3 . 请根据上述材料，回答下列问题：

会发电的玻璃

2023年“第七届中国工业大奖”的获奖项目都在“绿色制造、节能减排”方面有新突破，其中有种“会发电的玻璃”，是利用光伏效应将太阳能直接转化为电能，让有光就有电变成现实。它就是由世界顶级科学家潘锦功研发的“碲化镉薄膜发电玻璃”。这项中国自主创新的技术，使原本绝缘的普通玻璃转变成既能导电又能发电的半导体材料。碲化镉薄膜对全光谱吸收都很好，无论清晨或是傍晚等弱光条件下，它的光吸收效率都超越传统太阳能电池。它的光电转换率高达30%，比传统太阳能电池高出很多倍。一块面积约2m²的发电玻璃，每年发电量约270度。一个普通家庭若安装3块这种玻璃，就能满足一家人全年的用电需求。它的通光性很好，与普通玻璃无异。它的吸光层很薄，一般晶体硅太阳能电池是它吸光层的近百倍。它的强度很高，用45kg的大铅球对其进行撞击实验，它不仅完好无损，而且还能保持稳定的发电性能。如果利用这种发电玻璃替代我国目前建筑物上普通玻璃的10%，一年的发电量就相当于几个三峡水电站，因此，它被誉为“挂在墙上的油田”。
（1）与传统太阳能电池相比，碲化镉薄膜发电玻璃有很多优势，请你列举出两个：_________。
（2）一块面积约2m²的碲化镉薄膜发电玻璃一年的发电量，大约可供10只额定功率为18W的家用节能灯正常工作_________h。

5 . 阅读下面短文，完成问题。

LED灯的自动控制电路

夜幕下，马路边LED灯亮化工程形成了一道亮丽的风景。这种LED灯是通过光电转换来供电的。如图所示是LED灯自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间关系下表所示。当线圈A中的电流时，动触点与静触点F、G接触；当线圈A中的电流时，动触点与静触点D、E接触。

光照强度E/lx	5	10	15	20	25	30
光敏电阻R/Ω	60	30	20	15	12	10
线圈中电流I/mA	21.4	27.3	30.0	31.6	32.6	33.3

（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的增强而______；
（2）傍晚，当光照强度小于______lx（勒克斯）时，LED灯开始工作；当光照强度增强时，太阳能电池板开始给蓄电池充电，此时蓄电池在电路中的作用相当于______，把电能转化为______能；
（3）某小组同学在实际调查中发现，有的自动控制电路在光照强度小于设定值时电磁继电器因磁性太强而未能正常释放衔铁，导致LED灯工作电路不能工作。请你帮助他设计一个减弱电磁铁磁性的方案______（写出一种即可）；
（4）一只功率为6W的LED灯，其正常发光亮度相与30W的日光灯相当，某间教室有10盏30W的日光灯，每天平均使用3h，如果能用6W的LED灯替换，则一个月（按30天计算）可节约电能______kW·h。

6 . 阅读下面内容，回答以下问题。

嫦娥四号月背之旅

月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球。月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动。环月飞行和落月过程，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上（如图乙所示）。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，2019年1月3日巡视器与着陆器成功分离，顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg。

（1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力___________（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可___________（选填“减小”或“增大”）对月面的压强；
（3）为增大与月面间的摩擦，“玉兔二号”采用的装置是___________，“玉兔二号”月球车在月球背面留下第一道“脚印”，这个现象说明力可以改变___________；
（4）小海同学有一个创新设计，他计划用降落伞将探测器降落在月球上，你认为他的这种设计___________（选填“科学”或“不科学”），若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm²，则“玉兔二号”对水平月面的压强为___________Pa（地球上g取10N/kg）。

7 . 阅读短文，回答问题：
我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70％的电力供应香港，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为，用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图：

（1）核电站中绕恻发电机线圈材料可能是______（选填“铜”、“镍铬合金”、“超导材料”）；
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是______；
A.提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失
B.提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失
C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D.若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式
（3）核电站高压输电时的输电电流为______A，在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为______；
（4）远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为R，电压表示数为U、电流表示数为I，则短路位置到甲地的距离为______千米；（用已知物理量的符号表示）
（5）若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V，通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW时，“220V；40W”灯泡实际功率为______W。

8 . 阅读短文，回答问题。

“神舟十三号”载人飞船

2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在轨飞行期间，利用任务间隙，还进行了2次“天宫课堂”太空授课，以及一系列别具特色的科普教育和文化传播活动。“天宫课堂”上，航天员叶光富打开一段此前拍摄的视频，画面中他用手轻轻推动了面前的悬浮实验台。出乎意料的是，实验台没有直接飘走，而是略微移动后又稳稳地回到原位。悬浮实验台正是高微重力科学实验柜的一部分。一般而言，空间站的微重力水平大约在至，而在高微重力科学实验柜中，科研人员将微重力水平提升了两个数量级，达到水平。（g取）
为实现如此高的微重力水平，科研人员设计了双层实验系统，通过外层喷气、内层磁悬浮的设计，让实验系统“悬浮”起来，从而最大程度上消除振动。叶光富展示的视频中，实验台被施以外力后位置移动，能够自动瞄准实验柜上的靶标，通过喷气调整抵抗干扰。

（1）出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳，当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱，这说明________；
（2）关于“神舟十三号”，下列说法正确的是__________；
A．在高微重力科学实验中，实验物体的质量减小
B．在高微重力科学实验中，重力与质量的比值减小
C．“神舟十三号”绕地球运行时，受到平衡力作用
D．“实验台没有直接飘走”，说明牛顿第一定律是错误的
（3）在高微重力科学实验柜中，的物体受到的重力约为__________N。若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动，如图甲。则在这段时间内，观察到火箭发动机的喷气方向应该是__________（选填“斜向左下”“斜向右上”“竖直向下”或“竖直向上”）；
（4）为庆祝“神舟十三号”胜利归来，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图乙所示，则焰火受到的最大阻力为__________N，焰火能够达到的最大速度为__________。（火药的质量不计）

9 . 阅读材料，回答问题。
有这样一种神奇的管道（如图甲所示），你知道它的工作原理吗？厨师做好饭后，把食物装入“胶囊”中，不一会“胶囊”就会顺着屋顶的管道来到餐桌前；药房护士把“胶囊”放入管道，立刻就被“吸”入，瞬间送到下一站护士手中，又快又准。是医疗领域中帮忙传递的小能手；如果把管子转移到河岸旁，短短24小时，就可以让几万条鲑鱼逆流越过水闸或水坝迁徙到上游。成了壮观的“鲑鱼大炮”
【任务一】了解气动管道物流
这些管道到底为什么能传输物品呢？这是一种名为气动管道物流的先进技术，该系统主要由运输罐、传输管道和离心机组成，如图乙。离心机会在传输管道内产生“真空”，如此一来，管子内外就产生了气压差。发送端将物品放入传输管道，通过气流产生的压力差，将物品迅速输送到接收端。这一过程无需人工干预，大大提高了物流运输的效率和准确性。

（1）利用气动传输原理进行物料运输，大大提高了运输效率，为人们提供了便利。气动传输主要是利用了管道内外的________，将物料输送到接收端。
（2）图丙中的护士把“胶囊”一放上去，就立刻被“吸”入了管道中，其原因是外界的大气压强________（填“大于”“小于”或“等于”）管道内的气压。
【任务二】从阅读材料中寻找物理知识：
（3）我们把上述气动传输原理中低于常压（即常说的一个大气压）的气体压力状态称之为“负压”。负压式救护车发挥了重要作用。所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内，并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出，在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。在抗击新冠疫情的过程中发挥了重要的作用。
相较于普通救护车，负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由车外流向车内，从而可以大大减少交叉感染的概率。下列现象中有可能处于“负压”状态的是________（选填序号）；
A.正在熬制中药的高压锅内       B.高空中飞行的飞机机舱内
C.充满气体的氧气罐内       D.人吸气时肺的内部
（4）救护车多设计为流线型，如图丁的外形，当救护车高速行驶时，救护车对路面的压力会________（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车受到的重力；
（5）负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的。若某款救护车车内气压为外界标准大气压的90％，车顶的面积大约为，此时车顶受到的内外压力差为________N；（外界标准大气压取）
（6）大气压与人类关系密切，除了“负压”，“高压”也能被利用。高压锅是“高压”的代表，利用高压锅可以将食物加热到100℃以上。它省时高效，深受消费者欢迎。由图戊可知水的沸点随气压增大而________，高原地区使用高压锅才更容易将食物煮熟是因为海拔越高，气压越________的缘故。

10 . 在物理学与工程实践活动中，某小组通过网络查询和实际调查，开展了“空气能 热水器与物理”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容。
【项目分解】
（1）查询与空气能热水器相关的资料。
（2）结合初中物理知识了解其工作原理和工作特点。
【项目实施】
（1）查询与空气能热水器相关的资料。
空气能热水器（图甲）是吸收空气的内能来制造热水的装置，工作原理如图乙所示。蒸发器 从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化成氟蒸气，氟蒸气由压缩机压缩升温后，进入冷 凝器液化释放热量，热量传递给水箱中的冷水，随后经过“节流、降温、过滤、降压”回到室外的蒸 发器开始下一个循环。

空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。空气能热水器工作时，氟介质在 蒸发器中吸收热空气的能量Q₁；压缩机消耗电能 E   转化为机械能，再由机械能转化为内能，使得氟蒸气的温度升高，不考虑能量损失，最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热Q₂=______。通常我们用“能效比”（即放出的热量与消耗的电能的比值）来反映空气能热水器 的节能性能；
（2）了解空气能热水器的工作原理和特点。
①在空气能热水器中，是通过______ （选填“加压”或“降温”）方法使氟介质液化的，同时把热量 “搬运”至______ （选填“空气”或“水”）中；
②某款空气能热水器，它的部分技术参数如下表所示。

额定制热量P1/W	2800	电源规格U/V	220
额定电功率P2/W	600	水箱容积V/L	200
适用环境温度范围： -7～43 ℃

氟介质经膨胀阀减压后，它的沸点所在温度范围可能是______ （填字母）；
A. 低于-7 ℃             B. 高于43 ℃             C. 高于50 ℃            D.-7～43 ℃
③结合上表，正常使用时，将一箱10℃的冷水加热到60℃（不考虑能量损失），消耗的电能为 ______ kW·h 。[c _水=4.2×10³J/（kg·℃）]
【项目拓展】空气能热水器具有高效节能的特点，其耗能约为电热水器的四分之一。请写出空气能热 水器比普通电热水器省电的原因是______