1 . 2024年春运期间，一轮接一轮的寒潮席卷全国，各地纷纷下起了冻雨，致使交通受到了巨大影响。冻雨的形成是因为大气出现了逆温层，致使水汽在下落过程中形成了过冷水（温度低于凝固点但因缺少凝结核而未凝固的液态水），过冷水落在冰冷的物体表面会立刻结冰，路面结冰就会导致摩擦力大大减小，出现人走路滑倒、汽车轮胎打滑的现象，从而造成交通影响。
2024年春天来临，地处沿海地区的揭阳又迎来了令人苦恼的“回南天”。这是因为进入2、3月份后，逐渐有从海面吹来的暖湿气流，但由于有一轮接一轮的冷空气补充，南方的天气就进入了几天冷几天暖的“淬火模式”，冷空气的作用是使得墙壁、地面温度较低，暖湿气流到来时，遇到墙壁地板就会凝结成一片片的水雾。

（1）过冷水落在地面结冰后，路面摩擦力减小是因为______，这时候行驶在路面上的汽车惯性______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）回南天墙壁上水雾的形成是一种______（填物态变化名称）现象，这个过程需要______（选填“吸热”或“放热”），小明家为了防止家里返潮选择了紧闭门窗，将水汽挡在室外，并打开空调的“除湿”模式，但他仍观察到了玻璃窗上有一层水雾，这层水雾在玻璃的______（选填“内侧”或“外侧”）。
（3）与此同时，寒冷的北方人们纷纷玩起了“泼水成冰”，将一定温度的水，泼向极寒的空中，视觉效果震撼，如图所示，为了探究泼水成冰的条件，小明在寒冷的室外（零下36℃）做了三次实验：
实验一：把一杯10℃的水泼向天空，水在半空没有结冰，也没有惊艳的视觉效果。
实验二：把40℃的水泼向空中，此时出现一些水汽，但是没那种惊艳的“泼水成冰”效果。
实验三：使用95℃的热水泼向空中，奇迹出现了，热水划成弧线，形成完美的“泼水成冰”效果。
由此可以看出，泼出去的水最终形成的“冰”是一种______（填物态变化名称）现象；

2 . 阅读材料，回答问题

冻雨

2024年2月1日10时，中央气象台首次发布冰冻橙色预警，这是自2010年设立冰冻预警标准以来发布的最高级别的冰冻预警。预警显示，2月1日至4日，湖南中北部、贵州东部、重庆东南部等地部分地区有持续性冻雨，对春运造成极大影响。
冻雨在大气中以过冷水的形式存在，与低于0℃的物体碰撞后立即冻结。形成“冻雨”，要使过冷却水滴顺利地降落到地面，往往离不开特定的天气条件：近地面2000米左右的空气层温度稍低于0℃；2000米至4000米的空气层温度高于0℃，比较暖一点；再往上一层又低于0℃，这样的大气层结构，使得上层云中的冰晶和雪花，掉进比较暖一点的气层，都变成液态水滴。再向下降，又进入不算厚的冰结层。当继续下降，正准备冻结的时候，已经以过冷却的形式接触到冰冷的物体，形成坚实的“冻雨”。
（1）4000米以上高空中的冰晶和雪花属于__________（选填“晶体”或“非晶体”）；
（2）冻雨形成过程中，在2000米至4000米空气层，发生了__________的物态变化，此过程会__________热量；
（3）冻雨对交通影响很大是因为地面结冰会导致车轮与地面摩擦力__________（选填“过小”或“过大”），这在影响摩擦力大小的因素里属于__________。

3 . 速度滑冰是一种冰上滑行竞速项目，运动员滑跑时呈蹲屈姿势，借助窄而长的冰刀，通过两腿轮流蹬冰、收腿、下刀、滑进及与全身协调配合而形成的周期性动作来获得滑行的最快速度。冰刀设计得很薄，首先是为了蹬冰启动、加速时获得抓地力。毕竟刀刃是嵌入冰里的，蹬冰时可以提供一个垂直于冰刀的作用力。除此之外，还有一个重要的原因是：增大对冰面的压强从而降低冰的熔点，使接触面的冰熔化成水膜从而起到润滑作用。对于冰这种晶体来讲，熔化时体积是变小的，在压强比较大的时候，更倾向变为体积更小的液态，即其熔点会降低。这一点，可以从水的三相图中得到答案，如图乙所示。
运动员的衣服也蕴含高科技，通过实验发现，并不是越光滑的表面风阻就越小，恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料，产生的阻力是最小的。在身体不同部位，凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。新款短道速滑服最大减阻率超过10%。
高尔夫球的表面布满凹坑与运动员的衣服的表面有类似的原理，球在空气中高速运动时的情况如图丙，球前端与空气剧烈冲撞，产生巨大气压，而球后方的空气被排挤开，后方气压减小，于是产生方向向后的压力差，这种压力差就是压差阻力，高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面，使得空气与球的分离点更靠后，从而减小压差阻力。

（1）冰刀是通过______的方式，增大了对冰面的压强，从而降低了冰的熔点，使冰熔化，从而起到润滑作用，以达到______（填“增大”或“减小”）摩擦力的目的；
（2）其它条件相同时，图丙中______球（选填“A”或“B”）是布满凹坑的高尔夫球，比光滑的高尔夫球飞得更______（选填“近”或“远”）；
（3）如图丁是高尔夫球在空中的运动轨迹（不考虑空气阻力的影响），高尔夫球最终会掉下来，是因为受到______的作用。如果高尔夫球运动到最高点Q时，所受的外力全部消失，高尔夫球将______（选填“静止不动”、“沿a方向运动”、“沿b方向运动”或“沿c方向运动”）。如果改成竖直上抛高尔夫球，球到达最高点时______（选填“是”或“不是”）平衡状态。

4 . 2023年12月26日11时26分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星。该组卫星属中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。卫星在工作轨道运行时，离地球最近的点叫近地点最远的一点叫远地点，卫星在大气层外运行，不受空气阻力。

（1）如图甲是火箭发射升空时的情景。火箭升空时喷气发动机喷出气体，根据物体间力的作用是______，使火箭获得上升的推力，该力的施力物体是______（填“空气”或“喷出的气体”）；
（2）假如在喷气升空过程中，作用在火箭上的重力消失，火箭将______（填“加速下落”或“匀速上升”、“加速上升”、“立即静止”）；
（3）当发射到预定轨道后，卫星脱离火箭，由于具有______能够继续飞行；
（4）如图卫星沿椭圆形轨道运行时，卫星受______（选填“平衡力”或“非平衡力”）；
（5）在太空中能进行的实验是________。
A．用握力棒锻炼臂力
B．用天平测质量
C．用重锤线校正物体是否竖直放置
D．测杯子对水平桌面的压力

5 . 阅读材料，回答问题。

电压力锅

电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，省时又节能，在日常生活中应用广泛。如题图甲所示为某款电压力锅的工作电路简化图，是规格为“ ”的主加热电阻，是电阻为的副加热电阻，是阻值为的保温电阻，S是智能控制开关；是安装在电压力锅底部的压力传感器，可以随压力变化自动闭合或断开电路。
电压力锅煮饭过程分为加热升压、保压煮饭和保温三个阶段：①接通电源，S自动接到a，同时自动闭合，电压力锅进入加热升压状态。②锅内工作压强（电压力锅的锅内工作压强是指电压力锅内部压强与外部压强之间的差值）达到时，自动断开，进入保压状态。③当锅内工作压强降至时，又会自动闭合。④保压状态结束，S自动接到b，进入保温状态，图乙为正常煮饭时锅内工作压强p与时间t的关系图（为了方便计算，图像已作简化处理）。

（1）电压力锅的工作原理主要是利用了电流的__________效应，并以__________ （选填“做功”或“热传递”）的方式使锅内食物和水的内能增加；
（2）随着电压力锅内的气压升高，锅内水的沸点__________（选填“升高”“降低”或“不变”）；
（3）通过如图乙所示锅内工作压强p与时间t的关系图像，在图丙中画出内通过开关S的电流I与时间t的关系图像________；
（4）正常工作时，主加热电阻__________；根据图乙计算这款电压力锅工作共消耗的电能为__________J。

6 . 阅读材料并回答问题：
普通自行车的车把手只具有刹车、转向的功能，共享单车的转动车把手（如题图甲所示）在此基础上还能够调速：旋转车把手，旋转角度越大车速将越快。
共享单车的车把手内安装有磁铁、霍尔传感器、复位弹簧、传感线路等装置，旋转把手时，磁铁随之做圆周运动，霍尔传感器则固定不动。霍尔传感器是能根据检测到的磁信号来输出电信号U₀的装置。旋转把手时磁铁转动，改变霍尔传感器在磁场中的位置，旋转角度越大，传感器所在位置的磁场越强，U₀的大小随之变化，变化范围为1~4.2V，并通过传感线路输出给控制器。
控制器是整辆共享单车的控制中心，其调速模块会产生一个周期性变化的电压U₁，在接收到 U₀后比较 U₁与U₀的大小，然后根据比较结果来给场效应管提供电压 Ux，如图乙所示：U₁<U₀ 时，U_k=4V，场效应管导通，电动机M工作；U₁>U₀时，U_k=0V，场效应管截止，电动机M不工作。
在控制器的作用下，场效应管交替通断，其导通与截止时间的比值会影响电动机M的转速，比值越大，转速就越快，输出功率也越大。旋转车把手，就是通过改变该比值来控制电动机M转速，从而控制车速。松开把手后，复位弹簧会使把手转回初始位置，电动机M停止工作。图丙所示是A款共享单车正常启动后U₁的周期性变化，一次循环所用时间为T。

（1）旋转共享单车的把手时，以把手中的磁铁为参照物，霍尔传感器是______（选填“静止”或“运动”）的；
（2）U_k=______V时，电动机M工作；U_k降为0V时，电动机M不工作，但由于___________，仍能保持转动；场效应管在该电路中的作用相当于一个______（选填“电源”、“导线”、“开关”或“用电器”）；
（3）图丁所示是A款共享单车的某段行驶过程中U随时间变化的关系图像，结合图丙可知，该段行驶过程中 U₀=____V；
（4）霍尔传感器所在位置的磁场越强，输出的U₀越____（选填“大”或“小”）；
（5）松开旋转了一定角度的把手后，复位弹簧的____能转化为把手和磁铁的动能，把手返回初始位置后 U₀=____V，电动机M停止工作。

7 . 阅读材料，回答问题。
《墨经》中记录了一种斜面引重车，如图甲所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物推到一定高度。

（1）图乙是斜面引重车后轮示意图，当人手沿后轮边缘推车将重物推高时，可以______（选填“省力”或“省距离”），这部分装置相当于______（选填“滑轮”、“杠杆”或“斜面”）；
（2）为了研究斜面相关问题，探究小组用图丙所示装置，用力F沿斜面M匀速拉动同一物体，改变斜面M的倾斜程度，多次实验，记录如下数据：

实验次序	倾斜程度	物重	斜面高度	拉力	斜面长度	有用功/J	总功/J	机械效率
1	较缓	5	0.2	2.4	1.0	1.0	2.4	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1.0	2.5	3.2	78.1%
3	最陡	5	0.8	4.3	1.0	4.0	4.3	93.0%

①由表格数据可知，第1次实验的额外功为______J；
②由数据可知，其他条件一定时，斜面越平缓，所需拉力越______（选填“大”或“小”），机械效率越______（选填“高”或“低”）；
（3）假如要你来设计该车，为了拉动质量更大的重物时比较省力，图甲中的斜面引重车的前轮应该向______（选填“左”或“右”）移动。

8 . 阅读短文，回答问题：

福建舰

2024年1月2日播出的《新闻联播》中出现了航母福建舰的最新画面（如图甲所示）。根据官方公布的消息，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。
此次福建舰画面上出现了舰载机的身影，引发了大众对福建舰会搭载何种舰载机的讨论。福建舰采用电磁弹射技术，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。大众熟知的歼-15舰载机早已形成全面战斗力，它在万米高空水平飞行时受到的阻力f与速度的平方v²的关系图像如图乙所示。从技术角度上讲，在歼-15基础上发展出弹射型号不存在技术困难，所以歼-15搭配在福建舰上的可能性很大。（海水密度近似取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

（1）舰载机喷出高温高压气体，同时气体也对飞机施加了推力，这说明了______。舰载机能够升空是因为它在甲板上运动时，机翼下表面比上表面的空气流速______，从而产生向上的升力；
（2）下列说法错误的是______；
A.舰载机在航母上着落时，虽然速度逐渐减小，但舰载机的惯性不变
B.舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力大于拦阻索对舰钩的拉力
C.舰载机受到支持力是因为航母甲板发生形变而产生的
D.航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机运动状态没有发生改变
（3）若福建舰满载时下表面平均入水深度为4米，则福建舰下底面受到海水的压强为______Pa；
（4）当歼-15以400m/s的速度在万米高空的水平方向匀速飞行时，所受阻力为______N。

9 . 阅读材料，回答问题。

飞轮电池

2022年4月11日，2台1兆瓦飞轮电池在青岛地铁3号线安装完成，这是我国轨道交通行业首台具有完全自主知识产权的兆瓦级飞轮储能装置。飞轮电池将成为未来新能源开发的重要研究方向之一。
飞轮电池，又称为飞轮储能装置。如图甲所示，它是用物理方法实现储能，主要包括三个核心部分：飞轮，电机和电力转换器，其结构如图乙所示。

如图丙所示，是飞轮电池充电和放电的流程示意图。在充电时，从外部输入电能驱动电机带动飞轮高速旋转；放电时，飞轮带动电机旋转，再通过电力转换器，对外输出电能。

为减少飞轮电池充放电过程中能量损耗，电机和飞轮都使用磁轴承，使其悬浮在磁场中，并且将其放置在真空容器中，使飞轮电池放电时，能量转换效率达到80%以上，如下表是部分常用材料制作的飞轮电池的能量密度参数（电池的能量密度是指电池最大储存的电能与电池的质量之比）。

飞轮常用材料特性及能量密度
材料	密度（）	能量密度（）
高强度合金钢		76.4
玻璃纤维/树脂		140.0
碳纤维		1000.0

（1）飞轮电池在充电过程中，将电能转化为______能；飞轮电池在放电时，电机的作用相当于______（选填“电动机”“发电机”）；
（2）飞轮电池的轴承采用磁悬浮技术，因为磁体周围存在______，磁极间不接触也能产生力的作用：
（3）利用碳纤维制成的某款飞轮电池，满电状态时储能为，其质量为______kg，而储存相同电能的铅蓄电池（能量密度为），质量至少为______kg，若该飞轮电池输出电能时的转化效率为80%，则其满电状态下输出的电能，可以使额定功率为100W的白炽灯泡正常工作______h；
（4）为进一步提升飞轮电池的储能能力，请你提出一条合理的建议：______。

10 . 阅读材料，回答问题：

绿色技术在大型船舶上的应用

2023年7月，国际海事组织海上环境保护委员会在第80届会议要求国际海运温室气体排放尽快达峰。大型船舶为了顺应航运业绿色发展的大趋势，采用了一些新技术。1．以LNG作为燃料。LNG燃料即液化天然气，是将含有85%甲烷的天然气冷却至零下162℃使其液化。比起传统的船用柴油，LNG燃料可以显著减少、和的排放。2．配备燃料电池。燃料电池用燃料和氧气作为原料，具有效率高、污染小、辐射少等优点。3．安装空气润滑系统。该系统利用压缩机在船底部迅速排出大量气泡（如图），这些气泡联合起来在船体底部的表面形成一层空气层，当船舶向前移动时，附着在船体上的空气层向后滑动。

（1）船舶在海面上所受浮力大小______自身重力，若船舶的排水量为25万吨，则其满载时所受浮力为______N；（g取10N/kg）
（2）通过材料可知，LNG燃料可以通过______的方式液化；
（3）燃料电池工作时将______能转化为______能；
（4）船舶底部的空气层有______的作用；请举一个生活中用同样原理的案例，并说明理由；案例：______，理由：______。