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專題04綜合能力題綜合能力題主要體現(xiàn)在題目的綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性上。這些特點(diǎn)不僅考查了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握程度,更檢驗(yàn)了學(xué)生的思維能力和解題技巧。中考物理綜合題具有顯著的綜合性。這類題目通常涉及多個(gè)物理知識(shí)點(diǎn),需要學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。例如,一道題目可能同時(shí)涉及力學(xué)、電學(xué)和光學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,要求學(xué)生能夠靈活運(yùn)用各種物理公式和定律,將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)化為可解的模型。這種綜合性不僅考查了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備,更考驗(yàn)了學(xué)生的知識(shí)整合能力和跨學(xué)科思維。中考物理綜合題強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性。這類題目往往與實(shí)際生活或科技應(yīng)用緊密相連,要求學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,提出切實(shí)可行的解決方案。例如,題目可能會(huì)要求學(xué)生分析某個(gè)實(shí)際物理現(xiàn)象或設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn),以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的應(yīng)用能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。中考物理綜合題注重創(chuàng)新性。這類題目通常具有一定的開放性和探索性,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,提出新穎的觀點(diǎn)和解題方法。這種創(chuàng)新性不僅激發(fā)了學(xué)生的求知欲和探索精神,也為學(xué)生提供了展示自己才華的平臺(tái)。中考物理綜合題的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在綜合性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性上。這些特點(diǎn)不僅考查了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握程度,更檢驗(yàn)了學(xué)生的思維能力和解題技巧。因此,在備考中考時(shí),學(xué)生應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。誤區(qū)一:忽視題目背景信息在解決綜合能力題時(shí),許多學(xué)生往往只關(guān)注題目中給出的數(shù)字和公式,而忽視了題目背景信息的重要性。其實(shí),題目背景信息往往隱藏著解題的關(guān)鍵線索。因此,在做題時(shí),我們要認(rèn)真閱讀題目,充分理解題目背景,以便更好地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。誤區(qū)二:缺乏解題思路面對(duì)復(fù)雜的綜合能力題,一些學(xué)生可能會(huì)感到無(wú)從下手,缺乏解題思路。這時(shí),我們可以嘗試從已知條件出發(fā),逐步推導(dǎo)未知量。同時(shí),我們還可以利用圖表、公式等方法,將題目中的信息整理成可視化的形式,以便更好地找出解題的突破口。誤區(qū)三:忽視計(jì)算過(guò)程在解決物理問(wèn)題時(shí),計(jì)算過(guò)程同樣重要。許多學(xué)生在解題時(shí),只關(guān)注最后的結(jié)果,而忽視了計(jì)算過(guò)程。這可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差,甚至誤導(dǎo)解題思路。因此,在做題時(shí),我們要認(rèn)真計(jì)算每一個(gè)步驟,確保計(jì)算過(guò)程的準(zhǔn)確性。誤區(qū)四:缺乏實(shí)際應(yīng)用意識(shí)物理作為一門自然科學(xué)學(xué)科,其知識(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性。然而,在解決綜合能力題時(shí),一些學(xué)生往往只關(guān)注理論知識(shí),而忽視了實(shí)際應(yīng)用意識(shí)。為了培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用意識(shí),我們可以多關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象,嘗試用所學(xué)知識(shí)解釋這些現(xiàn)象,并將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,以便更好地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。1.(2024·廣東汕頭·二模)電梯的典型結(jié)構(gòu)包括滑輪、轎廂、鋼絲繩、配重、電動(dòng)機(jī)、安全裝置和信號(hào)操縱系統(tǒng)等。如圖甲所示,是某種升降電梯工作原理圖。電動(dòng)機(jī)和配重通過(guò)鋼絲繩分別給轎廂施加拉力,連接轎廂的兩根鋼絲繩非??拷?,轎廂與配重的運(yùn)動(dòng)方向始終相反。電動(dòng)機(jī)通過(guò)切換轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,使轎廂升降自如。(1)圖甲中A滑輪是(選填“定”或“動(dòng)”)滑輪,B滑輪(選填“能”或“不能”)省力;(2)電梯在勻速上升過(guò)程中,轎廂的動(dòng)能,配重的重力勢(shì)能(選填“增大”“減小”或“不變”);(3)上海中心大廈內(nèi)的電梯是目前世界上最快的電梯,在載重一定的情況下,下列最能體現(xiàn)該電梯運(yùn)行特點(diǎn)的是;A.做功多B.安全可靠C.功率大D.機(jī)械效率高(4)如圖乙所示是某次電梯上升時(shí)的v-t圖像,若配重的質(zhì)量為500kg,電梯勻速運(yùn)行階段,配重的重力做功為J?!敬鸢浮慷ú荒懿蛔儨p小C6×104【解析】(1)[1][2]圖甲中A、B滑輪的軸心不隨滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng),即其軸心是固定不動(dòng)的,所以A、B都是定滑輪,定滑動(dòng)使用時(shí)不能省力,但能改變力的方向。(2)[3][4]電梯勻速上升的過(guò)程中,轎廂的質(zhì)量不變,速度不變,所以轎廂的動(dòng)能不變;配重的質(zhì)量不變,轎廂上升時(shí)配重高度下降,所以配重的重力勢(shì)能減小。(3)[5]上海中心大廈內(nèi)的電梯是目前世界上最快的電梯,由此可知其速度最大,在載重一定的情況下,由功率公式可知載重一定時(shí),電梯的速度越大,功率越大,所以最能體現(xiàn)該電梯運(yùn)行特點(diǎn)的是功率,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。(4)[6]若配重的質(zhì)量為500kg,則配重所受的重力G=mg=500kg×10N/kg=5000N由圖乙可知,電梯勻速運(yùn)行階段時(shí)的速度是2m/s,運(yùn)行時(shí)間是6s,則此階段上升的高度h=vt=2m/s×6s=12m滑輪組對(duì)配重的重力做功W=Fs=Gh=5000N×12m=6×104J2.(2024·遼寧·模擬預(yù)測(cè))興趣小組想設(shè)計(jì)模擬汽車油量表工作電路,通過(guò)油量變化引起滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變化,從而引起油量表(由電流表或電壓表改裝)示數(shù)的變化。油箱加滿油時(shí),滑動(dòng)變阻器滑片處于一端,油量表的指針指在最大刻度處。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,已知電源電壓為12V,油量表是由量程為0~0.6A的電流表改裝而成,R0是保護(hù)電阻,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為10Ω。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)圖甲電路中,加滿油時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片處于左端,油量表指針指在最大刻度處,R0的阻值是多少?(2)圖甲電路中,加滿油時(shí),R0工作10s,電流做了多少功?(3)興趣小組的同學(xué)僅用量程為0~3V的電壓表替換了電流表,設(shè)計(jì)了如圖乙的電路。此電路在油箱加滿油時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端,但油量表指針超出最大刻度。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算,說(shuō)出一種可行的辦法(要求只增加或更換一個(gè)元件),使加滿油時(shí)指針指在最大刻度處。

【答案】(1)20Ω;(2)72J;(3)見(jiàn)解析【解析】解:(1)由題意可知,加滿油時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片處于左端,R0接入電路,油量表指針指在最大刻度處,即電流表指針在最大刻度處,電流為0.6A,根據(jù)歐姆定律得所以R0的阻值是20Ω。(2)由題意可知,加滿油時(shí),R0工作10s,通過(guò)電流中的電流是0.6A,根據(jù)公式得加滿油時(shí),R0工作10s,電流做功72J。(3)方法一:當(dāng)滑動(dòng)變阻器位于最右端時(shí),此時(shí)電路中的電流此時(shí)若想R1分得3V電壓,則R1最大電阻為故可以更換一個(gè)最大阻值為的滑動(dòng)變阻器。方法二:R0與R1串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和歐姆定律可推導(dǎo)帶入數(shù)據(jù)得求得故可以將R0更換為一個(gè)阻值為的定值電阻。答:(1)加滿油時(shí),R0的阻值是20Ω。(2)加滿油時(shí),R0工作10s,電流做功72J。(3)見(jiàn)解析3.(2024·云南昆明·模擬預(yù)測(cè))電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)是利用電磁感應(yīng)原理制成的、用來(lái)檢測(cè)血流速度和血流量的儀器,又稱電磁血流計(jì)。使用時(shí),將血管放置于兩磁極之間,如圖甲中圓柱體表示血管,金屬電極A、B與血管壁接觸,儀表與電極A、B相連。血液在血管中流動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生電流,電流通過(guò)儀表從而顯示血流速度和流量。某實(shí)驗(yàn)小組用電磁血流計(jì)研究血管中血流速度v與n的關(guān)系(n是病人心臟血管橫截面積與正常人心臟血管橫截面積的比值)。測(cè)得病人心臟主動(dòng)脈血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度v與n的數(shù)值如表。研究表明,當(dāng)血液在管內(nèi)勻速流動(dòng)時(shí),血管橫截面積越小,流速越大,受到阻力越大,心臟負(fù)擔(dān)就越重。請(qǐng)結(jié)合你所學(xué)知識(shí),回答以下問(wèn)題:nv(m/s)1.000.1800.900.2000.800.2250.750.240.600.300

(1)當(dāng)血液在血管中流動(dòng)時(shí),電路中有電流,說(shuō)明血液是(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”),電磁流量計(jì)上的儀表是由(選填“電壓表”或“電流表”)改裝的;(2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,若某人心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積為正常人的0.90倍時(shí),血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度應(yīng)為m/s;(3)電磁血流計(jì)的工作原理與圖乙原理相同的是?!敬鸢浮繉?dǎo)體電流表0.2B【解析】(1)[1]如圖甲所示,當(dāng)血液在血管中流動(dòng)時(shí),A、B間就會(huì)有電壓,說(shuō)明血液是導(dǎo)體。[2]電磁流量計(jì)上的儀表串聯(lián)在電路中,是由電流表改裝的。(2)[3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,若某人心臟主動(dòng)脈血管的橫截面積為正常人的0.9倍時(shí),血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度應(yīng)為(3)[4]電磁血流計(jì)的工作原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A.奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明的是通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng),故A不符合題意;B.圖中通過(guò)閉合電路中的部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B符合題意;C.圖中通電線圈在磁場(chǎng)中受力的作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),故C不符合題意;D.圖中是電磁鐵的利用,說(shuō)明的是通電導(dǎo)線的周圍存在磁場(chǎng),故D不符合題意。故選B。4.(2024·湖北·模擬預(yù)測(cè))如圖-1所示為一款涮烤一體兩用鍋,中間為涮煮區(qū),四周為燒烤區(qū),涮、烤雙區(qū)采用環(huán)形設(shè)計(jì),獨(dú)立加熱、控溫,各有高、低溫兩個(gè)擋位,如表所示為其銘牌。圖-2為其原理圖,R1、R2為涮煮區(qū)的電熱管,其中R2=121Ω,開關(guān)S2為涮煮的擋位選擇開關(guān),R3為燒烤區(qū)的電熱管,R0為15Ω的定值電阻,S1為其調(diào)溫開關(guān)。額定電壓額定功率涮煮鍋容積涮煮高溫___________低溫?zé)靖邷氐蜏豞__________(1)當(dāng)選擇開關(guān)S2旋至?xí)r(選填“0、1”、“1、2”),涮煮鍋處于低溫?fù)?;?)當(dāng)涮煮鍋盛質(zhì)量為2kg、溫度50℃的湯,用高溫?fù)跫訜嶂练序v用時(shí)540s,求該過(guò)程中消耗的電能;()(3)求第(2)問(wèn)過(guò)程中的加熱效率;[湯的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),當(dāng)時(shí)為一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,計(jì)算結(jié)果保留到0.1%]()(4)當(dāng)涮烤一體鍋在燒烤狀態(tài)時(shí),燒烤的低溫功率為多大?(結(jié)果保留整數(shù))()【答案】0、14.86×105J645【解析】(1)[1]由圖-2可知,當(dāng)選擇開關(guān)S2旋至“0、1”時(shí),電熱管R1單獨(dú)工作;當(dāng)選擇開關(guān)S2旋至“1、2”時(shí),電熱管R1、R2并聯(lián),由于電阻并聯(lián)總電阻小于其中任何一個(gè)并聯(lián)電阻,根據(jù)公式可知,并聯(lián)總功率大于R1單獨(dú)工作的功率,所以開關(guān)S2旋至“0、1”時(shí),涮煮鍋處于低溫?fù)?;開關(guān)S2旋至“1、2”時(shí),涮煮鍋處于高溫?fù)?。?)[2]由表格中數(shù)據(jù)可知,涮煮鍋低溫功率為500W,即R1的功率為500W;電熱管R2的功率為則涮煮鍋高溫?fù)豕β蕿镻高=500W+400W=900W則高溫?fù)跫訜?40s消耗的電能W=Pt=900W×540s=4.86×105J(3)[3]湯吸收的熱量為Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-50℃)=4.2×105J加熱效率為(4)[4]由圖-2可知,當(dāng)S1斷開時(shí),R0、R3串聯(lián);當(dāng)S1閉合時(shí),R0被短路,R3工作,因?yàn)榇?lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,根據(jù)公式可知,S1斷開時(shí),燒烤處于低溫?fù)?;?dāng)S1閉合時(shí),燒烤處于高溫?fù)?;根?jù)公式可知,R3的阻值為燒烤的低溫功率為5.(2024·陜西西安·三模)人工智能讓我們的生活更加便捷,某酒店迎賓機(jī)器人能將客人從酒店門口帶至前臺(tái)。若這一過(guò)程中機(jī)器人做勻速直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)的路程為20m,所受阻力為自身重力的0.05倍,機(jī)器人的相關(guān)參數(shù)如下表所示,取。整機(jī)質(zhì)量:36kg行進(jìn)速度:1m/s工作電壓:24V工作電流:1A輪子與地面接觸總面積:求:(1)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用到(選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”),其工作原理是;(2)機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng);()(3)牽引力所做的功;()(4)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。()【答案】電動(dòng)機(jī)見(jiàn)解析360J75%【解析】(1)[1][2]機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中需要移動(dòng)距離,消耗電能,提供動(dòng)力,此處需要應(yīng)用到電動(dòng)機(jī),其工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)[3]機(jī)器人對(duì)地面的壓強(qiáng)為(3)[4]牽引力為牽引力所做的功為(4)[5]機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為消耗的電能為電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為6.(2024·上海松江·一模)深水炸彈是一種入水后下潛到一定深度會(huì)自動(dòng)爆炸的武器,主要用于攻擊潛艇。小明模擬深水炸彈制作了一個(gè)下潛到水中一定深度會(huì)發(fā)光的玩具球。該玩具球的電路如圖所示,電源電壓保持不變,壓敏電阻R安裝在玩具的外表面上,在液體中其阻值與其表面液體壓強(qiáng)的變化如下表所示,當(dāng)電路中的電流增大到某一值時(shí),小燈就會(huì)發(fā)光。液體壓強(qiáng)(帕)0123456壓敏電阻的阻值(歐)100604330242018①分析比較表中壓敏電阻的阻值與其表面液體壓強(qiáng)的變化情況,可得出的初步結(jié)論是:。②結(jié)合所學(xué)知識(shí)及上述信息,分析發(fā)光球下潛到水中一定深度會(huì)發(fā)光的原因。③若要增大該玩具球發(fā)光時(shí)需要的下潛深度,可以電源電壓(選填“增大”或“減小”)?!敬鸢浮勘砻嬉后w壓強(qiáng)越大,壓敏電阻的值越小見(jiàn)解析減小【解析】①[1]由表中數(shù)據(jù)可知,可以發(fā)現(xiàn)其表面液體壓強(qiáng)越大時(shí),壓敏電阻的值越小。②[2]發(fā)光球在下潛時(shí),深度增加,根據(jù)可知,受到的液體壓強(qiáng)也在增大,由表中數(shù)據(jù)可知,壓敏電阻的阻值變小,根據(jù)可知,電源電壓不變,電阻變小,電流變大,當(dāng)電路中的電流增大到某一值時(shí),小燈就會(huì)發(fā)光,所以發(fā)光球下潛到水中一定深度會(huì)發(fā)光。③[3]因?yàn)闊襞莅l(fā)光電流不變,增大下潛深度時(shí),壓敏電阻變小,根據(jù)可以,所以可以減小電源電壓來(lái)增大該玩具球發(fā)光時(shí)需要的下潛深度。7.(2024·新疆·一模)2024年12月27日,中國(guó)首艘超深水大洋鉆探船——“夢(mèng)想”號(hào)順利完成首次試航?!皦?mèng)想”號(hào)排水量約為33000t,可抵御16級(jí)臺(tái)風(fēng)海況,具備海域11000m的鉆探能力,標(biāo)志著我國(guó)深海探測(cè)能力建設(shè)和海洋技術(shù)裝備研發(fā)邁出關(guān)鍵一步。(1)試航時(shí),“夢(mèng)想”號(hào)受水的浮力約為N。隨著船上重達(dá)上千噸的鉆桿逐漸向水中下放,船身所受浮力(填“變大”“變小”或“不變”)。大洋鉆探船最主要的功能是鉆井取芯,把海底的巖芯取上來(lái),巖芯加速上升過(guò)程中,纜繩對(duì)巖芯的力(填“大于”“等于”或“小于”)巖芯對(duì)纜繩的力;(2)“夢(mèng)想”號(hào)裝有深度聲吶并搭載高清攝像系統(tǒng)。聲吶利用(填“超聲波”或“電磁波”)探測(cè)海洋深度;攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)鏡,同一個(gè)物體距攝像機(jī)的距離相同時(shí),在水下所成的像比在空氣中所成的像更大,則鏡頭在水中的焦距比在空氣中的焦距(填“長(zhǎng)”或“短”);(3)臺(tái)風(fēng)天氣,鉆探船可適當(dāng)(填“提高”或“降低”)重心來(lái)抵御臺(tái)風(fēng)。風(fēng)能即一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)某截面的空氣具有的動(dòng)能,其表達(dá)式為(其中,m為通過(guò)截面空氣的質(zhì)量,v為空氣的速度),16級(jí)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速約為10級(jí)臺(tái)風(fēng)風(fēng)速的2倍,則相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同截面的16級(jí)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)能約為10級(jí)臺(tái)風(fēng)風(fēng)能的倍?!敬鸢浮坎蛔兊扔诔暡ㄍ雇搁L(zhǎng)降低8【解析】(1)[1]由題意知,“夢(mèng)想”號(hào)排水量約為33000t,則其排開水的重力為根據(jù)阿基米德原理可得,“夢(mèng)想”號(hào)受水的浮力等于其排開水的重力,即[2]當(dāng)鉆桿逐漸向水中下放的過(guò)程中,由于“夢(mèng)想”號(hào)始終漂浮在海面上,其受到的浮力等于其自身受到的浮力,即浮力保持不變。[3]巖芯加速上升運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,纜繩對(duì)巖芯的力與巖芯對(duì)纜繩的力為一對(duì)相互作用力,大小相等,方向相反,作用在不同的兩個(gè)物體上,且在同一條直線上。(2)[4]超聲波具有方向性好,穿透能力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能等特點(diǎn),聲吶就是利用超聲波探測(cè)海洋深度。[5]攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,相當(dāng)于凸透鏡,它的成像原理與照相機(jī)相同。[6]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大。當(dāng)物距相同時(shí),攝像機(jī)在水中成的像比在空氣中的大,說(shuō)明在水中的焦距更大,相當(dāng)于物距變小,像距更大,成像更大,因此水中的焦距比空氣長(zhǎng)。(3)[7]在臺(tái)風(fēng)天氣,為增加鉆探船的穩(wěn)定性,應(yīng)降低鉆探船的重心。[8]由題意知,16級(jí)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速約為10級(jí)臺(tái)風(fēng)風(fēng)速的2倍,則相同時(shí)間內(nèi),16級(jí)臺(tái)風(fēng)通過(guò)相同截面的空氣質(zhì)量是10級(jí)臺(tái)風(fēng)通過(guò)相同截面的空氣質(zhì)量的2倍,由可得,相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同截面的16級(jí)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)能約為10級(jí)臺(tái)風(fēng)風(fēng)能的比值為則相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同截面的16級(jí)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)能約為10級(jí)臺(tái)風(fēng)風(fēng)能的8倍。8.(2024·陜西·二模)如圖所示,為“國(guó)防七子”之一的西工大研發(fā)的一款仿蝠鲼柔體潛航器,和蝠鲼游動(dòng)時(shí)的吻合度達(dá)到了90%。潛航器的重型版的質(zhì)量大約1000~5000kg,翼展大約5~8m,可以搜集各種水面和水下目標(biāo)的信息,還可以攜帶小型武器,下潛至1025m執(zhí)行任務(wù),這使得該潛水器能跟蹤目前幾乎所有的潛艇,配上吸盤可以吸附在潛艇底部而不被敵方發(fā)現(xiàn)。還可以在海底和無(wú)人艇協(xié)同作戰(zhàn)。(g取10N/kg)(1)當(dāng)該潛航器通過(guò)吸盤吸附在敵方運(yùn)動(dòng)的潛艇底部時(shí),潛航器以敵方潛艇為參照物是(選填“運(yùn)動(dòng)”、“靜止”)的;(2)當(dāng)潛水器和無(wú)人艇協(xié)同作戰(zhàn)時(shí),是通過(guò)波互通信息的;(3)當(dāng)蝠鲼潛航器下潛至1025m時(shí),其底部所受的液體壓強(qiáng)是多少?()(4)當(dāng)5000kg的潛航器懸浮在水中時(shí),所受的浮力為多大?()排開水的體積為多大?()【答案】靜止電磁1.025×107Pa5×104N5m3【解析】解:(1)[1]當(dāng)該潛航器通過(guò)吸盤吸附在敵方運(yùn)動(dòng)的潛艇底部時(shí),潛航器以敵方潛艇為參照物,潛航器的位置沒(méi)有發(fā)生變化,潛航器是靜止的。(2)[2]電磁波可以傳遞信息,因此當(dāng)潛水器和無(wú)人艇協(xié)同作戰(zhàn)時(shí),是通過(guò)電磁波互通信息的。(3)[3]其底部所受的液體壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1025m=1.025×107Pa(4)[4]因潛航器懸浮在水中,所以,所受的浮力F浮=G總=m總g=5000kg×10N/kg=5×104N[5]根據(jù)F浮=ρ水gV排可得排開水的體積答:(1)當(dāng)該潛航器通過(guò)吸盤吸附在敵方運(yùn)動(dòng)的潛艇底部時(shí),潛航器以敵方潛艇為參照物是靜止的;(2)當(dāng)潛水器和無(wú)人艇協(xié)同作戰(zhàn)時(shí),是通過(guò)電磁波互通信息的;(3)當(dāng)蝠鲼潛航器下潛至1025m時(shí),其底部所受的液體壓強(qiáng)是1.025×107Pa;(4)當(dāng)5000kg的潛航器懸浮在水中時(shí),所受的浮力為5×104N;排開水的體積為5m3。9.(2024·河南新鄉(xiāng)·一模)小力家的蔬菜豐收了,他利用周末來(lái)幫助爸媽運(yùn)輸蔬菜。圖是小力推著蔬菜車上坡的情景,已知坡高1.6m,坡長(zhǎng)5m,小力用大小為240N沿坡面向上的推力,花了25s將質(zhì)量為60kg的蔬菜車從坡底勻速推上了坡頂。(g取10N/kg)(1)小力在運(yùn)輸蔬菜的過(guò)程中,若車?yán)锏囊徊糠质卟说舫鰜?lái)了,則蔬菜車對(duì)接觸面的壓強(qiáng)(選填“增大”“減小”或“不變”);小力在坡上推蔬菜車的速度為m/s。(2)小力將蔬菜車從坡底推上坡頂?shù)倪^(guò)程中,推力所做的功和做功的功率分別是多少?()()(3)將該坡視為斜面,求此過(guò)程中斜面的機(jī)械效率。()【答案】減小0.21200J48W80%【解析】(1)[1]由題意知,由于蔬菜在運(yùn)輸過(guò)程中,掉了出來(lái),則蔬菜車對(duì)地面的壓力減小,而接觸面積不變,由可知,蔬菜車隊(duì)地面的壓強(qiáng)將減小。[2]由題圖可知,小力25s將蔬菜車推上坡頂,通過(guò)的距離為5m,由可得,小力在坡上推蔬菜車的速度為(2)[3]由題可知,蔬菜車在推力的方向上運(yùn)動(dòng)的距離為5m,則推力做的功[4]小力將蔬菜車從坡底推上坡頂所用的時(shí)間為25s,則推力做功的功率(3)[5]由G=mg可得,該蔬菜車所受的重力小力利用該斜面將蔬菜車推上坡頂所做的有用功小力將蔬菜推上坡頂?shù)倪^(guò)程,推力所做的功就是總功,即由可得,此過(guò)程中斜面的機(jī)械效率為10.(2024·陜西西安·一模)小明家新購(gòu)置了一臺(tái)變頻空調(diào),安裝在面積12m2,高2.5m的房間??照{(diào)上的“能效”等級(jí)標(biāo)為“1級(jí)”。他上網(wǎng)查詢到變頻空調(diào)的能效比EER,是指空調(diào)的制冷量Q與制冷輸入電功率P的比值,反映空調(diào)的節(jié)能水平。制冷量Q是指空調(diào)制冷時(shí),每秒從房間吸收走的熱量。依據(jù)能效比大小將能效等級(jí)劃分為5級(jí),能效比5.0以上為1級(jí)、5.0﹣4.5為2級(jí)、4.5﹣4.0為3級(jí)、4.0﹣3.5為4級(jí)、3.5﹣3.3為5級(jí)。下表是這臺(tái)新空調(diào)銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)。求:[ρ空氣取1.3kg/m3,c空氣取1.0×103J/(kg·℃)]制冷量Q制冷輸入電功率P制冷季節(jié)能效比EER額定電壓U2600W?5.2220V(1)當(dāng)制冷量和能效比為銘牌標(biāo)識(shí)值時(shí),空調(diào)的制冷輸入電功率是?某導(dǎo)線允許通過(guò)的最大電流為10A,計(jì)算說(shuō)明使用這種導(dǎo)線安裝該空調(diào)是否安全?(2)當(dāng)室溫達(dá)到30℃,要降低到設(shè)定溫度20℃,房間內(nèi)的空氣要放出多少熱量?如果空氣放出的熱量只占房間放出總熱量的50%,制冷量按照2600W計(jì),需要空調(diào)制冷多長(zhǎng)時(shí)間?【答案】500W安全3.9×105J300s【解析】(1)[1]因?yàn)槟苄П仁侵缚照{(diào)的制冷量Q與制冷輸入電功率P的比值,所以能效比為5.2時(shí),空調(diào)的制冷輸入電功率[2]某導(dǎo)線允許接的最大功率為Pmax=UImax=220V×10A=2200W>500W所以使用這種導(dǎo)線安裝該空調(diào)安全。(2)[3][4]空氣的質(zhì)量為m=ρ空氣V=ρ空氣Sh=1.3kg/m3×12m2×2.5m=39kg空氣放出的熱量為Q放=c空氣m(t-t0)=1.0×103J/(kg·℃)×39kg×(30℃-20℃)=3.9×105J房間放出總熱量為空調(diào)的制冷時(shí)間為11.(2024·廣東惠州·一模)閱讀材料,回答問(wèn)題超級(jí)鏡子發(fā)電站我國(guó)用熔鹽和12萬(wàn)塊鏡子,建成亞洲第一發(fā)電站——甘肅敦煌100MW熔鹽塔式太陽(yáng)能光熱電站如圖甲所示,讀發(fā)電站通過(guò)電腦控制鏡子的反射方向,持續(xù)地將太陽(yáng)光聚集在塔頂?shù)奈鼰崞魃?,加熱其中的熔鹽,使其溫度升高。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐,熱泵將它打入蒸汽發(fā)生器,與其中的冷水進(jìn)行熱交換,產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣,水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。經(jīng)過(guò)蒸汽發(fā)生器后的熔鹽,降溫回到低溫熔鹽罐,從而循環(huán)下去。該電站的兩個(gè)熔鹽罐中共存儲(chǔ)3萬(wàn)噸熔鹽(熔點(diǎn)為210℃),白天高溫熔鹽罐把能量?jī)?chǔ)存起來(lái),夜晚再把罐中的高溫熔鹽釋放出來(lái)發(fā)電,可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)穩(wěn)定電力輸出。請(qǐng)回答:(1)高溫熔鹽罐利用熔鹽儲(chǔ)存能,高溫熔鹽進(jìn)入蒸汽發(fā)生器,通過(guò)(選填“做功”或“熱傳遞”)方式使冷水變成高溫高壓水蒸氣,推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,將汽輪機(jī)的能轉(zhuǎn)化為電能;(2)低溫熔鹽罐的溫度應(yīng)(選填“高于”或“低于”)210℃;(3)該發(fā)電站正常工作24h,可發(fā)電度;(4)從圖乙中可以看出,鏡子大致以吸熱塔為中心依次排列,吸熱塔南面的鏡子較少,北面的較多。請(qǐng)你結(jié)合圖丙情形分析,在南面和北面同樣的鏡子a和b,反射到吸熱塔的光能更多?!敬鸢浮?jī)?nèi)熱傳遞電能高于2.4×106b【解析】(1)[1]根據(jù)題意知道,發(fā)電站利用鏡子將太陽(yáng)光聚集在塔頂?shù)奈鼰崞魃?,加熱其中的熔鹽,使其溫度升高。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐,故高溫熔鹽罐利用熔鹽儲(chǔ)存能量。[2][3]改變物體內(nèi)能的方法是做功和熱傳遞。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐,熱泵將它打入蒸汽發(fā)生器,與其中的冷水進(jìn)行熱交換,產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣,水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。故高溫熔鹽進(jìn)入蒸汽發(fā)生器,通過(guò)熱傳遞方式使冷水變成高溫高壓水蒸氣,推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)[4]低溫熔鹽罐中的鹽要保持液態(tài),溫度應(yīng)高于熔點(diǎn),即高于210℃。(3)[5]該發(fā)電站正常工作24h,可發(fā)電W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW?h=2.4×106度(4)[6]由圖乙知道,鏡子大致以吸熱塔為中心依次排列,吸熱塔南面的鏡子較少,北面的較多。太陽(yáng)光是由南向北斜射的,在南面和北面同樣的鏡子a和b,北面的鏡子b反射到吸熱塔的光能更多。12.(2024·廣東佛山·一模)小明同學(xué)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器,其電路結(jié)構(gòu)如圖甲所示。其中熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖象如圖乙所示,請(qǐng)回答以下問(wèn)題:(1)閉合開關(guān)K1時(shí),電磁鐵e端為極;當(dāng)無(wú)災(zāi)情時(shí),電磁鐵所在電路(選填“有”或“無(wú)”)電流;(2)為使溫度在達(dá)到報(bào)警溫度時(shí),報(bào)警器響起,單刀雙擲開關(guān)c應(yīng)接(選填“a”或“b”);當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)情,環(huán)境溫度越來(lái)越高,報(bào)警器電路的電流(選填“越大”“越小”或“不變”);(3)若通過(guò)電磁鐵線圈ed的電流I0≥10mA才會(huì)報(bào)警,直流電源U1為18V,欲實(shí)現(xiàn)溫度達(dá)到或超過(guò)60℃報(bào)警器響起,則滑動(dòng)變阻器最大阻值不能小于Ω。在其它條件不變的情況下,若要報(bào)警器在50℃報(bào)警,則可將滑動(dòng)變阻器的觸片P向(選填“左”或“右”)滑動(dòng)調(diào)節(jié)?!敬鸢浮縉有a不變1220右【解析】(1)[1]閉合開關(guān)K1時(shí),電流從d端流入,e端流出,根據(jù)安培定則可知,電磁鐵e端為N極。[2]當(dāng)無(wú)災(zāi)情時(shí),電路處于一個(gè)完整的通路狀態(tài),因此電磁鐵所在電路有電流。(2)[3]為使溫度在達(dá)到報(bào)警溫度時(shí),報(bào)警器響起,即應(yīng)使報(bào)警器電路處于通路狀態(tài),由于溫度升高,熱敏電阻的阻值變小,電磁鐵所在電路的電流變大,電磁鐵的磁性變大,鐵片會(huì)被吸住與a接觸,所以單刀雙擲開關(guān)c應(yīng)接a才使得報(bào)警器電路處于通路狀態(tài)。[4]當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)情,環(huán)境溫度越來(lái)越高,由于報(bào)警器所處的電路的總電阻不變,電源電壓不變,所以,報(bào)警器電路的電流不變。(3)[5]由圖甲可知,變阻器與熱敏電阻串聯(lián),當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí),熱敏電阻的阻值為580Ω,此時(shí)電路電流應(yīng)為I0=10mA,根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,滑動(dòng)變阻器最大阻值為根據(jù)題意,滑動(dòng)變阻器最大阻值不能小于1220Ω。[6]在其它條件不變的情況下,即通過(guò)電磁鐵的電路的電流不變,根據(jù)歐姆定律可知,電路的總電阻不變,若要報(bào)警器在50℃報(bào)警,熱敏電阻的阻值變大,則使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小,所以可將滑動(dòng)變阻器的觸片P向右滑動(dòng)調(diào)節(jié)。13.(2024·廣東佛山·一模)小明參加農(nóng)耕文化研學(xué)活動(dòng)??吹饺鐖D甲所示的風(fēng)扇車。查資料知,我國(guó)西漢時(shí)已有風(fēng)扇車,它由車架、風(fēng)扇(含搖桿)、喂料斗及出糧口等構(gòu)成,主要用于清除谷物顆粒中的雜物及空癔谷,(1)如圖乙為風(fēng)扇示意圖,風(fēng)扇中的搖桿和扇葉組成一個(gè)輪軸,它相當(dāng)于一個(gè)杠桿,若增大搖桿力臂L的長(zhǎng)度,則完成同樣工作將更(前兩空均選填“省力”或“費(fèi)力”),請(qǐng)舉出生活中使用輪軸模型的一個(gè)例子如;(2)風(fēng)扇車工作時(shí),空癟谷從出風(fēng)口C被吹出,絕大部分飽滿谷粒從出糧口(選填“A”或“B”)落下,說(shuō)明越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不容易改變;(3)如圖丙所示,變速自行車的牙盤與風(fēng)扇車的風(fēng)扇原理相似。牙盤有外牙盤甲和內(nèi)牙盤乙;相同情況下,若要更省力,則鏈條應(yīng)連在牙盤(選填“甲”或“乙”)上?!敬鸢浮抠M(fèi)力省力汽車的方向盤B物體質(zhì)量乙【解析】(1)[1]風(fēng)扇中的搖桿和扇葉組成一個(gè)輪軸,輪軸在使用時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,因此它相當(dāng)于一個(gè)費(fèi)力杠桿。[2]根據(jù)杠桿平衡條件可知,在阻力與阻力臂不變時(shí),動(dòng)力臂變大,動(dòng)力變小。因此若增大搖桿力臂L的長(zhǎng)度,則完成同樣工作將更省力。[3]根據(jù)輪軸的特點(diǎn),生活中使用輪軸模型有汽車的方向盤等。(2)[4][5]慣性的大小與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越小,慣性越小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變。絕大部分飽滿谷粒質(zhì)量較大,慣性大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變,因此從出糧口B落下,從而說(shuō)明物體質(zhì)量越大,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不容易改變。(3)[6]根據(jù)杠桿平衡條件可知,當(dāng)搖桿力臂即動(dòng)力臂不變時(shí),要使得省力,即動(dòng)力變小,在阻力不變的情況下,應(yīng)減小阻力臂,所以鏈條應(yīng)連在牙盤乙上。14.(2024·廣東汕頭·一模)如圖1甲所示是2022北京冬奧會(huì)的滑雪大跳臺(tái),回答:

(1)運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)下滑,過(guò)程中先后經(jīng)過(guò)M、S兩點(diǎn),她在這兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能如圖1乙所示,則運(yùn)動(dòng)員在M點(diǎn)的動(dòng)能為J;在M、S兩點(diǎn)相比,速度,重力勢(shì)能,機(jī)械能(均選填“M點(diǎn)大”、“S點(diǎn)大”或“一樣大”);(2)小明制作大跳臺(tái)的模型。把跳臺(tái)滑道上段簡(jiǎn)化成如圖2甲的杠桿,O是支點(diǎn),A是這段滑道的重心,若模型支架對(duì)滑道的力F作用在B點(diǎn),沿bc線;①畫出F和F的力臂l1;②根據(jù)杠桿平衡條件可以判斷,F(xiàn)滑道上段所受的重力(選填“大于”、“等于”或“小于”);(3)用圖2乙裝置模擬建造滑道,被勻速提升的模型部件重3N,拉力F為2.5N,此過(guò)程的機(jī)械效率為?!敬鸢浮?×103S點(diǎn)大M點(diǎn)大M點(diǎn)大

小于60%【解析】(1)[1]由圖乙可知,M點(diǎn)的動(dòng)能為0.5×104J=5×103J。[2]由圖乙可知,M點(diǎn)比S點(diǎn)的動(dòng)能小,由于物體的質(zhì)量不變,由動(dòng)能的影響因素可知,物體的速度在S點(diǎn)大。[3]由圖乙可知,M點(diǎn)的重力勢(shì)能比S點(diǎn)的重力勢(shì)能大。[4]由圖乙可知,M點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和比S點(diǎn)的大,由于機(jī)械能等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的總和,因此機(jī)械能是M點(diǎn)大。(2)①[5]根據(jù)圖2可知,F(xiàn)的方向沿cb方向斜向上,過(guò)支點(diǎn)O做F的力的作用線的垂線,該垂線段為力臂l1,如下圖所示:

②[6]重力的方向是豎直向下的,重力的力臂如下圖所示:

由圖可知,重力的力臂l2要小于F的力臂l1,根據(jù)杠桿的平衡條件有G×l2=F×l1則F要小于滑道上段所受的重力G。(3)[7]由圖可知n=2,滑輪組的機(jī)械效率15.(2024·廣東佛山·一模)閱讀材料,回答問(wèn)題“智軌”電車2024年9月6日,全球益列氮能源“智軌”電車(三編組)正式亮相海外,這是我國(guó)全球首創(chuàng)、自主研發(fā)的新型綠色軌道交通工具?!爸擒墶彪娷囈愿馆喨〈撦?。無(wú)需鋪設(shè)有形軌道,采用激光雷達(dá)感知技術(shù)、毫米波雷達(dá)感知技術(shù)等環(huán)境感知手段,獲得安全防護(hù)信息?!爸俏铩彪娷嚕ㄈ幗M)創(chuàng)新采用了70MPa儲(chǔ)氫系純和大功率燃料電池系統(tǒng),還配備鈦酸鋰電池,用于同股制動(dòng)能量,實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)制用?!爸擒墶彪娷嚥糠謪?shù)如下表:(三編組即三節(jié)車廂編組)項(xiàng)目參數(shù)車重(含人)滿載51噸最大載客量60kg/人300人儲(chǔ)氨罐每節(jié)編組1個(gè)車輪每節(jié)編組4個(gè)續(xù)航滿氫滿電綜合續(xù)航245km鋰電續(xù)航35km(1)激光雷達(dá)感知技術(shù)與毫米波感知技術(shù)都是通過(guò)信號(hào)發(fā)射端向環(huán)境發(fā)射電磁波,然后信號(hào)接收系統(tǒng)接收到來(lái)自環(huán)境回來(lái)的信號(hào)而獲得車輛周邊環(huán)境的信息;(2)“智軌”電車制動(dòng)時(shí),鋰電池回收制動(dòng)能量的過(guò)程是轉(zhuǎn)化為電能,并最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;(3)若“智軌”電車(三編組)滿載時(shí),每個(gè)車輪接觸地面面積為250cm2,則電車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是Pa(g取10N/kg);(4)已知某燃油公交車(滿載60人),平均油耗為30L/100km,汽油的二氧化碳排放量為2.5kg/L。某兩地區(qū)相距為18km,若啟用“智軌”電車(三編組)替代公交車運(yùn)送300人時(shí),可減少二氧化碳排放量為kg;(5)在進(jìn)行“智軌”電車?yán)m(xù)航測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí),電車分別以35km/h和70km/h勻速直線行駛18km,已知電機(jī)功率P與汽車速度v的關(guān)系如圖所示,則速度35km/h和速度為70km/h行駛時(shí)的能耗之比為(電車能耗指的是消耗的能量與里程之比)?!敬鸢浮糠瓷錂C(jī)械能1.7×10667.57∶6【解析】(1)[1]激光雷達(dá)感知與毫米波感知都是通過(guò)信號(hào)發(fā)射端向環(huán)境發(fā)射電磁波,電磁波遇到障礙物被反射回來(lái),被信號(hào)接收系統(tǒng)接收,從而獲得車輛周邊環(huán)境的信息。(2)[2]“智軌”電車制動(dòng)是通過(guò)電機(jī)反向工作實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)電車需要減速或停車時(shí),電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,通過(guò)電池回收能量,并將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)起來(lái)。(3)[3]電車對(duì)水平地面的壓力為受力面積為則電車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是(4)[4]每輛公交車行駛18km排放二氧化碳的質(zhì)量為由于每輛公交車滿載人數(shù)為60人,則啟用“智軌”電車(三編組)替代5輛公交車運(yùn)送300人時(shí),可減少二氧化碳排放量為(5)[5]由圖可知,當(dāng)速度為35km/h勻速行駛時(shí)電車的功率為70kW;在0~60km/h,電車的功率與速度成正比,當(dāng)速度為35km/h勻速行駛時(shí)電車的功率為則速度35km/h和速度為70km/h行駛時(shí)的能耗之比為16.(2024·新疆烏魯木齊·一模)現(xiàn)代新房裝修體現(xiàn)了多項(xiàng)時(shí)代特色,如圖甲衛(wèi)生間安裝智能馬桶,電路結(jié)構(gòu)如圖乙所示,圖丙為地面安裝的“水地暖”用于冬天供暖。

(1)智能馬桶具有坐墊加熱功能,坐墊加熱原理是電流的效應(yīng);為防止人體意外觸電,應(yīng)在馬桶線路內(nèi)加裝(選填“漏電保護(hù)器”或“保險(xiǎn)絲”);小謝想實(shí)現(xiàn)調(diào)控的溫度的恒溫馬桶,將定值電阻改裝為(選填“絕緣體”、“超導(dǎo)體”或“半導(dǎo)體”)材料制作的熱敏電阻。(2)當(dāng)閉合,接b時(shí),馬桶設(shè)置為(選填“高溫檔”、“中溫檔”或“低溫檔”);若閉合、接b時(shí),通過(guò)溫控開關(guān)的電流為4A,閉合、接a時(shí),通過(guò)溫控開關(guān)的電流為2A,則相同時(shí)間內(nèi)高溫檔消耗的電能與低溫檔消耗的電能之比為。(3)圖丙“水地暖”是地面下安裝散熱管,用燃?xì)鉄崴骷訜崴诘乇砩峁苤醒h(huán)流動(dòng)向地面散熱,相同條件放熱多而達(dá)到取暖目的。一般情況下,單位時(shí)間內(nèi)高溫物體向低溫物體傳遞的熱量與兩個(gè)物體的溫差成正比。如果戶外溫度為-20℃,則房?jī)?nèi)溫度為18℃;如果房外溫度為-30℃,則房?jī)?nèi)溫度為12℃那么,房間暖氣管的溫度為℃;若經(jīng)燃?xì)鉄崴骷訜彷敵龅臒崴谶M(jìn)水管口的溫度為40℃,在散熱管中的流量為10kg/min,流過(guò)地表地表散熱管后到出水管口的溫度變?yōu)?6℃,再由出水管抽回到燃?xì)鉄崴餮h(huán)利用?!八嘏惫ぷ?0min熱水放出的熱量為J;若小明家燃?xì)鉄崴鞯男蕿?4%,則大約消耗天然氣。(天然氣的熱值為)【答案】熱漏電保護(hù)器半導(dǎo)體高溫檔8∶1753.6×1070.375【解析】(1)[1]由題意得,坐墊加熱原理是將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,是電流的熱效應(yīng)。[2][3]漏電保護(hù)器的作用是當(dāng)電路中漏電時(shí)自動(dòng)切斷電路,所以應(yīng)在馬桶線路內(nèi)加裝漏電保護(hù)器。熱敏電阻主要由半導(dǎo)體材料制成的。(2)[4][5]R1和R2并聯(lián)為高溫檔,由圖乙可知,S1閉合,S2接b,R1和R2并聯(lián),馬桶處于高溫檔。當(dāng)S1閉合、S2接b時(shí),通過(guò)溫控開關(guān)的電流即為干路電流是4A,當(dāng)S1閉合、S2接a時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,通過(guò)溫控開關(guān)的電流即為通過(guò)R1的電流是2A;因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路獨(dú)立工作,互不影響,所以通過(guò)R1的電流不變,根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可計(jì)算出通過(guò)R2的電流是由式子可知,兩電阻的大小相等。則相同時(shí)間內(nèi)高溫檔消耗的電能與低溫檔消耗的電能之比為(3)[6]由題知,單位時(shí)間內(nèi)高溫物體向低溫物體傳遞的熱量與兩個(gè)物體的溫差成正比,即Q放=k?t,其中k為比例系數(shù),與傳遞熱量的物質(zhì)有關(guān);設(shè)暖氣管的溫度為t。暖氣管向房?jī)?nèi)放熱時(shí)比例系數(shù)為k1,房?jī)?nèi)向房外放熱時(shí)比例系數(shù)為k2;如果房外溫度為-20℃,則房?jī)?nèi)溫度為18℃,則房間暖氣管向房?jī)?nèi)放出的熱量Q1=k1?t1=k1(t-18℃)房?jī)?nèi)向房外放出的熱量Q2=k2?t2=k2[18℃-(-20℃]=k2×38℃為了使得房?jī)?nèi)溫度恒定,則Q1=Q2,否則房?jī)?nèi)溫度要么升高、要么降低;則有k1(t-18℃)=k2×38℃……①如果房外溫度為-30℃,則房?jī)?nèi)溫度為12℃,則房間暖氣管向房?jī)?nèi)放出的熱量Q3=k1?t3=k1(t-12℃)房?jī)?nèi)向房外放出的熱量Q4=k2?t4=k2[12℃-(-30℃]=k2×42℃為了便得房?jī)?nèi)溫度恒定,則Q3=Q4,則有k1(t-12℃)=k2×42℃……①①式÷②式可解得:t=75℃。[7][8]“水地暖”工作30min流過(guò)的水的質(zhì)量為工作30min放出的熱量為燃料完全燃燒放出的熱量為消耗天然氣的體積為17.(2024·陜西西安·一模)如圖甲所示為一款能自動(dòng)清掃地面的掃地機(jī)器人;機(jī)器人通過(guò)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流,將灰塵、雜物吸入集塵盒;底部安裝有塑料刷,用于清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體;前端裝有感應(yīng)器,通過(guò)發(fā)射、接收超聲波或紅外線來(lái)偵測(cè)障礙物;當(dāng)剩余電量減為電池容量的20%時(shí),機(jī)器人會(huì)主動(dòng)尋找充電器充電,表一為某掃地機(jī)器人的部分參數(shù);電池容量指放電電流與放電總時(shí)間的乘積;表一額定電壓12V額定功率30W電池容量2500mA·h工作噪音<50dB凈重4kg最大集塵量1kg機(jī)器人中吸塵電機(jī)的吸入功率是衡量其優(yōu)劣的重要參數(shù),測(cè)得某吸塵電機(jī)的吸入功率與真空度、風(fēng)量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表二,真空度指主機(jī)內(nèi)部氣壓與外界的氣壓差;風(fēng)量指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)吸塵電機(jī)排出的空氣體積。吸塵電機(jī)吸入功率與輸入功率的比值叫做效率;表二真空度(Pa)400450500550600風(fēng)量(m3/s)0.0250.020.0170.0150.013吸入功率(W)1098.57.8(1)該機(jī)器人充滿電后至下一次自動(dòng)充電前,能夠連續(xù)正常工作的最長(zhǎng)時(shí)間為多少?(2)研究表二數(shù)據(jù)的規(guī)律,當(dāng)風(fēng)量為0.015m3/s時(shí),吸塵電機(jī)吸入功率為多少?若吸塵電機(jī)的輸入功率為25W,此時(shí)其效率為多少?(3)光敏電阻是制作灰塵傳感器的常用元件,圖乙為某機(jī)器人中吸塵電機(jī)內(nèi)部的光敏電阻的控制電路,兩端總電壓U0恒定(U0<12V),RG為光敏電阻,其阻值隨空氣透光程度的變化而變化,R0為定值電阻,當(dāng)光敏電阻分別為6Ω和18Ω時(shí),電壓表的示數(shù)分別為4.5V和2.25V,則R0阻值為多少?(4)若機(jī)器人1秒鐘消耗的電能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集塵盒空置時(shí),機(jī)器人勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力為16N,查閱資料顯示摩擦力與壓力成正比,則達(dá)到最大集塵量時(shí)摩擦阻力為N,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度為m/s。(此問(wèn)不要求寫出計(jì)算過(guò)程)【答案】48min33%6Ω200.6【解析】(1)[1]機(jī)器人充滿電的電能當(dāng)剩余電量減為電池容量的20%時(shí),機(jī)器人會(huì)主動(dòng)尋找充電器充電,機(jī)器人連續(xù)正常工作所需要的電能根據(jù)公式可知,機(jī)器人連續(xù)正常工作的最長(zhǎng)時(shí)間為(2)[2]由表二數(shù)據(jù)可知,吸入功率=真空度×風(fēng)量,當(dāng)風(fēng)量為0.015m3/s時(shí),吸塵電機(jī)吸入功率為此時(shí)效率為(3)[3]由電路圖可知,光敏電阻RG與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻R0的電壓,當(dāng)光敏電阻RG=6Ω時(shí),電壓表示數(shù)U1=4.5V,光敏電阻RG兩端的電壓為此時(shí)電路中的電流為即當(dāng)光敏電阻RG=18Ω時(shí),電壓表示數(shù)U2=2.25V,光敏電阻RG兩端電壓為此時(shí)電路中的電流為即聯(lián)立①②可解得U0=9V,R0=6Ω;(4)[4]吸塵器壓力等于其重力,由題可知,摩擦力與其壓力成正比,則集塵盒空置和達(dá)到最大集塵量時(shí)的摩擦力之比為即所以,達(dá)到最大集塵量時(shí)的摩擦力f2=20N,消耗的電能中有40%用于克服摩擦力做功,所以[5]根據(jù)公式可知,達(dá)到最大集塵量時(shí)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的速度為18.(2024·上海長(zhǎng)寧·一模)小華做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)。他將電源(電壓為2伏的整數(shù)倍保持不變)、待測(cè)電阻、滑動(dòng)變阻器、電流表、開關(guān)串聯(lián),然后將電壓表并聯(lián)在電路中。小華閉合開關(guān),并將此時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在表格序號(hào)1中;接著,他將滑片向另一端移動(dòng)到某位置處,得到表格序號(hào)2中的數(shù)據(jù);初步分析后,他發(fā)現(xiàn)電壓表位置連接不正確,于是斷開開關(guān),僅改變了電壓表的連接位置;再次閉合開關(guān),他將滑片繼續(xù)向另一端移動(dòng)至某處時(shí),電壓表示數(shù)

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