2019年中考物理——重大科技与热点10（原卷版 解析版）

2019年中考物理——重大科技与热点09 一、特高压输电技术 特高压输电技术是指电压等级在750kV交流和±500kV直流之上的更高一级电压等级的输电技术，包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术两部分。特高压交流输电，是指1000kV以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。目前，对特高压交流输电技术的研究集中在线路参数特性和传输能力、稳定性、经济性以及绝缘与过电压电晕及工频电磁场等方面。“西电东送”就是将我国西部发电厂发出的电传输到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机的发电能力。根据P＝UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小；反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线的电流热效应，输电线损失的热功P＝I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小，如果线路中电流降低到原来，那么线路中损失的热功率就减少为原来，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）特高压交流输电，是指　 　kV及以上电压等级的交流输电正程及相关技术。特高压输电技术具有远距离、大容量、　 　和经济性等特点。 （2）设发电厂的输出功率P0＝1.1×108W，输电线路上的总电阻为5Ω，若采用110kV超高压输送电能，输电线路的电流为　 　A，输电线路损失的热功率P1＝　 　W，其与发电厂的输出电功率之P1：P0＝　 　。 （3）若采用1100kV特高压输送电能，输电线路损失的热功率P2＝　 　W，与特高压输送电能损失的热功率之P2：P0＝　 　，所以采用特高压远距输电可以大大降低输电线路的　 　损失。 （4）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可采用　 　做为输电线材料。 二、电动平衡车 电动平衡车，又称体感车，是一种时尚代步工具。它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶，下表为某品牌电动平衡车部分技术参数，能量密度是指电池单位质量所输出的电能。 锂电池能量密度 0.25kW⋅h/kg 自重 12kg 锂电池的总质量 2kg 最大载重 90kg 每个电动机的最大输出功率 350W 舒适速度 可达18km/h 电动机的能量转化效率 75% 陡坡 15° 请根据上述材料，回答下列问题： （1）如图乙所示，科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路，电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔接的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁，在上述过程中，左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示。 ①当单刀双掷开关S与“1”接触时，电磁铁中电流通过，左转指示灯L1发光　 　（选填“较亮”或“较暗”），接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，左转指示灯L1发光　 　（选填“较亮”或“较暗”），此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。 ②单刀双掷开关S与“1”接通，触点A与B分离时，电磁铁上端是　 　极。 （2）若小明同学质量是88kg，他驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.1倍，当耗能为锂电池总储存能量的50%时，每个电动机的平均输出功率为　 　W．平衡车行驶的路程是　 　km．（里电磁的总储存能量＝锂电池的能量密度×锂电池的总质量；g＝10N/kg） 三、电热膜 电热膜是一种新型的电热器件，如图1所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图2所示。 电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，所以电热膜本身温度并不太高，不易氧化，使用寿命长。在制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象。导电墨线电阻随温度变化的关系如图3所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高是通过　 　方式增加空气内能的； （2）如图2所示电热膜电路，导电墨线的连接方式