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科普阅读题10 力学综合压轴(培优专练)(全国通用)2026年中考物理二轮复习高效培优系列+答案
展开 这是一份科普阅读题10 力学综合压轴(培优专练)(全国通用)2026年中考物理二轮复习高效培优系列+答案试卷主要包含了阅读短文,回答问题,所示,阅读材料,回答问题,阅读材料并回答问题等内容,欢迎下载使用。
1.(2025·广东深圳·中考真题)深圳大力推动无人机事业发展,已经将无人机用于运送急救AED装置。
苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航,有四个旋翼,每个旋翼搭配独立的电动机驱动,相邻旋翼之间旋转方向相反;无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,电池能量密度为200W·h/kg,(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比)。
俊宇同学购买了一台无人机,无人机满电开始测试;飞行分为前往过程和返回过程,前往和返回过程都分为竖直上升过程,水平匀速运动过程,竖直下降过程,且消耗能量相同;无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×104J,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,无人机竖直下降后电池剩余总容量的50%,测试结束。
(1)璐璐同学指出:无人机的信号传输是通过________传递;
(2)粤鹏同学说AED电击时为什么不能碰人,因为人体________;
(3)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功________J;
(4)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,善于观察的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力,这体现了力的作用是 ________ ;
(5)顺顺同学经过观察,指出无人机各电动机之间是 _____ 联的;
(6)满电时,无人机的电池质量占空载质量的百分比 __________ (保留一位小数);
(7)为了更快运送急救AED装置,请你帮助璐璐同学对无人机设计提出一条建议?_____________ ;如何去更改螺旋桨的旋转方向?_________________ 。
【答案】(1)电磁波
(2)是导体
(3)180
(4)相互的
(5)并
(6)44.4%
(7) 增大电动机的功率 改变通过电动机的电流方向
【详解】(1)无人机的信号传输是通过电磁波传递的,因为电磁波可以在空气中传播,且传播速度快,能实现远距离的信息传输。
(2)人体是导体,容易导电;当AED电击时,电流会通过人体,可能会对人体造成伤害。
(3)无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,空载时匀速向下降落2m,重力做功W=Gh=mgh=9kg×10N/kg×2m=180J
(4)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,这是因为桨叶旋转时对空气施加向下的力,同时空气对桨叶施加向上的反作用力,使无人机向上飞,这体现了力的作用是相互的。
(5)因为每个旋翼搭配独立的电动机驱动,且相邻旋翼之间旋转方向相反,各电动机之间互不影响,所以无人机各电动机之间是并联的。
(6)无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为3.2×104J,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,则飞行消耗的电能是
则返回过程中也消耗了200W·h的电能,此过程共消耗了400W·h的电能,由题可知,此时此过程消耗了1-50%=50%的电能,说明原来储存了800W·h电能;故电池的质量
故无人机的电池质量占空载质量的百分比为
(7)[1]为了更快运送急救AED装置,需要缩短做功的时间,而做功多少不变,根据功率可知,增大电动机的功率可缩短运送时间,使急救AED装置能更快运送到指定地点。
[2]电动机的转动方向与电流方向有关,改变电流方向,电动机的转动方向就会改变。因此可以通过改变电动机的电流方向来更改螺旋桨的旋转方向。
2.(2025·江苏扬州·中考真题)阅读短文,回答问题。
2025年5月,我国首批五座9000吨级气膜粮仓充气成型,标志着中国第四代新型粮仓正式进入实践应用阶段。每座气膜粮仓直径为24m、高度达33m.结构如右图所示,外层为PVDF材料的白色膜材层,反射太阳光且防水;中间层为聚氨酯材料层,导热系数远低于混凝土建材;内层为钢筋混凝土层,起主要支撑作用。气膜粮仓相当于给传统粮仓“穿上了一件雨衣和一件羽绒服”,其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升。投入使用后,气膜粮仓集成氮气气调技术,将高纯度的氮气注入粮堆内部。均匀分布的传感器实时获取粮食温度、湿度等信息。气膜粮仓就像白色安全卫士,守护着粮食安全。
(1)聚氨酯材料具有优良的______。(填材料属性)
(2)为减少粮食因变质产生损失,在气膜粮仓中采取的措施是______。(写出一条即可)
(3)9000t粮食可以提供______万人一天的口粮。
A.2.3B.23C.230D.2300
(4)工程上,常用测量“压强差半衰期”的方法来检测粮仓的气密性。
①检测现场,某风机功率是11kW,送风量约为,则该风机正常工作1min消耗的电能为______J,吹进粮仓的空气质量约为______kg,空气密度约为;
②粮仓内外压强差随时间变化的图像如图,本次测定的压强差半衰期约为______s;
③对照国家公布的《粮仓气密性分级表》,该气膜粮仓气密性达到______级。
粮仓气密性分级表
【答案】(1)隔热性
(2)注入高纯度的氮气
(3)D
(4) Ⅰ
【详解】(1)由材料可知聚氨酯材料层的导热系数远低于混凝土建材,所以其具有优良的隔热性。
(2)气膜粮仓相当于给传统粮仓穿上了一件雨衣和一件羽绒服,其储存粮食的气密性和保温性都大幅提升。投入使用后,气膜粮仓集成氮气气调技术,将高纯度的氮气注入粮堆内部。气膜粮仓就像白色安全卫士,守护着粮食安全。
(3)通常情况下,成年人一天约吃400g米,则9000t粮食一天可供的人数为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)[1]该风机正常工作1min消耗的电能为
[2]吹进粮仓的空气质量约为
[3][4]当压强差下降到500Pa时,用秒表开始计时,当压强差下降到250Pa时,停止计时,秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”。由图可知本次测定的压强差半衰期约为
由表格数据可知粮仓气密性为Ⅰ级。
3.(2025·山东烟台·中考真题)阅读短文,回答问题。
“返老还童”的锂电池
据央视报道,中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展,提出让锂电池“返老还童”的方法,为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路,有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。
富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量,其放电比容量高达300mAh/g,可将电池能量密度提升30%以上,但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象,充电时注入的能量超过放电时释放的能量,导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。
研究发现,对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响,使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实,科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。
(1)给锂电池充电时,锂电池相当于电路中的______(选填“电源”或“用电器”);
(2)文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积______。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过______方式来实现;
(3)某电动汽车的锂电池容量为90Ah,若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作,需用______g。
【答案】(1)用电器
(2) 减小 智能化浅充电
(3)300
【详解】(1)给锂电池充电时,锂电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
(2)[1]在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象。所以文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积减小。
[2]对电池进行加热不够现实,科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。所以未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过智能化浅充电方式来实现。
(3)富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,则需要富锂锰基正极材料的质量为
4.(25-26九年级上·广东揭阳·期末)阅读短文,回答问题:
核潜艇
庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行。我国某核潜艇H(图甲)最大下潜深度为350m,完全下潜到海面下的排水量为,已知海水密度为,江水密度为,g取10N/kg。不考虑潜艇的体积变化。
(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是________;
A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成
B.核潜艇是通过改变自身体积实现浮沉的
C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D.核潜艇由东海海面下,潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇将会_______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),将给核潜艇带来安全隐患。为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是________(选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”);
(3)该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,说明_______;核潜艇H所受的海水阻力与航速的平方的关系如图乙,当核潜艇H航速为6m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为________N;
(4)该核潜艇H浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为,此时核潜艇H的总重量是________N。
【答案】(1)D
(2) 下沉 从水舱中向外排水
(3) 力的作用是相互的
(4)
【详解】(1)A.核潜艇需要具有较大的抗压能力,其外壳需用硬度大的特种钢材制成,故A错误;
B.核潜艇是通过改变自身重力实现浮沉的,故B错误;
C.核潜艇悬浮和漂浮时,排开水的体积不同,由阿基米德原理得,所受的浮力不相等,故C错误;
D.核潜艇由东海海面下,潜行进入长江后,排开水的体积不变,水的密度变小,由阿基米德原理得,其所受的浮力变小,故D正确。
故选D。
(2)[1]核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,排开水的体积不变,由阿基米德原理得,核潜艇受到水的浮力变小,小于其重力,则核潜艇将会下沉,将给核潜艇带来安全隐患。
[2]为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,减小其重力。
(3)[1]该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,说明力的作用是相互的,海水受到向后的推力的同时,反过来对螺旋桨向前的推力的作用。
[2]由图乙得,核潜艇H所受的海水阻力与速度的平方成正比,当阻力为3×106N时,速度的平方为100m2/s2,阻力与速度平方的比值为
当核潜艇H航速为6m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为
(4)核潜艇完全下潜到海面下的排水量为,此时核潜艇排开海水的体积等于其体积,由得,核潜艇的体积为
该核潜艇H浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为,由浮沉条件得,此时核潜艇H的总重量是
5.(2026·上海徐汇·一模)如图(a)所示,中国天眼(FAST)是世界最大的单口径射电望远镜,其反射面由众多三角形金属反射面板拼接而成,反射面板进行了镂空设计,每块面板上有几十万个直径为8mm左右的小孔,如图(b)所示。
(1)为了减轻反射面的自重,选用金属铝制成面板,是因为金属铝______
A.导电性好B.密度小C.导热性好
(2)为了探究反射面板开孔的原因,小明查阅资料后得知:(a)过强的风力会导致面板形变,降低其观测精度;(b)风压是指风对物体表面产生的、垂直于物体表面的单位面积上的压力;(c)当空气密度一定时,风压的大小与风速有关,风压和风速的关系见表.
①分析比较表中风压p、风速v的变化情况,可得出初步结论是:当空气密度一定时,______。
②综合上述信息和所学的知识:解释“反射面板开孔”的原因。______
③下列实例中,镂空设计的主要作用与射电望远镜面板相同的是______
A.电力铁塔的格架结构 B.电脑机箱后的散热格栅
C.下水口的格栅 D.扬声器前面的网孔
【答案】(1)B
(2) 风速越大,风压越大 当空气密度一定时,风速越大,风压p越大;反射面板上开孔,减小面板的受力面积;由可知,反射面板受到的总压力不会过大,不会导致面板形变,保证其观测精度 A
【详解】(1)要减轻反射面板的自重,在体积相同的情况下,需要选择密度更小的材料,使得面板的质量会更小,从而达到减重的目的,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1]从表中可以看出,风压随风速的增大而增大,且风速增大为原来的n倍,风压增大为原来的n2倍,因此可以得出,当空气密度一定时,风速越大,风压越大。
[2]反射面板开孔后,面板的受力面积减小,从而减小风对面板的压力,避免面板因风压过大而变形,保证观测精度。
[3]反射面板开孔是为了减小风压对面板的作用。
A.电力铁塔的格架结构:主要是为了减小受力面积,从而减小气流对铁塔的压力,与反射面孔原理相同,故A符合题意;
B.电脑机箱后的散热格栅,主要是为了通风散热,与反射面孔原理不同,故B不符合题意;
C.下水口的格栅,主要是为了阻挡杂物,与反射面孔原理不同,故C不符合题意;
D.扬声器前面的网孔也是为了使空气通过,与反射面孔原理不同,故D不符合题意。
故选A。
6.(2025·山东滨州·三模)阅读短文,回答问题。
植保无人机
植保无人机是用于农林作业的无人驾驶飞机,由一组蓄电池供电,通过地面遥控实现喷药施肥、播种送货等多种工作,提高生产效率。如图所示为某型号植保无人机,表一为该无人机的部分参数,其中“升阻比”是飞机飞行时受到空气升力与受到空气阻力的比值,飞机飞行时受到的空气阻力f与迎风面积S、飞行速度v的平方均成正比。最大载荷量表示无人机可搭载物体的最大质量。该无人机由四台相同的旋翼电机组成,旋翼电机的转速可通过遥控“电子调速器”(不计阻值)来改变,从而提供竖直方向和水平方向的多档风力。每台旋翼电机产生竖直方向的升力与风叶转速成正比,对应关系如表二;产生的升力与风叶转速之比叫做“动率”;升力与每秒钟通过风叶的空气重力之比称为“转力效率”。g取。(蓄电池单节电压为2V)
表一:植保无人机
表二:每台旋翼电机
(1)四台旋翼电机应___________联工作,共需要___________节蓄电池串联为其供电。
(2)下列关于植保无人机的说法,正确的是___________。
A.旋翼电机与电子调速器应并联接入电路
B.当无人机飞行过程中受平衡力,则无人机所受升力一定不做功
C.植保无人机水平匀速喷洒农药的过程中,机械能不变
D.无人机突然沿水平方向加速,其升阻比将变小
(3)当满载的无人机竖直爬升到遥控范围最高处的过程中,克服总重力做功___________J,然后悬停在高空,此时该无人机上每台旋翼机的转速为___________。
(4)如图是无人机上的平衡警示局部电路图,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动,当飞机水平时,M在a、b中间。当飞机严重左倾时绿灯亮;当飞机严重右倾时红灯亮,请根据要求补全电路图。
【答案】(1) 并联 24
(2)D
(3)
(4)
【详解】(1)[1]四台旋翼电机需独立控制转速,并联电路各支路独立工作,应并联工作。
[2]每台电机额定电压为48V,蓄电池通常单节电压为2V,因此需要24节蓄电池串联供电。
(2)A.电子调速器需调节电机转速,应与电机串联,并联无法调节电机转速,故A错误;
B.无人机匀速飞行时,升力与重力平衡,但升力方向与运动方向垂直时不做功,若沿升力方向运动则做功,所以,一定不做功的说法错误,故B错误;
C.水平匀速喷洒农药时,质量减小,动能减小,重力势能减小,所以机械能减小,故C错误;
D.升阻比是升力与阻力的比值,加速时阻力增大,升力不变,因此升阻比变小,故D正确。
故选D。
(3)[1]满载时总质量
总重力
遥控距离最大为
克服重力做功
[2]悬停时升力等于总重力200N,四台电机每台需提供升力50N;由表二可知,升力与转速成正比,1000r/min对应25N,因此转速为
(4)当飞机左倾时,金属片M与a接触,绿灯亮;右倾时M与b接触,红灯亮。故绿灯、红灯并联,M为单刀双掷开关,如图所示:
7.(24-25八年级下·江苏苏州·期末)阅读材料,回答问题。
悬索桥的力学奥秘
悬索桥的核心秘密在于将垂直于桥面的压力转化为水平拉力。当车辆驶过桥面时,车辆对于桥梁的压力通过吊索传递至“主缆”——这条“空中绳索”,能将桥面荷载均匀分散(如甲图所示)。
桥塔将主缆高高托起,使其自然下垂成“悬链线”曲线:它让每根吊索承受相近的拉力,避免局部过载(若主缆被拉成直线,中部会因集中受力而断裂)。桥塔不仅是支撑结构,更是力的“转换器”。主缆的拉力在此的作用效果在竖直方向上体现为桥塔对地基的压力,水平方向上的力则与锚碇和地面之间的摩擦力平衡。主缆两端固定在“锚碇(巨型混凝土块)”上,形成闭合的传力回路。缆索作为悬索桥的主要承重构件,其内部拉应力(单位面积上作用在材料上的外力)越大,断裂风险越高。因此,选择合适的钢索材料和设计合理的钢索横截面积至关重要。
悬索桥并非与自然力量硬碰硬。当台风来袭时,其柔性设计允许桥体适度摆动,通过变形消耗风能,避免因刚性抵抗导致结构损坏。这种原理类似随风摇曳的竹子。此外,在桥面护栏的选择上,应尽量将气流打散,考虑减少风振影响。工程师甚至通过风洞实验优化桥体外形,确保其在极端天气下的稳定性。
(1)悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是___________。
(2)由文中可知:内部拉应力的计算公式应为___________;若某悬索桥一段主缆承受的拉力为N,钢索受到的拉应力为Pa,应选择横截面积为___________m²的钢索。
(3)关于悬索桥护栏的抗风和防撞设计,乙图中有,两款护栏,你会选择___________款。
(4)请通过以下简化模型计算出锚碇工参数:若某悬索桥(结构如文中所示)锚碇受到水平方向的拉力为kN,锚碇与地面间最大静摩擦力(其中,为地面受到的压力),且最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上,才能保证桥梁安全,则锚碇对地面的压力至少应为___________N。
【答案】(1)让每根吊索承受相近的拉力,避免局部过载
(2)
(3)A
(4)
【详解】(1)由文中介绍可知,悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是让每根吊索承受相近的拉力,避免局部过载。
(2)[1] σ表示单位面积S上作用在材料上的外力F,故公式为
[2]由公式变形式得
(3)由原文“在桥面护栏的选择上,应尽量将气流打散,考虑减少风振影响。”可知,应选择A款平直型护栏,更能够将气流打散。
(4)锚碇受到水平方向的拉力为,最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上,才能保证桥梁安全,因此摩擦力最小为。
根据锚碇与地面间最大静摩擦力(其中,为地面受到的压力)得出
8.(2022·江苏无锡·二模)阅读短文,回答问题
油电混合动力汽车
某油电混合动力汽车采用再生制动器,在关闭发动机后,通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中,其余的动能转化为与地面摩擦产生的内能,因此再生制动器会把一部分的动能再生使用。
为了测量汽车速度,可以采用“霍尔式”传感器技术,如图甲所示,将一非磁性圆盘固定装在汽车转轴上,周围均匀安装磁性较强的块状磁钢60个,霍尔元件固定在磁块附近。当车轮转动,磁块与霍尔元件靠近时,磁场较强,霍尔元件输出低电流,反之输出高电流。因此随着车轮转动,霍尔元件连续输出脉冲信号,通过整形送单片机进行信号处理即可算出车轮转速。
(1)汽车在刹车时,下列说法正确的是______;
A.汽车能继续向前,是因为汽车受到惯性的作用
B.汽车后方左右两侧刹车灯同时亮起,说明这两盏灯是串联的
C.汽车慢慢停下来,是因为汽车失去了力的作用
D.汽车轮胎变热是用做功的方式改变了内能
(2)关闭发动机后,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的动能E,画出了对应的E-s图像,如图乙所示。则表示开启再生制动器的图线是______,若汽车正常行驶时的动能为9×105J,汽车运动时受到的阻力不变,则由图像可知最终有______J的动能再生使用;
(3)图丙所示为汽车远、近光灯的自动控制模拟电路,汽车远、近光灯电控转换器K相当于电压表,闭合开关S,当光强E≥3.6cd的光照到光敏电阻时,汽车上使用的远光灯能自动切换为近光灯。电源电压恒为6V,定值电阻R0阻值为5Ω,光敏电阻的阻值R随光强(表示光的强弱程度的物理量)E变化的关系如下表:
电路中,当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为______时,它就能自动把远光灯切换为近光灯,如果要使照射到光敏电阻上的光强为3cd,也能实现远光灯自动切换为近光灯,则R0应换成______Ω的电阻;
(4)某次测试中,汽车正常行驶,利用“霍尔式”测速法,单片机信号输出得到了图丁所示的I-t图像,已知汽车车轮周长为240cm,结合图甲相关信息,计算汽车的车轮转速为______r/min,车速为______km/h。
【答案】 D ② 5.4×105 2V 6 1000 144
【详解】(1)[1]A.惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.汽车后方左右两侧刹车灯由一个开关控制,两灯同时发光、熄灭,但两盏灯互不影响,所以这两盏灯是并联的,开关在干路上,故B错误;
C.汽车慢慢停下来,是因为汽车受到阻力的作用,故C错误;
D.汽车轮胎克服阻力作用,将机械能转化为内能,使得轮胎的内能增大,温度升高,是用做功的方式改变了内能。故D正确。
故选D。
(2)[2]关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,开启再生制动器,有部分动能转化为电能,克服摩擦力做功的能量减少,所以汽车运动的距离减小,故表示开启再生制动器的图线是②。
[3]由图乙可知,正常行驶的情况下,关闭发动机后行驶的距离为
s=70m-30m=40m
开启再生制动器行驶的距离为
s0=46m-30m=16m
关闭发动机后,关闭再生制动器时,汽车的动能全部转化为内能,则由W=fs可得,摩擦力的大小为
开启再生制动器后,摩擦力做的功为
W0=fs0=2.25×104N×16m=3.6×105J
故再生使用的动能为
W'=W-W0=9×105J-3.6×105J=5.4×105J
(3)[4][5]由表中数据可知,光敏电阻R与光强E的乘积均为36Ω·cd不变,当E=3.6cd时,可得光敏电阻的阻值为
由电路图可知两电阻串联接入电路,因串联电路总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得此时电路中的电流为
此时R0两端电压为
U0=IR0=0.4A×5Ω=2V
即当汽车远、近光灯电控转换器K两端的电压至少为2V时,它就能自动把远光灯切换为近光灯。由表中数据可知,当光敏电阻上的光强为3cd时,光敏电阻的阻值为12Ω,电控转换器K两端的电压为2V时,因串联电路中电流处处相等,故由欧姆定律可得,此时电路中的电流为
解得定值电阻R0的阻值为
即R0应换成6Ω的电阻。
(4)[6]由图丁可知,车轮转动时,通过两个磁块的时间间隔为10×10-4s,则1min内通过磁块的个数为
列车车轮转轴上有块状磁钢60个,则1min内车轮转过的次数为
即汽车的车轮转速为1000r/min。
[7]汽车车轮周长为240cm,则1min内车轮通过的距离为
s=1000r×2.4m/r=2400m
则列车的速度为
9.(2025·辽宁鞍山·一模)阅读短文,回答问题。
水下机器人
水下机器人对海底电缆进行埋深检测、视频摄像、悬空裸露检测等发挥重要作用。如图甲,某水下机器人“小H”由锂电池供电,采用电动机提供动力,如表是“小H”的部分技术参数,(能量密度是指电池单位质量所输出的电能)。
(1)当“小H”在海水里下潜过程中,下列说法中正确的是___________;
A.以海底礁石为参照物,“小H”是运动的
B.“小H”摄像时,成倒立、缩小的虚像
C.“小H”所受到海水的压强增大
D.“小H”中的外壳应采用耐腐蚀、硬度大的材料
(2)下列实验能说明电动机工作原理的是___________;
A.B.
C.D.
(3)某次“小H”在海底作业时,需将体积、质量60kg的电子设备提高0.6m,消耗了锂电池总储存能量的0.01%,则“小H”对电子设备做功为___________J,“小H”中电动机的能量转化效率至少为___________%;(,g=10N/kg)
(4)如图乙为“小H”承受压强的过载保护电路原理图,电源电压为12V,是压敏电阻,其电阻值随受到的压强变化关系如表,触发器的电阻忽略不计,电流表的示数超过0.2A时就触发电动机停止工作,放弃下潜指令,以免“小H”受损伤。
为保护“小H”,电阻箱的阻值至少应为___________Ω;“小H”长时间在海底工作后,为减轻其最大承受压强,应将的阻值适当___________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)ACD
(2)D
(3) 306 85
(4) 40 减小
【详解】(1)A.以海底礁石为参照物,“小H”的位置在发生改变,是运动的,故A正确;
B.“小H”摄像时,摄像头相当于一个照相机,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.“小H”在海水里下潜过程中,在水中深度变大,由得,“小H”所受到海水的压强增大,故C正确;
D.海水的腐蚀性比较强,深海处海水的压强较大,则“小H”中的外壳应采用耐腐蚀、硬度大的材料,故D正确。
故选ACD。
(2)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作的。
A.闭合电路中的ab切割磁感线产生感应电流,故A不符合题意;
B.磁体在通电导体的周围发生偏转,说明通电导体的周围存在磁场,故B不符合题意;
C.电流相同时,线圈匝数越多的电磁铁,吸引的铁钉越多,说明电磁铁的磁性与线圈匝数有关,故C不符合题意;
D.通电导体在磁场中受力的作用运动,是电动机的工作原理,故D符合题意。
故选D。
(3)[1]“小H”对电子设备做功为
[2]“小H”中电动机的能量为
“小H”中电动机的能量转化效率至少为
(4)[1] 由图乙得,R0、R1串联,电流表测量电路电流。电流表的示数超过0.2A时就触发电动机停止工作,放弃下潜指令,由欧姆定律得,此时电路电阻为
“小H” 最大承受压强为4×106Pa,由表格中数据得,此时R1阻值为20Ω,由串联电路电阻特点得,为保护“小H”,电阻箱的阻值至少应为
[2]“小H”长时间在海底工作后,为减轻其最大承受压强,压敏电阻R1的阻值应适当增大,而电源电压不变,电动机停止工作时的电流不变,由欧姆定律得,此时电路总电阻不变,由串联电路电阻特点得,将的阻值适当减小。
10.(2025·广东汕头·一模)阅读材料并回答问题:
新型复合供能海洋生态监测浮标“合作者号”
我国自主研发的波浪能海洋生态监测浮标系统“合作者号”(图甲)于2024年4月9日在深圳大鹏海域完成布设。该装置主体结构参数为:直径为3.3米,高度达9米,整体重量为9吨。其技术突破在于创新性地采用了波浪能——电能转换系统,通过机械液压式能量俘获装置实现波浪能的高效转化,成功解决了传统浮标依赖太阳能电池板与蓄电池组的供电不稳定问题,为搭载的多参数水质传感器、气象监测模块及数据传输单元提供了持续稳定的电力保障。
系统配置的250W波浪能发电机组在典型工况(波高1~1.2m)下日均发电量为1.5kW·h,配合光伏组件(180W的太阳能电池板)形成复合供能体系。该浮标的电路拓扑结构(图乙)采用智能配电设计,可实现波浪能与太阳能的自动切换及储能系统的优化管理。
(1)光伏组件上的太阳能电池板工作时将太阳能转化为______能。
(2)图乙中航标灯L1和L2是______(选填“串联”或“并联”)的。
(3)风平浪静时,“合作者号”浮标受到的浮力为______N,它排开海水的质量为______kg。(g取10N/kg,)
(4)在典型工况1~1.2m高的波高下,将系统配置的250W波浪能发电机组平均每天所发的电能给一个容量为“12V 150Ah”的蓄电池充电,能将其电量从20%充至100%,则此过程的充电效率为______。
(5)丙图是“合作者号”浮标上的复合供能体系在某一天的发电功率与时间的图像,从图中可知在这一天“合作者号”浮标在:与::期间的发电量______(选填“相等”或“不相等”),这一天的平均发电功率为______(结果保留整数)。
【答案】(1)电
(2)并联
(3)
(4)
(5) 相等 133
【详解】(1)光伏组件上的太阳能电池板工作时,消耗太阳能,获得电能,所以工作原理是将太阳能转化为电能。
(2)由乙图可知,L1和L2并联接入电路中的两点间,电流有两条路径,是并联的。
(3)浮标整体质量为m=9t=9×103kg
根据物体漂浮条件可得,浮标受到的浮力为F浮=G=mg=9×103kg×10N/kg=9×104N
由阿基米德原理可得,浮标排开水的重力为G排=F浮=9×104N
排开海水的质量为
(4)由蓄电池容量为“12V 150Ah”,则由I=150A,t=1h=3600s,电压U=12V,所以蓄电池充满电所需电能为W总=UIt=12V×150A×3600s=6.48×106J
电量从20%充至100%需要补充的电能为W=(1-20%)W总=(1-20%)×6.48×106J=5.184×106J
250W波浪能发电机组在典型工况下日均发电量为W总′=1.5×3.6×106J=5.4×106J
充电效率为
(5)[1][2]由图可知,0~12∶00与12~24∶00期间的发电量相等;0~12∶00的发电量(图像与t轴位围成的面积)为
一天的总发电量为W=2W1=2×5.76×106J=1.152×107J
一天总时间t=24×3600s=86400s
一天的平均发电功率为
11.(2025·广东阳江·二模)阅读短文,回答问题。
福建舰首次海试
2024年5月8日下午,中国第三艘航空母舰——福建舰完成为期8天的首次航行试验任务,顺利返回码头。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰,其满载时的排水量为。福建舰上配置有电磁弹射系统(其简易结构图如图甲所示),可用于推动舰载机缩短滑跑距离,电磁弹射系统所提供的牵引力始终为。空载的舰载机质量为10t,舰载机起飞需要达到一定的速度(相对于空气),电磁弹射轨道上舰载机(空载)速度v与路程s的关系如图乙所示。在风洞模拟中,舰载机(空载)的升力F与其相对于空气的速度v的关系如图丙所示。
(1)舰载机______(选填“逆风”或“顺风”)更易起飞;满载起飞时的最低速度______(选填“大于”“小于”或“等于”)空载起飞时的最低速度;
(2)舰载机离开福建舰后,福建舰底部受到海水压强______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)若福建舰静止在水面上,则空载的舰载机在电磁弹射轨道上的滑跑距离至少为______m;
(4)若福建舰以的速度航行,则空载的舰载机在电磁弹射轨道上的滑跑距离至少为______ m(福建舰的航行方向与舰载机的滑跑方向一致);若电磁弹射系统的效率为,则此次舰载机起飞至少消耗了______J的电能。
【答案】(1) 逆风 大于
(2)减小
(3)125
(4)
【详解】(1)[1]因为飞机的机翼通常都做成上面凸起,下面平直的形状,飞机在长长的跑道上加速滑行时,机翼上方空气流速大,压强小,下方流速小,压强大,在压强差的作用下产生向上的升力。当飞机滑行的速度达到一定值时,机翼所受的升力大于飞机自身的重力,飞机就起飞了。在航母上的跑道不可能很长,飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大,飞机就可相对空气有一个较大的相对速度,从而获得足够的升力。所以舰载机为了顺利升空,最好是逆风起飞。
[2]舰载机满载时的重力大于舰载机空载时的重力,根据舰载机起飞时,舰载机受到的升力应大于或等于舰载机自身的重力可知,载机满载时起飞的所需升力大于舰载机空载时起飞的所需升力。由图丙可知,舰载机起飞的所需升力越大,起飞的最低速度越大。所以舰载机满载时起飞的最低速度大于舰载机空载时起飞的最低速度。
(2)福建舰始终漂浮,浮力等于重力。舰载机离开福建舰后,福建舰重力减小,则受到的浮力减小,根据可知,此时排开海水的体积变小,则福建舰底部所处深度变小,根据可知,其受到海水压强减小。
(3)空载的舰载机起飞所需要的最小升力等于其自身的重力,即最小升力为
由图丙知当舰载机速度达到时受到的升力等于;由图乙知舰载机的速度达到所需要的跑道长度为125m,故空载的舰载机起飞需要至少125m的电磁弹射轨道。
(4)[1]若福建舰以的速度航行,且福建舰的航行方向与舰载机的滑跑方向一致,则空载的舰载机起飞时需要的速度为
由图乙知此时需要电磁弹射轨道的长度至少为61.25m。
[2]电磁轨道的牵引力对舰载机做的总功为
故所消耗的电能为
12.(2025·广东河源·一模)阅读短文,回答问题:
刀片式磷酸铁锂电池
我国新能源汽车电池技术全球领先,目前我国新能源汽车所用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。“刀片电池”是我国新一代磷酸铁锂电池的一个名称,如图甲所示,刀片电池延续了磷酸铁锂的技术路线,通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能。测试结果发现,这款电池在电池的空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全性等方面具有更优化的设计。其中电池的能量密度即电池平均单位体积或质量所能储存的电能。电池的能量密度一般分质量能量密度和体积能量密度两个维度。
,
多片“刀片电池”串联起来就组装成电池组,国内某车型所安装的电池组的相关数据见表:
(1)该电池组在充电过程中主要将电能转化为___________能;
(2)从表中数据可知,单片“刀片电池”稳定的放电电压为___________V;
(3)若利用充电功率恒为的充电桩对该电池组进行充电,可在内将该电池组从电量为30%充至80%,此过程中的充电效率是___________;
(4)从表中数据可知,这个磷酸铁锂电池的平均密度为___________。通常情况下,三元锂电池的平均密度大约是,这就体现了磷酸铁锂电池在___________(在下列选项中选填一个序号)方面比三元锂电池具有更优化的设计;
①能量密度 ②电池结构强度 ③电池安全性 ④电池轻量化
(5)测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试,测试过程中测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶,电池组的电量减少了,已知测试过程中汽车的能量转化效率为,该车行驶时所受阻力和车速的关系如图乙所示,则测试过程中汽车匀速行驶的速度为___________m/s。
【答案】(1)化学
(2)3.2
(3)76.8%
(4) ④
(5)12
【详解】(1)电池组在充电过程中需要消耗电能,将消耗的电能转化为化学能储存起来。
(2)由表格数据知,电池组稳定放电的放电电压为384V,单片“刀片电池”稳定放电的电压
(3)0.5h消耗的总电能
电池组储存的电能
充电效率
(4)[1]电池的平均密度
[2]三元锂电池的平均密度大约是比磷酸铁锂电池的平均密度大,所以磷酸铁锂电池在④轻量化比三元锂电池具有更优化的设计。
(5)测试过程所用去的电池的能源
有用能量
测试过程中有用功功率
由于P=Fv=fv,由图乙中的数据,有交点的三组数据:9→320;12→640;15→1600。则有
所以汽车匀速行驶的速度为12m/s。
13.(2025·江苏连云港·二模)阅读短文,回答问题:
无人机是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机在多个领域都有广泛应用。比如农业领域进行农田管理,测绘领域进行地形测绘,还可以参与应急救援,甚至进行军事侦察任务。
如图所示,为某种型号的四旋翼无人机,机身主要采用碳纤维复合材料。碳纤维材料是一种比普通钢硬度高10倍的超硬材料,仅次于金刚石的硬度,兼顾安全性和轻量化。该无人机通过四台大功率无刷电机驱动共轴变距旋翼,确保在复杂气象条件下的稳定升力。表一为无人机飞行时受到的空气阻力f与飞行速度v的平方的关系。
旋翼电机的转速可通过遥控“电子调速器”来改变,从而提供竖直方向和水平方向的多挡风力。每台旋翼电机产生竖直方向的升力与风叶转速成正比。无人机的部分参数如表二所示。产生的升力与风叶转速之比叫做“动率”;升力与每秒钟通过风叶的空气重力之比称为“转力效率”。
表一:
表二:
(1)若无人机正沿直线匀速上升,下列说法正确的是( )
A.电能全部转化为机械能B.机翼的升力等于重力
C.空气阻力与速度成正比D.电机输出的机械能等于克服阻力和重力做的功
(2)旋翼电机转动,向下推动空气,使得无人机获得向上的升力,说明__________;
(3)若满载的无人机在1min内竖直向上匀速飞行300m,则无人机受到的升力为__________N;
(4)当风叶转速为1200r/min时,每台旋翼电机动率为__________N·min/r;
(5)无人机某次在无风环境竖直向上飞行中,转力效率为40%,其4个旋翼转动每秒扫过的总面积为2m2,空气通过旋翼的速度为20m/s,此时无人机旋翼电机风叶转速为__________r/min.(,)
【答案】(1)D
(2)力的作用是相互的
(3)280
(4)0.026
(5)2000
【详解】(1)A.无人机运动过程中,消耗的电能有一部分转化为机械能,一部分克服阻力做功,转化为内能,故A错误;
B.无人机正沿直线匀速上升,则无人机处于平衡状态,则机翼的升力等于无人机的总重力,故B错误;
C.由表一可知,无人机飞行时受到的空气阻力f与飞行速度v的平方的比值不变,则人机飞行时受到的空气阻力f与飞行速度v的平方成正比。故C错误;
D.由于无人机做匀速直线运动,则电机输出的机械能等于克服阻力和重力做的功,故D正确。
故选D。
(2)旋翼电机转动,向下推动空气,使得无人机获得向上的升力,则空气对无人机有向上的力,说明力的作用是相互的。
(3)无人机竖直向上的速度
由表一数据可得,无人机飞行时受到的空气阻力f与飞行速度v的平方的比值
则无人机受到的阻力
无人机满载时的总重力
由于无人机竖直向上匀速飞行,则无人机受到的升力等于无人机的总重力和阻力之和,故无人机的升力
(4)每台旋翼电机产生竖直方向的升力与风叶转速成正比,产生的升力与风叶转速之比叫做“动率”,由表二数据可知,当风叶转速1000r/min时,每台旋翼电机动率
则当风叶转速为1200r/min时,每台旋翼电机动率不变,为0.026N·min/r。
(5)每秒钟通过通过每个风叶空气的体积
每秒钟通过通过每个风叶空气的质量
每秒钟通过通过每个风叶空气的重力
当无人机的转力效率为40%时,每个风叶受到的升力为
此时无人机旋翼电机风叶转速为
14.(2025·广东深圳·二模)阅读短文,回答文后问题。
风杯式风速计
如图甲所示,风杯式风速计是一种常用的风速测量仪器,其原理如图乙所示,风杯是半球形空心杯,三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖直的转轴上。起风时,气流冲击风杯,风相对风杯的速度越大,冲击力越大;凹面迎风的风杯受到的风压大,凸面迎风的风杯由于风的绕流作用,受到的风压小;作用在三个风杯上的风压差使静止的风杯开始旋转,越转越快。当风速一定时,风杯转速增大到一定值时不再增大,此时风速和风杯转速的关系为v=2πRbn,其中v为风速,R为风杯转动半径,b为风速常数,n为风杯转速(每秒转过的圈数)。风杯的转轴连接一个电路板,风杯每转一圈都会使电路中产生一个短暂的电流,根据电流的周期可以算出风杯的转速,进而算出此时的风速。
(1)因为转轴摩擦,风速较小时,风杯可能转不起来,适当__________(选填“增大”或“减小”)支架的长度,可以提高风速计的灵敏度。
(2)如图乙所示,风从左边吹向风速计,则风杯旋转方向为__________(选填“顺”或“逆”)时针。
(3)当风速一定时,风杯转速达到稳定值时,风杯是否处于平衡状态?__________(选填“是”或“否”)
(4)若一个风速计的风杯转动半径为0.2m,风速计常数b为3,计算时π≈3,某次测量风速时,电流—时间图像如图丙所示,则此时风速为__________m/s。
【答案】(1)增大
(2)顺
(3)否
(4)7.2
【详解】(1)由于转轴的摩擦,风速较小时,风杯可能转不起来,当阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,应增大动力臂,则增大支架的长度,可以提高风速计的灵敏度。
(2)如图乙所示,风从左边吹向风速计,凹面迎风的风杯受到的风压大,凸面迎风的风杯由于风的绕流作用,受到的风压小,风杯顺时针转动。
(3)当风速一定时,风杯转速增大到一定值时,风杯受到的风力与摩擦力等阻力平衡,所以风杯转速不再增大。但风杯在转动过程中方向在不断发生变化,因此不处于平衡状态。
(4)由图丙可知,1s内转动2圈,转数为2r/s,风杯转动半径为0.2m,风速计常数b为3,由风速和风杯转速的关系v=2πRbn可知,此时风速为v=2πRbn=2×3×0.2m×3×2r/s=7.2m/s
15.(2025·广东·三模)阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼-20”
“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,飞机先进的光传操纵系统,以光纤作为媒介传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大航行速度达800m/s,推重比为0.5(推重比是指飞机以最大速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值)。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表:(g取10N/kg,巡航时飞机保持匀速直线运动)
(1)“歼-20”表面平滑的设计是为了______;
(2)光传操纵系统中的传输信号是______波,利用光的反射原理进行信息传递;
(3)若飞机以最大速度巡航时,发动机1s内做的功为______,该飞机最大起飞质量为______kg;
(4)为保证飞行安全,当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙所示是某同学为飞机设计的模拟电路(电源电压恒定),图丙是压敏电阻R随离地高度h的变化曲线。当飞机降落离地面450m时,开关S自动闭合,指示灯亮起,灵敏电流计的示数为0.02A;飞机离地面400m时,灵敏电流计的示数为0.04A;当高度降到150m,指示灯开始闪烁。则应将压敏电阻串联在图乙电路中的______(选填“A”或“B”)位置,另一个位置接高度计(灵敏电流计)。警示灯在闪烁的过程中较亮时的电功率为______W。
【答案】(1)减小空气摩擦
(2)电磁
(3) 1.536×108J 3.84×104
(4) B 0.36
【详解】(1)“歼-20”表面平滑的设计是为了减少与空气的摩擦。
(2)光本质上是一种电磁波,能够在真空和介质中传播,所以光传操纵系统中的传输信号是电磁波。
(3)[1]根据二力平衡可知,当飞机以最大速度巡航时,飞机受到的摩擦力与牵引力的大小相等,所以机以最大速度巡航时,发动机1s内做的功为
[2]推重比为0.5,推重比的定义可得
得G=3.84×105N;该飞机最大起飞质量为
(4)[1]由图丙可知,压敏电阻的阻值随高度的降低而减小,若将它串联在图丙电路中的B位置,当高度降低时,压敏电阻阻值减小,通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,当高度降低到某一数值时,电磁铁把衔铁被吸下,动触点AB接触,压敏电阻和电磁铁被短路,电路电流增大,警示灯会变亮,同时电磁铁由于没有电流通过,磁性迅速变弱,衔铁在弹簧弹力的作用下弹起,动触点AB分离,警示灯中电流变小,警示灯回到原来的亮度,然后由于电磁铁通电后磁性增强,重新把衔铁吸下,警示灯重新变亮,周而复始,从而实现指示灯闪烁的作用;如果把压敏电阻接在A位置,无论衔铁是否被吸下,通过警示灯的电流不变,灯的亮度不变,故压敏电阻要接在B位置;离地面450m时,压敏电阻的阻值R1=200Ω,电路电流I1=0.02A;离地面400m时,压敏电阻的阻值R2=50Ω,电路电流I2=0.04A;电源电压恒定①
电源电压恒定②
联立①②得电源电压U=6V,RL=100Ω。
[2]当高度降到150m,指示灯开始闪烁,警示灯在闪烁的过程中较亮时压敏电阻和电磁铁被短路,电路仅警示灯接入电路,电路电流
警示灯在闪烁的过程中较亮时的电功率
16.(2025·江苏徐州·三模)阅读材料,回答问题。
风力发电
波光粼粼的微山湖畔傲然挺立着多座“白色高塔”,每座塔架高达85米,叶片长40米,巨大的风力发电机优雅地转动,蔚为壮观。
风力发电机主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,其简化结构如图甲所示。叶片的横截面一面较平,另一面较弯曲(图乙)。叶片在风的作用下旋转,经过齿轮箱增速后,带动发电机转子高速旋转发电,某风力发电机利用齿轮箱可实现叶片转1圈,发电机转子转20圈。
一般风越强,叶片转动得越快,发电功率越大,为保障工作安全,变桨系统会根据风速变化自动调整叶片角度,且能通过空气动力制动使风机停机,从而控制发电功率。在真实环境中,当风速达到的时候,叶片开始转动。在的范围内,发电功率与的三次方成正比。当风速时,发电功率达到最大值300kW。基于安全考虑,当风速大于的时候,叶片的转速不会增加。当风速达到的时候,叶片会停止转动。
(1)风力发电机是根据__________原理发电的;
(2)如图乙,当风正面吹向静止叶片时,叶片会__________(顺时针/逆时针)转动;
(3)在图丙中画出发电功率随风速变化的大致图像_______;
(4)风速15m/s时,发电机转子1min转300圈。若输出电能1kW·h,叶片需要转动______圈。
【答案】(1)电磁感应
(2)顺时针
(3)
(4)3
【详解】(1)风力发电机是由风力带动的发电机,将机械能转化为电能,是根据电磁感应原理制成的。
(2)由图乙可知,风叶上表面较平,下面较弯曲,风正面吹向静止叶片时,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)当风速达到的时候,叶片开始转动,即风速在0~v1时,P=0;在的范围内,发电功率与的三次方成正比,其图线为一段曲线;当风速时,发电功率达到最大值300kW;当风速大于的时候,叶片的转速不会增加,其图线为一段直线;当风速达到的时候,叶片会停止转动,P=0。发电功率随风速变化的大致图像如图所示。
(4)由题意可知当风速为15m/s时,发电机的功率为300kW,发电机输出电能1kW•h的电能,所需时间
发电机转子1min转300圈,则0.2min转子转300×0.2=60转,又因为叶片转1圈,发电机转子转20圈,故叶片转3圈。
17.(2025·江苏苏州·二模)阅读短文,回答问题。
空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热、加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压“回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,它工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量QA;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量QR通常我们用“能效比”(即最终释放给冷水的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器,它的部分技术参数如下表(制热量表示氟介质在冷凝器中最终释放给冷水的热量)。
(1)在空气能热水器中,是通过________(选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的,这款空气能热水器正常工作时的能效比为________。
(2)氟介质经膨胀阀减压后、它的沸点所在温度范围可能是________。
A.低于-7℃B.-7℃°~43℃C.高于43℃D.高于50℃
(3)正常使用时,将一箱15℃的冷水加热到45℃,消耗的电能为________J(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(4)在如图乙所示的冲程中,压缩机汽缸内实现了把________能转化为________能。
(5)压缩机活塞上下移动的距离是16cm,横截面积是50cm2,工作时,活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105 Pa,则活塞压缩一次氟介质做的功为________J;若系统正常工作消耗的电能有80%转化为压缩氟介质的能量,则压缩机曲轴的转速是________r/min。
【答案】(1) 降温 3.75
(2)A
(3)8.96×106
(4) 机械 内
(5) 200 192
【详解】(1)[1]由题意可知,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后进入冷凝器,所以是通过降温的方法实现液化的。
[2]根据能效比的定义可知这款空气能热水器正常工作时的能效比为
(2)由题意可知,该空气能热水器适用环境温度范围-7~43℃,氟介质经膨胀阀解压后,沸点降低,应低于-7℃才能保证在环境温度范围内正常工作,故选A。
(3)由题意可知,水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
则水吸收的热量为Q=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(55℃-15℃)=3.36×107J
根据(1)求出的能效比可得消耗的电能为
(4)[1][2]图乙所示的冲程为压缩冲程,在此冲程中,曲轴动连杆带动活塞向上运动,压缩氟介质蒸汽对其做功,是将机械能转化为内能。
(5)[1][2]由题意可知,活塞受到的压力为F=pS=2.5×105Pa×50×10-4m2=1250N
则活塞压缩一次氟介质做的功为W1=Fs=1250N×0.16m=200J
系统正常工作时每分钟消耗的电能为W2=P2t2=800W×60s=48000J
电能转化为压缩氟介质的能量为W3=80%W2=80%×48000J=38400J
每分钟压缩氟介质的次数为
如图所示,压缩机曲轴转动一周,经历一个吸气冲程和一个压缩冲程,因为每分钟压缩氟介质的次数为192,即经历192个压缩冲程,所以可知压缩机曲轴的转速为192r/min。
18.(2025·广东惠州·二模)阅读文段,回答问题.
在2025年的央视春晚中,著名电影导演张艺谋携手杭州宇树科技、新疆艺术学院带来了一个名为《秧BOT》的节目,人形机器人穿着花坎肩,拿着手绢扭秧歌,看起来十分喜感,甚至还能“0帧起手转手绢”,如图甲所示.
宇树UnitreeH1机器人于2023年8月首次公布,据宇树科技联合创始人陈立透露,为了这场表演,宇树科技花了近3个月的时间进行排练,这不仅是对机器人动作的精细打磨,更是对技术的极限挑战;H1机器人配备了多达43个关节电机,最大关节扭矩可达360N•m;还搭载了360°全景深度感知技术,主要指H1机器人周围合适位置布置多个广角摄像头、深度相机等传感器.
人型机器人可以看做由三大系统构成:一是感知系统,主要由摄像头、传感器、雷达等构成;二是决策系统,主要是由各类芯片(集成电路)构成;三是执行系统,主要由电池、电动机、驱动器等构成.针对芯片电流热效应(如工作2min产热1200J,5min达3000J),宇树开发液冷散热系统,通过冷却液循环与高比热容复合材料协同提升散热效率,保障极端负载下稳定运行.这些案例印证了物理原理作为前沿科技基石的核心价值,持续驱动时代革新.
(1)机器人感知系统中的摄像头成像主要由________(填光学元件)来完成.
(2)机器人决策系统中的芯片主要由________材料制作而成;若芯片连续工作11min,则芯片产生热量为________J.
(3)H1机器人的双臂制造时参考人的手臂,如图乙所示,在扭秧歌前提起手绢时,可将其手臂视为
________杠杆。若手绢及相关装置的总重力为5N,机器人手臂的动力臂长度为0.2m,阻力臂长度为0.3m,则机器人手臂要提起手绢需要施加的动力大小为________N;若表演时机器人需要在0.5秒内完成手绢的快速旋转动作,此时手绢的旋转阻力增大为原来的2倍,该电机________(选填“能”或“不能”)够提供足够的动力.(提示:扭矩公式,其中L为力臂长度).
【答案】(1)凸透镜
(2) 半导体 6600
(3) 费力 7.5 能
【详解】(1)摄像头成像利用凸透镜对光的折射作用,将物体反射的光线会聚到感光元件上形成倒立缩小的实像。
(2)[1]芯片是集成电路的核心部件,利用半导体材料(如硅)的特殊导电特性实现信号处理和存储功能。
[2]由题可知,芯片产热量与工作时间成正比(2min产生热量1200J,则每分钟产生热量600J),11min产生的热量为Q=600J×11=6600J
(3)[1]机器人手臂动力臂(0.2m)小于阻力臂(0.3m),属于费力杠杆,可换取更大活动范围以适应复杂动作。
[2]根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂,则动力
[3]阻力增大为10N时所需扭矩为10N×0.3m=3N·m,小于电机最大扭矩360N·m,故能提供足够动力。
19.(2025·广东东莞·二模)阅读短文,回答问题;
AG600水陆两栖飞机
2024年7月23日,AG600飞机获得了首个型号检查核准书,标志着该飞机正式进入官方审定试飞阶段,如图甲所示,AG600水陆两栖飞机,是中国为满足森林灭火和水上救援的迫切需要研制的大型特种用途飞机,飞机的部分参数如表,其中飞机的翼载是指飞机起飞质量与机翼的面积之比,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,推进效率则是指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。
(1)停在机场的AG600飞机所受重力和地面对飞机的_________力是一对平衡力;
(2)AG600飞机漂浮在水面吸水后,所受到的浮力_________(选填“变大”“变小”或“不变”);该飞机在海面执行搜救任务救起最多人数时(假设每人质量为60kg),排开水的体积约增加_________m3;
(3)确保飞机正常飞行,该飞机机翼的面积至少为________m2;
(4)已知飞机所受空气阻力与运行速度的关系如下表所示:
①阻力f和速度的函数关系的大致图像如图乙所示,则阻力f和速度v的函数关系式为_________;
②当飞机以100m/s的速度水平匀速巡航20min的过程中,耗油_________kg。
【答案】(1)支持
(2) 变大 2.4
(3)125
(4) 360
【详解】(1)停在机场的AG600飞机所受重力和地面对飞机的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
(2)[1]AG600飞机漂浮在水面吸水后,飞机的重力变大,由漂浮条件可知,浮力等于重力,所受的浮力变大。
[2]AG600在海面执行搜救任务救起最多人数为40人,假设每人的质量为60kg,则增大载水量为m′=40×60kg=2400kg
排开水的体积约增加
(3)飞机的最大起飞质量m=50t=5×104kg
翼载为400kg/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
(4)[1]由表中数据可知,当速度为50m/s时,阻力
当速度为150m/s时,阻力
当速度为200m/s时,阻力
阻力f和速度v的函数关系式为
[2]当v=100m/s时,阻力
飞机匀速飞行,所以牵引力F=f=3.6×104N
飞机所做的有用功W=Fs=Fvt=3.6×104×100m/s×20×60s=4.32×109J
飞机的热效率为η1=40%,推进效率η2=60%,燃料完全燃烧放出的热量
消耗油的质量
20.(2025·江苏盐城·二模)阅读短文,回答问题。
湿度测量的智慧传承
我国西汉时期发明的天平式湿度计利用羽毛和木炭的吸湿性差异测量湿度,如图1,这一发明早了欧洲1600多年。初始平衡时,两端质量相等;湿度增大时,木炭吸湿增重,天平向木炭端倾斜;湿度减小时,木炭失重,天平向羽毛端倾斜。
现代毛发湿度计以脱脂人发为感应元件,如图2,毛发在重锤的作用下,始终处于拉紧状态。当空气湿度增大时毛发吸湿伸长,重锤下移,带动指针顺时针偏转;湿度减小时毛发缩短,指针逆时针偏转。
电子湿度计通过湿敏电阻阻值变化反映湿度,如图3。如图3(甲)是某电子湿度计的电路原理图,湿度计由小量程电流表改装而成,指针所指刻度可知湿度大小,R0为定值电阻,电源电压恒为3V,R为湿敏电阻,其阻值随空气湿度RH的变化关系如图3(乙)所示,湿度50%示数对应电流表示数为1mA。
(1)使用西汉湿度计时,当看到图1中_________图现象时,说明湿度变大,可能会有降雨;
(2)以下说法正确的是_________;
A.木炭吸湿性弱于羽毛
B.天平湿度计倾斜是因两端吸湿后体积不同
C.毛发湿度计指针逆时针偏转角度越大说明空气越干燥
D.空气的湿度增加会导致湿敏电阻阻值增大
(3)当空气湿度减小时,毛发湿度计中的毛发的弹性势能_________;
(4)科技小组同学在自制湿度计过程中有以下几个反思,其中正确的是_________;
A.天平湿度计一定要制作成一个等臂杠杆
B.毛发湿度计中毛发长一些可以提高湿度计的灵敏度
C.毛发湿度计中指针长一些可以增大指针偏转角度
D.图3(甲)装置中的电流表可以用0-0.6A的量程的电流表替换
(5)若图3(甲)中电流表损坏,现用电压表接入电路改装成湿度计,要求湿度越大,电压表示数越小,正确接入电路后,当湿度为60%时,对应的电压表示数应该为_________V。
【答案】(1)B
(2)C
(3)变小
(4)B
(5)1.8
【详解】(1)由文中信息可知:湿度增大时,木炭吸湿增重,天平向木炭端倾斜。所以当看到图1中B图现象:木炭端下沉时,说明湿度变大,可能会有降雨。
(2)AB.湿度增大时,由于木炭吸湿性更强,使得木炭端质量更大,导致木炭端下沉,故AB错误;
C.由文中信息“湿度减小时毛发缩短,指针逆时针偏转”可知,毛发湿度计指针逆时针偏转角度越大,毛发越短,湿度越小,即空气越干燥,故C正确;
D.由图3(乙)可知,湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小,所以空气的湿度增加会导致湿敏电阻的阻值减小,故D错误。
故选C。
(3)当空气湿度减小时,毛发缩短,形变量减小,所以毛发的弹性势能变小。
(4)A.若木炭端力臂小,而木炭的吸湿性强,湿度增加时,增加的质量更大,由杠杆平衡条件可知,仍然可以使木炭端下沉,表示湿度增大,所以不一定要设计成等臂杠杆,故A错误;
B.毛发越长,湿度变化量相等时,毛发长度的变化量越大,会使得指针偏转角度越大,所以毛发湿度计中毛发长一些可以提高湿度计的灵敏度,故B正确;
C.指针长一些,湿度变化量相同时,指针末端转过的弧线长度更长,可以减小毛发湿度计分度值,提高灵敏度,但并不能增大指针偏转角度,因为湿度变化量相同时,毛发的形变量没有变化,故C错误;
D.如图3(乙)湿度为50%时,湿敏电阻的阻值为R=2kΩ=2000Ω
如图甲,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电流表测量电路中的电流。湿度50%示数对应电流表示数为1mA,由欧姆定律知,此时电路的总电阻为
所以定值电阻的阻值为R0=R总-R=3000Ω-2000Ω=1000Ω
假设湿敏电阻的阻值为0时,电路中的最大电流为
该电流值远小于0~0.6A的量程的电流表的分度值,所以用0-0.6A的量程的电流表替换,会使得指针偏转角度非常小,无法读数,故D错误。
故选B。
(5)由图3(乙)可知,湿度越大,湿敏电阻阻值越小,由串联分压原理知,湿敏电阻两端电压越小,所以电压表并联在湿敏电阻两端,测湿敏电阻两端电压。由图3(乙)可知,当湿度为60%时,湿敏电阻的阻值为R'=1.5kΩ=1500Ω
此时电路中的电流为
所以湿敏电阻两端电压,即电压表的示数为UV=I'R'=0.0012A×1500Ω=1.8V
21.(2025·江苏无锡·二模)我国航天技术已达到世界领先水平。在跨学科实践课上,某小组开展了“制作火箭模型”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
(1)了解火箭的相关知识:
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如图乙,涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂,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都是火箭发动机。
如图丙,2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,3名航天员顺利进入太空。
(2)制作并发射:火箭模型小组的同学制作了水火箭并进行发射,如图丁的图一,图二是其结构示意图,对水火箭打气,打开阀门,水向下喷出,水火箭一飞冲天。使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的_________冲程相同。水火箭起飞用到的物理原理是:__________________。当水火箭上升至最高点时,此时水火箭受到__________(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
(3)项目评估:各个小组制作好了“水火箭”后开展飞行比赛,发现“水火箭”在竖直方向飞行上升的高度不容易测量。同学们讨论后认为可以通过测量______________________________来评选出“最佳飞行奖”。(写出一种方法即可)
(4)项目拓展思考:
①如图丙所示是火箭发射时的情景,下列说法正确的是__________;
A.火箭点火升空离开发射台期间,重力势能不变
B.涡轮喷气发动机可用于各种宇宙飞行器中
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,这是通过做功的方式增加了外壳的内能
②一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,此时需要_________t的航空燃油。
【答案】 压缩 物体间力的作用是相互的 非平衡力 离地飞行的时间 D 1.08
【详解】(2)[1]使用打气筒打气时,通过做功增大气体的内能,将机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程相同。
[2]水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,则水给火箭一个向上的力,使得火箭能够起飞。
[3]水火箭竖直上升到最高点时只受重力作用,因而受力不平衡,即受非平衡力。
(3)[4]水火箭在竖直方向上升的高度不容易测量,可测量水火箭离地飞行的时间,飞行时间越长,竖直方向的上升高度越高。
(4)①[5] A.火箭点火升空离开发射台期间,质量不变,高度增大,重力势能增大,故A错误;
B.涡轮喷气式发动机需要大气中的氧气做氧化剂,不适合在真空中运行的宇宙飞行器,故B错误;
C.火箭升空过程中,燃料燃烧释放的内能只有部分转化为火箭运动的机械能,有部分热量损失,故C错误;
D.火箭上升过程中,需克服空气阻力做功,使火箭外壳温度升高,这是通过做功的方式增加了外壳的内能,故D正确。
故选D。
②[6]由图戊可知,飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比,设, 把,,代入上式得,所以当时,飞机飞行受到得阻力
飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h的距离
飞机克服阻力所做得功
飞机在水平方向上匀速飞行时,所以飞机飞行0.5h推力做的功
获得的机械能
需要的内能
需要航空燃油的质量
22.(2025·江苏苏州·二模)体外肺膜氧合(简称ECMO)技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内,起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温,需用热交换器对流入人体的血液进行加热;ECMO的工作电压与家庭电路电压相同,使用中如短时停电,可振动如图乙所示的摇把,维持血液循环。血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积)是衡量心肺功能的重要指标,研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比,当血管横截面积为正常值的倍时,测得血管内血液匀速流动的速度与的数值如表所示,血液的比热容为,密度为,人体组织的比热容与水相当,为。
(1)血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中,是利用___________的方式使人体的内能增加的;当血流速度为,血流量为时,对应血管的横截面积为___________;
(2)在一次抢救中使用ECMO技术,每过点血流量为,若要将血液的温度升高,则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为___________;
(3)正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约,在一次搏动中推动血液流动的平均压强为,设心脏每分钟搏动75次,则正常人心脏推动血液流动的平均功率为___________W;若某病人心脏推动血液流动的平均功率为2.5W,则该病人血管的横截面积为正常人的___________倍。
【答案】(1) 热传递 5×10-4
(2)3.57×104J
(3) 1.6 0.8
【详解】(1)[1]血液经热交换器加热后流过人体,将热量传递给人体,使病人维持正常体温,该过程是利用热传递的方式使人体的内能增加的。
[2]1s内通过血管横截面的血液体积为V=10-4m3/s×1s=10-4m3
血流过的长度l=0.2m/s×1s=0.2m
则血管的横截面积为
(2)每分钟流过的血液体积V0=血流量×时间=5L/min×1min=5L
质量为m=ρV0=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液每分钟需要从热交换器吸收的热量Q=cmΔt=0.85×103J/(kg·℃)×5.25kg×8℃=3.57×104J
(3)[1]正常人的心脏在一次搏动中所做功为W=FL=pSlL=pV=1.6×104Pa×80×10-6m3=1.28J
心脏每分钟搏动75次,每分钟所做的总功为W总=nW=75×1.28J =96J
则正常人心脏推动血液流动的平均功率为
[2]根据题意知f=kv,又P=fv,所以P=kv2
因为P1︰P2=1.6W︰2.5W=16︰25
故v1︰v2=4︰5
当血管横截面积为正常值的n倍时,测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示,由表格可知v与n成反比,可得n2︰n1=v1︰v2=4︰5
故该病人血管的横截面积为正常人的 倍。
23.(2025·江苏无锡·一模)随着科技的进步,我国在新能源汽车上有了日新月异的发展,面对国外新能源汽车的强势竞争,我国某知名自主品牌推出了如图所示新一代车型,配备了容量更大的“刀片电池”,该电池采用“磷酸铁锂技术”,采用磷酸铁锂作为正极材料,相对成本低廉,不含重金属,对环境的污染较小,工作电压为3.2V。磷酸铁锂晶体在零电压存放时不会有泄漏,高温条件下过过充实安全性非常高,可快速充电,高放电功率,无记忆效果,循环寿命高。“刀片电池”的加入大大加强了该车型的续航能力,能够和大部分汽油车分庭抗礼了。小明的爸爸也在2024年初购置了一辆该款新能源汽车。该车的部分技术参数如下表所示。
(1)关于刀片电池,下列说法正确的是_______。
A.刀片电池在充电过程中相当于用电器
B.刀片电池在充电过程中将电能转化为化学能
C.刀片电池在成组时应将若干节电池并联后给汽车供电
D.刀片电池的充电过程无记忆效果,则每次使用过程中都可以将电池内电能用完了再充电
(2)一个周末小明全家驾车出去郊游,小明爸爸驾驶着该车在环城高架道路上以80km/h匀速行驶了15min,车载显示电量由95%减少至91%,若汽车消耗的电能有90%转为汽车的机械能,求出汽车在匀速行驶过程中受到阻力和汽车电动机的输出功率。
(3)当天傍晚回家时车内显示电池电量为30%,小明发现所居住的小区内统一安装有供新能源汽车充电的充电桩,他想实验一下是否如广告宣传的一样,25分钟内能将电池充置其总量的80%,当爸爸将汽车与充电桩连接好之后,车内显示当前充电功率为120kW,请通过计算说明若保持此充电功率要将该车电池容量充置其额定值的80%,至少需要消耗多少时间。
【答案】(1)AB
(2)486N,
(3)1125s
【详解】(1)A .用电器是消耗电能的装置,刀片电池在充电过程中消耗电能,所以相当于用电器,故A正确;
B .刀片电池充电过程中,将电能转化为化学能储存起来,故B正确;
C.在给汽车供电时,为了获得更高的电压,刀片电池在成组时应将若干节电池串联后给汽车供电,而不是并联,故C错误;
D.虽然充电过程无记忆效果,但为了保护电池,不应该每次都将电池内电能用完了再充电,故D错误。
故选AB。
(2)小明爸爸驾驶着该车以80km/h匀速行驶了15min,电量由95%减少至91%,若汽车消耗的电能有90%转为汽车的机械能,即
即
即
即
即
解得。
汽车电动机的输出功率。
(3)充电功率为120kW,25分钟内能将电池由30%充到80%,则充入的电能
则
即
解得。
原理
操作
用风机将空气吹入粮仓内,使粮仓内外达到一定的压强差。停机后,由于漏气,粮仓内外的压强差逐渐减小。根据压强差衰减到一定程度的时间,判断气密性的好坏。
测量人员仔细观察压强差的变化,当压强差下降到500Pa时,用秒表开始计时,当压强差下降到250Pa时,停止计时,秒表的示数即为本次测定的“压强差半衰期”。
级别
压强差半衰期
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
风速v(m/s)
5
10
15
20
25
风压p(Pa)
15
60
135
240
375
机身质量/kg
5
升阻比
10~15
最大载荷量/kg
15
最大迎风面积/
1
遥控距离/km
限速
5
风叶转速
1000
升力/N
25
额定电压/V
48
光强E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
36
18
12
9
7.2
6
参数名称
电源电压
最大承受压强
提升重物最大高度
锂电池能量密度
锂电池的总质量
数据
60V
0.8m
0.50kW·h/kg
2kg
压强p/×106Pa
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
压敏电阻
55
42
32
25
20
17
15
电池组
满电时储存的电能
76.8kW∙h
体积能量密度
442Wh/L
质量能量密度
170Wh/kg
稳定的放电电压
384V
包含“刀片电池”数量
120片
阻力f/N
3.2
12.8
28.8
51.2
速度的平方v2/(m²·s⁻²)
1
4
9
16
机身质量/kg
5
每台电机风叶转速(r/min)
1000
最大载荷量/kg
15
每台电机升力/N
26
遥控距离/km
≤2
限速(m/s)
5
速度v/(m/s)
100
200
300
400
500
600
700
800
阻力f()
0.3
1.2
2.7
4.8
7.5
10.8
14.7
19.2
额定制热量功率P1/W
3000
电源规格U/V
220
额定电功率P2/W
800
水箱容积V/L
200
适用环境温度范围-7~43℃
翼载/(kg.m-2)
400
最大起飞质量/t
50
热效率/%
40
最多应急救援人数/人
40
推进效率/%
60
航空燃油热值/(J·kg-1)
5×107
速度v/(m·s-1)
50
100
150
200
阻力f/(×104N)
0.9
8.1
14.4
热效率
40%
推进效率
60%
航空燃油热值q
5.0×107J/kg
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
整车质量/kg
2000
电池总容量/kW•h
75
最大功率/kW
160
最大速度/km•h-1
180
快充比例/%
30~80
续航里程/km
600
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