中考复习--- 科普阅读题27题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、考点01 光现象
1.(2024·江苏无锡·一模)阅读短文,回答问题:
如图1所示,是某智能汽车的抬头显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。HUD利用平面镜成像原理,如图2所示,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,从而确保驾驶舒适安全。车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗的车内景象。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是 ;
A.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是等大、正立的实像
C.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
D.夜间行车为了让司机更清楚的看到路况,车内应不开灯
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为 ;某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(3)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 ;
(4)由于司机长时间开车,会用眼过度,容易得近现限。下列关于近视眼成像情况及其矫正原理图正确的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丙 D.乙和丁
【答案】 D 45° 远离 厚度 A
【详解】(1)[1] A.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的,故A错误;
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是等大、正立的虚像,故B错误;
C.在光现象中,光路都是可逆的。玻璃具有单向透光功能时,光路也是可逆的,故C错误;
D.夜间行车为了让司机更清楚的看到路况,车内应不开灯,车内开灯时由于平面镜成像会干扰司机的视线,无法看清路况,故D正确。
故选D。
(2)[2][3]挡风玻璃成像属于平面镜成像,像与物关于平面镜对称,而像与物体垂直,故角平分线为对称轴,即为平面镜的位置,故挡风玻璃与水平面的夹角为45°;驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,即需要将像往上移动,根据像与物体关于平面镜对称,显示器需要远离挡风玻璃。
(3)[4]重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,前后两个面都反射成像。
(4)[5]造成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,导致远处物体所成的像在视网膜的前方,需要用凹透镜进行矫正,故甲图是近视眼,乙图是近视眼的矫正原理,故A正确,故BCD错误。
故选A。
2.(2024·江苏苏州·模拟预测)阅读回答问题。
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示,它工作时光线柔和,基本无可视频闪,人眼几乎感觉不到,且不会产生刺眼的眩光,直接眩光由灯具产生,反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式,光源放在灯具的两条长边上,发出的光由两侧的导光板向中央传播,光不能从导光板表面射出,起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时,由导光板正面射出,如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量,研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图象。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时,微小的电压变化会造成电流的急剧变化,进而导致护眼灯过度发热而损坏。
(1)护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光,白炽灯产生的眩光属于 眩光。
(2)导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ___________。
A.导电性
B.导热性
C.磁性
D.透明度
(3)当光由两侧的导光板向中央传播时,下列说法正确的是 ___________。
A.没有导光点时,只反射;遇到导光点时,只折射
B.没有导光点时,只折射;遇到导光点时,只反射
C.没有导光点时,只反射;遇到导光点时,既反射又折射
D.没有导光点时,只折射;遇到导光点时,既反射又折射
(4)当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,电流与电压的关系图象应在丙图象中的 (选填“左侧”“右侧”或“原处”)。
【答案】(1)直接
(2)D
(3)C
(4)左侧
【详解】(1)由材料可知,常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光,白炽灯产生的眩光是灯具产生的,属于直接眩光。
(2)导光板的作用是将两边的光导向中央,故利用的物理性质应与光相关,选项中只有透明度与光相关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)由图乙可知,在没有导光点的导光板上,光不能从导光板表面射出,光在导光板中只发生反射,所以没有导光点时,只反射;遇到导光点时,光的传播方向发生变化,由导光板正面射出,由图乙可知,光既发生了反射,也发生了折射。 故C符合题意,ABD不符合题意,
故选C。
(4)由题意可知,护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,T1升高到T2时,电阻减小,电压不变,由可知,电流变大,故应在丙中图像的左侧。
3.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题:
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示,它工作时光线柔和,基本无可视频闪,也就是在相同时间内闪烁的次数比较多,人眼几乎感觉不到,且不会产生刺眼的眩光,能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光,直接眩光由灯具产生,反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式,光源放在灯具的两条长边上,发出的光由两侧的导光板向中央传播,在没有导光点的导光板上,光不能从导光板表面射出,起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时,改变了光线的传播方向,由导光板正面射出,如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量,研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时,微小的电压变化会造成电流的急剧变化,进而导致护眼灯过度发热而损坏,因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
(1)护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光,白炽灯产生的眩光属于 眩光;
(2)导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ;
A.导电性 B.导热性 C.磁性 D.透明度
(3)当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,电流与电压的关系图像应在丙图像中的 (填“左侧”“右侧”或“原处”);
(4)下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像,最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
【答案】 直接 D 左侧 B
【详解】(1)[1]由材料可知,常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光, 白炽灯产生的眩光是灯具产生的,属于直接眩光。
(2)[2]导光板的作用是将两边的光导向中央,故利用的物理性质应与光相关,选项中只有透明度与光相关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3]由材料可知,护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,故当温度由 T1升高到 T2时,根据,此时I-U图像的斜率将变大,故应在丙图像的左侧。
(4)[4]由丙图的阴影部分可知,护眼灯灯珠的工作电压应在U1和U2之间,超过这个区间,则微小的电压变化会造成电流的急剧变化,损坏灯因珠,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、考点02 凸透镜
4.(2024·江苏苏州·一模)2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术。如图,光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,在硅片上成像越小芯片制程越小。
(1)此投射原理与 (照相机/投影仪/放大镜)的成像原理相同;
(2)缩图透镜的焦点在硅片 (上方/下方);
(3)这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向 移动。
【答案】 照相机 上方 上方
【详解】(1)(2)[1][2]由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理是相同的,缩图透镜的焦点在硅片的上方。
(3)[3]这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,物体变小了,像变小,则要将掩膜向上移动。
5.(2024·江苏苏州·一模)阅读材料,回答问题:
关于宇宙的起源,大多数宇宙科学家都认定:宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸,哈勃定律经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据,这条定律是哈勃和米尔顿·修默生在接近十年的观测之后,于1929年首先公式化的.天文观测表明,几乎所有远处的星体(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大,也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即,式中H为一常量,称为哈勃常数。
2019年9月,德国科学家利用引力透镜效应计算出哈勃常数为82.4(km/s)/Mpc,Mpc是天体距离的一种单位,意为百万秒差距的意思,1Mpe约为300多万光年,据此常数推算得到的宇宙年龄比主流观点认为的137亿岁年轻。
(1)如图甲,为了形象地说明宇宙大爆炸,现将一个黏有小塑料粒的气球看成宇宙,小塑料粒看成是宇宙中的天体,气球膨胀时,任一小塑料粒都在离它远去.下列思维方法与其相同的是 :
A.用总电阻来等效电路中所有电阻的作用效果
B.用生活中的水流可以类比电流
C.用压强计液柱的高度差来显示液体压强大小
D.用磁感应线描述磁场
(2)哈勃常数82.4(km/s)/Mpc经换算后可表示为(s光年),设宇宙年龄为T,退行的星体现在距我们的距离为,据此数据我们可以推算出对应的宇宙年龄T约为 亿年(结果保留整数);
(3)光线在经过大质量天体附近时,由于强大的引力作用,会出现类似透镜折射的现象,图乙是引力透镜的几何示意图,引力透镜效应不仅能让我们看到被遮挡的天体,而且类似凸透镜能作为 (照相机/投影仪/放大镜)一样,也能够起到放大天体的效果。
【答案】 B 114 放大镜
【详解】(1)[1]为了形象地说明宇宙大爆炸,课本上将一个黏有小金属粒的气球看着宇宙,金属粒看成是宇宙中的天体,气球膨胀时,任一小金属粒都在离它远去,这里运用的是主要思维方法是类比法。
A.用总电阻来等效电路中所有电阻的作用效果,用到等效替代法,故A不符合题意;
B.用生活中的水流可以类比电流,用到类比法,故B符合题意;
C.用压强计液柱的高度差来显示液体压强大小,用到转换法,故C不符合题意;
D.用磁感应线描述磁场,用到模型法,故D不符合题意。
故选B。
(2)[2]设某星球离我们的距离为r,从大爆炸开始,它以速度v匀速远离我们而去,一光年=3×108m/s·年,因为
v=Hr
宇宙年龄
(3)[3]由图乙可知,成正立放大的虚像,类似凸透镜能作为放大镜,起到放大天体的效果。
三、考点03 力与运动
6.(2024·江苏苏州·一模)阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置(图甲)。安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 ;
(2)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是 ;
(3)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上。压缩该弹簧组合,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x= m,小弹簧中的弹力F2与被压缩量ΔL2之间的定量关系式可表示为F2= 。
【答案】 运动状态 B 0.4 10N/m×ΔL2
【详解】(1)[1]紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[2]发生碰撞前安全带对人的拉力较小,发生碰撞时,汽车突然停止运动,由于惯性人会向前运动,使得安全带对人的拉力增大,当汽车停止运动后,安全带对人的拉力又会减小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)[3]由图丙和图丁可知:在0~0.4m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.4~0.6m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为。
[4]由图丁图像可知:F=kΔL可得,当Δl=0.4m时有
2N=kl×0.4m
则大弹簧的劲度系数kl=5N/m;当大弹簧的压缩量Δll为0.6m时,小弹簧的压缩量Δl2为
0.6m-0.4m=0.2m
此时总弹力为5N,由图丁图像可知:F=kΔl可得
5N=k1×0.6m+k2×0.2m=5N/m×0.8m+k2×0.2m
解得小弹簧的劲度系数:k2=10N/m,所以小弹簧中的弹力F2与被压缩量ΔL2之间的定量关系式可表示为
F2=k2×ΔL2=10N/m×ΔL2
7.(2024·江苏南通·模拟预测)小华和小丽在观摩自行车比赛时看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图甲所示:
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问,一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是 ;
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?由此小华和小丽提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关。
接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一:他们把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),让同一小钢球分别从弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示,观察记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如表: 实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下的目的是到达最低点的速度 (选填“相同”或“不同”),该实验可以得出的结论:在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越 ;
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
(3)小球运动到最低点时受 力(选填“平衡”“非平衡”);
(4)若要验证猜想二,应当让同一小球分别从 (选填“相同”或“不同”)半径的半圆轨道释放,且距离传感器高度相同,记录每次压力传感器达到的最大示数(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二是 (选填“正确”或“错误”);
(5)小华看到小钢球来回滚动,又想到:车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动,可见转动物体有转动惯性。查阅相关资料得知:转动惯性大小在物理学中用转动惯量I表示。
物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1、m2、...mn,到某转动轴的距离分别为r1、r2、...rn,则该物体对该转动轴的转动惯量I=m1r12+m2r22+... mnrn2。
①图丙是一个质量为m的小球,用长为L的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴 MM',则它对这个轴的转动惯量是 (用m、L表示);
②有一高为20cm、周长为62.8cm的均匀薄铁皮制空心圆筒(铁皮厚度远远小于圆筒半径) 可绕转轴NN'转动,如图丁,若圆筒相对于转轴NN'的转动惯量I=4.8×l0-3kg·m2),则铁皮的厚度为 mm (π取3.14, ρ铁=8g/cm3,此空计算结果小数点后保留两位)。
【答案】(1)改变物体运动状态的原因
(2) 不同 大
(3)非平衡
(4) 不同 正确
(5) mL2 0.48
【详解】(1)力是改变物体状态的原因;转弯时运动方向改变,运动状态发生改变,一定是受到力的作用,因此“要想转弯,必须受力”。
(2)[1]从不同高度自由滚下,重力势能转化为动能,高度越高,重力势能越大,转化为动能越多,速度越快,则到达最低点时速度不同。
[2]由表中数据可知:在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越大。
(3)小球运动到最低点时水平方向只受摩擦阻力作用,则小球受非平衡力作用。
(4)[1][2]若要验证猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关,应当让同一小球分别从不同半径的半圆轨道释放,且距离传感器高度相同,以控制小球运动到传感器上速度相同。若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二是正确的。
(5)[1]由题意知,物体对该转动轴的转动惯量为
I=mr2=mL2
[2]由题意知,空心圆筒周长为62.8cm,半径为
由I=mr2可得
空心圆筒体积为
铁皮的厚度为
四、考点04 浮力
8.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题。
“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部(彩球体积变化可忽略)。图乙是在某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。
请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
(1)图乙“彩球温度计”中彩球 上标注的温度是当时的环境温度;
(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则图 (选填“甲”或“乙”)中“彩球温度计”所处环境温度较高;
(3)彩球a标注的温度 (选填“高于”或“低于”)彩球c标注的温度;
(4)彩球c是否为悬浮状态 答: ,并阐述理由 。
【答案】(1)c
(2)甲
(3)高于
(4) 否 见解析
【详解】(1)当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度,由图乙知,彩球c上标注的温度是当时的环境温度。
(2)由图知,甲中彩球下沉,乙中彩球漂浮,甲中彩球小于乙中彩球受到的浮力,每个彩球的体积相等,由F浮=ρ液gV排可知,甲中液体小于乙中液体密度,所以甲中液体温度较高,即甲所处环境温度较高。
(3)当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度变大,当外界气温降低时,液体的密度变大,当液体的密度大于小球的密度时,小球就上浮,按小球上浮的先后顺序,先上浮的小球的密度最小,对应标注的温度最高;最后上浮的小球的密度最大,对应的标注温度最低。由图乙知,a球标注的温度高于c球标注的温度。
(4)[1][2]当彩球c受到浮力大于它的重力时上浮,最终应漂浮在液面,而c球静止在图乙中的位置,说明c球还受到a、b球以及容器壁对它的力,所以c球不是悬浮状态。
9.(2024·江苏徐州·一模)阅读材料,回答问题:
“海油观澜号”深远海浮式风电平台
2023年5月20日,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网,标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。
“海油观澜号”由浮式基础和风机组成,整体高度超200米,总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计,底部是一个三角形浮式基础,包括3个边立柱和1个中间立柱,图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子,柱子上方安装有机舱,机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动,生成绿色电力,年发电量将达2.2×107kW·h。
(1)风能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;
(2)根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m(保留整数);
(3)风平浪静叶片不动时,平台基础排开海水的体积达 (海水密度用1.0×103kg/m3计算,不考虑锚链对平台的作用);
(4)每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热量(天然气的热值q取4.4×107J/kg)。
【答案】 可 70 1.1×104 1.8×106
【详解】(1)[1]风能在短时间可以再次获得,属于可再生能源。
(2)[2]由甲图可知,单个叶片长度比浮式基础上方圆筒状柱子稍短些,而圆柱子高83米,所以单个叶片长度约为65~80m。
(3)[3]“海油观澜号” 总质量达1.1×107kg,漂浮在海面上,根据漂浮条件可知,“海油观澜号” 受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,平台基础排开海水的体积为
(4)[4]每年发电量将达为
消耗天然气的质量为
五、考点05 压强
10.(2024·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题
中国航天梦
中国航天梦梦起明朝的万户,他是利用火箭飞天第一人。新中国航天是从1956年开始的,至今有三大里程碑。(1)1970年中国第一颗人造卫星东方红1号升空;(2)2003年,中国神舟五号载人飞船升空;(3)2007年嫦娥一号成功奔月。
如图甲是运载火箭的发射场景。航天材料的选择需要考虑多方面的因素,为使火箭搭载的飞船更轻巧更坚硬,其外壳和部分零件由钢制改为钛铝合金。物体的热胀冷缩也是需要考虑的重要因素之一,当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用a表示。
如图乙是我国航天员王亚平通过“天宫课堂”向我们展示张嘴吞空中水珠的有趣画面,图丙是她做水球注入空气实验,我们看到一正一反两个她的头像。
2018年我国成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”;同年又将嫦娥四号探测器送入太空,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器,如图丁是它携带的月球车“玉兔二号”,利用其底部6个带齿纹的轮子顺利在月背表面行驶,它配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg。
(1)在空间站,王亚平开展太空实验教学,她从注射器挤出一滴水,由于分子之间存在 ,使漂浮在太空舱的水滴呈现完美的球形;如图丙中实验现象,正立的像是由于气泡挤压水而形成的 透镜成的虚像,若王亚平远离水球,则倒立的像会 (选填“变大”、“变小”、“不变”);
(2)下列说法正确的是 ;
A.火箭升空与轮船在水中前进的原理相同
B.太空中能看到蓝色的地球是因为地球是光源
C.空间站应尽量使用体胀系数较大的材料制作
D.宇航员在空间站工作时需要通过无线电交谈
(3)已知物体在月球上的重力只有地球上的,则地球上质量为135kg的“玉兔二号”月球车在月球上的质量为 kg,若月球车每个轮子触月面积按100cm2计算,则它对月球表面的压强为 Pa(地面上g取10N/kg);
(4)某钛铝合金材料体胀系数a=1.2×10-5/℃,该材料制成零件0℃时体积为1dm3,0℃升温至10℃,体积变化了 cm3;
(5)制作钛铝合金零件时,采用先进的3D激光打印技术,在高能激光的作用下,金属钛和铝先 (填物态变化名称)成液态,然后按零件形状重新结晶某钛铝合金零件,质量为216g;若用等体积的钛制成,质量为324g;若用等体积的铝制成,质量为162g,则这个零件中铝与钛的体积之比为 。
【答案】 引力 凹 变小 A 135 3.75×103 0.12 熔化 2∶1
【详解】(1)[1]分子间存在引力和斥力。由于分子之间存在引力,使漂浮在太空舱的水滴呈现完美的球形。
[2]如图丙中实验现象,正立的像是缩小的,是由于气泡挤压水而形成的凹透镜成的虚像。
[3]如图丙中实验现象,倒立的像是实像,与照相机的成像原理相同,若王亚平远离水球,增大了物距,由凸透镜成实像时物远像近像变小的规律可知,倒立的像会变小。
(2)[4]A.火箭升空与轮船在水中前进的原理相同,都是利用力的作用是相互的,故A正确;
B.太空中能看到蓝色的地球不是因为地球是光源,因为地球不会自行发光,故B错误;
C.太空昼夜温差大,所以空间站应尽量使用体胀系数较小的材料制作,故C错误;
D.空间站内有空气,宇航员在空间站工作时不需要通过无线电交谈,故D错误。
故选A。
(3)[5]质量不随位置、形状、物态而改变。地球上质量为135kg的“玉兔二号”月球车在月球上的质量为135kg。
[6]若月球车每个轮子触月面积按100cm2计算,则它对月球表面的压强为
(4)[7]某钛铝合金材料体胀系数a=1.2×10-5/℃,表示钛铝合金材料温度每升高1℃,体积变化量与原来的体积的比值为1.2×10-5,该材料制成零件0℃时体积为1dm3,0℃升温至10℃,体积变化量为
(5)[8]金属钛和铝在高温下由固态变成液态,是熔化现象。
[9]然后按零件形状重新结晶某钛铝合金零件,质量为216g;若用等体积的钛制成,质量为324g;若用等体积的铝制成,质量为162g,则有
解得
11.(2024·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题:
“奋斗者”号上那些高新科技
“奋斗者”号载人舱的外壳采用新型高强度钛合金材料,不仅完美的扛住万米压力,还大大减轻了自己的质量:供电部分是深海锂电池由上百块单体锂组成,它能在万米海水压力下稳定供电,电池间隙充满了油,电池产生的热量会先传递给周围的油,油再将热量传给周围海水以此缓解电池发热。四块压载铁总重量将近2吨,当“奋斗者”号完成作业,准备上浮时,它会抛出两块压载铁;浮力块是由成千上万个微米级大小的高密度玻璃微珠组成的,这些玻璃微珠不仅能为潜水器的上浮提供足够的浮力,自身也非常结实,经得起海底水压的考验.
(1)浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性,那是为了经得起海水压强随着深度的增加而 (选填“增加”、“减小”或“不变”)带来的考验,而且 材料还具有密度小的属性;
(2)根据上文信息,以下的说法错误的是__________
A.热量通过热传递从油传递给周围的海水 B.电池工作发热说明电流具有磁效应
C.抛掉压载铁,潜水器所受重力小于浮力 D.玻璃微珠需做成空心以此增大浮力
(3)电池组工作一段时间后放出热量的50%被50kg的油吸收,油的温度从220℃降至50℃,已知,则电池组这段时间产生的热量为 J;
(4)单体锂蓄电池是一种全新高能量密度固态锂电池,它的“比能量”约为25kW·h/kg,一节单体锂蓄电池放电电压随时间的变化规律如图甲所示,可以用60A的电流连续放电8h。“奋斗者”号工作时,需要的总能量约为120kW·h,则其电源的质量约为 kg,为了对“奋斗者”号正常供电,需要不得少于 节该蓄电池进行 联;(“比能量”是指电池单位质量所输出的电能;)
(5)学校开展自制潜水艇比赛,图乙为某小组自制的潜水艇,由生活舱和水舱构成,生活舱体积大于水舱体积.其材质为硬质塑料瓶,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与200mL的注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一:如图丙所示,潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留;
任务二:从水底上浮到B位置并稳定停留,上浮过程中,浮力 ;(选填“变大”、“不变”或“变小”)
任务三:完成从水底打捞一个重物(重0.5N,体积为20cm3)后,上升到B位置并稳定停留.
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度60mL,完成任务三时(用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞,,),注射器的活塞需要稳定在 mL刻度。
【答案】(1) 增加 钛合金
(2)B
(3)
(4) 4.8 167 串
(5) 不变 30
【详解】(1)[1]根据液体压强的公式可知,在密度一定时,液体压强随深度增加而增加,所以浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性,那是为了经得起海水压强随着深度的增加而增大带来的考验。
[2]根据密度的公式,为了减小质量,应选择密度小的材料,故钛合金材料可以减小自身的质量,表明其密度较小。
(2)A.根据材料内容可知,电池产生的热量会先传递给周围的油,油再将热量传给周围海水以此缓解电池发热,故A正确,不符合题意;
B.根据焦耳定律,电流通过导体时会产生热量,电池工作发热说明电流具有热效应,故B错误,符合题意;
C.潜艇在水下排开水的体积不变,浮力不变,抛掉压载铁,潜水器的总重力会减小,当重力小于浮力时,潜水器会上浮,故C正确,不符合题意;
D.玻璃微珠做成空心,在质量不变时,可以增加排开水的体积,增大可以利用的浮力,故D正确,不符合题意。
故选B。
(3)油吸收的热量为
电池组产生的热量为
(4)[1]电源的质量为
[2]一节蓄电池的能量为
蓄电池的节数为
[3]根据串并联电路的电压特点可知,为了提高电源电压,这些电池应该串联接入电路。
(5)[1]从水底上浮到B位置并稳定停留,上浮过程中潜水艇的体积不变,则排开水的体积就不变,根据阿基米德原理可知,潜水艇受到的浮力不变。
[2]重物G =0.5N,受到的浮力为
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留,在浮力不变的情况下,要减小自身的重力,即向外排出水的重力为
G水=G-F浮=0.5N-0.2N=0.3N
向外排出水的质量为
根据密度公式得,向外排出水的体积为
则注射器活塞需要向内推入的气体, 已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度60mL,完成任务三时(用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞),注射器活塞需要稳定在的刻度是
六、考点06 机械能和内能
12.(2024·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题:
汽车的氧传感器
进入发动机的空气与燃料的质量比值称为空燃比,若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比.为了达到最佳空燃比,在尾气管上安装了如图甲的氧传感器,工作原理如图乙:氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极,氧化锆的外侧与高温尾气接触,内侧连通外界大气,电加热器通电后加热附近空气,达到最佳工作温度400℃左右时,氧分子O2会电离成氧离子O2-.电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置转移到氧浓度低的位置,氧离子O2-浓度差越大,铂电极A和B会聚集越多异种电荷,铂电极间的电压越高。
当燃料较多时,空燃比小于最佳空燃比,尾气中含氧量为0,两电极间的电压达到恒定最大值;当空燃比大于最佳空燃比时,随着尾气中氧含量变大,两电极板间电压急剧变小,控制模块通过检测铂电极两端的电压,控制喷油量,使发动机接近最佳空燃比。
(1)氧化锆作为氧传感器的核心部件,它应具有 (填一种)的物理属性;
(2)电加热器是通过 方式使周围空气温度升高,内能增加的;
(3)铂电极A和B两端的电压越高,说明高温尾气中的氧含量越 ;
(4)当检测出尾气中氧含量过低时,发动机控制模块作出的指令是 ;
A.减少吸入空气质量B.减少喷油质量
C.增加吸入空气质量D.增加喷油质量
(5)控制模块检测到铂电极两端电压与空燃比关系图象如图丙,则最佳空燃比为 。
【答案】 熔点高 热传递 低 B 14.7
【详解】(1)[1]氧化锆作为氧传感器的核心部件,其外侧与高温尾气接触,它应具有“熔点高”的物理属性,根据题意可知,它还应具有“导电性好”、“耐高温”、“硬度大”物理属性。
(2)[2]电加热器消耗电能,自身温度升高,向外释放热量,使周围空气温度升高,内能增加,这是通过热传递方式。
(3)[3]根据题意可知,氧分子O2会电离成氧离子O2-。电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置转移到氧浓度低的位置,氧离子O2-浓度差越大,铂电极A和B会聚集越多异种电荷,铂电极间的电压越高,可知铂电极A和B两端的电压越高,说明高温尾气中的氧含量越低。
(4)[4]根据题意可知,当检测出尾气中氧含量过低时,应控制喷油量,使发动机接近最佳空燃比,发动机控制模块作出的指令是减少喷油质量,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[5]当空燃比大于最佳空燃比时,随着尾气中氧含量变大,两电极板间电压急剧变小,所以铂电极两端的电压接近为零,说明尾气中的氧气含量较高,需要加大喷油量;当燃料较多时,空燃比小于最佳空燃比,尾气中含氧量为0,两电极间的电压达到恒定最大值;当空燃比大于最佳空燃比时,随着尾气中氧含量变大,两电极板间电压急剧变小,由图丙可知最佳空燃比为14.7。
13.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答文后问题。
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线WIFI等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能,作出图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)完全燃烧3kg燃油产生的热量为 J;
(2)该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,发动机的效率为 %;
(3)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 (选填“①”或“②”);
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为 %。
【答案】 34 ① 62.5
【详解】(1)[1]完全燃烧3kg的燃油产生的热量
(2)[2]发动机燃烧燃油用于提供动力的能量
用于充电的能量,燃烧的燃油产生的热量用来做有用功的能量
所以发动机的效率
(3)[3]油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能部分转化为蓄电池的电能,另一部分用于克服摩擦做功,而普通汽车关闭动能后,全部动能用于克服摩擦力做功。所以油电混合汽车关闭发动机克服摩擦做功更少,滑行距离更短,所以油电混合动力汽车的测试图线是①。
(4)[4]由图丙知,关闭发动机时,汽车的动能为。普通汽车克服摩擦阻力所做的功为,所受的摩擦力
两种汽车受到的摩擦力相等,油电混合动力汽车克服摩擦所做的功
油电混合动力汽车将动能转化为的电能
发电机的储能效率
14.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答文后的问题。
为保护地球家园,我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比,我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源,风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能发电板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率;光照功率P1是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率,,光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。
风力发电参数 太阳能发电参数
最大输出电功率 400W 光照功率
最大限制风速 12m/s 光电转化效率 20%
(1)在人类使用能源的过程中,必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用,因此说明能量的转移或转化具有 ;
(2)若风力发电时功率与风速的平方成正比,则当输出功率为25W时,则此时的风速为 m/s;
(3)若太阳能板的面积为2m2,,则利用太阳能板发电5h相当于 kg热值为的柴油的完全燃烧放出的能量;
(4)太阳能电池还可以给电动车提供电能。某电动车的动力由电动机提供,电动机的转换效率是指所输出的机械能与电源提供的电能之比。在转换效率η一定时,其耗电功率与转速n的立方成正比,系数为k1,而行驶速度与电机转速n成正比,系数为k2,当电动车匀速直线行驶时,所受阻力f与电动机转速n的关系是f= (用以上字母表示)。
【答案】 方向性 3 0.9
【详解】(1)[1]汽车或机械在工作过程中由于摩擦会将部分机械能转化为内能,而一部分内能很难被再次利用,故利用能源的过程必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用,因此说明能量的转移或转化具有方向性。
(2)[2]若风力发电时功率与风速的平方成正比,当输出功率为25W时,则
解方程可得。此时的风速为3m/s。
(3)[3]若太阳能板的面积为2m2,则利用太阳能板发电5h产生的能量为
柴油完全燃烧放出能量需要的燃料的质量为
(4)[4]该电动车的耗电功率为
转换效率不变,则获得的机械能功率为
电动车行驶的速度为
电动车匀速行驶时,牵引力与阻力相等,获得的机械能的功率为
则
15.(2024·江苏南京·模拟预测)2024年5月3日,嫦娥六号探测器由使用氢氧发动机和液氧煤油发动机的长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅。为增进国际合作,嫦娥六号任务搭载了意大利的激光角反射镜。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。
(1)火箭使用氢氧发动机是因为氢燃料的 比较大。可以通过 和降低温度的方法获得液态氢。
(2)嫦娥六号和地球之间通信是利用 。
(3)角反射镜用于地球和月球之间的距离测量,若从地球向月球发射激光,激光到达月球并返回地球共需2.56s,则地球和月球间距离 m。(光速=3×108m/s)
(4)嫦娥六号实施近月制动的简图如图所示(v为前进方向),四个喷口A、B、C、D可以向相应方向喷出气体,则喷口 工作时,可以实现制动的效果,说明力可以 。
【答案】 热值 压缩体积 电磁波 3.84×108 C 改变物体的运动状态
【详解】(1)[1]火箭使用氢氧发动机,主要是因为氢燃料的热值比较大,这意味着在相同质量的情况下,氢燃料燃烧能够释放出更多的能量,从而提高火箭的推力和效率。
[2]为了获得液态氢,我们可以采用压缩体积的方法,即在一定温度下,通过增加压力使氢气液化,同时,降低温度也是使气体液化的另一种有效方法。
(2)[3]嫦娥六号和地球之间由于距离遥远,无法直接通过导线或其他实体介质进行通信,因此,它们之间利用电磁波进行通信,电磁波具有传播速度快、穿透力强、无需介质等特点,非常适合用于太空通信。
(3)[4]地球和月球之间的距离为
(4)[5][6]嫦娥六号实施近月制动时,需要减小其速度以便进入环月轨道,当喷口向前喷出气体时,气体会对喷口产生一个向前的反作用力,为了实现制动的效果,需要使这个反作用力与嫦娥六号的前进方向相反,喷口C工作时,向前喷出气体,从而使嫦娥六号受到一个向后的力,实现减速制动;这个制动过程也说明了力可以改变物体的运动状态。
七、考点07 电磁转换
16.(2024·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题。
最佳空燃比
发动机在工作时,进入发动机的空气质量与燃料质量之比()称为空燃比,若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比,若燃料充分反应后仍有剩余的氧气,发动机的高温使氧分子电离成氧离子随尾气排出。
为了达到最佳空燃比,在尾气管上安装了氧传感器,其工作原理如图甲所示.氧化锆内外表面各有一层金属铂的电极,氧化锆的外侧与高温尾气接触,内侧连通外界大气,电加热器通电后加热附近大气,达到最佳工作温度,使氧分子电离成氧离子。
氧离子会从浓度高的位置穿过氧化锆移到浓度低的位置,使得图甲中氧化锆和两个铂电极相当于一个电源,铂电极A和B相当于电源的两极.氧离子浓度差越大,铂电极A和B间的电压越高。
铂电极两端的电压与空燃比的关系如图乙所示,发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压,控制喷油嘴的喷油量,使发动机接近最佳空燃比。
(1)图甲中,氧化锆内氧离子移动方向由铂电极 (A到B/B到A);
(2)电阻接在干电池两端时,电子从干电池的负极流出通过电阻后,从干电池正极流入,再在电池内部流向电池的负极,电子在闭合电路中定向移动形成电流.据此类比,图甲中铂电极A相当于电源 极;
(3)发动机的最佳空燃比为 ;
(4)若铂电极两端的电压为0.2V,则下列判断正确的是______;
A.发动机空燃比为14.9 B.需要增加喷油嘴的喷油量
C.发动机内汽油不能完全燃烧 D.需要增加进入发动机的空气量
(5)下列尾气中燃油质量与空燃比()关系图像正确的是______。
A. B. C. D.
【答案】(1)B到A
(2)负
(3)14.7
(4)B
(5)A
【详解】(1)发动机的高温使氧分子O2电离成氧离子O2-随尾气排出。结合图甲可知氧离子O2-从B到A。
(2)干电池正极聚集大量正电荷,负极聚集大量负电荷,使正负电荷分开;由(1)可知氧离子O2-从B到A,故A聚集大量负电荷,故A为负极。
(3)若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比:由图乙可知最佳空燃比为14.7。
(4)A.若铂电极两端的电压为0.2V,由图乙可知此时空燃比为14.8,故A错误;
BCD.最佳空燃比为14.7,所以当空燃比为14.8时,空气有剩余,所以需要增加喷油嘴的喷油量,故B正确,CD错误。
故选B。
(5)发动机的空气质量与燃料质量之比称为空燃比,即空气质量一定时,空燃比越大时,燃油质量越小,故A正确,BCD错误。
故选A。
17.(2024·江苏南通·模拟预测)阅读短文,回答问题:
电动汽车
电动汽车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电,某电动汽车的主要部分参数如表所示,在测试过程中,司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为,陪同人员负责记录测试数据,已知司机和陪同人员的质量均为70kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,g取10N/kg。雨天乘车时我们会发现,有些汽车刮水器的刮动速度会随着雨的大小自动调节,主要原因就是在 它的工作电路中安装有雨水探测器(如图甲),雨水探测器的主要部件是检测金属网。检测金属网竖立在塑料容器中,容器中雨水越深,电动机转动就越快,刮动的速度也就越快,雨停后,刮水器自动停止工作。
空车质量 1360kg
轮胎与地面总接触面积 400cm2
蓄电池最大容量
最高车速 120km/h
最大功率 90kW
最大续航里程 180km
(1)结合图甲进行分析,检测网浸入雨水中越深,ab间电阻越 。无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗,请你在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。简述你的做法 ;
(2)为了节能,车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法:在车速逐渐减到60km/h的过程中,不采用机械刹车,由于电动汽车断续行驶,带动电机逆向发电,将电能存储在蓄电池内,此时能反映电机工作原理的是________;
A. B.
C. D.
(3)汽车刹车原理图如图乙所示,连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;
(4)在测试前,人未上车,此时电动汽车对水平地面的压强为 Pa。在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,该电动汽车将电能转化为机械能的效率为 %,行驶过程中很多部位会发热,如:①轮胎发热;②刹车片发热;③水箱中的水变热。不属于通过做功改变内能的是 ;
(5)如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,Rv的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速。图丁是Rv的阻值与车速关系的图象。图戊是车速从0加速到100km/h过程中,Rv消耗的电功率随电流变化的图 象。则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是 Ω。当车速达到75km/h时,此时电压表的示数为 V。
【答案】(1) 小 在该电路中加装一个开关元件,并且将开关与检测网并联
(2)A
(3)省力
(4) 3.4×105 75 ③
(5) 10 9.6
【详解】(1)[1][2]检测网浸入雨水中深度越深,横截面积越大,ab间电阻越小;由题意可知,检测网相当于一个电路开关,控制刮水器,可以与检测网并联一个开关,使它们互不影响,当无雨水时,手动闭合开关,使刮水器电路连通清洗车窗玻璃。
(2)在车速逐渐减到60km/h的过程中,不采用机械刹车,由于电动汽车继续行驶,带动电机逆向发电,将电能存储在蓄电池内,此时电机的工作原理是电磁感应。
A.图中是电磁感应实验图,故A符合题意;
B.图中反映的是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中探究的是影响电磁铁磁性强弱的因素,故C不符合题意;
D.图中是通电导体在磁场中受力的实验,故D不符合题意。
故选A。
(3)由图可知,O点为支点,活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆。
(4)[1]在测试前,人未上车,已知空车的质量为1360kg,此时电动汽车对水平地面的压力
此时电动汽车对水平地面的压强为
[2]已知司机和陪同人员的质量均为70kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,根据二力平衡条件可得,测试过程中汽车受到的牵引力
在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,牵引力做的功为
由表格可知,蓄电池最大容量为,司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为,则消耗的电能为
该电动汽车将电能转化为机械能的效率为
[3]①轮胎与地面之间存在摩擦,克服摩擦做功,内能变大,是做功改变内能;②刹车片发热是通过克服摩擦做功的方式改变内能的;③水箱中的水变热是通过热传递的方式改变内能的。因此不属于通过做功改变内能的是③。
(5)[1][2]图丙中的电路图,R与Rv串联,电压表测Rv的电压,由图戊可知,电流为时,RV的功率为,由可得电压表的示数为
电流时,Rv的功率为,此时电压表示数
因电源电压不变,由串联电路电压规律和欧姆定律可得
即
解得,电源电压。由图丁知,速度越小,Rv的阻值越小,根据电阻的串联和欧姆定律,电流越大,故当电流为0.6A时对应的速度为0,根据欧姆定律和电阻的串联,则车速为0时,图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值
当车速为,电流最小为0.2A,由欧姆定律和串联电路的规律,此时Rv的阻
值
根据数学相似三角形的知识有
当车速达到75km/h时,Rv的电阻为,由电阻的串联和欧姆定律可得此时电压表的示数为
18.(2024·江苏苏州·一模)阅读材料,回答问题。
空气开关,又名空气断路器,是一种电路中电流超过设定电流值就会自动断开的开关。图1为空气开关简化后的原理图(即电流较大,但小于设定电流值)时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使发热元件产生热量,促使左端固定双金属片受热弯曲,推动顶杆使搭钩与锁扣脱开,将触点分离,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击顶杆,锁扣在弹簧的作用下将触点分离,切断电源。
(1)空气开关利用了电流的 (热/磁/热和磁)效应;
(2)搭钩相当于 杠杆;
(3)关于电磁扣钩器说法正确的是 ;
A.A端为电磁脱扣器的N极
B.当300mA的电流致人触电时,空气开关不能自动切断电路
C.只当线路发生短路或严重过载电流时,电磁脱扣器才对衔铁有吸引力
(4)双金属片是由铜片和铁片组成,受热时铜片膨胀得比铁片大,在图2中的选项中,铜片和铁片的位置符合要求的是 ;
(5)如果要在现有基础上将空气开关的设定电流值调大一些,你的做法是: 。
【答案】 热和磁 费力 B B 减小电磁铁的线圈匝数,同时减小发热元件的电阻
【详解】(1)[1]空气开关中有一个电磁铁(电磁铁的原理是电流的磁效应),当电流过大时,电磁铁会产生较强的磁性从而吸引衔铁Q,使开关断开,切断电路,所以空气开关切断电路是电流的磁效应引起的,而双金属片利用电流的热效应加热。
(2)[2]挺杆向上顶起搭钩时,搭钩的动力臂小于阻力臂,相当于费力杠杆。
(3)[3]A.根据图中知,电源为交流电,因而电流方向一直改变,电磁铁的磁极改变,A端不一定为电磁脱扣器的N极,故A错误;
BC.当线路发生短路或严重过载电流时,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击顶杆,使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开,当300mA的电流致人触电时,电流较小,吸引力较小,空气开关不能自动切断电路,在正常工作时,电磁脱扣器对衔铁也有较小的吸引力,故B正确,C错误。
(4)[4]图中双金属片受热必须向上弯曲才能顶起顶杆,因而必须下方的金属片比上方膨胀厉害,因而下方是铜,上方是铁,故ACD不符合题意,B符合题意。
(5)[5]如果要在现有基础上将空气开关的设定电流值调大一些,必须较大的电流才能工作,因而必须减小电磁铁的线圈匝数,同时减小发热元件的电阻,减少产生的热量。
19.(2024·江苏·二模)阅读短文,回答问题。
电子手表的奥秘
电子手表是内部装配有电子元件的表,一般分液晶显示数字式和指针式两种。
数字式石英电子手表(图1)是石英晶体的压电效应和二极管式液晶显示相结合的手表,其功能完全由电子元件完成。指针式石英电子手表(图2)的能量来自氧化银扣式电池,氧化银扣式电池向集成电路提供特定电压,通过集成电路中的振荡电路和石英谐振器使石英振子起振,形成振荡电源,输出间歇性变化的秒脉冲信号,秒脉冲送到步进电机(相当于电动机)。一秒钟推动步进电机动一次,进而带动秒针走一格,使表针准确地显示时间。指针式石英电子手表的内部简化电路如图3所示。电路中的电池提供能量,确保电路正常工作;集成电路提供频率为1Hz且功率稳定的脉冲信号:步进电机通过齿轮带动指针转动,从而指示时间。
(1)数字式石英电子手表中的二极管是由 (填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的;
(2)更换电池时必须使用塑料或竹镊子夹取,这是因为使用金属镊子易造成电池 ;
(3)步进电机工作的原理与下列哪个装置的工作原理相同:( )
(4)集成电路部分在电路中相当于间歇性工作的 (填“电源”“用电器”或“开关”);
(5)集成电路输出间歇性变化的秒脉冲信号,下列图像符合要求的是 。
【答案】 半导体 短路 D 电源 B
【详解】(1)[1]二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性。
(2)[2]使用金属镊子夹取电池时,由于金属是导体,容易使电池发生短路,因此必须使用塑料或竹镊子夹取。
(3)[3]步进电机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而运动,这与电动机的工作原理相同;
A.电路中没有电源,是验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,故A不符合题意;
B.该装置说明了通电导体周围有磁场,故B不符合题意;
C.图中有电源,两个电磁铁线圈匝数不同,吸引大头针的数目不同,说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关,故C不符合题意;
D.图有电源,金属棒通电后在磁场中运动,验证通电导体在磁场中受力的实验,故D符合题意。
故选D。
(4)[4]集成电路部分在电路中相当于间歇性工作的电源,因为它能够输出间歇性变化的秒脉冲信号,推动步进电机运动。
(5)[5]集成电路提供频率为1Hz且功率稳定的脉冲信号,表示每秒钟输出一次脉冲信号。在图像中,只有B选项每秒钟输出一次脉冲信号,A选项每0.4s输出一次信号,C选项每0.1s输出一次信号;D选项连续不间断的输出脉冲信号。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
八、考点08 电功和电热
20.(2024·江苏苏州·一模)阅读短文,回答问题:
在跨学科实践学习中,某学习小组开展生物学科的“自制豆芽机”项目化学习活动,主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。
【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图,内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔:淋水系统由水泵驱动,豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动,使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路出现两种方案,如图乙(A)(B)所示,可实现加热、保温两挡自动切换,其中R0是定值电阻,Rx为热敏电阻,R1、R2为电热丝。
【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下:控制电路电源电压U为3V,R0为25Ω,R1为330Ω,Rx的阻值与温度的关系如图丙所示,电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合,此时为加热状态:当电流小于30mA时释放,此时为保温状态。
【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求,他们认真进行了研究并确定相对应的参数,选购相应器材,并完善产品设计。
(1)针对项目产品及其设计电路,下列说法中不正确的是 ;
A.随着温度的升高,两电路图中电磁铁的磁性将变弱
B.图(A)与图(B)的设计达成的控制效果是相同的
C.图(A)与图(B)中电阻R1没有工作时的电路状态相同
D.为了提高所控制的温度,可以减小R0的阻值
(2)以图(B)设计的产品电路分析,“自制豆芽机”内部温度控制的最高温是多少?
(3)若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级,需实现20℃~25℃自动控温,可将图(B)控制电路中的电源电压调至 V。该产品保温功率和加热功率之比为1︰4,则制作的电热丝电阻R2阻值为 。
【答案】(1)C
(2)26℃
(3) 2.25 110Ω
【详解】(1)A.由图丙可知,温度越高,热敏电阻Rx阻值越大,则控制电路电流越小,电磁铁磁性越弱,故A正确,不符合题意;
BC.乙图(A)中,S0断开时,衔铁向上弹起,R1与R2串联,S0闭合时,衔铁被吸下,R1被短路,此时电路只有R2工作;乙图(B)中,S0断开时,衔铁向上弹起,R1与R2串联,S0闭合时,衔铁被吸下,R1没有接入电路,被断路,此时电路只有R2工作;所以两个电路图的控制效果相同,但是电路中R1状态是不同的,故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.热敏电阻随温度的升高而增大,若想要提高控制温度,吸合电流一定,由欧姆定律知,需减小R0的阻值,故D正确,不符合题意。
故选C。
(2)达到最高温时,热敏电阻最大,此时电路中电流为
I=30mA=0.03A电路的总电阻为
则Rx的阻值为
Rx=R总-R0=100Ω-25Ω=75Ω由图丙可知最高温为26℃。
(3)[1]由题可知,自动控温最高温度为25℃,此时Rx阻值为50Ω,控制电路应使弹片向上弹起,则电路的最小电流为30mA,此时电压为
U=Imin(R0+Rx')=0.03A×(25Ω+50Ω)=2.25V故控制电路电压应调至2.25V。
[2]加热时只有R2工作,保温时R1与R2串联工作,其功率之比为1︰4,即
整理得,R2的阻值为
21.(2024·江苏淮安·模拟预测)阅读短文,回答问题:
远程输电发电厂发出的电要传输到很远的地方供人们使用。在输电线上,由于电流的热效应,必然有一部分电能转化成内能而损失掉()导线越长,损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率P不变的情况下,采用提高电压U的方法减少线路上的损失。高压送电过程:发电机、升压变压器、高压输电线、降压变压器、居民用电。
其中升降压变压器原理简化为:原线圈匝数,副线圈匝数,若输入电压,输出电压(如图乙),它们之间的关系式为:。结合短文和所学知识回答下列问题:
(1)如图甲属于 (选填“升压”或“降压”)变压器;
(2)在输电阶段,输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的;
(3)由发电厂向用户输电,输送的功率P一定,关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是______。
A. B. C. D.
(4)目前苏州市正在进行1100kV的特高压输电技术改造。若甲、乙两地原来用550kV的超高压输电,建成后改用1100kV的特高压输电,当输电功率相同时,线路上的功率损耗为原来的 倍(线路电阻不变)。
【答案】(1)降压
(2)电阻
(3)C
(4)
【详解】(1)图甲中U1∶U2=n1∶n2,因n1>n2,故U1>U2,即输出电压小于输入电压,因此相当于降压变压器。
(2)当其它条件一定时,导体的横截面积越大,电阻越小,输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而减小了导线的电阻,以达到减少输电线上电能损失的目的。
(3)根据公式P=UI可知,输送的功率P一定时,电压越大,电流越小,即电压与电流成反比,用公式可表示为,即输送的功率P一定,电压与电流成反比,由图可知,C选项图像中U与I成反比,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)前后两次输电电压之比
因输电功率相同,由P=UI可知,前后两次电流之比
输电线的电阻不变,由P=I2R可知,前后两次输电线上损失的功率之比
则,线路上的功率损耗为原来的倍。
22.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题。
电磁血流计
如图甲所示用来检测血流速度和血流量的电磁流量计,又称电磁血流计。使用时,将血管放置于两磁极之间,金属电极a、b与血管壁接触,仪表与a、b相连。血液在血管中流动时,a、b间就会有电压,电流流过仪表从而显示出血流速度和流量。流量指的是液体在单位时间内通过某横截面的体积,一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,研究表明,当血液在管内匀速流动时,受到的阻力与的血流速度成正比。当管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内的血流速度v与n的数值如表所示。
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.6
v/(m s﹣1) 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
(1)若测得血流速度为0.2m/s,血流量为10-4m3/s,对应血管的横截面积为 m2,从表中可知,血管横截面积越小,受到的阻力越 ,心脏的负担就越重;
(2)关于电磁血流计,下列说法中正确的是 ;
A.电磁流量计上的仪表是由电压表改装的
B.利用电磁流量计可测量某食用油管道中油的流量
C.调换两磁极的位置,流过仪表电流的方向改变
D.电磁血流计的原理与电动机相似
(3)请你在图示直角坐标系中作出n与v的关系曲线 ;
(4)若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.72倍时,血管内血液匀速流动的速度为 m/s,当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率P= W;
(5)某兴趣小组用流速传感器D设计测定液体流速的检测电路,通过电流表示数的大小来反应液体流速的大小,如图丙所示,电源电压为3V,R0为10Ω的定值电阻,流速传感器D电阻的倒数与液体流速v的关系如图丁所示:
①当电流表的示数为0.2A时,此时液体的流速为 m/s;
②设计中,小明用两节干电池作为电源,随着测定液体流速的检测电路使用时间的变长,将会导致测得的血液流速 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 大 C 0.25 6 2 偏小
【详解】(1)[1] 流量指的是液体在单位时间内通过某横截面的体积,所以若测得血流速度为0.2m/s,血流量为10-4m3/s,对应血管的横截面积为
[2] 从表中可知,血管横截面积越小,流速越大,而当血液在管内匀速流动时,受到的阻力与的血流速度成正比,所以血管横截面积越小,受到的阻力越大。
(2)[3] A.根据图甲可知,仪表与电阻串联,因此仪表是电流表改装而成,故A错误;
B.电磁流量计是通过将血液当作导体来进行测量的,而食用油是绝缘体,因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量,故B错误;
CD.根据图甲可知,电路中没有电源,其原理是电磁感应,即与发电机原理相同,所以调换两磁极的位置,磁场方向改变,则流过仪表电流的方向改变,故C正确,D错误。
故选C。
(3)[4] 根据表格数据描点连线作图如下:
(4)[5] 分析表格数据可知,对应与的乘积为定值0.18,成反比例函数关系,则当血管的横截面积为正常人的0.72倍时,血管内血液匀速流动的速度为
[6] 一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,当时,血液匀速流动的速度为,根据可得阻力为
当n=0.5时,血管内血液匀速流动的速度为
当血液在管内匀速流动时,受到的阻力与的血流速度成正比,所以当n=0.5时,阻力为,则心脏推动血液流动的功率为
(5)[7] 如图丙,和D串联,电流表测电路电流。当电流表的示数为0.2A时,总电阻为
此时流速传感器D电阻为
则,如图丁所示,流速传感器D电阻的倒数与液体流速v成正比,则有
解得液体的流速,即。
[8] 用两节干电池作为电源,随着测定液体流速的检测电路使用时间的变长,电源电压变小,根据可知电路中电流变小,则测得的血液流速偏小。
23.(2024·江苏连云港·一模)阅读短文,回答问题
国货之光——比亚迪仰望
亚迪仰望U8定位为高端新能源硬派越野车,有四个独立驱动电机能够实现极限操稳、应急浮水、原地掉头和敏捷转向等场景功能,如图甲所示。
U8能实现原地掉头的基础是左右两侧车轮的反向转动,通过在车辆左右两侧车轮施加方向相反的驱动力,使车辆绕中心转动,进而实现车辆原地转向。此外,它的密封性能好,在深水区可以漂浮在水面上,车轮在水中扮演着螺旋桨的角色,能够缓慢的转弯、行驶。U8可以插电式补电,设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。假定充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后,充电功率P与D的关系如图乙所示。充满后,立即停止充电。当D达到70%时,充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压/V 充电电流/A 充电时长/min 充电度数/kW·h 充电费用/元
800 16 24.0 28.8
(1)当U8漂浮在水面上,车轮在水中扮演着螺旋桨的角色,能够向前加速和转弯,利用了力可以改变物体的 ;车在水中向前加速时,水对车施加的动力 (选填“大于”“等于”或“小于”)车所受到的阻力
(2)如图所示,下列器件中的工作原理和U8四轮驱动电机相同的是 ;
A.麦克风 B.防汛报警器
C.电铃 D.电动机模型
(3)若U8想实现原地顺时针掉头应该 。
A.左侧车轮、右侧车轮都向后转动 B.左侧车轮向后转动,右侧车轮向前转动
C.左侧车轮、右侧车轮都向前转动 D.左侧车轮向前转动,右侧车轮向后转动
(4)有关U8性能及充电过程,下列说法正确的是 ;
A.U8漂浮在水面上时浮力大于重力
B.充电70%时,充电电流是125A
C.原地掉头匀速转动时运动状态不变
D.充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用54元
【答案】 运动状态 大于 D D B
【详解】(1)[1][2]当U8漂浮在水面上,车轮在水中扮演着螺旋桨的角色,能够向前加速和转弯,U8的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。车在水中向前加速时,车是不平衡状态,这时水对车施加的动力大于车所受到的阻力。
(2)[3]驱动电机就是电动机,其工作原理:通电线圈在磁场中受力而转动,是把电能转化为机械能的过程;
A.麦克风是把机械能转化为电能的过程,与驱动电机不同,故A不符合题意;
B.防汛报警器主要部件为电磁继电器,是电流的磁效应,把电能转化为磁能,故B不符合题意;
C.电铃主要部件为电磁继电器,是电流的磁效应,把电能转化为磁能,故C不符合题意;
D.电动机模型工作时把电能转化为机械能,故D符合题意。
故选D。
(3)[4]U8能实现原地掉头的基础是左右两侧车轮的反向转动,通过在车辆左右两侧车轮施加方向相反的驱动力,使车辆绕中心转动,进而实现车辆原地转向,若U8想实现原地顺时针掉头应该左侧车轮向前转动,右侧车轮向后转动,故选D。
(4)[5]A.U8漂浮在水面上时浮力等于重力,故A错误;
B.由图充电70%时,充电功率为
P=100kW=105W
充电电流是
故B正确;
C.原地掉头匀速转动时运动方向发生变化,所以运动状态改变,故C错误;
D.由表中数据知,从30%充电到D达到70%时,充电度数为24.0kW·h,充电费用28.8元,充满电还需充入30%,需消耗的电能为
则充电度数为18.0kW·h,充电费用为
测试全过程的充电费用为
28.8元+21.6元=50.4元
故D错误;
故选B。
24.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题:
新能源电动汽车
小明家换一辆新能源电动汽车,淘汰了原来的燃油汽车,该电动汽车部分参数如下表所示:
整车质量(kg) 1680 电池容量(kW·h) 60
电动机最大功率(kW) 90 最高时速(km/h) 155
纯电续航里程(km) 600 百公里耗电量(kW·h/100km) 10
电池是电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,即单位质量储存的电能。通过查阅资料得知,小明家电动汽车的电池,能量密度达到了。
车辆在减速或制动时,车轮的转动会带动电机转动,能够产生电能为汽车的动力电池充电,达到能量回收利用的效果,同时具有辅助制动功能。
(1)根据短文中的信息,该电动汽车的电池质量为 kg;
(2)车轮转动时,带动电机转动产生电能,其原理与图中哪一个相同________;
A. B. C. D.
(3)若该车以最大功率行驶,能续航 分钟;
(4)若原燃油车与该电动汽车用来做有用功的能量相同,则每行驶200km燃油车需要燃烧 kg的燃油。(已知电动汽车的效率为92%,燃油车的效率为30%,)。
【答案】(1)300
(2)C
(3)40
(4)4.8
【详解】(1)由题意可知,电池的能量密度为,由表格数据可知,电池的容量为。则该电动汽车的电池质量为
(2)车轮转动时,带动电机转动产生电能,即发电机,利用的是电磁感应原理。
A.图中是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中是电磁继电器的工作原理,主要部分是电磁铁,利用的是电流的磁效应,故B不符合题意;
C.图中没有电源,当导体ab做切割磁感线运动时,产生感应电流,故C符合题意;
D.图中探究的是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理图,故D不符合题意。
故选C。
(3)由表格数据可知,电池容量为,电动机的最大功率为90kW,则若该车以最大功率行驶,能续航的时间为
(4)由表格数据可知,电动汽车每行驶100km消耗的电能为,则每行驶200km电动汽车消耗的电能为。已知电动汽车的效率为92%,则电动机将电能转化为的机械能为
由可知,每行驶200km燃油车释放的热量为
则每行驶200km燃油车需要燃烧燃油的质量为
25.(2024·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题:
天然气的安全防范措施中提到:在使用灶具过程中,人不能远离,防止因沸汤溢出或风吹引起灶具熄火引发燃气泄漏。为了避免安全隐患,大家煲汤时可把汤料和水置于炖蛊内,而炖蛊则浸在大煲的水中,(如图1)并用蒸架把蛊与煲底隔离,这样“炖汤”既美味,又安全,因为煲中的水不会溢出使燃气熄火而导致安全事故的发生。在灶具设备设计上为了避免此类安全事故的发生,国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,拥有自动熄火保护装置的燃气灶相对其他燃气灶而言,更加安全。
如图2为某品牌的燃气灶头,它有两个针头,一个是点火针头,另一个是自动熄火保护装置的感应针头。感应针头要与电磁阀、脉冲点火器等部件组合起来配套使用,才能起到自动熄火保护的诈用。在意外熄火(如汤水激出)时,感应针头感知温度变化,当电流达到一定值时,装置能自动关闭气路、出厂前须进行调试,以设定装置启动保护时的最高温度,图3模拟此装置示意图,电源电压为6V,当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时,衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护,反之打开气路;线圈电阻不计,热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图4中图线①所示。
(1)若汤的沸点与水的沸点相同,你认为盅内的汤 (能/不能)沸腾;
(2)电磁铁的上端为 (N/S)极;
(3)为防止意外熄火后燃气泄漏的时间过长,装置启动保护时Rt的电功率应不超过0.06W,则电阻箱R接入电路的最小阻值是 Ω;
(4)若将电阻箱R的阻值调为200Ω,则装置启动保护时,Rt的最高温度是 ℃;
(5)差分法是一种比较精确的灵敏度计算方法:首先需要在两个温度点处分别测量出热敏电阻的阻值,然后通过计算两个温度点之间的电阻变化量和温度变化量的比值得到灵敏度若仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同),小华发现装置启动保护的灵敏度会 (升高/降低/不变)。
【答案】 不能 S 150 80 降低
【详解】(1)[1] 若汤的沸点与水的沸点相同,则盅内的汤温度达到沸点后不能继续从水中吸收热量,所以不能沸腾。
(2)[2] 电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可知电磁铁的下端为N极,上端为S极。
(3)[3] 装置启动保护时,电流为0.02A,Rt的电功率为0.06W,则Rt的电压为
则电阻箱R接入电路的最小阻值为
(4)[4] 装置启动保护时,总电阻为
若将电阻箱R的阻值调为200Ω,则装置启动保护时,Rt的电阻为
由图4可知,时,温度为80℃,则Rt的最高温度是80℃。
(5)[5] 由图乙可知,随着熄火后Rt温度降低,若仅将Rt更换为图线②所对应的热敏电阻,要比图线①所对应的热敏电阻需降温至更低的温度才能启动保护,因此灵敏度降低。
26.(2024·江苏扬州·模拟预测)阅读短文,回答问题。
空调扇是一种全新概念的风扇,兼具送风、制冷和净化空气、加湿等多功能于一身,以水为介质,也可送出温暖湿润的风。如图甲,在空调扇内部比传统风扇增加了冰盒、水盒,水分被输送到超强吸水纤维蒸发器中,在这里原本干热的空气就变得湿润凉爽了。
项目 参数
额定电压 220V
额定功率 66W
电源线长度 0.8m
(1)某同学在研究了空调扇的结构图与说明书后,得出下列结论,其中不合理是 ;
A.说明书提示“请勿用湿手触碰开关”,是为了防止触电事故的发生;
B.说明书提示“若机体出现异常高温需立即切断电源”,是防止电热损坏用电器;
C.空调扇正常工作时,电动机线圈的热功率为66W;
D.空调扇功率虽然不是很大但要长时间持续使用,为了安全要使用三孔插座;
(2)图乙是空调扇的简化电路,当接通电源时,指示灯L亮,再闭合S,空调扇正常运转时,测出待机状态下电路中的电流为50mA,电动机支路功率为 W;
(3)该空调扇正常工作10小时所需电费 元(0.5元/kW·h);
(4)空调扇具有送风、制冷和净化空气、加湿等多种功能,但其设计也存在一些不足,请写出其中一条: 。
【答案】 C 55 0.33 电源线较短而不方便插电
【详解】(1)[1]A.说明书提示“请勿用湿手触碰开关”,是因为生活用水水是导体,是为了防止触电事故的发生,故A不符合题意;
B.电热会对电器造成不利影响,说明书提示“若机体出现异常高温需立即切断电源”,是为了防止电热损坏用电器,故B不符合题意;
C.空调扇正常工作时的功率为66W,将电能转化为机械能和内能,所以电动机线圈的热功率小于66W,故C符合题意;
D.空调扇功率虽然不是很大但要长时间持续使用,为了电路安全仍要使用三孔插座,故D不符合题意。
故选C。
(2)[2]图乙是空调扇的简化电路,灯泡支路与电动机并联,指示灯所在支路的功率
PL=UIL=220V×0.05A=11W
待机状态下电动机支路功率
PM=P-PL=66W-11W=55W
(3)[3]该空调扇正常工作10小时消耗的电能
所需电费为
0.5元/kW·h×0.66kW·h=0.33元
(4)[4]由表中信息可知,空调扇的电源线只有0.8m,虽然有万向轮方便移动,但在使用时可能因为电源线较短而不方便插电。
九、考点08 能源与可持续发展
27.(2024·江苏扬州·一模)阅读短文,回答问题.
化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源,但化石能源的大量开采利用使化石能源接近枯竭,也给人类生存环境带来极大的隐患.中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”、“碳中和”两个奋斗目标.我国正在大力发展风能、太阳能、核能等新能源.
西汉桓谭的著作《新论·离车第十一》中有水碓的最早记载,公元5世纪末南齐祖冲之曾造水碓、水磨.说明中国古人早就利用自然界的能源了.
现代社会利用水能和风能来发电.我国的风力资源和水力资源丰富,在我国的中西部地区建设了大量的风电场和水电站,源源不断的为现代社会提供清洁能源.
中国正在大力发展特高压输电技术,将中西部的电力资源安全高效的输送到东部沿海地区.特高压是指±800kV及以上的直流电和1000kV及以上交流电的电压等级,特高压能大大提升中国电网的输送能力.据国家电网公司提供的数据显示,一回路特高压直流电网可以送600万kW电量,相当于现有500kV直流电网的5到6倍,而且送电距离也是后者的2到3倍,因此效率大大提高.
(1)风能、水能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)如图甲是戈壁风电场,风力发电机组发电是利用 原理工作的;风机叶片具有质量轻、强度高等性能,通常用密度 、硬度大的复合材料制成;
(3)如图乙是现代的水电站,把拦河大坝建成拱形是为了 ;
(4)如图丙的核电站是利用核能发电,核电站的核反应堆发生的是 (选填“核裂变”、“核聚变”);
(5)若某输变电站输电的功率为,采用1000kV特高压输电,则输电电流为 A,相较于高压输电超高压输电的优点有 (写一条即可)。
【答案】 可再生 电磁感应 小 能够承受更大的压力(压强) 核裂变 输电效率高,线路能量损失少
【详解】(1)[1]风能、水能可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它属于可再生能源。
(2)[2]由于发电机能够发电,所以风力发电机组发电是利用电磁感应原理制成。
[3]风机叶片具有质量轻、强度高等性能,体积相同的物体,密度小,质量小,所以通过用密度小、硬度大的复合材料制成。
(3)[4]实际生活中,拱形能够承担更大的压力,所以把拦河大坝建成拱形是为了能够承受更大的压力。
(4)[5]由于核裂变更可控,所以,核电站的核反应堆发生的是核裂变。
(5)[6]根据可得,输变电站输电的功率为,采用1000kV特高压输电,则输电电流为
[7]根据可知,相较于高压输电,超高压输电的优点是输电效率高,线路能量损失少。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页中考复习--- 科普阅读题27题
一、考点01 光现象
1.(2024·江苏无锡·一模)阅读短文,回答问题:
如图1所示,是某智能汽车的抬头显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。HUD利用平面镜成像原理,如图2所示,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,从而确保驾驶舒适安全。车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗的车内景象。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是 ;
A.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是等大、正立的实像
C.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
D.夜间行车为了让司机更清楚的看到路况,车内应不开灯
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为 ;某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(3)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 ;
(4)由于司机长时间开车,会用眼过度,容易得近现限。下列关于近视眼成像情况及其矫正原理图正确的是( )
A.甲和乙 B.丙和丁 C.甲和丙 D.乙和丁
2.(2024·江苏苏州·模拟预测)阅读回答问题。
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示,它工作时光线柔和,基本无可视频闪,人眼几乎感觉不到,且不会产生刺眼的眩光,直接眩光由灯具产生,反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式,光源放在灯具的两条长边上,发出的光由两侧的导光板向中央传播,光不能从导光板表面射出,起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时,由导光板正面射出,如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量,研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图象。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时,微小的电压变化会造成电流的急剧变化,进而导致护眼灯过度发热而损坏。
(1)护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光,白炽灯产生的眩光属于 眩光。
(2)导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ___________。
A.导电性
B.导热性
C.磁性
D.透明度
(3)当光由两侧的导光板向中央传播时,下列说法正确的是 ___________。
A.没有导光点时,只反射;遇到导光点时,只折射
B.没有导光点时,只折射;遇到导光点时,只反射
C.没有导光点时,只反射;遇到导光点时,既反射又折射
D.没有导光点时,只折射;遇到导光点时,既反射又折射
(4)当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,电流与电压的关系图象应在丙图象中的 (选填“左侧”“右侧”或“原处”)。
3.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题:
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示,它工作时光线柔和,基本无可视频闪,也就是在相同时间内闪烁的次数比较多,人眼几乎感觉不到,且不会产生刺眼的眩光,能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光,直接眩光由灯具产生,反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式,光源放在灯具的两条长边上,发出的光由两侧的导光板向中央传播,在没有导光点的导光板上,光不能从导光板表面射出,起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时,改变了光线的传播方向,由导光板正面射出,如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量,研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时,微小的电压变化会造成电流的急剧变化,进而导致护眼灯过度发热而损坏,因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
(1)护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光,白炽灯产生的眩光属于 眩光;
(2)导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ;
A.导电性 B.导热性 C.磁性 D.透明度
(3)当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,电流与电压的关系图像应在丙图像中的 (填“左侧”“右侧”或“原处”);
(4)下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像,最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
二、考点02 凸透镜
4.(2024·江苏苏州·一模)2023年2月哈工大宣布突破EUV光刻机关键技术。如图,光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,在硅片上成像越小芯片制程越小。
(1)此投射原理与 (照相机/投影仪/放大镜)的成像原理相同;
(2)缩图透镜的焦点在硅片 (上方/下方);
(3)这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向 移动。
5.(2024·江苏苏州·一模)阅读材料,回答问题:
关于宇宙的起源,大多数宇宙科学家都认定:宇宙诞生于约137亿年前的一次大爆炸,哈勃定律经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据,这条定律是哈勃和米尔顿·修默生在接近十年的观测之后,于1929年首先公式化的.天文观测表明,几乎所有远处的星体(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大,也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即,式中H为一常量,称为哈勃常数。
2019年9月,德国科学家利用引力透镜效应计算出哈勃常数为82.4(km/s)/Mpc,Mpc是天体距离的一种单位,意为百万秒差距的意思,1Mpe约为300多万光年,据此常数推算得到的宇宙年龄比主流观点认为的137亿岁年轻。
(1)如图甲,为了形象地说明宇宙大爆炸,现将一个黏有小塑料粒的气球看成宇宙,小塑料粒看成是宇宙中的天体,气球膨胀时,任一小塑料粒都在离它远去.下列思维方法与其相同的是 :
A.用总电阻来等效电路中所有电阻的作用效果
B.用生活中的水流可以类比电流
C.用压强计液柱的高度差来显示液体压强大小
D.用磁感应线描述磁场
(2)哈勃常数82.4(km/s)/Mpc经换算后可表示为(s光年),设宇宙年龄为T,退行的星体现在距我们的距离为,据此数据我们可以推算出对应的宇宙年龄T约为 亿年(结果保留整数);
(3)光线在经过大质量天体附近时,由于强大的引力作用,会出现类似透镜折射的现象,图乙是引力透镜的几何示意图,引力透镜效应不仅能让我们看到被遮挡的天体,而且类似凸透镜能作为 (照相机/投影仪/放大镜)一样,也能够起到放大天体的效果。
三、考点03 力与运动
6.(2024·江苏苏州·一模)阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置(图甲)。安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 ;
(2)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是 ;
(3)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上。压缩该弹簧组合,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x= m,小弹簧中的弹力F2与被压缩量ΔL2之间的定量关系式可表示为F2= 。
7.(2024·江苏南通·模拟预测)小华和小丽在观摩自行车比赛时看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图甲所示:
(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问,一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”。小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为力是 ;
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯倾斜的力的大小可能与哪些因素有关?由此小华和小丽提出了两种猜想:
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形赛道的半径有关。
接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一:他们把半径为0.5m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),让同一小钢球分别从弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示,观察记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如表: 实验中让同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下的目的是到达最低点的速度 (选填“相同”或“不同”),该实验可以得出的结论:在其他条件一定时,骑行的速度越大,使骑行的自行车转弯倾斜的力越 ;
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/m 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/N 1.90 1.78 1.66
(3)小球运动到最低点时受 力(选填“平衡”“非平衡”);
(4)若要验证猜想二,应当让同一小球分别从 (选填“相同”或“不同”)半径的半圆轨道释放,且距离传感器高度相同,记录每次压力传感器达到的最大示数(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦若压力传感器的最大示数不同,这说明猜想二是 (选填“正确”或“错误”);
(5)小华看到小钢球来回滚动,又想到:车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动,可见转动物体有转动惯性。查阅相关资料得知:转动惯性大小在物理学中用转动惯量I表示。
物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1、m2、...mn,到某转动轴的距离分别为r1、r2、...rn,则该物体对该转动轴的转动惯量I=m1r12+m2r22+... mnrn2。
①图丙是一个质量为m的小球,用长为L的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴 MM',则它对这个轴的转动惯量是 (用m、L表示);
②有一高为20cm、周长为62.8cm的均匀薄铁皮制空心圆筒(铁皮厚度远远小于圆筒半径) 可绕转轴NN'转动,如图丁,若圆筒相对于转轴NN'的转动惯量I=4.8×l0-3kg·m2),则铁皮的厚度为 mm (π取3.14, ρ铁=8g/cm3,此空计算结果小数点后保留两位)。
四、考点04 浮力
8.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题。
“彩球温度计”是一种精美的居家装饰品,也是一种很特别的温度计,可用于粗略地测量环境温度。如图甲所示,玻璃管中装有对温度敏感的液体,当外界温度变化时,玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球,每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止,不再运动时,所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时,液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部(彩球体积变化可忽略)。图乙是在某温度时彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。
请根据以上信息并结合所学知识,回答下面问题:
(1)图乙“彩球温度计”中彩球 上标注的温度是当时的环境温度;
(2)如果图甲是另一温度时彩球稳定后的分布情况,则图 (选填“甲”或“乙”)中“彩球温度计”所处环境温度较高;
(3)彩球a标注的温度 (选填“高于”或“低于”)彩球c标注的温度;
(4)彩球c是否为悬浮状态 答: ,并阐述理由 。
9.(2024·江苏徐州·一模)阅读材料,回答问题:
“海油观澜号”深远海浮式风电平台
2023年5月20日,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网,标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。
“海油观澜号”由浮式基础和风机组成,整体高度超200米,总质量达1.1×107kg。平台采用“半潜式”设计,底部是一个三角形浮式基础,包括3个边立柱和1个中间立柱,图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83米的圆筒状柱子,柱子上方安装有机舱,机舱前部的3只大叶片驱动机舱中的发电机转子转动,生成绿色电力,年发电量将达2.2×107kW·h。
(1)风能属于 (选填“可”或“不可”)再生能源;
(2)根据图甲估测“海油观澜号”单个叶片长度约为 m(保留整数);
(3)风平浪静叶片不动时,平台基础排开海水的体积达 (海水密度用1.0×103kg/m3计算,不考虑锚链对平台的作用);
(4)每年的发电量相当于 kg天然气完全燃烧放出的热量(天然气的热值q取4.4×107J/kg)。
五、考点05 压强
10.(2024·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题
中国航天梦
中国航天梦梦起明朝的万户,他是利用火箭飞天第一人。新中国航天是从1956年开始的,至今有三大里程碑。(1)1970年中国第一颗人造卫星东方红1号升空;(2)2003年,中国神舟五号载人飞船升空;(3)2007年嫦娥一号成功奔月。
如图甲是运载火箭的发射场景。航天材料的选择需要考虑多方面的因素,为使火箭搭载的飞船更轻巧更坚硬,其外壳和部分零件由钢制改为钛铝合金。物体的热胀冷缩也是需要考虑的重要因素之一,当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用a表示。
如图乙是我国航天员王亚平通过“天宫课堂”向我们展示张嘴吞空中水珠的有趣画面,图丙是她做水球注入空气实验,我们看到一正一反两个她的头像。
2018年我国成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”;同年又将嫦娥四号探测器送入太空,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器,如图丁是它携带的月球车“玉兔二号”,利用其底部6个带齿纹的轮子顺利在月背表面行驶,它配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg。
(1)在空间站,王亚平开展太空实验教学,她从注射器挤出一滴水,由于分子之间存在 ,使漂浮在太空舱的水滴呈现完美的球形;如图丙中实验现象,正立的像是由于气泡挤压水而形成的 透镜成的虚像,若王亚平远离水球,则倒立的像会 (选填“变大”、“变小”、“不变”);
(2)下列说法正确的是 ;
A.火箭升空与轮船在水中前进的原理相同
B.太空中能看到蓝色的地球是因为地球是光源
C.空间站应尽量使用体胀系数较大的材料制作
D.宇航员在空间站工作时需要通过无线电交谈
(3)已知物体在月球上的重力只有地球上的,则地球上质量为135kg的“玉兔二号”月球车在月球上的质量为 kg,若月球车每个轮子触月面积按100cm2计算,则它对月球表面的压强为 Pa(地面上g取10N/kg);
(4)某钛铝合金材料体胀系数a=1.2×10-5/℃,该材料制成零件0℃时体积为1dm3,0℃升温至10℃,体积变化了 cm3;
(5)制作钛铝合金零件时,采用先进的3D激光打印技术,在高能激光的作用下,金属钛和铝先 (填物态变化名称)成液态,然后按零件形状重新结晶某钛铝合金零件,质量为216g;若用等体积的钛制成,质量为324g;若用等体积的铝制成,质量为162g,则这个零件中铝与钛的体积之比为 。
11.(2024·江苏南通·一模)阅读短文,回答问题:
“奋斗者”号上那些高新科技
“奋斗者”号载人舱的外壳采用新型高强度钛合金材料,不仅完美的扛住万米压力,还大大减轻了自己的质量:供电部分是深海锂电池由上百块单体锂组成,它能在万米海水压力下稳定供电,电池间隙充满了油,电池产生的热量会先传递给周围的油,油再将热量传给周围海水以此缓解电池发热。四块压载铁总重量将近2吨,当“奋斗者”号完成作业,准备上浮时,它会抛出两块压载铁;浮力块是由成千上万个微米级大小的高密度玻璃微珠组成的,这些玻璃微珠不仅能为潜水器的上浮提供足够的浮力,自身也非常结实,经得起海底水压的考验.
(1)浮力块中的玻璃微珠材料、载人舱外壳的钛合金材料都具有很强的抗压性,那是为了经得起海水压强随着深度的增加而 (选填“增加”、“减小”或“不变”)带来的考验,而且 材料还具有密度小的属性;
(2)根据上文信息,以下的说法错误的是__________
A.热量通过热传递从油传递给周围的海水 B.电池工作发热说明电流具有磁效应
C.抛掉压载铁,潜水器所受重力小于浮力 D.玻璃微珠需做成空心以此增大浮力
(3)电池组工作一段时间后放出热量的50%被50kg的油吸收,油的温度从220℃降至50℃,已知,则电池组这段时间产生的热量为 J;
(4)单体锂蓄电池是一种全新高能量密度固态锂电池,它的“比能量”约为25kW·h/kg,一节单体锂蓄电池放电电压随时间的变化规律如图甲所示,可以用60A的电流连续放电8h。“奋斗者”号工作时,需要的总能量约为120kW·h,则其电源的质量约为 kg,为了对“奋斗者”号正常供电,需要不得少于 节该蓄电池进行 联;(“比能量”是指电池单位质量所输出的电能;)
(5)学校开展自制潜水艇比赛,图乙为某小组自制的潜水艇,由生活舱和水舱构成,生活舱体积大于水舱体积.其材质为硬质塑料瓶,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与200mL的注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一:如图丙所示,潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留;
任务二:从水底上浮到B位置并稳定停留,上浮过程中,浮力 ;(选填“变大”、“不变”或“变小”)
任务三:完成从水底打捞一个重物(重0.5N,体积为20cm3)后,上升到B位置并稳定停留.
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度60mL,完成任务三时(用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞,,),注射器的活塞需要稳定在 mL刻度。
六、考点06 机械能和内能
12.(2024·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题:
汽车的氧传感器
进入发动机的空气与燃料的质量比值称为空燃比,若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比.为了达到最佳空燃比,在尾气管上安装了如图甲的氧传感器,工作原理如图乙:氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极,氧化锆的外侧与高温尾气接触,内侧连通外界大气,电加热器通电后加热附近空气,达到最佳工作温度400℃左右时,氧分子O2会电离成氧离子O2-.电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置转移到氧浓度低的位置,氧离子O2-浓度差越大,铂电极A和B会聚集越多异种电荷,铂电极间的电压越高。
当燃料较多时,空燃比小于最佳空燃比,尾气中含氧量为0,两电极间的电压达到恒定最大值;当空燃比大于最佳空燃比时,随着尾气中氧含量变大,两电极板间电压急剧变小,控制模块通过检测铂电极两端的电压,控制喷油量,使发动机接近最佳空燃比。
(1)氧化锆作为氧传感器的核心部件,它应具有 (填一种)的物理属性;
(2)电加热器是通过 方式使周围空气温度升高,内能增加的;
(3)铂电极A和B两端的电压越高,说明高温尾气中的氧含量越 ;
(4)当检测出尾气中氧含量过低时,发动机控制模块作出的指令是 ;
A.减少吸入空气质量B.减少喷油质量
C.增加吸入空气质量D.增加喷油质量
(5)控制模块检测到铂电极两端电压与空燃比关系图象如图丙,则最佳空燃比为 。
13.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答文后问题。
油电混合动力汽车
如图甲,国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头,无线WIFI等,其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车行驶所需的能量为,其中50%的能量来自燃油燃烧;而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电,其中用于充电的能量为。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧,燃油的热值为。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功,而该油电混合动力汽车在关闭发动机后,动能除用于克服与地面的摩擦力做功外,其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时,同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后,根据汽车通过路程s时,所对应的动能,作出图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
(1)完全燃烧3kg燃油产生的热量为 J;
(2)该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中,发动机的效率为 %;
(3)由图丙可知,表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 (选填“①”或“②”);
(4)该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中,发电机的储能效率为 %。
14.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答文后的问题。
为保护地球家园,我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比,我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源,风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能发电板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数,其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率;光照功率P1是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率,,光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。
风力发电参数 太阳能发电参数
最大输出电功率 400W 光照功率
最大限制风速 12m/s 光电转化效率 20%
(1)在人类使用能源的过程中,必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用,因此说明能量的转移或转化具有 ;
(2)若风力发电时功率与风速的平方成正比,则当输出功率为25W时,则此时的风速为 m/s;
(3)若太阳能板的面积为2m2,,则利用太阳能板发电5h相当于 kg热值为的柴油的完全燃烧放出的能量;
(4)太阳能电池还可以给电动车提供电能。某电动车的动力由电动机提供,电动机的转换效率是指所输出的机械能与电源提供的电能之比。在转换效率η一定时,其耗电功率与转速n的立方成正比,系数为k1,而行驶速度与电机转速n成正比,系数为k2,当电动车匀速直线行驶时,所受阻力f与电动机转速n的关系是f= (用以上字母表示)。
15.(2024·江苏南京·模拟预测)2024年5月3日,嫦娥六号探测器由使用氢氧发动机和液氧煤油发动机的长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,开启世界首次月球背面采样返回之旅。为增进国际合作,嫦娥六号任务搭载了意大利的激光角反射镜。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。
(1)火箭使用氢氧发动机是因为氢燃料的 比较大。可以通过 和降低温度的方法获得液态氢。
(2)嫦娥六号和地球之间通信是利用 。
(3)角反射镜用于地球和月球之间的距离测量,若从地球向月球发射激光,激光到达月球并返回地球共需2.56s,则地球和月球间距离 m。(光速=3×108m/s)
(4)嫦娥六号实施近月制动的简图如图所示(v为前进方向),四个喷口A、B、C、D可以向相应方向喷出气体,则喷口 工作时,可以实现制动的效果,说明力可以 。
七、考点07 电磁转换
16.(2024·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题。
最佳空燃比
发动机在工作时,进入发动机的空气质量与燃料质量之比()称为空燃比,若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比,若燃料充分反应后仍有剩余的氧气,发动机的高温使氧分子电离成氧离子随尾气排出。
为了达到最佳空燃比,在尾气管上安装了氧传感器,其工作原理如图甲所示.氧化锆内外表面各有一层金属铂的电极,氧化锆的外侧与高温尾气接触,内侧连通外界大气,电加热器通电后加热附近大气,达到最佳工作温度,使氧分子电离成氧离子。
氧离子会从浓度高的位置穿过氧化锆移到浓度低的位置,使得图甲中氧化锆和两个铂电极相当于一个电源,铂电极A和B相当于电源的两极.氧离子浓度差越大,铂电极A和B间的电压越高。
铂电极两端的电压与空燃比的关系如图乙所示,发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压,控制喷油嘴的喷油量,使发动机接近最佳空燃比。
(1)图甲中,氧化锆内氧离子移动方向由铂电极 (A到B/B到A);
(2)电阻接在干电池两端时,电子从干电池的负极流出通过电阻后,从干电池正极流入,再在电池内部流向电池的负极,电子在闭合电路中定向移动形成电流.据此类比,图甲中铂电极A相当于电源 极;
(3)发动机的最佳空燃比为 ;
(4)若铂电极两端的电压为0.2V,则下列判断正确的是______;
A.发动机空燃比为14.9 B.需要增加喷油嘴的喷油量
C.发动机内汽油不能完全燃烧 D.需要增加进入发动机的空气量
(5)下列尾气中燃油质量与空燃比()关系图像正确的是______。
A. B. C. D.
17.(2024·江苏南通·模拟预测)阅读短文,回答问题:
电动汽车
电动汽车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电,某电动汽车的主要部分参数如表所示,在测试过程中,司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km,电池剩余容量为,陪同人员负责记录测试数据,已知司机和陪同人员的质量均为70kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%,g取10N/kg。雨天乘车时我们会发现,有些汽车刮水器的刮动速度会随着雨的大小自动调节,主要原因就是在 它的工作电路中安装有雨水探测器(如图甲),雨水探测器的主要部件是检测金属网。检测金属网竖立在塑料容器中,容器中雨水越深,电动机转动就越快,刮动的速度也就越快,雨停后,刮水器自动停止工作。
空车质量 1360kg
轮胎与地面总接触面积 400cm2
蓄电池最大容量
最高车速 120km/h
最大功率 90kW
最大续航里程 180km
(1)结合图甲进行分析,检测网浸入雨水中越深,ab间电阻越 。无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗,请你在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。简述你的做法 ;
(2)为了节能,车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法:在车速逐渐减到60km/h的过程中,不采用机械刹车,由于电动汽车断续行驶,带动电机逆向发电,将电能存储在蓄电池内,此时能反映电机工作原理的是________;
A. B.
C. D.
(3)汽车刹车原理图如图乙所示,连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;
(4)在测试前,人未上车,此时电动汽车对水平地面的压强为 Pa。在此测试过程中,电动汽车匀速行驶30km,该电动汽车将电能转化为机械能的效率为 %,行驶过程中很多部位会发热,如:①轮胎发热;②刹车片发热;③水箱中的水变热。不属于通过做功改变内能的是 ;
(5)如图丙是小明设计的车速提醒电路,R为定值电阻,Rv的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快,需要减速。图丁是Rv的阻值与车速关系的图象。图戊是车速从0加速到100km/h过程中,Rv消耗的电功率随电流变化的图 象。则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是 Ω。当车速达到75km/h时,此时电压表的示数为 V。
18.(2024·江苏苏州·一模)阅读材料,回答问题。
空气开关,又名空气断路器,是一种电路中电流超过设定电流值就会自动断开的开关。图1为空气开关简化后的原理图(即电流较大,但小于设定电流值)时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使发热元件产生热量,促使左端固定双金属片受热弯曲,推动顶杆使搭钩与锁扣脱开,将触点分离,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击顶杆,锁扣在弹簧的作用下将触点分离,切断电源。
(1)空气开关利用了电流的 (热/磁/热和磁)效应;
(2)搭钩相当于 杠杆;
(3)关于电磁扣钩器说法正确的是 ;
A.A端为电磁脱扣器的N极
B.当300mA的电流致人触电时,空气开关不能自动切断电路
C.只当线路发生短路或严重过载电流时,电磁脱扣器才对衔铁有吸引力
(4)双金属片是由铜片和铁片组成,受热时铜片膨胀得比铁片大,在图2中的选项中,铜片和铁片的位置符合要求的是 ;
(5)如果要在现有基础上将空气开关的设定电流值调大一些,你的做法是: 。
19.(2024·江苏·二模)阅读短文,回答问题。
电子手表的奥秘
电子手表是内部装配有电子元件的表,一般分液晶显示数字式和指针式两种。
数字式石英电子手表(图1)是石英晶体的压电效应和二极管式液晶显示相结合的手表,其功能完全由电子元件完成。指针式石英电子手表(图2)的能量来自氧化银扣式电池,氧化银扣式电池向集成电路提供特定电压,通过集成电路中的振荡电路和石英谐振器使石英振子起振,形成振荡电源,输出间歇性变化的秒脉冲信号,秒脉冲送到步进电机(相当于电动机)。一秒钟推动步进电机动一次,进而带动秒针走一格,使表针准确地显示时间。指针式石英电子手表的内部简化电路如图3所示。电路中的电池提供能量,确保电路正常工作;集成电路提供频率为1Hz且功率稳定的脉冲信号:步进电机通过齿轮带动指针转动,从而指示时间。
(1)数字式石英电子手表中的二极管是由 (填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的;
(2)更换电池时必须使用塑料或竹镊子夹取,这是因为使用金属镊子易造成电池 ;
(3)步进电机工作的原理与下列哪个装置的工作原理相同:( )
(4)集成电路部分在电路中相当于间歇性工作的 (填“电源”“用电器”或“开关”);
(5)集成电路输出间歇性变化的秒脉冲信号,下列图像符合要求的是 。
八、考点08 电功和电热
20.(2024·江苏苏州·一模)阅读短文,回答问题:
在跨学科实践学习中,某学习小组开展生物学科的“自制豆芽机”项目化学习活动,主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。
【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图,内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔:淋水系统由水泵驱动,豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动,使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路出现两种方案,如图乙(A)(B)所示,可实现加热、保温两挡自动切换,其中R0是定值电阻,Rx为热敏电阻,R1、R2为电热丝。
【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下:控制电路电源电压U为3V,R0为25Ω,R1为330Ω,Rx的阻值与温度的关系如图丙所示,电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合,此时为加热状态:当电流小于30mA时释放,此时为保温状态。
【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求,他们认真进行了研究并确定相对应的参数,选购相应器材,并完善产品设计。
(1)针对项目产品及其设计电路,下列说法中不正确的是 ;
A.随着温度的升高,两电路图中电磁铁的磁性将变弱
B.图(A)与图(B)的设计达成的控制效果是相同的
C.图(A)与图(B)中电阻R1没有工作时的电路状态相同
D.为了提高所控制的温度,可以减小R0的阻值
(2)以图(B)设计的产品电路分析,“自制豆芽机”内部温度控制的最高温是多少?
(3)若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级,需实现20℃~25℃自动控温,可将图(B)控制电路中的电源电压调至 V。该产品保温功率和加热功率之比为1︰4,则制作的电热丝电阻R2阻值为 。
21.(2024·江苏淮安·模拟预测)阅读短文,回答问题:
远程输电发电厂发出的电要传输到很远的地方供人们使用。在输电线上,由于电流的热效应,必然有一部分电能转化成内能而损失掉()导线越长,损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率P不变的情况下,采用提高电压U的方法减少线路上的损失。高压送电过程:发电机、升压变压器、高压输电线、降压变压器、居民用电。
其中升降压变压器原理简化为:原线圈匝数,副线圈匝数,若输入电压,输出电压(如图乙),它们之间的关系式为:。结合短文和所学知识回答下列问题:
(1)如图甲属于 (选填“升压”或“降压”)变压器;
(2)在输电阶段,输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的;
(3)由发电厂向用户输电,输送的功率P一定,关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是______。
A. B. C. D.
(4)目前苏州市正在进行1100kV的特高压输电技术改造。若甲、乙两地原来用550kV的超高压输电,建成后改用1100kV的特高压输电,当输电功率相同时,线路上的功率损耗为原来的 倍(线路电阻不变)。
22.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题。
电磁血流计
如图甲所示用来检测血流速度和血流量的电磁流量计,又称电磁血流计。使用时,将血管放置于两磁极之间,金属电极a、b与血管壁接触,仪表与a、b相连。血液在血管中流动时,a、b间就会有电压,电流流过仪表从而显示出血流速度和流量。流量指的是液体在单位时间内通过某横截面的体积,一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,研究表明,当血液在管内匀速流动时,受到的阻力与的血流速度成正比。当管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内的血流速度v与n的数值如表所示。
n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.6
v/(m s﹣1) 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300
(1)若测得血流速度为0.2m/s,血流量为10-4m3/s,对应血管的横截面积为 m2,从表中可知,血管横截面积越小,受到的阻力越 ,心脏的负担就越重;
(2)关于电磁血流计,下列说法中正确的是 ;
A.电磁流量计上的仪表是由电压表改装的
B.利用电磁流量计可测量某食用油管道中油的流量
C.调换两磁极的位置,流过仪表电流的方向改变
D.电磁血流计的原理与电动机相似
(3)请你在图示直角坐标系中作出n与v的关系曲线 ;
(4)若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.72倍时,血管内血液匀速流动的速度为 m/s,当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率P= W;
(5)某兴趣小组用流速传感器D设计测定液体流速的检测电路,通过电流表示数的大小来反应液体流速的大小,如图丙所示,电源电压为3V,R0为10Ω的定值电阻,流速传感器D电阻的倒数与液体流速v的关系如图丁所示:
①当电流表的示数为0.2A时,此时液体的流速为 m/s;
②设计中,小明用两节干电池作为电源,随着测定液体流速的检测电路使用时间的变长,将会导致测得的血液流速 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
23.(2024·江苏连云港·一模)阅读短文,回答问题
国货之光——比亚迪仰望
亚迪仰望U8定位为高端新能源硬派越野车,有四个独立驱动电机能够实现极限操稳、应急浮水、原地掉头和敏捷转向等场景功能,如图甲所示。
U8能实现原地掉头的基础是左右两侧车轮的反向转动,通过在车辆左右两侧车轮施加方向相反的驱动力,使车辆绕中心转动,进而实现车辆原地转向。此外,它的密封性能好,在深水区可以漂浮在水面上,车轮在水中扮演着螺旋桨的角色,能够缓慢的转弯、行驶。U8可以插电式补电,设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。假定充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后,充电功率P与D的关系如图乙所示。充满后,立即停止充电。当D达到70%时,充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压/V 充电电流/A 充电时长/min 充电度数/kW·h 充电费用/元
800 16 24.0 28.8
(1)当U8漂浮在水面上,车轮在水中扮演着螺旋桨的角色,能够向前加速和转弯,利用了力可以改变物体的 ;车在水中向前加速时,水对车施加的动力 (选填“大于”“等于”或“小于”)车所受到的阻力
(2)如图所示,下列器件中的工作原理和U8四轮驱动电机相同的是 ;
A.麦克风 B.防汛报警器
C.电铃 D.电动机模型
(3)若U8想实现原地顺时针掉头应该 。
A.左侧车轮、右侧车轮都向后转动 B.左侧车轮向后转动,右侧车轮向前转动
C.左侧车轮、右侧车轮都向前转动 D.左侧车轮向前转动,右侧车轮向后转动
(4)有关U8性能及充电过程,下列说法正确的是 ;
A.U8漂浮在水面上时浮力大于重力
B.充电70%时,充电电流是125A
C.原地掉头匀速转动时运动状态不变
D.充电过程中充电电费单价不变,则测试全过程的充电费用54元
24.(2024·江苏徐州·一模)阅读短文,回答问题:
新能源电动汽车
小明家换一辆新能源电动汽车,淘汰了原来的燃油汽车,该电动汽车部分参数如下表所示:
整车质量(kg) 1680 电池容量(kW·h) 60
电动机最大功率(kW) 90 最高时速(km/h) 155
纯电续航里程(km) 600 百公里耗电量(kW·h/100km) 10
电池是电动汽车的核心,衡量电池性能的一个重要参数是能量密度,即单位质量储存的电能。通过查阅资料得知,小明家电动汽车的电池,能量密度达到了。
车辆在减速或制动时,车轮的转动会带动电机转动,能够产生电能为汽车的动力电池充电,达到能量回收利用的效果,同时具有辅助制动功能。
(1)根据短文中的信息,该电动汽车的电池质量为 kg;
(2)车轮转动时,带动电机转动产生电能,其原理与图中哪一个相同________;
A. B. C. D.
(3)若该车以最大功率行驶,能续航 分钟;
(4)若原燃油车与该电动汽车用来做有用功的能量相同,则每行驶200km燃油车需要燃烧 kg的燃油。(已知电动汽车的效率为92%,燃油车的效率为30%,)。
25.(2024·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题:
天然气的安全防范措施中提到:在使用灶具过程中,人不能远离,防止因沸汤溢出或风吹引起灶具熄火引发燃气泄漏。为了避免安全隐患,大家煲汤时可把汤料和水置于炖蛊内,而炖蛊则浸在大煲的水中,(如图1)并用蒸架把蛊与煲底隔离,这样“炖汤”既美味,又安全,因为煲中的水不会溢出使燃气熄火而导致安全事故的发生。在灶具设备设计上为了避免此类安全事故的发生,国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置,拥有自动熄火保护装置的燃气灶相对其他燃气灶而言,更加安全。
如图2为某品牌的燃气灶头,它有两个针头,一个是点火针头,另一个是自动熄火保护装置的感应针头。感应针头要与电磁阀、脉冲点火器等部件组合起来配套使用,才能起到自动熄火保护的诈用。在意外熄火(如汤水激出)时,感应针头感知温度变化,当电流达到一定值时,装置能自动关闭气路、出厂前须进行调试,以设定装置启动保护时的最高温度,图3模拟此装置示意图,电源电压为6V,当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时,衔铁K被释放从而关闭气路(未画出)启动保护,反之打开气路;线圈电阻不计,热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图4中图线①所示。
(1)若汤的沸点与水的沸点相同,你认为盅内的汤 (能/不能)沸腾;
(2)电磁铁的上端为 (N/S)极;
(3)为防止意外熄火后燃气泄漏的时间过长,装置启动保护时Rt的电功率应不超过0.06W,则电阻箱R接入电路的最小阻值是 Ω;
(4)若将电阻箱R的阻值调为200Ω,则装置启动保护时,Rt的最高温度是 ℃;
(5)差分法是一种比较精确的灵敏度计算方法:首先需要在两个温度点处分别测量出热敏电阻的阻值,然后通过计算两个温度点之间的电阻变化量和温度变化量的比值得到灵敏度若仅将Rt更换为图线②所示的热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同),小华发现装置启动保护的灵敏度会 (升高/降低/不变)。
26.(2024·江苏扬州·模拟预测)阅读短文,回答问题。
空调扇是一种全新概念的风扇,兼具送风、制冷和净化空气、加湿等多功能于一身,以水为介质,也可送出温暖湿润的风。如图甲,在空调扇内部比传统风扇增加了冰盒、水盒,水分被输送到超强吸水纤维蒸发器中,在这里原本干热的空气就变得湿润凉爽了。
项目 参数
额定电压 220V
额定功率 66W
电源线长度 0.8m
(1)某同学在研究了空调扇的结构图与说明书后,得出下列结论,其中不合理是 ;
A.说明书提示“请勿用湿手触碰开关”,是为了防止触电事故的发生;
B.说明书提示“若机体出现异常高温需立即切断电源”,是防止电热损坏用电器;
C.空调扇正常工作时,电动机线圈的热功率为66W;
D.空调扇功率虽然不是很大但要长时间持续使用,为了安全要使用三孔插座;
(2)图乙是空调扇的简化电路,当接通电源时,指示灯L亮,再闭合S,空调扇正常运转时,测出待机状态下电路中的电流为50mA,电动机支路功率为 W;
(3)该空调扇正常工作10小时所需电费 元(0.5元/kW·h);
(4)空调扇具有送风、制冷和净化空气、加湿等多种功能,但其设计也存在一些不足,请写出其中一条: 。
九、考点08 能源与可持续发展
27.(2024·江苏扬州·一模)阅读短文,回答问题.
化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源,但化石能源的大量开采利用使化石能源接近枯竭,也给人类生存环境带来极大的隐患.中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”、“碳中和”两个奋斗目标.我国正在大力发展风能、太阳能、核能等新能源.
西汉桓谭的著作《新论·离车第十一》中有水碓的最早记载,公元5世纪末南齐祖冲之曾造水碓、水磨.说明中国古人早就利用自然界的能源了.
现代社会利用水能和风能来发电.我国的风力资源和水力资源丰富,在我国的中西部地区建设了大量的风电场和水电站,源源不断的为现代社会提供清洁能源.
中国正在大力发展特高压输电技术,将中西部的电力资源安全高效的输送到东部沿海地区.特高压是指±800kV及以上的直流电和1000kV及以上交流电的电压等级,特高压能大大提升中国电网的输送能力.据国家电网公司提供的数据显示,一回路特高压直流电网可以送600万kW电量,相当于现有500kV直流电网的5到6倍,而且送电距离也是后者的2到3倍,因此效率大大提高.
(1)风能、水能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)如图甲是戈壁风电场,风力发电机组发电是利用 原理工作的;风机叶片具有质量轻、强度高等性能,通常用密度 、硬度大的复合材料制成;
(3)如图乙是现代的水电站,把拦河大坝建成拱形是为了 ;
(4)如图丙的核电站是利用核能发电,核电站的核反应堆发生的是 (选填“核裂变”、“核聚变”);
(5)若某输变电站输电的功率为,采用1000kV特高压输电,则输电电流为 A,相较于高压输电超高压输电的优点有 (写一条即可)。
试卷第1页,共3页
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