1 . 学校物理科技小组设计的电热水箱模型，该装置可在水位到达最低线时自动补水，补水至最高线后停止补水并立刻加热，到达设定温度后进入保温状态。装置由控制电路和工作电路组成，电路图如图所示。L作电路由电动机电路和加热电路构成，工作电路中，电动机的铭牌标有“6V   0.03A”的字样，加热电路分为加热和保温两档，R₃和R₄为加热电阻，R₃阻值为121Ω.控制电路电源电压恒定6V不变，R₂是阻值为10Ω的定值电阻，压敏电阻R₁的下方固定了一个轻质绝缘硬质杆，长方形水箱注水后，圆柱形体竖直上浮，通过硬质杆对压敏电阻产生压力，所受压力与电阻的关系如下表所示。水箱底面积为200cm²，圆柱形浮体体积为500cm³，底面积为50cm²，质量为100g。向水箱内注水时，液面上升，当电磁铁线圈中电流为300mA时衔铁恰好被吸下，加热电路开始工作；用水后液面下降，当电磁铁线圈中电流为200mA时衔铁被弹簧拉起，电动机工作，硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，g=10N/kg。

（1）工作电路中的A线应接_________线（选填“火”或“零”）。
（2）当温控开关S₂断开时，电热水器处于__________状态（选填“保温”或“加热”），若保温功率与加热功率之比为1:5，则R₄=_______Ω；
（3）当电动机刚好开始补水时，压敏电阻所受压力为多大? (        )
（4）水箱中最低水位与最高水位之间的高度差为3cm，电动机匀速从外部抽水向水箱内补水，从最低永位补水至最高水位用时10s，若竖直补水管道横截面积为1.5cm²，则此过程中，电动机的效率为多少?（送水时不考虑水管到水箱的高度及压强变化，水和管道的摩擦不计）(        )

压敏电阻的阻值R1/Ω	30	25	20	15	10	5
压力F/N	1	1.2	1.5	2	3	6

2 . 阅读下面的短文，回答问题。

电动自动玻璃门

小明进入商场时，发现商场大门采用的是电动自动玻璃门。当小明靠近玻璃门时，玻璃门A、B自动滑向两侧开门，如图甲箭头方向所示；无人通行时，玻璃门自动关闭。

电动自动玻璃门装置中的电路如图乙所示。控制电路主要元件：电磁铁（不计电磁铁线圈的电阻）、电源（电压恒定为U₁）、红外线传感器R、定值电阻R₁=120Ω工作电路主要元件：静触点a、动触点b、电源（电压恒定为）电动机。当电磁铁线圈中的电流为50mA时，衔铁刚好被吸下，动触点b与静触点α接触，电动机开始工作，玻璃门被打开。红外线传感器R的电阻随人体到大门的距离L的变化关系如图丙所示。
（1）小明走近玻璃门的过程中，在玻璃门上所成像的大小________（选填“变大”“变小”或“不变”）；当小明走到距离玻璃门L=2m时，刚好触发电动机工作，带动左右两扇玻璃门滑向两侧而开门，若玻璃门滑动过程中小明不动，则他的像的位置________（选填“不变”或“改变”）；通过计算，控制电路的电源电压U₁为________V。
（2）闭合开关S时，电磁铁上端是________极。
（3）若将一个电压表并联在R两端，则电压表示数U_R随L的变化关系式为________。

3 . 根据上述材料，回答下列问题。阅读《火箭“加油”的那些事儿》并回答题：

火箭“加油”的那些事儿

自古以来，用兵有个老规矩：“兵马未动，粮草先行”。对于现代探索太空的长征系列家族来说，火箭的“粮草”又是什么呢?火箭是如何“加油”的?
火箭发动机点火以后，推进剂（液体的或固体的燃料和氧化剂）在发动机燃烧室里燃烧，产生大量高压气体，高压气体从发动机喷管高速喷出，对火箭产生的反作用力，使火箭沿气体喷射的反方向前进。
我国新一代运载火箭广泛采用液氢、液氧低温推进剂，推进剂加注是液体运载火箭发射组织过程的重要操作，其目的是将地面贮存的推进剂按需求输送至运载火箭贮箱中。目前国内外运载火箭在低温推进剂的加注过程上普遍按照典型的4个阶段实施：（1）小流量加注阶段。该阶段实现对箭上贮箱系统的预冷，避免贮箱处于热状态下的急冷，同时防止贮箱超压。（2）大流量加注阶段。贮箱预冷至一定程度后，为减少加注时间而提高加注流量。（3）减速加注阶段。加注至一定液位后为了确保推进剂的加注精度，降低加注速度。（4）停放补加阶段。为适应箭上飞行需要，补充停放期间蒸发消耗的推进剂。

很多人都注意到，我国新一代运载火箭长征五号、长征七号（CZ-5、CZ-7）发射时，会冒出大量的白烟，如图所示。这个白烟主要由两部分构成，大部分是水蒸气，还有一小部分是燃料燃烧后产生的。新一代运载火箭采用无毒无污染的液氢、液氧、煤油作为燃料，液体和气体状态的氧都是无色的，燃料的不充分燃烧会带来少量白烟。
新一代火箭点火发射时，箭体尾部喷出的火焰“直击”发射平台，使发射平台表面温度瞬间接近3000摄氏度，即使火箭发射平台由特殊材料制成，表面有防热涂层，也很难承受如此高的温度。
因此，新一代运载火箭的发射塔上，设有一个能容纳600吨水的水箱，在火箭发射时，水箱中的水通过“大流量喷水降温降噪系统”技术，在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水，喷水量达400吨，这些水会在瞬间被汽化。
（1）我国新一代运载火箭中广泛采用的推进剂是________和液氧；
（2）文中“这个白烟主要由两部分构成，大部分是水蒸气”的说法并不准确，请你对这个句子做出正确的修改________；
（3）火箭发动机点火后产生的大量高压气体从发动机喷管向后高速喷出，对火箭产生的反作用力使火箭前进。请你列举一个生活中应用反作用力的实例________；
（4）火箭发射时，需要在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷射大量的水，请你说明进行这个操作的依据________。

4 . 请阅读《小彩灯》并回答题。

小彩灯

城市道路两侧的树上常挂有五光十色的彩灯，多彩的灯光点缀着城市的夜景，给城市增添了节日气氛。
这些小彩灯是串联在电路中的。如果有的小彩灯灯丝熔断了，其他的小彩灯依然能继续工作。这是为什么呢?原来彩灯内部灯丝的结构与一般的灯不同，彩灯灯丝下边多并联了一段涂有氧化铜的细金属丝，正常情况下金属丝不导电。当有一个彩灯灯丝熔断了，其他彩灯会瞬间熄灭，导致这个灯泡两端的电压改变，进而瞬间击穿那段细金属丝的氧化铜涂层，金属丝导电，断路处就会导通，这样其他灯泡就能继续工作了，且亮度变亮。
有的小彩灯还能一会灭一会亮，不停闪烁。这是因为电路里串联了一只“跳泡”，它会使电路不断通断。跳泡的结构特点是灯丝由两部分组成，一边是倒L形的引线，另一边是头段有双金属片的灯丝，两者平时是接触着的。通电后，由于灯丝发光，双金属片受热变弯，离开原来的位置就会切断电路，冷却后伸直又接通电路。这样就看到了不断闪烁的小彩灯。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）双金属触片在彩灯电路中相当于_________。
A.导线　　B.用电器　　C.电源　　D.开关
（2）如果串联的小彩灯中有一个彩灯灯丝熔断了，其他彩灯会瞬间熄灭，这个灯泡两端的电压会_________（选填“升高”或“降低”），瞬间之后其他小彩灯会继续工作，且亮度变亮，原因是金属丝的电阻_________小灯泡灯丝电阻（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（3）若有几只小彩灯灯丝熔断，在同样的时间里其他小彩灯闪烁次数_________（选填“变多”“变少”或“不变”）。

5 . 请阅读《嫦娥六号飞天，月背采样再返回》并回答问题。

嫦娥六号飞天，月背采样再返回

2024年5月3日下午5点27分，我国长征五号遥八运载火箭搭载着嫦娥六号月球探测器，在海南文昌航天发射场成功发射。本次嫦娥六号将实现人类首次在月球背面南极的艾特肯盆地采样并返回，预设采样质量为2kg。
嫦娥六号要降落在月球背面，它如何与地球进行通信呢？这依靠一颗叫鹊桥二号的中继星。4月12日，我国的鹊桥二号中继星已完成在轨对通测试，它可为探月工程四期及后续国内外月球探测任务提供中继通信服务。该中继星采用环月大椭圆冻结轨道作为使命轨道，如图所示。这不仅能提高它的通信速率，大幅提高对月球南极区域通信覆盖能力，还可节省卫星燃料，让它能在该轨道上长期驻留。

5月8日，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。近月制动是嫦娥六号在飞行过程中的一次关键轨道控制。嫦娥六号飞临月球附近时，实施“刹车”制动，使其相对速度低于月球逃逸速度，从而被月球引力捕获，实现绕月飞行。不要小看“刹车”的难度，如果“刹车”力度不够，速度没有降下来，嫦娥六号探测器将滑入太空。反之，如果“刹车”过猛，则可能与月球碰撞。后续，在鹊桥二号中继星的支持下，嫦娥六号将调整环月轨道高度和倾角，择机实施轨道器返回器组合体与着陆器上升器组合体分离，之后，着陆器上升器组合体实施月球背面南极艾特肯盆地软着陆（如图所示），按计划开展月背采样返回任务。

本次嫦娥六号将主要经历11个飞行阶段，其飞行控制过程非常复杂，技术难度史无前例。整个采样并返回过程大约需要53天。让我们共同期待：嫦娥六号一路上克服艰难险阻，顺利完成后续全部任务，中国航天再创佳绩！
（1）鹊桥二号中继星沿椭圆轨道绕月球运行，卫星从近月点向远月点运动时，其速度_________；（选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）当返回器进入大气层后，由于高速飞行会跟大气剧烈摩擦，导致返回器表面温度急剧升高。这是通过_________的方式，使返回器内能增加；
（3）近月制动是嫦娥六号飞行过程中一次关键的轨道控制。若制动“刹车”力度不够，或“刹车”过猛，那它将会如何运动_________。

6 . 请阅读《龙骨翻车》并回答问题。

龙骨翻车

陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”诗中的龙骨车即为龙骨翻车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨翻车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。

如图甲所示，龙骨翻车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨翻车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨翻车很容易制作。
龙骨翻车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。
如图甲、乙所示的龙骨翻车是用脚踩驱动的，称为脚力翻车。根据龙骨翻车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇翻车、流水驱动的水转翻车、风力驱动的风力翻车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。
龙骨翻车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）龙骨翻车在工作时主要是利用了_______原理。除文中提到的龙骨翻车外，请再列举一个生活中利用这一原理的实例：_______；
（2）某次使用龙骨翻车灌溉面积为2000m²的稻田，使稻田的平均水深达到0.2m，灌溉过程中水被龙骨翻车提升的高度为2m，则龙骨翻车对水做的功至少为_______J。（不计水渗透和蒸发等损耗，水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

7 . 请阅读《月球通网了》并回答问题。

月球通网了

2024年3月20日，长征八号遥三运载火箭搭载着鹊桥二号中继星以及天都一号、二号通导技术试验星发射升空。除了大家熟悉的鹊桥二号卫星，这次引人关注的是天都试验星。天都星将进行通信导航遥感新技术的在轨验证，未来能帮助我们在地球和月球之间架设地月“鹊桥网络”。
月球围绕地球公转的速度和月球自转的速度一样快，所以我们总是看到同一面的月球，这一面被称为月球的正面（月面）。相反地，另一面被称为月球的背面（月背）。过去，人类探索月球的计划都在月面进行，因为在那里，各种探测器，比如轨道飞行器、着陆器和月球车可以直接和地球进行通信。但是如果轨道器飞到月背，就会遇到信号被月球遮挡的问题。所以，很长一段时间以来，人类的探测器都没有在月背登陆，直到鹊桥号中继星（后称鹊桥一号）发射。就像喜鹊为牛郎织女搭桥一样，鹊桥一号为着陆在月球背面的嫦娥四号和地球搭了一座桥，让它们能够互相通信。通过鹊桥一号，我们成功传回了世界上第一张近距离拍摄的月背照片。
经过了5年的连续工作，鹊桥一号完成了它的使命，这时，鹊桥二号接替了鹊桥一号的工作，在地球和月球之间搭起了一座新桥。它采用了一种特殊的绕月运行轨道——大椭圆冻结轨道，如图所示。与运载火箭分离后，鹊桥二号进入了近地点高度200公里、远地点高度42万公里的预定地月转移轨道，之后太阳翼和中继通信天线相继展开，架设了地月之间的新“鹊桥”。鹊桥二号成为了世界上第二颗在地球轨道以外的专用中继通讯星，不仅继续为嫦娥四号提供中继通信服务，也为后续嫦娥六号、七号、八号的月球采样任务提供支持。

（1） 加速升空的“鹊桥二号”与火箭分离前，“鹊桥二号”的动能______，机械能______（选填“增大”“不变”或“减小”）；
（2）如图所示，“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；
（3）“鹊桥”中继星通过接收和传输信息，使______与地球建立联系。

8 . 废弃盐矿变身“充电宝”。
2024年4月9日，世界首套300兆瓦级压缩空气储能电站湖北应城压气储能电站示范工程一次并网成功，创造了单机功率、储能规模、转换效率等多项世界纪录。应城压气储能电站利用废弃盐矿作为储气库，打造一个超级“充电宝”，单机功率可达3×10⁵kW，储能容量最大可达，其中约70%的能量可以有效利用。
应城压气储能电站是典型的盐穴型压气储能。压气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电能驱动电动机压缩空气，将其储藏在密封设施内。在用电高峰时将高压空气释放出来，驱动膨胀机带动发电机发电。盐穴就是地下盐层被开采后形成的腔穴，不仅密闭性好，稳定性还高，是储存高压空气的理想场所，兼具了使用寿命长、成本低、占地少、安全环保等诸多优势。相比兴建钢罐等压力容器储存的方式，利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站，将显著降低原材料、用地等方面的成本。
目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气，这个过程叫做“补燃”，不可避免会产生污染排放以及造成压缩热的损失。应城压气储能电站利用“非补燃”技术，将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用，没有任何燃烧、排放，集全绿色、高效率、低成本于一体，将成为世界压气储能电站的标杆。
在碳达峰碳中和背景下，新能源装机及发电量占比将大幅提升。压气储能作为一项新型的物理储能技术，将向着产业规模化、技术精益化、机制体系化的方向发展。
请根据上述阅读材料，回答下列问题：
（1）应城压气储能电站利用______技术，具有全绿色、高效率、低成本等优势；
（2）若应城压气储能电站储能容量达到最大，按每个家庭平均每天用5度电计算，以它现有的转换效率供电，可满足______个家庭一天所使用的电能；
A.2.1×10⁵
B.3×10⁵
C.4.2×10⁴
D.6×10⁴
（3）请你写出该超级“充电宝”在储能的过程中所涉及的能量转化过程______。

9 . 阅读短文，回答问题。

电动汽车

电动汽车因经济时尚、节能环保等优点深受消费者青睐。如图甲为我国研制的某款电动汽车。汽车有强大的动力系统，搭载前后两个电机，低速行驶时只开启前电机，高速行驶或爬坡时同时启动两个电机。此外，智能语音识别、超速语音提示、速轮胎上密布花纹等配置都极大增强了驾驶的舒适感和安全性。下表为该车的部分技术参数，电能当量燃料消耗量指：汽车百公里电能消耗量与汽油完全燃烧放出的能量相当的汽油体积。

研究表明，在所有环境因素中，温度对汽车电池的充放电性能影响最大。为此，充电系统通过给电池通电，使电池升温预热来应对低温下锂电池使用受限的局面；为防止充电时温度过高，充电系统还具有过热保护功能；为可使用更细的输电线，充电时采用高电压、低电流方式提高充电功率。充电快慢用充电倍率来表示，它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值，单位为C。

车辆质量		前电机额定功率
每只轮胎着地面积		后电机额定功率
电池额定容量		电能当量燃料消耗量
电池快充电量范围		电动机的能量转化效率

（1）车辆配置超速语音提示是为了防止车的________（选填“惯性”或“动能”）较大，减小行车危险；轮胎上密布花纹，其作用是________
（2）关于该电动汽车，下列说法正确的是________；
A．车上前后两个电机是串联的
B．利用低电流充电，可有效降低热损耗
C．智能语音识别是根据人的音调不同来工作的
D．电池升温预热是通过热传递方式改变电池的内能
（3）当车辆空载置于水平地面上时，车对地面的压强为________Pa；汽车行驶消耗的电能为________J；（g取，汽油热值，密度）
（4）该车在水平路面上高速匀速直线行驶时，受到的阻力是空车重力的0.6倍，电机在额定功率下工作，则内车辆行驶的距离为________m。若不考虑充电时的能量损失，在规定电量范围内给电池快充，历时，则充电倍率为________C；
（5）充电系统过热保护功能的工作原理图如图乙所示。控制电路电源电压恒为，R是电阻箱，是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图丙。当电磁铁线圈中的电流时，开关K被吸起，电磁铁线圈电阻忽略不计。当R设定为时，此电路能控制锂电池的最高温度为________；为了能降低最高温度，更安全充电，合理的操作为________。（写出一条即可）

10 . 在跨学科实践活动中，同学们以“我国古代的‘龙骨水车’”为主题开展研究。
【项目提出】
作为我国非物质文化遗产的“龙骨水车”，具有丰富的人文教育意义。“龙骨水车”在结构设计、工作原理和实际应用中涉及了物理学、工程技术、能源材料、历史人文等多领域的知识。
【项目分解】
（1）查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。
（2）制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。
【项目实施】
（1）查阅资料，了解我国古代“龙骨水车”的工作原理。
“龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具之一，是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其构造如图（a）所示。
《天工开物》中有“数尺之车，一人两手疾转，竟日之功可灌二亩而已”的记载。如图（b）所示，将水车一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用时摇动长柄摇杆，使轮轴转动，带动嵌满刮水板的链条运动，槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。

①使用时，人对摇杆施加力的作用使轮轴转动，相当于在使用一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。木链条运动起来，木链条和轮轴的动能转化为水的重力势能以及各部件摩擦时产生的______能。
②写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法：______。
（2）制造简易“龙骨水车”，并革新“龙骨水车”。
①“龙骨水车”的制作首要是选材。优先考虑的是提高材料的端面硬度和强度（材料的弹性模量越大，强度越大），以保证水车稳固、联动和耐久；其次再考虑材料的密度，仅为了搬运的方便。为此，同学们查阅到几种木材的特性如下表。

木材种类	端面硬度/N	弹性模量/GPa	密度/（）
湿地松木	2570~4000	10.4~13.2	0.55~0.75
水曲柳木	4010~6500	10.4~16.2	0.55~0.75
槐木	4010~10000	7.5~13.2	0.55~0.95
柞木	6510~10000	10.4~16.2	0.55~0.95

制作“龙骨水车”应选______材料最好。老师为学习小组提供“龙骨水车”模型组件，按照说明书组装水车。
②同学们想到利用电动机驱动“龙骨水车”模型，采用太阳能电池或干电池为电动机供电，成果展示如图（c）所示。当光照充足时用太阳能电池为电动机供电，光照不足时，用干电池为电动机供电。请在图（d）中，用笔画线代替导线，完成电路的连接，来实现以上功能。____注意：1.连接电路时导线不能交叉；2.电流要从电动机a接线流入，b接线流出。

【项目拓展】
现代很多机械与“龙骨水车”的原理相似，例如图（e）所示的链斗式输送机。

链斗式输送机是一种用沿轨道运行的料斗来输送物料的设备，应用于电站、矿山、煤炭等行业，进行松散物料的输送。下而是某型号链斗式输送机在某次工作中的相关数据。

××型号链斗式输送机的功率	每分钟提升物料的质量	每分钟提升物料的高度
10kW	4t	11.4m

该链斗式输送机在本次工作过程中的效率为______。（g取10N/kg）