km·t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 ___________J/（100km·t），汽车的能量利用效率为 ___________%。

【推荐2】图甲是一种常见的电水壶，它的工作原理是：接通电源加热后，水温逐步上升到100℃，水开始沸腾，水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关，从而使电水壶在水烧开后自动断电（下次烧水需重新闭合蒸汽开关）。如果蒸汽开关失效，壶内的水会一直烧下去，直到水被烧干，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部也有一个双金属片开关，会因为热传导作用温度急剧上升，膨胀变形，断开电源。

图乙是JYK-09C03A型电热水壶的铭牌；
图丙是它的工作电路图；
图丁是双金属片温控原理图，A为双金属片，由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同。在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，电路正常工作，当温度达到预定温度时，双金属片向左弯曲（温度越高，弯曲程度越大），电路断开。C是调节旋钮，调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度，从而调节双金属片段开的温度；
图戊是传统电水壶用电热丝（实线①）及PTC材料（实线②）的电阻随温度变化的关系图像。若使用PTC加热元件代替电热丝，可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。
PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的，它靠的是PTC本体内的电阻变化而控制温度，而不是依靠任何触点控制。所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件：
（1）图甲中的电水壶，是利用_____原理对水加热的，其蒸汽开关与双金属片开关应______（串联/并联）连接；
（2）JYK-09C03A型电热水壶的是传统电水壶，根据它的铭牌和工作电路图，电热丝R₁、R₂阻值之比是______；
（3）关于图丁电水壶中的双金属片，下列说法正确的是______；
A.蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关是同时断开的
B.双金属片受热时，金属层a比b膨胀快
C.调节旋钮C，使静片B向左弯曲时，双金属片段开的温度值变低
D.双金属片触点频繁通断电，容易烧接在一起，从而导致干烧危险
（4）通电后PTC电水壶发热盘的最终温度应在______范围东（T₅~T₆/T₆~T_7/T₇~T₈）范围内；
（5）通电后，①②两种发热材料的功率随时间变化的图像正确的是______。

【推荐3】阅读短文，回答问题：

神奇的二极管

二极管是一种重要的半导体电子元件，有着广泛的应用，2014年诺贝尔物理学奖被颁发给在蓝色发光二极管上做出巨大贡献的科学家。符号“”，具有特殊的导电性，当电流从“+”极流进二极管时，二极管导通，相当于一根导线；而电流从“-”极流入时，二极管断路，实际上不会有电流通过。发光二极管只是二极管中的一种，与白炽灯泡相比，发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。
（1）二极管具有________（选填“单”或“双”）向导电性；
（2）为了探究二极管的特殊导电性，连接了图甲、图乙两个电路，闭合开关S，灯泡能够发光的是________。（选填图甲或图乙），灯泡不能发光的是________（选填图甲或图乙）；

（3）二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片，受此启发，科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联，接上直流电源后，半导体材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），制成了电脑的散热器。如图所示，二对PN型半导体对是________（选填“串联”或“并联”）连接的。在电流方向是N→P的地方吸热，而在电流方向是P→N的地方放热，则靠近电脑发热体（CPU）的是图中________（选填“上方”或“下方”）的陶瓷片。

（4）理想型开关二极管输出信号值U_k=1时，电路通路；输出信号值U_k=0时，电路断路。如图丁所示，将两个理想型开关二极管接在某电路中，a、b两点信号值随时间的变化关系如图戊、己所示，则“0.03~0.04s”内电路c处是________（选填“通路”或“断路”），“0~0.08s”内c处的通路时间为________s。

【推荐1】阅读短文，回答问题
空调热水器
空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理示意图如题图所示，工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态，在经过压缩机（消耗少量电能）将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的；空调热水器比燃气热水器的能效更高。
热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标，热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃，出水温度为50℃时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值；下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数：

型号	A	B
出水温度/℃	50
额定功率/kW	1	2
额定电压/V	220
热水产出率/（L/h）	100
环境温度范围/℃	-10~50

（1）水箱中水的温度升高，是通过_____方式增加了水的内能；
（2）空调热水器工作时产生的热量_____（填“大于”、“等于”或“小于”）它所消耗的电能；
（3）下列关于空调热水器的判断中，正确的是_____ ；
A．工作媒质在冷凝器中不断吸热
B．空调热水器消耗的电能越少，其能效比越高
C．由于电流的热效应，热水吸收的热量一部分来自电流产生的热量
D．压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
（4）A型热水器正常加热过程中，每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为_____J，其能效比为_____；
（5）若B型热水器的能效比为4.2，则它的热水产出度为_____L/h。

【推荐2】阅读短文，回答问题：
主动式空气净化器。图甲为某型号空气净化器，在不同档位工作时的参数如下表所示。洁净空气量是指1h净化空气的体积；能效比是空气净化器洁净空气量与输入功率之比，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。

工作档位	待机	1档	2档	3档	4档	5档	6档
功率（W）	0.9	23	44	75	103	121	148
净化空气量（m3/h）	－	120	240	360	500	610	760
噪音（dB）/声强级	－	23	32	39	47	49	55

（1）颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力，这主要是因为 ______ ；
（2）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，说明该净化器越节能
（3）该净化器接在家庭电路中，在5档正常工作时的电流为多少 ______ ？
（4）如果室内面积为50m²，房间的高度为2.5m，请你计算该空气净化器工作档位为4档时，理论上1h可以净化房间内空气多少次 ______ ；
（5）该空气净化器工作档位为3档时，出风口的面积为0.25m²，则风速为多少 ______ ？
（6）单独使用该净化器10min，规格为2400imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁30次，此时空气净化器在哪个档位工作，其能效比为多少 ______ ？
（7）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R₀=10Ω，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β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0.7A，此时空气中有害气体浓度为多少 ______ ？净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为多少 ______ ？

【推荐3】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）

【推荐1】阅读短文，回答问题：

液态天然气（LNG）运输船

2023年12月，排水量为12万吨的国产液态天然气（LNG）运输船“峨眉号”成功下海，如图甲所示。LNG运输船建造难度极大，为了使天然气维持液态，货仓内温度必须控制在-163℃以下。如果使用一般的钢材料，船体结构会在超低温环境下冷裂，严重的话会产生巨大的爆炸。为了防止这种情况出现，就需要用到一种耐低温的材料-殷瓦钢。殷瓦钢是一种镍铁合金，密度约为8×10³kg/m³，热膨胀系数极低，能在很宽的温度范围内保持固定长度，同时还具有耐腐蚀、抗拉强度高等特点。殷瓦钢的焊接难度极大，一块殷瓦钢板材厚度只有0.7mm，相当于一张薄薄白纸的厚度，再加上焊接性能差，需要高超的焊接技术，才能避免在焊接过程中产生裂纹。
LNG运输船货仓内的温度极低，水蒸气在此温度下容易凝结成小冰晶，因此在往货仓内装载LNG前必须将空气全部置换出去。图乙为置换过程的简化结构图，常温下先打开C口，将置换气体从A管注入货仓底部，使空气从C口排尽。再关闭C口，将气态天然气从B管注入货仓上方，货仓中的置换气体将几乎全部从A管回到置换气体仓内，这样才能进行下一步的LNG灌装工作。为了稳定船身，LNG运输船还需配备辅助的水舱，灌装LNG前，空载的LNG运输船需向水舱内注入压载水，灌装LNG的过程中再匀速排出压载水。

（1）选择殷瓦钢作为LNG运输船的核心材料，主要是因为殷瓦钢材料具有___________的物理属性；
A．耐低温       B．耐腐蚀       C．导热性好
（2）结合下面密度表中的数据分析，表中___________（填气体名称）可以作为置换气体；
一些气体的密度（常温常压）

气体名称	天然气	空气	氖气	氦气	氩气
密度/kg/m3	0.7174	1.29	0.9	0.1347	1.784

（3）在对殷瓦钢焊接时，可认为钢材表面只有1cm²的面积在均匀受热，若焊机的电功率为1400W，在室温控制在25℃的环境下，为了不焊穿钢材（温度不能超过殷瓦钢的熔点1425℃），每次焊接的时间不能超过___________秒【殷瓦钢的比热容为500J/(kg·℃) ，不考虑焊接时的热量损失】；
（4）运输船“峨眉号”某次装载过程中，先往水舱内注入一定量的压载水，此时船身有的体积露出水面。再向运输船灌装LNG，当灌装了7.2万吨LNG后，运输船达到满载状态船身有的体积露出水面。则水舱内的压载水被排出了___________吨。

【推荐2】阅读材料，回答问题：

最佳空燃比

进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。

（1）电加热器工作时将电能转化为___________能；氧化锆内的电流方向是：铂电极___________（选填“A到B”或“B到A”）；
（2）为使质量为、温度为的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度大气需吸收___________J的热量。若加热器两端的电压为12V，则电阻R的阻值不能大于___________Ω；（大气比热容取，不计热量损失）
（3）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图像如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明需要___________（选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为___________；
（4）一辆小汽车在5s内匀速行驶100m，其四缸发动机（如图丁所示）全程转速为40转/秒，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为0.294g，发动机的效率为40%，汽油热值取，则汽车的牵引力为___________N。

【推荐3】阅读短文，回答问题：

智能设温电热水壶

泡茶或冲奶粉等常需要不同温度的热水，小明自制一款智能设温电热水壶，它的额定电压为220V，工作电压可在额定电压的基础上浮动±10%，这款电热水壶可以将纯净水加热到所需的不同温度（60℃、80℃、100℃）时就自动断开电路。
工作原理如图甲所示：铁质搭钩CA可绕转轴A转动，提杆BD可以上下运动并与搭钩连动，锁扣右侧与搭钩扣在一起，左侧通过拉紧的弹簧固定。当预设温度为60℃时，若搭钩在C点受到大于0.2N竖直向上的力就会与锁扣脱离，弹簧收缩带动锁扣和S₁向左运动，触点分离电路断开，烧水时，闭合S₁和S₂，发热电阻R工作，双金属片受热中间向上凸起，当温度达到设定值时，推起挺杆使搭钩与锁扣脱开。双金属片对提杆D点的力F随加热时间t的关系图如图乙。若加热过程中电流超过电热水壶的安全值，电磁铁对搭钩的C点吸引力变大，可使搭钩与锁扣自动脱开，保护电路电磁铁对搭钩吸引力F₂与线圈中的电流I关系如图丙。已知，BC=4cm，AB=2cm，发热定值电阻R阻值为100Ω，电磁铁的线圈电阻忽略不计。

（1）小明自制的电热水壶通过_____方式使双金属片的内能增加，当双金属片推起挺杆使搭钩与锁扣脱开时，搭钩CBA是_____（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；
（2）关于该电热水壶，下列说法正确的是_____；
A．当开关S₁闭合时，弹簧没有弹性势能
B．当U=200V时，电热水壶可以工作
C．当达到设定值时，挺杆受到金属片向下的拉力
D．搭钩CBA可以用铝质材料制成
（3）当搭钩与锁扣恰好脱开时，提杆对搭钩的作用力为_____N，若电热水壶预设温度为60℃，在220V的电压下，则这段时间内发热电阻R放出的热量是_____J；
（4）当预设温度为60℃时，该热水壶最大允许通过的电流是_____A；若此时发热电阻放出热量的70%使壶内水温达到设定温度60℃，那么，电热水壶的容量最大为_____L[设水的初温为20℃，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]；
（5）当达到预设温度时，使搭钩与锁扣脱扣的是_____（选填“电磁铁”或“双金属片”），若电路和各个元件的参数保持不变，提高该热水壶加热的预设温度，需要将_____（选填“双金属片”、“弹簧”或“搭钩”）的固定点适当向左移动。

【推荐1】请阅读《信息的记录与读取》并回答题。

信息的记录与读取

我们生活的世界里有太多美好的事物，怎样把它们记录下来，记录后又怎样让它们重现呢？以声音的记录为例，由于振动可以发声，所以早期留声机上的机械唱片就是将发声体的振动以一圈圈沟槽的形式记录下来的（如图所示），当唱片转动时，唱针就随着划过沟槽变化的规律而振动，产生了与原来一样的声音。这种机械式记录方式的优点是刻录的信息可以保留很久的时间，而不足之处是由于材料所限，记录的信息量有限。
磁性材料的研究促进了磁记录的诞生，例如，磁带就是把磁性材料如γ-Fe₂O₃的磁粉颗粒等涂在塑料基带上制成的。以录音机的工作为例，记录声音时，如图甲，把强弱变化的声音转化为强弱“同步”变化的电流，当这样的电流通过录音磁头（带有铁芯的线圈）时，又产生了相应强弱变化的磁场，当磁带划过磁头时，其上的磁粉颗粒会被强弱不同的磁场磁化，于是就记录了一连串有关磁性变化的信息。放音时，如图乙，使记录了磁性信息的磁带贴着磁头运动，磁性强弱变化的磁带使磁头线圈中产生变化的电流，电流经放大转化成声音传出，便“读”出了磁带中记录的信息。这种用磁带记录信息的容量比机械唱片大很多，而且材料便宜，因此很快就流行开来。

信息记录的最主要的指标是记录密度，即单位面积记录的信息量。但随着时代的进步，人们发现，磁带的容量还是太小，因此科学家们不断提升磁记录的技术，比如带有磁条的信用卡、电脑中的磁盘等。2014年，科学家们在涂覆型磁带上以钡铁氧体作为记录介质制成了记录密度最大的磁带LTO，只需要2.3mm²的这种磁带就可以记下字数约为3×10⁵字的《九年级物理全一册》物理教材中的全部文字。随着技术的提升，“记录密度”不断提高，目前虽然磁记录还正在普遍使用，但光记录和数字信号记录也已进入人们的生活。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)机械唱片记录声音信息的方法是 ___________ ；
(2)录音机记录声音时，磁头相当于 ___________ ；
A.电源B.电磁铁 电 C.电动机
(3)已知存储1个汉字的信息量为16bit（信息量的单位为bit，即比特），请根据文中信息，计算出磁带LTO 的记录密度约为 _______ bit/mm²；
(4)请你再举出一个生活中记录信息的实例。 (      )

【推荐3】阅读短文，回答问题：

热敏电阻

导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称做半导体，除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它获得了多方面的重要应用。
有的半导体，在受热后电阻迅速减小；反之，电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。如图A所示是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。热敏电阻常用作传感器，制成温度报警器，可以用来监控汽车元件温度的变化，也可用于火灾报警系统等。

(1)实验室中现有两只外形完全相同的电阻和，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻（阻值不随温度的变化而变化）。为了辨别他们，小明设计了如图B所示的电路。
①接下来小明应如何操作？答： ______ ；
②根据观察到的什么现象辨别出热敏电阻？答： ______ ；
(2)现有一只热敏电阻阻值随温度变化的图像如图C，将它与阻值为50Ω的电阻组成如图D所示电路，电源电压为12V，当电流表的示数为0.2A时，热敏电阻的温度为 ______ ；
(3)上述图D电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度、如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃（如图E所示），则25℃的刻度应在20℃的 ______ 边（选填“左”或“右”）；
(4)如图F是一火灾报警系统的原理图，其中为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度变化的图像如图A，为定值电阻，电源电压恒定不变。当所在处出现火灾时，下列判断正确的是 ______ ；
A.电流表示数减小 B.电压表示数减小
C.电路总功率减小 D.电阻的功率减小
(5)图G是由热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警线路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片、接通开关时，为了使温度过高时发送报警信息，开关 c应与触电 ______ （a/b）相接通。当滑动变阻器的滑片适当向左移动，报警温度应比原来设定的温度 ______ （高/低）。