2024年中考物理【熱點(diǎn).重點(diǎn).難點(diǎn)】 -專題09 綜合 壓軸題（解析版）

試卷第=page5858頁，共=sectionpages5959頁綜合壓軸題1．短文閱讀，回答問題：汕頭海灣隧道位于廣東省汕頭市汕頭海灣大橋與礐石大橋之間汕頭內(nèi)海灣（如圖甲所示），是國內(nèi)最大直徑越海盾構(gòu)隧道，也是國內(nèi)首條兼具城市道路與一級(jí)公路功能的水下盾構(gòu)隧道。汕頭海灣隧道東線盾構(gòu)機(jī)的外形以及正在挖掘隧道的過程如圖乙所示，盾構(gòu)機(jī)由中鐵隧道局集團(tuán)針對(duì)汕頭海灣隧道的特殊地質(zhì)條件“量身定制”。盾構(gòu)刀盤直徑15.01m，相當(dāng)于五層樓高度，全長130m，總重4600t，總功率10800kW，掘進(jìn)速度約20mm/min，有上萬個(gè)零部件組成，海底隧道從海床以下13米深的地底由南向北穿越汕頭海灣。2017年8月7日，該盾構(gòu)機(jī)完成制造順利下線，從完成設(shè)計(jì)到建成用時(shí)13個(gè)月。2020年5月，海灣隧道東線盾構(gòu)機(jī)順利抵達(dá)北岸華僑公園內(nèi)盾構(gòu)接收井，完成最后一環(huán)管片安裝，標(biāo)志汕頭海灣隧道東線率先全線貫通。隧道全長6680m，將于2021年實(shí)現(xiàn)通車（如圖丙所示）。（海水密度取1×103kg/m3）請(qǐng)思考并回答下列問題：（1）海底隧道在海床以下13米深的地底處受到海水的壓強(qiáng)為___________Pa。（2）盾構(gòu)機(jī)啟用前，需通過大型起重機(jī)將其下降至海面以下，下降20m時(shí)，盾構(gòu)機(jī)重力做功為___________J。盾構(gòu)機(jī)挖掘隧道1小時(shí)，前進(jìn)的距離是___________m，消耗的電能為___________kW?h。（3）在龍湖實(shí)驗(yàn)中學(xué)讀書的學(xué)生小明，通過查閱相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，他家距離學(xué)校15km，平時(shí)乘坐爸爸的汽車去學(xué)校需要30min，汽車的平均速度為___________km/h。如果海灣隧道通車，他從家里到學(xué)校的路程將縮短6km，平均速度能夠提高10km/h，則隧道通車之后，他乘坐汽車從家里到學(xué)校的時(shí)間為___________min?！敬鸢浮?.3×1059.2×1081.2108003013.5【詳解】（1）[1]已知液體壓強(qiáng)公式p=ρgh，水面下13米深的地底處受到海水的壓強(qiáng)（2）[2]盾構(gòu)機(jī)重力做功[3]盾構(gòu)機(jī)挖掘隧道1小時(shí)，前進(jìn)的距離[4]消耗的電能（3）[5]根據(jù)可知，汽車的平均速度[6]由題意可知海灣隧道通車后，小明家離學(xué)校的距離平均速度他乘坐汽車從家里到學(xué)校的時(shí)間2．周末，小敏到鄉(xiāng)下幫爺爺摘蘋果，看見有些蘋果以不同快慢、不同時(shí)間落下來。小敏對(duì)這些現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的興趣，提出了如下兩個(gè)猜想：猜想一：蘋果的下落快慢與蘋果的質(zhì)量是否有關(guān)?猜想二：蘋果的下落時(shí)間與下落的高度是否有關(guān)?于是他找來一些器材，在忽略空氣阻力的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）小敏在探究“猜想一”時(shí)，應(yīng)控制蘋果下落高度不變，讓蘋果的______改變，比較蘋果下落時(shí)間的長短；（2）小敏在探究“猜想二”時(shí)，測(cè)量出同一個(gè)蘋果在不同高度下落時(shí)所對(duì)應(yīng)時(shí)間為t1，t2，t3，……，并繪出t-h圖象如圖所示。他發(fā)現(xiàn)這和函數(shù)的圖像很相似。為了進(jìn)一步確定t和h的函數(shù)關(guān)系，他應(yīng)該利用以上數(shù)據(jù)做t和______之間的關(guān)系圖像?！敬鸢浮抠|(zhì)量x【詳解】（1）[1]要探究蘋果下落的快慢與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法可知，需要保持蘋果下落的高度相同，改變蘋果的質(zhì)量，比較下落速度與質(zhì)量大小的關(guān)系。（2）[2]為了確認(rèn)t-h的函數(shù)關(guān)系是否滿足，需要進(jìn)步確認(rèn)t-h圖象和函數(shù)的圖像是否一致。只需要將t帶入中得出x，然后描出t-x圖像，接著和t-h圖象對(duì)比，若圖像一致則t-h的函數(shù)關(guān)系滿足，反之不滿足。所以為了進(jìn)一步確定t和h的函數(shù)關(guān)系，他應(yīng)該利用以上數(shù)據(jù)做t和x之間的關(guān)系圖像。3．由相同材料制成的M、N兩固態(tài)實(shí)心物體，M、N的質(zhì)量分別為0.3kg、0.1kg；物體M的溫度與其吸收的熱量關(guān)系如題圖甲所示（不考慮熱量散失），則（1）若物體N吸收的熱量為2.64×103J（未發(fā)生物態(tài)變化），則它的溫度升高了_______℃；（2）物體M的比熱容為_______J/(kg·℃)；（3）請(qǐng)寫出物體M在BC段溫度不變的原因_______；（4）圖乙（a）為裝有200mL水的量筒，將物體N放入該量筒后，如圖乙（b）所示；若在圖乙（a）中放入的物體為M（能浸沒），請(qǐng)?jiān)趫D乙（c）中畫出水面的位置_______?！敬鸢浮?00.88×103處于熔化過程中【詳解】（1）[1]由圖甲可知，物體M吸收熱量為2.64×103J時(shí)，升高的溫度為10℃，已知相同材料制成的M、N兩固態(tài)實(shí)心物體，所以他們的比熱容相同，M、N的質(zhì)量分別為0.3kg、0.1kg；由Q吸=cmΔt可知，吸收相同熱量時(shí)，N升高的溫度應(yīng)該是M升高溫度的3倍，即N的溫度升高了30℃。（2）[2]物體M的比熱容為（3）[3]物體M在BC段溫度不變的原因處于熔化過程中，吸收熱量。溫度保持不變，說明M是晶體。（4）[4]已知M、N兩固態(tài)實(shí)心物體是由相同材料制成的，所以M、N的密度相同，M、N的質(zhì)量分別為0.3kg、0.1kg，根據(jù)可知VM=3VN由圖乙中的a、b可知，量筒的分度值是10mL，原來量筒中水的體積是200mL，放入N后，水面對(duì)應(yīng)的刻度是250mL，即物體N的體積為VN=VN排=250mL-200mL=50mL=50cm3則物體M的體積VM=3VN=3×50cm3=150cm3將M放入水中，M排開水的體積VM排=VM=150cm3=150mL水面對(duì)應(yīng)的刻度應(yīng)為200mL+150mL=350mL如下圖：4．北京冬奧會(huì)上使用的氫燃料電池汽車，是利用氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，供給電動(dòng)機(jī)而驅(qū)動(dòng)汽車行駛的。如圖所示，該類型汽車甲在平直公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度行駛1h到達(dá)B地，消耗0.8kg氫燃料，所產(chǎn)生電能E電的80%用于維持汽車勻速行駛，所受阻力為1000N。已知每加注1kg氫燃料所需的費(fèi)用為30元。（請(qǐng)寫出計(jì)算推理過程）（1）求此過程中產(chǎn)生的電能E電？（2）燃油汽車乙也在該公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度勻速行駛。所受阻力與甲車相同，汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒，且燃燒所釋放熱量的30%用來維持汽車勻速行駛，汽油熱值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的費(fèi)用為12元。則在與甲車花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下：①求乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量？②請(qǐng)判斷乙車能否到達(dá)B地？（3）如果動(dòng)力系統(tǒng)改用汽油機(jī)，在某次油品調(diào)價(jià)中，90號(hào)汽油價(jià)格每噸降低125元，測(cè)算到零售價(jià)格每升降低0.09元。據(jù)此估算90號(hào)汽油的密度為多少？【答案】（1）1.125×108J；（2）①1×108J；②乙車不能到達(dá)B地；（3）【詳解】解：（1）由二力平衡條件可知，汽車勻速行駛時(shí)的牽引力為汽車牽引力做的功為此過程中產(chǎn)生的電能為（2）①由每加注1kg氫燃料所需的費(fèi)用為30元可知，消耗0.8kg氫燃料的費(fèi)用為由每加注1kg汽油所需的費(fèi)用為12元可知，在與甲車花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下，乙車消耗的汽油為乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量為②燃燒汽油時(shí)汽車獲得的機(jī)械能為汽車行駛的距離為因此乙車不能到達(dá)B地（3）90號(hào)汽油價(jià)格每噸降低125元，測(cè)算到零售價(jià)格每升降低0.09元，則每噸汽油的體積則汽油的密度答：（1）此過程中產(chǎn)生的電能為；（2）乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量為；乙車不能到達(dá)B地；（3）90號(hào)汽油的密度為。5．如圖所示，薄壁輕質(zhì)柱形容器放在水平面上，容器內(nèi)裝有密度為的液體。①若容器中裝有質(zhì)量為2千克的水。求容器中水的體積()和容器對(duì)水平面的壓力F()；②將不同的小球分別浸沒在容器內(nèi)的液體中，液體不溢出，測(cè)得放入小球前、后容器底部所受液體壓強(qiáng)的增加量，并將數(shù)據(jù)記錄在下表中；小球甲乙丙（千克／米）（米）（帕）200200200（a）分析比較表中與的關(guān)系，可知：當(dāng)小球浸沒在同種液體中，______；（b）求放入小球丙前、后，容器對(duì)水平面壓強(qiáng)的變化量______?！敬鸢浮?×10-3m319.6N與無關(guān)600Pa【詳解】①[1]由得容器中水的體積[2]薄壁輕質(zhì)柱形容器不考慮質(zhì)量，所以容器對(duì)水平面的壓力F為F=G水=m水g=2kg×9.8N/kg=19.6N②（a）[3]將不同的小球分別浸沒在容器內(nèi)的液體中，液體不溢出，由表格知，小球體積相等，故液面上升的高度相等，由可知壓強(qiáng)的增加量相等，所以與無關(guān)。（b）[4]由F=G=ρVg得，放入小球丙后的壓力變化為?F=3ρ球g由得放入丙球前、后壓強(qiáng)的變化量為

（1）由（a）知（2）由(1)(2)式解得?p=3?p液=600Pa6．小華設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)記錄器”，用于機(jī)動(dòng)車輛闖紅燈時(shí)進(jìn)行拍照記錄。電路原理如圖甲所示，控制電路中的光控開關(guān)在接受到紅光照射時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，否則處于斷開狀態(tài)。壓敏電阻安裝在車輛停止線外，電阻大小會(huì)隨著所受車輛壓力的變化而變化，變化規(guī)律如圖乙所示。繼電器線圈電阻為10Ω，通過的電流達(dá)到0.06A時(shí)銜鐵被吸引?？刂齐娐冯娫措妷簽?V。（g取10N/kg）（1）電磁繼電器是利用電流___________效應(yīng)工作的；當(dāng)記錄器拍攝闖紅燈的機(jī)動(dòng)車時(shí)，工作電路中的指示燈將___________（選填“發(fā)光”或“熄滅”）。（2）由甲乙兩圖可知，當(dāng)壓力增大時(shí)，控制電路的電流將___________（選填“增大”、“減小”或“不變”），繼電器的磁性將___________（選填“增強(qiáng)”、“減弱”或“不變”）。（3）小明分析發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)車輛質(zhì)量大于或等于___________時(shí)，車輛闖紅燈，該記錄器才能拍照記錄。若要使質(zhì)量小一些的汽車闖紅燈時(shí)，該記錄器也能夠拍照記錄，改進(jìn)措施是___________?！敬鸢浮看畔缭龃笤鰪?qiáng)400kg提高電源電壓【詳解】（1）[1]光控開關(guān)閉合，電路中有電流，線圈有磁性，將吸引銜鐵，所以電磁繼電器利用了電流的磁效應(yīng)工作。[2]當(dāng)記錄器拍攝闖紅燈的機(jī)動(dòng)車時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，照相機(jī)所在的電路接通，指示燈所在的電路斷開，工作電路中的指示燈將熄滅。（2）[3][4]分析圖象發(fā)現(xiàn)：當(dāng)壓力增大時(shí)，壓敏電阻阻值減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流就會(huì)增大，電磁鐵的磁性就會(huì)增強(qiáng)。（3）[5]通過的電流達(dá)到0.06A時(shí)銜鐵被吸引，此時(shí)電路中的電流總電阻壓敏電阻的阻值應(yīng)為R壓=100Ω-10Ω=90Ω由圖乙知，此時(shí)壓敏電阻所受的壓力為F=4000N所以此時(shí)車的質(zhì)量若車的質(zhì)量再小，則電路中的電阻會(huì)變大，電流會(huì)小于0.06A，線圈不能吸引銜鐵使照相機(jī)拍照。[6]若要使質(zhì)量小一些的汽車闖紅燈，該記錄器能夠拍照記錄，應(yīng)想法在壓力相同的情況下增大線圈的磁性，可提高電源電壓，使同種情況下電路中的電流增大，或增加線圈匝數(shù)。7．某學(xué)校大門口設(shè)有護(hù)學(xué)崗標(biāo)志牌及其固定裝置，如圖所示，鐵桿左端固定在墻上、右端固定有鐵夾，鐵夾張開幅度越大，夾得越緊。（1）遇到大風(fēng)天氣時(shí)，護(hù)學(xué)崗的固定裝置易損壞，針對(duì)這一問題，你認(rèn)為在大風(fēng)天氣時(shí)可將護(hù)學(xué)崗標(biāo)志牌的牌面___________（選填“垂直”或“平行”）風(fēng)向放置；（2）放學(xué)時(shí)，值班教師用13N的力可將標(biāo)志牌豎直向上勻速拔出，若標(biāo)志牌重4N，此過程中，標(biāo)志牌桿受到鐵夾的摩擦力方向___________、大小為___________N；（3）雨天，標(biāo)志牌桿拔出鐵夾過程中受到鐵夾的摩擦力會(huì)發(fā)生怎樣的變化？同學(xué)們展開合理猜想。猜想1：考慮到“雨天木質(zhì)標(biāo)志牌桿受潮膨脹”，導(dǎo)致標(biāo)志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變大，理由是___________；猜想2：考慮到“雨天木質(zhì)標(biāo)志牌桿表面濕潤”，導(dǎo)致標(biāo)志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變??；同學(xué)們討論后，認(rèn)為猜想1、猜想2都合理，為確定哪一種猜想起主導(dǎo)作用，同學(xué)們找來3個(gè)護(hù)學(xué)崗，先采用原始方案，測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)超出測(cè)力計(jì)的量程，于是設(shè)計(jì)出改進(jìn)方案1、改進(jìn)方案2，如圖所示，每個(gè)滑輪重均為0.4N，不計(jì)繩重及滑輪處摩擦，應(yīng)采用改進(jìn)方案___________進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)時(shí)，勻速拔出標(biāo)志牌桿過程及拔出后靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)記錄的數(shù)據(jù)如表所示；標(biāo)志牌測(cè)力計(jì)示數(shù)標(biāo)志牌1標(biāo)志牌2標(biāo)志牌3干燥淋濕干燥淋濕干燥淋濕勻速拔出過程4.4N4.2N5.0N4.9N4.2N4.0N拔出后靜止1.6N1.7N1.7N1.8N1.4N1.5N由上述數(shù)據(jù)可知，淋濕后標(biāo)志牌1重為___________N；雨天，對(duì)標(biāo)志牌桿拔出鐵夾過程中受到鐵夾的摩擦力的變化起主導(dǎo)作用的是猜想___________?！敬鸢浮科叫胸Q直向下9膨脹導(dǎo)致鐵夾張開幅度越大，壓力變大，標(biāo)志牌桿受到鐵夾的摩擦力變大24.42【詳解】（1）[1]護(hù)學(xué)崗標(biāo)志牌迎風(fēng)放置，會(huì)受到較大的推力作用，護(hù)學(xué)崗標(biāo)志牌容易傾倒，故應(yīng)平行于風(fēng)向放置更合理。（2）[2][3]豎直向上勻速拔出護(hù)學(xué)崗標(biāo)志牌，標(biāo)志牌此時(shí)受到平衡力的作用，受到豎直向上13N的力，重力是4N，故摩擦力的大小為方向豎直向下。（3）[4]由題意知，“雨天木質(zhì)標(biāo)志牌桿受潮膨脹”，則鐵夾張開幅度越大，夾得越緊，即壓力越大，則標(biāo)志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變大。[5]使用定滑輪不能改變力的大小，使用動(dòng)滑輪可以省力，所以采用的是實(shí)驗(yàn)方案2。[6]由圖可知，滑輪組有3段繩子拉著動(dòng)滑輪，標(biāo)志牌1拔出后靜止時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N，則吸水后的標(biāo)志牌1的重力為[7]勻速拔出過程中，設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F、標(biāo)志牌受到的拉力為F拉、標(biāo)志牌受到的摩擦力為f；拔出后靜止時(shí)，設(shè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1'、標(biāo)志牌的重力為G標(biāo)；不計(jì)繩重及滑輪處摩擦，有所以標(biāo)志牌受到向上的拉力為則勻速拔出過程中，標(biāo)志牌受到的摩擦力為帶入表格中數(shù)據(jù)計(jì)算得：標(biāo)志牌1在干燥和淋濕的情況下，受到的摩擦力分別為標(biāo)志牌2在干燥和淋濕的情況下，受到的摩擦力分別為標(biāo)志牌3在干燥和淋濕的情況下，受到的摩擦力分別為對(duì)比以上數(shù)據(jù)可知，淋濕的情況下，標(biāo)志牌受到摩擦力變小了，所以標(biāo)志牌桿拔出鐵夾過程中受到鐵夾的摩擦力的變化起主導(dǎo)作用的是猜想2。8．閱讀短文，回答問題電動(dòng)平衡車電動(dòng)平衡車又稱體感車，是一種時(shí)尚代步工具，以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀來判斷車身所處的姿勢(shì)狀態(tài)，檢測(cè)車體姿態(tài)的變化，并利用伺服控制系統(tǒng)，精確地驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以保持系統(tǒng)的平衡，電動(dòng)平衡車采用站立式駕駛方式，如圖所示，通過身體重心和操控桿控制車體運(yùn)行，采用鋰電池組作為動(dòng)力來源驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)電動(dòng)機(jī)行駛。下表為某品牌電動(dòng)平衡車部分技術(shù)參數(shù)。平衡車的轉(zhuǎn)向指示燈電路如圖乙所示，電路中電源電壓恒為6V，指示燈L1、L2的規(guī)格均為“6V6W”，R0為定值電阻，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計(jì)，不考慮指示燈電阻隨溫度的變化，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通后，左轉(zhuǎn)指示燈L1會(huì)亮暗交替閃爍。在此過程中，左轉(zhuǎn)指示燈L1兩端實(shí)際電壓UL隨時(shí)間，變化規(guī)律如圖丙所示。電池可光鋰電池車身自重20kg電池最大儲(chǔ)能0.5kW·h最大載重90kg每個(gè)電動(dòng)機(jī)最大輸出功率350W最高速度18km/h每個(gè)電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率80%最大陡坡30°（1）如圖所示，與電動(dòng)平衡車驅(qū)動(dòng)前行過程原理相同的是___________；A．B．C．D．（2）圖乙電路中定值電阻R0的阻值為___________Ω，在單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通情況下，左轉(zhuǎn)指示燈L1亮暗交替閃爍工作10min，則整個(gè)電路消耗的電能為___________J；（3）體重為60kg的小明站在該雙輪電動(dòng)平衡車上時(shí)，若每個(gè)車輪與地面接觸面積為20cm2，則地面受到的壓強(qiáng)是___________Pa；他駕駛該電動(dòng)平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車總重的0.1倍，小明駕駛該電動(dòng)平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時(shí)，則每個(gè)電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率為___________W，平衡車最大行駛的路程是___________km?！敬鸢浮緾2416802×10520018【詳解】（1）[1]電動(dòng)平衡車驅(qū)動(dòng)前行時(shí)的主要部件是電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。A．圖中研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，為發(fā)電機(jī)工作原理，故A不符合題意；B．為奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明電流周圍存在磁場(chǎng)，故B不符合題意；C．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，為電動(dòng)機(jī)的工作原理，故C符合題意；D．串聯(lián)電路中電流相等，根據(jù)通電螺線管吸引大頭針數(shù)量的多少來研究在電流相等時(shí)通電螺線管磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，故D不符合題意。故選C。（2）[2]由可得，指示燈L1的阻值S與“1”接通，觸電A與B分離時(shí)，L1與R0串聯(lián)，燈的電壓小于電源電壓（當(dāng)觸點(diǎn)A與B接通時(shí)，電磁鐵和電阻R0被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等），由圖像知燈泡兩端電壓UL′=1.2V因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以R0兩端的電壓U0=U-UL′=6V-1.2V=4.8V因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以此時(shí)電路中的電流由歐姆定律可知定值電阻R0的阻值[3]0～1.0s內(nèi)電路消耗的電能W1=ULIt=6V×0.2A×1s=1.2J當(dāng)觸點(diǎn)A與B接通時(shí)，電磁鐵和電阻R0被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等，燈的實(shí)際功率為其額定功率，則1s～1.5s內(nèi)電路消耗的電能W2=PLt′=6W×0.5s=3J由圖丙可知，一個(gè)周期的時(shí)間T=1.5s10min內(nèi)的周期個(gè)數(shù)為則指示燈交替工作10min整個(gè)電路消耗的電能W=(W1+W2)×400=(1.2J+3J)×400=1680J（3）[4]小明站在該雙輪電動(dòng)平衡車上時(shí)，地面受到的壓力大小為F=G總=(m車+m人)g=(20kg+60kg)×10N/kg=800N受力面積S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2對(duì)地面的壓強(qiáng)[5]他駕駛該電動(dòng)平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車總重的0.1倍，則阻力f=0.1G總=0.1×800N=80N小明駕駛該電動(dòng)平衡車在水平路面上勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以，電動(dòng)機(jī)的牽引力F引=f=80N已知最大速度為v=18km/h=5m/s由可得電動(dòng)機(jī)輸出的總功率P=F引v=80N×5m/s=400W因電動(dòng)平衡車的動(dòng)力來源于左右兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，所以，每個(gè)電動(dòng)機(jī)平均輸出功率P′=0.5×400W=200W[6]由表格數(shù)據(jù)可知，電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率為80%，鋰電池最大儲(chǔ)存電能0.5kW·h，則電池提供的電能用來做功的能量W功=80%×0.5kW·h=0.4kW·h=1.44×106J由W=Fs可得平衡車行駛的路程9．請(qǐng)你結(jié)合下文回答下面問題。理想實(shí)驗(yàn)法理想實(shí)驗(yàn)法是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把可靠事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，可以深刻地揭示自然規(guī)律。它是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出規(guī)律的一種研究問題的方法。但得出的規(guī)律卻又不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證?？茖W(xué)家們?yōu)榱私鉀Q科學(xué)理論中的某些難題，以原有的理論知識(shí)（如原理、定理、定律等）作為思想實(shí)驗(yàn)的“材料”，提出解決這些難題的設(shè)想作為理想實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，并在想象中給出這些實(shí)驗(yàn)“材料”產(chǎn)生“相互作用”所需要的條件。然后，按照嚴(yán)格的邏輯思維方法去“處理”這些思想實(shí)驗(yàn)的“材料”，從而得出一系列反映客觀物質(zhì)規(guī)律的新原理，新定律，使科學(xué)難題得到解決，推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展。理想實(shí)驗(yàn)法又稱推理法。初中階段我們接觸過伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)設(shè)想的步驟有：①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來的高度②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面③繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀龀掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)④如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度牛頓曾研究過這樣一個(gè)問題：他發(fā)現(xiàn)人擲出去的石頭總會(huì)偏離擲出方向落回地面。于是牛頓提出了一個(gè)“大炮”的設(shè)想，如圖乙所示的是他畫的“大炮”草圖。在地球上的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點(diǎn)就離山腳越遠(yuǎn)。他推想：當(dāng)射出速度足夠大時(shí)，炮彈將會(huì)如何運(yùn)動(dòng)呢？牛頓通過科學(xué)的推理得出了一個(gè)重要的結(jié)論，這就是只要這炮的威力足夠大，炮彈的速度足夠快，炮彈就可以圍繞地球不停的轉(zhuǎn)而不會(huì)掉下來。故事中牛頓實(shí)際也用到了理想實(shí)驗(yàn)的研究方法。大家耳熟能詳?shù)谋人_斜塔上“兩個(gè)鐵球同時(shí)著地”的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)在歷史上并沒有確切的記載，但是對(duì)于亞里士多德認(rèn)為的“質(zhì)量大的物體下落快”的說法，伽利略用了理想實(shí)驗(yàn)的方法來反駁。根據(jù)亞里士多德的理論，兩個(gè)鐵球，一個(gè)10磅（磅是一種質(zhì)量單位），一個(gè)1磅，同時(shí)從高處落下來，10磅的一定先著地，速度是1磅的10倍。那么把這兩鐵球拴在一起，落得慢的就會(huì)拖住落得快的，落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅的鐵球⑤___________（選填“快”或“慢”）；但是，如果把拴在一起的兩個(gè)鐵球看作一個(gè)整體，就是11磅，落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅的鐵球⑥___________（選填“快”或“慢”）；這樣，從一個(gè)事實(shí)中卻可以得出兩個(gè)相反的結(jié)論，說明亞里士多德的理論是有問題的。（1）請(qǐng)將文中第二段后所寫步驟①②③④按照正確的順序排列___________（只填寫序號(hào)）；（2）牛頓研究的問題中基于的可靠事實(shí)是___________；（3）牛頓當(dāng)年的推測(cè)已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)，人們應(yīng)用他的推論，利用現(xiàn)代科技制成了___________。（4）⑤___________⑥___________【答案】②④①③人擲出去的石頭總會(huì)偏離擲出方向落回地面人造衛(wèi)星慢快【詳解】（1）[1]伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，在客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了合理的推理，根據(jù)題目所示實(shí)驗(yàn)操作，合理安排實(shí)驗(yàn)步驟是：②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面；④如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r(shí)的高度；①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；③繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球?qū)⒀厮矫孀鞒掷m(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)。即實(shí)驗(yàn)步驟是②④①③。（2）[2]牛頓善于觀察生活，從生活中的事件進(jìn)行聯(lián)想分析，研究中他基于的可靠事實(shí)是：人擲出去的石頭總會(huì)偏離擲出方向落回地面。（3）[3]由牛頓的“大炮”的設(shè)想，畫的“大炮”草圖——在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點(diǎn)就離山腳越遠(yuǎn)。牛頓當(dāng)時(shí)的結(jié)論是：當(dāng)拋出物體的速度足夠大時(shí)，物體將離開地球，繞地球旋轉(zhuǎn)，做圓周運(yùn)動(dòng)，我們現(xiàn)在的人造衛(wèi)星就是此原理的應(yīng)用。（4）[4][5]亞里士多德認(rèn)為，兩個(gè)鐵球，一個(gè)10磅，一個(gè)1磅，同時(shí)從高處落下來，10磅的一定先著地，并且速度是1磅的10倍。按照此理論，把這兩鐵球拴在一起，落得慢的就會(huì)拖住落得快的，落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅的鐵球慢；但如果把拴在一起的兩個(gè)鐵球看作一個(gè)整體，就是11磅，落下的速度應(yīng)當(dāng)比10磅的鐵球快。同樣兩個(gè)鐵球的下落速度，利用亞里士多德的理論得出了截然相反的結(jié)論，說明這個(gè)理論本身是錯(cuò)誤的。10．電動(dòng)平衡車又稱體感車，是一種時(shí)尚代步工具。如圖甲所示，通過身體重心和操控桿控制車體運(yùn)行，采用鋰電池組作為動(dòng)力來源驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)電動(dòng)機(jī)行駛。如表為某品牌電動(dòng)平衡車部分技術(shù)參數(shù)。平衡車的轉(zhuǎn)向指示燈電路如圖乙所示，電路中電源電壓恒為6V，指示燈L1、L2的規(guī)格均為“6V

6W”，R0為定值電阻，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計(jì)，不考慮指示燈電阻隨溫度的變化，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通后，左轉(zhuǎn)指示燈L1會(huì)亮暗交替閃爍。在此過程中，左轉(zhuǎn)指示燈L1兩端實(shí)際電壓U1隨時(shí)間，變化規(guī)律如圖丙所示。電池可光鋰電池車身自重20kg電池最大儲(chǔ)能0.5kW·h最大載重90kg每個(gè)電動(dòng)機(jī)最大輸出功率350W最高速度18km/h每個(gè)電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率80%最大陡坡30°（1）如圖所示，與電動(dòng)平衡車驅(qū)動(dòng)前行過程原理相同的是________；閉合開關(guān)時(shí)電磁鐵的上端為________極；（2）體重為60kg的小菲站在該雙輪電動(dòng)平衡車上時(shí)，若每個(gè)車輪與地面接觸面積為20cm2，則地面受到的壓強(qiáng)是多少Pa？________（3）圖乙電路中定值電阻R0的阻值為多少________Ω？在單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通情況下，左轉(zhuǎn)指示燈L1亮暗交替閃爍工作10min，則整個(gè)電路消耗的電能為多少？________【答案】DN2×105241680【詳解】（1）[1]電動(dòng)平衡車驅(qū)動(dòng)前行時(shí)的主要部件是電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。A．圖為奧斯特實(shí)驗(yàn)，說明電流周圍存在磁場(chǎng)，故A不符合題意；B．圖中研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，為發(fā)電機(jī)工作原理，故B不符合題意；C．圖中電磁鐵在吸收鐵質(zhì)材料，利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性，斷電時(shí)無磁性，磁性強(qiáng)弱可由電流大小控制的特點(diǎn)，故C不符合題意；D．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)，為電動(dòng)機(jī)的工作原理，故D符合題意。故選D。[2]由圖知道，閉合開關(guān)后，電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端為N極，下端為S極。（2）[3]小菲站在該雙輪電動(dòng)平衡車上時(shí)，地面受到的壓力大小為F＝G總＝（m車+m人）g＝（20kg+60kg）×10N/kg＝800N受力面積S＝2×20cm2＝40cm2＝4×10-3m2對(duì)地面的壓強(qiáng)（3）[4][5]由知道，指示燈L1的阻值S與“1”接通，觸點(diǎn)A與B分離時(shí)，L1與R0串聯(lián)，燈的電壓小于電源電壓（當(dāng)觸點(diǎn)A與B接通時(shí)，電磁鐵和電阻R0被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等），由圖像知道，燈泡兩端電壓UL'＝1.2V因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以R0兩端的電壓U0＝U﹣UL′＝6V﹣1.2V＝4.8V因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以此時(shí)電路中的電流由歐姆定律知道，定值電阻R0的阻值0～1.0s內(nèi)電路消耗的電能W1＝UIt＝6V×0.2A×1s＝1.2J當(dāng)觸點(diǎn)A與B接通時(shí)，電磁鐵和電阻R0被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等，燈的實(shí)際功率為其額定功率，則1s～1.5s內(nèi)電路消耗的電能W2＝PLt′＝6W×0.5s＝3J由圖丙知道，一個(gè)周期的時(shí)間T＝1.5s10min內(nèi)的周期個(gè)數(shù)為則指示燈交替工作10min整個(gè)電路消耗的電能W＝（W1+W2）×400＝（1.2J+3J）×400＝1680J11．某科技小組自制了一個(gè)測(cè)量池水深度的裝置如圖，其中R1=5Ω是一個(gè)定值電阻，R2是一個(gè)壓敏電阻，它的阻值隨所受液體壓力F的變化的部分參數(shù)見下表，電源電壓保持6V不變，壓敏電阻只有一個(gè)面積為6m2的面承受池水壓力。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）F/NR2/Ω6151210245843（1）由題中信息可知，此裝置隨著測(cè)量深度的增加電流表的示數(shù)___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）當(dāng)液體壓力為6N時(shí)，求電流表的示數(shù)___________；（3）若電流表的示數(shù)為0.6A，求此時(shí)池水的深度___________?！敬鸢浮吭龃?.3A4×10-4m【詳解】（1）[1]當(dāng)所測(cè)水的深度增加時(shí)，對(duì)壓敏電阻的壓強(qiáng)和壓力增大，壓敏電阻的阻值減小，串聯(lián)電路中的總電阻減小。電路電源電壓不變，電路中的總電流增大，電流表的示數(shù)增大。（2）[2]當(dāng)液體壓力為6N時(shí)，壓敏電阻的阻值為15Ω，此時(shí)電路中電流為（3）[3]當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時(shí)，電路中的總電阻為壓敏電阻的阻值為查表可知，此時(shí)水對(duì)壓敏電阻的壓力為24N，則水對(duì)壓敏電阻的壓強(qiáng)為此時(shí)待測(cè)水深為12．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(cè)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(shí)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(qǐng)?jiān)趫D乙中填上適當(dāng)?shù)碾姳恚娏鞅砘螂妷罕恚┓?hào)，并根據(jù)你所填的電表回答：當(dāng)水的密度越大時(shí)，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(cè)儀原理圖（R為檢測(cè)電阻），圖丁為檢測(cè)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(duì)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(shí)，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為___________?！敬鸢浮可疃茸兇蟛蛔冏冃〔荒苤苯语嬘谩驹斀狻浚?）[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(shí)，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(dòng)過程中，滑動(dòng)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(dòng)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(cè)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(shí)，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。13．如圖所示，是某學(xué)?？萍脊?jié)上展示的兩件作品。小明為此作了以下解說：（1）甲是簡易的溫度計(jì)，它的工作原理是利用______的性質(zhì)而制成的。它的測(cè)溫效果與小玻璃瓶的容積和玻璃管的______有關(guān)；所用的測(cè)溫物質(zhì)是煤油而不是水，這是因?yàn)槊河偷腳_____較小，吸收（或放出）相同的熱量時(shí)，玻璃管內(nèi)液體溫度變化更為明顯；（2）乙是簡易的氣壓計(jì)，當(dāng)外界氣壓減小時(shí)，玻璃管內(nèi)液柱的液面會(huì)______；【提出問題】小華發(fā)現(xiàn)甲、乙的構(gòu)造非常相似，提出乙是否也能做溫度計(jì)使用？【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】把兩裝置中的小玻璃瓶同時(shí)沒入同一熱水中，觀察到乙裝置中玻璃管內(nèi)液柱上升更明顯，這是由于瓶內(nèi)的______受熱膨脹更顯著，故乙也能做溫度計(jì)使用；【拓展】查閱相關(guān)資料，了解到人們很早就發(fā)明了如圖2所示的氣體溫度計(jì)，當(dāng)外界環(huán)境氣溫升高時(shí)，該溫度計(jì)中的管內(nèi)液面會(huì)下降，但由于受外界______、季節(jié)等環(huán)境因素變化的影響，所以，這種溫度計(jì)測(cè)量誤差較大?！敬鸢浮恳后w熱脹冷縮直徑比熱容升高氣體大氣壓【詳解】（1）[1]甲圖中的溫度計(jì)是利用玻璃瓶內(nèi)液體的熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。[2]這種簡易溫度計(jì)的測(cè)溫效果與小玻璃瓶的容積和玻璃管的直徑有關(guān)。玻璃管的直徑越小，則管內(nèi)液面升降越明顯。[3]所用的測(cè)溫物質(zhì)是煤油而不是水，是因?yàn)槊河偷谋葻崛葺^小，與質(zhì)量相同的水比較，在吸收或放出相同熱量時(shí)，玻璃管內(nèi)煤油溫度變化更明顯。（2）[4]圖乙中，玻璃瓶內(nèi)的氣壓保持不變，當(dāng)外界氣壓減小時(shí)，瓶內(nèi)氣壓會(huì)將玻璃瓶內(nèi)的液體往外壓，那么玻璃管內(nèi)液柱的液面會(huì)升高。[5]將甲、乙中的玻璃瓶同時(shí)沒入熱水中，乙中玻璃瓶內(nèi)的氣體受熱體積膨脹要比甲中液體的體積膨脹更明顯，那么乙中玻璃管內(nèi)液柱上升更明顯。[6]圖2中的氣體溫度計(jì)，玻璃管上端是封閉的，而玻璃瓶卻是開口的，那么當(dāng)外界大氣壓變化時(shí)，就算溫度沒有變化，玻璃管內(nèi)的液面也會(huì)變化，這會(huì)帶來較大的測(cè)量誤差。14．閱讀短文，回答問題。中央新風(fēng)系統(tǒng)中央新風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口及各種管道和接頭組成。安裝在吊頂內(nèi)的風(fēng)機(jī)通過管道與一系列排風(fēng)口相連，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，室內(nèi)受污染的空氣經(jīng)排風(fēng)口及風(fēng)機(jī)排往室外，使室內(nèi)形成負(fù)壓，這樣室外新鮮空氣便經(jīng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)，從而使室內(nèi)空氣中二氧化碳的含量保持在占空氣體積的0.03%左右。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量原理如圖甲所示。風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q指風(fēng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)排出空氣的體積，風(fēng)速v指風(fēng)機(jī)排出空氣的速度。已知風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速受電腦控制，與屋內(nèi)空氣中二氧化碳的含量ρ的平方根成正比。風(fēng)機(jī)的部分參數(shù)如表一所示，風(fēng)機(jī)的風(fēng)速v、風(fēng)量Q和空氣中二氧化碳的含量ρ的關(guān)系如表二所示。表一額定轉(zhuǎn)速n800r/min額定風(fēng)量Q0.8m3/s額定功率P300W表二風(fēng)速v/（m·s-1）1.01.21.41.61.82.0二氧化碳含量ρ/%0.0500.0720.0980.1620.200風(fēng)量Q/（m3·s-1）0.50.60.70.80.92.0（1）下列有關(guān)新風(fēng)系統(tǒng)的說法，錯(cuò)誤的是___________。A．吸塵器的工作原理與新風(fēng)系統(tǒng)原理相同

B．風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與室內(nèi)空間大小無關(guān)C．風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q表示單位時(shí)間排出的空氣質(zhì)量D．新風(fēng)系統(tǒng)工作時(shí)，室內(nèi)氣壓小于室外氣壓（2）當(dāng)風(fēng)機(jī)以額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，1min內(nèi)消耗電能為___________J；此時(shí)，室內(nèi)二氧化碳的含量為___________%。當(dāng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為0.5m3/s時(shí)，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為___________r/min。（3）根據(jù)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量原理圖，當(dāng)轉(zhuǎn)軸邊緣和凹槽交替接近非接觸式磁電傳感器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，并且轉(zhuǎn)速越高，脈沖電壓值越大，如圖乙所示，則圖乙中___________（選填“a”或“b”）對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速高，其轉(zhuǎn)速為___________r/min。（4）為了保持室內(nèi)空氣清新，小明制作了如圖丙的控制風(fēng)機(jī)斷續(xù)工作的模擬電路，AB兩端輸入如圖丁所示的周期性變化的電壓U，定值電阻R=2Ω，D為電子元件，當(dāng)U＜6V時(shí)，D兩端的電壓UD等于輸入電壓；當(dāng)UAB≥6V時(shí)，UD保持6V不變。當(dāng)R的電功率滿足P≥2W時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)工作，則t=4min時(shí)電阻R的電功率為多少？該電路工作60min，風(fēng)機(jī)工作時(shí)間為為多少？（要求寫出具體解題過程，直接寫結(jié)果不得分）()【答案】C1.8×1040.128500b7502W，20min【詳解】（1）[1]AD．吸塵器的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使得密封的殼體內(nèi)空氣的流速增大、壓強(qiáng)減小，外界的壓強(qiáng)大于內(nèi)部的壓強(qiáng)形成負(fù)壓；中央新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，也使室內(nèi)形成負(fù)壓，故AD正確，不符合題意；BC．風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q指風(fēng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)排出空氣的體積，與室內(nèi)空間大小無關(guān)，故B正確，不符合題意，C錯(cuò)誤，符合題意。故選C。（2）[2]風(fēng)機(jī)以額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，1min內(nèi)消耗電能為W=Pt=300W×60s=1.8×104J[3]由表一可知，以額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，額定風(fēng)量Q=0.8m3/s，由表二數(shù)據(jù)分析可知，二氧化碳含量為[4]已知風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與屋內(nèi)空氣中二氧化碳的含量ρ的平方根成正比，，則，由表一可知，額定轉(zhuǎn)速n=800r/min，額定風(fēng)量Q=0.8m3/s，當(dāng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q=0.5m3/s時(shí)，二氧化碳的含量ρ=0.050%，因?yàn)閗值一定，所以帶入數(shù)值，得解得n2=500r/min。（3）[5]根據(jù)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量原理圖，當(dāng)轉(zhuǎn)軸邊緣和凹槽交替接近非接觸式磁電傳感器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，并且轉(zhuǎn)速越高，脈沖電壓值越大，如圖乙所示，圖乙中b的脈沖電壓大，所以對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速高。[6]由圖甲可知，一圈有4個(gè)凹槽，對(duì)照?qǐng)D乙可知轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為8×10-2s，轉(zhuǎn)速為（4）[7]根據(jù)題意知，當(dāng)UAB＜6V時(shí)，D兩端的電壓UD等于輸入電壓，UAB≥6V時(shí)，UD保持6V不變。由于3~6min電壓從12V均勻的減小到0，所以t=4min時(shí)，電壓為此時(shí)UD=6V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)知，定值電阻兩端的電壓為UR=UAB﹣UD=8V﹣6V=2V電阻R的電功率為當(dāng)R的電功率滿足PR≥2W時(shí)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)工作，所以當(dāng)PR=2W時(shí)，根據(jù)可知，R兩端的電壓為這個(gè)電壓為風(fēng)機(jī)能否啟動(dòng)工作的臨界電壓，所以UAB對(duì)應(yīng)的電壓為UAB=UD+UR=6V+2V=8V由圖知0~3min，UAB均勻增加，3min時(shí)達(dá)到12V，故2min時(shí)電壓達(dá)到8V，由對(duì)稱性可知一個(gè)周期的2~4min內(nèi)電壓UAB≥8V，則有三分之一的時(shí)間風(fēng)機(jī)在工作，所以電路工作60min，風(fēng)機(jī)工作時(shí)間為為15．如圖甲所示是一款新科技運(yùn)動(dòng)器械—電動(dòng)水翼沖浪板，下表是其相關(guān)參數(shù)，其機(jī)構(gòu)示意圖如圖乙。內(nèi)部含有的電機(jī)推動(dòng)水翼板向前運(yùn)動(dòng)，底部的水翼板類似于飛機(jī)機(jī)翼，沖浪時(shí)能將沖浪板托起出水面以減小阻力，玩家通過板體站立就實(shí)現(xiàn)了水上飛行。內(nèi)部電機(jī)電源是電壓為48V的蓄電池組，電機(jī)效率是指電動(dòng)機(jī)獲得的有用機(jī)械能與消耗電能的比值。（g取10N/kg）品牌自重最大載重最大速度蓄電池電壓蓄電池容量電機(jī)額定電壓額定功率電機(jī)效率葦渡waydooFlyer25kg100kg36km/h48V40A?h48V3000W80%（1）水翼板能將沖浪板托舉在水面以上，利用的原理是：______；（2）下列關(guān)于對(duì)水翼板的蓄電池的說法正確的是______；A．蓄電池充足電一次，儲(chǔ)存的電能約4×105JB．蓄電池組充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．蓄電池放電的過程中，蓄電池相當(dāng)于用電器D．蓄電池組是由若干節(jié)蓄電池并聯(lián)組成的（3）當(dāng)沖浪板在額定功率下以最大速度勻速前進(jìn)時(shí)，電機(jī)最大電流為______A，電機(jī)提供的動(dòng)力為______N，此時(shí)動(dòng)力與阻力是一對(duì)______（選填“相互作用力”、“平衡力”）；（4）質(zhì)量為75kg的運(yùn)動(dòng)員站在沖浪板上，以最大速度前行了3.6km，此時(shí)阻力是總重力的0.2倍，則蓄電池消耗的電能為______kWh。【答案】流體在流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大B62.5300平衡力0.25【詳解】（1）[1]由甲圖可知水翼板上表面彎曲而下表面平直，在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)上表面水的流速大而下表面水的流速小，流體壓強(qiáng)隨流速的增大而減小，可知水翼板下表面壓力大于上表面壓力，形成的壓力差可將沖浪板托舉在水面以上。（2）[2]A．由圖表可知蓄電池的容量為40A?h，電壓U=48V，可知蓄電池儲(chǔ)存的電能為W=UIt=48V40A1h=48V40A3600s=6.912106J故A錯(cuò)誤；B．蓄電池充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；C．蓄電池放電時(shí)在電路中的作用是提供電能，相當(dāng)于電源，故C錯(cuò)誤；D．蓄電池組是若干蓄電池串聯(lián)組成的，單個(gè)蓄電池的電壓較小，多個(gè)蓄電池串聯(lián)時(shí)可提供更大的電壓，故D錯(cuò)誤。故選B。（3）[3]電機(jī)工作時(shí)的電壓為U=48V，功率為P=3000W，由P=UI可知電機(jī)最大電流為

[4]沖浪板最大速度為v=36km/h=10m/s由P=Fv可知電機(jī)提供的動(dòng)力為

[5]沖浪板此時(shí)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受平衡力作用，水平方向上受電機(jī)的動(dòng)力和水的阻力，則此時(shí)動(dòng)力與阻力是一對(duì)平衡力。（4）[6]此時(shí)沖浪板的路程為s=3.6km=3600m沖浪板和人的總重力為G=(m人+m板)g=(75kg+25kg)10N/kg=1000N沖浪板受到的阻力大小為f=0.2G=0.2×1000N=200N則沖浪板克服阻力做功為W有=fs=200N3600m=7.2105J電機(jī)效率=80%，由可知電機(jī)做功為即消耗的電能為0.25kWh。16．如圖為水箱示意圖，AO1C和DO2E均為金屬桿。其中A端連接按鈕M，P為輕質(zhì)活塞，P與C端通過細(xì)繩相連；E端連接浮球，D端連接針閥，針閥能將進(jìn)水口堵住。已知AO1和CO1兩點(diǎn)間水平距離相等，P上表面處的深度為0.1米，浮球排開水的體積為5×10-4米3。（1）求浮球所受浮力F浮的大??；（2）求水對(duì)活塞P上表面的壓強(qiáng)p水；（3）若輕質(zhì)活塞P即將被拉起時(shí)，細(xì)繩CP上的拉力為3牛，求此時(shí)作用在按鈕M上的豎直向下壓力F壓的大??；（4）若浮球受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力相等時(shí)，針閥恰好將進(jìn)水口堵住，放水后水箱中水位下降，浮球的排水體積減小，受到的浮力減小，浮球受到的重力大于浮力，杠桿DE繞O2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，針閥被拉起，水從進(jìn)水口進(jìn)入水箱。請(qǐng)參考上述描述說明水箱的出水過程?！敬鸢浮浚?）4.9牛；（2）980帕；（3）3牛；（4）見解析【詳解】解：（1）浮球排開水的體積為5×10-4米3，浮球所受浮力F浮的大小為F?。溅阉甮V排＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×5×10-4米3＝4.9牛（2）P上表面處的深度為0.1米，水對(duì)活塞P上表面的壓強(qiáng)為p水＝ρ水gh＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕（3）根據(jù)杠桿的平衡條件可知F壓l1＝F拉l2AO1和O1C兩點(diǎn)間的水平距離相等，即l1＝l2，故F壓＝F拉＝3牛（4）輕質(zhì)活塞P因受到水的壓力而將下水口堵住，排水時(shí)用力向下按下按鈕M，杠桿AC繞O1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)繩對(duì)活塞P的拉力大于活塞P受到水的壓力，P被細(xì)繩拉起，水箱內(nèi)的水從下水口沖出。答：（1）浮球所受浮力F浮的大小為4.9牛；（2）水對(duì)活塞P上表面的壓強(qiáng)p水為980帕；（3）作用在按鈕M上的豎直向下壓力F壓的大小為3牛；（4）輕質(zhì)活塞P因受到水的壓力而將下水口堵住，排水時(shí)用力向下按下按鈕M，杠桿AC繞O1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)繩對(duì)活塞P的拉力大于活塞P受到水的壓力，P被細(xì)繩拉起，水箱內(nèi)的水從下水口沖出。17．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(gè)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(gè)等級(jí)：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(shí)間的睡眼。超重者或肥胖者建議以控制飲食和增加運(yùn)動(dòng)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(hào)召，“讓更多的孩子們跑起來、動(dòng)起來、跳起來”。步頻是指跑步時(shí)，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(shí)，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(shí)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(huì)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(jí)表（單位：千克/米2）男生女生等級(jí)七年級(jí)八年級(jí)九年級(jí)七年級(jí)八年級(jí)九年級(jí)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(jí)男生質(zhì)量80kg，身高180cm，他的體重指數(shù)處于_________等級(jí)；（2）某同學(xué)用運(yùn)動(dòng)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(gè)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(gè)，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(hào)填寫表達(dá)式）；（4）對(duì)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(duì)步幅和步頻的建議是_________?！敬鸢浮砍?0.8快步頻，小步幅【詳解】（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(jí)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(jí)。（2）[2]某同學(xué)用運(yùn)動(dòng)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(gè)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(gè)，每次跳起的高度約為h米，則他跳繩的功率（4）對(duì)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(duì)步幅和步頻的建議是快步頻，小步幅，這樣在達(dá)到運(yùn)動(dòng)目的的同時(shí)，也不容易受傷。18．如圖所示，某品牌兩輪電動(dòng)摩托車采用石墨烯電池技術(shù)，其電池的能量密度約為80Wh/kg（每千克電池儲(chǔ)存的能量為80Wh）。充滿一次電，該電動(dòng)摩托車可連續(xù)行駛70km，電動(dòng)車的部分參數(shù)如表所示。整車質(zhì)量90kg（含電池組）最大載重150kg行駛速度≤40km/h電池組參數(shù)60V20Ah請(qǐng)解答下列問題：（1）電動(dòng)摩托車的車座相較普通自行車的車座要寬大些，騎行時(shí)坐著更舒服，這是通過______的方式來減小壓強(qiáng)的；電動(dòng)摩托車都裝有限速保護(hù)裝置，這是因?yàn)橘|(zhì)量相同時(shí)，速度越大，______能越大，一旦失控后果嚴(yán)重；（2）試駕該款電動(dòng)車，30min內(nèi)里程表顯示行駛了9km，求本次試駕電動(dòng)車的平均速度；()（3）計(jì)算一下該款電動(dòng)摩托車電池組的總質(zhì)量；()（4）一位騎著這款電動(dòng)摩托車的外賣小哥，在充滿電后連續(xù)行駛了60km，若電動(dòng)摩托車的效率為80%，且沿平直道路勻速行駛，計(jì)算一下此過程中電動(dòng)摩托車受到的阻力。()【答案】增大受力面積動(dòng)18km/h15kg57.6N【詳解】（1）[1]電動(dòng)摩托車的車座相較普通自行車的車座要寬大些，騎行時(shí)坐著更舒服，這是通過增大受力面積的方式來減小壓強(qiáng)的。[2]物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量一定的電動(dòng)車，速度越大，動(dòng)能越大，越不容易剎車，一旦失控后果越嚴(yán)重。（2）[3]電動(dòng)車行駛的時(shí)間t＝30min＝0.5h本次試駕電動(dòng)車的平均速度為（3）[4]該款電動(dòng)摩托車電池組儲(chǔ)存的電能為由于電池的能量密度約為80Wh/kg，所以該款電動(dòng)摩托車電池組的總質(zhì)量為（4）[5]該款電動(dòng)摩托車電池組儲(chǔ)存的電能為若電動(dòng)摩托車的效率為80%，則電動(dòng)車做的有用功為根據(jù)得電動(dòng)摩托車的牽引力為由于電動(dòng)車勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以電動(dòng)車受到的阻力為19．閱讀短文，回答問題。“陽光動(dòng)力2號(hào)”太陽能飛機(jī)世界最大的太陽能飛機(jī)“陽光動(dòng)力2號(hào)”（如圖）飛機(jī)的表面使用一種碳纖維材料，其承載能力要比一般材料更好，但質(zhì)量僅與一輛小型汽車相差無幾。飛機(jī)上設(shè)有的通話、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，可隨時(shí)保證飛機(jī)與地面的聯(lián)系。白天，飛機(jī)飛行高度達(dá)到海拔8500米，依靠兩翼上安裝的太陽能電池板為直流電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，同時(shí)對(duì)鋰電池充電以保證夜間或陰雨天不間斷飛行。晚上，依靠儲(chǔ)存在鋰電池里的電能繼續(xù)飛行。并且下降到1500米的高度，以減少能耗。飛機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表：飛機(jī)凈/總質(zhì)量/kg2300/3600發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率

kW54鋰電池能量密度/kW·h/kg0.25發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率70%鋰電池的總質(zhì)量/kg667――――――――――（1）白天飛機(jī)在高海拔高度飛行，而晚上下降到低海拔高度飛行，這一過程_________能轉(zhuǎn)化為___________能；（2）若鋰電池充滿電后的總儲(chǔ)存量約為6×108J。某次飛行消耗了鋰電池總儲(chǔ)存量的20%，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率為70%，則發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為___________J，若這些機(jī)械能改由航空燃油來提供，不計(jì)能量損失，需要完全燃燒氫氣___________m3（已知?dú)錃獾臒嶂禐?.4×108J/m3）；（3）若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為54kW，飛機(jī)在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力為___________N，若飛機(jī)沿水平方向飛行過程中所受阻力與速度的平方成正比，則當(dāng)飛機(jī)以15m/s速度沿水平方向運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為___________W?！敬鸢浮恐亓?shì)動(dòng)8.4×1070.61.8×1036.75×103【詳解】（1）[1][2]白天飛機(jī)在高海拔高度飛，而晚上下降到低海拔高度飛行，高度降低，質(zhì)量不變，所以重力勢(shì)能減小，而速度增大，動(dòng)能增大，這一過程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（2）[3][4]飛機(jī)的鋰電池總的儲(chǔ)存能量6×108J，飛機(jī)飛行消耗了鋰電池總儲(chǔ)存量的20%，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為W機(jī)=6×108J×20%×70%=8.4×107J由題意可知Q=Vq=W機(jī)不考慮能量損失，需要完全燃燒氫氣體積為（3）[5]由可得，飛機(jī)在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航時(shí)，所受的阻力為[6]飛機(jī)沿水平方向飛行過程中所受阻力與速度成正比，即f=kv2，所以飛機(jī)分別以30m/s和15m/s的速度飛行時(shí)，有帶入數(shù)據(jù)得解得f2=450N，當(dāng)飛機(jī)以15m/s速度沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為F2=f2=450N發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率為P2=F2v2=450N×15m/s=6.75×103W20．閱讀短文，回答問題。PTC熱敏陶瓷熱敏電阻陶瓷是功能陶瓷的一種，功能陶瓷的發(fā)展始于上世紀(jì)30年代，經(jīng)歷從電介質(zhì)陶瓷→壓電鐵電陶瓷→半導(dǎo)體陶瓷→快離子導(dǎo)體陶瓷→高溫超導(dǎo)陶瓷的發(fā)展過程。熱敏電阻陶瓷按阻溫特性可分為三種：①正溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷，簡稱PTC熱敏陶瓷，②負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻陶瓷，簡稱NTC熱敏陶瓷。③臨界溫度熱敏電阻陶瓷，簡稱CTR熱敏陶瓷。PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它以鈦酸鋇為主，滲入多種物質(zhì)后加工而成，它的發(fā)熱效率較高，目前家用的陶瓷暖風(fēng)器、陶瓷電熱水壺等就是用這種材料做成的。PTC有一個(gè)人為設(shè)定的溫度，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻隨溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻值則隨溫度的升高而增大，通過材料電阻變化而控制溫度，而不是依靠任何觸點(diǎn)控制。利用這種特性，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)電熱器的溫度與電功率。如圖甲是利用PTC材料制造的陶瓷電熱水壺，圖乙是其電阻隨溫度的變化圖像。（1）半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能要比導(dǎo)體________（選填“強(qiáng)”或“弱”）。（2）由圖乙可知，陶瓷電熱水壺加熱時(shí)PTC加熱片的溫度t0基本保持不變，t0最有可能是________（選填字母）。A．100℃B．200℃C．300℃D．400℃（3）當(dāng)陶瓷電熱水壺加熱時(shí)PTC加熱片的溫度高于t0時(shí)，通過加熱片的電流________，加熱片的電功率________（均選填“變大”“變小”或“不變”）。（4）若市場(chǎng)有甲、乙兩種容積相同的電熱水壺，額定電壓均為220V，額定功率分別為800W和1500W，若供電熱水壺使用的插座額定電流是5A，應(yīng)該選購________（選填“甲”或“乙”）電熱水壺，理由是________?！敬鸢浮咳魽變小變小甲甲的額定電流小于插座的額定電流（5A）【詳解】（1）[1]半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體、絕緣體之間，比導(dǎo)體的弱，比絕緣體的強(qiáng)。（2）[2]陶瓷電熱水壺是用來加熱水的，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，所以陶瓷電熱水壺加熱時(shí)PTC加熱片的溫度t0基本保持不變的溫度最有可能是100℃，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（3）[3][4]當(dāng)陶瓷電熱水壺加熱時(shí)PTC加熱片的溫度高于t0時(shí)，電阻值隨溫度的升高而增大，電源電壓不變，由可知，通過加熱片的電流變小，由可知，加熱片的電功率變小。（4）[5][6]由可得，甲正常工作電流（額定電流）為乙正常工作電流（額定電流）為因?yàn)榧椎念~定電流小于插座的額定電流（5A），乙的額定電流大于插座的額定電流（5A），所以應(yīng)該選購甲電熱水壺。21．小明學(xué)了電磁繼電器的知識(shí)以后，突發(fā)奇想：自己能不能制作一個(gè)烘手器呢？他開始設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，如圖甲所示，R0為感應(yīng)紅外線的光敏電阻，M為用電動(dòng)機(jī)做成的簡易吹風(fēng)機(jī)，試用以后，覺得干手的速度還有點(diǎn)慢，于是他又想，如果在不影響電動(dòng)機(jī)正常工作的情況下加一個(gè)“220V，1000W”的電熱絲，那效果也許會(huì)更好，請(qǐng)回答以下問題：（1）閉合開關(guān)S時(shí)，電動(dòng)機(jī)不工作，將手靠近時(shí)，手輻射的紅外線增強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)工作，充分說明R0的阻值隨輻射紅外線強(qiáng)度的增大而___________；若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)不太靈敏，可將滑動(dòng)變阻器R的滑片適當(dāng)往___________（選填“左”或“右”）調(diào)；（2）在圖乙中將接入電熱絲后的電路圖補(bǔ)充完整（電熱絲可用電阻的符號(hào)表示）___________；（3）若在離手r處的紅外線強(qiáng)度E=k1r，光敏電阻的阻值R0和E的關(guān)系為，則手離光敏電阻越近，控制電路中的電流越___________；已知控制電路電源電壓為U，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值保持R不變。若I0為控制電路剛好能啟動(dòng)工作電路的電流，則烘手時(shí)手距離光敏電阻的最大距離為rmax=___________（用k1、k2、U、R、I0表示）。【答案】減小左小【詳解】（1）[1]閉合開關(guān)S時(shí)，觀察控制電路，電路有電流，但是電動(dòng)機(jī)沒有工作，說明電磁鐵的磁性較小，不能把銜鐵吸下來，后來，將手靠近時(shí)，手輻射的紅外線增強(qiáng)，電動(dòng)機(jī)工作，說明電磁鐵的磁性增強(qiáng)，把銜鐵吸下來了，工作電路連通，電路有電流，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，說明流過它的電流增大，電路的總電阻變小，滑動(dòng)變阻器的阻值不變，光敏電阻R0的阻值變小，充分說明R0的阻值隨輻射紅外線強(qiáng)度的增大而減小。[2]若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)不太靈敏，說明銜鐵沒有很好地被吸下來，電磁鐵的磁性不夠強(qiáng)，需要增加磁性，則電路的電流需要增大，電路的總電阻要減小，在光敏電阻R0的阻值不變的條件下，可減小滑動(dòng)變阻器R的阻值，可將滑動(dòng)變阻器R的滑片適當(dāng)往左調(diào)。（2）[3]在不影響電動(dòng)機(jī)正常工作的情況下加一個(gè)“220V，1000W”的電熱絲，效果會(huì)更好，會(huì)吹出熱風(fēng)，接下來選擇電熱絲和電動(dòng)機(jī)是串聯(lián)還是并聯(lián)，假設(shè)電熱絲和電動(dòng)機(jī)是串聯(lián)，工作電路的電源為220V，電動(dòng)機(jī)的電壓小于220V，電熱絲的電壓也小于220V，電熱絲不是正常工作，放出的熱量不多，效果不好，不能是串聯(lián)，假設(shè)兩者是并聯(lián)，則電動(dòng)機(jī)的電壓等于220V，電熱絲的電壓也等于220V，電熱絲正常工作，放出的熱量合適，效果好，則應(yīng)該是并聯(lián)，在圖乙中將接入電熱絲后的電路圖補(bǔ)充，如下圖所示：（3）[4]由題意可知，手離光敏電阻越近，這距離r越小，根據(jù)公式紅外線強(qiáng)度E=k1r，可知，紅外線強(qiáng)度E越小，根據(jù)光敏電阻的阻值R0和E的關(guān)系可知，光敏電阻的阻值R0變大，控制電路中的總電阻變大，電路的電流變小，即手離光敏電阻越近，控制電路中的電流越小。[5]若I0為控制電路剛好能啟動(dòng)工作電路的電流，則電路的總電阻為R0的阻值大小為由于光敏電阻的阻值R0和E的關(guān)系為，可求得這時(shí)紅外線強(qiáng)度大小為在離手r處的紅外線強(qiáng)度E=k1r，可求得這時(shí)r大小為這時(shí)r大小為烘手時(shí)手距離光敏電阻的最大距離rmax。22．閱讀短文，回答問題。壓電效應(yīng)壓電陶瓷具有正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。在外力作用發(fā)生形變時(shí)，它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正、負(fù)相反的電荷，產(chǎn)生的電壓與外力作用大小成正比；當(dāng)作用力方向改變時(shí)，電荷的極性也隨著改變；當(dāng)外力去掉后，它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。相反，當(dāng)在其電極上加上一定電壓就會(huì)發(fā)生形變，形變隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)?？諝饧訚衿鳎ㄈ鐖D甲）的關(guān)鍵部件是壓電陶瓷換能器（如圖乙）。它是由壓電陶瓷、金屬電極和引線組成，外部電壓通過引線和電極加到壓電陶瓷上。在特定電壓的驅(qū)動(dòng)下，壓電陶瓷與內(nèi)置電動(dòng)機(jī)每秒產(chǎn)生2×106次的振動(dòng)，將水直接霧化。壓電式打火機(jī)（如圖丙）中裝有一塊壓電陶瓷。使用時(shí)只需按壓點(diǎn)火開關(guān)，在兩電極之間產(chǎn)生10~20kV的電壓而引起火花，引燃丁烷氣體?？捎萌鐖D丁的方法來觀察壓電現(xiàn)象并檢查壓電陶瓷片的質(zhì)量好壞，當(dāng)用拇指與食指擠壓壓電陶瓷片和金屬振動(dòng)片的兩面時(shí)，電壓表的指針就會(huì)偏轉(zhuǎn)。在壓力相同的情況下，電壓表的指針振幅越大，說明壓電陶瓷片的靈敏度越高。（1）空氣加濕器工作時(shí)，內(nèi)部的壓電陶瓷換能器是將電能轉(zhuǎn)化成___________能；（2）空氣加濕器工作時(shí)，是利用___________壓電效應(yīng)；（3）圖丁電路可表示___________（空氣加濕器/壓電式打火機(jī)）的工作原理；（4）結(jié)合圖文，以下對(duì)壓電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)中正確的是___________；A．產(chǎn)生正壓電效應(yīng)時(shí)，壓電陶瓷在電路中相當(dāng)于電源B．產(chǎn)生正壓電效應(yīng)時(shí)，獲得電壓的大小只與壓力有關(guān)C．將丁圖向內(nèi)壓縮改為向外拉伸，電表偏轉(zhuǎn)方向不變D．將丁圖向內(nèi)壓縮改為向外拉伸，電表示數(shù)始終為零（5）加濕器工作電路如圖戊，陶瓷換能器能高速均勻改變電路通斷，使虛框內(nèi)元件每秒產(chǎn)生2×106次振動(dòng)，下列圖像能大概描述電動(dòng)機(jī)兩端電壓U0隨時(shí)間t變化關(guān)系的是___________。A．B．C．D．【答案】機(jī)械逆壓電式打火機(jī)AC【詳解】（1）[1]閱讀短文知，壓電陶瓷與內(nèi)置電動(dòng)機(jī)每秒產(chǎn)生2×106次的振動(dòng)，將水直接霧化，說明壓電陶瓷是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（2）[2]閱讀短文知，當(dāng)在其電極上加上一定電壓就會(huì)發(fā)生形變，形變隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)；空氣加濕器（如圖甲）的關(guān)鍵部件是壓電陶瓷換能器（如圖乙）。它是由壓電陶瓷、金屬電極和引線組成，外部電壓通過引線和電極加到壓電陶瓷上，說明加濕器采用逆電壓效應(yīng)。（3）[3]由圖丁知，食指和拇指按壓壓電陶瓷時(shí)產(chǎn)生電壓，是壓電式打火機(jī)工作原理。（4）[4]結(jié)合圖文，由圖丁知，產(chǎn)生正壓電效應(yīng)時(shí)、負(fù)相反的電荷；當(dāng)作用力方向改變時(shí)；壓電陶瓷在電路中相當(dāng)于電源，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（5）[5]根據(jù)圖示可知，A的振動(dòng)頻率為B的振動(dòng)頻率為C的振動(dòng)頻率為D的振動(dòng)頻率為0Hz，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。23．圖甲為小明設(shè)計(jì)的自動(dòng)測(cè)量油箱內(nèi)油量的工作原理圖，其中油量表由量程為0~3V的電壓表更改表盤刻度而成，定值電阻R0為5Ω，R1的最大阻值為20Ω，電源電壓3V保持不變。已知油箱的容積為50L，當(dāng)往空油箱中加油至滿時(shí)，浮標(biāo)通過杠桿使滑片恰好從R1最上端移至最下端（浮標(biāo)體積忽略不計(jì)），油的體積V和變阻器接入電路的電阻R1的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S，則：（1）當(dāng)油箱加滿油時(shí)，R0兩端的電壓為___________V；（2）請(qǐng)?jiān)趫D丙電壓表盤上“1V”“2V”“3V”刻度處以“L”為單位標(biāo)上對(duì)應(yīng)的油量讀數(shù)；___________（3）油量表盤刻度值是___________（選填“均勻”或“不均勻”）的；（4）若電源電壓為3.6V，小明發(fā)現(xiàn)當(dāng)油箱加滿油時(shí)，R0兩端的電壓超過了電壓表的量程，為此小明對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)。他保留R0與電壓表并聯(lián)，加入一個(gè)電阻R后再接入電路，使加滿油時(shí)電壓表指針剛好偏轉(zhuǎn)到最大刻度處。圖丁、戊為他的設(shè)計(jì)圖，為達(dá)到目的，應(yīng)選擇___________圖接入該測(cè)量電路，圖中所用的電阻R為___________Ω?！敬鸢浮?不均勻丁1【詳解】（1）[1]由題意可知，電路中滑動(dòng)變阻器R1和R0串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0電壓，電源電壓3V保持不變，已知油箱的容積為50L，當(dāng)往空油箱中加油至滿時(shí)，浮標(biāo)通過杠桿使滑片恰好從R1最上端移至最下端（浮標(biāo)體積忽略不計(jì)），此時(shí)R1=0，R0兩端的電壓等于電源電壓，故當(dāng)油箱加滿油時(shí)，R0兩端的電壓為3V。（2）[2]由圖乙可得，油箱的油量與R1的數(shù)學(xué)關(guān)系式為V=-2.5R1+50……①當(dāng)電壓表示數(shù)為“1V”時(shí)，電阻R1的電壓為2V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理即可得，此時(shí)R1=10Ω，代入①式可得V1=25L。當(dāng)電壓表示數(shù)為“2V”時(shí)，電阻R1的電壓為1V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理即可得，此時(shí)R1'=2.5Ω代入①式可得V1'=43.75L。當(dāng)電壓表示數(shù)為“3V”時(shí)，電阻R1的電壓為0V，此時(shí)R1＂=0，代入①式可得V1＂＝50L，如圖所示：（3）[3]由圖乙可知，油箱的油量與R1的數(shù)學(xué)關(guān)系是一次函數(shù)，不成正比，所以油量表盤刻度值是不均勻的。（4）[4]若電源電壓為3.6V，測(cè)量R0電壓表的量程0~3V，并且當(dāng)往空油箱中加油至滿時(shí)，浮標(biāo)通過杠桿使滑片恰好從R1最上端移至最下端（浮標(biāo)體積忽略不計(jì)），R0兩端的電壓超過了電壓表的量程，所以要串聯(lián)一個(gè)電阻，把多余的電壓分擔(dān)，故選擇圖丁。[5]根據(jù)串聯(lián)分壓原理，串聯(lián)電阻R所分電壓U'=0.6V，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等的規(guī)律，所以此時(shí)電流為因此所串聯(lián)的電阻為24．小華制作的蓄水池水位報(bào)警模擬裝置如圖所示：浮子由銅片E、空心桿F和木塊Q構(gòu)成。在低水位時(shí)，觸點(diǎn)C、D位于E的正上方h0處，Q的下表面距池底的高度為h。當(dāng)水位上升到使E與C、D接觸后，蜂鳴器R發(fā)出忽強(qiáng)忽弱的報(bào)警音，報(bào)警音的強(qiáng)弱取決于其兩端電壓大小。電源電壓U=6V，定值電阻R0=3Ω，R可視為9Ω的定值電阻，不計(jì)其它電阻；（1）在被釋放和吸下的過程中，銜鐵與A、B的接觸時(shí)間分別為0.5s和1.5s，不考慮銜鐵在AB之間切換的時(shí)間。在未解除報(bào)警的情況下，則開始報(bào)警后1min內(nèi)電路所消耗的電能為___________J；（2）Q為邊長10cm的正方體，密度為0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不計(jì)E、F的質(zhì)量及F與支架間的摩擦；①則剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度H為___________cm；②下列措施中，可使①中H值減小的有___________。A．將池中水換為密度更大的液體

B．僅適當(dāng)減小Q的邊長C．僅在空心管F中裝入適量沙子

D．僅適當(dāng)減小Q的密度【答案】22537ABD【詳解】（1）[1]當(dāng)水位上升到一定高度時(shí)E與C、D接觸，電路接通，電磁鐵開始工作，銜鐵被吸下來與B點(diǎn)接觸，R0及線圈被短路，蜂鳴器開始報(bào)警，已知那么完成一個(gè)周期需要2s，消耗的電能為完成一個(gè)周期需要的時(shí)間是2s，則1min完成30個(gè)周期，故（2）[2]已知，木頭漂在水面上，故木塊浸入液體的體積木塊浸入液體的深度則剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度[3]A．由題意可知，h0和h大小不變，則由可知，能夠變化的只有h排，即木塊浸入液體的深度變大時(shí)，水面距池底的高度H就變大，已知木塊在水面漂浮，浮力等于自身重力，將池中水換為密度更大的液體時(shí)，木塊的浮力仍然等于其重力，由可知，物體浸入液體的體積變小，因此h排變小，H變小，故A符合題意；B．僅減小Q的邊長，則Q的體積減小，則由可知，木塊的重力減小，則所受浮力變小，V排變小，因此h排變小，H變小，故B符合題意；C．僅在空心管F中裝入適量沙子，則木塊受到的向下的壓力變大，則木塊受到的浮力變大，由公式可知，V排變大，因此h排變大，H變大，故C不符合題意；D．僅適當(dāng)減小Q的密度，則由可知，木塊的重力減小，則所受浮力變小，因此V排變小，h排變小，H變小，故D符合題意。故選ABD。25．閱讀短文，回答問題。超市電動(dòng)搬運(yùn)車超市常用的一種電動(dòng)拖盤搬運(yùn)車，用于賣場(chǎng)和庫房間的運(yùn)輸，被稱作“地?！保湎嚓P(guān)參數(shù)如表所示。其中驅(qū)動(dòng)工作原理示意圖如圖甲，開關(guān)S1和S2由絕緣操縱桿控制，能同時(shí)接“1”或接“2”，向前推操縱桿時(shí)“地?！鼻斑M(jìn)且能調(diào)速，向后拉操縱桿時(shí)“地?！币院愣ㄋ俣群笸恕Ｏ卤硎瞧湎嚓P(guān)參數(shù)，提升電動(dòng)機(jī)工作，將貨物提升到指定高度。所有電路由蓄電池組供電，都為蓄電池電壓。電機(jī)效率是指電動(dòng)機(jī)獲得的有用機(jī)械能與消耗電能的比值。（g取10N/kg）型號(hào)自重最大載貨量蓄電池電壓蓄電池容量提升電機(jī)額定電壓/額定功率進(jìn)退電機(jī)額定電壓/額定功率電機(jī)效率PTE20X0.4t2t36V100Ah36V/800W36V/900W80%（1）搬運(yùn)車前進(jìn)時(shí)，操縱桿接_____（“1”或“2”），電動(dòng)機(jī)的工作原理是_________；（2）下列關(guān)于對(duì)搬運(yùn)車的蓄電池的說法正確的是_____；（只有一個(gè)正確選項(xiàng)）A．蓄電池充足電一次，消耗的電能約3.6×105JB．蓄電池組充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．蓄電池放電的過程中，蓄電池相當(dāng)于用電器D．蓄電池組是由若干節(jié)蓄電池并聯(lián)組成的（3）利用搬運(yùn)車將1×103kg的貨物放至貨架，貨物向上勻速豎直提升15s，則消耗的電能為_____J，貨物被提升了_________m；（4）搬運(yùn)車上有顯示所載貨物質(zhì)量的儀表，其電路如圖乙所示，電路電源電壓為18V