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    备战2023年中考物理抢分秘籍(全国通用)专题09 电磁学 综合题(原卷版)

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    备战2023年中考物理抢分秘籍(全国通用)专题09 电磁学 综合题(原卷版)

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    这是一份备战2023年中考物理抢分秘籍(全国通用)专题09 电磁学 综合题(原卷版),共30页。试卷主要包含了阅读下列短文,回答问题,阅读短文,回答问题,请根据上述材料,回答下列问题,阅读短文——激情冰雪,回答问题,阅读材料,回答问题等内容,欢迎下载使用。
    备战2023年中考物理抢分秘籍(全国通用)专题09 电磁学 综合题(原卷版)

    1.阅读下列短文,回答问题。
    为传承民族传统文化,银川市青少年宫“扎染艺术进校园”活动在银川市某中学多功能厅举行。如图甲所示,王老师为该校的师生们介绍了扎染艺术的历史渊源,并教给大家扎染的基本方法。小明了解到,若用“冷染”的方法,需将棉、丝织物扎缬浸泡在植物或工业染液中较长时间才能染色;若用“热染”的方法,需将织物放入染锅内沸煮一会即可快速染色。小明和同学们在王老师的指导下,利用电磁炉通过热染的方法,收获了属于自己的第一幅扎染作品,如图乙所示。
    电磁炉是一种常用的灶具,尤其在一些火锅店里经常看到。其工作原理是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质铁锅,使铁的部分电子定向移动,从而形成无数个小涡流(即电流),铁的电阻率较大(导体的温度、横截面积、长度相同),使锅底自身发热达到加热食品的目的,而使用铝锅效果却很差。如图丙所示是电磁炉的原理图,图丁是该电磁炉的铭牌。

    请根据以上资料,回答下列问题:
    (1)“热染”可使织物快速染色,从分子动理论的角度说明:_____;
    (2)请从短文描述中找出蕴含的物理知识;[至少二条,知识点不能重复,第(1)问的实例不能使用:
    举例:磁场使铁的部分电子定向移动,说明力能改变物体的运动状态;
    ①_____;
    ②_____;
    (3)根据短文及所学物理知识猜想,铝锅放置在电磁炉上产生热量少的原因_____;
    (4)使用电磁炉把盆中10℃水烧开(标准大气压下),水吸收的热量是多少焦耳_____?如果电磁炉在额定电压下6min把盆中水烧开,则电磁炉消耗多少电能_____?[盆中水的体积为2.5L,水的比热容是c水=4.2×103J/(kg•℃)]
    (5)电磁炉上面的面板的好坏是衡量电磁炉质量的主要指标之一,组成面板的材料有哪些要求?试举一例(要求写出材料特点及其作用)
    示例:特点:绝缘性好;原因或作用:防止铁水壶或铁锅带电,带来安全隐患。
    特点:_____;原因或作用 _____。
    2.某一空气净化器工作过程如题图甲所示:空气进入净化器,空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电,经过负电格栅板时被吸附;此后经活性炭进一步净化。

    (1)我们看到空气中尘土飞扬的现象_________(选填:“不属于”或“属于”)扩散现象,空气净化器负电格栅板吸附灰尘的原理是利用_________。
    (2)该空气净化器的铭牌如下表所示,其正常工作的电流为_________A。
    规格
    额定电压
    频率
    额定功率
    洁净空气量(CADR)
    KJFB2000型
    220V
    50Hz
    110W

    (3)洁净空气率(CADR)是反映净化能力的性能指标,表明空气净化器工作1小时可以洁净的空气,则该空气净化器消耗的电能时,可以净化_________m3空气。
    (4)如题图乙是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路原理图。电源电压保持6V不变;R0为定值电阻,阻值为;R1为二氧化碳浓度传感器,其阻值随二氧化碳浓度变化如题图丙所示,当二氧化碳浓度为_________时,电压表示数恰好为1V,此时R1的阻值是_________。
    3.阅读短文,回答问题。
    热电效应
    把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图甲所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
    之后科学家又发现了与它相反的情况:两种不同的金属构成闭合回路,当回路中通有直流电流时,两个接头的温度不同。一个接头温度会升高。另一个接头温度会降低。从而产生温差;改变电流方向后,原来温度升高的接头变成温度降低,而温度降低的接头变成温度升高。上述原理可以制作出一种电子制冷箱,其结构可简化为:将P型半导体与N型半导体用铜板连接,再用导线连成一个回路,铜板和导线只起导电作用。为了取得更好的效果,实际的电子制冷箱是把多对P、N型半导体连接起来的(如图乙)。在回路中接通电流后,一个接点变冷(箱内部),另一个接点散热(箱外部)。因此,半导体电子制冷箱不需要使用制冷剂,工作时也不需要压缩机。

    (1)图甲中的热电偶实质上是一个电源,它的电能是由 ___________能转化而来的;
    (2)在热电偶电路中,其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路电流 ___________;其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流 ___________;(各空格均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”)
    (3)如果想利用上述电子制冷箱来制热,最简便的方法是 ___________;
    (4)图乙中多对P、N型半导体是 ___________(选填“串联”或“并联”)连接的;
    (5)与传统电冰箱相比,电子制冷箱的优点是 ___________。
    4.阅读短文,回答问题。
    PTC热敏陶瓷
    热敏电阻陶瓷是功能陶瓷的一种,功能陶瓷的发展始于上世纪30年代,经历从电介质陶瓷→压电铁电陶瓷→半导体陶瓷→快离子导体陶瓷→高温超导陶瓷的发展过程。
    热敏电阻陶瓷按阻温特性可分为三种:①正温度系数热敏电阻陶瓷,简称PTC热敏陶瓷,②负温度系数热敏电阻陶瓷,简称NTC热敏陶瓷。③临界温度热敏电阻陶瓷,简称CTR热敏陶瓷。
    PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,它的发热效率较高,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。PTC有一个人为设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,通过材料电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制。利用这种特性,可以自动调节电热器的温度与电功率。如图甲是利用PTC材料制造的陶瓷电热水壶,图乙是其电阻随温度的变化图像。

    (1)半导体材料的导电性能要比导体________(选填“强”或“弱”)。
    (2)由图乙可知,陶瓷电热水壶加热时PTC加热片的温度t0基本保持不变,t0最有可能是________(选填字母)。
    A.100℃  B.200℃  C.300℃  D.400℃
    (3)当陶瓷电热水壶加热时PTC加热片的温度高于t0时,通过加热片的电流________,加热片的电功率________(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
    (4)若市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶,额定电压均为220V,额定功率分别为800W和1500W,若供电热水壶使用的插座额定电流是5A,应该选购________(选填“甲”或“乙”)电热水壶,理由是________。
    5.请根据上述材料,回答下列问题:
    人造太阳
    太阳内部每时每刻都在发生着核聚变,核聚变释放的能量比核裂变要大的多,而且不会像核裂变那样产生有害的核废料。海水中可以提取大量的核聚变材料氘和氚,如果能够有效利用,那人类的能源危机将被彻底解除。如何让核聚变产生的能量为人所用呢?从第一颗原子弹爆炸,到第一座核裂变电站建成只用了9年。但从第一颗氢弹爆炸到核聚变发电一下子就研究了近70年,至今还在实验室试验阶段。
    为什么会这样难呢?要想发生可控核聚变需要满足两个基本条件。
    一是要有高温高压的环境。地球上要想让两个轻核聚合在一起,最起码也要5000万摄氏度的温度。这样才能让两个带正电的轻核,具有足够的能量克服相互靠近时的静电斥力。二是要有一个“容器”将聚变材料“约束”起来。问题是,哪里去找这么个“容器”?要知道,金属中耐高温的扛把子—钨,其熔点也不过3410℃。5000万摄氏度足以让地球上所有物质变为气体后,成为等离子态。经过研究,科学家发现三种“约束”方式,分别是引力场约束、惯性约束和磁约束。太阳发生的核聚变就是靠自身巨大的质量产生的引力场约束聚变时的等离子体。这个控制原理显然不适合地球上的科学家们,下面我们重点说一说最靠谱、技术最成熟的磁约束核聚变。
    托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变复杂的环形容器。图甲中,环心处有一欧姆线圈,四周是一个环形真空室,真空室的外部排列着环向场线圈和极向场线圈。当欧姆线圈中通以变化的电流时,在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场,将真空室中的等离子体加热,再通过辅助加热手段,逐渐达到聚变需要的临界温度。同时,环形真空室中的高温等离子体形成的等离子电流与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场,在真空室区域内形成闭合磁笼子,将高温等离子体紧紧约束在真空中,如图乙所示。理论上讲,想要实现可控核聚变必须使等离子温度达到一亿摄氏度以上,并能稳定运行1000s以上,才能用于商业运行。图丙是中国的托卡马克装置二号M环流器,它于2020年12月4日14时02分,实现了1亿摄氏度10s的目标。近日,对该装置的升级改造已经完成,正在准备向1亿摄氏度100s的新高峰迈进。

    (1)科学家发现三种“约束”聚变材料的方式,其中最靠谱、技术最成熟的是_______;
    (2)托卡马克装置中核聚变的原理和我国已经商业运行的核电站中核反应的原理是_______(选填“相同”或“不同”)的;
    (3)发生核聚变时,两个带正电的轻核需要具有很大的动能,以克服它们之间相互作用的静电_______(选填“吸引”或“排斥”)力,才能发生核融合;
    (4)给托卡马克真空室里的等离子体加热称为“点火”,三个线圈中,首先给等离子体“点火”的是_______线圈。
    6.阅读短文,回答问题。
    冬奥会上的“中国智慧”
    2022年2月4日至20日第24届冬奥会在中国北京成功举办,本届冬奥会以绿色、科技、自主、创新等特色凸显了“中国智慧”。在新能源材料方面,我国自主开发出的硫化镉发电玻璃,不仅具有建筑材料的特性,而且能够发电,有弱光性能好、抗衰减等特点,是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料。“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面,涂抹了一层硫化镉,具有了光电转化的功能。在智慧场馆方面,国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏,实现场馆室内高精度导航。其中,地磁导航是一种无源自主导航技术,由于地球上任意一点,都有唯一的磁场大小和方向与之对应,并且与该点的三维地理坐标相匹配,通过不同地域的地球磁场数据确定位置,使它具有“向导”功能。地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号,具有较强的抗干扰和生存能力。借助这一服务系统,观众可自主导航找到座位;而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
    如图甲是北京2022年冬奥会的吉祥物和火炬,火炬的名称叫做“飞扬”。该火炬外壳由碳纤维复合材料制造而成,不仅具有“轻、固、美”的特点,而且在1000℃的温度下不会起泡、开裂。在2022北京冬奥会开幕式上,400名演员挥动发光杆,发光杆一会发出绿光代表绿草,随后又发出白光组成蒲公英(如图乙)。

    (1)硫化镉发电玻璃实现了 ___________ 能向 ___________ 能的转换;
    (2)地磁导航 ___________(需要/不需要)依赖外界设备传输信号;
    (3)以下特性与北京冬奥会火炬所用材料无关的是( );
    A.密度小     B.硬度大      C.耐高温      D.导电性好
    (4)据悉,冬奥会开幕式上演员挥动的发光杆上有两个开关:一个是总开关,另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果( );
    A.                      B.                    
    C.                  D.
    (5)冰壶比赛是在水平冰面进行的冬奥会比赛项目,它体现了冰上运动的动静之美,受人关注,如下图所示,质量为20kg,静止在出发点A的冰壶被运动员用水平向前的推力推着运动6m后,在B点被推出,沿冰道运动30m到O点停下来。若运动员对冰壶的推力是12N,从A点到O点运动过程中,冰壶受到冰面的摩擦力为 ___________ N(不计空气阻力,g=10N/kg)。

    7.阅读短文——激情冰雪,回答问题。
    冰雪梯是很刺激的游乐项目,图甲为冰雪示意图。小华发现,选用不同材料的滑板,从倾斜滑道顶端由静止滑下后,沿滑道运动的水平方向总距离L不同,设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k,已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
    小华乘雪地车来到滑雪场,首先看到是的积雪深度测量仪,其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波,超声波经雪面反射返回检测仪,测出超声波从发出到返回的时间,就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
    测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境,如图丁所示是修正装置的部分电路图,两个独立的电路中电源电压相等,R1为热敏电阻,阻值随温度的升高而降低,R2、R4为定值电阻,R3为滑动变阻器,R1的阻值随环境温度变化时,其两端的电压随之发生变化,被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。
    滑雪场使用的是人造雪,造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠,小水珠落地前凝结成小冰晶,这就是雪花。

    (1)关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点,下列说法正确的是___________;
    A.戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛      B.听不清远处声音是因为温度低声速小
    C.造雪机用水造雪属于凝华现象        D.造雪机可以在任何温度环境下制雪
    (2)在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N,他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m,则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为___________,运动中滑板受到的水平阻力为___________N;
    (3)图丁所示电路中,R2=100Ω,R4=1kΩ,某温度时R1=20Ω,为使R1和R3两端的电压相等,R3接入电路的阻值为___________Ω。保持R3接入电路的阻值不变,当温度降低时,测得ΔU=1V,R2两端的电压为3V。则电源电压为___________V;
    (4)积雪深度测量仪工作时,测出超声波从发射到返回的时间为0.02s,超声波的传播速度为340m/s,则积雪的深度为___________m;履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m,满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104Pa,可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时,发动机的总功率为3.4×104W,其中60%用于压实积雪,则雪地车行驶的速度为___________m/s。
    8.阅读短文,回答问题。
    电热毯
    电热毯是用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖目的的电器。除此以外,还可用于被褥的去潮除湿。它耗电量少、温度可调节、使用方便、广泛,功率一般在60~120W之间。电热毯是一种接触式电暖器具。普通型电热毯,使用的电热合金丝是直线状的,但更多的是呈螺旋状缠绕在耐热芯线上,外面涂覆一层耐热树脂,通电时即发出热量。电热毯按面积分为儿童型、单人型和双人型,按控温性能分为普通型和自动调温型。普通型不带控温元件,使用者可按需要接通或切断电源来控制温度;自动调温型带控温元件,通常控温原件使用PTC材料,PTC材料有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,某品牌自限温电热毯所用PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图所示,当温度达到40℃时,PTC加热丝的温度保持不变,实现智能控温。
    (1)电热毯在工作过程中,将________能转化成________能;
    (2)电热毯中使用的合金丝的电阻________(选填“大于”“等于”或“小于”)与它同种长度和规格的导线的电阻,合金丝外面涂覆的耐热树脂属于________(选填“导体”“绝缘体”);
    (3)小明家电热毯的合金丝断了,他把合金丝接上后继续使用,一段时间后发现接头处烧焦了,这是因为接头处合金丝的电功率________(选填“变小”“变大”或“不变”);
    (4)某品牌自限温电热毯电路开关闭合时,其功率随时间变化的图像最可能的选项是________。

    9.小明和小华两位同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材齐全且完好,电源电压可调节并为2伏的整数倍,小灯泡上标注有“6.3伏”字样,滑动变阻器有“10欧 2安”、“20欧 2安”两种规格可供选择,实验中所用的电流表、电压表的表盘如图所示。
    ①小明和小华分别设计了不同方案,如表所示
    方案设计者
    小明
    小华
    实验




    设计


    通过换用阻值不同的定值电阻改变小灯泡两端电压
    通过移动变阻器的滑片改变小灯泡两端电压
    小明所设计方案的缺点是 _____;
    ②小华按上表方案进行实验,发现无法准确判断小灯是否正常发光。经过思考,他调整了电路并选择了合适的电源电压,重新实验。当小灯正常发光时,小华观察到电流表的示数为0.36安,发现此时滑片位置在变阻器中点附近。
    (a)请画出小华调整后的电路图;( )
    (b)小华所测小灯泡的额定功率为 _____瓦;
    (c)根据相关信息,计算说明实验中所选择的电源电压及滑动变阻器的规格。( )

    10.阅读材料,回答问题。
    空气开关
    如图所示,图甲是家庭常用的空气开关,只要电流超过了设定值,空气开关会自动断开,保护电路。图乙是某型号空气开关工作原理示意图,ab是由双金属片组成的“扣”,可绕b点转动。当电路发生短路时,电磁铁E的线圈中电流很大,产生强磁场,“扣”被吸引,脱离杠杆OA。在弹簧作用下,杠杆OA绕O点转动,从而切断电路,这种工作方式称为电磁脱扣。当电路发生过载时,电流超过额定阈值,双金属片受热膨胀发生弯曲,这个“扣”会脱离杠杆OA,杠杆OA在弹簧作用下被拉起(O点为支点),从而切断电路,这种工作方式称为热脱扣。图乙空气开关工作原理综合了电磁脱扣和热脱扣两种功能,既可以在发生短路时切断电路,也可以在过载时切断电路,这种空气开关的工作方式称为复式脱扣。

    (1)根据以上材料,关于空气开关的下列说法错误的是___________。
    A.空气开关与保险丝的功能相似,都是在电流过大时断开电源,保护电路
    B.在家庭电路发生短路时,空气开关电磁脱扣会触发,立即断电
    C.空气开关是利用空气受热膨胀而断电,所以叫作空气开关
    D.空气开关热脱扣断电的原理是电流的热效应
    (2)当线圈中经过的电流方向如图乙所示,则电磁铁E的右侧为___________极。
    (3)杠杆OA是由___________(“导体”或“绝缘体”)材料制成;脱扣后,质量分布均匀的杠杆OA在弹簧作用下绕O点向上运动,杠杆OA属于___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
    (4)安装好空气开关后,调试时发现电路电流过大而空气开关却不能及时切断电路时,为保证电路安全,应将图乙中的滑动变阻器滑片P适当向___________移动。
    (5)空气开关的热脱扣,使用的双金属片是由长和宽相同的两块金属片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,则符合上述材料中工作要求的双金属片是___________。

    11.如表是沪宁高速某服务区充电站内一体式直流充电机铭牌上的部分参数。该充电机能把交流电转换为直流电给汽车充电供其使用。
    一体式直流充电机
    交流
    额定输入电压:380V
    直流
    输额电输出电压:200V~750V额定输出电压:500V
    额定输入电流:175A
    额定输出功率:60kW
    防护等级:IP54
    使用环境:室外
    (1)求一体式直流充电机额定输出电流以及在额定工作情况下进行交流、直流转换的效率_________?(效率百分号前保留整数)
    (2)小明家某品牌纯电动汽车电池的容量为90kW•h,在电池的容量45%剩余电量情况下用该一体式直流充电机充电至电池的容量85%电量,在额定状态下,电池充电时的效率为75%,则需要多长时间__________?
    (3)为了安全起见,充电插头和插座间的压力被设计成大于等于F0时,充电电路才能被接通。其原理如图甲所示:电磁继电器线圈(线圈电阻不计)中电流I≥60mA时,衔铁吸下,充电电路接通。电阻箱接入电路的电阻R=90Ω,图乙是压敏电阻R0阻值随压力变化的关系图像,若电池电压E为6V,则F0为多大____________?
    (4)电磁继电器的控制电路中的电池E使用一段时间后,电压会降低。为使充电插头和插座间的压力仍为(3)题中的F0方能保持充电电路继续很好接通,应该_________(增大/减小)电阻箱接入电路的电阻。

    12.科创小组为仓库的制冷系统设计的自动启动装置的简化电路图如图所示,其中R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化如表所示,RP的最大阻值为20Ω,电磁铁的线圈电阻不计,控制电路的电源电压调为U0=6V。闭合开关S,滑动变阻器处于最大阻值,当温度达到28℃时,电磁铁把衔铁吸下,接通工作电路,制冷系统启动。
    温度/oC
    22
    25
    28
    31
    34
    37
    40
    阻值/Ω
    620
    600
    580
    560
    540
    520
    500
    (1)控制电路的开关S闭合时,电磁铁上端为_________极;接线柱b与_________(选填“a”或“c”)相连,温度升高时,制冷系统启动。从安全用电的角度考虑,火线应该与_________(选填“甲”或“乙”)接线柱相连;
    (2)通过计算说明制冷系统启动时控制电路中的电流是多少安_________?
    (3)若想将制冷系统的启动温度升高到31℃,则控制电路的电源电压调制的最小值为多少伏_________?此时控制电路的功率为多少瓦_________?

    13.图甲为小明设计的自动测量油箱内油量的工作原理图,其中油量表由量程为0~3V的电压表更改表盘刻度而成,定值电阻R0为5Ω,R1的最大阻值为20Ω,电源电压3V保持不变。已知油箱的容积为50L,当往空油箱中加油至满时,浮标通过杠杆使滑片恰好从R1最上端移至最下端(浮标体积忽略不计),油的体积V和变阻器接入电路的电阻R1的关系如图乙所示,闭合开关S,则:

    (1)当油箱加满油时,R0两端的电压为___________ V;
    (2)请在图丙电压表盘上“1V”“2V”“3V”刻度处以“L”为单位标上对应的油量读数;___________
    (3)油量表盘刻度值是___________ (选填“均匀”或“不均匀”)的;
    (4)若电源电压为3.6V,小明发现当油箱加满油时,R0两端的电压超过了电压表的量程,为此小明对电路进行改进。他保留R0与电压表并联,加入一个电阻R后再接入电路,使加满油时电压表指针刚好偏转到最大刻度处。图丁、戊为他的设计图,为达到目的,应选择___________ 图接入该测量电路,图中所用的电阻R为___________ Ω。
    14.在综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒为6V,R1=30Ω电阻丝粗细均匀,总长度为。闭合开关,挡板P在端时,坐位体前屈成绩为,电流表示数为;挡板P在端时,坐位体前屈成绩为。请完成以下问题:
    (1)挡板P由端向端滑动时,电流表示数___________ ,电阻的功率___________ (两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
    (2)当推动挡板P由端到端时,电压表示数是___________ V;
    (3)电阻丝的阻值是___________ Ω;
    (4)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于为优秀,若小林进行测试时电压表示数为3V,通过计算可知小林的成绩是___________cm,___________ (选填“已达”或“未达”)优秀等级。

    15.某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,将重物从样品正上方h=5m处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V,定值电阻R0=10Ω,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
    (1)重物下落时,重物做___________速直线运动,其重力势能转化为___________能。
    (2)0~t1时间内,重物在空中下落,电流表示数是___________A,压力传感器的电阻是___________Ω。
    (3)t1~t3时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是___________A,样品受到的最大撞击力是___________N;撞击后重物静止在样品上,定值电阻R0的功率是___________W。

    16.电吹风是生活中的常用小家电。周末小冯和物理实验探究小组的同学们对某品牌家用电吹风,如图甲所示,进行了实践探究。
    型号
    FK5568
    额定功率
    热风挡
    880W
    暖风挡
    475W
    冷风挡
    70W
    额定电压
    220V
    质量
    0.6kg
    (1)首先他观察了印在电吹风上的铭牌如表所示,按照电吹风铭牌所标,当该电吹风正常工作时,经过电吹风插头线的电流最大是______A;
    (2)然后阅读了产品说明书,他对其中的一些使用要求,提出了自己的猜想,你认为不合理是______;
    A.电吹风使用时,接入的电压应该与它的额定电压一致,目的是使电吹风能正常工作
    B.电吹风尽量不要在浴室内或湿度大的地方使用,目的是防止触电
    C.电吹风性能稳定且耐用,可以连续长时间不关闭地随便使用
    D.电吹风使用时,应使入风口与头发保持一定距离,目的是防止头发被吸入
    (3)接着,小冯打开电吹风进行试用,他觉得电吹风在冷风状态的风力很强,可能超过了铭牌上所标的额定功率值。为了验证猜想,他关闭家里所有用电器,只将该电吹风接入家庭电路中,开关调至冷风档,通电8min观察到家里的电能表(如图乙所示)铝盘转了15圈,通过计算测得冷风档的实际功率为______W;
    (4)小冯测得冷风档的实际功率和额定功率不相等,请你帮他分析功率不等原因可能是______。(填写一种情况即可)

    17.阅读短文,回答问题。
    风光互补路灯某校园使用了风光互补路灯,如图甲所示。图乙为风光互补路灯的部分电路图。白天光敏电阻阻值变小,继电器衔铁被吸下来,动触点B与静触点C连接,由风光发电装置对蓄电池进行充电;风光发电装置包括风力发电机和太阳能电池板,它们既可独立发电,也可以同时发电,晚上光敏电阻阻值变大,衔铁上弹,动触点B与静触点A连接,蓄电池向路灯供电。

    该型号风光互补路灯技术参数如表。其中光电转换效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率;蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积;最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
    风力发电机
    太阳能电池板
    最大限制风速

    电池板面积

    最大输出功率
    360W
    光电转换效率

    蓄电池
    路灯
    蓄电池容量
    90Ah
    额定电压
    12V
    额定电压
    12V
    额定功率
    60W
    (1)请根据题意用笔画线代替导线将图中电路补充完整___________ 。
    (2)路灯正常发光时通过它的电流为___________ A。
    (3)当阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,太阳能电池板的输出总功率为___________ W;已知风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比,当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率为___________ W;若以这样的风速与光照,给只剩下20%电量的蓄电池充到满电量,需要___________ h。
    18.实验学校的电热水器具有自动加水、自动加热、保温、缺水保护、漏电保护等功能,其铭牌上标明电加热的额定功率为2000W。如图甲所示,这是其储水箱水位探测的电路原理图,其中电源电压为12V,A为水位表(由量程为0~0.6A的电流表改装而成),R0的阻值为10Ω,R为压敏电阻,其阻值与储水箱中水的深度的关系如图乙所示。

    (1)电热水器利用电流的______工作;水位探测电路的压敏电阻由______ (选填“半导体”或“超导体”)材料制成;
    (2)当水位指示表指示储水箱中水的深度为0.2m时,探测电路中的电流多大_______?
    (3)1个标准大气压下,电热水器将储水箱中5kg初温为20℃的水加热到沸腾,正常工作要16min,该电热水器的加热效率为多少_______?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
    19.冬天很多人在办公桌上放置了电热桌垫(如图),小明同学想知道它的电热原理,查看说明书后发现:该电热桌垫由12伏电源供电,R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率(不考虑温度的变化对电阻的影响)。小科认为,其内部的电路设计可以有图中的甲、乙两种连接方式。

    (1)若采用图乙电路连接,电热桌垫处于高温挡时,则开关应打在_______处(选填“ab”或“bc”或“cd”);
    (2)若采用图甲电路连接,求电热桌垫处于低温挡时电路的总功率_______;
    (3)若采用图乙电路连接,求电热桌垫处于低温挡时1分钟内电路产生的热量是多少_______;
    20.阅读短文,回答问题。
    首次实现常温超导
    各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。在1911年,物理学家首次在低于-268.8℃的环境中发现汞的超导现象,即电流可以在超导材料中零电阻通过。这种超导效应一直是在超低温下才能观察到。在2020年10月14日,罗切斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下,观察到常温超导现象。但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在2670亿帕的压强条件下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。
    如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
    (1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到________Ω,此时,若在正常工作的电路中,超导体两端电压为________V;
    (2)在低于-268.8℃的环境中的汞的内能________(选填“等于”或“大于”)零;
    (3)罗切斯特大学创造的常温超导材料,存在的限制是所需________太高,无法在正常状态下实现;
    (4)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,为了节能,超导材料________(选填“可以”或“不可以”)用于制造电热水壶,原因是________。
    21.多功能电煮锅是一种常见的家用电热器,具于便于携带、耗电量低、蒸煮食物方便快捷等优点。如图1所示,是小明家的一款多功能电煮锅的结构示意图。

    (1)电煮锅底盘发热体是通过电流的______效应工作的,底盘发热体应选用电阻较大,熔点较______(选填高或低)的材料制成;
    (2)小明从产品介绍中还了解到,电煮锅的底盘发热器是由两个阻值相同的加热电阻R1、R2构成。(R1和R2的阻值不随温度变化)通过双挡一键开关S1(相当于单刀双掷开关),选择1挡“快火”只有加热电阻R1接入电路或2挡“慢火”来加热食物,额定电压为220V,慢火加热功率为484W。为了防止意外烧干锅而造成的温度过高,该壶还设有一个由温度传感器制成的超温自动断电开关S2,一旦温度过高,不管双挡一键开关处于哪个档,它都会自动切断电路,避免发生危险。
    ①根据以上介绍,请用笔画线代替导线,将图2中的电路元件接入电路______;
    ②求加热电阻R1的阻值______;
    ③小明在午间用电高峰期使用电煮锅的“快火”挡对粥进行加热,将质量为0.5kg的粥从10℃加热到60℃,实际用时2min。已知粥的比热容,不计热量损失,求午间用电高峰期电路中的实际电压______。
    22.阅读短文,回答问题:
    电熨斗
    如图甲为生活中常用的电熨斗,图乙是电熨斗结构图,电熨斗中有一个由双金属片制成的自动开关,且两金属片紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,温度越高,弯曲得越显著。常温时,当电熨电源接通时,电热丝发热,当温度升高到设定的温度时,双金属片顶端的触点与弹性钢片上的触点分离,将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性钢片上的触点随之上下移动。双金属片弯曲程度不同,熨烫时所需要的温度也各不相同。一般来说,棉织品比化纤衣服耐高温。

    (1)电熨斗主要是利用电流的 ___________(填“热”或“磁”)效应进行工作的;为了安全用电,该电熨斗的电源线插头___________(填“A”或“B”);
    (2)如图丙中,两种双金属片中符合电熨斗安装要求的是 ___________(填“C”或“D”);
    (3)电熨斗通电工作时,若突然断开电源,两触点 ___________(填“会”或“不会”)断开;
    (4)将调温旋钮上的升降螺丝下调时,弹性钢片的弹性势能 ___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
    (5)熨烫完棉织品衣服再熨烫化纤衣服,应 ___________(填“向上”、“向下”或“不”)调节调温旋钮上的升降螺丝。
    23.阅读分析题
    安全电压
    初中物理课本中:“大量实验表明,不高于36V的电压对人体来说一般是安全的。”这个电压绝对安全吗?
    人体触电后有无危险受许多因素的影响,主要取决于通过人体电流的大小,而通过人体的电流除与加在人体上的电压有关外,还与人体的电阻有关,人体的电阻又受环境、温度、湿度的影响,并且影响很大。因此人体的安全电流和人体的电阻在不同情况下的差别是很大的。因此,安全电压在理论上不可能有一个确定的值。
    我国考虑到人体所处的环境不同,触电的危险性不同,又对四种不同接触状态下的安全电压做了如下规定:第一种情况,人体大部分浸在水中。例如游泳、浴池等场所发生触电后可能导致溺水死。因此,人体可能摆脱的自主电流为5mA。由于人体浸在水中,人体电阻只有500Ω,此时的安全电压应为2.5V。第二种情况,人体显著淋湿的状态,人体一部分经常接触到电气装置金属外壳和构造物的状态,通常指在隧洞或潮湿场所,人体皮肤显著受潮。此时人体电阻仅为500Ω左右,若以安全电流30mA取代,则安全接触电压为15V。第三种情况,上述两种接触外的情况,对人体有接触电压后,危险性高的状态。通常指住宅、工厂、学校等场所。在这种环境中人体皮肤干燥,属正常状态。安全电流最大取值30mA,人体电阻取1700Ω,持续允许接触电压为50V。第四种情况,接触电压后无危险或危险低的情况。对此,不规定安全电压值。由此可见,不高于36V的电压也不是绝对的安全,是有条件的安全。
    (1)人体触电后是否有危险,起决定作用的因素是________;
    (2)当家庭电路工作正常时,从进户线流入的电流_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)出户线流出的电流;
    (3)下列哪个选项不是影响人体电阻大小的因素?( )
    A.环境      B.温度      C.湿度    D.气压
    (4)某人在水中的电阻为800Ω,若此人浸在水中作业,则安全电压为______V。
    24.阅读短文,回答问题。
    超市电动搬运车
    超市常用的一种电动拖盘搬运车,用于卖场和库房间的运输,被称作“地牛”,其相关参数如表所示。其中驱动工作原理示意图如图甲,开关S1和S2由绝缘操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时“地牛”前进且能调速,向后拉操纵杆时“地牛”以恒定速度后退。下表是其相关参数,提升电动机工作,将货物提升到指定高度。所有电路由蓄电池组供电,都为蓄电池电压。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)

    型号
    自重
    最大载货量
    蓄电池电压
    蓄电池容量
    提升电机额定电压/额定功率
    进退电机额定电压/额定功率
    电机效率
    PTE20X
    0.4t
    2t
    36V
    100Ah
    36V/800W
    36V/900W
    80%
    (1)搬运车前进时,操纵杆接 _____(“1”或“2”),电动机的工作原理是 _________;
    (2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是 _____;(只有一个正确选项)
    A.蓄电池充足电一次,消耗的电能约3.6×105J
    B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
    C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
    D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
    (3)利用搬运车将1×103kg的货物放至货架,货物向上匀速竖直提升15s,则消耗的电能为 _____J,货物被提升了 _________m;
    (4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图乙所示,电路电源电压为18V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R4(100Ω 1A),压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丙所示,由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最 _____边是最大值(选填“左”或“右”),为了确保此电路能安全工作,R4的阻值应至少调至 _______Ω,若在使用过程中不小心将R4接入电路的电阻调大,那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏 _____(选填“大”或“小”)。
    25.阅读短文,回答问题。
    智能手机
    随着智能手机的日益普及,人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。手机电池作为手机的一个重要部分,目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。部分手机搭配了超级快充功能,采取的方式是保持充电器的电压不变,将电流从原来的1A变为5A,极大提高了充电功率。
    手机无线充电是目前比较新的一门技术,无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电,从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示,交流电流过送电线圈(无线充电板)产生磁场,智能手机(受电线圈)放在无线充电板上就能充电,并将电能储存到手机的锂电池内。

    (1)文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的_______倍;
    (2)手机在无线充电时,手机中的受电线圈会产生______,无线充电工作原理与_______(选填“发电机”或“电动机”)工作原理相似,该原理是_______;
    (3)图丙所示为充电器过热保护的模拟控制电路,电源电压恒定,R1为电阻箱,L为阻值不计的线圈,R2是热敏电阻,其电流与电压的关系如题图丁所示。
    ①当R2两端的电压为5V时,它的功率是_______W;
    ②若要适当调高保护电路工作的临界温度,可调大R1的阻值,除此之外,还可以采取的方法是______(答出一种即可)。
    26.阅读短文,回答问题:
    除湿机
    湿度是指空气的干湿程度,或含有的水蒸气的多少,天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比值,符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。相对湿度为100%时,称为饱和状态,在饱和状态下,水分不再蒸发。夏季遇到这种天气,人体分泌的汗水难以蒸发,感到闷热难以忍受。冬天的南方,潮湿的空气会使衣物非常难干。温度低、相对湿度高,蒸发慢,所以南方的冬季经常会出现衣物久晾不干甚至发出异味的情况。如图1所示为某实验室的自动除湿机,由压缩机、热交换器(蒸发器、冷凝器)、风机、水箱、机壳等组成。除湿机一般可以实现恒湿功能,当湿度达到设定值时,会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关,当水箱水满时,也会自动断开电源;

    (1)依据文中所说,“10℃时,1cm3的空气最大可容纳8g水蒸气”,如果空气中实际的水蒸气含量为2.4g,则相对湿度是______%RH。佛山梅雨季节时阴雨绵绵,经常出现衣物久晾不干,这是因为______;
    (2)除湿机中的压缩机是整个系统的核心,除湿机的动力全部由压缩机来提供。除湿机内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如图2所示。控制电路中的电源电压U1=12V,调控电阻R0的阻值范围为0~1000Ω,R为装在除湿机内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ变化的图像如图3所示,L为磁控开关。当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于20mA时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿,工作电路两端电压220V,Rg为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计;
    ①压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成______能;当S接通时,可判断出图2中线圈上端P的磁极是______极;
    ②因实验室内有较敏感的器件,要求相对湿度控制在35%RH以内,则调控电阻R0的阻值不能超过______Ω。如果要适当提高相对湿度,可采取的办法是______(答出一种即可);
    ③若除湿过程中工作电路的总功率为1100W,已知保护电阻Rg=2Ω,如果除湿机工作时磁控开关L的磁性弹片有的时间是闭合的,则1h内Rg消耗的电能______J;
    (3)某除湿机有40%(干衣模式)、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位,如图4是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像,其中属于干衣模式的是______。

    27.超市的自动扶梯,有人乘梯时运行较快,无人乘梯时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
    (1)力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示,则由图甲可得出结论:______;
    (2)根据要求请将图乙的工作电路连接完整______;
    (3)控制电路电源电压为24V,当电流达到20mA时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为40kg的小朋友站在电梯上,就能使电梯较快运行,则滑动变阻器R1接入电路的阻值为多大______?(g取10N/kg)
    (4)如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行,应该如何改动控制电路______?(写出两种方法)

    28.阅读短文,回答问题:
    新能源共享电动汽车
    “绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,我国大力发展电动汽车替代传统燃油汽车。新能源共享电动汽车车内也有多项高科技,它集合了多项高科技功能,包括卫星定位、远程开锁,及时将车辆所在位置(GPS信息)和车辆当前状态(锁定状态或使用状态)报送云端等,如图乙是共享汽车前进和倒车工作原理简单示意图,开关S1和S2由绝缘操纵杆控制,能同时接“1”或接“2”,向前推操纵杆时汽车前进且能调速,向后拉操纵杆时汽车以恒定速度后退。
    (1)云端为了随时了解共享汽车行程状况,利用GPS工作来实现定位,是利用________来传递信息的;
    (2)共享电动汽车的核心是电动机,路边的直流充电桩给电动汽车充电时将________转化为________能贮存在电动汽车的蓄电池内;
    (3)如图乙所示,当共享汽车需要倒车时,开关S1和S2应同时接________,共享汽车能前进和倒车,是因为可以改变电动机的线圈中的________;
    (4)共享汽车的速度是通过电子调速器来控制改变电动机电流的大小来实现,共享汽车在倒车时,位于车后面两个灯会同时闪亮,当前进转弯时后面只有一个灯闪亮,则位于汽车后面两个灯________(选填“串联”或“并联”)连接。

    29.阅读短文,回答问题。
    空气发电机
    清洁能源被认为是未来的趋势。一种发电装置名为“空气发电机”,可以直接利用空气中的水分发电,这项技术未来可能会对可再生能源、气候变化和医疗领域产生重大影响。如图所示,这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成,薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后,就可以利用薄膜从空气中吸收水分,水分子被分解成氢离子和氧离子,导致电荷在薄膜顶部聚集,利用两个电极形成的电荷差让电子流动,从而产生电能。
    此外,“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好,但即便在极度干燥的地方,比如撒哈拉沙漠,一样能发电,这与太阳能和风能等可再生能源相比,“空气发电机”有着明显优势,它不需要风力和太阳,在室内也能运行。不过这种“空气发电机”产生的电量十分有限,单个设备只能产生约0.5V的持续电压,电流密度约为1.7×10⁻2mA/cm2,需要多个设备一起运行才能实现供电。

    (1)“空气发电机”在湿度为 ___________的空气中发电效果最好;
    (2)下列关于“空气发电机”的说法错误的有 ___________;
    A.“空气发电机”主要由微生物地杆菌构成
    B.“空气发电机”可以在室内运行
    C.“空气发电机”工作时将水分子分解成氢离子和氧离子
    D.“空气发电机”违背了能量守恒定律
    (3)“空气发电机”与电磁感应发电机原理 ___________(选填“相同”或“不相同”)。“空气发电机”在发电过程中,将 ___________(选填“化学”或“机械”)能转化为电能;
    (4)若让5个薄膜为4cm2的“空气发电机”同时工作,在1h内产生的电能为 ___________J,能让标有“2.5V,0.75W”的小灯泡正常工作 ___________s。
    30.阅读下列材料,回答问题。
    材料一:风电技术是利用风力带动风车叶片旋转,并通过增速机将转速提高,从而带动风机内的发电机发电,通过电缆输送到升压变压器提升电压后,再由高压输电线路输送给用户,见图甲。
    材料二:光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光电效应是指某些物质在高于特定频率的电磁波照射下,内部的电子逸出而形成电流。图乙为某光伏发电系统简化电路图,当太阳光照射太阳能电池板时可发电。发电后可向蓄电池充电,当夜晚来临时,蓄电池向用电器供电。

    (1)风能属于 ___________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。风机中的发电机是利用___________原理进行发电的;
    (2)光伏发电是指太阳能电池板将太阳能转化为___________能,再通过蓄电池转化为化学能储存起来。图乙中,当开关S1闭合、S2断开时,电路中的电源是___________(选填“太阳能电池板”或“蓄电池”);
    (3)小丽查阅资料得知,太阳能电池板的发电功率约每平方米200W。若她家装了一块1.25m2的太阳能电池板,一天光照8h,其产生的电能为___________J。这些能量相当于___________kg煤完全燃烧释放的能量(不计能量损失,煤的热值(q煤=3×107J/kg)。
    31.小华设计了一种“闯红灯违规证据记录器”,用于机动车辆闯红灯时进行拍照记录。电路原理如图甲所示,控制电路中的光控开关在接受到红光照射时会自动闭合,否则处于断开状态。压敏电阻安装在车辆停止线外,电阻大小会随着所受车辆压力的变化而变化,变化规律如图乙所示。继电器线圈电阻为10Ω,通过的电流达到0.06A时衔铁被吸引。控制电路电源电压为6V。(g取10N/kg)
    (1)电磁继电器是利用电流___________效应工作的;当记录器拍摄闯红灯的机动车时,工作电路中的指示灯将___________(选填“发光”或“熄灭”)。
    (2)由甲乙两图可知,当压力增大时,控制电路的电流将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),继电器的磁性将___________(选填“增强”、“减弱”或“不变”)。
    (3)小明分析发现,只有当车辆质量大于或等于___________时,车辆闯红灯,该记录器才能拍照记录。若要使质量小一些的汽车闯红灯时,该记录器也能够拍照记录,改进措施是___________。

    32.由我国著名科幻作家刘慈欣创作的科幻小说《三体》中描绘过这样一个未来世界,地球拥有“无限能源(电力)”,所有东西都无需考虑充电问题,汽车不用加油也不需插电就可以在天上飞,杯子里的牛奶握在手里即可加热。无线充电仿佛无时无刻覆盖着地球的每一个角落。而这个幻想也正在逐步变为现实。

    (1)市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用Qi技术。其原理是:电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电。图1实验与受电线圈处工作原理是相同的是______;
    (2)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡,如图甲所示。实验测得,接在b线圈上的用电器获得的电功率为输入a线圈电功率的40%。若把a线圈接入电压为220V的电源,测得该线圈中的电流为0.2A。b线圈中只接入一盏灯泡,此时该灯泡恰能正常发光,则该灯泡的功率为______W;
    (3)如图乙所示,通过安置在插座上的电流转换器,将电能转换为超声波,电动小车上的接收器收到超声波讯号,可将其能量转换为电能为电池充电。已知:接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离关系满足公式,将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%;小车与转换器间距离L0=1m时,接收器接收到的超声波功率P0=8W:
    ①当小车与转换器间距离为1m时,电池充电1h所储存的电能为______J;
    ②该公式中的k值为_______W⋅m2;
    ③若充电时小车与转换器之间距离L=2m,则超声波能量转化为电能的功率为______W,若要储存到和①中相同的电能,需等待______h。
    33.阅读短文,回答问题。
    “玉兔号”月球车
    玉兔号是中国首辆月球车,2013年11月26日上午9时许,国防科技工业局举行新闻发布会,宣布“嫦娥三号”承载的月球车名称为“玉兔号”。
    “玉兔号”月球车设计质量140千克,以太阳能为能源,肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板,她的腿部是六个轮状的移动装置,采用密度小、硬度大的铝合金制成,而且车轮的表面有凹凸的“花纹”。“玉兔号”月球车能够耐受月球表面真空、强辐射、零下180摄氏度至零上150摄氏度的极限温度等极端环境。
    2013年12月2日1时30分,中国在西昌卫星发射中心利用有“大力士”之称的长征三号乙增强型火箭成功将由着陆器和“玉兔号”月球车组成的嫦娥三号探测器送入轨道。2013年12月15日4时35分,嫦娥三号着陆器与“玉兔号”月球车分离,“玉兔号”月球车顺利驶抵月球表面。12月15日23时45分完成玉兔号围绕嫦娥三号旋转拍照,并用它的地月对话通讯天线传回照片。

    嫦娥四号计划将在2018年下半年发射,“软着陆”抵达人类探测器未曾触及的月球背面,并在月夜下完成原位和巡视探测等工作,这与不能在月夜下工作的嫦娥三号有很大区别。
    (1)发射“嫦娥三号探测器”的长征三号乙增强型火箭,采用液氢作为燃料,是因为液氢的_________大(选填“比热容”、“密度”或“热值”);
    (2)“玉兔号”月球车的车轮采用密度小、硬度大的铝合金制成,而且有数量较多的六个轮子,目的是为了______________,车轮的表面有凹凸的“花纹”,目的是为了______________;
    (3)“玉兔号”月球车以太阳能为能源,阳光照射到太阳能电池帆板时,将太阳能转化为电能,没有以燃料为能源,是因为__________;
    (4)“玉兔号”上装有一个地月对话通讯天线,利用________(填字母)将照片等信息传回地球;
    A.超声波            B.次声波            C.水波           D.电磁波
    (5)嫦娥四号若采用助推器实现“软着陆”,某时刻嫦娥四号减速落向月面,此时它受到方向跟重力相反的力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
    34.阅读短文,回答问题。
    在新冠疫情防控中,用于体温监控的测温手环是一种智能穿戴设备,如图甲所示。测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中,有对温度敏感的热敏电阻与导热双金属片相连。使用测温手环时,导热金属片与人体接触,双金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化,热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。且手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备,从而实现体温的实时监控。为了降低测温手环的功耗,延长它的工作时间,测温手环一般配有智能休眠仓,如图乙所示。测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件,当它周围存在较强的磁场时,它可以断开测温手环的电路。因此,测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。

    (1)使用测温手环时,导热金属片把手上热量传给热敏电阻,手的内能会_________(选填“增大”、“减小”或“不变”);蓝牙模块是通过__________与手机传递信息(选填“电磁波”、“红外线”或“超声波”);
    (2)霍尔元件在测温手环的电路中相当于_______(选填“开关”、“电源”或“用电器”);
    (3)小华将三个废旧手环的“测温头”拆下后分别接入如图(1)所示的电路,获得了图(2)所示三个“测温头”的“温度与电流”图像,其中灵敏度最高“测温头”是( );
    A.A图线所对应的探头    B.B图线所对应的探头     C.C图线所对应的探头
    (4)热敏电阻阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻;某一测温手环使用的热敏电阻R1的电阻与时间的图像如图(3)所示,则R1是_________(选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻;小华将该热敏电阻接入图(1)的电路中,闭合开关,电流表示数为6mA,电源电压为3V,则此时烧杯中水的温度为_________℃。


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