押题综合题—力、热、声、光、电的综合应用-备战2024年中考物理临考题号押题（辽宁专用）

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分析辽宁省样题及模拟题，最后一道综合题考察答题的综合能力。考察方面结合了力、热、声、光、电初中阶段全方面知识。可能结合其中两大模块考察，也可能结合多个模块考察。题目偏长，结合当下热点物理问题，包括航空航天、大国重器、能源与可持续发展生活生产紧密相连的科技。需要有一定的阅读能力，能够读懂题，并在题中找到相关提示来进行分析。个别问题有一定难度。
必备知识
力、热、声、光、电学中的基础知识。
尤其关于电与磁相关基础知识。能量转化，力与运动的的关系。电学与压敏电阻、气敏电阻等的结合。
解题技巧
先阅读题目，带着问题去阅读全文，有针对性的阅读可以加快阅读速度，提高阅读的效率。
电动车以其节能、环保、智能等优势深受大众青睐，在综合实践课上，某小组开展了设计电动车的活动。
【任务一】了解电动车的电动机
电动机正常工作时把电能主要转化为 能，它利用了磁场对通电线圈的作用而使线圈转动起来，调节电动机中电流的大小和方向可以改变其转速和转动方向。有同学提出，在电动车上安装发电机，行驶中车轮带动发电机发电，不需要额外提供能量，车便能一直行驶下去。该小组通过交流讨论发现这个设计违背了 定律，所以不能实现。
【任务二】电动车基本功能设计
（1）该小组通过控制绝缘操作杆改变通过电动机的电流方向，从而实现前进和倒车功能，设计的电路如图（a）所示。倒车时，向左推动操作杆使之绕O点旋转，带动两个动触片分别与“1”和“4”两个静触点接通，电流向 （填“左”或“右”）流经电动机。
（2）为了实现只在电动车前进时进行速度调节，应该将滑动变阻器串联在图（a）中的 （填“A”“B”“C”或“D”）点处。
【任务三】电动车功能优化设计
（1）智能车灯设计：如图（b），该小组设计了模拟车灯智能启动控制电路，电源电压恒定，光敏电阻R1的阻值随光照强度的增大而减小。当电路中电流小于0.1A时，智能系统启动，车灯开启。若想使车灯在比之前光照强度稍大时即可启动，则定值电阻R2应换用阻值更 的电阻。
（2）智能防盗报警电路设计该小组设计了一个防盗报警电路，部分电路如图（c）所示，当车在锁定状态下被强行打开车门时，开关S自动闭合，电铃和小灯泡就会交替工作，开始报警。图中的电磁铁有电流流过时，会把衔铁吸下，使B与A分开与C接通。用笔画线代替导线把电磁铁接入电路中实现该功能（导线不能交叉）。
【答案】
【任务一】机械（1分）
能量守恒（1分）
【任务二】（1）左（1分）
（2）D（1分）
【任务三】（1）大（1分）
R0
V
S
Rt
R / kΩ
t / ℃
120
20
100
40
60
80
0
5
4
3
2
1
R0
V
S
Rt
R0
V
S1
Rt
R0
V
S1
Rt
R0
V
S1
Rt
（2）（1分）
电铃
A
S
衔铁
B
弹
簧
C
电
磁
铁
其他连接方式正确的，均给分
1．阅读短文，回答问题。
某一空气净化器工作过程如图甲所示：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，在不同挡位工作时的参数如下表所示。净化空气量是指1h净化空气的体积；净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。
（1）我们看到空气中尘土飞扬的现象 不属于 （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 异种电荷互相吸引 ；
（2）单独使用该净化器20min，规格为2400imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁36次，则该空气净化器在 2 挡位工作，一间80m3的房间在该挡位下进行净化，需要消耗电能 5.4×104 J，才能完成工作。
（3）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，定值电阻R0＝10Ω，电源电压恒为28V；如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度β的变化曲线，现用此电路检测该型号净化器的净化效率，净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A，此时空气中有害气体浓度是 2.0 μg/m3。净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A，则该空气净化器的实际净化效率为 95 %。
【答案】（1）不属于；异种电荷互相吸引；（2）2；5.4×104；（3）2.0；95。
【解答】解：（1）空气中尘土飞扬属于机械运动，不是扩散现象；由净化原理图可知，空气里的灰尘由于钨丝放电而带上正电，因为异种电荷相互吸引，所以负电格栅板能吸附灰尘；
（2）电能表指示灯闪烁36次，净化器消耗的电能：W＝＝0.015kW•h＝5.4×104J，
工作时间t＝20min＝1200s，则净化器消耗的电功率：P＝＝＝45W，
查表可知，功率为45W时，该空气净化器在2挡位工作；
在2挡位下净化一间80m3的房间需要用时t′＝＝h，
消耗的电能为：W′＝Pt′＝45×10﹣3kW×h＝0.015kW•h＝5.4×104J；
（3）由电路图可知，R0、R串联，检测电路中电流表的示数为I＝0.7A，
由欧姆定律得，电路的总电阻：R总＝＝＝40Ω，
根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：R＝R总﹣R0＝40Ω﹣10Ω＝30Ω，
由图丙可知，气敏电阻阻值为30Ω时，此时空气中有害气体浓度是β1＝2.0μg/m3；
当检测电路的电流变为I′＝0.1A，
此时电路总电阻：R总′＝＝＝280Ω，
根据串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值：R′＝R总′﹣R0＝280Ω﹣10Ω＝270Ω，
由图丙可知，气敏电阻阻值为270Ω时，此时空气中有害气体浓度是β2＝0.1μg/m3，
由题意知，净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比，
则该空气净化器的实际净化效率：η＝×100%＝×100%＝95%。
故答案为：（1）不属于；异种电荷互相吸引；（2）2；5.4×104；（3）2.0；95。
2．阅读短文回答问题
重力电灯
“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源，如图所示，在使用过程中，首先由人将沙袋举高，使人的生物能转化为沙袋的机械能，然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电，点亮灯泡。发电机是“重力电灯”的核心部件之一，发电机中的线圈在磁场中切割磁感线产生电流，这种电流是交流电，发电的过程属于“磁生电”现象。
（1）发电机发电的过程是将 机械 能转化为电能；
（2）将一个重为400N的沙袋举高1.8m后从静止开始释放至落地，重力做功 720 J；
（3）调节减速器，让沙袋匀速下落，沙袋的动能 不变 ，沙袋下落过程中重力势能减小量的80%转化为灯泡的电能，那么沙袋从1.8m的高度落到地面共转化多少J的电能 576J 。
【答案】（1）机械；（2）720；（3）不变；576J。
【解答】解：（1）发电的过程属于电磁感应，这个过程消耗了机械能，得到了电能，因此将机械能转化为电能；
（2）重力做的功为W＝Gh＝400N×1.8m＝720J；
（3）动能的大小与质量和速度有关，沙袋在下落的过程中速度不变，故动能不变；因为沙袋下落过程中重力势能减小量的80%转化为灯泡的电能，则沙袋从1.8m的高度落到地面共转化的电能为W电＝ηW可得W电＝80%×720J＝576J。
故答案为：（1）机械；（2）720；（3）不变；576J。
3．空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。
（1）正常工作时，求通过发热管的电流；
（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；
（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 B 。
A．发热管、风扇、盛放篮
B．风扇、发热管、盛放篮
【答案】（1）正常工作时，求通过发热管的电流为6A；
（2）消耗的电能为1.26×106J；
（3）B。
【解答】解：（1）[1]通过发热管的电流
；
（2）空气炸锅炸加热时的总功率P＝P1+P2＝1320W+80W＝1400W，
该空气炸锅炸所消耗的电能W＝Pt＝1400W×15×60s＝1.26×106J；
（3）食物用盛放篮盛放后，只有上表面方便通过空气加热，因此放在最下面；通过发热管加热后的锅内空气密度变小会上升，要利用大功率风扇把热空气吹到食物上，因此，风扇在最上面；发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。
答：（1）正常工作时，求通过发热管的电流为6A；
（2）消耗的电能为1.26×106J；
（3）B。
4．阅读短文，回答问题。
机器人的“眼睛”
机器人为了“看见”周围的物体，需要有自己的“眼睛”，红外传感器就是扫地机器人的“眼睛”，它利用红外线工作，红外线是电磁波大家族的成员，如图甲所示，红外传感器简要结构原理如图乙所示，红外发射器中心线与接受透镜主光轴之间的距离为d，红外检测器与接受透镜之间的距离为f，工作时，红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后反射回来的红外线通过透镜中心，照射到红外检测器上的位置P偏离透镜主光轴的距离称为偏移值L，红外传感器就是根据偏移量L来探知红外发射器与障碍物之间的距离D。为了避免与障碍物发生碰撞，当L增大到某一设定值L0时，机器人将停止靠近障碍物，同一款式的机器人L0保持不变。
（1）红外线属于 不可见 （选填“可见”或“不可见”）光，在真空中传播的速度 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）无线电波在真空中传播的速度。
（2）扫地机器人的红外发射器与墙壁之间的距离为2.5m，现以0.2m/s的速度沿垂直墙壁方向匀速向墙壁靠近，当红外传感器探测到与墙壁之间的距离为0.1m时，立即停止靠近，则扫地机器人的运动时间为 12 s。
（3）扫地机器人在工作过程中偏移量L逐渐变大，说明扫地机器人在 靠近 （选填“远离”或“靠近”）障碍物。已知f＝8cm，d＝15cm，若某次探测时L＝2cm，则此时红外传发射器与障碍物之间的距离为 68 cm。
（4）现用某款扫地机器人清扫卧室，为了增大清扫面积，可将f 减小 。
【答案】（1）不可见；等于；（2）12；（3）靠近；68；（4）减小。
【解答】解：（1）由图甲可知红外线的波长比可见光长，人眼看不见红外线。红外线和无线电波都是属于电磁波，在正空中的速度都等于光速；
（2）据＝；
（3）乙图中的三角形相似对应边成比例有，变形后可得，其它量不变，当L增大时D减小，所以靠近。代入数据得＝；
（4）要增大清扫面积，就是要减小D，由第三问的推导公式，在L一定时，减小f以减小距离D；
故答案为：（1）不可见；等于；（2）12；（3）靠近；68；（4）减小。
5．阅读短文，回答问题。
无线充电
无线充电是指充电器与用电装置间不用电线连接，通过磁场具有的磁场能实现电能传输的技术，常见的无线充电技术有磁共振、电磁感应等方式。
磁共振方式的原理与声音的共振原理相同：振动频率相同的音叉排成一列，一个音叉发声，其他音叉也会电源适配器充电器发声。同样，当“振动”频乙率相同的线圈排列在磁场中时，可将电能从一个线圈传输到另一个线圈。
电磁感应式的原理如图甲所示，电流通过送电线圈产生变化的磁场，当受电线圈靠近该变化磁场时就会产生感应电流来供电。采用电磁感应原理工作的无线充电器上通常标有“Qi”字样。如图乙是某款手机无线充电器及其适配器，充电部分参数如下表，传输效率指手机接收电能的功率与充电器输入功率的比值。手机无线充电时一般先以较大的传输效率快充，再以较小的传输效率慢充，这样可以保护手机电池。
（1）“Qi”充电器中的受电线圈将 磁场 能转化为电能；
（2）充电器接入电路中，与其他用电器的连接方式是 并联 ；
（3）如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图丁所示；
①若要适当调高保护电路工作的临界温度，可 增大 R1的阻值（选填“增大”或“减小”）；
②保持R1阻值不变。闭合开关S、S1时，通过R1的电流为50mA；闭合开关S，断开S1，R2的功率为0.072W，则控制电路的电源电压为 6 V。
【答案】（1）磁场；（2）并联；（3）①增大；②6。
【解答】解：（1）根据文中给的条件通过磁场能实现电能传输的技术，所以是磁场能转化为电能（与机械能转化为电能不太一样，机械能转化为电能是导体在动进行切割磁感线，而无线充电器是变化的磁场，不是动着的导体，要注意区分）；
（2）家庭电路中各个用电器之间是并联的，则充电器应并联在电路中；
（3）①若要适当调高保护电路工作的临界温度，则需要减弱电磁铁的磁性，由于电磁铁的磁性与通过线圈的电流和匝数有关，所以应调大R1的阻值或会减小电磁铁线圈的匝数；
②闭合S、S1时，电路中只有R1连入电路，
根据I＝可得电源电压：
U＝I1R1＝0.05A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
闭合S、断开S1时，R1与R2串联连入，由于R2的功率为0.072W，由图像可知，此时R2两端的电压U2＝3.6V、I2＝20mA＝0.02A，
根据I＝和电阻的串联可得电源电压：
U＝I2R1+U2＝0.02A×R1+3.6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：R1＝120Ω，U＝6V。
故答案为：（1）磁场；（2）并联；（3）①增大；②6。
6．阅读下面材料，回答问题。
进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子O2会电离成氧离子O2﹣，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子O2﹣浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。
当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。
（1）氧化锆内的电流方向是：铂电极 A到B （选填“A到B”或“B到A”）；
（2）为使质量为1×10﹣6kg温度为﹣10℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收 0.36 J的热量。若加热器两端的电压为12V，则电阻R的阻值约为 8 Ω；（大气比热容取1000J/（kg•℃），不计热量损失）；
（3）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较 高 （选填“高”或“低”），需要 加大 （选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量。由图丙可知最佳空燃比为 14.7 。
【答案】（1）A到B；（2）0.36；8；（3）高；加大；14.7。
【解答】解：（1）由图乙可知氧离子O2﹣从B向A作定向移动，而氧离子带负电，且电流方向与负电荷定向移动的方向相反，故氧化锆内的电流方向是铂电极A到B；
（2）大气需吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝1000J/（kg•℃）×1×10﹣6kg×[350℃﹣（﹣10℃）]＝0.36J；
不计热量损失，所以加热器产生的热量：Q＝Q吸＝0.36J，
由Q＝W＝t可得，电阻R的阻值为：R＝t＝×0.02s＝8Ω；
（3）由题知，当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，则铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较高，需要加大喷油嘴的喷油量；
根据题意，由图丙可知最佳空燃比为14.7。
故答案为：（1）A到B；（2）0.36；8；（3）高；加大；14.7。
7．阅读材料，回答问题。
“爱因斯坦”探针空间科学卫星
2024年1月9日15时03分，我国在西昌卫星发射中心采用“长征二号丙”运载火箭，成功将“爱因斯坦”探针空间科学卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功，如图所示。
“爱因斯坦”探针空间科学卫星是中国科学院空间科学先导专项继“悟空”“墨子号”“慧眼”“实践十号”“太极一号”“怀柔一号”“夸父一号”之后，研制发射的又一颗空间科学卫星，它是宇宙天体爆发的捕手，能精准捕捉到更加遥远和暗弱的暂现源和爆发天体，探寻来自引力波源的X射线信号，对研究恒星活动、黑洞和中子星等致密天体的形成、演化、并合等过程具有重要科学意义。
（1）“爱因斯坦”探针空间科学卫星与地面控制中心是通过 电磁波 进行数据传输的；“长征二号丙”运载火箭加速升空时，搭载的“爱因斯坦”探针空间科学卫星的动能 增加 （选填“增加”“减小”或“不变”）。
（2）“长征二号丙”运载火箭是用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的 热值 （选填“热值”或“比热容”）；“爱因斯坦”探针空间科学卫星受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的 运动状态 。
【答案】（1）电磁波；增加；（2）热值；运动状态。
【解答】解：（1）“爱因斯坦”探针空间科学卫星与地面控制中心是通过 电磁波传递信息；运载火箭加速升空，质量不变，速度变大，搭载的“爱因斯坦”探针空间科学卫星的动能增加。
（2）“长征二号丙”运载火箭是用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的热值；“爱因斯坦”探针空间科学卫星受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为：（1）电磁波；增加；（2）热值；运动状态。
8．阅读短文，回答问题：
空气断路器
空气断路器俗称空气开关，是电路中必备的保护装置。常见的空气断路器兼有“热动式”和“电磁式”两种工作方式。
如图是常用空气断路器正常工作时内部的结构示意图。当电路中出现短路或较大过载等导致电流急剧增加（超过额定电流的5～10倍）时，电磁螺线管磁场急剧增强，产生强大磁力吸引线圈内部的金属圆柱体向下运动，推动机械脱扣装置使电路断开。当电路中的电流超过额定电流，但电磁螺线管产生的磁力又不足以使脱扣器动作时，电路中的双金属片就会受热发生弯曲形变，推动机械脱扣装置脱扣，切断电源，起到过载保护作用。
在电路连接和断开时，触点处金属连接装置空气被击穿，电流就会以电弧（电火花）的形式流动，它不但会损坏接触点，还会延长断开电路的时间，这就需要将其迅速熄灭。灭弧装置就是将电弧引入由许多金属组成的隔断中，对电弧的分割，当电弧沿隔断前进时，随着电阻的增大，电弧会变得越来越弱，最后完全熄灭在灭弧装置内。
（1）空气断路器能对电路起到保护作用，其本质相当于电路中的 开关 。
（2）当电路发生短路时，下列说法正确的是 C 。
A.只有电磁螺线管动作，推动机械脱扣装置使电路断开
B.只有双金属片动作，推动机械脱扣装置使电路断开
C.电磁螺线管和双金属片同时动作，推动机械脱扣装置使电路断开
D.双金属片先动作，然后电磁螺线管动作，推动机械脱扣装置使电路断开
（3）双金属片是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料，由于不同材料的膨胀系数不同，当温度变化时，金属片的整体就会向膨胀系数较小一侧弯曲产生形变。以下关于题图中双金属片的说法正确的是 A 。
A.双金属片动作时向上翘
B.双金属片下面材料的膨胀系数较小
C.双金属片工作时温度低于室温
D.双金属片材料的膨胀系数有可能相同
（4）灭弧装置就是将电弧进行分割，通过增加灭弧金属片的长度来增加 电阻 ，从而减小 电流 ，最后完全将电弧熄灭在灭弧装置内。
（5）若想增大某一空气断路器的额定电流，请阐述你的改进方法。
【答案】（1）开关；（2）C；（3）A；（4）电阻；电流；（5）采用额定功率更大的空气断路器提高断路器的额定电流。
【解答】解：（1）空气断路器能对电路起到保护作用，其本质相当于电路中的开关。
（2）当电路发生短路时，电磁螺线管和双金属片同时动作，推动机械脱扣装置使电路断开，故选：C。
（3）根据题图和双金属片的原理可知：双金属片动作时向上翘才能切断电路，故选：A。
（4）灭弧装置就是将电弧进行分割，通过增加灭弧金属片的长度来增加 电阻，从而减小电流，最后完全将电弧熄灭在灭弧装置内。
（5）采用额定功率更大的空气断路器提高断路器的额定电流。
故答案为：（1）开关；（2）C；（3）A；（4）电阻；电流；（5）采用额定功率更大的空气断路器提高断路器的额定电流。
9．阅读短文，回答问题：
电热毯
电热毯，又名电褥。是一种床上用的取暖器具，主要用于人们睡眠时提高被窝里的温度来达到取暖的目的。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，能自动使电热毯处于预定的温度范围内。
（1）电热毯是利用 电流的热效应 原理工作的，在工作过程中，电能转化成 内 能；
（2）电热毯中使用的合金丝的电阻 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）与它同种长度和规格的导线电阻，合金丝外面涂覆的耐热树脂属于 绝缘体 （选填“导体”或“绝缘体”）；
（3）自动调电热毯中的控温元件材料应选择 半导体 （选填“导体”、“超导体”或“半导体”）来制作，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阻 变大 （选填“变小”、“变大”或“不变”）。
【答案】（1）电流的热效应；内；（2）大于；绝缘体；（3）半导体；变大。
【解答】解：（1）电热毯消耗电能，同时放出大量热能，即将电能转化为内能，所以电热毯是利用电流的热效应来工作的。
（2）电热毯中的合金丝和与它串联的导线的电流相同，合金丝发热而导线不发热，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，合金丝的电阻大于导线的电阻。
合金丝外面涂覆的耐热树脂是为了合金丝与人体绝缘，防止合金丝中的电流流向人体，所以合金丝外面涂覆的耐热树脂属于绝缘体。
（3）由于半导体材料通常用来制作热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等，所以自动调电热毯中的控温元件材料应选择半导体材料制作。
接头处烧焦了，说明接头处产生了大量的热，而接头处与其他合金丝是串联的，则接头处电流大小不变，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，接头处产生了大量的热，是因为接头处的电阻变大。
故答案为：（1）电流的热效应；内；（2）大于；绝缘体；（3）半导体；变大。
10．阅读材料，回答问题。
电压力锅
电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，省时又节能，在日常生活中应用广泛。如题图甲所示为某款电压力锅的工作电路简化图，R1是规格为“220V880W”的主加热电阻，R2是电阻为220Ω的副加热电阻，R0是阻值为440Ω的保温电阻，S是智能控制开关；S1是安装在电压力锅底部的压力传感器，可以随压力变化自动闭合或断开电路。
电压力锅煮饭过程分为加热升压、保压煮饭和保温三个阶段：①接通电源，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态。②锅内工作压强（电压力锅的锅内工作压强是指电压力锅内部压强与外部压强之间的差值）达到80kPa时，S1自动断开，进入保压状态。③当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合。④保压状态结束，S自动接到b，进入保温状态，图乙为正常煮饭时锅内工作压强p与时间t的关系图（为了方便计算，图像已作简化处理）。
（1）电压力锅的工作原理主要是利用了电流的 热 效应，并以 热传递 （选填“做功”或“热传递”）的方式使锅内食物和水的内能增加；
（2）随着电压力锅内的气压升高，锅内水的沸点 升高 （选填“升高”“降低”或“不变”）；
（3）通过如图乙所示锅内工作压强p与时间t的关系图像，在图丙中画出0∼12min内通过开关S的电流I与时间t的关系图像；
（4）正常工作时，主加热电阻R1＝ 55 Ω；根据图乙计算这款电压力锅工作21min共消耗的电能为 8.91×105 J。
【答案】（1）热；热传递；（2）升高；（3）见解答图；（4）55；8.91×105。
【解答】解：（1）电压力锅的工作原理是利用了电流的热效应，把电能转化为内能，从而加热食物的。
改变内能的方式是做功和热传递，电压力锅加热是通过热传递改变食物的内能的。
（2）液体的沸点随压强的增大而升高，所以随着电压力锅内的气压升高，锅内水的沸点升高。
（3）由图乙可知，在0～6min处于升压状态，S自动接到a，同时S1自动闭合，此时R1、R2并联，根据可知R1的阻值为
，
电路中电流为
I加热＝I1+I2＝＝+＝5A，
6～9min处于保温状态，S1自动断开，电路中电流为
，
9～12min处于加热状态，电流仍为5A，则画图如下
（4）由图乙可知在21min内，共加热12min，保压6min，保温3min，保温时S自动接到b，电路中保温电流为
，
则根据W＝UIt可知，加热消耗电能为
，
保压消耗电能为
，
保温消耗电能为
，
消耗的总电能为
故答案为：（1）热；热传递；（2）升高；（3）见解答图；（4）55；8.91×105。
11．阅读材料，回答问题。
塔克拉玛干沙漠号称“死亡之海”，曾经这里只有风沙流动的声音，如今一项项奇迹在这片沙海中诞生。2024年3月这里创下了亚洲之最：中国石油塔里木油田果勒3C井顺利完钻，井深度为9396米，创亚洲最深水平井纪录，如图所示。工人通过模拟地震方式，向地下发射地震波，由地面检波器收集油气和岩层的反射信号，这一过程如同给地层“做CT”。
当前，塔克拉玛干沙漠油气勘探开发如火如荼，一座座钻机呼啸着向地球深部挺进。截至目前，塔里木盆地已钻出160口深井，堪称一座座“地下珠峰”。
（1）塔克拉玛干沙漠号称“死亡之海”，沙漠中经常发生沙尘暴，这是因为大风吹过时，沙子上方空气流速大，压强 小 ，使沙子飘起；石油属于 不可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）在勘探过程中，工人通过钻机发出声音的 音色 来分辨地层结构；测量塔里木油田果勒3C井深度时，从发出超声波到接收大约需要 55.27 s。（v＝340m/s，计算结果保留2位小数）
【答案】（1）小；不可再生；（2）音色；55.27。
【解答】解：（1）沙漠中经常发生沙尘暴，这是因为大风吹过时，沙子上方空气流速大，压强小，使沙子飘起；石油属于不可再生能源。
（2）在勘探过程中，工人通过钻机发出声音的音色来分辨地层结构；测量塔里木油田果勒3C井深度时，从发出超声波到接收大约需要的时间为：
。
故答案为：（1）小；不可再生；（2）音色；55.27。
12．阅读《神奇的激光》，回答问题。
神奇的激光
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最亮的光”“最快的刀”“最准的尺”。
普通光源是向四面八方发光，而激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，接近平行。在激光发明前，人工光源中高压脉冲氢灯的亮度最高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氢灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高，所以能够照亮远距离的物体。
激光具有高能量密度，可以被聚焦到极小的斑点，使得其能量密度比其他光源高很多。激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光锰射打标、激光钻孔和微加工等。在某次激光照射时间对材料局部变形影响实验中，用激光功率密度为30W/cm2的连续波激光辐照金属表面，并假设激光被全部吸收，得到金属中心温度随时间变化规律如图甲所示；用不同功率密度的激光照射时，材料局部变形的照射时间随激光功率密度变化的关系如图乙所示。
激光脉冲是指激光器发出的一个光脉冲，好比手电筒一直合上开关就是连续工作，合上开关立即又断开就是发出一个“光脉冲”，激光脉冲能做到时间特别短，这样可以探测很快的运动，就像照相机快门一样，快门越短就能拍出越快的运动。为了探得原子内部的电子结构，科学家们就需要用一个与电子运动时间尺度相匹配（即时间数量级相当）的“快门”来拍照。
根据材料回答问题。
（1）激光热加工主要是利用了激光 高能量密度 的特点。
（2）根据图甲所示的图像得出实验结论： 金属中心温度随照射时间的增加而升高 。
（3）激光光束投射在单位面积上的能量称为能量密度。根据图乙所示的图像，用功率密度为20W/cm2的激光照射，从开始照射到发生变形，照射在金属材料上的能量密度是 120 J/cm2。
【答案】（1）高能量密度；（2）金属中心温度随照射时间的增加而升高；（3）120。
【解答】解：（1）激光热加工主要是利用了激光高能量密度的特点。
（2）根据图甲所示的图像得出实验结论：金属中心温度随照射时间的增加而升高。
（3）由图乙知用功率密度为20W/cm2的激光照射，从开始照射到发生变形用时为6s，照射在金属材料上的能量密度是6s×20W/cm2＝120J/cm2。
故答案为：（1）高能量密度；（2）金属中心温度随照射时间的增加而升高；（3）120。
13．请阅读《会发电的玻璃》并回答24题。
会发电的玻璃
2023年7月，世界大学生夏季运动会场馆外的引导灯箱成为了亮点，这些灯箱外壳上找不到一条连接电源的线路，也能点亮灯箱里面的LED灯，为来自世界各地的运动员提供全天候的指引服务。那它们靠什么发电呢？答案就是灯箱背面的黑色玻璃。
这块玻璃，其实是一块碲化镉薄膜太阳能电池。它的结构好比“三明治”，在两块超白高透的玻璃之间，均匀沉积一层4微米厚的碲化镉薄膜，当太阳光照射到薄膜层后，薄膜层中会产生电子运动，“变身”可发电的半导体。
相比其他同类型材料，碲化镉材料发电量更大。碲化镉的光谱响应和太阳光谱非常匹配，光吸收率高，约能吸收95%的阳光，适合于光电能量转换。一块面积约2m2的发电玻璃，每年发电量约270度。一个普通家庭若安装3块这种玻璃，就能满足一家人全年的用电需求；它的通光性很好，与普通玻璃无异。它的吸光层很薄，一般晶体硅太阳能电池是它吸光层的近百倍。它的强度很高，用45kg的大铅球对其进行撞击实验，它不仅完好无损，而且还能保持稳定的发电性能。如果利用这种发电玻璃替代我国目前建筑物上普通玻璃的10%，一年的发电量就相当于几个三峡水电站，因此，它被誉为“挂在墙上的油田”。
碲化镉材料碳排放量很低，每生产1度电，碲化镉所排放的二氧化碳仅有11克，碲化镉发电玻璃反射率低、没有光污染，不仅可应用于大型太阳能地面电站，还可完全替代传统建筑材料应用于各种建筑物上，用太阳能发电为建筑物提供清洁能源，达到节能减排的效果。
对于碲化镉薄膜发电玻璃，中国拥有完全自主知识产权，而且已实现了中国制造。这为中国从建材玻璃大国提升为电子玻璃强国、半导体材料强国奠定了技术和材料基础。
（1）碲化镉薄膜发电玻璃发电时将 太阳能 能最终转化为电能。
（2）请你列举出采用碲化镉薄膜发电玻璃发电的优势 碳排放量低 。
（3）一块面积约1m2的碲化镉薄膜发电玻璃一年的发电量可供一台“220V，2000W”的空调正常工作 67.5 h，发电一年排放的二氧化碳总质量为 1485 g。
【答案】（1）太阳能；（2）碳排放量低；（3）67.5；1485。
【解答】解：（1）碲化镉发电玻璃指引路牌属于半导体材料，发电时将太阳能最终转化为电能；
（2）碲化镉材料碳排放量更低，为建筑提供清洁能源，达到节能减排的效果；
（3）一块面积约1m2的碲化镉每年发电约×270度＝135度，根据P＝知，每年发电量可供一只“220V 2000W”的空调正常工作时间：t＝＝＝67.5h；
由题知，每生产1度电，碲化镉所排放的二氧化碳仅有11克，发电一年排放的二氧化碳总质量为：m＝135kW•h×11g/kW•h＝1485g。
故答案为：（1）太阳能；（2）碳排放量低；（3）67.5；1485。
14．阅读短文，回答问题。
中国载人深潜新坐标——“奋斗者号”
随着我国无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。（设海水的密度ρ水＝1×103kg/m3，ρ铁＝8×103kg/m3）
（1）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中，所受海水的压强逐渐 变大 ，所受浮力 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力 小于 重力（选填“大于”、“小于”或“等于”），若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将 匀速 下沉。
（3）“奋斗者号”的外壳用的是Ti62A钛合金，相对于普通钢而言，这种材料应具有 密度 大的特点。（选填“密度”或“硬度”）
（4）若“奋斗者号”体积为50m3（不包括压载铁），最大负载时总质量为22吨（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下2块时，可使“奋斗者号”处于悬浮状态，每块铁块的体积为 2 m3，才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。
（5）如图乙为某作业区内海水的密度ρ随海水垂直深度h变化的图线，海水密度的垂直分布主要是由盐度决定，其他因素的影响可忽略。装载着潜水器的轮船在作业区域，将潜水器用钢缆吊起浸没水中直至悬停在水中时，松开钢缆，潜水器刚好匀速下沉，则下沉过程中，潜水器速度最大位置为 C 。
A.A点
B.B点
C.C点
D.D点
（6）如图丙所示是一个测量海水深度的装置，它由测量头和控制盒构成。控制盒内有一个定值电阻R0，其测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的压敏电阻R1，其阻值随深度增加而减小；电压表改装成深度表，其示数随深度的增大而 增大 ；闭合开关S，当压敏电阻R1的阻值为r或4r时，R1的电功率均等于P，则当电路的总功率为2P时，压敏电阻R1的阻值为 2.5 r。
【答案】（1）变大；不变；（2）小于；匀速；（3）硬度；（4）2；（5）C；（6）变大；2.5。
【解答】解：（1）“奋斗者号”号下潜的过程中，海水密度不变，深度增加，根据液体压强公式p＝ρgh可知受到海水的压强变大；排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排知受到的浮力不变；
（2）根据物体的浮沉条件可知，“奋斗者号”加速下潜过程中，其受到的重力大于浮力；
抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，不计水的阻力，受的是平衡力，它将保持原状态做匀速下沉运动；
（3）钛合金比普通钢性能优良，钛合金具有硬度大、密度小、强度高、抗腐蚀性强的特性；
（4）“奋斗者号”受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50m3＝5×105N；
“奋斗者号”悬浮时，所受浮力和重力是平衡力，所以F浮+2F浮铁＝G总+2G铁，即F浮+2ρ水gV铁＝m总g+2×ρ铁gV铁，
所以5×105N+2ρ水gV铁＝22×103kg×10N/kg+2×8×103kg/m3×10N/kg×V铁，
解得：V铁＝2m3；
（5）由图乙可知，由于潜水器的重力不变，松开钢缆时，开始阶段，潜水器刚好匀速下沉，潜水器若在AB段，由于AB段随着深度的增加海水密度减小，则浮力减小，所以向下的合力变大，潜水器向下做加速度增大的加速运动；当在BC段，海水的密度增大，浮力增大，向下的合力减小，潜水器做加速度减小的加速运动，到C点时，由于C点和开始阶段的海水密度相同，合力为0，潜水器的速度达到最大值；
（6）由图丙可知两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻R0两端的电压，测量头在水中的深度越深，压敏电阻的阻值越小，根据串联分压原理可知压敏电阻两端的电压变小，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大；
压敏电阻的电功率等于电路总功率与定值电阻的电功率之差，即：P1＝UI﹣I2R0，
当压敏电阻R1的阻值为r或4r时，R1的电功率均等于P，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得：
P＝﹣（）2R0＝﹣﹣（）2R0，
整理得：4（R0+r）2＝（R0+4r）2，解得：R0＝2r，
所以压敏电阻的电功率P＝I2r＝（）2r＝（）2r＝；
当电路的总功率为2P时，根据P＝UI＝可得：2P＝，即：2×＝，
解得：R1＝2.5r。
故答案为：（1）变大；不变；（2）小于；匀速；（3）硬度；（4）2；（5）C；（6）变大；2.5。
15．阅读材料，回答问题：
绿色技术在大型船舶上的应用
2023年7月，国际海事组织海上环境保护委员会在第80届会议要求国际海运温室气体排放尽快达峰。大型船舶为了顺应航运业绿色发展的大趋势，采用了一些新技术。
1.以LNG作为燃料。LNG燃料即液化天然气，是将含有85%甲烷的天然气冷却至零下162℃使其液化。比起传统的船用柴油，LNG燃料可以显著减少CO2、NOx和SOx的排放。
2.配备燃料电池。燃料电池用燃料和氧气作为原料，具有效率高、污染小、辐射少等优点。
3.安装空气润滑系统。该系统利用压缩机在船底部迅速排出大量气泡（如图所示），这些气泡联合起来在船体底部的表面形成一层空气层。当船舶向前移动时，附着在船体上的空气层向后滑动。
（1）船舶在海面上所受浮力大小 等于 自身重力，若船舶的排水量为25万吨，则其满载时所受浮力为 2.5×109 N；（g取10N/kg）
（2）通过材料可知，LNG燃料可以通过 降温 的方式液化；
（3）燃料电池工作时将 化学 能转化为 电 能；
（4）船舶底部的空气层有 减小摩擦力 的作用；请举一个生活中用同样原理的案例，并说明理由；案例： 给自行车车的轴承加润滑油 ，理由： 使接触面脱离，减小了摩擦 。
【答案】（1）等于；2.5×109；（2）降温；（3）化学；电；（4）减小摩擦力；给自行车车的轴承加润滑油；使接触面脱离，减小了摩擦。
【解答】解：（1）船舶在海面上所受浮力大小等于自身重力；
若船舶的排水量为25万吨，它满载时所受浮力的大小为F浮＝G排＝m排g＝2.5×105×103kg×10N/kg＝2.5×109N；
（2）由“将含有85%甲烷的天然气冷却至零下162℃使其液化”可知，LNG燃料可以通过降温的方式液化；
（3）燃料电池用燃料和氧气作为原料，燃料具有化学能，工作时将化学能转化为电能；
（4）船舶底部的空气层，使接触面彼此分离，减小摩擦力；
案例：给自行车车的轴承加润滑油，使接触面脱离，减小了摩擦。
故答案为：（1）等于；2.5×109；（2）降温；（3）化学；电；（4）减小摩擦力；给自行车车的轴承加润滑油；使接触面脱离，减小了摩擦。
16．阅读材料，回答问题。
风力发电
风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、出发电机等组成，其简化结构如图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。）
（1）完成图丙风力发电的主要能量转化流程图：① 机械能 ，② 电能 ；
（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会 顺时针 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于 36 kg的煤完全燃烧放出的热量；（q＝3.0×107J/kg）
（4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kW•h，叶片需要转动 4 圈。
【答案】（1）机械能；电能；（2）顺时针；（3）36；（4）4。
【解答】解：
（1）风力发电主要将风能转化为叶片的机械能，叶片的机械能转化为电能，实现能量的相互转化；
（2）由图乙可知，风叶上表面一面较平，下面一面较弯曲，风正面垂直吹向静止叶片时，上面流速慢，压强大，下面流速快，压强小，故叶片受到向下的压强差，则叶片会顺时针转动；
（3）由丙图可知风速为12m/s时，发电机的功率为300kW，1h＝3600s，则输出的电能为：W电＝Pt＝300×103W×3600s＝1.08×109J；
由W电＝Q放＝mq煤可得，燃烧的煤的质量m＝＝＝36kg；
（4）由丙图可知当风速为13m/s时，发电机的功率为300kW，发电机输出电能1kW•h，时间t＝＝＝h＝0.2min；发电机转子1min转400圈，则0.2min转子转：400×0.2＝80转，因为叶片转1圈，发电机转子转20圈，所以叶片转4圈。
故答案为：（1）机械能；电能；（2）顺时针；（3）36；（4）4。
17．阅读短文，回答文后问题。
油电混合动力汽车
如图甲，国产某品牌油电混合动力汽车前后安装有高清摄像头，无线WIFI等，其工作原理如图乙所示。当它以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中，燃烧了3kg燃油。发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量为9×107J，其中50%的能量来自燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量为6×106J。设燃油在发动机汽缸内完全燃烧，燃油的热值为5×107J/kg。
若普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。在某次测试时，同样车型的普通汽车和该油电混合动力汽车刚刚关闭发动机后，根据汽车通过路程s时，所对应的动能EK，作出Ek﹣s图像如图丙所示。设两车受到的摩擦力大小相等。汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率称之为储能效率。
（1）完全燃烧3kg燃油产生的热量为 1.5×108 J；
（2）该油电混合动力汽车以90km/h的速度匀速行驶20min的过程中，发动机的效率为 34 %；
（3）由图丙可知，表示该油电混合动力汽车进行测试的图线是 ① （选填“①”或“②”）；
（4）该油电混合动力汽车从关闭发动机至汽车停止的过程中，发电机的储能效率为 62.5 %。
【答案】（1）1.5×108；34；（2）①；62.5%。
【解答】解：（1）燃油燃烧放出的热量：Q放＝mq＝3kg×5×107J/kg＝1.5×108J；
发动机为汽车提供部分动力的能量：W1＝9×107J×50%＝4.5×107J；
发动机对蓄电池充电的能量：W2＝6×106J；
发动机用来做有用功的能量：W＝W1+W2＝4.5×107J+6×106J＝5.1×107J；
发动机的效率为：η＝×100%＝×100%＝34%；
（2）由于油电混合动力汽车克服摩擦做功比普通汽车克服摩擦做功更少，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电，所以油电混合汽车关闭发动机后滑行的距离更短。所以应该是图丙中的①图线；
普通汽车克服摩擦所做的功：W普＝Ek＝4×105J；
由W＝fs可知，汽车的摩擦力：f＝＝＝5000N；
油电混合汽车克服摩擦所做的功：W混＝fs混＝5000N×30m＝1.5×105J；
发电机将动能转化为电能：W电＝EK﹣W混＝4×105J﹣1.5×105J＝2.5×105J；
储能效率：η＝×100%＝×100%＝62.5%。
故答案为：（1）1.5×108；34；（2）①；62.5%。
18．请阅读《筒车》并回答问题。
筒车亦称“水转筒车”，是一种以水流作动力取水灌田的工具。据史料记载，筒车发明于隋而盛于唐，距今已有1000多年的历史。筒车的种类较多，制作工艺有所不同。如图所示，简易的筒车常用一端开口、一端封闭的竹节制成筒，竹筒被均匀安装在筒车上，用于从河中打水，同时在水流的推动下使筒车转动起来。筒车工作时，竹筒绕车轴做圆周运动，筒底与筒口的运动轨迹是同心圆，且筒底所在的外圆半径大于筒口所在的内圆半径。竹筒浸在水里的时候被灌满了水，当转过一定角度后将离开水面被提升，所以竹筒在低处时盛水，在高处时泄水，泄出的水落入水槽后被引向农田，如此往复，循环提水。在实际使用过程中，人们会根据农田与水面间的高度差调整水槽的位置和宽度，使水槽能够接到更多的水。
（1）关于筒车的说法正确的是 C （填字母）；
A．筒车能转动是由于竹筒受到了浮力
B．筒车能连续转动是受到惯性的作用
C．筒车工作时对水流有力的作用
D．筒车证明了永动机是可以制造出来的
（2）筒车在匀速转动的过程中，竹筒受 非平衡力 （选填“平衡力”或“非平衡力”），以竹筒为参照物，车轴是 运动 （选填“运动”或“静止”）的；
（3）某筒车上均匀分布了20个相同的竹筒，每个竹筒的容积为2L，通过调整水槽的位置，竹筒中50%的水能落入水槽，则当筒车以每分钟转动5圈的速度连续工作2h，最多可以为农田浇灌 1.2×104 kg的水（）。
【答案】（1）C；（2）非平衡力；运动；（3）1.2×104。
【解答】解：（1）ACD．筒车在水流的推动下转动起来，据力的作用是相互的，所以筒车对水流也有力的作用，筒车运动的动力来自于水流的作用力，不是由于浮力，筒车运动的过程中，水能转化为动能，不能证明永动机是可以制造出来的，故AD错误，C正确；
B．惯性是物体的一种属性，不是力，不能表述为受到惯性的作用，故B错误。
故选：C。
（2）匀速转动有筒车不是处于平衡状态，受到的不是平衡力。
竹筒绕车轴转动，则以竹筒为参照物，车轴有位置变化，是运动的。
（3）连续工作2h，筒车转动的圈数n＝2×60×5＝600，
则筒车最多可以为农田浇灌的水的质量。
故答案为：（1）C；（2）非平衡力；运动；（3）1.2×104。
19．阅读材料，回答问题。
手机充电器的安全使用
我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过。如果手机充满电后不及时与充电器断开，充电时间过长，可能会加速手机电池的老化，影响电池的使用寿命。
手机充电器插在电源插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微弱的电流通过。利用功率计测量插座上未充电时充电器的电功率，如图1所示，此时该充电器的实际功率约为0.2W。我国工信部调查显示：全国每天就有约2亿个闲置的充电器插在插线板上。
长期不拔充电器还会加速充电器内部元件的老化，从而增加充电器发生短路的概率。有的充电器发热严重，就可能会引发充电器的自燃自爆。近年来，就有因为长期不拔手机充电器造成火灾的新闻报导。为了您和家人的安全，请您按照图2中的温馨提示正确使用手机充电器。
（1）插在插座上没有充电的手机充电器，相当于 用电器 （选填“电源”、“开关”或“用电器”）。
（2）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾，此过程中电能转化为 内 能。
（3）如果按照每天充电2h，手机即可充满电。在我国拔掉手机后仍在插座上的充电器，一天浪费的电能约为 8.8×105 kW•h。
（4）安全使用手机充电器的做法是 充电器不使用时及时切断电源 。（写出一个即可）
（5）随着手机技术的快速发展，手机的配置越来越高，并采用“快充”技术，极大方便了人们的使用。如图3所示的两个充电器，哪一个是“快充”充电器？在给“快充”充电器选择充电线时要选较粗的导线，请说明理由。
【答案】（1）用电器；（2）内；（3）8.8×105；（4）充电器不使用时及时切断电源；（5）乙充电器为快充；快充充电器通过的电流大，在材料和长度相同时，导线越粗，电阻越小，根据Q＝I2Rt 可知，在电流和通电时间相同时，导线电阻越小，导线上产生的热量越少，使用时越安全。
【解答】解：（1）由题知，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过，实际功率约为0.2W，说明此时充电器也会消耗电能，则它相当于用电器；
（2）手机充电器不及时拔掉容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾，说明此过程中消耗的电能转化为内能；
（3）如果按照每天充电2h，手机即可充满电；充电器不拔出时，其电功率0.2W，闲置时间为22h，且由题知我国每天就有约2亿个闲置的充电器插在插线板上，
则一天浪费的电能：W＝nPt＝2×108×0.2×10﹣3kW×22h＝8.8×105kW•h；
（4）由题知，长时间不拔掉充电器，容易造成元件过热的现象，甚至引起火灾；所以，充电器不使用时及时切断电源；
（5）图3中，由充电器的铭牌数据可知，两充电器的充电电压相同，而乙充电器的充电电流大，由P＝UI可知乙充电器的充电功率较大，则乙充电器为快充；
快充充电器通过的电流大，在材料和长度相同时，导线越粗，电阻越小，根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，导线电阻越小，导线上产生的热量越少，使用时越安全，所以在给“快充”充电器选择充电线时要选较粗的导线。
故答案为：（1）用电器；（2）内；（3）8.8×105；（4）充电器不使用时及时切断电源；（5）乙充电器为快充；快充充电器通过的电流大，在材料和长度相同时，导线越粗，电阻越小，根据Q＝I2Rt 可知，在电流和通电时间相同时，导线电阻越小，导线上产生的热量越少，使用时越安全。
20．
国之重器——“千眼天珠”
在海拔3830m的四川省稻城县，坐落着国家重大科技基础设施，子午工程（二期）的标志性设备——圆环阵太阳射电成像望远镜（如图所示）。313部小射电望远镜均匀排布在直径1km的圆周上，圆环中心是一座百米高的定标塔，对于这个望远镜阵列，人们有个非常形象的称呼——“千眼天珠”。
圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标就是观测太阳活动。太阳给地球带来了光和热，孕育了地球上的生命，但是它也有“打喷嚏”的时候——也就是太阳风暴。若它朝着地球打一个“大喷嚏”，抛射出来的高速带电粒子飞向地球，会对地球人造卫星等设备产生严重影响。当距离地球约1.5×108km的太阳发生剧烈爆发时，喷射出的带电粒子往往会辐射不同频率的电磁波，这个望远镜阵列可以在太阳爆发几分钟内就“捕捉”到这些电磁波信号，而太阳抛射出来的粒子到达地球需要数十个小时，科研人员正是抓住这个宝贵的“时间差”，实现对空间天气的预报和预警。
圆环形阵列的中心定标塔到每一部射电望远镜的距离都相等，而且射电望远镜与中心定标塔之间没有遮挡，定标塔向各部射电望远镜发射公共信号进行定标和校准时，可以实现非常高的精度。在中心定标塔下面就是中央机房，每部小射电望远镜和中央机房之间都有电缆实时传输观测数据，以便科研人员及时对这些数据进行分析和处理。“千眼天珠”采用了综合孔径射电望远镜技术，虽然每部小射电望远镜的直径只有6m，但是当313部小射电望远镜协同观测时，其观测能力可以等效于一个超大口径射电望远镜。
通过对太阳爆发活动的高精度观测，有助于人类认识太阳风暴机制和太阳风暴的日地传播规律，进一步深化对自然的理解，推动人类科技文明的进步。
请根据上述阅读材料，回答下列问题：
（1）圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标是 观测太阳活动 。
（2）因为“千眼天珠”的结构特点是 313部小射电望远镜均匀排布在一个圆周上，定标塔在圆环的中心 ，所以能够实现非常高的定标精度。
（3）太阳发生剧烈爆发时，喷射出的带电粒子辐射出的电磁波大约经过 500 s可以到达地球。
（4）“千眼天珠”采用了综合孔径射电望远镜技术。请你再举出一个体现这一设计理念的例子 几个力共同作用产生的效果可以与一个力产生的效果相同 。
【答案】（1）观测太阳活动；（2）313部小射电望远镜均匀排布在一个圆周上，定标塔在圆环的中心；（3）500；（4）几个力共同作用产生的效果可以与一个力产生的效果相同。
【解答】解：（1）圆环阵太阳射电成像望远镜的主要科学目标是观测太阳活动。
（2）因为“千眼天珠”的结构特点是313部小射电望远镜均匀排布在一个圆周上，定标塔在圆环的中心，所以能够实现非常高的定标精度。
（3）电磁波到达地球的时间为：；
（4）几个力共同作用产生的效果可以与一个力产生的效果相同与“千眼天珠”采用了综合孔径射电望远镜技术采用的物理方法相同。
故答案为：（1）观测太阳活动；（2）313部小射电望远镜均匀排布在一个圆周上，定标塔在圆环的中心；（3）500；（4）几个力共同作用产生的效果可以与一个力产生的效果相同。
21．请阅读《在“死亡之海”钻探“中国深度”》并回答问题。
在“死亡之海”钻探“中国深度”
2024年3月4日14时48分，我国首口万米深地科探井——“深地塔科1井”正式穿越万米大关。这标志着继深空、深海探索大自然的壮举之后，我国在深地领域实现重大突破。
这口井位于被称为“死亡之海”的新疆塔克拉玛干沙漠腹地，设计深度11100m。自2023年5月30日开钻，数百名石油工人和科研人员坚守沙海腹地，连续奋战279天，历经高温、严寒、风沙和复杂地质情况等极端考验，成功钻探突破万米，同时创造了世界上钻探万米深井用时最短的记录。
垂直井深突破地下万米，在我国尚属首次！这不仅是为国家找油找气，也是探索地球未知领域、拓展人类认识边界的一次大胆尝试。约20层楼高的钢铁塔架，稳稳矗立在流沙之上，重达2000多吨的钻头、钻杆、套管等深入地下，穿透白垩系等10多个地层，成为探索地球深部的“望远镜”。
深地钻探难度堪比“探月工程”，钻探超万米后控制难度极大。当钻头抵近地下万米地层时，钻井设备承受的高温超过200℃，高压超过230MPa，这对钻井工具和钻井液都是巨大的挑战。我国科技人员攻克一系列技术难关，让钻机关键部件全面国产化，有效解决了核心部件“卡脖子”问题。科研人员还自主研发了耐盐、耐高温、超高密度的钻井液，为深地勘探提供了可靠支撑。
近年来，我国不断刷新“中国深度”。深地塔科1井钻破万米后成为陆地上世界第二、亚洲第一的垂直深井，在深地科学研究和超深层油气勘探领域具有里程碑的意义。万米“冲刺”成功后，深地塔科1井肩负科学探索和预探发现双重使命，继续向目标深度全速钻进。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）深地塔科1井的成功钻探，为超深层油气资源勘探开发提供了有力支持。石油和天然气属于 一次 能源。（选填：“一次”或“二次”）
（2）深地塔科1井地下万米处的高压大约是马里亚纳海沟11000m处水压的 2 倍。（结果请保留整数）
（3）钻井液也叫钻井泥浆，被喻为钻井的“血液”。钻井液是由粘土、水（或油）以及各种化学处理剂组成的一种溶胶悬浮体的混合物。钻井液在入井出井的循环过程中发挥着传递动力、携带岩屑、平衡地层压力和润滑钴具等关键作用。在深地钻探过程中，钻井液能够对高速旋转的钻头进行冷却和润滑，保护钻头不被高温破坏，因此，钻井液对安全高效钻井至关重要。在钻探过程中，钻井液通过 热传递 的方式对钻头进行冷却，减小钻头的内能。
（4）为了万米深地钻探，我国科技人员自主研发的钻井液具备哪些特点： 耐盐、耐高温、超高密度 。
【答案】（1）一次；（2）2；（3）热传递；（4）耐盐、耐高温、超高密度。
【解答】解：（1）石油和天然气可以从自然界直接获得，属于一次能源；
（2）马里亚纳海沟11000m处水压为p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×11000m＝1.1×108Pa；
深地塔科1井地下万米处的高压大约是马里亚纳海沟11000m处水压的倍数＝≈2倍；
（3）在钻探过程中，钻井液可以吸收热量，这是通过热传递的方式对钻头进行冷却，减少钻头的内能；
（4）为了万米深地钻探，科研人员自主研发了耐盐、耐高温、超高密度的钻井液，为深地勘探提供了可靠支撑。
故答案为：（1）一次；（2）2；（3）热传递；（4）耐盐、耐高温、超高密度。
22．阅读短文，回答问题。
增程式汽车
增程式汽车作为一种新型绿色交通工具，凭借其独特的动力系统结构，正在逐渐走进人们的日常生活。增程式汽车的动力系统主要由动力电池、动力电机和增程器等组成。增程器主要由一个发动机（内燃机）和发电机组成，在动力电池能量充足的情况下，车辆以“纯电模式”行驶，此时发动机不工作，完全依赖动力电池进行驱动，当动力电池的电量不足时，车辆以“增程模式”行驶，增程器会启动工作，发动机驱动发电机产生电能，这些电能一部分直接供给驱动电机使用，另一部分则充入动力电池，以备后续使用，通过这种方式，使汽车续航距离大大增加，有效地降低人们对新能源汽车的“里程焦虑”。
我国增程式汽车发展处于世界领先水平，某品牌增程式电动汽车动力电池容量为42kW•h，其增程器发动机在最佳工况下可输出功率为100kW，并以30%的发电效率将化学能转化为电能存储于电池中，动力电机最大输出功率为270kW，电机电能转化为机械能的效率为90%。在电动机的实际应用中，电机的输入功率和输出功率之间存在一定的关系，其可以用公式P输入＝来表示，其中η为电机的电能转化为机械能的效率。
（1）增程器工作时，汽油在发动机内燃烧，使汽油的 化学 能转化为 内 能，再转化为机械能带动发电机发电。
（2）如图所示，用箭头表示汽车在不同的工作模式下电能的流动方向，其中表示汽车处于“纯电模式”的是 丁 图，表示汽车处于“增程模式”的是 甲 图。
（3）增程式汽车中的增程器主要作用是 C （填选项）。
A.提高车辆的最大速度
B.增加动力电池的充电速度
C.延长电动汽车的续航里程
D.替代动力电池提供动力
（4）上文中所述品牌的增程式汽车，利用增程器在最佳工况下单独给电池充电，则电池从无电状态到充满电需要约 1.4 h。电池充满电后，若电动机以45kW的输出功率行驶，可以在“纯电模式”下持续行驶 0.84 h（假设无其他能量损失）。
【答案】（1）化学；内；（2）丁；甲；（3）C；（4）1.4；0.84。
【解答】解：（1）增程器工作时，汽油在发动机内燃烧，使汽油的化学能转化为内能，再转化为机械能带动发电机发电。
（2）如图所示，用箭头表示汽车在不同的工作模式下电能的流动方向，其中表示汽车处于“纯电模式”电池为电动机供电，增程器不启动，故选丁图，表示汽车处于“增程模式”增程器会启动工作，发动机驱动发电机产生电能，这些电能一部分直接供给驱动电机使用，另一部分则充入动力电池，以备后续使用，因而是甲图；
（3）增程器会启动工作，发动机驱动发电机产生电能，这些电能一部分直接供给驱动电机使用，另一部分则充入动力电池，以备后续使用，通过这种方式，使汽车续航距离大大增加，即目的是C；
（4）增程器发动机在最佳工况下可输出功率为100kW，并以30%的发电效率将化学能转化为电能存储于电池中，充电功率P＝100kW×30%＝30kW；
动力电池容量为42kW•h，
电池从无电状态到充满电需要t＝＝1.4h；
电机电能转化为机械能的效率为90%，电动机以45kW的输出功率行驶，耗电功率P输入＝＝＝50kW；
可以在“纯电模式”下持续行驶时间t＝＝0.84h；
故答案为：（1）化学；内；（2）丁；甲；（3）C；（4）1.4；0.84。
23．阅读短文，回答问题。
智能电动汽车
如图所示是某款智能电动汽车，电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。该款智能电动汽车支持多种充电方式，快充45min即可将电池容量由20%充至80%；慢充5小时即可将电池容量由20%充至90%。无论哪种充电方式都需要供电系统中提供良好的接地线，否则该款智能电动汽车拒绝接受充电。
能量回收系统是该款智能电动汽车的智慧功能，当司机高速行车过程中松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时驱动电机就能够给汽车的电池充电。
该车的部分参数如表所示：
（1）该车能量回收系统启动时，驱动电机将 机械 能转化为电能。
（2）该车充电时，其电池相当于 用电器 （选填“电源”或“用电器”），无论哪种充电方式都需要供电系统中提供良好的接地线，这是为了 B （填字母）。
A.避免漏电；
B.防止触电；
C.减少充电时间；
D.节约电能。
（3）该车的动力电池最多能储存 30 kW•h的能量。
（4）该车配备的电池质量是 200 kg。
（5）该车慢充时的平均充电功率为 4.2 kW，在一段时间内充电电流为20A，则当时的充电桩输出电压为 210 V（不计充电时的能量损失）。
【答案】（1）机械；
（2）用电器；B；
（3）30；
（4）200；
（5）4.2；210。
【解答】解：（1）该车能量回收系统启动时，驱动电机将机械能转化为电能。
（2）该款智能电动汽车充电时，电池相当于用电器，将电能转换为化学能；电动车的外壳有大量的金属材料，充电时需要供电系统中提供接地良好的地线，是为了防止因漏电使外壳带电而造成触电事故，故选：B；
（3）该车的动力电池最多能储存电能是W＝UIt＝30V×100Ah＝1.08×108J＝30kW•h；
（4）该车配备的电池质量m＝＝200kg；
（5）该电动车慢充时（电池电能从20%充到90%）的平均充电功率：P＝＝＝4200W＝4.2kW；
由P＝UI可知U＝＝＝210V。
故答案为：
（1）机械；
（2）用电器；B；
（3）30；
（4）200；
（5）4.2；210。
24．请阅读《夸父逐日》并回答小题。
夸父逐日
北京时间2022年10月9日7时43分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将“夸父一号”（先进天基太阳天文台）卫星发射升空，卫星成功进入预定轨道，夸父逐日的神话照进了现实。
夸父一号是一颗围绕地球运行的卫星，专职观测和研究太阳。为了避免跨过晨昏线后在地球的黑夜一侧无法观测太阳，夸父一号选择了一条极为特殊的运行轨道：距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道，如图所示。该轨道的轨道面和地球晨昏线始终近似重合，这样夸父一号几乎可以永沐阳光，利用装备的太阳能电池板可以得到充足且持续的能源供给，始终保持对太阳的观测。
太阳耀斑是太阳活动的重要表现，是太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程。太阳耀斑爆发时，释放出的能量将由耀斑爆发处向远离太阳的各个方向传播，其辐射出的电磁波的波长横跨整个电磁波谱。探测耀斑爆发时产生的X射线是目前研究太阳耀斑的主要方式之一，夸父一号配备了X射线成像仪，可观测并记录太阳耀斑的爆发过程。
在地球大气层外，距太阳1.5×1011m处，在单位时间内单位面积上接受到的软X射线（是X射线的一种，波长在0.1～1nm范围内的电磁波）辐射能量的最大值，被称为软X射线峰值流量，用符号Fx表示，单位为J/（m2•s），也可表示为W/m2。我国气象部门按照Fx的数值大小将太阳软X射线耀斑分成五个强度级别，分别为A、B、C、M和X，详见下表。其中A、B、C、M每个级别可细分为90级，如A级1.0[1.0×10﹣8W/m2]开始，Fx每增加0.1×10﹣8W/m2耀斑的强度级别增加0.1，比如A1.7级，表示软X射线峰值流量1.7×10﹣8W/m2再比如M2.8级，表示软X射线峰值流量2.8×10﹣8W/m2。X级别不设上限，如X26级，表示软X射线峰值流量26×10﹣4W/m2。
表太阳软X射线耀斑强度级别单位：W/m2
2024年1月1日，夸父一号成功地记录了第25太阳活动周的一次耀斑，级别为X5级。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）为了实现对太阳的不间断观测，夸父一号选择的轨道是 距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道 。
（2）历史上最大的太阳耀斑是2003年观测到的X28级，它释放的软X射线峰值流量是2024年1月1日观测到的X5级太阳耀斑的 5.6 倍。
（3）若某次太阳耀斑释放的软X射线功率峰值为8.1×1018W，则根据太阳软X射线耀斑强度级别表，可知此次太阳耀斑的强度级别为 M3 级（提示：半径为r的球体表面积S＝4πr2，π取3）。
【答案】（1）距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道；（2）5.6；（3）M3。
【解答】解：（1）为了避免跨过晨昏线后在地球的黑夜一侧无法观测太阳，夸父一号选择了一条极为特殊的运行轨道：距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道；
（2）X28级表示软X射线峰值流量28×10﹣4W/m2，X5级表示软X射线峰值流量5×10﹣4W/m2，
因而倍数关系为＝5.6倍；
（3）软X射线功率峰值为8.1×1018W，则单位时间内单位面积上接受到的软X射线辐射能量的最大值，为：＝＝3×10﹣5W/m2。
可知此次太阳耀斑的强度级别为M3级别。
故答案为：（1）距离地面约720km的太阳同步晨昏轨道；（2）5.6；（3）M3。
25．阅读短文，回答问题：
远程输电发电厂发出的电要传输到很远的地方供人们使用。在输电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉（W损＝Q＝I2Rt）导线越长，损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率P不变的情况下，采用提高电压U的方法减少线路上的损失。高压送电过程：发电机、升压变压器、高压输电线、降压变压器、居民用电。
其中升降压变压器原理简化为：原线圈匝数n1，副线圈匝数n2，若输入电压U1，输出电压U2（如图乙），它们之间的关系式为：U1：U2＝n1：n2。结合短文和所学知识回答下列问题：
（1）如图甲属于 降压 （选填升压或降压）变压器；
（2）在输电阶段，输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的横截面积，从而减小了导线的 电阻 ，以达到减少输电线上电能损失的目的；
（3）由发电厂向用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是 C 。
（4）目前苏州市正在进行1100kV的特高压输电技术改造。若甲、乙两地原来用550kV的超高压输电，建成后改用1100kV的特高压输电，当输电功率相同时，线路上的功率损耗为原来的 倍（线路电阻不变）。
【答案】（1）降压；（2）电阻；（3）C；（4）。
【解答】解：（1）图甲中U1：U2＝n1：n2，因n1＞n2，故U1＞U2，即输出电压小于输入电压，因此相当于降压器。
（2）当其它条件一定时，导体的横截面积越大，电阻越小，输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的横截面积，从而减小了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的；
（3）根据公式P＝UI可知，输送的功率P一定时，电压越大，电流越小，即电压与电流成反比，用公式可表示为U＝；故选：C；
（4）前后两次输电电压之比＝＝，
因输电功率相同，由P＝UI可知，前后两次电流之比＝＝，
输电线的电阻不变，由P＝I2R可知，前后两次输电线上损失的功率之比为＝（）2＝（）2＝；
因此P2＝P1；
故答案为：（1）降压；（2）电阻；（3）C；（4）。
26．重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图甲所示，其中输出电能与输入电能之比为重力储能系统的综合效率。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平，如图乙所示为某风力发电的重力储能综合项目，其中单个风力发电机组的平均发电功率为1600kW，某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为30t的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存，根据相关信息，完成以下问题（g取10N/kg）。
（1）重力储能实质上是将能量以 重力势 能的形式储存起来；
（2）如图乙中单个风力发电机组发电1h平均产生的电能是 1600 kW•h，若某电动汽车每行驶2km的路程需消耗0.4kW•h的电能，以上电能可供该电动汽车行驶的路程是 8000 km；
（3）储能系统将2个30t重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是 1.8×107 J；
（4）储能系统将2个30t重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为1.44×107J，则该过程的发电效率是 80% ，若该重力储能系统的综合效率72%，则该系统的富余电能提升重物的效率为 90% 。
【答案】（1）重力势；（2）1600；8000；（3）1.8×107；（4）80%；90%。
【解答】解：（1）由题意可知，重力储能实质上是将能量以重力势能的形式储存起来。
（2）单个风力发电机组发电1h平均产生的电能W＝Pt＝1600kW×1h＝1600kW•h，
由题知，电动汽车每行驶2km的路程需消耗0.4kW•h的电能，则以上电能可供该电动汽车行驶的路程；
（3）储能系统将2个30t重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功W有用＝Gh＝mgh＝2×30×103kg×10N/kg×30m＝1.8×107J；
（4）储能系统将2个30t重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为1.44×107J，则发电效率，
若该重力储能系统的综合效率72%，则该系统的富余电能提升重物的效率。
故答案为：（1）重力势；（2）1600；8000；（3）1.8×107；（4）80%；90%。
27．阅读短文，回答问题。
随着可再生能源的不断发展，电网对各种储能技术的需求日益增长。重力储能是一种环保性和经济性均具有竞争力的物理储能，近年来受到了越来越广泛的关注。
如图1所示，世界规模最大的抽水蓄能电站——中国河北丰宁抽水蓄能电站，它所利用的就是重力储能原理中的液体介质储能。电站有上、下两个水库，在夜间人们用电较少的低谷期，利用富余的风电、太阳能生产的电能，将水从下水库抽到上水库储存起来，完成蓄能。到了白天或晚上用电高峰期，再把上水库的水放下去，用水电站的原理发电。
除液体介质储能之外，重力储能的方式还有固体介质储能系统。固体介质储能系统是基于高度落差，通过对储能介质进行升降来实现储能系统的充放电过程。如图2所示，中国天楹创新研发的“100MW•h重力储能成套装备”是利用风、光等新能源电力或电网富余电力将重力块升至一定高度，从而将电能转换存储。在需要电力时，系统再逐次下放重力块，通过发电机转化为电能，为用户输送稳定、清洁、可持续的绿电。
某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为3×104kg的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存。根据相关信息，完成以下问题。
（1）风能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）中国河北丰宁抽水蓄能电站将水从下水库抽到上水库储存起来，是将电能转化为 机械能 。
（3）中国天楹创新研发的重力储能成套装备参数“100MW•h”是 电能 （选填“电功率”或“电能”）的单位。
（4）储能系统将2个重力块从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为1.44×107J，则该过程的发电效率是 80% 。根据相关资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以上，请你通过计算，判断这一数据 是 （选填“是”或“否”）可信？（已知系统提升重物的效率为90%）
【答案】（1）可再生；（2）机械能；（3）电能；（4）80%；是。
【解答】解：（1）水能能够从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源。
（2）抽水蓄能电站将水从下水库抽到上水库的过程中，消耗了电能，水的机械能增加，故该过程电能转化为机械能。
（3）MW是功率的单位，h是时间的单位，由W＝Pt可知，MW•h是电能的单位。
（4）发电过程中消耗的机械能W＝Gh＝mgh＝2×3×104kg×10N/kg×30m＝1.8×107J，
该过程的发电效率η＝×100%＝80%，
由90%×80%＝72%＞70%，资料数据可信。
故答案为：（1）可再生；（2）机械能；（3）电能；（4）80%；是。
28．阅读短文，回答问题。
水膜的奥秘
2021年12月9日，航天员王亚平在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜。接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。如图甲，在水膜试验中，这朵花在太空中“绽放”。
液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层（如图乙），表面层里的分子比液体内部稀疏，表面层分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。由于分子间作用，液体会产生使表面尽可能缩小的力，这个力称为“表面张力”，水膜形成的本质原因是液体的表面张力。
液体与固体接触处，也有奇妙的现象。先后向一块洁净的玻璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水，晃动玻璃板，洁净的玻璃板上这滴水散开，石蜡上的则是滚来滚去（如图丙）。像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润；如果液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作不浸润。所以水能浸润玻璃，但水不能浸润石蜡。当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体。反之，则不浸润固体。
（1）液体表面比内部的分子距离 大 （大/小）；
（2）水滴在石蜡表面时，水和石蜡的相互作用 小于 （大于/小于/等于）水分子间的相互作用；
（3）如图1所示，棉线将金属框中肥皂膜分割成a、b两部分。若将a部分用热针刺破，棉线的形状应是 D ；
（4）如图2所示是酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状。小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面，他认为选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。他选择的理由是 酱油不能浸润材料B 。
【答案】（1）大；（2）小于；（3）D；（4）酱油不能浸润材料B。
【解答】解：（1）液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，因此液体表面比内部的分子距离大；
（2）当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用弱时，液体不能够浸润固体，而水不能浸润石蜡，因此水滴在石蜡表面时，水和石蜡的相互作用小于水分子之间的相互作用；
（3）当用热针刺破a部分肥皂膜时，由于表面张力，b侧会收缩，因此肥皂膜形状应为D图；
（4）根据酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状可知，酱油能浸润材料A，但不能浸润材料B，因此选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。
故答案为：（1）大；（2）小于；（3）D；（4）酱油不能浸润材料B。
29．阅读《风力发电》并回答问题：
利用风力发电将助力我国实现碳中和目标。风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如图甲所示，叶片横截面的设计原理如图乙所示，叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。其输出功率P与风速v的关系如图丙所示（为方便计算，图丙数据已作简化处理）。
（1）完成图丁风力发电的主要能量转化流程图；
① 机械能 ；
② 电能 ；
（2）风能是一种清洁的 可再生 能源（选填“可再生”或“不可再生”），当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，叶片需要转动 20 圈；
（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于 36 kg的煤完全燃烧放出的热量 ；
（4）当风正面垂直吹向如图乙所示的静止叶片时，从正面看叶片A会 顺时针 （选填”顺时针”或“逆时针”）转动，并解释其中的道理。
【答案】（1）机械能；电能；（2）可再生；20；（3）36；（4）顺时针。
【解答】解：（1）风力发电主要将风能转化为叶片的机械能，再通过发电机将机械能转化为电能；
（2）风能是一种清洁的可再生能源；
发电机转子1min转400圈，且叶片转1圈，发电机转子转20圈，电机转子1min转400圈叶片需要转动：n＝＝20（圈）；
（3）由丙图可知风速为12m/s时，发电机的功率为300kW，则工作1h发电机输出的电能为：W电＝Pt＝300×103W×3600s＝1.08×109J；
由题意得Q放＝W电＝1.08×109J；可得燃烧的煤的质量m＝＝36kg；
（4）由图乙可知，风叶上表面一面较平，下面一面较弯曲，风正面垂直吹向静止叶片时，上面流速慢，压强大，下面流速快，压强小，故叶片受到向下的压强差，则叶片会顺时针转动。
故答案为：（1）机械能；电能；（2）可再生；20；（3）36；（4）顺时针。
30．阅读短文，回答问题：
电磁炮
电磁炮是人们根据磁场对电流产生力的作用而研制出的一种高能武器，它通过一对金属轨道来加速具有传导性的射弹。射弹在轨道上滑行时会对轨道产生摩擦力，因此需要使用更为耐磨的材料制作电磁轨道。同时，推力对射弹做的功，部分转化为射弹的动能，部分转化为克服轨道摩擦产生的热量。电磁炮最典型特征是不必使用燃料推进，而且发射速度远比火力武器要快。
简易电磁炮工作原理如图甲所示，在相距L的两根水平轨道上放置一根质量为m，可左右自由移动的金属棒（模拟射弹）。导轨通电后电流沿其中一条导轨输入，经过金属棒，再由另一条导轨返回。每根通电轨道的周围都会产生如图所示的环形磁场，磁场会对通电金属棒产生磁场力F的作用。若磁场强弱用B表示，通过金属棒的电流大小为I，此时磁场力F的大小用公式F＝BIL计算，金属棒在磁场力的作用下运动，获得不断增大的动能，动能大小为。
（1）电磁炮对射弹加速推进的过程中将 电 能转化为机械能。
（2）下列材料中更适合用来制作电磁轨道的是 B 。
A、陶瓷
B、铜
C、石墨
D、硅
（3）两根金属轨道中间A、B两点的磁场方向是 相同 （选填“相同”或“相反”）的。
（4）若金属轨道中的电流大小I恒定不变，在磁场力的作用下射弹由静止开始在光滑的轨道上滑行，当滑行距离为s时射弹的速度大小为 （2BILs/m）1/2 。（不考虑空气阻力的作用）
（5）若不计空气阻力，在光滑轨道中输入如乙图所示的电流，下列图像能够描述金属棒运动状态的是 C 。
【答案】（1）电；（2）B；（3）相同；（4）（2 B I L s/m ）1/2；（5）C。
【解答】解：（1）电磁炮是消耗电能产生导弹动能，故电磁炮对射弹加速推进的过程中将电能转换为机械能；
（2）通过一对金属轨道来加速具有传导性的射弹，故导轨选择铜，故选B；
（3）根据安培定则可以得出，两根金属轨道中间A、B两点的磁场方向是相同的；
（4）由于使用2根导线产生的磁场推动导弹，此时的推力F＝2BIL，滑行距离为s，此时推力所做的功W＝Fs＝2BILs，推力做功转化为导弹的动能，故W＝E，即2BILs＝，v＝（2 B I L s/m ）1/2；
（5）乙图所示的电流为周期性的，故导弹的加速过程为周期性的加速，故C选择符合周期性加速的运动过程，故选：C。
故答案为：（1）电；（2）B；（3）相同；（4）（2 B I L s/m ）1/2；（5）C。
31．阅读短文，回答问题。
空气净化器
由于雾霾天气的增多，空气净化器逐渐走入家庭，其工作过程（如图甲）是：脏空气进入净化器时，灰尘被正电钨丝放电而带上正电，流到负电路栅板时，带电灰尘被吸附，此后经过活性炭层时，化学有毒气体被吸附，排出空气的污染物浓度大幅降低，多次循环后变成洁净空气洁净空气量（CADR）是反映其净化能力的性能指标，CADR值越大，其净化效率越高。利用CADR值，可以评估其在运行一定时间后，去除室内空气污染物的效果，按下列公式计算CADR：（V：房间容积；t：空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间），其铭牌如表：
（1）负电格栅板吸附灰尘的原理是 异种电荷相互吸引 ；“PM2.5”是指环境空气中直径小于等于2.5微米的细微颗粒物，它 不是 （选填“是”、“不是”）分子；
（2）为了方便移动这台净化器，在它的下面装上轮子，目的是为了 减小 （选填“增大”或“减小”）摩擦力；
（3）某房间的使用面积为18m2，高度是3m，此空气净化器 能 （选填“能”或“不能”）在1小时内使房间污染物浓度下降90%；
（4）空气的密度是1.3kg/m3，请计算出面积为18m2，高度是3m的房间空气的质量 70.2 kg。
【答案】（1）异种电荷相互吸引；不是；（2）减小；（3）能；（4）70.2
【解答】解：（1）负电格栅板吸附灰尘的原理是异种电荷相互吸引；“PM2.5”是指环境空气中直径小于等于2.5微米的细微颗粒物，2.5μm＝2.5×10﹣6m，分子的直径为10﹣10m左右，所以它不是分子；
（2）为了方便移动这台净化器，在它的下面装上轮子，目的是为了减小摩擦力；
（3）房间的容积V＝Sh＝18m2×3m＝54m3，由表格数据知：洁净空气量CADR＝138m3/h，
所以由公式CADR＝计算可得，使房间污染物浓度下降90%的时间：
t＝＝＝0.9h，所以能在1小时内使房间污染物浓度下降90%；
（4）已知房间的内空气的体积V＝54m3，所以房间内空气的质量m＝ρV＝1.3kg/m3×54m3＝70.2kg。
故答案为：（1）异种电荷相互吸引；不是；（2）减小；（3）能；（4）70.2。
32．阅读下列材料，回答问题。
材料一：如图甲，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。
材料二：光伏发电的主要原理是利用半导体的光电效应。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）风机中的发电机是利用 电磁感应 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 电 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 太阳能电池板 （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 7.2×106 J。
【答案】（1）电磁感应；
（2）电；太阳能电池板；
（3）7.2×106。
【解答】解：（1）风机中的发电机是利用电磁感应原理进行发电的；
（2）太阳能电池板将太阳能转化电能，再通过蓄电池将电能转化为化学能储存起来；
当太阳光照射太阳能电池发电时，控制器发射控制信号将开关S1闭合、S2断开，太阳能电池向蓄电池充电，电路中的电源是太阳能电池；
（3）太阳能电池板8h接收的太阳能为：
W＝200W/m2×1.25m2×8×3600s＝7.2×106J；
不计能量损失，电池板可以提供的电能W电＝W＝7.2×106J；
煤完全燃烧提供的能量：Q＝W电＝7.2×106J。
故答案为：（1）电磁感应；
（2）电；太阳能电池板；
（3）7.2×106。
33．阅读短文，回答问题。
追梦火星，探测荧惑
火星着陆探测最大的难点在于：探测器在火星上方下降着陆的9分钟时间内要自主完成众多密集而复杂的动作，这需要融合气动外形、降落伞、发动机、多级减速和着陆反冲等多项技术才能实施软着陆，我国根据探月工程的技术积累，将这一过程通过气动减速段、降落伞打开降速段、动力减速段、着陆缓冲段四个阶段逐步完成。
火星是太阳系中与地球最相似的行星，自转周期和地球相近，火星的引力约是地球的，火星表面气压大约是地球表面气压的1%，火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖，火星表面弱光照、低温。
自2022年5月18日以来，“祝融号”火星车一直处于休眠状态，只有当等到光照和气象条件达到唤醒标准时，“祝融号”才会自己醒来。未来我国还会有新的火星探测器登陆火星探测并取样返回地球。
（1）在动力减速段，探测器的反推发动机点火开始工作，将速度由非常大逐渐减小，说明 物体间力的作用是相互的 。（合理即可）
（2）在火星表面水的沸点 小于 （选填“大于”“小于”或“等于”）地球表面水的沸点，这也是火星上没有液态水的原因之一。
（3）同一物体分别在地球和火星表面以相同的初速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 长 （选填“长“或“短”）。
（4）火星地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水，火星的昼夜温差应该 较大 （选填“较大”或”较小”）。
【答案】（1）物体间力的作用是相互的；（2）小于；（3）长；（4）较大
【解答】解：（1）通过喷气系统使得探测器达到减速的目的，需要向运动方向喷气，由于力的作用是相互的，获得阻碍相对运动的力；
（2）由题干可知火星表面的大气压是地球表面气压的1%，由于水的沸点受气压的影响，气压增大，沸点升高，气压减小，沸点降低，所以在火星表面水的沸点小于地球表面水的沸点；
（3）物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的，同一物体分别在地球和火星表面以相同的初速度在相同的水平面上滑行，对火星的压力较小，在火星上受到的摩擦力较小，速度减小的慢，因此在火星上滑行的距离会比地球上长；
（4）火星的昼夜温差应该较大；因为火星被称为沙漠星球，沙子的特点是比热容小，根据Q＝cmΔt可知，当质量一定、吸收和放出的热量相同的情况下，比热容越小，温度变化越大，所以火星昼夜温差应该较大。
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）小于；（3）长；（4）较大。
34．阅读短文，回答问题。
“翼龙”无人机是我国自主研制的无人机。如图甲为无人机图片，如表列出部分技术参数。无人机由GPS定位模块（与地面传递信息）、超声波传感器（探测障碍物）、气压传感器（获取气压获知高度）等各种功能的传感器及控制电路组成。
（1）活塞式发动机是无人机的核心部件，如图乙所示此时该发动机处于 压缩 冲程。
（2）无人机的飞行指令由控制系统下达，其中GPS定位模块利用 电磁波 传递信息；（选填“超声波”或“电磁波”）
（3）某次军事演习时，无人机水平向右做匀速直线运动，问隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体，不计空气阻力，则图丁中能正确表示物体着地位置的是 A 。
（4）发动机耗油率是指发动机在额定功率下每输出1kW•h能量所消耗的燃油质量，根据相关参数可知，“翼龙”无人机装配的发动机耗油率为 0.2 kg/（kW•h）；
（5）为确保无人机飞行速度不超标，工程师在发动机上安装了限速器，其简化电路如图丙。Rx的阻值随飞行速度增大而减小。当速度达到最大值时，电磁铁刚好能吸下衔铁B，减少油门C喷油量，以控制速度。但长时间使用后，保护电阻R0阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）280km/h。
【答案】（1）压缩；（2）电磁波；（3）A；（4）0.2；（5）大于。
【解答】解：（1）由图可知，此冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；
（2）GPS定位模块利用电磁波传递信息；
（3）飞机沿水平向右做匀速直线运动过程中，间隔相同时间从飞机上依次自由释放编号为①②③的三个相同物体，物体由于惯性，保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，投下的三个物体在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，因此落到地面上后间隔的距离也相等，按照落地先后顺序排列是①②③．故应选A；
（4）由表中数据可知，P＝75kW，t＝20h，m＝300kg，
由P＝可得，所做的功为：W＝Pt＝75kW×20h＝1500kW•h，
则发动机耗油率η＝＝＝0.2kg/（kW•h）；
（5）由图可知，Rx与电阻R0串联，但长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，当衔铁刚好被吸下时，电源电压和电流大小不变，根据欧姆定律知电路的总电阻不变，故Rx减小，由题意中的：“其中Rx的阻值随飞行速度的变大而减小”可知，长时间使用后，保护电阻R0的阻值会变大，若不及时更换，则会导致限速值大于280km/h。
故答案为：（1）压缩；（2）电磁波；（3）A；（4）0.2；（5）大于。
35．阅读材料，回答问题。
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子，建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，如图甲所示。该发电站的工作原理如图乙所示，通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高，高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。
该发电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐（熔点为210℃），白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。
（1）将太阳能发电的主要能量转化流程图（图戊）空白处补充完整： 机械能 。
（2）图丙为定日镜将太阳光反射到吸热器上的示意图。现有一束太阳光沿图中的AO方向照射到定日镜M上，反射光沿OB方向射到吸热器上。一段时间后，这束太阳光在纸面内沿逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点，为了仍能将光反射到吸热器上，定日镜M应该沿 逆 （选填“顺”或“逆”）时针方向旋转 10 度。
（3）假设该光热发电站以额定发电功率100MW进行远距离输电。若某输电线的电阻值为400Ω，为了使输电线每秒产生的热量降低到108J以下，输电线上最大的电流是 500 A，发电站需要的最低输电电压是 200 kV。（1MW＝1000kW）
（4）这个发电站某年四个季度发电总量如图丁所示，这一年的发电总量相当于完全燃烧 8.1 万吨煤的发电量（结果保留一位小数）[已知煤电转换效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg]。
【答案】（1）机械能；（2）逆；10；（3）500；200；（4）8.1。
【解答】解：（1）太阳能发电的基本能量转化过程是：太阳能→内能→机械能→电能；
（2）太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点，其反射光仍沿OB方向射向接收器，则入射光线和反射光线夹角增加20°，发生反射时，反射角等于入射角，所以反射角和入射角各增加10°，法线沿逆时针方向转过10°，又因为法线与镜面垂直，所以定日镜M将以O点为轴沿逆时针方向转过10°；
（3）由题知，输电线每秒产生的热量降低到108J，其功率降低到P输＝1×108W以下，
根据P＝I2R得，I＝＝500A，
根据P＝UI得，发电站需要的最低输电电压是：U＝＝200000V＝200kV；
（4）由题意知，这一年的发电总量：W＝（3780+7021+9818+6381）kW•h＝27000kW•h，
煤完全燃烧所放出的热量：Q放＝＝67500kW•h＝2.43×1015J，
由Q＝mq得，需要完全燃烧的煤的质量：m＝＝8.1×107kg＝8.1万吨。
故答案为：（1）机械能；（2）逆；10；（3）500；200；（4）8.1。
36．阅读短文，回答下列问题。
月球是地球的卫星，和我们的生活息息相关，千百年来，人类对月球充满了好奇。对月球的探索从未停止。中国在人类探月的航空航天事业中扮演着极其重要的角色。
2018年12月8日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，2019年1月3日，嫦娥四号在月球背面南极—艾特肯盆地冯•卡门撞击坑的预选着陆区成功着陆，并传回了珍贵的月面照片，这是我国登月探索路上的又一个里程碑。嫦娥四号实现了世界首次月球背面软着陆和巡视勘察。由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，所以月球总有一面背对着地球，这一面称之为月球背面。着陆在月球背面的探测器由于受到月球自身的遮挡，无法直接实现与地球的测控通信和数据传输。而“鹊桥”中继星则将为嫦娥四号搭建地月信息联通“天桥”。
（1）运载火箭使用的液态燃料是通过压缩体积和 降低温度 的方法使燃气液化而形成的；
（2）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的 次声波 （选填“超声波”或“次声波”）；
（3）火箭在加速升空过程中，机械能将 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）为了防止航天器在发射后与大气层摩擦过热而烧毁，通常在航天器外壳的表面上涂上一层固体烧蚀材料。烧蚀材料在高温、高压气流的冲刷下会发生热解，同时发生熔化、汽化或升华，从而可以 吸收 （选填“吸收”或“放出”）大量热量，起到保护航天器的作用；
（5）由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和探测器无法与地球直接传输信息（信息的传递可类比于光的传播），“鹊桥”中继星应该位于图中 B （选填“A”或“B”）位置时，可起到信息中转作用。
【答案】（1）降低温度；（2）次声波；（3）增大；（4）吸收；（5）B。
【解答】解：（1）火箭上所用燃料是液态的，是通过降低温度和压缩体积的方法使燃气液化得到的；
（2）火箭发射时，会产生频率低于20Hz的次声波；
（3）火箭在加速升空过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，故机械能将增大；
（4）熔化、汽化或升华，吸收热量；
（5）由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和巡视器无法与地球直接传输信息，故“鹊桥号”中继星位于B位置时，可以利用“光的反射”与地球和月球背面进行信息和数据交换。
故答案为：（1）降低温度；（2）次声波；（3）增大；（4）吸收；（5）B。
37．阅读短文，回答问题。
太空电梯
太空电梯是一种太空运输系统，它不仅是科学幻想，也是一条理论上可行的未来技术方向。如图所示，将缆绳的一端固定在位于地球赤道的基站上，另一端固定在运行的空间站上（空间站位于地球同步轨道上），就可使一个形似电梯的运载舱载着货物、人员沿缆绳驶向太空。目前，人类主要依赖的太空运输方式是化学燃料火箭，与之相比，太空电梯可以凭借缆绳以较慢的速度向太空前进，因此不用像火箭一样需要具有极高的推重比。
太空电梯的路径全长超过三万公里，运载舱在地球和空间站之间来回穿梭时会与大气摩擦，使舱体的温度变高，所以需要给运载舱表面涂一层特殊的固态涂料，当涂料的状态变化时，就能达到降温效果。虽然建造太空电梯困难重重，但科学家们仍然相信它未来可期。
（1）与化学燃料火箭相比，太空电梯向太空前进时，它的推重比更 高 （选填“高”或“低”），太空电梯通过 电磁波 （选填“超声波”或“电磁波”）与地面交互信息。
（2）运载舱在地面附近穿梭时，发生的能量转化是将机械能转化为 内 能。运载舱表面涂一层特殊的固态涂料能达到降温效果的原因是 熔化和汽化时从周围吸收热量 。
（3）因太空电梯的运输路径很长，只靠自身携带的能源可能不够，请你展开合理想象，从能源的获取或减少能源的损耗角度提出一条合理的建议： 采用核能 。
【答案】（1）高；电磁波；（2）内；熔化和汽化时从周围吸收热量；（3）采用核能。
【解答】解：（1）太空电梯向太空前进时，它的推重比更高，通过电磁波传递信息。
（2）运载舱在地面附近穿梭时机械能转化为内能。因为物质熔化和汽化时从周围吸收热量，所以运载舱表面涂一层特殊的固态涂料能达到降温效果。
（3）利用核能可以提供足够的能量。
故答案为：（1）高；电磁波；（2）内；熔化和汽化时从周围吸收热量；（3）采用核能。
38．直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能，假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表所示。
（1）充电过程中蓄电池相当于 用电器 （电源/用电器）。
（2）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 大 。
（3）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律 先变大，后不变 。当D为70%时，充电电流为 100 A。
（4）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 50.4 元。
（5）设D从70%增长至80%所需时间为t1，从80%增长至90%所需时间为t2，且t1：t2＝5：8，则测试全过程的充电总时长为 108 min。
【答案】（1）用电器；（2）大；（3）先变大，后不变；100；（4）50.4；（5）108。
【解答】解：（1）充电过程中蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故此时蓄电池相当于用电器；
（2）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，由P＝UI可知，充电功率更大；
（3）由图乙知，D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是先变大，后不变；
当D达到70%时，充电功率为P＝40kW＝4×104W，
由表中数据知，D达到70%时，充电电压为400V，
由P＝UI可知，此时的充电电流：
I＝＝＝100A；
（4）由表中数据可知，D达到70%时，即充入充满状态储能的40%时，充电度数为24.0kW•h，充电费用28.80元，
电费单价为：＝1.20元/kW•h，
则充满电还需充入30%，需消耗的电能为：W′＝＝18kW•h，
测试全过程的充电费用为（24+18）kW•h×1.20元/kW•h＝50.4元；
（5）由题意可知，充满电时储存的电能为：W＝＝60kW•h，
由图乙知，D从80%至90%时，即D增加10%，消耗电能W2＝10%×W＝10%×60kW•h＝6kW•h，
此过程中充电功率P2＝15kW保持不变，
由W＝Pt可得，此时充电的时间为：t2＝＝＝0.4h＝24min，
D从90%至100%的过程中，充电功率不变，充电时间也为24min，
由题知，t1：t2＝5：8，
所以D从70%增至80%所需时间：t1＝＝＝15min，
由表中数据知，D从30%增至70%的过程中充电时长45min，
所以测试全过程的充电总时长为：t＝45min+15min+24min+24min＝108min。
故答案为：（1）用电器；（2）大；（3）先变大，后不变；100；（4）50.4；（5）108。
39．阅读材料，回答问题：
最佳空燃比
进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子O2会电离成氧离子O2﹣，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子O2浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。
（1）电加热器工作时将电能转化为 内 能；氧化锆内的电流方向是；铂电极 A到B （选填“A到B”或“B到A”）。
（2）为使质量为1×10﹣6kg、温度为﹣10℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度大气需吸收 0.36 J的热量。若加热器两端的电压为12V，则电阻R的阻值不能大于 8 Ω。（大气比热容取1000J/（kg•℃），不计热量损失）
（3）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明需要 加大 （选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为 14.7 。
（4）一辆小汽车在5s内匀速行驶100m，其四缸发动机（如图丁所示）全程转速为40转/秒，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为0.294g，发动机的效率为40%，汽油热值取5×107J/kg，则汽车的牵引力为 1600 N。
【答案】（1）内；A到B；（2）0.36；8；（3）加大；14.7；（4）1600。
【解答】解：（1）电加热器工作时将电能转化为内能；由图乙可知氧离子O2﹣从B到A，而氧离子带负电，故氧化锆内的电流方向是：铂电极A到B；
（2）大气需吸收热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝1000J/（kg•℃）×1×10⁻6kg×（350℃﹣（﹣10℃））＝0.36J；不计热量损失，所以Q＝Q吸＝0.36J；由Q＝得R＝t＝×0.02s＝8Ω；
（3）当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，所以铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较高，需要加大喷油量；由图丙可知最佳空燃比为14.7；
（4）以最佳空燃比工作，每次喷入单个汽缸的油量为，发动机全程转速为40转/秒，所以1秒20个吸气冲程，故四缸发动机1秒燃油质量为m＝0.02g×20×4＝1.6g，Q放＝mq＝1.6×10﹣3kg×5×107J/kg＝8×104J；由η＝得W＝η•Q放＝40%×8×104J＝3.2×104J，由W＝FS的F＝＝＝1.6×103N。
故答案为：（1）内；A到B；（2）0.36；8；（3）加大；14.7；（4）1600。
40．阅读下列短文，回答问题。
无人机
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、超声波传感器、激光扫描仪、红外夜视仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点，广泛应用在航拍，交通等领域。如图甲为某型号无人机，该无人机部分零件采用碳纤维材料制成，其部分参数如下：
电池容量＝放电电流×放电时间，例如，1mA•h是指以1mA的电流能连续工作1h。帧•秒﹣1是指每秒拍摄的画面数。
（1）如图乙是无人机竖直向上运动的v﹣t图像，由图像可知，在0～5s内，无人机受到的升力 大于 （填“大于”“等于”或“小于”）重力；
（2）摄像机拍照镜头可看作凸透镜，当摄像机向被拍摄的物体靠近时，物体所成实像的像距将变 大 （选填“大”或“小”）。从摄像机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，可在摄像机镜头前加一个 凸 （选填“凸”或“凹”）透镜，使近距被拍摄的物体清晰成像；
（3）对该无人机进行充电，电池充满电时，储存的电能是 30600 J；
（4）小轿车在高速公路上限速120km/h，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断该监测的轿车速度是 50 m/s，小轿车 是 超速（选“是”或“否”）。
【答案】（1）大于；（2）大；凸；（3）30600；（4）50；是
【解答】解：（1）分析图乙可知，由图像可知，在0～5s内，无人机做加速运动，则无人机处于非平衡状态，升力大于重力；
（2）摄像机成像时，成倒立缩小的实像，物距大于二倍焦距；摄像机向被拍摄的物体靠近时，物距变小，像距将变大（即像会远离镜头）；近距离拍摄时，若像距不变，为能拍摄出清晰的像，应在摄像机镜头前加一个凸透镜，凸透镜可以使光线提前会聚而成清晰的像；
（3）250mA＝0.25A，蓄电池充足一次电可储存的能量：W＝UIt＝UQ＝34V×250mA•h＝34V×0.25A×3600s＝30600J；
（4）高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t0＝s；
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间：t＝110×s＝0.01s，
小轿车的速度：v＝＝＝50m/s＝50×3.6km/h＝180km/h＞120km/h，所以小轿车已经超速。
故答案为：（1）大于；（2）大；凸；（3）30600；（4）50；是。
41．阅读短文，回答问题。
喷气发动机
喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，按燃料燃烧时所需要的来源，可分为两大类：一类是火箭发动机，另一类是空气喷气发动机。
如图甲为涡轮喷气发动机（属于空气喷气发动机的一种），压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内工作，也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。
火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。
2020年11月24日长征五号运载火箭将嫦娥5号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射，于12月1日成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区，并取回2kg月壤，这在全世界是第一次。
（1）如图丙所示是火箭发射时的情景，下列说法正确的是 B 。
A.火箭点火升空离开发射台期间，火箭尾部产生大量“白气”是空气中的水蒸气
B.火箭加速升空过程中，岩芯钻探机的机械能增大
C.火箭升空过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能
D.火箭升空过程中外壳温度会上升，这是通过热传递的方式增加了外壳的内能
（2）火箭头部的整流罩做成流线型，其目的是 减小空气阻力 ；喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为 机械能 ，从而提供动力。
（3） 涡轮喷气 （选填“涡轮喷气”或“火箭”）发动机不能在大气层外工作。
（4）假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为8×106N，将起飞质量5000多吨的火箭在100s的时间内推到约6×104m的高度，同时最大速度达到3km/s，则火箭发动机推力的平均功率约为 4.8×109 W。
（5）喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图丁中能大致反映燃气温度随时间而变化的是 C 。
（6）一架飞机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如表，表中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。已知飞机所受空气阻力与运行速度平方的关系如图戊所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h的过程中，飞机克服阻力做的功为 1.296×1010 J，此时需要 1080 kg的航空燃油。
【答案】（1）B；（2）减小空气阻力；机械能；（3）涡轮喷气；（4）4.8×109；（5）C；（6）1.296×1010；1080。
【解答】解：（1）A、火箭尾部产生的大量“白气”是发射台底部的水沸腾产生的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误；
B、火箭加速升空过程中，火箭携带的岩芯钻探机速度变大、高度变高，所以动能和重力势能都增大，即机械能增大，故B正确；
C、燃料燃烧释放的内能有一部分散失到了空气中，只有一部分转化为火箭的机械能，故C错误；
D、物体内能的改变有两种方式，一种是热传递，一种是做功，摩擦生热就是通过做功的方式改变内能的，故D错误；
故选：B。
（2）流线型可以减小行驶中的阻力；
喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能；
（2）涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作；
（4）推力做功为：W＝Fs＝8×106N×6×104m＝4.8×1011J；
推力的平均功率约为：P＝＝＝4.8×109W；
（5）从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气温度降低，所以能大致反映燃气温度随时间而变化的是C；
（4）如图乙所示，当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时，受到的阻力为3.6×104N；在巡航0.5h的过程中克服阻力做的功为：
W＝fs＝fvt＝3.6×104N×200m/s×0.5×3600s＝1.296×1010J，
所以获得的机械能为：W机＝＝＝2.16×1010J，
由η＝可得：Q＝＝＝5.4×1010J；
耗油得质量为：m＝＝＝1080kg。
故答案为：（1）B；（2）减小空气阻力；机械能；（3）涡轮喷气；（4）4.8×109；（5）C；（6）1.296×1010；1080。
42．阅读短文，回答问题。
燃气灶常配备有熄火保护装置，当燃气灶意外熄火时，自动关闭燃气阀，如图甲所示。图乙是某燃气灶熄火保护装置原理示意图。工作时，热电偶热端受热，当冷、热两端有一定温度差时，电磁铁将衔铁吸引过来，衔铁通过连杆带动活塞向左移动，压缩弹簧，同时进气口被打开，燃气输送至出气口。若炉火意外熄灭，热电偶没有温度差，电磁铁失去磁性释放衔铁，活塞在弹簧作用下关闭进气口，防止燃气外泄。
（1）热电偶的材料是 导体 （选填“导体”或“绝缘体”）；
（2）熄火保护装置工作时，热电偶在电路中相当于 电源 （选填“电源”“开关”或“用电器”），热电偶将 内 能转化为电能；
（3）若电流方向如图乙的箭头方向，则电磁铁D端为 N （选填“N”或“S”）极。热电偶内部电子移动方向为 B到A （选填“A到B”或“B到A”）；
（4）在测试熄火保护装置时，发现电磁铁无法将衔铁完全吸过来，燃气无法到达出气口，为了解决此问题，可采取的方法是 增加线圈的匝数 。
【答案】（1）导体；（2）电源；内；（3）N；B到A；（4）增加线圈的匝数
【解答】解：（1）热电偶是由不同金属材料制成的，属于导体。
（2）由材料可知，热电偶热端受热，当冷、热两端有一定温度差时，电磁铁将衔铁吸引过来，说明电路中有电流，是热电偶产生电压，为电路提供的电能，在电路中相当于电源，故从能量转化角度，热电偶消耗了内能转化成了电能。
（3）由图乙可知，电流从电磁铁的左端流入，由安培定则可知电磁波的D端是N极；电流的方向与电子定向移动的方向相反，热电偶内部电流的方向是从A到B，则电子移动方向为B到A。
（4）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电磁铁无法将衔铁完全吸过来，说明电磁铁的磁性较小，可以在电磁铁上多绕几圈线圈，增加线圈的匝数。
故答案为：（1）导体；（2）电源；内；（3）N；B到A；（4）增加线圈的匝数。
43．阅读短文，回答问题。
风光互补路灯系统
如图1所示，我市某校园的路灯使用了风光互补路灯系统，它既可以通过太阳能电池板独立发电，也可以通过风力发电机独立发电，还可以两者同时发电，将电能储存在蓄电池内晚上供LED路灯照明时使用，蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至少留20%就停止电能输出，这样可延长蓄电池的寿命。查得该型号风光互补路灯技术参数如下表。其中光电转换率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率；蓄电池的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。
（1）当夜晚气温为﹣5℃时，风力发电机和太阳能电池板均 有 （有/没有）内能。
（2）风力发电机启动后，将风的机械能转化为电能，再转化为 化学 能存储在蓄电池里。
（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 60 W；
（4）如图2示电路中，若蓄电池能始终提供大小恒定的电流，为恒流源。R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则如图3表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是 C 。
（5）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比（风速在规定范围内），当风速为5m/s时，风力发电机的输出功率为 50 W。
【答案】（1）有；（2）化学；（3）60；（4）C；（5）50。
【解答】解：（1）内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体都具有内能。当夜晚气温为﹣5℃时，风力发电机和太阳能电池板均有内能；
（2）风力发电机启动后，将风的机械能转化为电能，而后给蓄电池充电，电能又转化为化学能存储在蓄电池；
（3）由太阳能电池板的参数可知，太阳能电池板的输出功率；
（4）AB．根据并联电路特点和欧姆定律有U＝U0＝I0R0＝（I总﹣I）R0＝﹣IR0+I总R0 ①
即U＝﹣IR0+I总R0，其中I总、R0为定值，故此式为U关于I的一次函数，故AB错误；
CD．由电功率的公式和①式或得，电路消耗的总功率P＝UI总＝（﹣IR0+I总R0）×I总＝﹣I总R0I+I总2R0，
其中I总、R0为定值，此式为P关于I的一次函数，为一直线，故C正确，D错误。
故选：C。
（5）风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比（风速在规定范围内），即，
当最大风速vm＝10m/s时，最大功率Pm＝400W
则，
当v＝5m/s时，风力发电的输出功率
。
故答案为：（1）有；（2）化学；（3）60；（4）C；（5）50。
44．阅读短文，回答问题。
电水壶
ㅤㅤ如图所示是常见的电水壶，它的工作原理是：接通电源加热后，水温逐步上升到100℃，水开始沸腾，水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关，从而使电水壶在水烧开后自动断电（下次烧水需重新闭合蒸汽开关）。如果蒸汽开关失效，壶内的水会一直烧下去，直到水被烧干，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部也有一个双金属片开关，会因为热传导作用温度急剧上升，膨胀变形，断开电源。
ㅤㅤ若使用PTC加热元件代替电热丝，可以有效防治因为干烧而出现的着火危险。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。PTC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”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的，它靠的是PTC材料的电阻变化而控制温度，而不是依靠任何触点控制，所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件。
（1）如图甲所示的电水壶，其蒸汽开关与双金属片开关 串联 （选填“串联”或“并联”）连接。
（2）它的工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示。
①防干烧的保护原理：当水烧干后，RT随温度的升高而 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），电路的总功率 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），产生的热量随之 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”），使产生的热量小于（或等于）其向周围空间散发的热量时，其温度下降（或不再升高）。
②由电阻值与温度的关系图像可知，当温度为 100 ℃时电路的实际功率最大。
③该电热水壶在RT设定的温度工作时，电路消耗的总功率1100W，则R0的阻值为 10 Ω。
【答案】（1）串联；（2）①变大；变小；变小；②100℃；③10Ω。
【解答】解：（1）由文中信息可知，电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响，只有同时闭合时才能工作，当一个开关断开时，电路就断开，故它们是串联接在电路中；
（2）①防干烧的保护原理：当水烧干后，即温度高于100℃时，RT的电阻随温度的升高而变大，总电阻变大，根据P＝知，电路的总功率变小，由Q＝W＝Pt知产生的热量随之变小，使产生的热量小于（或等于）其向周围空间散发的热量时，其温度下降（或不再升高）；
②从图像上可知，当温度为100℃时RT的电阻最小，此时总电阻最小，根据P＝知电路的实际功率最大；
③当在设定温度状态（温度为100℃）工作时，RT的阻值为RT＝34Ω，R0、RT串联，
电路消耗的总功率1100W，则电路的总电阻：R总＝＝44Ω，
R0的阻值：R0＝R总﹣RT＝44Ω﹣34Ω＝10Ω。
故答案为：（1）串联；（2）①变大；变小；变小；②100℃；③10Ω。
45．阅读短文，回答问题：
“鲲龙”两栖飞机
2022年5月10日上午11点，由中国航空工业集团自主研发的中国首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600在珠海金湾机场开展高速滑行试验，这是一款民用灭火和水上救援大飞机，可以在陆基机场和水上起降，为岛礁补给、海上安全保障、海上执法服务，水面起降抗浪高度大于2.8m海浪，是世界上最大的水陆两用飞机。
AG600选装4台国产涡轮发动机，可以在20秒内一次吸水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米；还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。当飞机停泊在水上时，宽大船体所产生的浮力，就会使飞机浮在水面上并且不会下沉，但在需要起飞时，螺旋桨发动机产生的拉力，就会拖着它以相当快的速度在水面上滑跑。伴随着速度的不断增加，机翼上产生的升力逐渐增大，从而把飞机从水面上逐渐托起来，成为在空中飞行的航船。
其部分参数如下表。其中：飞机的翼载是指飞机起飞质量与机翼的面积之比。（ρ海水≈ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）图2为AG600机翼设计截面图，飞机起飞利用了流体中流速越大的位置，压强越 小 的原理，为缩短起飞时间，最好 逆风 起飞（选填“顺风”或“逆风”）。用水灭火的原理是水汽化 吸热 （选填“吸热”或“放热”）使可燃物的温度降至着火点以下，使火熄灭。
（2）关于水陆两柄飞机“鲲龙AG600”，下列说法错误的是 C （填序号）。
A.飞机使用航空煤油，执行任务过程中，油箱中的煤油的热值不变。
B.飞机匀速水平飞行向下喷水进行森林灭火过程中它的动能、重力势能和机械能都在减小。
C.它在水面上方匀速盘旋搜寻救援目标时，受到的是平衡力。
D.执行森林灭火的投水任务中，飞机应该在到达着火点前提前投放。
（3）AG600装满货物起飞时，为确保飞机正常飞行，机翼面积至少为 107 m2。AG600以最大载水量起飞，飞行至最低高度时，需要对水做功 3.6×107 J。若AG600在海面执行搜救任务救援起最多人数时，飞机排开水的体积约增加 2.5 m3。（假设人均质量为50kg）。
（4）飞机利用测距传感器来判断离地高度，若某测距传感器的阻值与离地高度h的关系为单位为米），如图3所示的检测电路采用了“稳流电源”（电源输出的电流恒定），定值电阻R1为200Ω，当电流表示数0.09A，电压表示数6V时，则此时飞机所在高度为 300 m。
【答案】（1）小；逆风；吸热；（2）C；（3）107；3.6×107；2.5；（4）300。
【解答】解：（1）在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小，AG600飞机起飞是利用了流体流速越大的地方，压强越小的原理。
顺风飞机行时，相对于气流的速度较小，由流体压强与流速的关系可知，飞机机翼上下的压强差较小，获得的升力小，飞机不容易起飞；故当飞机逆风起飞时，相对于气流的速度较大，上、下面的压强差较大，产生向上的升力较大，所以逆风可缩短飞机起飞时间。
水汽化吸热，使可燃物的温度降至着火点以下，火就熄灭了。
（2）A、燃料的热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，所以油箱中的煤油只剩下一半后，煤油的热值不变，故A正确；
B、AG600在火场上空水平匀速盘旋并向下喷水的过程中，飞机的质量变小，速度不变，高度不变，其动能变小、重力势能变小，则机械能变小，故B正确；
C、它在水面上方匀速盘旋搜寻救援目标时，运动方向不断发生变化，处于非平衡状态，受到的是非平衡力，故C错误；
D、执行森林灭火的投水任务中，飞机和水一起向前运动，当飞机投水后，水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以要提前投放，故D正确；
故选：C；
（3）飞机的最大起飞质量m＝53.5t＝5.35×104kg，翼载为500kg/m2；
根据飞机的翼载是指飞机起飞质量与机翼的面积之比可知，
机翼面积为：
S＝＝107m3；
AG600机最大载水质量m＝12t＝1.2×104kg，
水的重力G＝mg＝1.2×104kg×10N/kg＝1.2×105N，
AG600以最大载水量起飞，飞行至最低高度时，需要对水做功；W＝Gh＝1.2×105N×300m＝3.6×107J；
AG600在海面执行搜救任务救起最多人数为50人，假设每人的质量为50kg，
则增大载水量为：m′＝50×50kg＝2500kg，
由ρ＝可知，增加排开水的体积为：
V排＝＝＝2.5m3。
（4）由图3可知，R1、R2并联，由题意可知电源电压U＝U1＝U2＝6V，
根据欧姆定律可知通过R1的电流I1＝＝＝0.03A.
根据并联电路电流规律可知通过R2的电流I2＝I﹣I1＝0.09A﹣0.03A＝0.06A，
由欧姆定律可知，传感器的R2阻值R2＝＝＝100Ω，
由题意可知，测距传感器的阻值与离地高度h的关系为R2＝50+，
当R2＝100Ω时，飞机飞行的高度h＝6×（R2﹣50）m＝6×50m＝300m。
故答案为：（1）小；逆风；吸热；（2）C；（3）107；3.6×107；2.5；（4）300。
46．阅读短文，回答问题。
全自动洗碗机
全自动洗碗机具有热水洗净、暖风烘干等功能。某型号洗碗机如图甲所示，它的外壳是金属材质，其部分铭牌数据如表所示。该洗碗机的清洗工作程序为：
①注水程序：注水泵工作时给水箱注水，1min注满水，注水程序结束；
②加热程序：发热电阻工作时对水箱的水进行加热，水温上升到50℃加热程序结束；
③洗涤程序：洗涤过程中，高压的热水从上、下层两个喷臂的喷水孔（每个喷臂10个喷水孔）喷出，对餐具进行全方位喷淋清洗，达到设定的洗涤时间后，洗涤程序结束；
④排水程序：排水泵工作1min将水箱中的废水排出，到此全过程清洗程序结束。
清洗程序结束后，内置烘干系统工作，可以主动排净洗碗机内部水分和霉菌，避免餐具二次污染。[取c水＝4.2×103J/（kg•℃）；ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）为了用电安全，该洗碗机应选用图乙中的插头 B （选填“A”或“B”）；
（2）安装该款洗碗机橱柜的开孔尺寸（宽×深×高）为606×602×780mm，该洗碗机的规格可能是下列的 B ；
（3）清洗碗筷常用热水，因为温度越高，分子热运动越 快 ；
（4）若每个喷水孔的面积为5mm2，则水从喷水孔喷出的速度可达 6 m/s；
（5）某次洗碗清洗全过程总耗时82min，总耗电0.622kW•h，水箱中水的初温为20℃，加热程序的加热效率为84%，加热功率与洗涤功率之比为50：4，则此次清洗过程，加热程序水吸收热量为 1.512×106 J，洗涤程序用时 60.12 min。
【答案】（1）B；（2）B；（3）快；（4）6；（5）1.512×106；60.12。
【解答】解：（1）洗碗机带有金属外壳，为了用电安全，该洗碗机应选用图乙中的插头B。
（2）开孔尺寸是值需要在橱柜中开辟出来放置洗碗机的尺寸，以确保洗碗机能够安装得恰到好处，开孔尺寸比整机小些，安装该款洗碗机橱柜的开孔尺寸（宽×深×高）为606×602×780mm，则为了橱柜能放进洗碗机，则洗碗机的尺寸要小于该洗碗机的规格可能是B，故AC不符合题意，B符合题意。
故选：B。
（3）清洗碗筷常用热水，因为温度越高，分子热运动越剧烈，碗筷可以被清洗得更干净。
（4）依题意得，水箱中水全部被喷射出所用的时间为，
根据题意可知，洗碗机有两个喷臂，且每个喷臂有10个喷水孔，则洗碗机总共有20个喷水孔，
由V＝SL＝Svt得，水从喷水孔喷出的速度为：
；
（5）加热程序水吸收热量为，
加热程序消耗的电能为，
排水泵工作1min将水箱中的废水排出，排水程序功率为60W，由得，排水程序消耗的电能为W排水＝P排水t排水＝60W×60s＝3600J＝0.001kW•h，
清洗过程，消耗的电能为W洗涤＝W﹣W加热﹣W排水＝0.622kW•h﹣0.5kW•h﹣0.001kW•h＝0.121kW•h，
加热功率与洗涤功率之比为50：4，即P加热：P洗涤＝50：4，
由得W加热＝P加热t加热＝0.5kW•h，W洗涤＝P洗涤t洗涤＝0.121kW•h，
某次洗碗清洗全过程总耗时82min，则t＝t注水+t加热+t洗涤+t排水＝1min+t加热+t洗涤+1min＝2min+t加热+t洗涤＝82min，
则，
解得：。
故答案为：（1）B；（2）B；（3）快；（4）6；（5）1.512×106；60.12。
47．阅读短文，回答问题：
我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，核电站的发电输出电功率为2×107W，用10千伏的高压进行输电。下面是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图：
（1）核电站中绕恻发电机线圈的材料可能是 铜 （选填“铜”、“镍铬合金”或“超导材料”）；
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是 D ；
A．提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失
B．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式
（3）核电站高压输电时的输电电流为 2000 A，在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为 1：10000 ；
（4）远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为R，电压表示数为U，电流表示数为I，则短路位置到甲地的距离为 千米；（用已知物理量的符号表示）
（5）某户居民标有“220V，40W”的灯泡正常发光时电阻为 1210 Ω。
（6）若经过降压变压器后供电设备输出电压恒为220V，通过总电阻为0.2Ω的输电线给居民楼内用户供电，当居民楼内所有用电器消耗的总功率为21.78kW时，不考虑灯泡电阻的变化，“220V 40W”灯泡实际功率为 33.124 W。
【答案】（1）铜；（2）D；（3）2000；1：10000；（4）；（5）1210；（6）33.124。
【解答】解：（1）核电站中绕恻发电机线圈的材料可能是铜，铜的电阻小。
（2）超导体的电阻为零，不发热；若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式，故D正确，ABC错误。
（3）根据P＝UI可知：输电电流为：；
在输送功率不变时，若改用1000千伏的电压输电，输电电流变为原来的百分之一，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知：此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为：1：10000。
（4）则短路处的总电阻为：；短路位置到甲地的距离为。
（5）灯泡正常发光时的电阻为：。
（6）干路中的电流为：；
输电线上产生的电压为：U线＝I总R线＝99A×0.2A＝19.8V；
灯泡两端的实际电压为：U灯＝U﹣U线＝220V﹣19.8V＝200.2V；
灯泡的实际功率为：。
故答案为：（1）铜；（2）D；（3）2000；1：10000；（4）；（5）1210；（6）33.124。
48．阅读短文，回答问题：
远程输电发电厂发出的电要传输到很远的地方供人们使用。在输电线上，由于电流的热效应，必然有一部分电能转化成内能而损失掉，导线越长，损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率不变的情况下，采用提高电压的方法减少线路上的损失。
高压送电过程：发电机、升压变压器、高压输电线、降压变压器、居民用电。
变压器原理简化为：原线圈匝数n1，副线圈匝数n2，若输入电压U1，输出电压U2（如图甲），它们之间的关系式为：。
请结合短文和所学知识回答下列问题：
（1）从发电厂发出电到进入家庭，变压器使电压的大小经过了两次改变，最终直接进入家庭的电压为 220 V，是 交流电 （交流电/直流电）；
（2）下列单位不能够表示远程输电损耗电能大小的是 B ；
A.A2•Ω•s
B.V•A
C.V2•Ω﹣1•s
D.W•s
（3）在输电阶段，输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的横截面积，从而减小了导线的 电阻 ，以达到减少输电线上电能损失的目的；
（4）如图甲属于 降压 变压器（升压、降压）；
（5）目前我国正在进行1500kV的特高压输电技术实验。若甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，建成后改用1500kV的特高压输电，当输电功率相同时，线路上的功率损耗为原来的 倍（线路电阻不变）；
（6）由发电厂向用户输电，输送的功率P一定，关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是 C 。
【答案】（1）220；交流电；（2）B；（3）电阻；（4）降压；（5）；（6）C。
【解答】解：（1）我国家庭电路的电压为220V，则最终直接进入家庭的电压为220V，家庭电路中使用的是交流电；
（2）由可知，对应的单位为A2•Ω•s、V2⋅Ω﹣1⋅s、V⋅A⋅s、W⋅s，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
（3）当其它条件一定时，导体的横截面积越大，电阻越小，输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的横截面积，从而减小了导线的电阻。
（4）图甲中满足，因n1＞n2，故U1＞U2，即输出电压小于输入电压，因此相当于降压器。
（5）前后两次输电电压之比
因输电功率相同，由P＝UI可知，前后两次电流之比
输电线的电阻不变，由P＝I2R可知，前后两次输电线上损失的功率之比为，因此。
（6）根据公式P＝UI可知，输送的功率P一定时，电压越大，电流越小，即电压与电流成反比，用公式可表示为。
故选：C。
故答案为：（1）220；交流电；（2）B；（3）电阻；（4）降压；（5）；（6）C。
49．阅读短文，回答问题。
纯电动汽车
ㅤㅤ近些年中国大力开发新能源汽车。如图是国产某品牌新能源纯电动人工智能轿车EU5。
电池是纯电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，即单位质量储存的电能。EU5搭载了高性能三元锂电池，能量密度达到了150W•h/kg。EU5配备专利电池管理系统及超低温预热充电技术一一零下35度亦可正常启动和充电，最高续航里程更是达到了600km。EU5支持快充、慢充和普通220V插座充电。快充半小时即可将电量由30%充至80%；慢充7小时充满；若选配随车充电宝，普通220V插座就可充，25小时充满。EU5的部分参数如表所示。
ㅤㅤ电动汽车具备能量回收功能，其安装了可逆电机，车辆在减速或制动时车轮的转动会带动驱动电机转动，此时驱动电机就变成了发电机，能够产生电能为汽车的动力电池充电，达到能量回收利用的效果，同时具有辅助制动功能。
（1）电动汽车行驶时，蓄电池属于 电源 ；给电动汽车的蓄电池充电时，蓄电池属于 用电器 （均选填“用电器”或“电源”）；
（2）电动汽车的可逆电机在汽车减速或制动时，即切断电源时，将 机械 能转化为电能并储存在蓄电池中，其工作原理是 电磁感应 ；
（3）关于EU5纯电动汽车，下列说法不正确的是 A ；
A.快充使用的电源电压为220V，且导线要比慢充细；
B.若按每度电0.5元计算，在最经济的情况下行驶100公里的电费为5元；
C.能量回收系统可提高汽车的续航里程；
D.EU5纯电动汽车的电池质量约为400kg；
（4）EU5在快充时（由30%充至80%）的充电功率为 60 kW；
（5）在未来，电动汽车可在光伏路面移动充电（图甲），当汽车经过充电区域时，充电垫发出高频电磁波，汽车底盘上的接收装置将电磁波能量转化为电能为电池充电。一辆电量不足的汽车，以速度v匀速通过充电区域（图乙），已知充电区域s1长为100m，两段充电区域之间距离s2为10km，忽略汽车在充电过程中消耗的电能；接收装置接受到的电磁波功率P0为5000kW，它将电磁波能量转化为电池电能的效率为20%，汽车行驶时受到的阻力为1000N。若汽车电池消耗电能全部用于维持汽车行驶，为了使汽车能顺利到达下一段充电区域，汽车在充电时速度不能大于 10 m/s。
【答案】（1）电源；用电器；（2）机械能；电磁感应；（3）A；（4）60；（5）10。
【解答】解：（1）电动汽车行驶时，蓄电池提供电能，属于电源；
给电动汽车的蓄电池充电时，蓄电池消耗电能属于用电器；
（2）由短文可知，电动汽车的可逆电机在汽车减速或制动时，会变为发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应。
（3）A.快充时，电功率大，电压一定时，通过导线的电流大，为了减少电流通过导线时产生的热量，根据Q＝I2Rt可知应减小导线的电阻，由影响电阻大小的因素可知应增大导线的横截面积，所以快充使用的导线要比慢充粗，故A项说法错误；
B.电池容量为60kW•h，电动汽车的最高续航里程为600 km，则在最经济的情况下行驶100km消耗的电能为10kW•h＝10度，则需要的电费为0.5元/度×10度＝5元，故B项说法正确；
C.由（2）可知，能量回收系统可将部分能量转化为电能重新利用，可以提高电动汽车的续航里程，故C项说法正确；
D.由短文可知，EU5的能量密度为150W•h/kg，由表可知该电池的容量为60kW•h，则EU5纯电动汽车的电池质量约为：，故D项说法正确；
题目要求选说法不正确的，故选：A。
（4）快充半小时即可将电量由30%充至80%，充电电能为：W＝60kW•h×（80%﹣30%）＝30kW•h；
充电时间为0.5h，充电功率为：；
（5）由题知，电动汽车匀速行驶距离s，所消耗的电能：W＝fs2＝1000N×10000'm＝1×107J；
则电动汽车接收装置接收的电磁波能量：W′＝＝；
由公式W′＝Pt＝P可得，电动汽车在通过此段充电区域时的最大速度：v＝＝＝10m/s；
即汽车在充电时速度不能大于10m/s。
故答案为：（1）电源；用电器；（2）机械能；电磁感应；（3）A；（4）60；（5）10。
50．阅读下列短文，回答问题。
“天宫号”空间站
ㅤㅤ中国空间站又称“天宫号”空间站，是继国际空间站之后的又一个空间实验室系统，分为天和号核心舱、问天号实验舱及梦天号实验舱三段空间舱，整体呈T字构型。“天宫空间站”使用的是目前世界上最先进的柔性砷化钾太阳能电池翼，它不仅薄如蝉翼，还不受太空恶劣环境影响，光电转化率超过30%，空间站的供电能力达到100kW以上。
ㅤㅤ2022年12月2日晚，神舟十四号、神舟十五号航天员乘组进行在轨交接仪式，两个乘组移交了中国空间站的钥匙，6名航天员分别在确认书上签字，中国空间站正式开启长期有人驻留模式。
（1）“天宫空间站”从远地点运行到近地点的过程中，重力势能 变小 ，动能 变大 （以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）北京飞控中心与“天宫空间站”之间通过 电磁波 （选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传递音像信息和各种飞控指令；
（3）太阳能属于 可再生 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，太阳能来自于太阳内的 核聚变 （选填“核裂变”或“核聚变”）；
（4）太阳能电池板能为天宫空间站提供电能。若太阳能电池板的总电功率为P，将光能转化为电能的效率为η，接收太阳光的面积为S，由此推测在时间t内，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E＝ （用P、η、S、t等已知条件表示）。
【答案】（1）变小；变大；（2）电磁波；（3）可再生；核聚变；（4）。
【解答】解：（1）“天宫空间站”从远地点运行到近地点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能变小，由于机械能不变，所以动能变大；
（2）北京飞控中心与“天宫空间站”之间通过电磁波传递音像信息和各种飞控指令；
（3）太阳能可以从自然界中源源不断的得到，因此它属于可再生能源；由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应；
（4）时间t内太阳能电池板提供的电能为：
W总＝Pt；
时间t内每平方米太阳能电池板提供的电能为：
W＝；
将数据代入效率公式η＝得：
E＝＝；
因此在时间t内，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为：
E＝。
故答案为：（1）变小；变大；（2）电磁波；（3）可再生；核聚变；（4）。
51．请阅读《特高压输电》并回答问题。
特高压输电
输电是用变压器将发电厂发出的电升压后，再经控制设备接入输电线路，到达用电方的输送电能的方式。按结构形式分，输电线路分为架空输电线路和地下线路。因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方，所以在远距离输电时，输送功率一定的情况下，就要利用变压器升高电压以减小电流，使输电导线减小发热，减少电能在输电线路上的损失。举例说明：根据P＝UI，发电机的功率不变，若提高输电线路中的电压U，那么线路中电流I一定会减小，输电线损失的功率Q＝I2Rt也会相应减小，因此，提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失。（如图1）
特高压技术作为一种高压输电技术，是中国的创新成果，早已在世界范围内遥遥领先。它标志着我国具有交流1000千伏及以上和直流正负800千伏及以上的输电能力。
通常电压按照等级划分可分为低压、高压、超高压、特高压，不同电压各有各的用途。低压电力系统就像一条小溪流，它的电压范围在220V及以下。中压电力系统就像一条大河流，它的电压范围在1kV到35kV之间，主要用于电力输配电、城市供电和轨道交通等领域。高压电力系统就像一条大海洋，它的电压范围在35千伏到230千伏之间，主要用于输电和大型工业设施的电力供应。超高压电力系统就像一条深海，它的电压范围在1000千伏及以上，主要用于长距离输电。
特高压输电相比较传统输电方式的主要优点包括：经济性高，特高压输电能够大幅降低输电线路的电阻和电损耗，减少电力损失即提高输电效率；环保性强，特高压输电线路通常搭设在高空中，减少了地面资源的占用，还能减少燃煤等传统发电方式对环境造成的污染；输电能力强，特高压输电线路能够在大规模、远距离和高效率的情况下传输电力，特别适合于中国西部和北部地区与中东部和东南部地区之间的能源资源与负荷中心之间的电力输送。
特高压输电是一种极高电压的输电方式，最困难的是如何做好绝缘。科研工作者进行了各种尝试，最终决定用“纸”解决这个问题。这个“纸”可不是一般的纸，而是根据特高压设计的绝缘纸。本来陶瓷材料是有这个能力的，但单台1000千伏特高压变压器的重量可以达到400吨左右，若采用陶瓷做绝缘材料，变压器则会重达7000吨，这样的庞然大物后续运输都成问题。最终绝缘纸以自重轻、易加工、性能稳定的优势脱颖而出，占据变压器绝缘材料的绝对C位。（如图2）
（1）特高压输电除了能够减少电力损失，大幅度降低电网占地面积之外，还有的好处是 BC 。
A.速度快
B.输电能力强
C.提高输电效率
D.解决了日常生活中的用纸问题
（2）在输电的时候，如果输电电压提高为原来的100倍，则电能损失则为原来 D 倍。
A.10
B.10000
（3）我国家庭电路所使用的电，属于电力系统中的 A 电力系统。
A.低压
B.高压
C.超高压
D.特高压
（4）在输电过程中，输电导线中有电流。我们知道，电荷定向移动时形成电流，物理上常用单位时间内流过导体横截面积的电量来定义电流。假如，某段导线的横截面积是S，单位体积内含n个自由电荷，每个电荷的电量是e，自由电荷定向移动的速度的是v，请根据以上信息写出导线中的电流表达式I＝ neSv 。
【答案】（1）BC；（2）D；（3）A；（4）neSv
【解答】解：（1）特高压输电相比较传统输电方式的主要优点包括：经济性高，特高压输电能够大幅降低输电线路的电阻和电损耗，减少电力损失即提高输电效率；环保性强，特高压输电线路通常搭设在高空中，减少了地面资源的占用，还能减少燃煤等传统发电方式对环境造成的污染；输电能力强，特高压输电线路能够在大规模、远距离和高效率的情况下传输电力，特别适合于中国西部和北部地区与中东部和东南部地区之间的能源资源与负荷中心之间的电力输送，由此可知选项BC正确，故选BC；
（2）根据P＝UI可知在输电功率一定的情况下，如果输电电压提高为原来的100倍，根据I＝可知输电电流变为原来的，再结合电能损失W＝I2Rt可知电能损失变为原来的；倍，故选：D。
（3）根据生活常识可知我国家庭电路所使用的电压为220V，而低压电力系统电压范围在220V及以下，由此可知我国家庭电路所使用的电属于电力系统的低压电力系统，故选：A；
（4）t时间内，电荷通过的体积为：V＝Svt，又单位体积含有n个自由电荷，所以t时间内通过导体横截面积的总电荷数N＝Snvt。
每个自由电荷的电量为e，所以t时间内通过的电荷量为Q＝Snvte。
电流强度，是指单位时间内通过导体某一横截面积的电荷量，所以I＝＝neSv。
故答案为：（1）BC；（2）D；（3）A；（4）neSv。
52．阅读短文，回答问题。
电动自行车
电动自行车是指在普通自行车的基础上安装了电极、控制器、蓄电池、转把闸把等操作部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具，电动自行车轻巧、便捷，方便了我们的日常生活。如图甲所示是某款电动自行车的实物图，该款电动自行车拥有高、低两挡变速（内部电路如图乙所示），相关参数如下表所示。
为确保充电安全，此类自行车配置的充电器都有过热保护装置，控制电路如图丙所示，R1是滑动变阻器，R2是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到8V时，控制电路将切断充电电路，实现保护。
（1）电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速，转速把手相当于 滑动变阻器 （填一种电学器材）；
（2）该款电动自行车的电池充满电时储存的电能为 8.64×106 J；
（3）分析图乙的内部电路可知，当开关S2拨到 a 端时为高速挡，假设该电动自行车以最快时速行驶时电机始终以最大功率运行，则该电动车的理论续航里程为 200 km；
（4）已知模拟控制电路电源电压U为10V，当R2＝1.5Ω时，此时充电电路恰好被切断，则R1的电阻为 6 Ω。若要在更低的温度时切断充电电路，可以将滑片P向 右 （填“左”或“右”）移动。
【答案】（1）滑动变阻器；（2）8.64×106；（3）a；200；（4）6；右。
【解答】解：（1）转速把手相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的。
（2）电池充满电时储存电能W＝UIt＝48V×50A×3600s＝8.64×106J；
（3）由图乙可知，开关S2拨到a端，一个电阻、电动机和变阻器串联，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，电动机转数最快，为高速挡。
由表中数据可知，最大功率是300W，最快速度是25km/h，行驶的时间
，
行驶的路程s＝vt＝25km/h×8h＝200km；
（4）由图可知，电阻R2和变阻器R1串联，当R1两端电压增大到8V时，控制电路将切断充电电路，
由串联电路电压的规律可知R2两端的电压U2＝U﹣U1＝10V﹣8V＝2V，
由串联分压可知，即，解得：R1＝6Ω，
若要在更低的温度时切断充电电路，热敏电阻R2的阻值增大，热敏电阻R2分得的电压增大，滑动变阻器R1两端的电压减小，要使滑动变阻器R1两端的电压与原来相同，需要增大滑动变阻器的电阻来增大其两端的电压，所以将滑动变阻器R1的滑片向右移。
故答案为：（1）滑动变阻器；（2）8.64×106；（3）a；200；（4）6；右。
53．阅读短文，回答问题。
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。表格是某小型无人机的部分参数：
（电池容量＝放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h；帧•秒﹣1是指每秒拍摄的画面数）
（1）人们是利用遥控器通过 电磁波 传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为 5 km。
（2）小轿车在高速公路上限速 120km/h。如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？ 是 （选填“是”或“否”）。
（3）如图乙，是无人机竖直向上运动的v﹣t图像，由图像可知，在0﹣5s内，无人机受到的升力 ＞ （选填“＞”“＝”或“＜”）重力。
（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是 240 J。已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 0.2125 h。
（5）为增加小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议： 减轻无人机的质量，增大电能储备 。
【答案】（1）电磁波；5；（2）是；（3）＞；（4）240；0.2125；（5）减轻无人机的质量，增大电能储备。
【解答】解：（1）人们是利用遥控器通过电磁波传输信息操控无人机的；
由图表中数据可知，最大飞行半径为5km，故有效操控距离至少为5km；
（2）高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t0＝s；
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间：t＝110×s＝0.01s，
小轿车的速度：v＝＝＝50m/s＝50×3.6km/h＝180km/h＞120km/h，小轿车已经超速。
（3）分析图乙可知，由图象可知，在0.5s内，无人机的速度是加速运动，无人机处于非平衡状态，升力大于重力；
（4）无人机正常工作时，12s内消耗的电能是：
W＝Pt＝20W×12s＝240J；
无人机电源的总能量：W总＝UIt＝34V×0.25A×1×3600s＝3.06×104J，
电动机消耗的能量是电源总能量的50%：W′＝50%W总＝50%×3.06×104J＝1.53×104J，
由P＝可得，无人机在空中以额定功率飞行的时间：
t′＝＝＝765s＝0.2125h；
（5）为增大小型无人机的巡航时间，可以减轻无人机的质量，减小工作功率，增大电能储备等。
故答案为：（1）电磁波；5；（2）是；（3）＞；（4）240；0.2125；（5）减轻无人机的质量，增大电能储备。
54．阅读材料，回答问题。
电热膜
电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线相连，形成的网状结构（如图甲）。相比于传统的金属发热电阻丝，电热膜是以整个膜为加热面，加热更加迅速、温度更加均衡。使用时，只需将两条金属导线接入电源，就能持续发热。
电热膜发展潜力巨大，可应用于镜面、地暖、印刷烘干、药物烘干等方面。浴室镜电热膜主要作用是除去镜面的水雾，同时也有浴室辅助加热的作用。加热后能快速除水雾，即使在水雾弥漫的浴室也能清晰看到镜子前的景物。北方冬天寒冷，房屋需要加热取暖，使用电热膜比传统燃煤集中供热，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和目标。
（1）电热膜工作利用电流的 热 效应。
（2）图甲中电热膜的导电墨线是 并 联接入电路的，正常工作时，金属导线上的A、B两处的电流分别为IA和IB，则IA ＜ IB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）若电热膜撕裂了一块，如图乙所示，接入电源时，此电热膜 能 （选填“能”或“不能”）继续发热。
（4）镜面布满水雾时无法成像，是因为光发生了 漫 反射。加热除水雾时发生的物态变化是 汽化 。
（5）地暖用电热膜参数如表所示，需要铺设地暖的户型如图丙所示，若在卧室和客厅铺满电热膜，至少需要 3440 元（电热膜不可裁切）。由于热传递，房屋的耗热功率约为38.5W/m2，耗热功率是指建筑物在单位时间内、单位面积上消耗的热量。卧室内空气每升高1℃需要吸收的热量是9×104J，关闭卧室门，将卧室的电热膜通电后，使卧室空气升高10℃需要 20 min。（保留整数）
【答案】（1）热；（2）并；＜；（3）能；（4）漫；汽化；（5）3440；20。
【解答】解：（1）电热膜是利用电流的热效应工作的；
（2）由图可知，电热膜中的电墨线是并联的；因为墨线是并联的，若通过每条墨线的电流为I，则IB＝IA+2I，因此IA＜IB；
（3）若电热膜撕裂了一块，如图丙所示，接入电源时，由于电热膜各墨线是并联的，互不影响，其他部分仍能发热；
（4）镜面布满水雾时无法成像是因为发生了漫反射，而不是镜面反射；除雾过程中小水滴吸收热量变成水蒸气，属于汽化过程；
（5）在客厅铺满电热膜需要4张B型号和2张A型号的膜，在卧室铺满电热膜需要4张B型号的膜，则若在卧室和客厅铺满电热膜，至少需要2×200元+8×380元＝3440元；
卧室内空气升高10℃所吸收的热量为：Q吸＝9×104J/℃×10℃＝9×105J，
使卧室空气升高10℃需要为ts，则有（80W/m2×95%﹣38.5W/m2）×5m×4m×t＝9×105J，
解得：t＝1200s＝20min。
故答案为：（1）热；（2）并；＜；（3）能；（4）漫；汽化；（5）3440；20。
55．阅读下面除文，回答问题。
从高汽机到飞机
ㅤㅤ最早的热机是蒸汽机，原始的蒸汽机体积庞大，效率很低，随着社会的发展，迫切需要轻便的热机，于是，内燃机应运而生，内燃机分为汽油机、柴油机两大类。内燃机工作时不需要携带大量的水和煤，质量减小了，燃料在汽缸内燃烧得更充分，且热损失小，效率提高了……早期的飞机是由内燃机提供动力，从上世纪40年代开始，飞机越来越多地使用喷气发动机，机身也更多地采用复合材料，飞机的起落架上装有如图甲的导电搭地线，落地时把飞机因摩擦而带的电导入地下，防止因放电发生危险，飞机机翼的横截面如图乙所示。
（1）提高内燃机效率的途径很多，请根据文中描述列举两条： 让燃料燃烧更充分 、 减小热损失 。
（2）现代飞机不安装导电的搭地线，而采用特殊的橡胶轮胎，落地时与导电搭地线起到同样的效果，这种特殊的橡胶一定是 导体 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（3）由图乙可知，当飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，由于机翼横截面上、下不对称，机翼上表面空气流速大于下表面空气流速，下表面压强 大于 （选填“小于”、“大于”或“等于”）上表面压强，机翼上下表面存在着压力差，这就是产生升力的原因。
（4）流体的流速变化引起压强变化，可以给我们带来便利，但也可能造成危害，请举一个生活中防止它造成危害的实例： 在火车站，距离站台边缘一定距离设立安全线 。
【答案】（1）让燃料燃烧更充分；减小热损失；（2）导体；（3）大于；（4）在火车站，距离站台边缘一定距离设立安全线。
【解答】解：（1）由题可知“内燃机工作时不需要携带大量的水和煤，质量减小了，燃料在气缸内燃烧的更充分，且热损失小，效率提高了……”，则文中给出提高内燃机效率的途径有：让燃料燃烧更充分、减小热损失。
（2）现代飞机不安装导电的搭地线，而采用特殊的橡胶轮胎，落地时与导电搭地线起到同样的效果，所以特殊的橡胶和导电的搭地线一样都是导体。
（3）由题知，当飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，由于机翼横截面上、下不对称，机翼上表面空气流速大于下表面空气流速，根据流体压强与流速的关系可知，下表面比上表面的压强大，使机翼上下表面存在向上的压强差（压力差），从而产生向上的升力。
（4）流体在流速越快的位置压强越小，防止流体压强与流速关系带来危害的实例有：在火车站，距离站台边缘一定距离设立安全线（即火车站站台设立安全线），或不要到水下有暗流的水域游泳等。
故答案为：（1）让燃料燃烧更充分；减小热损失；（2）导体；（3）大于；（4）在火车站，距离站台边缘一定距离设立安全线。
56．阅读短文，回答问题。
高速动车均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，列车随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后，设计了一只“烟雾报警器”（电路如图所示）。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝12Ω）、电源U＝6V、开关等组成；“工作电路”由蓄电池、电铃、导线等组成。小明的设计思路是：当光敏电阻接收到的光照强度减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系如表所示。
（1）当车厢的烟雾浓度增大，光敏电阻的阻值将 增大 （填“增次”或“减小”），表格中的光敏电阻R′＝ 7.2 Ω；
（2）电磁继电器的工作原理是： 电流的磁效应 ，电磁铁的下端为 N 极。
（3）根据上述报警器的工作原理判断，电铃应接在 甲 （填“甲”或“⁻”）处；
（4）如果光敏电阻接收到的光照强度在6cd时，闭合控制电路的开关，5min后，电流通过电磁铁的线圈产生的热量为 400 J。
（5）闭合控制电路的开关，当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在 3 cd以上；若要在烟雾浓度更低时报警，你改进的方法是： R0应选用更大阻值的电阻 。
【答案】（1）增大；7.2；（2）电流的磁效应；N；（3）甲；（4）400；（5）3；R0应选用更大阻值的电阻。
【解答】解：（1）当进入车厢的烟雾浓度增大，射向光敏电阻的光照强减小，根据表格中的数据得到：光敏电阻阻值增大；根据光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系可知，光敏电阻的阻值与光照强度成反比，所以推测；
（2）电磁继电器工作原理：电磁铁通电时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使动触点和静触点接触，工作电路工作；电磁铁断电后，电磁铁会失去磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起来，断开工作电路；利用了电流的磁效应来工作；
根据安培定则，电磁继电器中的电磁铁下端为N极，上端为S极；
（3）电磁继电器中控制电路的电流减小时，电磁铁中的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，电铃响报警；电铃应该在甲处；
（4）如果光敏电阻接收到的光照强度在6cd时，由表格数据知，此时光敏电阻的阻值R＝6Ω，
此时控制电路中的电流I＝＝＝A，
5min后，电流通过电磁铁的线圈产生的热量为：Q＝I2R0t＝（）2×12Ω×5×60s＝400J；
（5）闭合控制电路的开关，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，此时控制电路的总电阻为：；
线圈电阻为R0＝12Ω，线圈和光敏电阻串联，根据串联电路的电阻特点，此时光敏电阻为：R＝R总﹣R0＝24Ω﹣12Ω＝12Ω，对照表格，则光敏电阻接收到的光照强度需要在3cd以上；
要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，电路电流变大；如要保持电流不变，由欧姆定律可知，应换用更大的电阻以保持在一定的光照下能及时报警，因此R0应选用更大阻值的电阻。
故答案为：（1）增大；7.2；（2）电流的磁效应；N；（3）甲；（4）400；（5）3；R0应选用更大阻值的电阻。
57．石墨烯——改变世界的神奇新材料
石墨烯（Graphene）是碳的同素异形体，堆叠在一起的石墨烯层（大于10层）即形成石墨，层间通过分子间的作用力保持在一起，晶面间距0.335纳米。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
最常见的石墨烯取暖壁画就是石墨烯的应用，其原理很简单，将近乎透明的石墨烯发热膜加入其中，通电后能使壁画表面温度快速达到90℃，使所在空间迅速温暖起来，且加热无死角。具有使用寿命长、保温持久等优势并且安全系数高，具有独特防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电源或保温）。
（1）从材料的导电性能说，这种石墨烯属于 导体 。
（2）石墨烯取暖壁画在工作的过程中，将电能转化为 内能 。
（3）石墨烯取暖壁画中的温控保护装置，在电路中的作用相当于电路中的一个 开关 。我们学过的知识中就有一个元件，能根据不同的物理条件来回自动切换电路的工作。这个元件是 电磁继电器 。
（4）石墨烯取暖壁画使所在空间暖和起来，是通过 热传递 方式增加空气内能的。
（5）石墨烯取暖壁画相比传统采暖方式更节能、环保，除此之外，请在文中再找出一个它的优势： 可以使所在空间迅速温暖起来 。
【答案】（1）导体；（2）内能；（3）开关；电磁继电器；（4）热传递；（5）可以使所在空间迅速温暖起来；且加热无死角；具有使用寿命长、保温持久等优势并且安全系数高；具有独特防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电源或保温）。（写出一条即可）
【解答】解：（1）从材料的导电性能说，这种石墨烯容易导电，属于导体；
（2）石墨烯取暖壁画在工作的过程中，将电能转化为内能，用来给周围的空气加热；
（3）温控保护装置在电路中相当于电路中的一个开关，这个开关能根据不同的物理条件来回自动切换电路的工作，这相当于一个可以自动控制的电磁继电器；
（4）石墨烯取暖壁画使所在空间暖和起来，是通过热传闻的方式增加空气内能的。
（5）石墨烯取暖壁画相比传统采暖方式有很多的优势，如：可以使所在空间迅速温暖起来；且加热无死角；具有使用寿命长、保温持久等优势并且安全系数高；具有独特防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电源或保温）等。
故答案为：（1）导体；（2）内能；（3）开关；电磁继电器；（4）热传递；（5）可以使所在空间迅速温暖起来；且加热无死角；具有使用寿命长、保温持久等优势并且安全系数高；具有独特防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电源或保温）。（写出一条即可）
58．阅读材料，回答问题。
静电在生产和生活中会有危害，但也可以利用。
加油站日常工作过程中，由于流动的油料与加油站的容器、过滤器等运输储存设备发生摩擦，容易产生静电，一旦电荷积累达到一定程度，将会发生放电现象，引发严重的火灾事故。为了有效减小事故发生的概率需要采取以下措施。首先，需要对加油站内的储油设备和相关的电器进行接地，接地装置的接地电阻要小于100Ω，使产生的静电被有效疏散，防止静电积累；其次，在向加油站储油罐装油时，需要把输油管插至储油罐底部，避免输油管在空中注油形成冲击产生静电。
静电喷漆是利用高压所形成的静电场来进行喷漆的技术。如图所示，接电源负极的喷枪使喷出的油漆微粒带负电，油漆微粒在运动的过程中会相互排斥而均匀散开，向带正电的工件表面“扑”去，在工件表面上形成均匀的涂膜。
（1）油料与运输储存设备摩擦产生静电的实质是 转移了 （选填“创造了”或“转移了”）电子。
（2）某加油站接地装置的接地电阻为50Ω，它 能 （选填“能”或“不能”）有效达到防静电的要求。
（3）在静电喷漆的过程中，工件吸附油漆微粒的原因是 带电体可以吸引轻小物体 。
（4）在给某汽车喷漆时，若要求喷涂的漆厚度达到0.1mm，喷涂面积为6m2，喷涂一遍至少需 0.78 kg的油漆。（ρ漆＝1.3×103kg/m3）
【答案】（1）转移了；（2）能；（3）带电体可以吸引轻小物体；（4）0.78。
【解答】解：（1）油料与运输储存设备摩擦产生静电的实质是转移了电子。
（2）接地装置的接地电阻要小于100Ω，某加油站接地装置的接地电阻为50Ω，它能有效达到防静电的要求。
（3）在静电喷漆的过程中，工件吸附油漆微粒的原因是：带电体可以吸引轻小物体。
（4）喷涂的油漆的体积为：V＝Sh＝6m2×0.1×10﹣3m＝6×10﹣4m3；
根据密度公式，需要油漆的质量为：m＝ρV＝1.3×103kg/m3×6×10﹣4m3＝0.78kg。
故答案为：（1）转移了；（2）能；（3）带电体可以吸引轻小物体；（4）0.78。
59．阅读下列短文，回答问题。
无人机
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、超声波传感器、激光扫描仪、红外夜视仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点，广泛应用在航拍，交通等领域。如图甲为某型号无人机，该无人机部分零件采用碳纤维材料制成，其部分参数如下：
电池容量＝放电电流×放电时间，例如，1mA•h是指以1mA的电流能连续工作1h。帧•秒﹣1是指每秒拍摄的画面数。
（1）利用遥控器通过传输信息操控无人机，有效操控距离至少为 5 km。
（2）如图乙是无人机竖直向上运动的v﹣t图象，由图象可知，在0～5s内，无人机受到的升力 大于 （填“大于”“小于”或“等于”）重力。
（3）摄像机拍照镜头可看作凸透镜，当摄像机向被拍摄的物体靠近时，物体所成实像的像距将变 大 （填“大”或“小”）。从摄像机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，可在摄像机镜头前加一个 凸 （填“凸”或“凹”）透镜，使近距离被拍摄的物体清晰成像。
（4）小轿车在高速公路上限速120km/h，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断该监测的轿车速度是 50 m/s。
（5）在220V电压下对该无人机进行充电，电池充满电时，储存的电能是 8.5 W•h。
【答案】（1）5；（2）大于；（3）大；凸；（4）50；（5）8.5。
【解答】解：（1）由图表中数据可知，最大飞行半径为5km，故有效操控距离至少为5km；
（2）分析图乙可知，由图像可知，在0～5s内，无人机做加速运动，则无人机处于非平衡状态，升力大于重力；
（3）摄像机成像时，成倒立缩小的实像，物距大于二倍焦距；摄像机向被拍摄的物体靠近时，物距变小，像距将变大（即像会远离镜头）；近距离拍摄时，若像距不变，为能拍摄出清晰的像，应在摄像机镜头前加一个凸透镜，凸透镜可以使光线提前会聚而成清晰的像；
（4）高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t0＝s；
高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间：t＝110×s＝0.01s，
小轿车的速度：v＝＝＝50m/s；
（5）蓄电池充足一次电可储存的能量：
W＝UIt＝UQ＝34V×250mA•h＝34V×0.25A•h＝8.5W•h。
故答案为：（1）5；（2）大于；（3）大；凸；（4）50；（5）8.5。
60．请阅读《风光互补系统》并回答问题。
风光互补系统
在能源危机和环境污染日益严重的当今社会，具有清洁无污染、安全可靠、可循环利用等特点的风能和太阳能己引起人们的广泛关注。
风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中。太阳能与风能在昼夜和季节上存在着互补性，通常白天阳光强而风小，夜晚光照变得很弱而风力很强；夏季阳光强度大而风小，冬季阳光强度小而风大。常见的风光互补发电系统有两套发电设备，夜间和阴天由风力发电装置发电，白天和晴天由光力发电装置发电，在既有风又有太阳的情况下，二者同时发挥作用，比单用风力发电更经济。
如图所示，就是一款风光互补LED路灯，它是利用风能和太阳能进行供电的智能路灯。风光互补系统兼具了太阳能发电和风力发电两者的优势，可以为街道路灯提供了稳定的电源。蓄电池作为风光互补发电系统的储能设备，在风力、光照过剩的情况下，存储负载供电多余的电能，在风力、光照欠佳时，储能设备蓄电池可以作为负载的供电电源，蓄电池可以将太阳能和风能综合起来，实现二者之间的互补作用。当夜晚到来，需要照明用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到负载处。
一套额定功率为400瓦的常规路灯，一年约耗电1500度。若将此常规路灯换成一套照明效果相当的风光互补LED路灯，因为它只消耗风能和太阳能就能照明，所以一年相当于节电约1500度。若把星国路灯全部替换为风光互补LED路灯，一年可节电约3000亿度，相当于约3个三峡水电站全年发电的总量。不仅节省电能，而且每个路灯都有独立的发电系统，即使遇到大面积停电，也不会影响道路照明。
我国拥有丰富的风能和太阳能资源，风光互补系统较好的利用了清洁能源，既节能减排、又绿色环保。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）风光互补系统利用的太阳能和风能都属于 可再生 能源。（选填“可再生”或“不可再生”）
（2）风光互补发电应用系统，是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，请你写出风力发电并储存到蓄电池组的两个过程中涉及到的主要能量转化是 太阳能转化为电能；电能转化为化学能 。
（3）用一套照明效果相当的风光互补LED路灯替换额定功率为400W的常规路灯，一年所节约的电能可以使额定功率为1200W的空调正常工作大约 1250 小时。
（4）请同学结合所学过的知识，给风光互补系统提高发电量提一条建议。 风光互补系统要安装在向阳处，增加光照时间来增大发电量 。
【答案】（1）可再生；（2）太阳能转化为电能；电能转化为化学能；（3）1250h；（4）风光互补系统要安装在向阳处，增加光照时间来增大发电量。
【解答】解：（1）太阳能、风能属于可再生能源；
（2）太阳能路灯的电池板白天将太阳能转化为电能，同时对蓄电池充电，进而将电能转化为化学能存储到蓄电池组中；
（3）根据题意知，用一套照明效果相当的风光互补LED路灯替换额定功率为400W的常规路灯，一年所节约的电能1500度，
额定功率为1200W的空调正常工作的时间为：t＝＝＝1250h；
（4）风光互补系统要安装在向阳处，增加光照时间来增大发电量。
故答案为：（1）可再生；（2）太阳能转化为电能；电能转化为化学能；（3）1250h；（4）风光互补系统要安装在向阳处，增加光照时间来增大发电量。
工作挡位
待机
1挡
2挡
3挡
4挡
5挡
6挡
功率（W）
0.9
23
45
75
103
121
148
净化空气量（m3/h）
﹣
120
240
360
500
760
部分参数
风扇额定功率/瓦
80
发热管额定功率/瓦
1320
额定电压/伏
220
食品加热时间
薯条/分
12﹣15
鸡翅/分
18﹣20
项目
参数
电池能量密度
0.15（kW•h）/kg
电池容量（Ah）
100
电池电压（V）
300
强度级别
流量范围
A
1.0×10﹣8≤Fx＜10.0×10﹣8
B
1.0×10﹣7≤Fx＜10.0×10﹣7
C
1.0×10﹣6≤Fx＜10.0×10﹣6
M
1.0×10﹣5≤Fx＜10.0×10﹣4
x
1.0×10﹣4≤Fx
型号
额定电压
额定功率
产品净重
洁净空气量（CADR）
5S89型
220V
44W
10kg
138m3/h
最大飞行速度/（km•h﹣1）
280
正常巡航速度/（km•h﹣1）
160
最大续航时间/h
20
发动机额定功率/kW
75
最大载荷量/kg
200
最大载燃油量/kg
300
机身质量/t
1.1
机身长度/m
9.0
充电电压U/V
充电电流I/A
充电时长t/min
充电读数/kW•h
充电费用/元
400
45
24.0
28.80
参数名称
单大飞行半径/km
最大巡航速度/km⋅h﹣1
电池电压/V
电池容量/mA•h
电动机额定功率/w
拍摄速度/帧•秒﹣1
数据
5
50
34
250
20
11000
热效率η1
40%
推进效率η2
60%
航空燃油热值q
5.0×107J/kg
风力发电机
太阳能电池板
蓄电池
LED灯
最大限制风速
10m/s
电池板面积
0.6m2
蓄电池容量
90Ah
额定电压
12V
最大输出功率
400W
光电转换效率
10%
额定电压
12V
额定功率
60W
全长/m
37
翼载/（kg/m2）
500
最大巡航速度/（km/h）
540
最大航程/km
4500
空中滞留/h
12
最大起飞质量/t
53.5
最大载水量/t
12
飞行最低高度/m
300
最多应急救援人数
50
额定电压
220V
水箱容积
12L
加热程序功率
***
洗剂程序功率
***
注、排水程序功率
60W
洗剂系统水泵流量
36L/min
整车质量
1680kg
电池容量
60kW•h
电动机最大功率
160kW
最高时速
155km/h
电机最大功率
300W
电池规格
48V/50Ah
整车质量
50kg
最快时速
25km/h
参数名称
最大飞行半径/km
最大巡航速度/（km•h﹣1）
电池电压/V
电池容量/mAh
电动机额定功率/W
拍摄速度/（帧•秒﹣1）
数据
5
50
34
250
20
11000
型号
功率/面积
效率
尺寸
售价
A
80W/m2
95%
1m×2.5m
200元
B
2m×2.5m
380元
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
R
6
参数名称
最大飞行半径/km
最大巡航速度/（km•h﹣1）
电池电压/V
电池容量/（mA⋅h）
电动机额定功率/W
拍摄速度/（帧•秒﹣1）
数据
5
50
34
250
20
11000