1 . 阅读材料，回答问题：
2022年继续演绎着中国航天神话，11月29日23点08分神舟十五号载人飞船点火发射成功，7小时后与在轨高510km的神舟十四号胜利对接成功。至此，中国空间站以三船三舱的形式收官建成，总质量超百吨，活动空间超百立方米。费俊龙、邓清明、张陆三名宇航员将进行为期六个月的太空在轨生活和实验。

（1）“神舟十五号发射升空”的过程中，三名“宇航员静静的坐在太空椅上”，前者选择参照物是________，后者选择的参照物是_______；
（2）众所周知，航天器上都装有太阳能电池板，是将______能转化为_____能（即光电效应）给航天器补充工作能量的装置。中国空间站太阳能电池光电效应转换率达30%，输电功率P=80kW。我们用E表示光能，根据条件试计算中国空间站每小时获得的电能W=_______J，太阳能电池板吸收的光能E=_______J；
（3）假设太阳能电池板每小时吸收的光能另有10.5%转化为热能用来加热生活用水，试求能将1t水加热升温_________℃。这些能量假如是燃烧天然气提供，至少需要_______kg（天然气的热值为4.2×10⁷ J /kg）；
（4） 六个月的太空生活，宇航员除了科学探究外，他们还通过看书、看电视、健身、聊天等方式打发休闲时光。假设空间站的电视机正常工作功率为44w，额定电压为110v，则额定电流为________A，正常工作2h消耗的电能是_________kW·h。他们脚踏太空自行车健身多炫酷呀，一段时间后，全身暖和，是_______能转化为_______能。他们和家人网上聊天实现“天地对话”，依靠电磁波传递_____（选填“信息”或“能量”)，电磁波的传播速度就等于光速，地球上的家人们______s后就可以接收到信号（不考虑仪器的延时特性）。

2 . 阅读短文，回答问题
科技赋能，助力绿色冬奥，2022年科技助力北京冬奥，实现了举办“绿色冬奥”的设想。冬奥场馆温度最低达零下30多度，在如此冷的环境中，如何让颁奖礼仪服装既美观舒适，又能保暖呢？科技人员在衣服内胆里添加了黑色的材料——第二代石墨烯发热材料，石墨烯是一种二维晶体，其电热转换效率达，产生的热量均匀辐射出来给人体加热。
   
如图是北京冬奥会火炬“飞扬”，它造型优美飘逸，质地坚固，握在手上感觉很轻，不觉得冰凉。火炬采用氢作燃料，由于氢气密度非常小，手持火炬体型小，限制了氢气瓶的体积，为储存足量的氢气，研发团队用高压将12克氢气压缩进氢气瓶放入火炬，燃烧时减压阀将瓶内氢气从420公斤力每平方厘米减至接近标准大气压等于1公斤力每平方厘米，且保持稳定流量，氢的燃烧温度能达到，一般的复合材料都经不住的考验。研发团队研制出的一种碳纤维新材料，可经受的高温，相同体积下较铝合金外壳轻以上。
（1）石墨烯通电后产生的热量以___________的形式辐射出来。若在一件石墨烯衣服上连接一电压为3.7V，标有10000mAh的充电宝，最多能够产生的热量为___________ J；
（2）下列对新材料的认识中，正确的是___________；
A．石墨烯通电发热说明其导电性能较弱
B．石墨烯没有固定的熔化温度
C．碳纤维的密度比铝合金大
D．碳纤维复合材料的导热性能弱
（3）冬奥会使用的氢能属于___________能源，下表为0℃时1kg氢气的气压与体积的关系：

气压	10	20	30	40	50
体积

根据上表，你能得出0℃时1kg氢气的体积与气压的定量关系式为___________；在气压和温度一定时，气体的体积与质量成正比，若奥运火炬“飞扬”存储温度为0℃的12g氢气，氢气瓶的容积应为___________ mL。（g=10N/kg）
（4）若火炬“飞扬”某次试用400s，匀速喷出的氢气完全燃烧可使1.5千克的水水温升高80℃，水的比热容为c=4.2×10³ J/(kg⋅℃)，则水吸收的热量为___________ J；已知氢的热值为1.4×10⁸J/kg，加热水的效率为40%，减压阀喷口的横截面积为0.5×10^-4m²，喷出的氢气的密度为0.09kg/m³。求氢气经喷口时喷出的速度v。（写出计算过程）(       )

3 . 聆听水底世界

我们生活在一个有声有色的世界里，不但我们会说话，很多动物也会说话。百灵乌会唱歌，鹦鹉会学人说话……但你听过鱼儿或海豚“说话”吗？
水中的鱼类虽然没有声带，但它们却有独特的发声方法。绝大多数的鱼类发声是由于音肌（或称发声肌）穿过鱼鳔内部或覆益在鳔的表面，通过音肌的快速收缩带动鳔振动而发声，如图1所示。根据音肌的收缩烦率、强度不同，最终发出的声音也具备不同特征。此外不同鱼类的鱼鳔形状不同，对应音肌在鱼鳔上的位置也不同，因而能产生的声音特征更是多种多样。
许多鱼类还会“咬牙切齿”，发声警告势欲入侵的共他鱼类远离自己的领地，这些鱼类是通过摩擦两块硬骨骼（通常是鳍骨、下颚或牙齿）而产生声音。如鱼类进食时， 颌部位的牙齿相互摩擦发声；在鱼类受到谅吓时，身体部位摩擦发声以自卫。
海豚也没有声带，它可以依靠空气通过鼻腔通道来发出声音。海豚能够发出20Hz到150kHz范围内的声音，这种高频率声音使得海豚的通信更加高效和迅速。研究表明海豚具有回声定位的能力，海豚头部具有辫膜和气囊系统，通过这类系统将声波放射出去，当超声信号遇到目标时，形成反射信号，再由耳或头部的其他器官接收，构成完善的声呐系统，如图2所示。海脉声呐的灵敏度很高，抗干扰能力谅人。
研究鱼类和海豚的发声有着重要意义，人们可以根据鱼儿的“话”检测水质、确定鱼群的时空分布以及产卵量，为海上渔业生产提供重要的信息。人们就利用海豚“说话”的原理发明了声呐，声呐可用于鱼群探测、海洋石油勘探、和海底地质地貌的勘测等。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）海豚声呐具有 ______的优点;
（2）文中介绍了鱼类两种发声方法分别是： ______ 、______;
（3）若某次海豚静止在海水中，发出超声波遇到目标反射，从发出经2s后再接收到这列声波，求此时海豚距离目标______ m 。（已知声音在水中的传播速度是1500m/s）

4 . 生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法起降，报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压U=6V，电磁铁线圈电阻R₀=150Ω。电阻箱R₁的电阻设定为250Ω，R₂为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。
（1）电梯的自动报警电铃应接在_______（选填“C、D”或“E、F”）之间。电磁铁通电时，上端为__________极；
（2）空载时电梯底座对R₂的压力等于电梯厢的重力为4000N，闭合开关S₁，求空载时控制电路中的电流大小_____；
（3）求该电梯限载人数_________；（设每人质量为70kg。g取10N/kg）
（4）若要求电梯限载人数减小，请对控制电路提出两种改进措施_________。

5 . 汽车产业已成为陕西工业经济的主引擎，2022年陕西新能源汽车产量居全国第二，增速居全国第一，产量增速及规模领跑全国，发展后劲十足。如图所示是思思家新买的新能源代步车，该新能源汽车在平直的高速公路上匀速行驶，每100km消耗电能。该新能源车的电池镶嵌在车身底部，质量为400kg，电池能量密度为，能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值。
（1）该新能源车电池可充入的最大电能为__________；该新能源汽车在平直的高速公路上可行驶的最大路程是__________km；
（2）推重比是汽车最大推力和汽车总重力的比，是汽车动力的重要指标。若该汽车的推重比是0.5，能提供的最大推力为5400N。若汽车在平直公路上匀速行驶时，所受阻力为总重的0.05，求此时该电动汽车所受的牵引力是多少牛？__________
（3）求该电动汽车的效率；__________
（4）思思的研究小组针对网络上的说法“新能源车不比燃油车环保！新能源车需要充电，所需电能仍然有很大部分来自火力发电，也会排放二氧化碳等温室气体”进行研究。她们查询到如下信息：国家电网数据显示我国电能的二氧化碳排放系数约为（即每消耗电能相当于排放0.6kg的二氧化碳）；而燃油车的二氧化碳排放系数约为0.4kg/km，（即每行驶1km相当于排放0.4kg的二氧化碳）。请你根据计算说明该说法是否正确。__________

6 . 如图是新一代的热水器，叫空气能热水器（也叫空气源热泵热水器），用电量是普通电热水器的1/4左右．其原理是通过电动机带动压缩机运转，压缩管内的气体物质，由于压缩气体做功，气体的内能增加，温度升高，高温的压缩气体加热冷水，使水升温．压缩气体放出能量后，液化成液体流入蒸发器中，从空气中吸收热量，汽化成气体再流回压缩机．如此不断循环，不断从空气中吸收热量，不断向水放出热量．
下表是某空气能热水器的参数（额定制热量表示在单位时间内该热水器所能提供给水的热量值，额定小时制热水量表示1小时按要求温度产生热水的体积值，，）

FC-KF110
机组技术参数	最高出水温度/℃	60
	额定制热量/kW	5
	额定小时制热水量/	110
	额定输入电功率/kW	1.2
	最大输入电功率/kW	1.5
运行条件	使用电压/V	220
	最大电流/A	7
	噪声/dB
	接地要求/
	环境温度范围/℃

（1）空气能热水器的工作原理与________（电热水器/空调/电动机）的原理相似，它比普通电热水器省电的原因是________；
（2）根据参数求该热水器正常工作1h，消耗的电能是________，提供给水的热量是________；
（3）该热水器正常工作1h提供给水的热量能使水温度升高________℃（结果保留整数）。

7 . 阅读以下文段，回答问题。

太空电梯

2023年，电影《流浪地球2》上映，这是中国科幻电影的里程碑。喷出巨大光柱的行星发动机、无所不知的量子计算机、让人类实现“永生”的“数字生命计划”……不仅呈现了一幕幕宏大震撼的视觉奇观，“太空电梯”更是给人们展示了未来科技的无限可能。

《流浪地球2》中的太空电梯，建在非洲中部西海岸的加蓬，位于赤道线，最高处连接地球同步轨道的太空站，可达 3.6 万公里。太空电梯的主体是连接太空站和地球发射平台的缆绳结构，可以用来将人和货物从地面运送到太空站。太空电梯的轿厢空间很大，可以容纳许多宇航员来回往返太空，从上电梯后到3.6万千米的高空要花去7天的时间。在返回地球时，为了应对穿越大气层的摩擦生热，电梯舱会在太空中注水，瞬间形成冰盾，把火焰融成冰。避免舱室与大气直接摩擦，节省返回成本。
石墨烯的发明，使建设“太空电梯”成为了可能。石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料。作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。如果和其他材料混合，石墨烯还可以用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。
（1）以地球为参照物，太空站处于__________状态；
（2）制造“太空电梯”时，对其中的精密装置测量要求较高，多次测量求平均值可以__________（选填“消除误差”、“减小误差”或“避免产生错误”），用超声波可以清洗这些精密零部件，说明超声波可以传递__________；
（3）宇航员乘坐太空电梯匀速上升时运动状态__________（填“不变”或“改变”）；
（4）“太空电梯”从地面到达3.6万公里的太空站，运行速度为__________km/h（保留到整数位）；
（5）电梯舱会在太空中注水，瞬间形成冰盾，此过程涉及的物态变化是__________，这个过程中需要__________热量；
（6）石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，针对这一发现，请你提出一个具有价值且可探究的问题：__________。

8 . 阅读下面短文，回答问题：
汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。如图是汽车内的四缸发动机工作示意图，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开。曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。每个汽缸的工作示意图如图甲所示。

（1）现在的发动机，存在着各种能量的损耗，其效率还是很低的。请在图乙中的两个方框内各写出一种可能的能量损失：___________；
（2）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 ___________能，___________图所示的冲程内燃机给汽车提供动力；（选填“A、B、C、D”）
（3）为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过 ___________的方式减少汽缸内能的，用水来冷却汽缸是因为水的 ___________较大；

1min内完成 工作循环	2600次	93汽油	汽缸内汽油和 空气的混合密度	1.35kg/m3
排气量	1.8L		热值	4.6×107（J/kg）
发动机最大功率	75（kW）		空燃比	14：1

汽车排气量是指发动机汽缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比。
（4）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内发动机获得的机械能是 ___________J；
（5）热效率是指发动机获得的机械能W_机械与燃料完全燃烧产生的内能Q_放之比，当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率是 ___________。（计算结果保留一小数）

9 . 阅读短文，回答问题：

速印机

如图甲是一台速印机。当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸，当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小明设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。
如图乙是小明设计的电路原理图， M₁、M₂是两台额定功率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成“进纸”、“印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快。AO的长度是OB的1.5倍，在控制电路中，R_o是保护电阻，阻值为10Ω。电源电压为6V，R_x是安装在备用纸槽底部的力敏电阻，其阻值与受到纸张的压力成反比，图像如图丙。印刷时先闭合S₂，后闭合S₁，当控制电路中的电流大于或等于0.2A时，衔铁被吸引。印刷时所用纸张规格相同，每500张纸的重力为20N。

电动机型号	额定功率/W	额定电流/A	印刷速度/（秒/张）
M1	220	1	0.2
M2	110	0.5	0.5

（1）闭合开关S₂，电磁铁上端为__________极，工作电路电压为U为__________V；
（2）下列关于小明设计的速印机的说法，正确的是__________；
A．工作电路中电动机M₁比M₂的印刷速度慢
B．当备用纸槽上纸张减少时，电磁铁的磁性变弱
C．若弹簧对OB的拉力为阻力，AOB是费力杠杆
D．当备用纸槽上无纸时，控制电路中电流为0.6A
（3）当备用纸槽放置总重力为12N的纸张时，刚启动印刷时工作的电动机是__________。在某次印刷中，电动机正常工作，备用纸槽中纸的张数从500张减小到100张，求该次印刷过程中电动机消耗的总电能__________（请写出计算过程）；
（4）若衔铁被电磁铁吸引的电流大小不变，将R₀换成阻值15的定值电阻。当备用纸槽中纸张逐渐变少，启动另一个电动机时，备用纸槽中纸的张数比R_o为10时__________（选填“多”或“少”）__________张。

10 . 阅读短文，回答下列问题：

太阳能汽车

太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车，相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放，正因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡。如图甲所示为科技人员设计的一种太阳能汽车、其前挡风玻璃和顶盖皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活，加速性能优越，从静止开始加速100m的路程最短仅需5s。电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。要测量电池板将太阳能转化为电能的效率，可以分别测量出电池板面积S，正对太阳时产生的电压U，对整车提供最大的电流I，太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率P。通过计算得到太阳能电池的效率η。
请回答下列问题：

材料技术指标	锰钢	铝合金	钛合金	碳纤维
性能（强度）强	强	较弱	较强	强
密度×103/kg·m3	7.9	3.0	4.5	1.6

（1）车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射，主要是能阻挡太阳光中的________；　
A．红外线        B．紫外线       C．超声波        D．次声波
（2）车身的材料应具有强度高且轻便的特点，则上表所列的材料中，最为理想的是___________；
（3）太阳能电池的效率η =___________×100%；
（4）若一辆太阳能汽车在水平路面上以最大机械功率800W运动，一段时间后再将功率减小到P，并保持此功率运动，其运动的速度——时间图线如图乙所示，运动过程中汽车受到的阻力恒定不变，则P的大小为___________W；
（5）某太阳能汽车总质量为3×10³ kg，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m²，当它在水平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作电压为300V，汽车所受阻力为车重的0.04倍。太阳能电池给车上的电动机供电，该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%。求所需的太阳能电池板的最小面积；___________（已知太阳辐射的总功率为4×10²⁶W，太阳到地球的距离为1.5×10¹¹m，半径为r的球其表面积为4πr²，太阳光传播到地面的过程中，设有29.35%的能量损耗，g取10N/kg）。