1 . 阅读下列短文，回答问题

塞贝克效应

将导体（或半导体）A和B的两端相互紧密接触组成环路，若在两联结处保持不同温度与，则在环路中将由于温度差而产生温差电压。这是法国科学家塞贝克1821年发现的，称之为“塞贝克效应”，这种由两种物理性质均匀的导体（或半导体）组成的上述装置称为温差电偶（或热电偶），在环路中流过的电流称为温差电流。
当一对温差电偶的两联结处处于不同温度时，热电偶两端的温差电压就可作为电源。进一步研究发现：只要两结点处温度相等，则两结点间的温差电压也相等，与两结点之间导线的温度以及两结点间是否接入第三种金属C均无关。
某科技研究小组依据上述理论，制作了一个“蜡烛电厂”。如图甲，蜡烛电厂分为蜡烛、装置和用电器三个部分，其中装置部分有铁丝A（中间接入了灯泡和电流表）、铜丝B和水冷装置C，铁丝、铜丝的两端紧密相连，点燃蜡烛，小量程电流表指针偏转。科技小组对蜡烛电厂的发电输出功率与两端的温度差、接入电路用电器的电阻这两个因素进行了研究，根据实验数据绘制出如图乙所示图像。

请根据短文内容，结合所学的知识回答下列问题：
（1）在“塞贝克效应”中，产生温差电压的原因是因为在环路中两联结处存在_______；
（2）若对如图甲所示装置中铜丝B加热，观察发现电流表的示数________（选填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）根据图像乙可以看出：电阻一定时，温差越大，“蜡烛电厂”输出功率_______；“蜡烛电厂”输出功率与接入电路用电器的电阻的关系是______；
（4）根据塞贝克效应，选择合适的两种金属和电流表组成电路，对电流表的表盘刻度进行重新标注，就可以制成______（填测量工具）。

2 . 阅读材料，回答问题；
福建号首次海试2024年5月8日下午，中国第三艘航母“福建”号完成为期8天的首次试航，顺利返回码头，福建舰是由我国完全自主设计，建造的首艘电磁弹射型航母，其满载时的排水量为8×10⁵t。
福建舰采用平直通长飞行甲板，配置了全球领先的电磁弹射装置，此装置主要由弹射器和磁场较强的电磁轨道组成，弹射器在电磁轨道上，并与舰载机的前轮连接。当弹射器内的导体通以强大电流时，就会受到强大的推力而带动所搭载的舰载机向前运动，使舰载机被弹射飞出。福建舰的电磁弹射装置简易结构如图甲所示，空载的舰载机质量为10t，舰载机起飞时需要达到一定的速度（相对于空气），因此需要建造较长的起飞跑道。电磁弹射轨道上舰载机的速度v与路程s的关系如图乙所示，为了使福建舰海试成功，技术人员还在风洞中模拟了舰载机的升力F与速度v的关系，如图丙所示；

（1）舰载机满载时起飞的最低速度_________（选填“大于”“小于”或“等于”）舰载机空载时起飞的最低速度；
（2）福建舰满载时受到的浮力是_________N，舰载机离开航母后，航母所受到的浮力将_________（选填“增大”“减小”或“不变”）；（g取10N/kg）
（3）若航母静止在水面上，则空载的舰载机起飞需要至少_________m的电磁弹射轨道；
（4）若航母以54km/h的速度航行，为使空载的舰载机能够起飞，需要至少_________m的电磁弹射轨道。若所施加的牵引力始终为1×10⁵N，电磁弹射装置的机械效率为50%，则该过程舰载机从相对静止到起飞消耗了至少_________J的电能；
（5）电磁弹射技术的优势之一是电磁弹射的弹射力度可以根据舰载机的类型不同进行调节，无论是轻型还是重型飞机，都能找到合适的弹射力度。如果你是电磁弹射器的设计师，请写出一种可以方便改变弹射器的弹射力度的方法：_________。

3 . 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

4 . 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，。

5 . 目前市场上有“定频”和“变频”两类空调.“定频空调”在制冷时以额定功率工作，功率近似不变，而变频空调制冷时，压缩机开始以制冷功率工作，当室温达到设定温度时，空调就会进入送风模式，以较低的送风功率制冷，维持室温基本不变。

表一

空调A（定频）
工作方式	定频
产品匹数	1.5匹
制冷量	3500W
制冷功率	1100W
循环风量	650m3/h

表二

空调B（变频）
工作方式	变频
产品匹数	1.5匹
送风制冷量	200W
制冷制冷量	5200W
送风功率	100W
制冷功率	1400W

（1）接入家庭电路中的空调与其他用电器是_________联的。“电辅热功率”是指空调在家庭电路220V电压下制热时，辅助发热的电阻丝的功率，其工作原理如图甲所示。已知A空调的电辅热功率为1000W，加热电阻R的阻值为________Ω；
（2）小明在进行综合实践活动“对家庭用电的调查研究”时想要测量一下定频空调A的制冷功率。小明只将A空调接入家庭电路中，让空调开始工作30分钟，如图乙所示的电能表上的指示灯闪烁了330次，则A空调工作的功率为_________W。小明发现计算功率与如表一所示的A空调参数表上的制冷功率差别较大，其原因是定频空调是间歇工作的，当室内温度达到设定温度后，空调会停止制冷，待室内温度上升到一定温度后再次工作，根据小明所测数据和空调A参数可知，本次实验过程中A空调制冷了_________分钟，小明进一步查阅资料得知：一般情况下空调制冷时调高2℃，人体并不会感觉明显，但平可节省10％电能。其原因是在工作电压、室外温度等条件均相同的情况下，空调新的一个工作周期内，制冷状态工作时间会_________（选填“变长”或“变短”）；
（3）表二为变频空调B的部分参数，其中制冷量表示每秒钟空调带走室内热量的总和。若10小时内A、B两台空调均带走室内热量17.5kW·h，则空调B送风的时间为________小时，相较于使用A空调，使用B空调可以节省________kW·h的电能。

6 . 阅读短文，回答问题：

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）。

7 . 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：______。

8 . 如图是小明家里新买的神奇的鱼缸，查看说明书后，他知道这种鱼缸叫做负压鱼缸，它是由一个主缸和一个负压缸组成，其中主缸就是一个普通的敞口的玻璃缸，而负压缸是一个小型的鱼缸倒扣在主缸的水面下，其结构图如图所示，当负压缸内有水时，小鱼会游入其中，远远看上去就像小鱼在空中游动，大大增加了小鱼的观赏性。爱思考的小明对负压鱼缸开展了研究。

【项目名称】“空中”游动的小鱼
【项目内容】
（1）观察小鱼的游动
（2）鱼缸中的物理知识
【项目实施】
（1）观察小鱼的游动：
①小鱼在鱼缸中的假山中自由穿行，所受浮力的方向______（选填“随时变化”或“保持不变”）；
②鱼在水中游动时，靠尾部鱼鳍的摆动提供动力，这个力的施力物体是______，其中的力学原理为______。
（2）鱼缸中的物理知识
负压缸可以通过一个主缸旁边组件固定在主缸上，向主缸内注水时，水位不可以______（选填“高于”或“低于”）图中的水位线A
主缸内完成注水后，又如何向负压缸内注水呢？安安利用所学物理知识想到了如下两个方案：
方案一：利用长软管
将负压缸倒置于主缸上方，长软管的一端深入负压缸底部，在另一端逐渐______（选填“吹气”或“吸气”），便可以将缸内的水注满。
方案二：如果没有长软管，不借助任何器材也能够将负压缸内的水注满，即先将负压缸口朝上住入水，再用手堵住负压缸口，将其倒置在主缸中后水便不会流出，若负压缸内水未注满，则水面上方气压______外界大气压。

9 . 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。

10 . 阅读短文，回答问题

综合实践活动——研究固定翼无人机的升力

【提出问题】无人驾驶飞机简称“无人机”，固定翼无人机升空之前，为什么要在水平跑道上加速到一定速度才能升空呢？
【实地学习】小明到科技馆了解无人机的结构及升空原理，如图甲所示，无人机由机身、机翼、尾翼和起落装置、动力装置等部分组成。机头呈现出流线型，可有效减小飞行的阻力．机翼面积较大，且它的剖面呈上凸下平，起飞前，机翼前方的螺旋桨转动，驱动无人机向前加速，空气从机翼的上、下表面流过，上表面比下表面长，因此空气在机翼上表面的速度比下表面快，伯努利原理指出，空气流速越大，其压强就越小，流速越小，压强就越大。无人机速度达到一定值，机翼上、下表面产生的向上的压力差（升力）足以克服自身的重力时，随即升空。讲解员还介绍了升力与迎角（机翼和气流角度）的关系，如图乙所示。
【实验设计】小明利用无人机模型、电子秤、电风扇等器材研究升力与速度的关系，将模型放在电子秤上，并正对电风扇，模拟无人机的加速过程，通过电子秤示数分析知道升力的大小，风量Q是指单位时间内从电风扇正面流出的空气的体积，如图丁所示。

表一：电风扇的性能指标

挡位	弱	中	强	超强
风量	8	12	16	24
风速	1.0	1.5	________	3.0

表二：

挡位	弱	中	强	超强
电子秤示数	798	796	792	782

【进行实验】无人机模型放在电子秤上，电子秤的示数为，启动电风扇，并将电风扇调节到不同挡位，读出电子秤的示数，填入表二。
【交流评价】小明和同学们从如何让无人机升空等方面进行了交流评价。
（1）关于无人机，下列对应关系不正确的是________。
A．升力的施力物体一一空气
B．流线型机头一一减小空气阻力
C．克服自身的重力一一重力消失
D．螺旋桨驱动——力的作用是相互的
（2）分析图乙可知，当迎角为0时，升力约为________N，当迎角逐渐增大，升力会________。
（3）分析表一可知强风挡的风速________，风扇正面出风的面积________（保留两位小数）；进一步分析表一、表二可知：当超强风档时，电子秤受到无人机的压力________N；该无人机模型相对于空气的速度增加到约________（选填“20”、“60”或“120”）时，它就能升空。（）
（4）为了让无人机升空，除提高速度以外，请你再提出两个合理化的建议。①________；②________。