1 . 阅读《水磨》并回答题。

水磨

在我国农耕文明的历史长河中，“水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表，是劳动人民智慧的结晶。《秦边纪略》中记载：清朝初年时西宁及周边地区只要有小河处，便可以见到“水磨”的身影。为了控制水量大小，人们在建有“水磨”的河道边开渠引水，使水形成落差，然后在渠的下方跨渠建成磨坊。“水磨”以渠水为动力带动木轮引擎运转，木轮引擎再带动石磨转动。
   
如图所示为一种具有典型结构的“水磨”，它主要由上、下扇磨盘和木质转轴、水轮盘和支架构成，磨盘用坚硬的石块制作，上、下扇磨盘上刻有相反的螺旋纹，上扇磨盘用结实的绳子悬吊于支架上，下扇磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端。
流水作用在水轮盘上使水轮盘转动，水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动。调整悬挂上扇磨盘绳子的松紧，使上、下扇磨盘间留有适当的空隙，在上扇磨盘的上方悬有存放原粮的吊斗，当原粮随着上扇磨盘的进口进入两扇磨盘间的空隙时，由于下扇磨盘的转动，原粮就被粉碎成较细的颗粒。如果两扇磨盘之间的存粮过多，粉碎后的粮食颗粒就较大，如果两扇磨盘之间的存粮过少，就可能损坏磨盘。所以控制好两扇磨盘间的空隙大小和原粮进入空隙的流量需要非常丰富的经验。
请根据上述材料，回答下列问题。
（1）“水磨”以___________为动力带动木轮引擎运转，木轮引擎再带动石磨转动；
（2）图所示的“水磨”在工作时，水的动能___________（选填“增大”“不变”或“减小”）；
（3）假设你是一名工程师，发挥你的想象力设计两个方案，使水流冲击水轮盘时能带动图中质量更大的下扇磨盘转动。(        )

2 . 阅读材料

声呐的应用价值

现代科学技术的发展使人们掌握了许多尖端、先进的探测技术。如雷达，可以发现数百公里外的敌机；红外线望远镜可以在夜暮中发现隐蔽的敌人；卫星遥感技术可以在数小时内把地球表面整个地扫描一遍；射电天文望远镜可以观察到遥远的宇宙空间。但是为什么在水中却不采用这些先进技术而仍用落后的声呐呢？
原来，海水能吸引电磁波，雷达用不上了。海水吸热能力太强，红外线技术无用武之地；水的透光能力差，而吸收光的能力却很浓，光学观察设备如望远镜也使不上了。特别是深海中一片漆黑，什么也看不见。探照灯又会暴露自己。而海水的传声能力却比在空气中强得多。声呐技术就应运而生了。声呐机发出一束束不同频率的声音信号，再用特殊设备接受反射信号加以分析，这样就如同安上了蝙蝠的耳朵，周围的情况也就一“目”了然了。
超声雷达还可以探测云层。地面设备向云层发射一束束超声波，根据反射时间可以计算出云层高度。再分析回声的频率变化，根据多普勒效应的原理，可以测出云层在空中漂移的速度。因此，声呐技术在它的特殊领域仍占着不可取代的地位。
通过阅读以上文字，请你回答以下问题：
（1）声音是由物体的振动产生的，在15℃的空气中的传播速度为______，人所能听见的声音的频率范围是______。
（2）从文中可以看出声呐技术有哪些应用？①______；②______；③______。
（3）短文中介绍的是关于利用声音传递______的例子，我们以前还学过利用声音也可以传递______。

3 . 请阅读《分子力做功与分子势能》，并回答问题

分子力做功与分子势能

地面附近的物体所受的重力是G，由于重力做功具有跟路径无关的特点，所以存在重力势能。重力势能由地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否也具有这一特点呢？
分子间存在着相互作用力，可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关，因此分子组成的系统具有分子势能。那么分子力做功与分子势能的变化之间是怎样的关系呢？我们同样可以通过重力做功来类比理解。
首先，我们需要先了解正功和负功的概念。
功是有正负的。如果做功的力，对于物体来说，是推动支持物体的运动，力的方向与运动方向是同一方向，或者两者之间夹角是小于90度的锐角，那么这个力做的功就是正功；同理，如果做功的力，是阻碍物体的运动，力的方向与运动方向相反，或者两者之间夹角为大于90度的钝角，那么这个力做功就是负功。
如果我们把一个小球，竖直向上抛出，则重力会对小球做负功，小球的重力势能增大；如果把小球从空中由静止释放，那么小球在重力作用下下落，则重力对小球做正功，小球的重力势能减少。重力做功是重力势能变化的量度，这就是重力做功与重力势能变化的关系。
接下来，我们讨论一下分子力做功与分子势能变化之间的关系：
如图，设两个分子相距无穷远（两个分子相距无穷远是指它们之间几乎没有相互作用时的距离）。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。在这个过程中，分子间的作用力（如图）做功，分子势能的大小发生改变。
   
当分子B向分子A靠近，分子间距离r大于r₀时，分子间的作用力表现为引力，力的方向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正功，分子势能减小。
当分子间距离r减小到r₀时，分子间的作用力为0，分子势能减到最小。
越过平衡位置r₀后，分子B继续向分子A靠近，分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功，分子势能增大。
可见，分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。由以上分析可知，分子势能随分子间距离r的变化有最小值，即当r=r₀时，分子势能最小。
物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。可见，分子势能与物体的体积有关。不过，一般情况下的气体分子势能可以忽略。这是因为，一般情况下的气体之间距离约在10^-9m，分子间距大于平衡位置的间距r₀的10倍以上。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）当运动员登山时，重力对他做功是_____（选填“正功”或“负功”）；
（2）下列说法正确的是(        )；
A．分子势能和重力势能是同一种能量
B．分子力做功，与路径有关
C．物体的重力势能增大，它的分子势能也会随着增大
D．分子距离在平衡距离处分子势能最小
（3）我们知道，物体的内能，是物体内部分子动能和分子势能之和。那么，如果我们对晶体加热，当晶体还没熔化时，晶体温度升高，不断吸收热量，其内能增大，主要体现为分子动能增大还是分子势能增大呢？_______。

4 . 阅读短文，回答问题。
深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的世界级集群工程。项目采用东隧西桥方案，项目全长约24km，主要由长6.8km的特长海底钢光混凝土沉管隧道、主跨1666m伶仃洋大桥、长约13km非通航孔桥、东、西人工岛等关键构造物组成。采用设计速度100km/h的双向8车高速公路技术标准，计划于2024年建成通车。在建造“沉管隧道”时，先在陆地上预制“沉管”构件；用浮运的方法运输，即将“沉管”两端密封，密封的“沉管”如同一个巨大的长方体空心箱子漂浮在水面上，用拖轮拖至预沉位置；定位后、将这些构件沉放在预先没挖好的沟槽中并联接起来，回填砂石，拆除隔墙形成限道、“沉管”标准管节长度165米、漂浮时排水量约8万吨；单个管节由2500多个独立仓格构成、工艺参数控制及施工组织难度大。
（1）深中通道建成后，如果以设计的最高速度通过全长，需要______分钟；
（2）若轿车在水平桥面上急速行驶，则根据轿车呈现的流线型外形可判断，轿车对桥面的压力______（填“大于”、“等于”或“小于”）轿车的总重；
（3）吊装船吊着“沉管”并向其内部灌水使之沉入水中。在“沉管”下沉过程中，其所受水的压强______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）密封的“沉管”灌水前，沉管标准管节漂浮在水面上受到的浮力是______牛；
（5）若“沉管”的实心体积以32000m³计算，则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为______kg/m³；
（6）漂浮在水面上的“沉管”拖至预定位置，需要灌水下沉，在到达江底之前过程中，受到的浮力F随时间t的变化图像可能是______。（灌水下沉时看作增大“沉管”的重力）
A.B.
C.D.

5 . 阅读材料，回答下列问题：
材料一：我们生活的自然环境五光十色、美丽动人，有红色的花、绿色的草、蓝色的天空、白色的白云……各种物体具有各自的色彩。不透明的物体，对不同颜色的光，吸收能力和反射能力又各不相同。被物体吸收的光，人们就看不见；只有被反射的光，人们才能看到。而透明物体的颜色是由它所透过的色光决定的。红色的玻璃之所以呈红色，是因为它只透过红光，吸收其它色光的缘故。
材料二：中国科技馆里有一个很有趣的颜色屋（如图甲），屋内摆放着各色物品：红色的沙发和果汁、绿色的茶几和灯罩，墙上分别是红、蓝、绿、白的“光影之绚”四个大字。房间内灯光的颜色会在白色、红色、蓝色、绿色之间变化，你会看到家具、地板和墙壁上的字在不同颜色的灯光照射下，呈现出不同的色彩。
   
（1）17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家______用玻璃三棱镜分解了太阳光，这才揭开了光的颜色之谜；
（2）当中国科技馆房间内的灯光为红色时，你会看到房间内的沙发呈现出______色，茶几呈现出______色；
（3）用激光笔照射气球，若气球吸收了激光的能量，气球有可能爆破，如图乙所示，用红色激光笔照射透明的红色、蓝色两个气球，蓝色气球在红色气球里面，我们观察的现象是______。

6 . 阅读短文，回答问题。如图为某款使用燃油发动机为动力的无人机，具有载荷能力大、续航时长等特点；
（1）该无人机在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度______机翼下方的气流速度；机翼上方产生的压强______机翼下方产生的压强；（两空均选填“大于”“等于”或“小于”）无人机向后喷气却向前飞行，说明力的______；
（2）下列做法中，目的与无人机前端设计成表面光滑相同的是______（单选）；
A.房室的地基承重面较大
B.体操运动员手上涂镁粉
C.注射器的针头做得很尖
D.在机器转轴处加润滑油
（3）若无人机满载燃油总质量为2.4×10³kg，无人机轮胎与地面接触的总面积为400cm²，此时无人机对水平跑道的压强______Pa。

   

7 . 阅读材料，回答问题。
某学习小组设计了音乐喷泉控制系统模型，图甲为控制喷泉断续工作的模拟电路，控制电路的电源电压U是随音乐的节奏和强度变化而变化，假设其周期性变化如图乙所示，定值电阻R＝10Ω，E为电子元件，当U＜8V时，E两端的电压U_E等于电源电压，U≥8V时，U_E保持8V不变。当线圈中通过的电流I≥0.4A时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。（线圈的电阻忽略不计）

（1）电磁铁是利用电流的________效应原理工作；
（2）当U＝6V时，U_E＝________V；
（3）当U＝________V时，电磁继电器衔铁刚好被吸下，此时，电阻R的功率为________W；
（4）电路工作10min，喷水时间共为________s。

8 . 阅读短文，回答问题。

PTC热敏陶瓷

热敏电阻陶瓷是功能陶瓷的一种，功能陶瓷的发展始于上世纪30年代，经历从电介质陶瓷→压电铁电陶瓷→半导体陶瓷→快离子导体陶瓷→高温超导陶瓷的发展过程。
热敏电阻陶瓷按阻温特性可分为三种：①正温度系数热敏电阻陶瓷，简称PTC热敏陶瓷，②负温度系数热敏电阻陶瓷，简称NTC热敏陶瓷。③临界温度热敏电阻陶瓷，简称CTR热敏陶瓷。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，它的发热效率较高，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个人为设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，通过材料电阻变化而控制温度，而不是依靠任何触点控制。利用这种特性，可以自动调节电热器的温度与电功率。如图甲是利用PTC材料制造的陶瓷电热水壶，图乙是其电阻随温度的变化图像。

（1）半导体材料的导电性能要比导体________（选填“强”或“弱”）。
（2）由图乙可知，陶瓷电热水壶加热时PTC加热片的温度t₀基本保持不变，t₀最有可能是________（选填字母）。
A．100℃　　B.200℃　　C.300℃　　D.400℃
（3）当陶瓷电热水壶加热时PTC加热片的温度高于t₀时，通过加热片的电流________，加热片的电功率________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）若市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W，若供电热水壶使用的插座额定电流是5A，应该选购________（选填“甲”或“乙”）电热水壶，理由是________。

9 . 请阅读《万物尽其用——所用皆属性》并回答下列问题。

万物尽其用——所用皆属性

“物尽其用”这个成语，意思是各种东西凡有可用之处，都要尽量利用。《道德经》有人尽其才，物尽其用的描述。在生活中，有时候要用物质的性质来考虑问题。
物质的颜色、气味、状态、是否易熔化、凝固、升华、蒸发，熔点、沸点、硬度、密度、导电性、导热性、延展性这些都是物质的物理性质。厨房中的炒菜锅用不锈钢或铁材料制作，主要是因为其导热性好。而煎药、炖汤用的砂锅采用不易传热的陶土、砂石经过烧制而成，则利用了通气性，吸附性，传热均匀，传热慢的特点。炒菜锅的把手采用橡胶、塑料、木头等材料而不采用金属制作，是因为它们的导热性不好。如图甲、乙所示，家用暖气内装的是水，而电暖器内装的是油。家用暖气主要利用了水放热时，温度降低不至于过多的特点，而电暖器主要利用了油吸热时，温度变化特别明显的特点。冰箱或者空调的冷凝器如图丙所示，内部装有容易汽化、液化的物质。产品包装盒选择密度较小的泡沫塑料制成，勘探队员通过采集样品的密度等信息确定矿藏种类及经济价值。楼房一般都有保温层，填充了保温材料，工程师要根据保温的效果、保温层的厚度，来选取不同保温性能的材料。在新材料领域，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。石墨烯在电学方面的特性之一是导电性很强，仅次于银和铜。

为了比较两种新型保温材料甲和乙的保温性能，将这两种保温材料分别做成形状、结构、厚度完全相同的保温筒，两保温筒内同时分别放置完全相同、温度均为80℃的恒温源。将两保温筒放在室温为20℃的房间内，每隔10min测量一次两保温筒外表面的温度，根据记录的实验数据绘制的图像如图2所示，图中图像Ⅰ表示保温材料甲做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像，图像Ⅱ表示保温材料乙做成的保温筒外表面温度随时间变化的图像。
（1）家用暖气和电暖器中的物质不同，利用了物质的 ___________不同的性质。
（2）在比较甲、乙保温材料的实验中，说法正确的是 ___________。
A．可用单位时间内保温筒外表面的温度变化表示保温效果
B．甲材料的保温效果比乙材料的保温效果好
C．乙材料的保温效果比甲材料的保温效果好
D．如果把两保温筒内80℃的恒温源换成﹣18℃的恒温源，其它条件不变，则无法比较甲、乙两种保温材料的保温效果
（3）导电性、导热性也是物质的性质。请从中任选一个，写出比较导电性或者导热性的方法，并加以简要的说明________。（可以画图及标注字母辅助说明）

10 . 阅读短文。

拉瓦尔管

拉瓦尔管是由两个锥形管构成，其中一个为收缩管，另一个为扩张管，先收缩后扩张，从而产生超声速气流的管道。正常工作状态下，流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小。当气流在收缩管运动时，会被不断加速，到达窄喉出口时，流体流速已经达到超音速，而超音速流体在运动时却不再遵循“截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快，流体在扩张管中被进一步加速，直到喷管出口为止，拉瓦尔管实际上起到了一个“流速增大器”的作用。

1883年，瑞典工程师拉瓦尔在他发明的汽轮机中，首先使用这种管道，因而得名。拉瓦尔管广泛使用于超声速风洞、喷气发动机、汽轮机、火箭推进器等需用超音速气流的设备中，是火箭发动机和航空发动机最常用的构件。
拉瓦尔喷管很好的平衡了气流在喷管中亚音速和超音速状态下加速时看似不可调和的矛盾。如图在喷管的喉管（管中间最细的部分）左侧为气流进口，充分燃烧的物质在排出时在喉管处从亚音速被加速到音速，在过了喉管之后，已经达到音速的气流就很快被加速到了7﹣8倍音速的超音速状态，从而产生巨大冲击力。气流温度和气流压强也从非常高的状态，在经历过加速之后变小，这个过程也就是一个能量守恒原理，燃烧后的废气的内能转化成了超音速流的动能。
新型拉瓦尔喷嘴只需消耗少量压缩空气就能产生巨大吹扫力，其结构设计较为紧凑，可应用在狭小空间；拉瓦尔效应是管内加速，喷气出口噪音远远低于传统压缩空气喷嘴，符合工业噪音控制相关法律规定。空气动力学流道，即使工作于较低的空气压力条件下，亦能获得较高的冲击力。
回答下列问题：
（1）园丁师傅在浇灌花草时，把橡胶软管的一端接到自来水龙头上，用手捏着软管另一端使管口截面变小，流出来的水流速度就会 ______（选填“变快”“变慢”或“不变”）；
（2）在物理学中，我们把 ______称为流体；
（3）“拉瓦尔喷管模型图”中，流体在A、B、C三处的流速关系是v_A______v_B______v_C，流体在AB段的平均速度与声速的关系是v_AB______ v_声；（选填“>”“<”或“=”）
（4）火箭推进器采用拉瓦尔管设计的目的是 ______。