2023年中考物理一模试题分项练习：新技术新材料专题
1.（2023泉州市一模）石墨烯是日前最薄、最坚硬的纳米材料，它还具有出色的导电性及导热性，被认为是一种未来革命性的材料。由以上信息可推断，石墨烯不适合用来制作（ ）
A. 防弹衣 B. 输电导线 C. 散热片 D. 滑动变阻器的电阻线
2.（2023长春市朝阳区一模）我国成都青年曹原，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。超导材料能用来制作（ ）
A. 电炉丝 B. 输电导线
C. 发光二极管 D. 电位器中的电阻丝
3.（2023郴州市一模）科学家高锟由于在光纤领域的特殊贡献，获2009年诺贝尔物理学奖，关于光纤通信，下列说法错误的是（ ）
A. 在光纤中光波是经过多次折射向前传播的
B. 光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
C. 光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多
D. 采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
4.（2023贵港市覃塘区一模）能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A. 水能是二次能源
B. 北斗卫星导航是利用超声波来定位导航
C. 5G手机的芯片使用的材料主要是半导体
D. 电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能
5.（2023许昌市一模）近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（ ）
A. 光纤通信，是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
B. 量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
C. 核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的
D. 水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
6.（2023周口市商水县一模）12月27日，河西硅业20万吨硅系新材料综合利用项目一期投产仪式举行。这对引领全市工业突破发展具有重要意义。关于新材料、能源和信息传递，下列说法正确的是（ ）
A. 光纤通信是利用次声波传递信息
B. 铀矿是可再生能源
C. 空间站的工作人员和地面基站工作人员主要靠电磁波传递信息
D. LED灯核心元件的主要材料是半导体
7.（2023开封市一模）如图所示的新型智能笔，无需连接数据线即可将获取的信息传输到手机或电脑上，并处理成文本及语音形式。下列有关信息、能源及材料的说法正确的是（ ）
A. 智能笔和手机、电脑之间通过超声波传递信息
B. 新型智能笔中的芯片主要使用了半导体材料
C. 废旧手机电池能与其它普通垃圾一起处理
D. 电脑使用的能源是一次能源
8.（2023许昌市一模）华为公司自主研发的麒麟芯片是业界领先的手机芯片，其重要材料是硅，属于 _____材料，在散热方面，华为采用了石墨烯进行散热，这种材料容易将芯片产生的热量快速传导到手机背壳以提高散热效率。这是用 _____的方式改变了芯片的内能。
9.（2023娄底市娄星区一模）如图是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 ______（填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，硅光电池板产生的电能属于 ______（填“一次”或“二次”）能源。
10.（2023偃师市一模）发光二极管是一种电子元件，是由 ______材料制成的。如图所示是发光二极管的示意图，我们把它连入电路中，当其长脚与A相连，短脚与B相连时，发光二极管和小灯泡都发光；如果长脚与B相连，短脚与A相连时，发光二极管和小灯泡都不发光，说明此时电路处于 ______（填“短路”或“断路”）状态，这说明发光二极管具有 ______的性质。
11.（2023中山市一模）阅读短文，回答问题。
首次实现常温超导
各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。在1911年，物理学家首次在低于-268.8℃的环境中发现汞的超导现象，即电流可以在超导材料中零电阻通过。这种超导效应一直是在超低温下才能观察到。在2020年10月14日，罗切斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下，观察到常温超导现象。但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强条件下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
（1）超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到________Ω，此时，若在正常工作的电路中，超导体两端电压为________V；
（2）在低于-268.8℃的环境中的汞的内能________（选填“等于”或“大于”）零；
（3）罗切斯特大学创造的常温超导材料，存在的限制是所需________太高，无法在正常状态下实现；
（4）设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，为了节能，超导材料________（选填“可以”或“不可以”）用于制造电热水壶，原因是________。
12.（2023深圳市一模）阅读短文，回答下列问题。
测温手环
某型号的蓝牙测温手环如图所示，主要由温度传感模块、蓝牙模块两个部分组成。温度传感模块中，有一个高灵敏度的热敏电阻，热敏电阻外部与导热金属片密切接触。佩戴测温手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高，热敏电阻阻值变化，电路中电流变大。温度传感器中的测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块则通过无线网络将测温芯片中的温度数据传送给数据处理中心，从而实现体温的实时监测。测温手环一般配有智能休眠仓。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后，若环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化，则测温手环中的金属片与热敏电阻分离，从而实现自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，可以断开测温手环的电路。因此，这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。
（1）蓝牙模块是通过________与手机传递信息的（选填“电磁波”、“红外线”或“超声波”）；
（2）导热金属片的内能是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方法改变的；
（3）霍尔元件在测温手环的电路中相当于________（选填“开关”“电源”或“电器”）。若手环电池电压为3.7V，电池容为100mA·h，充满电后可以连续使用10天，则该型号的测温手环工作时的放电电流约为________μA（结果保留一位小数）；
（4）小华将三个废旧手环的测温头拆下后分别接入如图乙所示的电路。获得了图丙所示的三个测温头的电流温度图像，其中灵敏度最高的测温头是________；
A. A图线所对应的测温头
B. B图线所对应的测温头
C. C图线所对应的测温头
D. 无法判断
（5）现有四种热电阻，它们的阻值R随温度T变化的图像分别如下，其中适合用于上述测温手环的是________。
A．B． C．D．
13.（2023佛山市南海区一模）阅读短文，回答问题。
核潜艇
核潜艇是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。核潜艇在水下航行时遇到了“海水跃层”时非常危险。
“海水跃层”是指海水参数随深度变化而显著变化的水层，例如温度、密度等在垂直方向上出现突变的水层，如果“海水跃层”形成密度梯度跃变层如图 1 所示（h 为海水深度，ρ为海水密度），那么物体受到的浮力会急剧变化，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，会急剧掉向海底，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。
有一核潜艇水上排水量为 7000t，水下排水量为 8000t，在一次深潜于 500m 的大海中水平匀速前进，突然进入海水跃层，潜艇不由自主的往下掉，俗称“掉深”。艇长瞬间发出命令：“向所有水舱供气！”此时应急供气阀门打开，所有水舱开始供气，一段时间后，“掉深”终于停止……
（1）文中核潜艇正常深潜时受到的浮力是___________N，500m 处受到海水的压强是___________Pa（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）。
（2）水平匀速前进的潜艇进入海中断崖会突然掉向海底的原因是___________， “向所有水舱供气”的目的是___________。
（3）如图 2 所示，核潜艇中的核反应堆利用核___________ 变产生的内能，这些内能在蒸汽锅炉中通过热传递的方式转移到水，水汽化产生大量水蒸气推动汽轮机做功，然后一部分能量带动螺旋桨从而获得动力，一部分能量带动发电机发电，提供电能。1g 铀235全部核反应放出的能量相当于2.7t 标准煤完全燃烧产生的热量，汽轮机效率为 50%，如果汽轮机输出的机械能的 9%用来发电，其它损耗不计，那么产生的电能最多为___________kW h（标准煤的热值是 29MJ/kg）。
14.（2023佛山市顺德区、三水区一模）阅读材料，回答问题。
新能源电动汽车充电系统
新能源电动汽车充电桩是新能源汽车应用中的核心部件，一直存在的散热问题有待解决，在新能源电动汽车充电桩材料应用领域中，导热绝缘片等新型材料起到充电桩框架中电源模块等组件的绝缘与散热作用。充电桩给一部电动车充满电大致要多久呢？新能源电动汽车充电时间t等于电池储能量W与充电平均功率P之比，锂电池是新能源电动汽车使用最多的动力电池之一，目前，锂电池充电的常见过程可分为三个阶段：涓流充电（低压预充）、恒流充电和恒压充电。锂电池充电时，如果电池电量很低（反映为电压较低），那么必须用小电流开始充电。如果电压升高到一定程度，则开始大电流充电，也就是恒流充电。随着充电的进行，电池电压升高速度加快，当电池电压达到最终调整电压时，则要开始转入恒压充电，此时充电电流逐渐减小。当电流减小到一定程度，则完成整个充电。
（1）新能源电动汽车充电桩的材料要考虑______性和______性；
（2）小明家的电动汽车电池最大储能量为71.4kW·h，若充电桩充电的平均功率为7kW，那么充满电需要______h；
（3）某电动汽车电池最大储能量为80kW·h，若燃油车与电动汽车用来做有用功的能量相同，则燃油车最多需要燃烧______kg的燃油；（已知电动汽车的效率为92%，燃油车的效率为30%，q燃油=4.6×107J/kg）
（4）图甲是充电电流随充电时间变化图像（图像已做近似处理），请在图乙中画出充电电压随充电时间的变化图像。______
15.（2023揭阳市一模）阅读短文，回答问题。
负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm，以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸，便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度，不超过1.2m~1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸，负压鱼缸（图甲）则是“立式”鱼缸，可以增加高度，换水、喂鱼相当方便，不受操作的限制，“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计，该设计使负压缸顶部保持低压状态，因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵，如图乙所示，可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题：即在操作限制的情况下，可以增加鱼缸的高度，方便观赏，解决了传统家居鱼缸（水族箱）能长不能高的难题。
（1）上述的新型鱼缸 _____（选填“属于”或者“不属于”）连通器，了解了负压鱼缸后，小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置（见图丙）。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里，瓶中的水 _____（选填“会”或者“不会”）流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水，当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，瓶中的水 _____（选填“会”或者“不会”）流出；
（2）“负压”原理在生活中非常普遍，下列例子中没有利用“负压”原理的是 _____；
A.我们呼吸时，肺部扩张状态时，新鲜的空气被压入肺内
B.抗击疫情中，武汉市火速兴建的小汤山医院“火神山”、“雷神山”
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤，有些人喜欢用高压锅炖汤
D.医生抽血时，将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管
（3）热爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验，按照大气压强为105Pa计算，大气压强应该能支撑起约10m高的水柱，说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件，计算出负压缸顶部液面上方的气压为 _____Pa；水对底缸底部的压强为 _____Pa。
16.（2023东莞市一模）阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，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。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是_______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料；
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是_______联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA_______IB（填选“<”、“=”或“>”）；
（3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是____；
A．B．
C．D．
（4）眼罩加热电路的最大发热功率为_______W，当温度为40℃时，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能_______J。
17.（2023深圳市坪山区一模）由我国著名科幻作家刘慈欣创作的科幻小说《三体》中描绘过这样一个未来世界，地球拥有“无限能源（电力）”，所有东西都无需考虑充电问题，汽车不用加油也不需插电就可以在天上飞，杯子里的牛奶握在手里即可加热。无线充电仿佛无时无刻覆盖着地球的每一个角落。而这个幻想也正在逐步变为现实。
（1）市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用Qi技术。其原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。图1实验与受电线圈处工作原理是相同的是______；
（2）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图甲所示。实验测得，接在b线圈上的用电器获得的电功率为输入a线圈电功率的40%。若把a线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.2A。b线圈中只接入一盏灯泡，此时该灯泡恰能正常发光，则该灯泡的功率为______W；
（3）如图乙所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电。已知：接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离关系满足公式，将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%；小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W：
①当小车与转换器间距离为1m时，电池充电1h所储存的电能为______J；
②该公式中的k值为_______W m2；
③若充电时小车与转换器之间距离L=2m，则超声波能量转化为电能的功率为______W，若要储存到和①中相同的电能，需等待______h。
18.（2023北京市房山区一模）请阅读《风洞实验》并回答问题。
风洞实验
在设计飞机等飞行器时，空气对飞行器产生的阻力是难以通过计算得到的。于是科学家们想出了一个办法，按一定比例做出缩小的飞行器模型，将其置于洞状空间内，从洞的一端按预定的速度向飞行器吹风，以了解实际飞行器的空气动力学特性，这种试验装置叫做风洞。风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。图是我国生产的大型客机C919的风洞试验。根据相对性原理，飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力，与飞机静止不动，空气以同样的速度反方向吹来两者的作用效果是一样的。由于迎风面积巨大的气流以飞机飞行的速度吹过来，其动力消耗是惊人的，所以根据相似性原理，可以将飞机做成几何相似的小尺度模型，气流速度在一定范围内也可以低于飞机的飞行速度，利用试验结果可以推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力。风洞实验尽管有局限性，但优点也很明显：①能比较准确地控制实验条件，如气流的速度、压力、温度等；②实验在室内进行,受气候条件和时间的影响小，模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便；③实验项目和内容多种多样，实验结果的精确度较高；④实验比较安全，而且效率高、成本低。因此，风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面，以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中，都有广泛应用。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）风洞实验的理论依据是__________原理和流动相似性原理；
（2）研制客机C919时，将飞机模型放在风洞中固定不动，让风（流动的空气）高速迎面吹来，从而模拟飞机在空气中高速运动的情形。飞机模型相对于风是______的；（选填“运动”或“静止”）
（3）如图所示，风洞中气流速度增大时，机翼上表面气体压强______；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）请你展开想象，就风洞实验这一技术设计理念，举例说明还可应用在哪些方面：__________。（举一例即可）
19.（2023北京市丰台区一模）请阅读《频闪照相》并回答问题
频闪照相
我们在研究物体的运动时，一个非常重要的问题就是确定物体的位置随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变，时间不断推移，如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢？
同学们是否注意过，飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号，这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下、根据这个闪光，即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置，还可以估计下一次闪光时飞机在哪里，以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发，是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢？其实这就是“频闪照相”，顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态，但由于没有光照亮物体，底片并不感光。光源是一只闪光灯，它每隔0.02 s闪亮一次，闪亮的时间很短，只有大约1/1000 s。光源发光时物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片，由于羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等，所以如果两个相邻位置间距离较大就意味着速度较大。从这张照片中可以看到羽毛球从最高点下落后，速度越来越大。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点频闪照片，频闪照相机每隔0.02 s闪拍一次。分析照片可知：小球做______直线运动，你判断的依据是______；
（2）小球从A点运动到F点的平均速度是______m/s；小球从B点运动到D点的平均速度______（选填“大于”、“等于”、“小于”）小球从D点运动到F点的平均速度。
20.（2023佛山市禅城区一模）
半导体二极管
半导体二极管主要由P型半导体、N型半导体、接线端、外壳组成，其结构及对应的电路符号如图甲、乙所示。二极管具有单向导电性，当二极管两端加正向电压时，电流从正接线端流进二极管时，二极管导通，相当于一根导线，必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，只有当正向电压达到某一数值（锗管约为0.1V，硅管约为0.5V）以后，二极管才能真正导通，导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V）。而电流负接线端流入时，二极管断路，实际上不会有电流通过。
（1）如图丙，已知电源电压为3V，则开关S闭合后，灯泡L _____（能/不能）发光，电压表的示数为 _____V；
（2）如图丁所示，将一个锗材料二极管、电阻R和电流表串联接入电路中，电源电压恒为3V不变，电阻R1＝30Ω。开关S闭合后，电流表有示数，电压表的示数为 _____V，电流表示数为 _____A；
（3）科研人员利用P型元件和N型元件串联，如图戊所示，当电流通过时，P、N型材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），从而制成了电脑的散热器，如图所示，在电流方向由N流向P的地方吸热，而在电流方向从P流向N的地方放热。如图相当于一个 _____联电路，靠近电脑发热体（CPU）的是图中 _____（上方/下方）的陶瓷片。
2023年中考物理一模试题分项练习：新技术新材料专题参考答案
1.（2023泉州市一模）石墨烯是日前最薄、最坚硬的纳米材料，它还具有出色的导电性及导热性，被认为是一种未来革命性的材料。由以上信息可推断，石墨烯不适合用来制作（ ）
A. 防弹衣 B. 输电导线 C. 散热片 D. 滑动变阻器的电阻线
【答案】D
2.（2023长春市朝阳区一模）我国成都青年曹原，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。超导材料能用来制作（ ）
A. 电炉丝 B. 输电导线
C. 发光二极管 D. 电位器中的电阻丝
【答案】B
3.（2023郴州市一模）科学家高锟由于在光纤领域的特殊贡献，获2009年诺贝尔物理学奖，关于光纤通信，下列说法错误的是（ ）
A. 在光纤中光波是经过多次折射向前传播的
B. 光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
C. 光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多
D. 采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
【答案】A
4.（2023贵港市覃塘区一模）能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（ ）
A. 水能是二次能源
B. 北斗卫星导航是利用超声波来定位导航
C. 5G手机的芯片使用的材料主要是半导体
D. 电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能
【答案】C
5.（2023许昌市一模）近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是（ ）
A. 光纤通信，是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
B. 量子计算机中的电子器件都是由超导体制成
C. 核电站是利用原子核发生聚变时释放的能量来发电的
D. 水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
【答案】A
6.（2023周口市商水县一模）12月27日，河西硅业20万吨硅系新材料综合利用项目一期投产仪式举行。这对引领全市工业突破发展具有重要意义。关于新材料、能源和信息传递，下列说法正确的是（ ）
A. 光纤通信是利用次声波传递信息
B. 铀矿是可再生能源
C. 空间站的工作人员和地面基站工作人员主要靠电磁波传递信息
D. LED灯核心元件的主要材料是半导体
【答案】CD
7.（2023开封市一模）如图所示的新型智能笔，无需连接数据线即可将获取的信息传输到手机或电脑上，并处理成文本及语音形式。下列有关信息、能源及材料的说法正确的是（ ）
A. 智能笔和手机、电脑之间通过超声波传递信息
B. 新型智能笔中的芯片主要使用了半导体材料
C. 废旧手机电池能与其它普通垃圾一起处理
D. 电脑使用的能源是一次能源
【答案】B
8.（2023许昌市一模）华为公司自主研发的麒麟芯片是业界领先的手机芯片，其重要材料是硅，属于 _____材料，在散热方面，华为采用了石墨烯进行散热，这种材料容易将芯片产生的热量快速传导到手机背壳以提高散热效率。这是用 _____的方式改变了芯片的内能。
【答案】 ①. 半导体 ②. 热传递
9.（2023娄底市娄星区一模）如图是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由 ______（填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，硅光电池板产生的电能属于 ______（填“一次”或“二次”）能源。
【答案】 ①. 半导体 ②. 二次
10.（2023偃师市一模）发光二极管是一种电子元件，是由 ______材料制成的。如图所示是发光二极管的示意图，我们把它连入电路中，当其长脚与A相连，短脚与B相连时，发光二极管和小灯泡都发光；如果长脚与B相连，短脚与A相连时，发光二极管和小灯泡都不发光，说明此时电路处于 ______（填“短路”或“断路”）状态，这说明发光二极管具有 ______的性质。
【答案】 ①. 半导体 ②. 断路 ③. 单向导电
11.（2023中山市一模）阅读短文，回答问题。
首次实现常温超导
各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。在1911年，物理学家首次在低于-268.8℃的环境中发现汞的超导现象，即电流可以在超导材料中零电阻通过。这种超导效应一直是在超低温下才能观察到。在2020年10月14日，罗切斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下，观察到常温超导现象。但这次研究人员创造的常温超导材料，也存在严重的限制，他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强条件下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
（1）超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到________Ω，此时，若在正常工作的电路中，超导体两端电压为________V；
（2）在低于-268.8℃的环境中的汞的内能________（选填“等于”或“大于”）零；
（3）罗切斯特大学创造的常温超导材料，存在的限制是所需________太高，无法在正常状态下实现；
（4）设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，为了节能，超导材料________（选填“可以”或“不可以”）用于制造电热水壶，原因是________。
【答案】 ①. 0 ②. 0 ③. 大于 ④. 压强 ⑤. 不可以 ⑥. 根据Q=I2Rt，超导材料电阻为零，电流通过超导材料无法产生电热
12.（2023深圳市一模）阅读短文，回答下列问题。
测温手环
某型号的蓝牙测温手环如图所示，主要由温度传感模块、蓝牙模块两个部分组成。温度传感模块中，有一个高灵敏度的热敏电阻，热敏电阻外部与导热金属片密切接触。佩戴测温手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高，热敏电阻阻值变化，电路中电流变大。温度传感器中的测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块则通过无线网络将测温芯片中的温度数据传送给数据处理中心，从而实现体温的实时监测。测温手环一般配有智能休眠仓。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后，若环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化，则测温手环中的金属片与热敏电阻分离，从而实现自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，可以断开测温手环的电路。因此，这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。
（1）蓝牙模块是通过________与手机传递信息的（选填“电磁波”、“红外线”或“超声波”）；
（2）导热金属片的内能是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方法改变的；
（3）霍尔元件在测温手环的电路中相当于________（选填“开关”“电源”或“电器”）。若手环电池电压为3.7V，电池容为100mA·h，充满电后可以连续使用10天，则该型号的测温手环工作时的放电电流约为________μA（结果保留一位小数）；
（4）小华将三个废旧手环的测温头拆下后分别接入如图乙所示的电路。获得了图丙所示的三个测温头的电流温度图像，其中灵敏度最高的测温头是________；
A. A图线所对应的测温头
B. B图线所对应的测温头
C. C图线所对应的测温头
D. 无法判断
（5）现有四种热电阻，它们的阻值R随温度T变化的图像分别如下，其中适合用于上述测温手环的是________。
A．B． C．D．
【答案】 ①. 电磁波 ②. 热传递 ③. 开关 ④. 416.7 ⑤. A ⑥. D
13.（2023佛山市南海区一模）阅读短文，回答问题。
核潜艇
核潜艇是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。核潜艇在水下航行时遇到了“海水跃层”时非常危险。
“海水跃层”是指海水参数随深度变化而显著变化的水层，例如温度、密度等在垂直方向上出现突变的水层，如果“海水跃层”形成密度梯度跃变层如图 1 所示（h 为海水深度，ρ为海水密度），那么物体受到的浮力会急剧变化，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中，如突遭海中断崖，会急剧掉向海底，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。
有一核潜艇水上排水量为 7000t，水下排水量为 8000t，在一次深潜于 500m 的大海中水平匀速前进，突然进入海水跃层，潜艇不由自主的往下掉，俗称“掉深”。艇长瞬间发出命令：“向所有水舱供气！”此时应急供气阀门打开，所有水舱开始供气，一段时间后，“掉深”终于停止……
（1）文中核潜艇正常深潜时受到的浮力是___________N，500m 处受到海水的压强是___________Pa（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）。
（2）水平匀速前进的潜艇进入海中断崖会突然掉向海底的原因是___________， “向所有水舱供气”的目的是___________。
（3）如图 2 所示，核潜艇中的核反应堆利用核___________ 变产生的内能，这些内能在蒸汽锅炉中通过热传递的方式转移到水，水汽化产生大量水蒸气推动汽轮机做功，然后一部分能量带动螺旋桨从而获得动力，一部分能量带动发电机发电，提供电能。1g 铀235全部核反应放出的能量相当于2.7t 标准煤完全燃烧产生的热量，汽轮机效率为 50%，如果汽轮机输出的机械能的 9%用来发电，其它损耗不计，那么产生的电能最多为___________kW h（标准煤的热值是 29MJ/kg）。
【答案】 ①. 8×107 ②. 5.15×106 ③. 浮力小于潜水艇受到重力，受力向下 ④. 减小潜水艇受到的重力 ⑤. 裂 ⑥. 978.75
14.（2023佛山市顺德区、三水区一模）阅读材料，回答问题。
新能源电动汽车充电系统
新能源电动汽车充电桩是新能源汽车应用中的核心部件，一直存在的散热问题有待解决，在新能源电动汽车充电桩材料应用领域中，导热绝缘片等新型材料起到充电桩框架中电源模块等组件的绝缘与散热作用。充电桩给一部电动车充满电大致要多久呢？新能源电动汽车充电时间t等于电池储能量W与充电平均功率P之比，锂电池是新能源电动汽车使用最多的动力电池之一，目前，锂电池充电的常见过程可分为三个阶段：涓流充电（低压预充）、恒流充电和恒压充电。锂电池充电时，如果电池电量很低（反映为电压较低），那么必须用小电流开始充电。如果电压升高到一定程度，则开始大电流充电，也就是恒流充电。随着充电的进行，电池电压升高速度加快，当电池电压达到最终调整电压时，则要开始转入恒压充电，此时充电电流逐渐减小。当电流减小到一定程度，则完成整个充电。
（1）新能源电动汽车充电桩的材料要考虑______性和______性；
（2）小明家的电动汽车电池最大储能量为71.4kW·h，若充电桩充电的平均功率为7kW，那么充满电需要______h；
（3）某电动汽车电池最大储能量为80kW·h，若燃油车与电动汽车用来做有用功的能量相同，则燃油车最多需要燃烧______kg的燃油；（已知电动汽车的效率为92%，燃油车的效率为30%，q燃油=4.6×107J/kg）
（4）图甲是充电电流随充电时间变化图像（图像已做近似处理），请在图乙中画出充电电压随充电时间的变化图像。______
【答案】 ①. 绝缘（导电） ②. 散热（导热） ③. 10.2 ④. 19.2 ⑤.
15.（2023揭阳市一模）阅读短文，回答问题。
负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm，以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸，便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度，不超过1.2m~1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸，负压鱼缸（图甲）则是“立式”鱼缸，可以增加高度，换水、喂鱼相当方便，不受操作的限制，“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计，该设计使负压缸顶部保持低压状态，因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵，如图乙所示，可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题：即在操作限制的情况下，可以增加鱼缸的高度，方便观赏，解决了传统家居鱼缸（水族箱）能长不能高的难题。
（1）上述的新型鱼缸 _____（选填“属于”或者“不属于”）连通器，了解了负压鱼缸后，小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置（见图丙）。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里，瓶中的水 _____（选填“会”或者“不会”）流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水，当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，瓶中的水 _____（选填“会”或者“不会”）流出；
（2）“负压”原理在生活中非常普遍，下列例子中没有利用“负压”原理的是 _____；
A.我们呼吸时，肺部扩张状态时，新鲜的空气被压入肺内
B.抗击疫情中，武汉市火速兴建的小汤山医院“火神山”、“雷神山”
C.为了能更快喝到美味的老火靓汤，有些人喜欢用高压锅炖汤
D.医生抽血时，将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管
（3）热爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验，按照大气压强为105Pa计算，大气压强应该能支撑起约10m高的水柱，说明负压缸的顶部肯定有空气。请你根据图乙给出的条件，计算出负压缸顶部液面上方的气压为 _____Pa；水对底缸底部的压强为 _____Pa。
【答案】 ①. 不属于 ②. 不会 ③. 会 ④. C ⑤. 9.02×104 ⑥. 2.94×103
16.（2023东莞市一模）阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，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。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是_______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料；
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是_______联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA_______IB（填选“<”、“=”或“>”）；
（3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是____；
A．B．
C．D．
（4）眼罩加热电路的最大发热功率为_______W，当温度为40℃时，通电10min，眼罩加热电路消耗的电能_______J。
【答案】 ①. 半导体 ②. 并 ③. > ④. C ⑤. 9 ⑥. 2160
17.（2023深圳市坪山区一模）由我国著名科幻作家刘慈欣创作的科幻小说《三体》中描绘过这样一个未来世界，地球拥有“无限能源（电力）”，所有东西都无需考虑充电问题，汽车不用加油也不需插电就可以在天上飞，杯子里的牛奶握在手里即可加热。无线充电仿佛无时无刻覆盖着地球的每一个角落。而这个幻想也正在逐步变为现实。
（1）市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用Qi技术。其原理是：电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电。图1实验与受电线圈处工作原理是相同的是______；
（2）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图甲所示。实验测得，接在b线圈上的用电器获得的电功率为输入a线圈电功率的40%。若把a线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.2A。b线圈中只接入一盏灯泡，此时该灯泡恰能正常发光，则该灯泡的功率为______W；
（3）如图乙所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电。已知：接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离关系满足公式，将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%；小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W：
①当小车与转换器间距离为1m时，电池充电1h所储存的电能为______J；
②该公式中的k值为_______W m2；
③若充电时小车与转换器之间距离L=2m，则超声波能量转化为电能的功率为______W，若要储存到和①中相同的电能，需等待______h。
【答案】 ①. C ②. 17.6 ③. 1.44×104 ④. 8 ⑤. 1 ⑥. 4
18.（2023北京市房山区一模）请阅读《风洞实验》并回答问题。
风洞实验
在设计飞机等飞行器时，空气对飞行器产生的阻力是难以通过计算得到的。于是科学家们想出了一个办法，按一定比例做出缩小的飞行器模型，将其置于洞状空间内，从洞的一端按预定的速度向飞行器吹风，以了解实际飞行器的空气动力学特性，这种试验装置叫做风洞。风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理。图是我国生产的大型客机C919的风洞试验。根据相对性原理，飞机在静止空气中飞行所受到的空气动力，与飞机静止不动，空气以同样的速度反方向吹来两者的作用效果是一样的。由于迎风面积巨大的气流以飞机飞行的速度吹过来，其动力消耗是惊人的，所以根据相似性原理，可以将飞机做成几何相似的小尺度模型，气流速度在一定范围内也可以低于飞机的飞行速度，利用试验结果可以推算出真实飞行时作用于飞机的空气动力。风洞实验尽管有局限性，但优点也很明显：①能比较准确地控制实验条件，如气流的速度、压力、温度等；②实验在室内进行,受气候条件和时间的影响小，模型和测试仪器的安装、操作、使用比较方便；③实验项目和内容多种多样，实验结果的精确度较高；④实验比较安全，而且效率高、成本低。因此，风洞实验在空气动力学的研究、各种飞行器的研制方面，以及在工业空气动力学和其他同气流或风有关的领域中，都有广泛应用。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）风洞实验的理论依据是__________原理和流动相似性原理；
（2）研制客机C919时，将飞机模型放在风洞中固定不动，让风（流动的空气）高速迎面吹来，从而模拟飞机在空气中高速运动的情形。飞机模型相对于风是______的；（选填“运动”或“静止”）
（3）如图所示，风洞中气流速度增大时，机翼上表面气体压强______；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）请你展开想象，就风洞实验这一技术设计理念，举例说明还可应用在哪些方面：__________。（举一例即可）
【答案】 ①. 运动相对性 ②. 运动 ③. 变小 ④. 飞行器
19.（2023北京市丰台区一模）请阅读《频闪照相》并回答问题
频闪照相
我们在研究物体的运动时，一个非常重要的问题就是确定物体的位置随时间的流逝有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变，时间不断推移，如何有效的同时记录两个不断变化的物理量呢？
同学们是否注意过，飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号，这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下、根据这个闪光，即便是在黑夜我们不但能方便的确定飞机的位置，还可以估计下一次闪光时飞机在哪里，以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发，是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢？其实这就是“频闪照相”，顾名思义就是频繁闪光拍摄的照片。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态，但由于没有光照亮物体，底片并不感光。光源是一只闪光灯，它每隔0.02 s闪亮一次，闪亮的时间很短，只有大约1/1000 s。光源发光时物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图为一张羽毛球飞行时的频闪照片，由于羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等，所以如果两个相邻位置间距离较大就意味着速度较大。从这张照片中可以看到羽毛球从最高点下落后，速度越来越大。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点频闪照片，频闪照相机每隔0.02 s闪拍一次。分析照片可知：小球做______直线运动，你判断的依据是______；
（2）小球从A点运动到F点的平均速度是______m/s；小球从B点运动到D点的平均速度______（选填“大于”、“等于”、“小于”）小球从D点运动到F点的平均速度。
【答案】 ①. 变速（加速） ②. 见解析 ③. 1.25 ④. 小于
20.（2023佛山市禅城区一模）
半导体二极管
半导体二极管主要由P型半导体、N型半导体、接线端、外壳组成，其结构及对应的电路符号如图甲、乙所示。二极管具有单向导电性，当二极管两端加正向电压时，电流从正接线端流进二极管时，二极管导通，相当于一根导线，必须说明，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，只有当正向电压达到某一数值（锗管约为0.1V，硅管约为0.5V）以后，二极管才能真正导通，导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V）。而电流负接线端流入时，二极管断路，实际上不会有电流通过。
（1）如图丙，已知电源电压为3V，则开关S闭合后，灯泡L _____（能/不能）发光，电压表的示数为 _____V；
（2）如图丁所示，将一个锗材料二极管、电阻R和电流表串联接入电路中，电源电压恒为3V不变，电阻R1＝30Ω。开关S闭合后，电流表有示数，电压表的示数为 _____V，电流表示数为 _____A；
（3）科研人员利用P型元件和N型元件串联，如图戊所示，当电流通过时，P、N型材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），从而制成了电脑的散热器，如图所示，在电流方向由N流向P的地方吸热，而在电流方向从P流向N的地方放热。如图相当于一个 _____联电路，靠近电脑发热体（CPU）的是图中 _____（上方/下方）的陶瓷片。
【答案】 ①. 不能 ②. 3 ③. 0.3 ④. 0.09 ⑤. 串 ⑥. 下方
