1 . 阅读材料，回答问题。

变频空调

空调作为家用电器越来越多地进入千家万户。如题1图甲所示，空调工作的基本原理是利用压缩机将气态“冷媒”物质加压进入冷凝器，变成液态。液态“冷媒”进入蒸发器，变成气态。传统空调压缩机依靠其不断地“开”、“停”来调节室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽高忽低。变频空调则依靠控制压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，不但电能消耗少，而且室温波动小，大大提高舒适度。
例如，某品牌变频空调和定频空调在教室内测试时的功率—开机时间图象如题1图乙和图丙。变频空调先通过大功率P₁将温度降低到设定温度后，改变自己压缩机的频率，将功率降至P₂；普通空调开机后，通过固定功率P'吹冷风，再反复运行或停止运行，以实现制冷。
请根据以上材料回答下面问题：

（1）液态“冷媒”进入蒸发器，变成气态，该物质发生的物态变化名称是__________，此过程__________（选填“吸热”或“放热”）；
（2）题1图乙所示某品牌变频空调工作1h消耗的电能是__________kW·h；
（3）若定频空调开机时间1h，消耗电能0.6kW·h，“开”、“停”过程中能量损耗不计，根据题1图丙分析，定频空调功率P'是__________kW；
（4）为了根据室内温度控制空调通断，小珠利用电磁铁（线圈电阻忽略不计）、热敏电阻R₁、定值电阻R₀=60Ω，设计并制作了如题2图甲所示自动控制电路。其中电源电压恒为3V，热敏电阻R₁的阻值随温度升高而减小，变化情况如表所示。当气温升至30℃时，通过电磁铁的电流为I₀，衔铁会被吸下，接通R₀和空调线路，此时R₁、R₀的连接方式是__________（选填“串联”或“并联”）。当室温降低至a℃（a<30）以下时，通过电磁铁的电流小于I₀，弹簧拉动衔铁切断R₀和空调线路。已知室内温度随时间变化情况如题2图乙所示，60min 时间内，电阻R₀消耗的电能是__________J。

温度	24	26	28	30	32	34
R1阻值/Ω	40	30	26	20	18	15

2 . 阅读材料，回答问题。

深圳“空中的士”

2024年2月，被称为“空中的士”的eVTOL航空器从深圳到珠海仅仅用时20min，标志着全球跨海电动航空器的首次飞行成功。
某型eVTOL飞行器的相关参数如图甲。相对于传统的民航飞机，eVTOL飞行器可以实现垂直起降，其典型任务包括起飞、巡航、悬停、降落。
eVTOL飞行器以锂离子电池组为能源，锂离子电池充放电原理如图乙。功率密度是指电池组输出的功率与整个电池组质量的比值，一般使用最大功率密度（W/kg）描述电池输出功率的能力。

（1）在水平匀速巡航阶段，空气对eVTOL飞行器的作用力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）飞行器的重力。民航飞机在该阶段获得升力的原理是________（选填“流体压强与流速的关系”或“相互作用力”）。
（2）单块锂离子电池充满电储存的电能为________kW•h。在锂离子电池放电工作时，将________能转化为电能，________（选填“”或“”）是负极材料。
（3）电池组电压和电流在不同飞行时间下的具体数值如图所示，飞机在起飞后第480秒到510秒都处于悬停阶段，悬停时输出功率近似不变。飞行器悬停阶段，电路中总电阻随时间不断________（选填“增大”或“减小”），悬停阶段功率密度为________W/kg。

（4）飞行器垂直起飞用时84s，此阶段平均功率密度是悬停阶段功率密度的1.2倍。请问该飞行器垂起阶段消耗的电能，能使________个这样的电热水壶（如下图）把水烧开，已知电热水壶均装满初温是20°C的水，环境在一个标准大气压下，。

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高温超导低压直流电缆

2023年11月20日，国内首条高温超导低压直流电缆在江苏苏州并网投运，如图1，填补了我国在超导电缆低压直流系统的应用空白。
该项目使用的钇钡铜氧（YBCO）第二代高温超导带材为国产化材料，其特点是使超导临界温度提高到90K（183.15℃），当温度低于临界温度90K（183.15℃）时，该材料实现超导，电阻为零。结合杜瓦管的低温技术，实现超导电缆系统核心材料的国产化，杜瓦管结构如图2。
高温超导低压直流电缆在国内首次采用正负极同轴的方式，相当于2根电缆合二为一，是目前结构最紧凑的超导电缆。其好处是，电缆中相反的电流方向使得正负极产生的磁场相互抵消，实现完全磁场自屏蔽，从而消除对外电磁干扰，并且在故障状态下可兼具限流器作用，保护系统中其他电气设备，使电力系统更可靠。
与相同电压等级的常规电缆（PVC铜芯）相比较，截面积不到常规电缆的一半，由于制冷和漏热会带来一定能量损耗，但导体损耗只有常规电缆的十分之一（补充：液氮的沸点是196.56℃）。

（1）常规电缆一般横截面积会比较大，这是为了______，高温超导低压直流电缆实现完全磁场自屏蔽原理是相反的电流方向产生相反方向的两个磁场，这是利用了电流的______。
（2）在黑龙江河52℃的自然环境下，根据材料分析，钇钡铜氧系材料______（选填“可以”或“不可以”）实现超导：杜瓦管的作用就是让导体实现在自然环境下常温超导，杜瓦管中的液氮主要作用是______。
（3）目前由于超导温度过低，以及传输过程中热传递导致成本升高，你认为还可以通过______的方法来突破这一问题。
（4）发电厂使用常规电缆给某片区供电时，损耗约为5%，该片区一个月消耗电能1.9×10⁶kW•h电能时，则发电厂需要提供电能______kW•h，如果使用高温超导低压直流电缆输送电能，发电厂一个月能节约______元（每1kW•h的电能发电成本约0.3元）。

4 . 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：______。

5 . 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。

6 . 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。

7 . 阅读材料，回答问题。
电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连，形成的网状结构（如图甲）。相比于传统的金属发热电阻丝，电热膜是以整个膜为加热面，加热更加迅速、温度更加均衡。使用时，只需将两条金属导线接入电源，就能持续发热。

电热膜发展潜力巨大，可应用于镜面、地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。浴室镜电热膜主要作用是除去镜面的水雾，同时也有浴室辅助加热的作用。加热后能快速除水雾，即使在水雾弥漫的浴室也能清晰看到镜子前的景物。北方冬天寒冷，房屋需要加热取暖，使用电热膜比传统燃煤集中供热，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和目标。
（1）电热膜工作利用电流的______效应；
（2）图甲中电热膜的导电墨线是______联接入电路的，正常工作时，金属导线上的A、B两处的电流分别为和，则______I_B（选填“>”、“<”或“=”）；
（3）若电热膜撕裂了一块，如图乙所示，接入电源时，此电热膜______（选填“能”或“不能”）继续发热；
（4）镜面布满水雾时无法成像，是因为光发生了______反射。加热除水雾时发生的物态变化是______；
（5）地暖用电热膜参数如表所示，需要铺设地暖的户型如图丙所示，若在卧室和客厅铺满电热膜，至少需要______元（电热膜不可裁切）。由于热传递，房屋的耗热功率约为，耗热功率是指建筑物在单位时间内、单位面积上消耗的热量。卧室内空气每升高需要吸收的热量是，关闭卧室门，将卧室的电热膜通电后，使卧室空气升高需要______min。（保留整数）

型号	功率/面积	效率	尺寸	售价
A				200元
B				380元

8 . 阅读短文，回答问题。

全自动洗碗机

全自动洗碗机具有热水洗净、暖风烘干等功能。某型号洗碗机如图甲所示，它的外壳是金属材质，其部分铭牌数据如表所示。该洗碗机的清洗工作程序为：
①注水程序：注水泵工作时给水箱注水，1min注满水，注水程序结束；
②加热程序：发热电阻工作时对水箱的水进行加热，水温上升到50℃加热程序结束；
③洗涤程序：洗涤过程中，高压的热水从上、下层两个喷臂的喷水孔（每个喷臂10个喷水孔）喷出，对餐具进行全方位喷淋清洗，达到设定的洗涤时间后，洗涤程序结束；
④排水程序：排水泵工作1min将水箱中的废水排出，到此全过程清洗程序结束。
清洗程序结束后，内置烘干系统工作，可以主动排净洗碗机内部水分和霉菌，避免餐具二次污染。[取；]

额定电压	220V
水箱容积	12L
加热程序功率	***
洗剂程序功率	***
注：排水程序功率	60W
洗剂系统水泵流量	36L/min

（1）为了用电安全，该洗碗机应选用图乙中的插头______（选填“A”或“B”）；
（2）安装该款洗碗机橱柜的开孔尺寸（宽×深×高）为606×602×780mm，该洗碗机的规格可能是下列的______；
A．       B．       C．
（3）清洗碗筷常用热水，因为温度越高，分子热运动越______；
（4）若每个喷水孔的面积为，则水从喷水孔喷出的速度可达______m/s；
（5）某次洗碗清洗全过程总耗时82min，总耗电，水箱中水的初温为20℃，加热程序的加热效率为84%，加热功率与洗涤功率之比为，则此次清洗过程，加热程序水吸收热量为______J，洗涤程序用时______min。

9 . 阅读材料，回答问题。

折射法测糖度

糖度是指溶液中糖分质量在溶液总质量中所占的比例。折射法是测量溶液糖度一种常用的方法。我们知道，光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射，介质的折射率^①越大，使入射光发生折射的能力越强。糖溶液的折射率比空气的折射率大。蔗糖溶液的浓度越高，它的折射率就越大。在一定条件（同一温度、压力）下，只要测出糖溶液的折射率，就可以推算出溶液的含糖率。
图1甲所示是一种糖度计，量程0﹣20%，分度值0.1%。其工作原理如图1乙所示，当光在待测溶液与棱镜之间发生折射时，折射角随溶液糖度的变化而改变，导致光照亮的刻度屏区域不同，刻度屏上明暗分界线对应的刻度值就是待测溶液的糖度值，如图丙所示。这是应用了光发生折射时，两介质的折射率相差越小，光的偏折程度越小的规律。
①折射率是指光在真空中的速度与光在介质中的速度之比。
   
（1）光在玻璃中的传播速度比在水中小，则玻璃的折射率___________水的折射率；
（2）如图2所示，当三束光从空气斜射到玻璃时，折射出三束光线，入射光线1在玻璃中的折射光线为___________（选填“a”“b”或“c”）。如果在玻璃上方均匀铺上糖溶液，“暗区”与“亮区”的分界线会___________（选填“上升”“下降”或“不变”）；
（3）图3是一瓶蔗糖水溶液的标签，糖度和密度信息已缺失。若取出10g溶液，用40g纯净水稀释，如图1丙所示，则稀释液中糖分的质量为___________g，这瓶蔗糖水溶液的糖度为___________%，密度为___________g/cm³。（含糖量是指每1mL糖液中所含糖分的质量；计算结果保留2位小数）

10 . 南极是探寻地球演变和宇宙奥秘的“天然实验室”，极地考察能力彰显着国家的科研实力和综合国力，目前我国正在进行第40次南极科考。科考船破冰时极其艰险，其航速通常和人步行速度相当。
在南极有很多种企鹅和鱼类。研究发现南极鱼进化出一种糖蛋白，可防止血液冻结，使其抗冻能力极强。若能据此研制出生物防冻剂，将对器官移植、保护输电设备、应对极端天气等有极大帮助。
中国科考队在南极建了温室大棚，基本实现“蔬菜自由”，是南极伙食最好的地方。
冷知识：南极降水量极少。原因主要有南极气温极低，且冰雪反照率高，减少了空气的热量来源；地面气温低，上空气温高的“逆温现象”；附近海域水温低，上空空气湿度小。

1．下列最符合实际的是（　　）

A．“雪龙2”号破冰航速约10m/s	B．帝企鹅的身高约为2m
C．科考队的大棚内气温高于0℃	D．科考队员手中的蔬菜约50kg

2．请结合题图分析不属于南极降水量极少的原因是（　　）

A．南极大陆气温极低，水蒸气含量极少

B．冰雪反照率高，冰雪不易吸热升华

C．过程①中大量水蒸气向南极大陆输送

D．“逆温现象”使过程④中水蒸气的输送不顺畅

3．南极鱼体内的糖蛋白________（选填“升高”或“降低”）了血液的凝固点；据此小明提出问题：杂质是否会影响水的沸点呢？为此他配制了两杯质量相等的浓盐水和清水，利用如题8图甲所示的装置进行探究；

（1）在安装A和B时，应先安装________；
（2）数据记录如题表，第1.5min时温度计示数如题图乙所示，其温度为________℃，当水中的气泡出现题丙图中的________杯的情形时，表明液体已经沸腾；
题表

时间t/min	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
清水温度/℃	90	93	97	100	100	100	100	100
盐水温度/℃	90	94	98	▲	106	108	108	108

（3）分析题表中数据，针对提出的问题可得结论：________。