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第第頁壓軸題08綜合題(信息題)綜合近幾年中考對于綜合題(信息題)的考察形式,綜合題主要考查學(xué)生綜合分析能力及計(jì)算能力,這類問題要求學(xué)生能靈活運(yùn)用物理公式進(jìn)行演算和推理,計(jì)算要嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范,物理語言表達(dá)要清晰。綜合題具有開放性、新穎性、創(chuàng)新性、探究性、綜合性等特點(diǎn),常以生產(chǎn)、生活中常見的器物和新科技產(chǎn)品為背景,難度相對較大.針對此類題目,應(yīng)進(jìn)行綜合分析,找出不同體系知識的相互區(qū)別與聯(lián)系,將物理知識靈活運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中,達(dá)到活學(xué)活用。1.讀懂題目,弄清楚本題提供了哪些信息,提出了什么問題,是從什么角度出發(fā)提問。2.認(rèn)真分析素材,挖掘素材所提供的信息和所涉及的知識。3.根據(jù)所給出的問題篩選有用的信息,作出正確的解答。4.在解答問答題時,一定要看清楚是從什么角度出發(fā)設(shè)問,避免出現(xiàn)錯誤的答案。綜合題主要考查學(xué)生綜合分析能力及計(jì)算能力,這類問題要求學(xué)生能靈活運(yùn)用物理公式進(jìn)行演算和推理,計(jì)算要嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范,物理語言表達(dá)要清晰一、綜合題1.(2023·廣東深圳·統(tǒng)考二模)閱讀下列材料,回答問題。鐵崗水庫是深圳最大的水庫,總庫容約8322萬立方米,是深圳市重要的水源地。在“綠水青山,就是金山銀山”的科學(xué)發(fā)展理念指導(dǎo)下,某興趣小組來到鐵崗水庫進(jìn)行調(diào)研。TDS值(mg/L)0~100100~300大于300水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)能直接飲用不能直接飲用不能飲用(1)調(diào)研小組發(fā)現(xiàn),水庫的攔水壩被建成“上窄下寬”的形狀(如圖甲),原因是液體壓強(qiáng)隨___________的增加而增大;(2)水的密度是水質(zhì)的重要指標(biāo)之一、圖乙為小組成員為測量水的密度所設(shè)計(jì)的儀器。其探尺由空心軟管加鉛錘構(gòu)成,使用時通過調(diào)節(jié)“提手”高度,使探尺“標(biāo)記線”與水面齊平,由電表數(shù)據(jù)可得水的密度。請?jiān)趫D乙中填上適當(dāng)?shù)碾姳恚娏鞅砘螂妷罕恚┓?,并根?jù)你所填的電表回答:當(dāng)水的密度越大時,探尺所受到的浮力___________(選填“越大”、“越小”或“不變”);a電表的示數(shù)___________(選填“變大”、“變小”或“不變”),b電表的示數(shù)___________(選填“變大”、“變小”或“不變”);(3)水中固體總?cè)芙饬浚═DS)是水質(zhì)的另一重要指標(biāo)。圖丙為TDS檢測儀原理圖(R為檢測電阻),圖丁為檢測電阻R的阻值與水的TDS值之間的關(guān)系圖,如表為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與TDS值的對應(yīng)關(guān)系。圖丙中電源電壓為3V,定值電阻R0為50Ω,當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為___________?!敬鸢浮可疃茸兇蟛蛔冏冃〔荒苤苯语嬘谩窘馕觥浚?)[1]因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,為了水壩能承受更大的水壓,故水庫的攔水壩被建成“上窄下寬”的形狀。(2)[2]電壓表并聯(lián)接入電路,電流表串聯(lián)接入電路,所以a是電流表,b是電壓表,如圖:探尺排開水的體積不變,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,當(dāng)水的密度越大時,探尺所受到的浮力越大。[3]閉合開關(guān),兩電阻串聯(lián)接入電路,滑片移動過程中,滑動變阻器接入電路的電阻不變,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路總電阻不變,根據(jù)歐姆定律可知通過電路的電流不變,即a電表的示數(shù)不變。[4]探尺受到重力、浮力、拉力的共同作用,其受到的浮力變大,拉力變小,滑片上移,滑動變阻器與電壓表并聯(lián)部分的電阻變小,根據(jù)U=IR可知電壓表示數(shù)變小,即b電表的示數(shù)變小。(3)[5]圖丙中兩電阻串聯(lián)接入電路,電壓表測定值電阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,電源電壓為3V,定值電阻R0為50Ω,電壓表示數(shù)為2V,代入數(shù)據(jù)可得解得R=25Ω,由丁圖可知R在20Ω~30Ω范圍內(nèi)時,TDS值在100mg/L與300mg/L之間,由表中數(shù)據(jù)可知,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為不能直接飲用。2.(2023·廣東·中山大學(xué)附屬中學(xué)??寄M預(yù)測)閱讀下列材料,回答問題首臺全國產(chǎn)化“爭氣機(jī)”并網(wǎng)發(fā)電2023年1月3日凌晨,被譽(yù)為“爭氣機(jī)”首臺全國產(chǎn)化F級50兆瓦重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,在廣東華電清遠(yuǎn)華僑園燃?xì)夥植际侥茉凑静⒕W(wǎng)發(fā)電,填補(bǔ)了我國自主燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用領(lǐng)域空白,標(biāo)志著我國步入自主重型燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域運(yùn)行階段。重型燃?xì)廨啓C(jī)是發(fā)電和驅(qū)動領(lǐng)域的核心設(shè)備,是一個國家重工業(yè)整體實(shí)力的重要象征。此次應(yīng)用的G50重型燃?xì)廨啓C(jī)整機(jī)有2萬多個零部件,工作壓強(qiáng)達(dá)18個大氣壓,工作溫度超過1300℃,能夠以6000r/min的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)。正式并網(wǎng)發(fā)電后,該燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組聯(lián)合循環(huán)一小時發(fā)電量超過7萬千瓦時,可滿足7000個家庭1天的用電需求。燃?xì)廨啓C(jī)工作簡單過程如圖甲所示,空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī),高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)把空氣壓縮為高壓空氣;高壓空氣進(jìn)入燃燒室,燃料與空氣混合在燃燒室燃燒,產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?;高溫高壓燃?xì)馀蛎浲苿訙u輪旋轉(zhuǎn)做功;做功后的氣體從排氣口排出。(1)小明閱讀了相關(guān)的資料后,將燃?xì)廨啓C(jī)的能量流向制成如圖乙所示的流程圖,根據(jù)給出的信息,可得燃?xì)廨啓C(jī)的效率為______。若該燃?xì)廨啓C(jī)中發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率為η(η為得到的電能與輸進(jìn)發(fā)電機(jī)的機(jī)械能的比值),每小時燃燒質(zhì)量為m的燃料,則每小時能得到電能為______(用前面給出物理量的符號表示,燃料的熱值用q表示。)(2)燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理與_______(選填“汽油機(jī)”或“柴油機(jī)”)類似;根據(jù)正式并網(wǎng)發(fā)電后的發(fā)電效率,假設(shè)將G50重型燃?xì)廨啓C(jī)安裝在某型號艦船上,每小時能產(chǎn)生相當(dāng)于7萬千瓦時的電能,若該燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的能量有50%用來推動艦船前進(jìn),該艦船勻速直線行駛時受到的阻力為,則勻速直線行駛一小時能前進(jìn)_______km。(3)G50重型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組聯(lián)合循環(huán)發(fā)電一小時產(chǎn)生的電能,可滿足7000個家庭1天的用電需求,則每個家庭每小時的平均用電功率為_______kW(按一天24小時計(jì)算,結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位),下列家用電器的電功率與該功率最接近的是______。(填寫符號)A.客廳空調(diào)
B.臺式電腦
C.臺燈【答案】柴油機(jī)250.42B【解析】(1)燃料完全燃燒放出的能量為E1,做有用功的能量為E4,熱機(jī)的效率為[2]每小時燃燒質(zhì)量為m的燃料,得到的內(nèi)能為輸進(jìn)發(fā)電機(jī)的機(jī)械能該燃?xì)廨啓C(jī)中發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率為η,則每小時能得到電能為(2)[3]燃?xì)廨啓C(jī)工作過程中,空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī),高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)把空氣壓縮為高壓空氣;高壓空氣進(jìn)入燃燒室,燃料與空氣混合在燃燒室燃燒,產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?;燃?xì)廨啓C(jī)吸入氣缸是空氣,柴油機(jī)吸入氣缸的也是空氣,因此燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理與柴油機(jī)類似。[4]將G50重型燃?xì)廨啓C(jī)安裝在某型號艦船上,每小時能產(chǎn)生相當(dāng)于7萬千瓦時的電能,即艦船勻速直線前進(jìn)時,受到的牽引力由W=Fs可得,勻速直線行駛一小時能前進(jìn)的距離(3)[5]G50重型燃?xì)廨啓C(jī)正式并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)生一小時的電能,提供給7000個家庭使用1天,平均每個家庭每小時的用電功率[6]A.客廳空調(diào)的功率很大約為2000W,故A不符合題意;B.臺式電腦的功率在約幾百瓦,故B符合題意;C.臺燈的功率約為幾十瓦,故C不符合題意。故選B。3.(2023·北京海淀·統(tǒng)考一模)請閱讀《匠人建國,水地以縣》并回答。匠人建國,水地以縣匠人建國,水地以縣(“縣”通“懸”),指古代建設(shè)城邑的求水平、定方位的測量處理,是我四古代勞動人民智慧的結(jié)晶。宋朝的建筑學(xué)著作《營造法式》對此進(jìn)行了傳承和發(fā)展,對正式建筑的建造提出了嚴(yán)格完整的要求,包括筑基、立基、取正、定平等。筑基,即建造地基。筑基時,先挖開場地,然后填土和碎石瓦塊,最后夯實(shí)。這種處理方法與我們今天消除場地缺陷的做法相似。古建筑一般較輕,場地處理不需要太深。立基,就是在處理好的地基平地上建造臺基。立基時,根據(jù)房屋面積大小和地基不均勻性的影響,可適當(dāng)增減臺基高度和寬度。取正,就是要求房屋面朝正南。取正時,一般利用圭表、日晷等,參照正午太陽的位置而定,先確定南北正軸線,再正交確定東西走向。定平,就是保證臺基面和柱礎(chǔ)石頂面的水平。定平時,對于較大的臺基面,要“據(jù)其位置,于四角各立一標(biāo),當(dāng)心安水平”。即:根據(jù)選定的方位,在四個角各立一個標(biāo)桿,在中心位置用立樁安放好水平儀。水平儀的上方有長條形凹槽,圖為其正面立體圖,凹槽內(nèi)部裝有水,在水平儀的方形水面上,各自放上一枚漂浮的水浮子,圖為其俯視圖(未放水浮子)。使用時,先轉(zhuǎn)動水平儀使其對準(zhǔn)某一標(biāo)桿,人眼調(diào)整觀察角度,使三枚水浮子剛好重疊,此時在人眼視線對應(yīng)的標(biāo)桿上畫上刻線。以此類推,在四個角的標(biāo)桿上都標(biāo)定刻線,此時四條刻線即在同一個水平面上。對于柱礎(chǔ)石的定平,要用到水平尺。如圖所示,中間的立柱與底部的直尺垂直,立柱從上至下刻有一道與直尺垂直的墨線(圖中虛線),用細(xì)線懸掛重錘,當(dāng)細(xì)線與墨線對齊時,則表明底部直尺所在的面是水平的。請根據(jù)上述材料,回答下列問題:(1)在筑基的時候,如果建筑物較高較重,那么場地處理應(yīng)該更___________(選填“深”或“淺”)一些;(2)下列說法正確的是___________。(選填選項(xiàng)前的字母)A.立基時增加臺基的寬度,主要是為了增大地基受到的壓強(qiáng)B.水平儀在定平的過程中用到的原理,與射擊瞄準(zhǔn)時要做到“三點(diǎn)一線”是相同的C.取正時利用日晷參照正午太陽的位置確定南北方向,是利用了光的反射(3)若利用圖所示的水平尺檢驗(yàn)柱礎(chǔ)石頂面是否水平時,觀察到細(xì)線與墨線(圖中虛線)的位置關(guān)系如圖所示,則說明柱礎(chǔ)石頂面___________(選填“左”或“右”)側(cè)較高;(4)分析說明使用水平尺時,為什么細(xì)線與墨線對齊時能表明底部直尺所在的面是水平的?___________【答案】深B右見解析【解析】(1)[1]由材料可知古建筑一般較輕,場地處理不需要太深,如果建筑物較高較重,那么場地處理應(yīng)該更深一些。(2)[2]A.立基時增加臺基的寬度,壓力一定,增大受力面積,減小地基受到的壓強(qiáng),故A錯誤;B.水平儀在定平的過程中利用光的直線傳播的原理,射擊瞄準(zhǔn)時要做到“三點(diǎn)一線”是利用光的直線傳播的原理,兩者原理相同,故B正確;C.取正時利用日晷參照正午太陽的位置確定南北方向,是利用了光的直線傳播,故C錯誤。故選B。(3)[3]重力方向總是豎直向下的,重錘線的方向一定是豎直向下的,由圖可知,柱礎(chǔ)石頂面右側(cè)較高。(4)[4]由于細(xì)線懸掛重錘所受重力方向豎直向下,當(dāng)細(xì)線與墨線對齊時說明中間的立柱是豎直的,因?yàn)榱⒅c底部的直尺垂直,所以此時底部直尺所在的面是水平的。4.(2023·陜西西安·高新一中??既#┌惭b在我國上海中心大廈的“火箭”電梯,其攀升速度創(chuàng)造了20.5m/s的世界紀(jì)錄,從1樓到118樓只需短短55s。電梯的典型結(jié)構(gòu)包括滑輪、轎廂、鋼絲繩、配重、電動機(jī)安全裝置和信號操級系統(tǒng)等,如圖甲所示,是某種升降電梯工作原理圖,電動機(jī)和配重通過鋼絲繩分別給轎剛施加拉力,連接轎廂的兩根鋼絲繩非??拷I廂與配重的運(yùn)動方向始終相反,電動機(jī)通過切換轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向,使轎廂升降自如。(1)圖甲中電動機(jī)的原理是_____(選填“電磁感應(yīng)”,“電磁鐵”或“磁場對電流的作用”),B滑輪_____(填“能”或“不能”)省力;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_____(選填字母);A.做功多B.功率大C.安全可靠D.機(jī)械效率高(2)如圖乙所示是某次電梯滿載上升時的v﹣t圖像,若配重的質(zhì)量為500kg,空轎廂的質(zhì)量是550kg,額定載荷是1100kg,電梯勻速運(yùn)行階段,配重的重力做功多少焦耳_______?(g取10N/kg)(3)不計(jì)鋼絲繩重和一切摩擦,該電梯滿載勻速運(yùn)行時,電動機(jī)鋼絲繩對轎廂拉力的功率為多少瓦_(dá)______?【答案】磁場對電流的作用不能B6×104J23000W【解析】(1)[1][2]圖甲中電動機(jī)的原理是磁場對電流的作用,B滑輪是定滑輪,不能省力。[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,功率最大,因?yàn)楣β适敲枋鑫矬w做功快慢的物理量,故B正確,ACD錯誤。故選B。(2)[4]由圖乙知道,勻速運(yùn)動的速度為v=2m/s,時間為t=8s﹣2s=6s該時間內(nèi)電梯運(yùn)行的路程為s=vt=2m/s×6s=12m配重的重力為G=mg=500kg×10N/kg=5000N配重的重力做功為W=Fs=Gs=5000N×12m=6×104J(3)[5]空轎廂和滿載時的總重為G'=m'g=(550kg+1100kg)×10N/kg=16500N根據(jù)力的平衡分析可知:鋼絲繩受到的拉力為F=G'﹣G=16500N﹣5000N=11500N該電梯滿載勻速運(yùn)行時,電動機(jī)鋼絲繩對轎廂拉力的功率為5.(2023·廣東深圳·統(tǒng)考一模)由我國著名科幻作家劉慈欣創(chuàng)作的科幻小說《三體》中描繪過這樣一個未來世界,地球擁有“無限能源(電力)”,所有東西都無需考慮充電問題,汽車不用加油也不需插電就可以在天上飛,杯子里的牛奶握在手里即可加熱。無線充電仿佛無時無刻覆蓋著地球的每一個角落。而這個幻想也正在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。(1)市場上支持無線充電的智能手機(jī)和充電器大部分采用Qi技術(shù)。其原理是:電流流過送電線圈產(chǎn)生磁場,受電線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流,給智能手機(jī)充電。圖1實(shí)驗(yàn)與受電線圈處工作原理是相同的是______;(2)為研究無線傳輸電能,某科研小組在實(shí)驗(yàn)室試制了無線電能傳輸裝置,在短距離內(nèi)點(diǎn)亮了燈泡,如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)測得,接在b線圈上的用電器獲得的電功率為輸入a線圈電功率的40%。若把a(bǔ)線圈接入電壓為220V的電源,測得該線圈中的電流為0.2A。b線圈中只接入一盞燈泡,此時該燈泡恰能正常發(fā)光,則該燈泡的功率為______W;(3)如圖乙所示,通過安置在插座上的電流轉(zhuǎn)換器,將電能轉(zhuǎn)換為超聲波,電動小車上的接收器收到超聲波訊號,可將其能量轉(zhuǎn)換為電能為電池充電。已知:接收器接收到的超聲波功率P與它和轉(zhuǎn)換器間距離關(guān)系滿足公式,將超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能并儲存在電池中的效率為50%;小車與轉(zhuǎn)換器間距離L0=1m時,接收器接收到的超聲波功率P0=8W:①當(dāng)小車與轉(zhuǎn)換器間距離為1m時,電池充電1h所儲存的電能為______J;②該公式中的k值為_______W?m2;③若充電時小車與轉(zhuǎn)換器之間距離L=2m,則超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能的功率為______W,若要儲存到和①中相同的電能,需等待______h。【答案】C17.61.44×104814【解析】(1)[1]由題意可知,電流流過送電線圈產(chǎn)生磁場,受電線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流,給智能手機(jī)充電,則可知受電線圈處的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象:A.圖中是電磁繼電器,主要是利用了電流的磁效應(yīng),故A不符合題意;B.圖中給金屬棒通電,金屬棒在磁場中會發(fā)生運(yùn)動,說明通電導(dǎo)體受到磁場力的作用,故B不符合題意;C.圖中閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故C符合題意;D.上圖是探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的影響因素實(shí)驗(yàn),利用的是電流的磁效應(yīng),故D不符合題意;故選C。(2)[2]a線圈的輸入功率P總=UI=220V×0.2A=44W由題意可得,線圈得到的功率,即燈泡的功率為(3)①[3]電池充電后,接收器接收到的超聲波能量為由題意知,電池所儲存的電能[4]根據(jù)題意可知,當(dāng)小車與轉(zhuǎn)換器間距離時,接收器接收到的超聲波功率,由可知的值[5]若充電時小車與轉(zhuǎn)換器之間距離,接收器接收到的超聲波功率由于接收器將超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能并儲存在電池中的效率為,所以超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能的功率[6]由可知,若要儲存到和中相同的電能,需等待的時間6.(2023·北京豐臺·統(tǒng)考一模)請閱讀《頻閃照相》并回答問題。頻閃照相我們在研究物體的運(yùn)動時,一個非常重要的問題就是確定物體的位置隨時間的流逝有怎樣的變化。但是物體在運(yùn)動時位置不斷改變,時間不斷推移,如何有效的同時記錄兩個不斷變化的物理量呢?同學(xué)們是否注意過,飛機(jī)在起飛和降落時會不斷地發(fā)出閃光的信號,這個信號燈每隔相等的時間就會閃一下、根據(jù)這個閃光,即便是在黑夜我們不但能方便的確定飛機(jī)的位置,還可以估計(jì)下一次閃光時飛機(jī)在哪里,以及判斷飛機(jī)的升降狀態(tài)和飛行方向。我們由此獲得啟發(fā),是否可以在物體運(yùn)動過程中每隔相等的時間拍攝照片記錄位置從而研究物體的運(yùn)動規(guī)律呢?其實(shí)這就是“頻閃照相”,顧名思義就是頻繁閃光拍攝的照片。具體說就是在暗室中把照相機(jī)固定在地面上保持拍攝狀態(tài),但由于沒有光照亮物體,底片并不感光。光源是一只閃光燈,它每隔0.02s閃亮一次,閃亮的時間很短,只有大約1/1000s。光源發(fā)光時物體被照亮,底片就記錄下這時物體的位置。減少閃光的間隔就會使物體的位置變化更為精細(xì)。如圖為一張羽毛球飛行時的頻閃照片,由于羽毛球通過任意兩個相鄰位置所用的時間相等,所以如果兩個相鄰位置間距離較大就意味著速度較大。從這張照片中可以看到羽毛球從最高點(diǎn)下落后,速度越來越大。根據(jù)上述材料,回答下列問題:(1)如圖所示是一個小球從A點(diǎn)沿著直線運(yùn)動到F點(diǎn)的頻閃照片,頻閃照相機(jī)每隔0.02s閃拍一次。分析照片可知:小球做______直線運(yùn)動,你判斷的依據(jù)是______;(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到F點(diǎn)的平均速度是______m/s;小球從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的平均速度______(選填“大于”、“等于”、“小于”)小球從D點(diǎn)運(yùn)動到F點(diǎn)的平均速度。【答案】變速(加速)見解析1.25小于【解析】[1][2]由圖可知,小球從A點(diǎn)沿著直線運(yùn)動到F點(diǎn)的過程中,小球通過任意兩個相鄰位置所用的時間相等,而距離不相等(越來越大),則速度發(fā)生變化(越來越大),故小球做變速直線運(yùn)動。(2)[3]1個大格表示1cm,一個大格分成了10個小格,所以所使用刻度尺的分度值是1mm,從A到F,由圖中刻度尺可量出AF間的距離為s=12.50cm;小球運(yùn)動的時間則小球的平均速度為[4]小球從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的路程所用時間小球從B點(diǎn)到D點(diǎn)的平均速度①小球從D點(diǎn)運(yùn)動到F點(diǎn)的路程所用時間小球從D點(diǎn)到F點(diǎn)的平均速度②由①②知,小球從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的平均速度小于小球從D點(diǎn)運(yùn)動到F點(diǎn)的平均速度。7.(2022·廣東佛山·統(tǒng)考模擬預(yù)測)閱讀短文,回答問題:除濕機(jī)濕度是指空氣的干濕程度,或含有的水蒸氣的多少,天氣預(yù)報(bào)中最常用的是相對濕度。相對濕度是空氣中實(shí)際水蒸氣含量與同溫度下的最大可容納水蒸氣含量的百分比值,符號為%RH。人體感覺舒適的濕度一般為40%~70%。相對濕度為100%時,稱為飽和狀態(tài),在飽和狀態(tài)下,水分不再蒸發(fā)。夏季遇到這種天氣,人體分泌的汗水難以蒸發(fā),感到悶熱難以忍受。冬天的南方,潮濕的空氣會使衣物非常難干。溫度低、相對濕度高,蒸發(fā)慢,所以南方的冬季經(jīng)常會出現(xiàn)衣物久晾不干甚至發(fā)出異味的情況。如圖1所示為某實(shí)驗(yàn)室的自動除濕機(jī),由壓縮機(jī)、熱交換器(蒸發(fā)器、冷凝器)、風(fēng)機(jī)、水箱、機(jī)殼等組成。除濕機(jī)一般可以實(shí)現(xiàn)恒濕功能,當(dāng)濕度達(dá)到設(shè)定值時,會自動斷開壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)。水箱中還設(shè)有水位控制開關(guān),當(dāng)水箱水滿時,也會自動斷開電源;(1)依據(jù)文中所說,“10℃時,1cm3的空氣最大可容納8g水蒸氣”,如果空氣中實(shí)際的水蒸氣含量為2.4g,則相對濕度是______%RH。佛山梅雨季節(jié)時陰雨綿綿,經(jīng)常出現(xiàn)衣物久晾不干,這是因?yàn)開_____;(2)除濕機(jī)中的壓縮機(jī)是整個系統(tǒng)的核心,除濕機(jī)的動力全部由壓縮機(jī)來提供。除濕機(jī)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)由控制電路和工作電路兩部分組成,簡化后的電路圖如圖2所示??刂齐娐分械碾娫措妷篣1=12V,調(diào)控電阻R0的阻值范圍為0~1000Ω,R為裝在除濕機(jī)內(nèi)的濕敏電阻,其阻值隨相對濕度φ變化的圖像如圖3所示,L為磁控開關(guān)。當(dāng)濕敏電阻R的阻值發(fā)生變化時,控制電路中線圈的電流隨之發(fā)生變化,當(dāng)電流大于或等于20mA時,L的兩個磁性彈片相互吸合,工作電路的壓縮機(jī)開始帶動系統(tǒng)進(jìn)行除濕,工作電路兩端電壓220V,Rg為保護(hù)電阻,磁控開關(guān)L的線圈電阻不計(jì);①壓縮機(jī)工作過程中內(nèi)部的電動機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化成______能;當(dāng)S接通時,可判斷出圖2中線圈上端P的磁極是______極;②因?qū)嶒?yàn)室內(nèi)有較敏感的器件,要求相對濕度控制在35%RH以內(nèi),則調(diào)控電阻R0的阻值不能超過______Ω。如果要適當(dāng)提高相對濕度,可采取的辦法是______(答出一種即可);③若除濕過程中工作電路的總功率為1100W,已知保護(hù)電阻Rg=2Ω,如果除濕機(jī)工作時磁控開關(guān)L的磁性彈片有的時間是閉合的,則1h內(nèi)Rg消耗的電能______J;(3)某除濕機(jī)有40%(干衣模式)、50%、60%、70%等4個恒濕功能擋位,如圖4是它分別工作于不同擋位時測得的電流隨時間的變化圖像,其中屬于干衣模式的是______。【答案】30溫度低、相對濕度高,蒸發(fā)慢機(jī)械N450灑水A【解析】(1)[1]依據(jù)題意,10℃時的相對濕度為[2]佛山梅雨季節(jié)時陰雨綿綿,經(jīng)常出現(xiàn)衣物久晾不干,這是因?yàn)闇囟鹊汀⑾鄬穸雀?,蒸發(fā)慢。(2)①[3]壓縮機(jī)在工作過程中帶動活塞移動,利用做功方式改變了工作空間的內(nèi)能,所以主要把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。[4]當(dāng)S接通時,由安培定則可判斷出圖2中線圈的上端P的磁極是N極。②[5]根據(jù)圖3可知濕敏電阻的阻值隨著相對濕度的增加而變小,當(dāng)相對濕度控制在35%RH以內(nèi)時,濕敏電阻的阻值R=150Ω;當(dāng)時壓縮機(jī)開始工作,此時控制電路為兩個電阻串聯(lián),由可得,串聯(lián)電路的總電阻所以[6]要適當(dāng)提高相對濕度,可利用灑水的辦法,增大水與空氣的接觸面積,加快蒸發(fā),可以提高空間的相對濕度。③[7]除濕器的工作電壓U=220V,則工作電流保護(hù)電阻消耗的功率因磁控開關(guān)L的磁性彈片有的時間是閉合的,則1h內(nèi)Rg的工作時間則1h內(nèi)Rg消耗的電能(3)[8]濕度設(shè)置的越低,除濕器將空氣濕度降至設(shè)定值所用的時間越多,除濕器工作的時間越長,通電電流時間就越長;由于受室外空氣濕度的影響,除濕器工作的間隔時間會變短,綜上,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。8.(2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考一模)閱讀材料,回答問題《流浪地球2》里的“硬科技”中國原創(chuàng)科幻電影《流浪地球2》中層出不窮的“硬科技”元素讓觀眾大呼過癮。影片中,人類計(jì)劃給地球安裝上巨大的行星發(fā)動機(jī),這些發(fā)動機(jī)依靠核能推動地球開啟“流浪之旅”。流浪地球的第一步就是使地球停止自轉(zhuǎn),采用的方法就是利用地球表面行星發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)大推力,使得地球逐步減速直到停止自轉(zhuǎn)。影片中,地球?yàn)榱颂与x太陽系,設(shè)定了一個飛近并繞過木星的冒險(xiǎn)軌道,從而利用木星對地球的吸引力為地球加速,這種加速方式俗稱引力彈弓,利用引力彈弓原理不僅能實(shí)現(xiàn)加速,也可以進(jìn)行減速,其原理可以類比乒乓球和籃球的碰撞,當(dāng)乒乓球和籃球以圖甲方式碰撞時,乒乓球反彈后速度會增加,而以圖乙方式碰撞時,乒乓球反彈后速度就會減小,引力彈弓是一種非常成熟的航天技術(shù),在現(xiàn)實(shí)中有著廣泛的應(yīng)用。閱讀以上材料,回答問題(1)目前人類已建成的核電站采用的是______(核裂變/核聚變);(2)影片中利用行星發(fā)動機(jī)使得地球逐步減速直到停止自轉(zhuǎn),為了使減速效果更好,行星發(fā)動機(jī)應(yīng)該安裝在______(赤道/兩極)處,這是因?yàn)樵谠撐恢猛屏Φ腳_____最大,發(fā)動機(jī)應(yīng)該向______(東/西)噴出氣體;(3)根據(jù)引力彈弓效應(yīng),能利用土星對地球進(jìn)行加速的是______(丙/丁)圖中的運(yùn)動【答案】核裂變赤道力臂向東丙【解析】(1)[1]目前人類已建成的核電站,都是利用核裂變發(fā)電。(2)[2][3][4]為了時減速效果更好,行星發(fā)動機(jī)應(yīng)該安裝在赤道,在該位置推力的力臂最大,阻力和阻力臂不變,由杠桿平衡條件可知動力最小,地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)樽晕飨驏|,那么為了使地球剎車,地球發(fā)動機(jī)噴射的“火焰”應(yīng)偏向東方,從而獲得一個向西的反作用力,這是利用了物體間力的作用是相互的。(3)[5]利用土星對地球進(jìn)行加速,土星和氣球按照圖甲方式碰撞,與其相同的是丙圖。9.(2023·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模)《流浪地球》系列電影中有很多物理知識。(1)地球自轉(zhuǎn)方向自西向東,為了使地球剎車,地球發(fā)動機(jī)噴射的“火焰”偏向東方,這利用了物體間相互作用力的方向是___________(選填“相反”或“相同”)的;剎車時地球的慣性___________(選填“增大”“減小”或“不變”);(2)影片中提到,大約在幾十億年后,太陽內(nèi)部的氦元素開始發(fā)生聚變成碳,即氮閃,氦閃會___________(選填“放出”或“吸收”)大量的能量。地球要前往約4光年外的比鄰星,天體物理學(xué)家計(jì)劃建造多個由激光推進(jìn)的微型星際飛行器,這樣只需要約20年就可以到達(dá)比鄰星,該過程飛行器飛行的平均速度約為___________m/s;(3)如圖所示,影片中的太空電梯是一條從距離地面3.6萬公里的地球同步衛(wèi)星向地面垂下一條纜繩至地面基站,并沿著這條纜繩修建往返于地球和太空之間的電梯型飛船,往來運(yùn)輸物資。正在運(yùn)送中的物資相對地球是___________(選填“運(yùn)動”或“靜止”)的。纜繩必須要有足夠的強(qiáng)度和韌度,碳納米管柔韌性很好且強(qiáng)度比同體積鋼的強(qiáng)度高百倍,重量約為后者的,適合做太空電梯的材料,設(shè)想要制作一根直徑為2cm的太空電梯纜繩,約需要碳納米管材料___________(選填“1.5×103”“1.5×105”或“1.5×107”)kg。(鋼的密度取8×103kg/m3)【答案】相反不變放出運(yùn)動【解析】(1)[1]地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)樽晕飨驏|,那么為了使地球剎車,地球發(fā)動機(jī)噴射的“火焰”應(yīng)偏向東方,這是利用了物體間的作用力的方向是相反的。[2]慣性的大小與質(zhì)量有關(guān),剎車時地球的質(zhì)量不變,慣性不變。(2)[3]太陽大約在幾十億年后,會逐漸進(jìn)入紅巨星時期,核心溫度逐漸升高,當(dāng)升至某一溫度時,太陽內(nèi)部的氦元素開始發(fā)生聚變成碳,要釋放大量的能量。[4]地球到比鄰星的距離s=4光年=4×365×24×3600×3×108m=3.78432×1016m該過程飛行器飛行的時間t=20年=20×365×24×3600s=6.3072×108s平均速度(3)[5]正在運(yùn)送中的物資相對地球的位置發(fā)生改變,相對地球是運(yùn)動的。[6]地球同步衛(wèi)星向地面垂下一條纜繩至地面基站距離36000km=3.6×107m空電梯纜繩的半徑繩的橫截面積S=πr2=3.14×(0.01m)2=3.14×10-4m2繩的體積V=Sh=3.14×10-4m2×3.6×107m=1.1304×104m3制成同體積的鋼繩,質(zhì)量為m=ρ鋼V=8×103kg/m3×1.1304×104m3=9.0432×107kg碳納米管材料的質(zhì)量10.(2023·廣東東莞·可園中學(xué)??家荒#╅喿x短文,回答問題。在新冠疫情防控中,用于體溫監(jiān)控的測溫手環(huán)是一種智能穿戴設(shè)備,如圖甲所示。測溫手環(huán)主要由溫度傳感模塊、藍(lán)牙模塊、電源模塊三個部分組成。在溫度傳感模塊中,有對溫度敏感的熱敏電阻與導(dǎo)熱雙金屬片相連。使用測溫手環(huán)時,導(dǎo)熱金屬片與人體接觸,雙金屬片溫度的變化引起熱敏電阻的阻值發(fā)生變化,熱敏電阻的阻值變化會影響電路中電流的大小。溫度傳感模塊中的測溫芯片可以根據(jù)電路中電流的大小計(jì)算出人體的溫度。且手環(huán)中的藍(lán)牙模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)將芯片中的溫度數(shù)據(jù)傳送給移動設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)體溫的實(shí)時監(jiān)控。為了降低測溫手環(huán)的功耗,延長它的工作時間,測溫手環(huán)一般配有智能休眠倉,如圖乙所示。測溫手環(huán)是依靠內(nèi)置的霍爾元件實(shí)現(xiàn)“休眠”的?;魻栐且环N對磁場敏感的電子元器件,當(dāng)它周圍存在較強(qiáng)的磁場時,它可以斷開測溫手環(huán)的電路。因此,測溫手環(huán)的智能休眠倉下面需要預(yù)埋一個磁體。(1)使用測溫手環(huán)時,導(dǎo)熱金屬片把手上熱量傳給熱敏電阻,手的內(nèi)能會_________(選填“增大”、“減小”或“不變”);藍(lán)牙模塊是通過__________與手機(jī)傳遞信息(選填“電磁波”、“紅外線”或“超聲波”);(2)霍爾元件在測溫手環(huán)的電路中相當(dāng)于_______(選填“開關(guān)”、“電源”或“用電器”);(3)小華將三個廢舊手環(huán)的“測溫頭”拆下后分別接入如圖(1)所示的電路,獲得了圖(2)所示三個“測溫頭”的“溫度與電流”圖像,其中靈敏度最高“測溫頭”是();A.A圖線所對應(yīng)的探頭
B.B圖線所對應(yīng)的探頭
C.C圖線所對應(yīng)的探頭(4)熱敏電阻阻值隨溫度升高而變小的,稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻;阻值隨溫度升高而變大的,稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻;某一測溫手環(huán)使用的熱敏電阻R1的電阻與時間的圖像如圖(3)所示,則R1是_________(選填“正”或“負(fù)”)溫度系數(shù)熱敏電阻;小華將該熱敏電阻接入圖(1)的電路中,閉合開關(guān),電流表示數(shù)為6mA,電源電壓為3V,則此時燒杯中水的溫度為_________℃。【答案】減小電磁波開關(guān)A負(fù)37【解析】(1)[1]使用測溫手環(huán)時,手上熱量傳給熱敏電阻,即手上的熱量傳遞給熱敏電阻,則手的內(nèi)能減小。[2]由題意可知,藍(lán)牙模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)將芯片中的溫度數(shù)據(jù)傳送給移動設(shè)備,無線網(wǎng)絡(luò)是利用電磁波傳遞信息,所以藍(lán)牙模塊是通過電磁波與手機(jī)傳遞信息。(2)[3]由題意可知,霍爾元件周圍存在較強(qiáng)的磁場時,它可以斷開測溫手環(huán)的電路,所以霍爾元件起到電路的通斷作用,所以霍爾元件相當(dāng)于電路中的開關(guān)。(3)[4]觀察圖(2)發(fā)現(xiàn),A圖線隨溫度變化,電流變化快,所以A圖線所對應(yīng)的探頭靈敏度最高,故A符合題意,BC不符合題意。故選A。(4)[5]觀察圖(3)發(fā)現(xiàn),隨溫度的升高,電阻阻值減小,有題意可知,所以R1是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。[6]電流表示數(shù)為6mA,電源電壓為3V,則電阻觀察圖(3)發(fā)現(xiàn),溫度與電阻的關(guān)系所以當(dāng)R1=500Ω時,燒杯中水的溫度t=37℃11.(2023·江蘇蘇州·蘇州市振華中學(xué)校??寄M預(yù)測)閱讀短文,回答問題。為保護(hù)地球家園,我國將努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為了降低化石能源占比,我國目前正大力開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、核能等新能源,風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電項(xiàng)目正大規(guī)模推進(jìn)。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由太陽能發(fā)電板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、系統(tǒng)控制器、蓄電池組和逆變器等幾部分組成。下表為某型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù),其中風(fēng)力發(fā)電的最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率;光照功率P1是指太陽光照射到電池板表面處每平方米的輻射功率,P1=1000W/m2,光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率。風(fēng)力發(fā)電參數(shù)太陽能發(fā)電參數(shù)最大輸出電功率400W光照功率1000W/m2最大限制風(fēng)速12m/s光電轉(zhuǎn)化效率20%(1)太陽能是人類的“能源之母”,地球上以下能源中與太陽能無關(guān)的是_____(填寫序號);①水能②煤、石油、天然氣③風(fēng)能④地?zé)崮埽?)太陽能屬于_____(可再生/不可再生)能源,地球上綠色植物可以通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為_____能,在人類使用能源的過程中,必然有部分能量由于種種原因浪費(fèi)掉且不能再重新加以利用,因此說明能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化具有_____;(3)發(fā)電機(jī)是根據(jù)_____原理工作的。若太陽能板的面積為2m2,則利用太陽能板發(fā)電5h可供額定功率為25W的電燈正常工作_____h;(4)若風(fēng)力發(fā)電時功率與風(fēng)速的平方成正比,則當(dāng)輸出功率為25W時,風(fēng)速為_____m/s;(5)某一家庭年耗電1500kW?h,如果家用電器全部改用太陽能電池供電,假定按1年200天,每天5h光照計(jì)算,同時配有高效蓄電池,則要在屋頂安裝的太陽能電池板面積至少是_____m2;若太陽能輻射的總功率為P0,且太陽光在穿透太空及地球大氣層達(dá)到地面的途中有η2的能量損耗(已知球面面積為4πr2,r為球半徑),則太陽到地球的距離D=_____。(用物理量的符號表示)【答案】④可再生化學(xué)方向性電磁感應(yīng)8037.5【解析】(1)[1]石油、天然氣、煤是化石能源,是利用太陽能而形成的,水能和風(fēng)能也是間接來源于太陽能;而地?zé)崮苁莵碜缘厍騼?nèi)部的熔巖,與太陽能無關(guān),故①②③不符合題意,④符合題意。故選④。(2)[2]太陽能可以在自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充,所以它屬于可再生能源。[3]地球上綠色植物吸收太陽能,可以通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。[4]在人類使用能源的過程中,必然有部分能量由于種種原因浪費(fèi)掉且不能再重新加以利用,因此說明能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化具有方向性。(3)[5]發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。[6]該太陽能板發(fā)電5h獲得的電能為由得,這些電能可供額定功率為25W的電燈正常工作的時間為(4)[7]由題知,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與風(fēng)速v的平方成正比,即因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的最大輸出功率為400W、最大風(fēng)速為12m/s,則所以由得,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為25W時的風(fēng)速為(5)[8]1年內(nèi)接收的太陽能通過太陽能電池轉(zhuǎn)化的電能為則太陽能電池板的面積為[9]由題意可知,太陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為則太陽到地球的距離為12.(2023·寧夏銀川·銀川市第三中學(xué)??寄M預(yù)測)我國自行設(shè)計(jì)的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器(如圖)對印度洋進(jìn)行深海探礦、海底高精度地形測量?!膀札?zhí)枴钡耐鈿みx擇了鈦合金板做主材,其主要技術(shù)參數(shù)如下表。蛟龍?zhí)枓煊羞m當(dāng)數(shù)量的壓載鐵,可通過改變壓載鐵的數(shù)量,來控制其下沉或上浮。并采用科學(xué)家們研發(fā)的具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù),即聲納通信。體積/m350最大速度/節(jié)25質(zhì)量/kg2.2×104最大載荷(不包括乘員體重)/kg220最大下潛深度/m7000乘員人數(shù)(每人體重不超過80kg)3(1)“蛟龍?zhí)枴钡耐鈿みx擇鈦合金板,這主要是因?yàn)檫@種材料具有較大___________;(填“強(qiáng)度”、或“導(dǎo)電性”)(2)“蛟龍?zhí)枴痹谙聺摰倪^程中受到海水的壓強(qiáng)___________,受到的浮力___________。(填“變大”、“變小”或“不變”);(3)加速下沉的“蛟龍?zhí)枴保粼诮?jīng)過某一密度均勻的海水區(qū)域時,迅速拋掉部分壓載鐵,使其所受浮力等于重力,不計(jì)水的阻力,則其將()A.繼續(xù)加速下沉
B.減速下沉
C.勻速下沉
D.立即靜止(4)“蛟龍?zhí)枴辈捎谩吧顫撈鳠o動力下潛上浮技術(shù)”,它是靠改變壓載鐵的數(shù)量,實(shí)質(zhì)上就是通過改變___________來實(shí)現(xiàn)浮沉。當(dāng)它處于1000m深工作區(qū)時,“蛟龍?zhí)枴弊陨硭艿母×開________N。(設(shè)海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】強(qiáng)度變大不變C自身重力5×105【解析】(1)[1]蛟龍?zhí)栐谒幸惺芫薮蟮膲毫Γ酝鈿げ牧蠎?yīng)該選擇強(qiáng)度較大的材質(zhì)。(2)[2][3]由液體壓強(qiáng)可得,在海水中深度越大,所受壓強(qiáng)越大,但由于下潛過程中排開液體的體積不變,由可得,所受的浮力也不變。(3)[4]由題意可得,經(jīng)過某一密度均勻的海水區(qū)域時,所受浮力等于重力,蛟龍?zhí)柎藭r處于平衡狀態(tài),由于慣性,將繼續(xù)保持之前的速度做勻速直線運(yùn)動。故選C。(4)[5][6]由于蛟龍?zhí)柦]水中的浮力不變,所以靠改變壓載鐵的數(shù)量,其實(shí)質(zhì)就是改變蛟龍?zhí)栕陨淼闹亓Γ沟弥亓εc浮力大小不同,從而實(shí)現(xiàn)上浮和下沉;由可得,蛟龍?zhí)栐?000m時所受的浮力為13.(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考一模)閱讀短文,回答文后的題目。目前,國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個標(biāo)準(zhǔn)是體質(zhì)指數(shù),即身體質(zhì)量指數(shù)(BodyMassIndex),編寫為BMI。BMI考慮了體重和身高的綜合因素,可反映全身性超重和肥胖狀況。計(jì)算公式為:BMI=體重/身高2(體重單位:千克;身高單位:米)?!秶覍W(xué)生體育健康標(biāo)準(zhǔn)》將學(xué)生體重指數(shù)(BMI)分成四個等級:正常、低體重、超重、肥胖。低體重者建議加強(qiáng)營養(yǎng),多吃高蛋白食物,保持一定時間的睡眼。超重者或肥胖者建議以控制飲食和增加運(yùn)動為主來減輕體重。3月12日,國家體育總局局長高志丹發(fā)出號召,“讓更多的孩子們跑起來、動起來、跳起來”。步頻是指跑步時,每分鐘腳落地的次數(shù),步幅則是指相鄰兩步的距離。當(dāng)步頻越慢,步幅越大時,著地點(diǎn)越遠(yuǎn)離重心,小腿與地面銳角越小,分解后的水平摩擦力就越大,身體容易因此受到傷害。慢步頻跨大步跑導(dǎo)致著地點(diǎn)遠(yuǎn)離身體重心投影點(diǎn),自然使得身體重心經(jīng)過腳踩的時間增加,因?yàn)閺闹氐街匦慕?jīng)過支撐腳上方這一過程都屬于減速階段,只有當(dāng)身體重心完全通過支撐腳的上方,身體才會從減速變成加速,慢步頻所引發(fā)的一系列效應(yīng)使得剎車增加。此外,慢步頻大步幅還意味著身體重心起伏增加,把過多能量消耗在垂直方向做功上也得不償失,大大降低跑步經(jīng)濟(jì)性。在速度沒那么快的情況下,小步快跑更加適合大眾跑者。所以,“管住嘴、邁開腿”,大家一起向著健康的生活方式努力!學(xué)生體重指數(shù)(BMI)等級表(單位:千克/米2)男生女生等級七年級八年級九年級七年級八年級九年級正常15.5-22.115.7-22.515.8-22.814.8-21.715.3-22.216,0-22.6低體重≤15.4≤15.6≤15.7≤14.7≤15.2≤15.9超重22.2-24.922.6-25.222.9-26.021.8-24.422.3-24.822.7-25.1肥胖≥25.0≥25.3≥26.1≥24.5≥24.9≥25.2(1)某九年級男生質(zhì)量80kg,身高180cm,他的體重指數(shù)處于_________等級;(2)某同學(xué)用運(yùn)動手環(huán)記錄自己某一次跑步的數(shù)據(jù),平均步頻180步/分鐘,平均步幅100厘米,分析可知:他本次跑步的平均速度為_________km/h;(3)一個質(zhì)量為m千克的同學(xué),在中老體育考試電,選擇跳繩考試,他在1分鐘內(nèi)跳了n個,每次跳起的高度約為h米,則他跳繩的功率P=_________W(用目中所給的物理量符號填寫表達(dá)式);(4)對于普通大眾跑者來說,為了能夠健康有效鍛煉,在跑步過程中,對步幅和步頻的建議是_________。【答案】超重10.8快步頻,小步幅【解析】(1)[1]根據(jù)計(jì)算公式:BMI=體重/身高2,他的體重指數(shù)為九年級男生體重指標(biāo)22.9<24.69<26.0故他的體重指數(shù)處于超重等級。(2)[2]某同學(xué)用運(yùn)動手環(huán)記錄自己某一次跑步的數(shù)據(jù),平均步頻180步/分鐘,平均步幅100厘米,故他每分鐘跑步的路程為s=180步×1m/步=180m他本次跑步的平均速度為(3)一個質(zhì)量為m千克的同學(xué),在中老體育考試電,選擇跳繩考試,他在1分鐘內(nèi)跳了n個,每次跳起的高度約為h米,則他跳繩的功率(4)對于普通大眾跑者來說,為了能夠健康有效鍛煉,在跑步過程中,對步幅和步頻的建議是快步頻,小步幅,這樣在達(dá)到運(yùn)動目的的同時,也不容易受傷。14.(2023·廣東深圳·??家荒#╅喿x《神奇的天宮課堂》,回答下列問題。神奇的天宮課堂2022年3月23日下午,“天宮課堂”第二課在中國空間站正式開講并直播,神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平,葉光富進(jìn)行授課。這是中國空間站第二次太空授課,也是中國航天員第三次進(jìn)行太空授課。在約45分鐘的授課時間內(nèi),航天員相互配合,生動演示了微重力環(huán)境下太空冰雪實(shí)驗(yàn)、液橋演示實(shí)驗(yàn),水油分離實(shí)驗(yàn),太空拋物實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象跟在地面上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有非常明顯的差別,使無數(shù)中學(xué)生感受到了太空環(huán)境下科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力。王亞平在太空艙中演示了這樣一個實(shí)驗(yàn):把一枚“冰墩墩”沿水平方向拋出,“冰墩墩”并沒有像在地面上拋出的物體一樣落回地面,而是做近乎完美的勻速直線運(yùn)動??茖W(xué)計(jì)算表明,在太空艙中的物體受到的地球引力大約是在地面附近的88.5%,如果地球?qū)ξ矬w的吸引力恰好能使物體繞地球做圓周運(yùn)動,在太空艙中的物體就好像重力完全消失了一樣,物體將處于“完全失重”狀態(tài)。但是由于地球并非是個完美的球體且密度分布不均勻,并且太空艙在運(yùn)動中受高空稀薄空氣阻力的影響,使得太空艙的運(yùn)動軌道不是完美的圓形且速度大小會有波動,因此太空艙中的物體也并非處于嚴(yán)格的“完全失重”狀態(tài)。(1)王亞平在太空艙中時,相比起在地球,她的質(zhì)量______,重力______;(選填“變大”、“變小”或“不變”)(2)“冰墩墩”在太空艙中被拋出后做近似勻速直線運(yùn)動,主要原因是()A.“冰墩墩”受到跟運(yùn)動方向相同的推力作用B.地球?qū)Α氨斩铡睕]有吸引力C.地球?qū)Α氨斩铡钡奈苄.地球?qū)Α氨斩铡钡奈^大部分使它繞地球做圓周運(yùn)動(3)地面課堂的同學(xué)也同步嘗試完成水油分離實(shí)驗(yàn)。將瓶子里的水和油搖晃均勻后靜置于水平桌面上,水和油會逐漸分離,因?yàn)橛偷拿芏缺人甠_____所以會處于______層。(選填“上”、“中”或“下”)。(4)航天員長時間駐留在太空艙內(nèi),需要進(jìn)行體育鍛煉以保證身體健康,防止身體各部分機(jī)能退化。下可以在太空艙內(nèi)進(jìn)行的體育活動有()A.跳繩
B.拉彈力帶
C.打籃球
D.舉重【答案】不變變小D小上B【解析】(1)[1]質(zhì)量不會隨著位置的改變而改變,王亞平在太空艙中時,相比起在地球,由于質(zhì)量不會隨位置的改變而改變,所以她的質(zhì)量不變;[2]天天太空中處于失重狀態(tài),所以重力變小。(2)[3]由材料信息知道,太空艙中屬于微重力環(huán)境,冰墩墩受到地球的吸引力絕大部分使其繞地球做圓周運(yùn)動,即冰墩墩處于完全失重狀態(tài),相當(dāng)于不受任何力的作用,所以拋出后將做勻速圓周運(yùn)動,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。(3)[4][5]水和油搖勻后靜置于水平桌面上,水和油逐漸分層,油在上層是由于油的密度較小。(4)[6]航天員長時間駐留在太空艙內(nèi),需要進(jìn)行體育鍛煉以保證身體健康,但航天員處于完全失重狀態(tài),所以不需要在重力作用下運(yùn)動都可以在太空中進(jìn)行,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。15.(2023·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考一模)閱讀短文,回答問題。電熱毯電熱毯是用于人們睡眠時提高被窩里的溫度來達(dá)到取暖目的的電器。除此以外,還可用于被褥的去潮除濕。它耗電量少、溫度可調(diào)節(jié)、使用方便、廣泛,功率一般在60~120W之間。電熱毯是一種接觸式電暖器具。普通型電熱毯,使用的電熱合金絲是直線狀的,但更多的是呈螺旋狀纏繞在耐熱芯線上,外面涂覆一層耐熱樹脂,通電時即發(fā)出熱量。電熱毯按面積分為兒童型、單人型和雙人型,按控溫性能分為普通型和自動調(diào)溫型。普通型不帶控溫元件,使用者可按需要接通或切斷電源來控制溫度;自動調(diào)溫型帶控溫元件,通??販卦褂肞TC材料,PTC材料有一個根據(jù)需要設(shè)定的溫度,低于這個溫度時,其電阻隨溫度的升高而減小,高于這個溫度時,電阻值則隨溫度的升高而增大,我們把這個設(shè)定的溫度叫“居里點(diǎn)溫度”,某品牌自限溫電熱毯所用PTC加熱絲電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖所示,當(dāng)溫度達(dá)到40℃時,PTC加熱絲的溫度保持不變,實(shí)現(xiàn)智能控溫。(1)電熱毯在工作過程中,將________能轉(zhuǎn)化成________能;(2)電熱毯中使用的合金絲的電阻________(選填“大于”“等于”或“小于”)與它同種長度和規(guī)格的導(dǎo)線的電阻,合金絲外面涂覆的耐熱樹脂屬于________(選填“導(dǎo)體”“絕緣體”);(3)小明家電熱毯的合金絲斷了,他把合金絲接上后繼續(xù)使用,一段時間后發(fā)現(xiàn)接頭處燒焦了,這是因?yàn)榻宇^處合金絲的電功率________(選填“變小”“變大”或“不變”);(4)某品牌自限溫電熱毯電路開關(guān)閉合時,其功率隨時間變化的圖像最可能的選項(xiàng)是________。【答案】電內(nèi)大于絕緣體變大C【解析】(1)[1][2]電熱毯工作時消耗電能,得到內(nèi)能,所以主要是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(2)[3][4]電熱毯中使用的合金絲與導(dǎo)線串聯(lián),通過的電流相同,由可知,合金絲是發(fā)熱體,其電阻應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與它同種長度和規(guī)格的導(dǎo)線電阻;使用電熱毯時為防止發(fā)生觸電危險(xiǎn),合金絲外面涂覆的耐熱樹脂屬于絕緣體。(3)[5]由于接頭處燒焦了,說明電流做功多了,則接頭處合金絲的電功率變大。(4)[6]根據(jù)電阻與溫度的關(guān)系圖像可知,開始時電阻隨溫度的升高而減小,然后電阻隨溫度的繼續(xù)升高而增大,根據(jù)可知,電功率是先增大后減小,最后不變,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。16.(2023·四川成都·統(tǒng)考一模)某科技小組設(shè)計(jì)了一個記錄傳送帶上輸送產(chǎn)品數(shù)量的計(jì)數(shù)裝置,其原理如圖甲、乙電路所示。已知電源電壓U1=18V,U2=9V,電阻箱R2調(diào)到150Ω,R是一個標(biāo)有“9V5.4W”字樣的自動計(jì)數(shù)器,R1是一種光敏元件。每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品均勻通過時,射向R1的紅外線會被產(chǎn)品擋住,R1的電阻會變大,信號觸發(fā)器兩端的電壓U0=UAB時就使圖乙電路中S2閉合,使自動計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次。圖丙是對產(chǎn)品輸送計(jì)數(shù)項(xiàng)目進(jìn)行測試后,信號觸發(fā)器記錄的某一時段AB間的電壓隨時間變化的圖像。(1)自動計(jì)數(shù)器正常工作時的電流為_____A。(2)當(dāng)產(chǎn)品擋住了射向R1的紅外線,信號觸發(fā)器接通受控電路時,R1的阻值為_____Ω。(3)如圖丙,傳送帶勻速輸送產(chǎn)品連續(xù)工作2min,自動計(jì)數(shù)器R消耗的電能為_____J。(4)由于整個裝置工作時間較長,導(dǎo)致U1的電壓逐漸減小,現(xiàn)場又沒有適合U1的電源更換,為了使計(jì)數(shù)器正常工作,可以對圖甲電路做的調(diào)節(jié)是_____?!敬鸢浮?.6120064.8適當(dāng)將電阻箱R2的阻值調(diào)大【解析】由甲圖電路知,R1與R2串聯(lián),AB間電壓為R2兩端電壓;(1)[1]由圖乙知道,受控電路為R的簡單電路,根據(jù)P=UI知道,自動計(jì)數(shù)器正常工作時的電流為(2)[2]當(dāng)產(chǎn)品擋住射向R1的紅外線時,R1的電阻會變大,由知道,電路的電流減小,R2兩端的電壓減小,由圖知此時AB端的電壓為2V;此時電路的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知,R1兩端的電壓為UR1=U1﹣U0=18V﹣2V=16VR1的電阻為(3)[3]根據(jù)圖丙知道,計(jì)數(shù)一次消耗電能的時間0.4s﹣0.36s=0.04s即0.4s內(nèi)有0.04s消耗電能,所以1min內(nèi)消耗電能的總時間2min內(nèi)自動計(jì)數(shù)器消耗的電能W=PRt=5.4W×2×6s=64.8J(4)[4]由于整個裝置工作時間較長,導(dǎo)致U1的電壓逐漸減小,根據(jù)歐姆定律知道,通過電路的電流減小,U0減小,要使U0增大為原來的電壓值,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律知道,需要增大R2的電阻使計(jì)數(shù)器正常工作。17.(2023·廣東肇慶·統(tǒng)考模擬預(yù)測)閱讀材料,回答問題。即熱式節(jié)能飲水機(jī)即熱式節(jié)能飲水機(jī)已在學(xué)校、商場、地鐵站等公共場所廣泛使用,如圖甲為某品牌即熱式節(jié)能飲水機(jī),其簡化的工作電路圖如圖乙所示,加熱腔內(nèi)分為快速加熱擋和慢速加熱擋,加熱腔燒開的水經(jīng)熱交換套管后變成溫開水,可立即飲用,熱交換套管如圖丙所示,出水管套在進(jìn)水管內(nèi),進(jìn)水管中的冷水給出水管中的開水降溫,同時,進(jìn)水管中的冷水被預(yù)熱后送到加熱腔中加熱,當(dāng)節(jié)能飲水機(jī)的出水流量為1L/min時,20℃的自來水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成60℃的熱水流進(jìn)加熱腔,同時有相同質(zhì)量的100℃的開水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管。(1)飲水機(jī)每分鐘的出水量為_____kg,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,預(yù)熱后的熱水進(jìn)入加熱腔加熱成開水的過程中,每分鐘吸收的熱量是_____J;若水吸收的熱量為消耗電能的80%,則加熱器每分鐘消耗的電能為_____J;[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)](2)在預(yù)熱和加熱的兩個過程中,使水的內(nèi)能增加的方式分別是_____;A.做功、做功
B.熱傳遞、熱傳遞C.做功、熱傳遞
D.熱傳遞、做功(3)套管內(nèi)熱交換過程中,自來水吸收的熱量與等質(zhì)量的開水放出的熱量相等,則出水口流出水的溫度是_____℃;(4)快速加熱時,應(yīng)該閉合S1、_____(選填“閉合”或“斷開”)S2?!敬鸢浮?1.68×1052.1×105B60閉合【解析】(1)[1]根據(jù)題意可知,節(jié)能飲水機(jī)每分鐘的出水的體積V=1L=1×10-3m3由可知,節(jié)能飲水機(jī)每分鐘的出水的的質(zhì)量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg[2]水每分鐘水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-60℃)=1.68×105J[3]由可知,加熱器每分鐘消耗的電能(2)[4]由其工作原理知進(jìn)入飲水機(jī)的水在熱交換套管被預(yù)熱是利用了熱傳遞,加熱腔加熱也是水吸收了電熱絲的熱量,也屬于熱傳遞方式增大水的內(nèi)能。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。(3)[5]因20℃的自來水經(jīng)熱交換套管后被預(yù)熱成60℃,同時相同質(zhì)量的100℃的開水從加熱腔流進(jìn)熱交換套管后變?yōu)闇亻_水流出,所以,不計(jì)熱損失時,冷水吸收的熱量和熱水放出的熱量相等,由Q=cm(t-t0)可得c水m(60℃-20℃)=c水m(100℃-t0)解得:t0=60℃。(4)[6]閉合S1、S2,只有R1工作,閉合S1、斷開S2,R1、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,串聯(lián)的總電阻大于任一分電阻,則閉合S1、S2,只有R1工作,此時電路的總電阻最小,電源電壓是不變的,根據(jù)可知,此時電路中的電功率最大,為快速加熱擋。18.(2023·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模)2022年3月23日下午,天宮課堂第二課在中國空間站開講?!疤战處煛钡灾緞偂⑼鮼喥胶腿~光富又給同學(xué)們上了一堂精彩的科普課。(1)“天宮課堂”開講前,三位航天員站在空間站里,向大家問好,說話發(fā)出聲音是由聲帶_________產(chǎn)生的。地球上的學(xué)生聽到航天員的聲音是靠_________傳回地球的,此時以地球?yàn)閰⒄瘴锼麄兌际莀________的;(2)在地球上,將水和油充分混合,靜置一段時間后,水和油會出現(xiàn)明顯的分層,如圖甲所示,此時油位于____________層(選填“上”或“下”),原因是油的_________比水小。而在空間站里,不會出現(xiàn)水和油分離的現(xiàn)象,如圖乙所示,這是因?yàn)橛驮谒衉________(選填“受到”或“不受”)浮力作用;(3)2006年扎染技藝經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),入選國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。航天員表演的太空扎染讓同學(xué)們一飽眼福的同時也更加了解了祖國的傳統(tǒng)文化,如丙圖,染料把白布染成了藍(lán)白相間的圖案,這是____________現(xiàn)象,說明在太空中,分子也在___________________;(4)“天宮課堂”上,航天員葉光富在太空中表演轉(zhuǎn)身,卻怎么也轉(zhuǎn)不過去,如圖丁所示,此時葉光富_________(選填“受到”或“不受”)摩擦力的作用,因?yàn)檫\(yùn)動物體受到的摩擦力的產(chǎn)生,除了接觸面不光滑外,還需要有__________?!敬鸢浮空駝与姶挪ㄟ\(yùn)動上密度不受擴(kuò)散永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動不受壓力【解析】(1)[1]聲音是由物體振動產(chǎn)生的。三位航天員站在空間站里,向大家問好,說話發(fā)出聲音是由聲帶振動產(chǎn)生的。[2]月球表面是真空,聲音無法傳播,而電磁波能在真空中傳播,地球上的學(xué)生聽到航天員的聲音是靠電磁波傳回地球的。[3]以地球?yàn)閰⒄瘴?,他們與地球的位置在不斷的變化,所以他們都是運(yùn)動的。(2)[4][5]在地球上,將水和油充分混合,靜置一段時間后,水和油會出現(xiàn)明顯的分層,這是因?yàn)橛偷拿芏缺人《∮谒纳戏?。[6]浮力等于物體排開液體受到的重力,而在空間站里,處于失重狀態(tài),因此油在水中不受浮力,就不會出現(xiàn)水和油分離的現(xiàn)象。(3)[7][8]染料把白布染成了藍(lán)白相間的圖案,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,擴(kuò)散現(xiàn)象說明在太空中,分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動。(4)[9][10]由丁圖可知,葉光富與周圍的物體沒有接觸,所以不受摩擦力;運(yùn)動物體要受到的摩擦力,需要三個條件:接觸面粗糙,受到壓力,有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢。故運(yùn)動物體受到的摩擦力的產(chǎn)生,除了接觸面不光滑外,還需要壓力。19.(2023·江蘇徐州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)閱讀短文,回答問題。我國研制的大客機(jī)C919機(jī)艙內(nèi)覆有一層高孔率“超細(xì)航空級玻璃棉”,能很好地保溫與吸收噪聲,其單絲纖維直徑只有3~5μm,1m3的質(zhì)量為5kg。機(jī)艙內(nèi)先進(jìn)的“呼吸系統(tǒng)”,使飛機(jī)在氣壓只有2.5×104Pa左右的萬米高空時,能將機(jī)外-50℃以下的冷空氣不斷壓縮,使送入艙內(nèi)的空氣溫度達(dá)到50℃以上,同時系統(tǒng)依靠傳感器的自動控制,使艙內(nèi)氣壓和溫度達(dá)到舒適值。該飛機(jī)有較大的翼載,翼載指飛機(jī)的最大起飛質(zhì)量與機(jī)翼面積的比值;機(jī)上搭載的新一代渦扇發(fā)動機(jī)的熱效率和推進(jìn)效率比一般客機(jī)高,所謂熱效率是指發(fā)動機(jī)獲得的機(jī)械能與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能之比,而推進(jìn)效率則是指發(fā)動機(jī)傳遞給飛機(jī)的推進(jìn)功(推力所做的功)與其獲得的機(jī)械能之比。(如表是飛機(jī)的部分技術(shù)參數(shù),燃油熱值為4.6×107J/kg)最大起飛質(zhì)量72.5t客艙內(nèi)氣壓8.0×104Pa巡航速度920km/h發(fā)動機(jī)巡航推力3.6×104N(1)若飛機(jī)的翼載是500kg/m2,則機(jī)翼面積為___________m2;(2)下列關(guān)于“超細(xì)航空級玻璃棉”性質(zhì)的描述中,不正確的是___________;A.單絲纖維比頭發(fā)細(xì)B.密度與玻璃差不多C.隔音性能相對較好D.導(dǎo)熱能力相對較弱(3)飛機(jī)水平勻速巡航時,受到的阻力為___________N;若飛機(jī)在以巡航速度飛行0.5h的過程中,耗油1800kg,發(fā)動機(jī)的熱效率為40%,則此過程中發(fā)動機(jī)的推進(jìn)效率為___________%。【答案】145B3.6×10450【解析】(1)[1]飛機(jī)的最大起飛質(zhì)量是72.5t,翼載指飛機(jī)的最大起飛質(zhì)量與機(jī)翼面積的比值,機(jī)翼面積為(2)[2]“超細(xì)航空級玻璃棉”性質(zhì)有:直徑只有3~5μm,比頭發(fā)細(xì)。密度密度比玻璃的密度小很多,還具有很好的隔音和保溫效果,導(dǎo)熱能力較弱。故B錯誤,符合題意,ACD正確,不符合題意。故選B。(3)[3][4]飛機(jī)水平勻速巡航時,處于平衡狀態(tài),受到平衡力的作用,發(fā)動機(jī)巡航推力與受到的阻力是平衡力,大小相等,故f=F=3.6×104N燃料完全燃燒放出的熱量Q放=m油q=1800kg×4.6×107J/kg=8.28×1010J根據(jù)得發(fā)動機(jī)獲得的機(jī)械能W機(jī)械=ηQ放=40%×8.28×1010J=3.312×1010J發(fā)動機(jī)巡航的距離為s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m飛機(jī)的推進(jìn)功(推力所做的功)W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J發(fā)動機(jī)的推進(jìn)效率20.(2020·廣東佛山·統(tǒng)考一模)閱讀短文,回答問題。核潛艇核潛艇是指以核反應(yīng)堆為動力來源設(shè)計(jì)的潛艇。核潛艇在水下航行時遇到了“海水躍層”時非常危險(xiǎn)?!昂KS層”是指海水參數(shù)隨深度變化而顯著變化的水層,例如溫度、密度等在垂直方向上出現(xiàn)突變的水層,如果“海水躍層”形成密度梯度躍變層如圖1所示(h為海水深度,ρ為海水密度),那么物體受到的浮力會急劇變化,被稱為“海中斷崖”。潛艇在水下航行中,如突遭海中斷崖,會急劇掉向海底,潛艇不受控制地掉到安全潛深以下時,會被巨大的海水壓力破壞,造成失事。有一核潛艇水上排水量為7000t,水下排水量為8000t,在一次深潛于500m的大海中水平勻速前進(jìn),突然進(jìn)入海水躍層,潛艇不由自主的往下掉,俗稱“掉深”。艇長瞬間發(fā)出命令:“向所有水艙供氣!”此時應(yīng)急供氣閥門打開,所有水艙開始供氣,一段時間后,“掉深”終于停止……(1)文中核潛艇正常深潛時受到的浮力是___________N,500m處受到海水的壓強(qiáng)是___________Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)。(2)水平勻速前進(jìn)的潛艇進(jìn)入海中斷崖會突然掉向海底的原因是___________,“向所有水艙供氣”的目的是___________。(3)如圖2所示,核潛艇中的核反應(yīng)堆利用核___________變產(chǎn)生的內(nèi)能,這些內(nèi)能在蒸汽鍋爐中通過熱傳遞的方式轉(zhuǎn)移到水,水汽化產(chǎn)生大量水蒸氣推動汽輪機(jī)做功,然后一部分能量帶動螺旋槳從而獲得動力,一部分能量帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,提供電能。1g鈾235全部核反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于2.7t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量,汽輪機(jī)效率為50%,如果汽輪機(jī)輸出的機(jī)械能的9%用來發(fā)電,其它損耗不計(jì),那么產(chǎn)生的電能最多為___________kW?h(標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值是29MJ/kg)?!敬鸢浮?×1075.15×106浮力小于潛水艇受到重力,受力向下減小潛水艇受到的重力裂978.75【解析】(1)[1]由題知,核潛艇水下排水量為m=8000t=8×106kg根據(jù)阿基米德原理,潛水艇受到的浮力F浮=G排=m排g=8×106kg×10N/kg=8×107N[2]核潛艇在500m處受到海水的壓強(qiáng)p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×500m=5.15×106Pa(2)[3]潛艇在水下勻速航行中,如突遭海中斷崖,由于海水的密度突然減小,導(dǎo)致核潛艇受到的浮力減小,浮力小于潛艇受到的重力,則潛艇掉向海底。[4]“向所有水艙供氣!”排出水柜中的水,減小潛艇受到的重力,當(dāng)浮力等于重力時,潛艇就可以處于懸浮狀態(tài)。(3)[5]潛艇中的核反應(yīng)堆利用的是核裂變。[6]由圖知,1g鈾全部核反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于2.7t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量,則Q鈾=Q煤=q煤m煤=29MJ/kg×2.7×103kg=7.83×1010J根據(jù)和可得21.(2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考一模)電磁波是一個大家族,圖1是它們的家族譜,下面對應(yīng)的是各種電磁波的主要應(yīng)用。(1)紅外線與紫外線的頻率用f表示,則f紅外線___________f紫外線;它們在真空中的傳播速度c紅外線___________c紫外線(兩空均填“>”、“<”或“=”);(2)“銥﹣192”發(fā)出的物質(zhì)能穿透三十多毫米厚的鋼板,這一性質(zhì)可用于金屬內(nèi)部探傷,結(jié)合圖2所示推知:“銥﹣192”發(fā)出的最有可能用于金屬內(nèi)部探傷的是___________(選填序號)。A.可見光
B.α射線
C.β射線
D.γ射線【答案】<=D【解析】(1)[1][2]由圖1知紅外線的振動頻率為1012Hz,紫外線的振動頻率大于1014Hz;故f紅外線<f紫外線紅外線與紫外線都是電磁波,電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s,故c紅外線=c紫外線(2)[3]由圖2知γ射線的穿透能力最強(qiáng),故發(fā)出的用于金屬內(nèi)部探傷最有可能的是γ射線。故ABC不符合題意,D符合題意。故選D。22.(2023·廣東揭陽·??级#╅喿x下面的短文。超聲波測速超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波,它具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn),可用于測距、測速等。測距是測速的基礎(chǔ)。如圖甲所示,超聲波測速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號(簡稱信號),同時開始計(jì)時,信號傳播過程中遇到汽車會被反射,測速儀接收到返回的信號停止計(jì)時。根據(jù)記錄的時間及其與路程、速度的關(guān)系,可計(jì)算出汽車與測速儀之間的距離。圖乙是信號傳播過程的s﹣t圖象,s表示信號與測速儀之間的距離,t表示信號傳播的時間。測速儀測量汽車速度的原理是:測速儀向運(yùn)動的汽車先后發(fā)射兩次信號,根據(jù)汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間,由速度公式可得出汽車的平均速度。測速儀在公路上對某跑車進(jìn)行測速時,向勻速駛來的跑車發(fā)射兩次信號,兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.0s,第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s,第二次發(fā)射信號到接收用時0.3s,兩次信號傳播過程的s﹣t圖象(t從第一次發(fā)射信號開始計(jì)時)如圖丙所示。經(jīng)測速儀測定,該跑車超速,駕駛員將受到交警部門處罰。(超聲波速度取340m/s)(1)人耳_____(選填“能”或“不能”)聽到超聲波;(2)超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、_____等特點(diǎn),同時說明聲可以傳遞_____;(3)如圖乙所示,若t0=0.4s,則靜止的汽車與測速儀之間的距離為_____m;(4)跑車在兩次遇到信號之間通過的路程是_____m,跑車兩次遇到信號間隔時間_____s?!敬鸢浮坎荒芊瓷淠芰?qiáng)信息68510.85【解析】(1)[1]人耳可聽聲的頻率范圍是20Hz20000Hz,超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波,故人耳不能聽到超聲波。(2)[2][3]超聲波具有指向性好、能量集中、反射能力強(qiáng)等特點(diǎn),可用于測距、測速等;超聲波測速說明聲音能夠傳遞信息。(3)[4]汽車遇到超聲波時的時間為車與測速儀之間的距離為s=vt=0.2s×340m/s=68m(4)[5][6]第一次發(fā)射信號與跑車相遇的時間則跑車在第一次反射信號的瞬間與測速儀的距離s1=vt1=340m/s×0.3s=102m第二次發(fā)射信號與汽車相遇的時間則跑車在第二次反射信號時與測速儀的距離s2=vt2=340m/s×0.15s=51m測速過程中,跑車通過的路程為s車=s1﹣s2=102m﹣51m=51m測速過程中,跑車行駛的時間為t車=1.0s﹣0.3s+0.15s=0.85s23.(2023·四川成都·校考模擬預(yù)測)若輸電線發(fā)生了短路,如何確定短路的位置?小華與同組同學(xué)對相關(guān)問題進(jìn)行了探究。(1)他們查詢得知,輸電線的電阻與長度成正比,1m長的輸電線電阻為R0。根據(jù)這一知識,當(dāng)短路故障出現(xiàn)時,測量出短路處到檢測點(diǎn)之間輸電線的總電阻Rx,就可以計(jì)算出短路處到檢測點(diǎn)的長度為L=_______(用R0、Rx表示);(2)為模擬Rx的測量,他們設(shè)計(jì)了如圖1所示裝置,用電阻絲MN和PQ模擬輸電線,電阻絲電阻與長度成正比,且LMN=LPQ=1m,RMN=RPQ=10Ω;用短導(dǎo)線連接模擬輸電線短路;從檢測盒引出的兩導(dǎo)線分別與N、Q相連即可進(jìn)行測量。下列選項(xiàng)是他們設(shè)計(jì)的四個檢測盒,Rx表示短路處到檢測點(diǎn)的總電阻,電源電壓恒為6V,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,定值電阻R1=20Ω。其中能測量Rx且能保證電表安全的是________(填字母);(3)他們繼續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì),最終用如圖2所示檢測盒進(jìn)行測量,增添的定值電阻R2阻值未知,其他元件規(guī)格不變。某次實(shí)驗(yàn)中,短路導(dǎo)線在電阻絲上的連接點(diǎn)同步移動了0.5m,電壓表示數(shù)由1.80V變?yōu)?.25V。則當(dāng)電壓表示數(shù)為2.50V時,MN接入電路的長度為________m;(4)關(guān)于用檢測盒確定實(shí)際輸電線短路位置的思考,下列說法中不正確的是________(填字母)。A.適用于某兩地之間輸電線的檢測盒,可直接用于其他輸電線B.短路處到檢測點(diǎn),單根輸電線長度大于兩地之間的直線距離C.導(dǎo)致輸電線接通的物體可能有電阻,確定位置時要考慮該因素D.可將電壓表刻度改為輸電線長度值,方便于直接讀出長度值【答案】C0.05C【解析】(1)[1]測量出短路處到檢測點(diǎn)之間輸電線的總電阻Rx,1m長的輸電線電阻為R0,短路處到檢測點(diǎn)之間有2條輸電線,故短路處到檢測點(diǎn)之間距離(2)[2]A.Rx表示短路處到檢測點(diǎn)的總電阻,圖中Rx與電流表串聯(lián),當(dāng)Rx阻值過小,電路中電流過大,可能損壞電流表,故A不符合題意;B.電路中Rx與R1并聯(lián),電流表測量R1的電流,所以電流表不能測量Rx的電流,故B不符合題意;C.電源電壓為6V,圖中Rx與R1串聯(lián),電壓表測量Rx的電壓,當(dāng)短路處到檢測點(diǎn)最遠(yuǎn)時,Rx的阻值Rx=RMN+RPQ=20Ω定值電阻R1=20Ω,電壓表的示數(shù)與Rx的阻值成正比,則Rx的電壓最大為3V,電壓表量程為0~3V,電壓表安全,故C符合題意;D.圖中Rx與R1串聯(lián),電壓表測量R1的電壓,當(dāng)Rx阻值過小,Rx的電壓過小,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,R1的電壓過大,損壞電壓表,故D不符合題意。故選C。(3)[3]由于LMN=LPQ=1mRMN=RPQ=10Ω則電阻絲的阻值與長度的關(guān)系為10Ω/m,電壓表示數(shù)為1.80V時,電阻絲接入電路長度為L,則有①短路導(dǎo)線在電阻絲上的連接點(diǎn)同步移動了0.5m,電壓表示數(shù)為2.25V時,電阻絲接入電路長度為L-0.5m,則有②聯(lián)立①②解得R2=15Ω當(dāng)電壓表示數(shù)為2.50V時,電阻絲接入電路長度為L1,則有解得L1=0.05m(4)[4]A.檢測短路處到檢測點(diǎn)的長度的檢測方法是相同的,所以適用于某兩地之間輸電線的檢測盒,可直接用于其他輸電線,故A正確,不符合題意;B.由于輸電線自身重力的因素,輸電線架起來后是彎曲的,所以短路處到檢測點(diǎn),單根輸電線長度大于兩地之間的直線距離,故B正確,不符合題意;C.短路處是由于輸電線互相連接導(dǎo)致的,導(dǎo)致輸電線接通的物體的電阻大小可以忽略,所以確定位置時可以不考慮該因素,故C錯誤,符合題意;D.由于電壓表示數(shù)與短路處到檢測點(diǎn)的長度有關(guān),所以可將電
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