专题11 阅读题专项训练（江苏专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（江苏专用）

专题11 阅读题专项训练 1．（2023春•南通期末）阅读短文，回答问题。 气压升降椅 如图甲是一款气压升降椅，其结构如图乙所示，调节杆的AB部分长度为5cm、BC长度为12cm、CD长度为6cm，BC垂直于AB，活塞连杆固定在底座上。座垫与气缸连接，可一起升降。调节高度时，向上拉调节杆，开关栓向下移动，气缸上、下两腔氮气经通道连通，此时气缸可升降。松开调节杆后，开关栓向上移动，即可固定座垫高度。 某次调节座椅高度时，小明先离开座椅向上拉调节杆使其升高；接着，重为500N的小明坐上座椅拉动调节杆使其下降至合适高度，再松开调节杆，开关栓闭合，此时气缸内两腔氮气压强相等。 （1）坐在椅子上用脚蹬地后，椅子就在地面上滑行，说明 　 　；椅子底座的轮子可以 　 　摩擦，靠背可以防止图甲中的椅子向右 　 　（选填“减速”或“加速”）滑行时人后倒。 （2）当小明坐在气压升降椅子上时，下列说法正确的是 　 　。 A.坐垫凹陷是因为坐垫表面弹力作用产生的效果 B.向上拉调节杆，氮气从气缸上腔经通道进入下腔 C.人后靠要比端坐舒服是因为人受到的压强变大 D.椅子的重力与地面对椅子的支持力是一对平衡力 （3）无人坐在椅子上时，气缸内氮气对开关栓向上的压力为156N，在A点拉动调节杆至少需要 　 　N的力。 （4）图乙中气缸上腔中氮气对活塞作用力的面积 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）下腔中氮气对活塞作用力的面积；若气缸与坐垫、靠背等共重50N，小明坐上坐垫，拉动调节杆，调节至合适位置时，松开调节杆，开关栓闭合，气缸内的氮气压强为2.75×105Pa，那么活塞连杆的横截面积为 　 　cm2。 （5）结合图乙，解释文中划线部分“先离开座椅向上拉调节杆使其升高”的原因 　 　。 2．（2024春•海门区期末）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——自制杆秤 （1）实践背景：如图是《墨经》记载的杆秤，文中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”。称量时，先将“重”挂在挂钩上，然后将“权”拨到合适位置，直至秤杆水平平衡，此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称量物体的质量。其中“标”、“本”表示杠杆五要素中的 　 　，当“重”更重时，要使秤杆再次水平平衡应将“权”向 　 　移动（选填“左”或“右”）。为此，跨学科实践小组准备结合《墨经》的记载和已学知识，自制一把杆秤。 （2）器材准备：轻质木条（总长22cm）、轻质纸盘、细绳、钩码（50g、100g、200g各一），如图乙所示，BC＝4cm； （3）制作要求：①测量范围为0～400g；②分度值为20g；③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些； （4）作品分析：如图乙所示，若轻质木条和轻质纸盘的质量都不计，则该杆秤的零刻度线在提纽 　 　（选填“B点处”“B点左”或“B点右”），为了达到上述制作要求，你应选 　 　g的钩码作为秤砣更合适，理由 　 　； （5）作品调试：在实际制作过程中，小明发现“轻质木条”质量并不小，不能忽略不计，为此，他用一合适的烧杯替代轻质纸盘，使杆秤的零刻度始终满足上述要求和分析。在测量过程中，要提高测量的量程，下列方法肯定可行的是 　 　； A.减小秤砣的质量 B.增加烧杯质量并缩小BC长度 C.将B向C点移 D.减少烧杯质量并增大AB长度 （6）作品改进：小组制作好的杆秤如图丙所示（A、B、C均已固定），AB长14cm，BC长3.5cm，小组继续将其改装成测量液体密度的装置，于是对杆秤的刻度进行重新标度，烧杯内液体体积V＝100mL（面在标记处），则AB中点位置，密度应该标 　 　g/cm3；进一步发现此装置刻度是 　 　（选填“均匀”或“不均匀”）的，该密度计可鉴别密度差异不小于 　 　g/cm3的液体。 3．（2022秋•太仓市期末）阅读短文，回答问题。 螺旋在生产生活中的应用 根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示），螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。 （1）盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省 　 　，但不能省 　 　； （2）生活中有很多类似的螺旋状设计，除文中提到的以外，请再列举出一种 　 　； （3）使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转1圈，螺杆将质量为m的重物上举的高度为h，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η＝　 　。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 　 　。（选填“加润滑油”或“加长手柄”） 4．（2023秋•大丰区期末）阅读短文，回答问题： 热传导 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递，热传导是热传递的一种方式，研究表明，热传导过程中，物体对热量的传导有阻碍作用，物理学中称为热阻，用字母R表示，关系式为R，式中L表示物体在热传导方向的长度，S表示传导的横截面积，λ为导热系数，λ的国际单位为瓦特每米摄氏度[W/（m•℃）]。导热系数反映的是材料的导热性能，由材料本身决定，不同材料导热系数一般不同，导热系数越大，导热性能越好。如表给出了一些常见材料的导热系数。 材料名称 导热系数W/（m•℃） 铜 400 铁 80 木材 0.38 玻璃 0.12 图甲是厚度为L的墙壁，它的左侧是高温环境，温度始终为t1；右侧是低温环境，温度始终为t2，热量在墙壁中传导，形成稳定的热量流动。乙图是墙壁内的温度随厚度变化的图像。研究表明，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量Q与两侧的温差成正比，与热阻成反比。 （1）根据文中信息推断，热传导终止的条件是 　 　。 （2）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的 　 　（电流/电压/电阻）。 （3）下列说法正确的是 　 　。 A.木材的热阻比玻璃的热阻小 B.铜的导热性能比铁的导热性能好 C.热阻的国际单位为瓦特每摄氏度[（W/℃）] D.建筑外墙保温材料的热阻越大，保温性能越差 （4）丙图中热量在墙壁中传导时，距右端墙壁（图中虚线）处的温度为 　 　。 （5）一个粗细均匀，两端温度稳定的物体，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量为Q，下列图像能正确反映Q与传导方向上的长度L、热阻R之间关系的是 　 　。 5．（2023秋•苏州期末）阅读材料，回答问题。 空气动力是指空气与物体相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。经过长时间探索，人们已经成功制造出使用空气作为动力的活塞式发动机。 如图甲是某新型空气动力汽车，储气罐总容量为80L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达144km/h，平均每加满一次气能行驶200km。该车发动机的工作原理如图乙和图丙所示，由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单和“零”排放等优点。虽然因为技术不成熟还存在某些缺点，但是这项技术仍然具有广阔的发展前景。 （1）空气动力汽车发动机工作时，将 　 　能转化为机械能； （2）空气发动机在工作过程中，曲轴转动一圈完成一个工作循环，当转速表显示3000r/min时，该空气发动机活塞每秒经历 　 　个冲程，对外做功 　 　次； （3）若该车在水平地面上以最高速度向前匀速行驶5min，受到的阻力为1000N，则牵引力对汽车做功为 　 　J。 6．（2022秋•邗江区期末）阅读短文，回答问题。 “阳光动力2号”太阳能飞机 世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图）飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力要比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几。飞机上设有的通话、网络等设备，可随时保证飞机与地面的联系。白天，飞机飞行高度达到海拔8500米，依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。晚上，依靠储存在锂电池里的电能继续飞行。并且下降到1500米的高度，以减少能耗。飞机的有关技术参数如表： 飞机净/总质量kg 2300/3600 发动机最大功率kW 54 锂电池能量密度kW•h/kg 0.25 发动机转换效率 70% 锂电池的总质量kg 667 ﹣ （1）白天飞机在高海拔高度飞行，而晚上下降到低海拔高度飞行，这一过程 　 　能转化为 　 　能。 （2）若锂电池充满电后的总储存量约为6×108J。某次飞行消耗了锂电池总储存量的20%，发动机转换效率为70%，则发动机输出的机械能为 　 　J，若这些机械能改由航空燃油来提供，不计能量损失，需要完全燃烧氢气 　 　m3。（已知氢气的热值为1.4×108J/m3）。 （3）若飞机发动机最大功率为54kW，飞机在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力为 　 　N，若飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比，则当飞机以15m/s速度沿水平方向运行时，发动机输出的功率为 　 　W。 7．（2023秋•太仓市期末）阅读短文，回答下列问题： 神奇的热电偶 1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：如图所示，把一根铁丝的两端分别与两根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路。然后把铜、铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的杯中保持低温（冷接头），另一个连接点B放在火焰上加热（热接头），发现电流表的指针向右发生偏转，表明闭合电路中产生了电流，塞贝克把这种电流叫做“热电流”，这样的电路叫做“热电偶电路”。 塞贝克后来还对一些金属材料做出了测量，并对35种金属排成一个序列（即Bi﹣Ni﹣Co﹣Pd﹣U﹣Cu﹣Mn﹣Ti﹣Hg﹣Pb﹣Sn﹣Cr﹣Mo﹣Rb﹣Ir﹣Au﹣Ag﹣Zn﹣W﹣Cd﹣Fe﹣……），并指出，当序列中任意两种金属构成闭合回路时，电流将从排序较前的金属经热接头流向排序较后的金属。 下表是通过实验测得的热电流大小与温度差关系的一组数据： 两接点间的温度差/℃ 0 1 100 200 300 500 800 1000 1500 1700 电路中的电流/mA 0 1 64 142 229 417 731 956 1545 1781 （1）如图中的热电偶实际上是一个电源，它是将 　 　能转化为电能； （2）其它条件不变，只将A处的冰水混合物换成沸水，电路中的电流 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），若只将图中的铁丝换成铅（Pb）丝，电路中的电流方向 　 　（选填“改变”或“不变”）； （3）若将图中连接点A与一恒温物体接触，连接点B与被测物体接触，则电流表的刻度盘可用于显示温度的高低，关于这种温度计，下列说法正确的是 　 　。 A.量程比常用的液体温度计小 B.刻度是不均匀的 C.不可以测量0℃以下的温度 8．（2022秋•连云港期末）阅读短文，回答问题。 半导体温差发电技术 半导体温差发电的基本原理是塞贝克（Seebeck）效应，即处在温差环境中的两种金属导体（或半导体）相互接触时，接触面上的电子从高浓度向低浓度扩散，且电子的扩散速率与接触区的温度差成正比。因此，只要保持两接触导体间的温差，电子就能持续扩散，两种导体之间就会形成稳定的电压，温差越大，电压越大。这种效应所形成的电压很小，通常只有毫伏甚至微伏级别，其能够输出电流也比较小。 常用的热电转换单元是用P型和N型半导体材料组合做成的。P型半导体材料和N型半导体材料的载流子（导电微粒）极性不同，因此在相同温度梯度的作用下，P型半导体材料和N型半导体材料两端将产生极性相反的电压.利用此特性，将P型半导体和N型半导体交替连接，就构成如图甲所示的热电转换单元。通过多个单元的串并联组合，即可增大其输出电压和电流，构成如图乙所示的规模发电组件。 （1）温差发电是将 　 　能直接转化为电能。 （2）如果把图中P、N型半导体分别看成是干电池，则N型半导体的上端是 　 　极。 （3）如果将图甲中的负载R换成一只毫伏表，那么电热转换单元能够制成 　 　（测量工具）。 （4）当温差发电机热端与冷端的温差减小，它的发电功率会 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 9．（2021秋•仪征市期末）请阅读《超导体》并回答下列小题。 超导体1911年，荷兰莱顿大学的H•卡茂林•昂内斯意外地发现，将水银冷却到﹣268.98℃时，水银的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性，由于材料的这种特殊导电性能，昂内斯称其为超导态，处于这种状态的导体称为超导体。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。物质的温度低于它的临界温度（转变为超导的温度），这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低，例如铅的临界温度是﹣265.97℃，要维持这么低的温度也是很困难的。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在应用中面临着许多难题，从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展，新的超导材料不断涌现，人们期盼着超导输电能在不久的将来得以实现。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）超导体是指在温度降低到足够低时，某些金属材料的　 　会突然变为零的导体。 （2）超导体　 　用来制作滑动变阻器。（选填“能”或“不能”）。 （3）利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为　 　（选填“核能”、“化学能”或“内能”）所造成的能量损失。 （4）有一根输电线路，输电电流为200A，输电线路的电阻为0.5Ω，若以超导体制成的电缆代替该线路输电1h，则可节约电能　 　kW•h。 10．（2020秋•扬州期末）阅读短文并回答问题。 石墨烯 2018年12月19日零时，顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了2018年度影响世界的十大科学人物排行榜，中国22岁的青年学者曹原名列榜首。曹原发现当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体。 石墨烯不仅“最薄、最强”，作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性。作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此其应用前景十分广阔。 （1）石墨烯属于　 　（选填“导体”或“绝缘体”），在常温下成为超导体的条件是　 　； （2）石墨烯应用于全新超级计算机的研发，是基于石墨烯晶体管比硅晶体管的　 　； （3）常温下的超导石墨烯未来可应用于　 　。 11．（2023秋•邗江区校级期末）阅读短文，回答问题。 测温手环 图甲为某型号的蓝牙测温手环，测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。 温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（如图乙）。佩戴测温手环时，导热金属片导致热敏电阻温度升高阻值变化，使电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块则通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。 （1）下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性 　 　。 A.洗澡时佩戴手环 B.手环电池电压下降 C.隔着衣服佩戴 D.感冒发热时佩戴 （2）小明利用热敏电阻设计了如图丙的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图戊所示。 ①要求：当所测温度达到或超过38℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 　 　Ω； b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 　 　； c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用。 ②用①中己调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为36℃，此时该电路中的电流是 　 　mA。 ③如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会 　 　（选填“偏低”“偏高”或“不变”）。 12．（2023秋•赣榆区期末）阅读以下材料，回答问题。 热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，甲图是热敏电阻的实物图，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。热敏电阻的阻值R热随温度t变化的图像如乙图所示（为了方便计算，已将图线做了近似处理），丙图是用R热做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图。其中电源电压可在一定范围内调节，R是阻值为100Ω的定值电阻。该电路的工作原理是：当保持通过R的电流不变时，R热两端电压随着电阻均匀变化（即随温度均匀变化）此时就可以把电压表的刻度盘改成相应的温度刻度盘，就可以直接从电压表V表盘上读出温度值。测温时，将R热接入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电流表A的示数保持在2mA不变，再从电压表V表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R热是用 　 　材料制成的。 A.超导体； B.半导体； C.合金； D.绝缘体。 （2）根据测温原理，测温时，R两端电压保持不变为 　 　V，R热两端的电压随温度的升高而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）某次测温过程中，电压表的温度刻度盘显示的温度是30℃，则对应原来的电压刻度盘显示的电压值是 　 　V，此时的电源电压是 　 　V。 13．（2022秋•宿城区期末）阅读短文，回答问题： 在路灯自动控制电路中，光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件，它由半导体材料制成。物理学上用“照度”这个物理量来表示光照射强度，国际单位为勒克司（lux），某光敏电阻R的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示。生活中，路灯的工作状态是自动控制的，其主要元件是光控开关中的光敏电阻R2，开关S2的状态由R2两端的电压决定。光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，ab接触，路灯L关闭，当光强降为15lux时，R2两端的电压刚好升至3V。此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开，已知，控制电路的电源电压为6V。 （1）下列能够用来制作光敏电阻材料的是 　 　； A.铜 B.塑料 C.硅 D.碳 （2）分析数据，根据其阻值R随光强E变化的规律，空格中的电阻大小为 　 　Ω； 光强（lux） 5 10 15 20 25 R2的阻值（Ω） 60 30 20 　 　 12 （3）根据表格中的数据，在标图纸上描点并作出电阻与光强关系的图像。 （4）当R2两端的电压为2V时，光照强度为 　 　lux。 （5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应该对控制电路做怎样的调整？（光敏电阻不更换，写出一种方法即可） 　 　。 14．（2023秋•海门区期末）阅读短文，回答问题。 南通轨道交通2号线 2023年12月27日，南通轨道交通2号线正式开通运营，2号线具有安全、节能、舒适、智能等亮点，如节能：列车采用轻量化设计，采用的全电制动能极大减少闸瓦的磨耗（闸瓦是指制动时，压紧在车轮踏面上以产生制动作用的制动块）；舒适：车厢内增设USB充电装置和无线充电装置，以便乘客应急充电使用；环保：列车采用全LED照明，LED是一种发光二极管，其主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性。 进站时，工作人员用手持式安检仪检测乘客是否携带违禁金属物品。手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作，随后乘客要进行闸机识别（如图甲所示）。 （1）地铁进口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过，闸机识别相当于电路中的 　 　（选填“电源”、“开关”或“用电器”），这三种识别方式构成的电路元件之间是采取 　 　联的连接方式。 （2）关于南通轨道交通2号线的特点，下列说法错误的是 　 　。 A.车厢内，USB充电接口给手机提供的电压是220V B.闸瓦与车轮踏面摩擦时，机械能转化为内能 C.列车采用轻量化设计是为了减小车身质量达到节能 D.发光二极管主要是由半导体制作而成 （3）手持式安检仪正常工作时的电流为 　 　mA，电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 　 　h。 （4）“安全驾驶，严禁超速！”为确保道路交通安全，地铁带有超速报警装置。科技小组的同学设计了一个车速提醒装置，其简化电路图如图乙所示，电源电压保持不变；RV为可变电阻，阻值与车速关系的图像如图丙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中，RV消耗的电功率随电流变化的图像如图丁所示。若行驶速度达80km/h（即电流表的示数达0.6A）时提醒驾驶员车速过快，需要减速。试问： ①当汽车行驶的速度变大时，RV的阻值 　 　，电压表的示数 　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ②该电路的电源电压是 　 　V，当电流为0.3A时，行驶的速度是 　 　km/h。 15．（2023秋•高邮市期末）阅读短文并回答问题。 华为手机Mate60以其优雅简约的外观设计受到广大消费者的青睐。该手机采用了国产自主研发芯片，搭载麒麟9000S处理器，性能出色，能够提供流畅的使用体验。此外手机还配备了一块高容量的5000mA•h电池，而且支持100W有线快充和50W无线充电，续航能力和充电速度都非常出色，让用户无需担心电量问题。当手机电量低于20%时，手机可以自动调节为省电模式，这种模式可以通过关闭一些不必要的功能和降低屏幕的亮度等措施来延长手机的续航时间。 （1）该手机的芯片主要材料是硅，该物质属于 　 　（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）； （2）手机电池在充电过程中是将 　 　能转化为 　 　能； （3）手机省电模式的原理是通过减小 　 　来减小电能消耗的； （4）手机电池的铭牌上标有“4V 5000mA•h”，该电池充满电可以储存 　 　J的电能；手机正常使用时功率为4W，如果某次使用过程中，当发现电池电量剩余20%时，立刻插上配套的100W有线快充，并持续正常使用，则最快需要 　 　min可以将电量充满。 16．（2023秋•阜宁县期末）阅读下面短文，回答问题。 储水式电热水器 如图甲所示，为某款家用储水式电热水器的简易结构剖面图，其中两根加热棒为阻值不变的电热丝，每根电热丝可单独使用，电热丝采用耐高温、易发热的材料。 防电墙的内部结构如图乙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，让水流变细变长。使用热水器洗澡时，若漏电且接地线失效，电流经水流、人体导入大地。 储水式电热水器工作时出水管出热水，进水管进冷水，该热水器采用冷热水隔离措施，使进去的冷水不会马上和原有的热水混合，使得出水管能够连续输出适量的温度为额定温度的热水。 该电热水器的部分参数如表，其中额定最高温度是电热水器以最大额定功率正常工作时，加热水箱中初温为20℃水所能达到的最高温度。24小时固有能耗系数是指保温状态下，电热水器24小时将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值，固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图象如图丙。热输出率是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度，再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。 额定容量 60L 额定功率 1000W/2000W/3000W 额定最高温度 80℃ 额定电压 220V 24小时固有能耗系数 0.7 热输出率 80% （1）关于电热水器，下列说法正确的是 　 　； A.电热水器主要是将内能转化为电能的装置 B.24小时固有能耗系数越小，保温性能越好 C.混水阀手柄使用时是一种可以省距离的杠杆 D.电热棒电热丝应选用电阻小、熔点低的材料 （2）关于“防电墙”，下列说法中错误的是 　 　； A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联 B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体 C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能 D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度，从而增加电阻 （3）图乙中防电墙内螺旋水流长度为50cm，已知此时1cm的水流电阻为860Ω，人体电阻为1kΩ，使用热水器洗澡时，若漏电且接地线失效时，洗澡的人体最多承受的电压是 　 　V； （4）电热水器中两根加热棒同时工作的功率最大，那么两根加热棒的连接方式是 　 　；该电热水器保温24h，实际消耗的电能 　 　kW•h； （5）冷水的初温为20℃，某次电热水器水箱中注满冷水，电热水器最快需要 　 　min水温能达到额定最高温度。 17．（2023秋•邗江区期末）电阻式触摸屏是一种传感器，在各种智能电脑、手机等设备上已普遍使用，它的基本结构是薄膜加上玻璃，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO（纳米锢锡金属氧化物）涂层。当触摸操作时，水平方向为例，结构可等效为如图丙所示电路，电源电压不变，薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO，经由感应器传出相应的电信号，触摸屏相当于一条电阻膜片AC，触摸时，触摸点P将电阻膜片分为左右两部分，滑动时就使得左右两端的电压发生变化，这变化的电压信号经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的X、Y值位置，从而完成点选的动作位置并呈现在屏幕上。也就是一种将矩形区域中触摸点（X，Y）的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压传感器。 （1）纳米锢锡金属氧化物（ITO）应具有较好的透明性与 　 　性（导电/绝缘）。 （2）根据导体电阻的大小与长度的关系可知，在材料、横截面积和温度等因素一定时，导体的长度越长，其电阻 　 　（越大/越小/不变）。 （3）当触摸点P在B点时，AB间的电压为U1，流过AB的电流为I1，然后将触摸点P再向右端滑动到点E，此时AE间的电压为U2，流过AE的电流为I2，则U1　 　U2，I1　 　I2（＞/＝/＜）。 （4）若当触摸点P滑动时，某段电阻膜片的两端的电压为3V时，通过的电流为0.1A，当其两端的电压增大到5V时，则该段电阻膜片消耗的功率为 　 　W。 18．（2023秋•仪征市期末）阅读短文，回答问题： 电动汽车 某品牌电动汽车（如图1）车身采用大量轻而坚硬的碳纤维材料，地板位置安装有电池系统，如表为电池系统的部分参数。 目前电动汽车主流的充电方式为智能恒功率充电，充电电压U和充电电流I的变化如图2所示，第一阶段为限流段，即为预充阶段；第二阶段为恒流段，该过程充电电流保持不变，充电电压稳定增加；第三阶段为恒功率段，该过程充电功率保持恒定；第四阶段为恒压段，即浮充阶段，充电电流不断减小，直至充满。 电池系统可用能量 72kW•h 电量﹣里程转换率 160W•h/km 充电时间 交流慢充 6h 直流快充 0.6h （1）电动车需紧急出行而电量不足时，应选择 　 　（直流/交流）充电方式； （2）电池充电至某一阶段时，充电电压不断增加，充电电流不断减小，该阶段为 　 　； A．限流段 B．恒流段 C．恒功率段 D．恒压段 （3）电池充满电后，理论续航里程为 　 　km； （4）在充电恒压段，电池能量E随时间t变化的图像为 　 　。 19．（2023秋•海安市期末）阅读短文，回答问题： 插电式混合动力车 如图甲，某一款插电式混合动力车是以电动为主，在蓄电池电力耗尽后以发动机为辅的动力装置，蓄电池的放电效率为80%（即80%的电能转化为汽车的机械能）。当发动机工作时，将燃油燃烧放出热量的25%用来驱动汽车行驶，5%转换成汽车电池中的电能。已知汽车以72km/h的车速匀速行驶时所受的阻力为1000N。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为5×107J/kg。 （1）下列关于该插电式混合动力车的说法中，错误的是 　 　。 A.发动机提供动力的冲程是做功冲程 B.燃油在发动机燃烧过程中热值变小 C.蓄电池供电时，化学能转化为电能 D.行驶时因为摩擦使得轮胎内能增加 （2）蓄电池电量过低插在充电桩上充电，此时蓄电池相当于电路中的 　 　（选填“电源”、“用电器”）。发动机工作时每秒完成12个工作循环，则发动机每分钟完成 　 　个冲程。 （3）图乙为该款插电式混合动力车的座椅电热装置的电路原理图，电源电压恒定，装置设有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，发热部分由R1、R2两根电热器丝组成，R1：R2＝1：3，其中高温功率为36W，座椅处于高温挡正常工作10min消耗的电能为 　 　J，低温功率为 　 　W。 （4）该款插电式混合动力车在快速充电时，每秒消耗电能为4×104J，快速充电时间t，蓄电池由无电状态变为充满电，该车蓄电池在快充时的充电效率为50%。在纯电模式下可供该车在某水平路面上以72km/h的车速匀速行驶2h，则汽车克服阻力做功为 　 　J，快充充电桩充电时间t为 　 　h。 （5）若上述蓄电池电力耗尽后依靠发动机匀速行驶，已知油箱中有18kg燃油，则汽车距离下一次插电充电最多还能行驶 　 　km。 20．（2022秋•大丰区期末）阅读短文，回答问题： 远程输电 发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图甲是电能输送的示意图。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。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图乙的简化。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 　 　次改变，最终直接进入家庭的电压为 　 　V。输电过程中导线的温度升高，本质是通过 　 　的方式改变内能。 （2）下列单位不能够表示远程输电损耗电能大小的是 　 　。 A.J B.A2•Ω 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 　 　，从而减小了导线的 　 　，以达到减少输电线上电能损失的目的。 （4）采用高压输电可以减少电能在线路上的损失，原因是 　 　。 （5）如果供电设备的输出电压恒为220V，通过总电阻为0.5Ω的输电线向居民楼内用户供电，家用电器的实际电压 　 　（小于/等于/大于）220V。当居民楼内所有用电器消耗的总功率为2150W的时候，用电器两端的实际电压为 　 　V。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 阅读题专项训练 1．（2023春•南通期末）阅读短文，回答问题。 气压升降椅 如图甲是一款气压升降椅，其结构如图乙所示，调节杆的AB部分长度为5cm、BC长度为12cm、CD长度为6cm，BC垂直于AB，活塞连杆固定在底座上。座垫与气缸连接，可一起升降。调节高度时，向上拉调节杆，开关栓向下移动，气缸上、下两腔氮气经通道连通，此时气缸可升降。松开调节杆后，开关栓向上移动，即可固定座垫高度。 某次调节座椅高度时，小明先离开座椅向上拉调节杆使其升高；接着，重为500N的小明坐上座椅拉动调节杆使其下降至合适高度，再松开调节杆，开关栓闭合，此时气缸内两腔氮气压强相等。 （1）坐在椅子上用脚蹬地后，椅子就在地面上滑行，说明 　力的作用是相互的　；椅子底座的轮子可以 　减小　摩擦，靠背可以防止图甲中的椅子向右 　加速　（选填“减速”或“加速”）滑行时人后倒。 （2）当小明坐在气压升降椅子上时，下列说法正确的是 　B　。 A.坐垫凹陷是因为坐垫表面弹力作用产生的效果 B.向上拉调节杆，氮气从气缸上腔经通道进入下腔 C.人后靠要比端坐舒服是因为人受到的压强变大 D.椅子的重力与地面对椅子的支持力是一对平衡力 （3）无人坐在椅子上时，气缸内氮气对开关栓向上的压力为156N，在A点拉动调节杆至少需要 　72　N的力。 （4）图乙中气缸上腔中氮气对活塞作用力的面积 　大于　（选填“大于”“等于”或“小于”）下腔中氮气对活塞作用力的面积；若气缸与坐垫、靠背等共重50N，小明坐上坐垫，拉动调节杆，调节至合适位置时，松开调节杆，开关栓闭合，气缸内的氮气压强为2.75×105Pa，那么活塞连杆的横截面积为 　20　cm2。 （5）结合图乙，解释文中划线部分“先离开座椅向上拉调节杆使其升高”的原因 　开关栓打开后，活塞上下两侧气压相同，活塞上表面受力面积大于下表面，活塞受到气体压力差向下，由于活塞固定，同时力的作用是相互的，因此气体推动气缸向上运动，座椅上升。　。 【答案】（1）力的作用是相互的；减小；加速；（2）B；（3）72；（4）大于；20cm2； （5）开关栓打开后，活塞上下两侧气压相同，活塞上表面受力面积大于下表面，活塞受到气体压力差向下，由于活塞固定，同时力的作用是相互的，因此气体推动气缸向上运动，座椅上升。 【解答】解：（1）坐在椅子上用脚蹬地后，椅子就在地面上滑行，椅子受到作用力改变了运动状态，说明力的作用是相互的，椅子底座的轮子变滑动为滚动可以减小摩擦，靠背可以防止图甲中的椅子向右加速时，人由于惯性保持原来的运动状态而后倒。 （2）当小明坐在气压升降椅子上时， A.人对椅子有压力，使得坐垫凹陷，是因为人的弹力作用产生的效果，故A错误； B.向上拉调节杆，由于人的压力，活塞下行，使得氮气从气缸上腔经通道进入下腔，故B正确； C.人后靠要比端坐舒服是因为增大了受力面积，人受到的压强变小了，故C错误； D.椅子的重力、人的重力、与地面对椅子的支持力是平衡力，故D错误。 故选：B。 （3）无人坐在椅子上时，气缸内氮气对开关栓向上的压力为156N，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，因而最长的力臂是AC的长度，根据几何知识知：AC13cm； 根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2；即F1×13cm＝156N×6cm； 解得F1＝72N。 （4）图乙中气缸上腔中氮气对活塞作用力的面积大于下腔中氮气对活塞作用力的面积；上下的压强相等，面积之差产生向上的升力，若气缸与坐垫、靠背等共重50N，小明坐上坐垫，拉动调节杆，调节至合适位置时，松开调节杆，开关栓闭合，气缸内的氮气压强为2.75×105Pa，活塞受到向下的重力、人向下的压力、气体向上的压力，人对活塞的压力等于自身重力，则G+G人＝F， 根据F＝pS可得G+G人＝p（S﹣S′）， 代入数据可得50N+500N＝2.75×105Pa×（S﹣S′）， 解方程可得S﹣S′＝0.002m2＝20cm2；即活塞连杆的面积为20cm2； （5）开关栓打开后，活塞上下两侧气压相同，活塞上表面受力面积大于下表面，活塞受到气体压力差向下，由于活塞固定，同时力的作用是相互的，因此气体推动气缸向上运动，座椅上升。 答：（1）力的作用是相互的；减小；加速；（2）B；（3）72；（4）大于；20cm2； （5）开关栓打开后，活塞上下两侧气压相同，活塞上表面受力面积大于下表面，活塞受到气体压力差向下，由于活塞固定，同时力的作用是相互的，因此气体推动气缸向上运动，座椅上升。 2．（2024春•海门区期末）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——自制杆秤 （1）实践背景：如图是《墨经》记载的杆秤，文中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”。称量时，先将“重”挂在挂钩上，然后将“权”拨到合适位置，直至秤杆水平平衡，此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称量物体的质量。其中“标”、“本”表示杠杆五要素中的 　力臂　，当“重”更重时，要使秤杆再次水平平衡应将“权”向 　左　移动（选填“左”或“右”）。为此，跨学科实践小组准备结合《墨经》的记载和已学知识，自制一把杆秤。 （2）器材准备：轻质木条（总长22cm）、轻质纸盘、细绳、钩码（50g、100g、200g各一），如图乙所示，BC＝4cm； （3）制作要求：①测量范围为0～400g；②分度值为20g；③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些； （4）作品分析：如图乙所示，若轻质木条和轻质纸盘的质量都不计，则该杆秤的零刻度线在提纽 　B点处　（选填“B点处”“B点左”或“B点右”），为了达到上述制作要求，你应选 　100　g的钩码作为秤砣更合适，理由 　能同时满足测量范围和分度值要求且相邻刻度之间距离适当大些　； （5）作品调试：在实际制作过程中，小明发现“轻质木条”质量并不小，不能忽略不计，为此，他用一合适的烧杯替代轻质纸盘，使杆秤的零刻度始终满足上述要求和分析。在测量过程中，要提高测量的量程，下列方法肯定可行的是 　B　； A.减小秤砣的质量 B.增加烧杯质量并缩小BC长度 C.将B向C点移 D.减少烧杯质量并增大AB长度 （6）作品改进：小组制作好的杆秤如图丙所示（A、B、C均已固定），AB长14cm，BC长3.5cm，小组继续将其改装成测量液体密度的装置，于是对杆秤的刻度进行重新标度，烧杯内液体体积V＝100mL（面在标记处），则AB中点位置，密度应该标 　2　g/cm3；进一步发现此装置刻度是 　均匀　（选填“均匀”或“不均匀”）的，该密度计可鉴别密度差异不小于 　0.2　g/cm3的液体。 【答案】（1）力臂；左； （4）B点处；100；能同时满足测量范围和分度值要求且相邻刻度之间距离适当大些； （5）B； （6）2；均匀；0.2。 【解答】解：（1）杠杆的五要素是支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂；图甲中，“标”、“本”表示力臂，“权”、“重”表示力；当“重”更重时，阻力变大，阻力臂不变，阻力和阻力臂乘积变大，由杠杆的平衡条件知动力与动力臂的乘积变大，而动力不变，动力臂应该变大，则应将“权”向左移动； （4）如图乙所示，若轻质木条和轻质纸盘的质量都不计，则该杆秤的零刻度线在提纽B点处； 由 F1L1＝F2L2 得 ，秤砣质量不变，F1＝G砣不变，图中L2＝BC也不变，可以得出L1与F2成正比，秤杆上的刻度均匀，不论选用哪个钩码做秤砣，相邻两刻度之间的距离都相等； 为了达到制作要求：测量范围为0～400g， 如果秤砣选用m1＝50g，则：m1gL1＝m物gL2，所以L1，而这个杠杆的总长度只有22cm，故不能选50g的钩码做秤砣； 如果秤砣选用m2＝100g，则：m2gL′1＝m物gL2，所以， 如果秤砣选用m3＝200g，则：m3gL″1＝m物gL2，所以， 为了达到制作要求：①测量范围为0～400g；②分度值为20g；③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些，必须选择100g的钩码做秤砣。 （5）作品调试：在实际制作过程中，小明发现“轻质木条”质量并不小，不能忽略不计，为此，他用一合适的烧杯替代轻质纸盘，使杆秤的零刻度始终满足上述要求和分析。在测量过程中，要提高测量的量程，下列方法肯定可行的是B； A、减小秤砣的质量，不仅不能增大秤的量程，反而会使量程变小； B、增加烧杯质量并缩小BC长度，这样阻力臂变小，秤砣和秤杆AB部分长度不变的条件下，C点可以挂重力更大的物体，可以增大量程； C、将B向C点移，秤杆上0刻度的位置将改变，不符合题中要求； D、减少烧杯质量并增大AB长度，这样阻力臂变大，秤砣和秤杆AB部分长度不变的条件下，C点所挂物体重力会变小，会使量程变小， 故选：B。 （6）作品改进：小组制作好的杆秤如图丙所示（A、B、C均已固定），AB长14cm，BC长3.5cm，L右＝BC＝3.5cm，小组继续将其改装成测量液体密度的装置，于是对杆秤的刻度进行重新标度，烧杯内液体体积V＝100mL（面在标记处），则AB中点位置，， 根据杠杆平衡条件，可列出：m2gL左＝m液gL右，所以 ， 此时液体密度：； 由杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2 得 ，秤砣质量不变，F1＝G砣不变，图中L2＝BC也不变，可以得出L1与F2成正比，F2与烧杯中液体质量成正比，又知道烧杯中液体体积一定，F2与烧杯中液体密度成正比，L1与烧杯中液体密度成正比，所以，此装置刻度均匀； 本题中制作的杆秤，分度值为20g，当烧杯中所装的两种液体，质量差为20g时，密度差为， 该密度计可鉴别密度差异不小于0.2g/cm3的液体。 故答案为：（1）力臂；左； （4）B点处；100；能同时满足测量范围和分度值要求且相邻刻度之间距离适当大些； （5）B； （6）2；均匀；0.2。 3．（2022秋•太仓市期末）阅读短文，回答问题。 螺旋在生产生活中的应用 根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示），螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。 （1）盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省 　力　，但不能省 　功　； （2）生活中有很多类似的螺旋状设计，除文中提到的以外，请再列举出一种 　盘山公路　； （3）使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转1圈，螺杆将质量为m的重物上举的高度为h，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η＝　100%　。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 　加润滑油　。（选填“加润滑油”或“加长手柄”） 【答案】（1）力；功；（2）盘山公路；（3）100%；加润滑油。 【解答】解：（1）生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时，利用斜面知识可以省力不能省功； （2）盘山公路； （3）有用功W有用＝Gh＝mgh，圆的周长公式为2πr（r为圆的半径），旋转一圈时s＝2πL（r＝L），总功为W总＝Fs＝2FπL，机械效率η100%100%； 加润滑油会减小摩擦力，减小额外功，会使机械效率增大；加长手柄会使总功增大，会使机械效率减小。 故答案为：（1）力；功；（2）盘山公路；（3）100%；加润滑油。 4．（2023秋•大丰区期末）阅读短文，回答问题： 热传导 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递，热传导是热传递的一种方式，研究表明，热传导过程中，物体对热量的传导有阻碍作用，物理学中称为热阻，用字母R表示，关系式为R，式中L表示物体在热传导方向的长度，S表示传导的横截面积，λ为导热系数，λ的国际单位为瓦特每米摄氏度[W/（m•℃）]。导热系数反映的是材料的导热性能，由材料本身决定，不同材料导热系数一般不同，导热系数越大，导热性能越好。如表给出了一些常见材料的导热系数。 材料名称 导热系数W/（m•℃） 铜 400 铁 80 木材 0.38 玻璃 0.12 图甲是厚度为L的墙壁，它的左侧是高温环境，温度始终为t1；右侧是低温环境，温度始终为t2，热量在墙壁中传导，形成稳定的热量流动。乙图是墙壁内的温度随厚度变化的图像。研究表明，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量Q与两侧的温差成正比，与热阻成反比。 （1）根据文中信息推断，热传导终止的条件是 　温度相同　。 （2）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的 　电压　（电流/电压/电阻）。 （3）下列说法正确的是 　B　。 A.木材的热阻比玻璃的热阻小 B.铜的导热性能比铁的导热性能好 C.热阻的国际单位为瓦特每摄氏度[（W/℃）] D.建筑外墙保温材料的热阻越大，保温性能越差 （4）丙图中热量在墙壁中传导时，距右端墙壁（图中虚线）处的温度为 　　。 （5）一个粗细均匀，两端温度稳定的物体，单位时间内从高温环境传导到低温环境中的热量为Q，下列图像能正确反映Q与传导方向上的长度L、热阻R之间关系的是 　C　。 【答案】（1）温度相同；（2）电压；（3）B；（4）；（5）C。 【解答】解：（1）根据文中信息推断，热传导终止的条件是温度相同。 （2）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中的电压。 （3）A.导热系数越小，热阻越大，导热能力越差，导热系数越大，热阻越小，导热能力越强，故A正确； B.铜的导热性能比铁的导热性能好，故B正确； C.热阻的国际单位为摄氏度每瓦[（℃/W）]，故C错误； D.建筑外墙保温材料的热阻越大，保温性能越好，故D错误。 故选：AB。 （4）由图乙可知墙壁内的温度t与厚度d成一次函数关系，根据数学知识可得：t•d+t1， 所以，当d时，t•t1； （5）Q与两侧的温差成正比，与热阻成反比，热阻R，R与L成正比，所以Q与L为反比关系，所以C正确。 故答案为：（1）温度相同；（2）电压；（3）B；（4）；（5）C。 5．（2023秋•苏州期末）阅读材料，回答问题。 空气动力是指空气与物体相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。经过长时间探索，人们已经成功制造出使用空气作为动力的活塞式发动机。 如图甲是某新型空气动力汽车，储气罐总容量为80L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达144km/h，平均每加满一次气能行驶200km。该车发动机的工作原理如图乙和图丙所示，由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单和“零”排放等优点。虽然因为技术不成熟还存在某些缺点，但是这项技术仍然具有广阔的发展前景。 （1）空气动力汽车发动机工作时，将 　内　能转化为机械能； （2）空气发动机在工作过程中，曲轴转动一圈完成一个工作循环，当转速表显示3000r/min时，该空气发动机活塞每秒经历 　100　个冲程，对外做功 　50　次； （3）若该车在水平地面上以最高速度向前匀速行驶5min，受到的阻力为1000N，则牵引力对汽车做功为 　1.2×107　J。 【答案】（1）内；（2）100；50；（3）1.2×107。 【解答】解：（1）空气动力汽车工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机械能； （2）由图丙可知，进气门、排气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程； 空气发动机在工作过程中，每个工作循环，完成2个冲程，转动1周，对外做功1次；所以，空气动力的飞轮转速是3000r/min，即每秒钟转50圈，每秒经历100个冲程，做功50次； （3）因该车以最高速度在水上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，此时牵引力：F′＝f＝1000N， 最高时速144km/h，行使5min，s＝vt＝144km/hh＝12km＝12000m， 则此时牵引力做功为：W＝Fs＝1000N×12000m＝1.2×107J。 故答案为：（1）内；（2）100；50；（3）1.2×107。 6．（2022秋•邗江区期末）阅读短文，回答问题。 “阳光动力2号”太阳能飞机 世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图）飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力要比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几。飞机上设有的通话、网络等设备，可随时保证飞机与地面的联系。白天，飞机飞行高度达到海拔8500米，依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。晚上，依靠储存在锂电池里的电能继续飞行。并且下降到1500米的高度，以减少能耗。飞机的有关技术参数如表： 飞机净/总质量kg 2300/3600 发动机最大功率kW 54 锂电池能量密度kW•h/kg 0.25 发动机转换效率 70% 锂电池的总质量kg 667 ﹣ （1）白天飞机在高海拔高度飞行，而晚上下降到低海拔高度飞行，这一过程 　重力势　能转化为 　动　能。 （2）若锂电池充满电后的总储存量约为6×108J。某次飞行消耗了锂电池总储存量的20%，发动机转换效率为70%，则发动机输出的机械能为 　8.4×107　J，若这些机械能改由航空燃油来提供，不计能量损失，需要完全燃烧氢气 　0.6　m3。（已知氢气的热值为1.4×108J/m3）。 （3）若飞机发动机最大功率为54kW，飞机在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力为 　1.8×103　N，若飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比，则当飞机以15m/s速度沿水平方向运行时，发动机输出的功率为 　6.75×103　W。 【答案】（1）重力势；动；（2）8.4×107；0.6；（3）1.8×103；6.75×103。 【解答】解：（1）白天在高海拔处飞行，光照强度大，太阳能电池板能将更多的太阳能转化为电能，晚上由高海拔向低海拔飞行过程中飞机可以靠滑翔下降，将重力势能转化为动能，这样能节约能量。 （2）由题知，某次飞行消耗了锂电池总储存量的20%，发动机转换效率为70%，则发动机输出的机械能： W机＝20%×70%×6×108J＝8.4×107J， 由题意知，不考虑能量损失，Q放＝W机＝8.4×107J， 由Q放＝Vq得，需要完全燃烧氢气的体积： V0.6m3。 （3）发动机最大功率P1＝54kW＝5.4×104W， 由PFv得，飞机在最大功率下发动机的推力： F11.8×103N， 飞机沿水平方向正常匀速巡航时，根据二力平衡条件可知，飞机所受的阻力f1＝F1＝1.8×103N， 飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比，即：， 则当飞机以15m/s速度沿水平方向运动时，发动机的推力： F2＝f2450N， 发动机输出的功率： P2＝F2v2＝450N×15m/s＝6.75×103W。 故答案为：（1）重力势；动；（2）8.4×107；0.6；（3）1.8×103；6.75×103。 7．（2023秋•太仓市期末）阅读短文，回答下列问题： 神奇的热电偶 1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：如图所示，把一根铁丝的两端分别与两根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路。然后把铜、铁丝的一个连接点A放在盛有冰水混合物的杯中保持低温（冷接头），另一个连接点B放在火焰上加热（热接头），发现电流表的指针向右发生偏转，表明闭合电路中产生了电流，塞贝克把这种电流叫做“热电流”，这样的电路叫做“热电偶电路”。 塞贝克后来还对一些金属材料做出了测量，并对35种金属排成一个序列（即Bi﹣Ni﹣Co﹣Pd﹣U﹣Cu﹣Mn﹣Ti﹣Hg﹣Pb﹣Sn﹣Cr﹣Mo﹣Rb﹣Ir﹣Au﹣Ag﹣Zn﹣W﹣Cd﹣Fe﹣……），并指出，当序列中任意两种金属构成闭合回路时，电流将从排序较前的金属经热接头流向排序较后的金属。 下表是通过实验测得的热电流大小与温度差关系的一组数据： 两接点间的温度差/℃ 0 1 100 200 300 500 800 1000 1500 1700 电路中的电流/mA 0 1 64 142 229 417 731 956 1545 1781 （1）如图中的热电偶实际上是一个电源，它是将 　内　能转化为电能； （2）其它条件不变，只将A处的冰水混合物换成沸水，电路中的电流 　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”），若只将图中的铁丝换成铅（Pb）丝，电路中的电流方向 　不变　（选填“改变”或“不变”）； （3）若将图中连接点A与一恒温物体接触，连接点B与被测物体接触，则电流表的刻度盘可用于显示温度的高低，关于这种温度计，下列说法正确的是 　B　。 A.量程比常用的液体温度计小 B.刻度是不均匀的 C.不可以测量0℃以下的温度 【答案】（1）内；（2）变小；不变；（3）B。 【解答】解：（1）由题意可知，把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，才会产生“热电流”，因此，热电偶电源工作时将内能转化为电能； （2）其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，则AB两处的温度差减小，电流变小； 其它条件不变，铁丝和铅丝都排序在铜丝后面，只将铁丝换成铅丝，电路中电流方向不变； （3）A、因为两点间的温差可达到1700℃，因此测量范围大，并且可以测水银温度计无法测量的高温等，故A错误； B、根据表中数据可知，电流的变化与温度的变化不成正比，所以这种温度计的刻度是不均匀的，故B正确； C、温度计的原理是利用AB两点之间存在温度差，所以0℃以下的温度可以测量0℃以下的温度，故C错误； 故选：B。 故答案为：（1）内；（2）变小；不变；（3）B。 8．（2022秋•连云港期末）阅读短文，回答问题。 半导体温差发电技术 半导体温差发电的基本原理是塞贝克（Seebeck）效应，即处在温差环境中的两种金属导体（或半导体）相互接触时，接触面上的电子从高浓度向低浓度扩散，且电子的扩散速率与接触区的温度差成正比。因此，只要保持两接触导体间的温差，电子就能持续扩散，两种导体之间就会形成稳定的电压，温差越大，电压越大。这种效应所形成的电压很小，通常只有毫伏甚至微伏级别，其能够输出电流也比较小。 常用的热电转换单元是用P型和N型半导体材料组合做成的。P型半导体材料和N型半导体材料的载流子（导电微粒）极性不同，因此在相同温度梯度的作用下，P型半导体材料和N型半导体材料两端将产生极性相反的电压.利用此特性，将P型半导体和N型半导体交替连接，就构成如图甲所示的热电转换单元。通过多个单元的串并联组合，即可增大其输出电压和电流，构成如图乙所示的规模发电组件。 （1）温差发电是将 　内　能直接转化为电能。 （2）如果把图中P、N型半导体分别看成是干电池，则N型半导体的上端是 　负　极。 （3）如果将图甲中的负载R换成一只毫伏表，那么电热转换单元能够制成 　温度计　（测量工具）。 （4）当温差发电机热端与冷端的温差减小，它的发电功率会 　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1）内；（2）负；（3）温度计；（4）减小。 【解答】解：（1）温差发电是将内能直接转化为电能。 （2）在电源的外部，电流从正极流向负极；如果把图中P、N型半导体分别看成是干电池，则N型半导体的上端是负极。 （3）如果将图甲中的负载R换成一只毫伏表，相当于将毫伏表并联在电源两端，直接测量电源电压；那么电热转换单元能够制成温度计。 （4）当温差发电机热端与冷端的温差减小，它的发电功率会变小，因为电子的扩散速率与接触区的温度差成正比。 故答案为：（1）内；（2）负；（3）温度计；（4）减小。 9．（2021秋•仪征市期末）请阅读《超导体》并回答下列小题。 超导体1911年，荷兰莱顿大学的H•卡茂林•昂内斯意外地发现，将水银冷却到﹣268.98℃时，水银的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性，由于材料的这种特殊导电性能，昂内斯称其为超导态，处于这种状态的导体称为超导体。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。物质的温度低于它的临界温度（转变为超导的温度），这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低，例如铅的临界温度是﹣265.97℃，要维持这么低的温度也是很困难的。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在应用中面临着许多难题，从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展，新的超导材料不断涌现，人们期盼着超导输电能在不久的将来得以实现。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）超导体是指在温度降低到足够低时，某些金属材料的　电阻　会突然变为零的导体。 （2）超导体　不能　用来制作滑动变阻器。（选填“能”或“不能”）。 （3）利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为　内能　（选填“核能”、“化学能”或“内能”）所造成的能量损失。 （4）有一根输电线路，输电电流为200A，输电线路的电阻为0.5Ω，若以超导体制成的电缆代替该线路输电1h，则可节约电能　20　kW•h。 【答案】（1）电阻；（2）不能；（3）内能；（4）20 【解答】解： （1）当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这就是超导现象； （2）超导体的电阻为零；而滑动变阻器是依靠改变电阻来改变电流的，所以超导体不能用来制作滑动变阻器； （3）由焦耳定律可知，电流通过导体是会放出热量的；超导体的电阻为0，用超导体做输电导线时，电流通过导线产生的热量为0，所以利用超导材料输电，可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失； （4）可节约的电能为： W＝I2Rt＝（200A）2×0.5Ω×1h＝20000W•h＝20kW•h。 故答案为：（1）电阻；（2）不能；（3）内能；（4）20。 10．（2020秋•扬州期末）阅读短文并回答问题。 石墨烯 2018年12月19日零时，顶尖学术期刊英国《自然》杂志发布了2018年度影响世界的十大科学人物排行榜，中国22岁的青年学者曹原名列榜首。曹原发现当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体。 石墨烯不仅“最薄、最强”，作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性。作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池。如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此其应用前景十分广阔。 （1）石墨烯属于　导体　（选填“导体”或“绝缘体”），在常温下成为超导体的条件是　两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度　； （2）石墨烯应用于全新超级计算机的研发，是基于石墨烯晶体管比硅晶体管的　传输速度快　； （3）常温下的超导石墨烯未来可应用于　防弹衣　。 【答案】（1）导体；两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度；（2）传输速度快；（3）防弹衣 【解答】解：（1）石墨烯是从石墨材料中剥离出来的，石墨容易导电，故这种新材料也是导体；当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体； （2）石墨烯应用于超级计算机的研发，石墨烯晶体管的传输速度远超硅晶体管； （3）石墨烯的应用领域十分广泛，柔性电子产品、智能服装、超轻型飞机材料、防弹衣、太空电梯等。 故答案为：（1）导体；两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度；（2）传输速度快；（3）防弹衣。 11．（2023秋•邗江区校级期末）阅读短文，回答问题。 测温手环 图甲为某型号的蓝牙测温手环，测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。 温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（如图乙）。佩戴测温手环时，导热金属片导致热敏电阻温度升高阻值变化，使电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块则通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。 （1）下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性 　D　。 A.洗澡时佩戴手环 B.手环电池电压下降 C.隔着衣服佩戴 D.感冒发热时佩戴 （2）小明利用热敏电阻设计了如图丙的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT阻值随温度T的变化关系如图戊所示。 ①要求：当所测温度达到或超过38℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 　400　Ω； b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至 　报警器报警　； c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用。 ②用①中己调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为36℃，此时该电路中的电流是 　9　mA。 ③如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会 　偏高　（选填“偏低”“偏高”或“不变”）。 【答案】（1）D；（2）400；报警器报警；9；偏高。 【解答】解：（1）A．洗澡时佩戴，受水温的影响，温度测量就会不准确，故A不符合题意； B．手环电压下降，热敏电阻小，电流会有变化，测量将不准确，故B不符合题意； C．佩戴时候隔着衣服，导热效率有影响，测量结果不准确，故C不符合题意； D．感冒发热佩戴测温手环时，热敏电阻温度升高阻值变化，电路中电流变大，测温芯片根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，准确测量当时的体温，故D符合题意。 故选D。 （2）当温度为38℃时，热敏电阻为400Ω，故电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到400Ω时，使电阻箱的电阻为报警电阻；接着将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器报警；然后，保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用。 由题意得，报警电路中热敏电阻与滑动变阻器串联，报警电流为0.01A，电路中的在总电阻为 滑动变阻器接入电路的电阻为 R滑＝R总﹣RT＝1800Ω﹣400Ω＝1400Ω 由图丁知，热敏电阻的阻值RT与温度T的图像是一条倾斜向下的直线，根据图像设RT与温度T的关系为 RT＝kT+b 由图像知，当T为35℃时，RT为700Ω，当T为38℃时，RT为400Ω，可得 RT＝﹣100T+4200 当测得某学生的体温为36℃时，热敏电阻的阻值为 R′T＝（﹣100×36+4200）Ω＝600Ω 测温时，电路中的总电阻为 R'总＝R滑+R'T＝1400Ω+600Ω＝2000Ω 根据欧姆定律可知此时该电路中的电流为 报警电流不变，电源电压降低，报警时，电路中的总电阻变小，滑动变阻器接入电路阻值不变，则热敏电阻变小；根据热敏电阻的阻值RT与温度T的图像关系知，温度升高时，热敏电阻的阻值变小，故如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会偏高。 故答案为：（1）D；（2）400；报警器报警；9；偏高。 12．（2023秋•赣榆区期末）阅读以下材料，回答问题。 热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，甲图是热敏电阻的实物图，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。热敏电阻的阻值R热随温度t变化的图像如乙图所示（为了方便计算，已将图线做了近似处理），丙图是用R热做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图。其中电源电压可在一定范围内调节，R是阻值为100Ω的定值电阻。该电路的工作原理是：当保持通过R的电流不变时，R热两端电压随着电阻均匀变化（即随温度均匀变化）此时就可以把电压表的刻度盘改成相应的温度刻度盘，就可以直接从电压表V表盘上读出温度值。测温时，将R热接入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电流表A的示数保持在2mA不变，再从电压表V表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R热是用 　B　材料制成的。 A.超导体； B.半导体； C.合金； D.绝缘体。 （2）根据测温原理，测温时，R两端电压保持不变为 　0.2　V，R热两端的电压随温度的升高而 　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）某次测温过程中，电压表的温度刻度盘显示的温度是30℃，则对应原来的电压刻度盘显示的电压值是 　0.56　V，此时的电源电压是 　0.76　V。 【答案】（1）B；（2）0.2；减小；（3）0.56；0.76。 【解答】解：（1）由题知，热敏电阻的阻值R热受温度的影响，所以热敏电阻是由半导体材料制成的，故选B。 （2）测温时，调节电源电压，使电流表A的示数保持在2mA（2mA＝0.002A）不变，R是阻值为100Ω的定值电阻，则R两端电压：UR＝IR＝0.002A×100Ω＝0.2V； 由图乙可知，R热的阻值随温度的升高而减小，因通过电路的电流不变，R热的阻值变小，由U＝IR热可知R热两端的电压随温度的升高而减小。 （3）由图丙可知，热敏电阻R热和定值电阻R串联，电压表测R热两端的电压，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，电压表显示的温度是30℃时，R热的阻值为280Ω，电流表A的示数保持在2mA不变，则此时电压表的示数UV＝IR热＝0.002A×280Ω＝0.56V； 由串联电路的电阻特点可知，此时电路的总电阻：R总＝R+R热＝100Ω+280Ω＝380Ω， 此时的电源电压：U总＝IR总＝0.002A×380Ω＝0.76V。 故答案为：（1）B；（2）0.2；减小；（3）0.56；0.76。 13．（2022秋•宿城区期末）阅读短文，回答问题： 在路灯自动控制电路中，光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件，它由半导体材料制成。物理学上用“照度”这个物理量来表示光照射强度，国际单位为勒克司（lux），某光敏电阻R的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示。生活中，路灯的工作状态是自动控制的，其主要元件是光控开关中的光敏电阻R2，开关S2的状态由R2两端的电压决定。光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，ab接触，路灯L关闭，当光强降为15lux时，R2两端的电压刚好升至3V。此时，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开，已知，控制电路的电源电压为6V。 （1）下列能够用来制作光敏电阻材料的是 　C　； A.铜 B.塑料 C.硅 D.碳 （2）分析数据，根据其阻值R随光强E变化的规律，空格中的电阻大小为 　15　Ω； 光强（lux） 5 10 15 20 25 R2的阻值（Ω） 60 30 20 　15　 12 （3）根据表格中的数据，在标图纸上描点并作出电阻与光强关系的图像。 （4）当R2两端的电压为2V时，光照强度为 　30　lux。 （5）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应该对控制电路做怎样的调整？（光敏电阻不更换，写出一种方法即可） 　增大R1的阻值　。 【答案】（1）C；（2）15；（3）见解答图；（4）30；（5）增大R1的阻值。 【解答】解：（1）常见的半导体有硅、锗等，铜、碳属于导体；塑料属于绝缘体，故选C； （2）由表格可知光敏电阻阻值R与关照强度E的乘积是定值300，所以R15Ω； （3）根据描点法作出图象，如图所示： ； （4）闭合开关，两电阻串联接入电路，当光强降为15lux时，R2两端的电压刚好升至3V，开关S2自动闭合，ac接触，路灯打开， 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路电压规律可知R1两端的电压为6V﹣3V＝3V， 由表格可知R2两端的电压为3V时R2＝20Ω， 此时两电阻两端的电压相等，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可知此时两电阻的阻值相等，则R1＝20Ω， 根据串联电路电流特点结合欧姆定律可得， 当R2两端电压为2V时，根据串联电路电压规律可知R1两端的电压为U1＝U﹣U2＝4V，则R2•R120Ω＝10Ω， 则此时的光照强度为30lux； （6）光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电压比较大，当光敏电压两端的电压3V时，路灯打开，为了节约能源，使路灯更晚一些打开，我们可以增加R1的阻值，或串联一个定值电阻或减小电源电压。 故答案为：（1）C；（2）15；（3）见上图；（4）30；（5）增大R1的阻值。 14．（2023秋•海门区期末）阅读短文，回答问题。 南通轨道交通2号线 2023年12月27日，南通轨道交通2号线正式开通运营，2号线具有安全、节能、舒适、智能等亮点，如节能：列车采用轻量化设计，采用的全电制动能极大减少闸瓦的磨耗（闸瓦是指制动时，压紧在车轮踏面上以产生制动作用的制动块）；舒适：车厢内增设USB充电装置和无线充电装置，以便乘客应急充电使用；环保：列车采用全LED照明，LED是一种发光二极管，其主要由硅、砷等材料制成，具有光效高、寿命长、无闪烁等优点，还具有单向导电性。 进站时，工作人员用手持式安检仪检测乘客是否携带违禁金属物品。手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作，随后乘客要进行闸机识别（如图甲所示）。 （1）地铁进口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过，闸机识别相当于电路中的 　开关　（选填“电源”、“开关”或“用电器”），这三种识别方式构成的电路元件之间是采取 　并　联的连接方式。 （2）关于南通轨道交通2号线的特点，下列说法错误的是 　A　。 A.车厢内，USB充电接口给手机提供的电压是220V B.闸瓦与车轮踏面摩擦时，机械能转化为内能 C.列车采用轻量化设计是为了减小车身质量达到节能 D.发光二极管主要是由半导体制作而成 （3）手持式安检仪正常工作时的电流为 　40　mA，电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 　45　h。 （4）“安全驾驶，严禁超速！”为确保道路交通安全，地铁带有超速报警装置。科技小组的同学设计了一个车速提醒装置，其简化电路图如图乙所示，电源电压保持不变；RV为可变电阻，阻值与车速关系的图像如图丙所示。当车速从0加速到80km/h的过程中，RV消耗的电功率随电流变化的图像如图丁所示。若行驶速度达80km/h（即电流表的示数达0.6A）时提醒驾驶员车速过快，需要减速。试问： ①当汽车行驶的速度变大时，RV的阻值 　变小　，电压表的示数 　变小　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ②该电路的电源电压是 　12　V，当电流为0.3A时，行驶的速度是 　40　km/h。 【答案】（1）开关；并；（2）A；（3）40；45；（4）①变小；变小；②12；40。 【解答】解：（1）地铁进口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过，闸机识别相当于电路中的开关，这三种识别方式构成的电路元件之间是采取并联的连接方式； （2）A、车厢内，USB充电接口给手机提供的电压小于220V，故A错误； B、闸瓦与车轮踏面摩擦时，机械能转化为内能，故B正确； C、列车采用轻量化设计是为了减小车身质量达到节能，故C正确； D、发光二极管主要是由半导体制作而成，故D正确； 故选A； （3）手持式安检仪正常工作时的电流为：I0.04A＝40mA； 电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为：t45h； （4）①由图丙Rv的阻值与车速关系图像可知，汽车行驶的速度变大时，Rv的阻值变小； 由图甲可知，闭合开关，定值电阻R与可变电阻Rv串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量可变电阻两端的电压， 当可变电阻的阻值变小时，电路中的总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中的电流变大， 由U定＝IR可知定值电阻两端的电压变大，由串联电路的电压规律可知可变电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小； ②由图丙可知，当车速为80km/h时可变电阻的阻值为Rv＝10Ω， 此时电路中的电流大小为I＝0.6A，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压为：U＝IR总＝I（R+Rv）＝0.6A×（R+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 由图丁可知通过电路的电流为0.3A时，可变电阻的电功率为2.7W，则UV9V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I′R+Uv＝0.3A×R+9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； ①②联立可得U＝12V，R＝10Ω， 根据欧姆定律可得此时可变电阻接入电路的阻值：RV′30Ω， 由图丙可知RV＝50﹣0.5v，代入数据可得vkm/h＝40km/h。 故答案为：（1）开关；并；（2）A；（3）40；45；（4）①变小；变小；②12；40。 15．（2023秋•高邮市期末）阅读短文并回答问题。 华为手机Mate60以其优雅简约的外观设计受到广大消费者的青睐。该手机采用了国产自主研发芯片，搭载麒麟9000S处理器，性能出色，能够提供流畅的使用体验。此外手机还配备了一块高容量的5000mA•h电池，而且支持100W有线快充和50W无线充电，续航能力和充电速度都非常出色，让用户无需担心电量问题。当手机电量低于20%时，手机可以自动调节为省电模式，这种模式可以通过关闭一些不必要的功能和降低屏幕的亮度等措施来延长手机的续航时间。 （1）该手机的芯片主要材料是硅，该物质属于 　半导体　（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）； （2）手机电池在充电过程中是将 　电　能转化为 　化学　能； （3）手机省电模式的原理是通过减小 　电功率　来减小电能消耗的； （4）手机电池的铭牌上标有“4V 5000mA•h”，该电池充满电可以储存 　7.2×104　J的电能；手机正常使用时功率为4W，如果某次使用过程中，当发现电池电量剩余20%时，立刻插上配套的100W有线快充，并持续正常使用，则最快需要 　10　min可以将电量充满。 【答案】（1）半导体；（2）电；化学；（3）电功率；（4）7.2×104；10。 【解答】解：（1）该手机的芯片主要材料是硅，该物质属于半导体材料； （2）手机电池在充电过程中消耗电能，将电能转化为化学能； （3）手机的电能一定时，省电模式可以延长时间，根据P知，此时的电功率减小，其原理是通过减小电功率来减小电能消耗的； （4）手机电池的铭牌上标有“4V 5000mA•h”，该电池充满电可以储存W＝UIt＝4V×5000×10﹣3A×3600s＝7.2×104J； 手机充电时需要的电能：ΔW＝W﹣20%W＝7.2×104J﹣20%×7.2×104J＝5.76×104J， 充电过程中的功率：ΔP＝P充﹣P耗＝100W﹣4W＝96W， 由P可知，手机充电的时间：t600s＝10min。 故答案为：（1）半导体；（2）电；化学；（3）电功率；（4）7.2×104；10。 16．（2023秋•阜宁县期末）阅读下面短文，回答问题。 储水式电热水器 如图甲所示，为某款家用储水式电热水器的简易结构剖面图，其中两根加热棒为阻值不变的电热丝，每根电热丝可单独使用，电热丝采用耐高温、易发热的材料。 防电墙的内部结构如图乙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，让水流变细变长。使用热水器洗澡时，若漏电且接地线失效，电流经水流、人体导入大地。 储水式电热水器工作时出水管出热水，进水管进冷水，该热水器采用冷热水隔离措施，使进去的冷水不会马上和原有的热水混合，使得出水管能够连续输出适量的温度为额定温度的热水。 该电热水器的部分参数如表，其中额定最高温度是电热水器以最大额定功率正常工作时，加热水箱中初温为20℃水所能达到的最高温度。24小时固有能耗系数是指保温状态下，电热水器24小时将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值，固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图象如图丙。热输出率是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度，再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。 额定容量 60L 额定功率 1000W/2000W/3000W 额定最高温度 80℃ 额定电压 220V 24小时固有能耗系数 0.7 热输出率 80% （1）关于电热水器，下列说法正确的是 　B　； A.电热水器主要是将内能转化为电能的装置 B.24小时固有能耗系数越小，保温性能越好 C.混水阀手柄使用时是一种可以省距离的杠杆 D.电热棒电热丝应选用电阻小、熔点低的材料 （2）关于“防电墙”，下列说法中错误的是 　C　； A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联 B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体 C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能 D.防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度，从而增加电阻 （3）图乙中防电墙内螺旋水流长度为50cm，已知此时1cm的水流电阻为860Ω，人体电阻为1kΩ，使用热水器洗澡时，若漏电且接地线失效时，洗澡的人体最多承受的电压是 　5　V； （4）电热水器中两根加热棒同时工作的功率最大，那么两根加热棒的连接方式是 　并联　；该电热水器保温24h，实际消耗的电能 　1.19　kW•h； （5）冷水的初温为20℃，某次电热水器水箱中注满冷水，电热水器最快需要 　84　min水温能达到额定最高温度。 【答案】（1）B；（2）C；（3）5；（4）并联；1.19；（5）84。 【解答】解：（1）A.电热水器主要是将电能转化为内能的装置，故A错误； B.由24小时固有能耗系数的含义知24小时固有能耗系数越小，保温性能越好，故B正确； C.混水阀手柄做的较长，使用时，动力臂较长能够省力，所以是省力杠杆，故C错误； D.由P知在电压一定时，电阻越小，功率越大；发热材料要选择熔点高的，以防止烧断，所以电热棒电热丝应选用电阻小、熔点高的材料，故D错误。 故选：B； （2）A、由于并联电路各个支路互不影响，所以为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联，故A正确； B、由题意知当流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，内部细长的水流就相当于一个大电阻，限制通过人体的电流，保障洗浴者的用电安全，所以制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体，故B正确； C、防电墙工作时，属于用电器，但是是将电能转化为内能，不是机械能，故C错误； D、由题意知隔片被设计成螺旋状，从而增加了水流的长度，使电阻增加，故D正确； 故选：C； （3）电阻的大小与材料、长度、横截面积有关，体积相同的水变细变长，会使水的电阻变大，从而使漏电电流变小，以降低人触电的危险； 热水器中水流的电阻R水＝50cm×860Ω/cm＝43kΩ， 由串联分压原理知U人：U总＝R人：（R人+R水）， 即U人：220V＝1kΩ：（1kΩ+43kΩ）， 解得：U人＝5V。 （4）两个电阻串联与并联时比较，串联时总电阻大于并联时的总电阻，由P知在电源电压一定时，串联时功率小，并联时功率大，电热水器中两根加热棒同时工作的功率最大，故两根加热棒的连接方式是并联； 由图丙知固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系为：2.0kW•h＝k×80L+0.8kW•h， 解得k＝0.015kW•h/L， 则E2＝0.015kW•h/L×V+0.8kW•h， 当额定容量V＝60L时，代入数据得固有标准消耗能量E2＝1.7kW•h， 24小时固有能耗系数的含义知：0.7， 则E1＝1.19kW•h （5）水箱中注满冷水的质量m＝ρV＝1kg/L×60L＝60kg， 由吸热公式Q＝cm（T﹣T0）、电热水器放热公式W＝Pt和电热水器的三种功率数值，可知在热水器放出的热量全部为水吸收时有：Q＝cm（T﹣T0）＝W＝Pt， 则当电热水器以最大功率完成加热的最快时间t5040s＝84min。 故答案为：（1）B；（2）C；（3）5；（4）并联；1.19；（5）84。 17．（2023秋•邗江区期末）电阻式触摸屏是一种传感器，在各种智能电脑、手机等设备上已普遍使用，它的基本结构是薄膜加上玻璃，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO（纳米锢锡金属氧化物）涂层。当触摸操作时，水平方向为例，结构可等效为如图丙所示电路，电源电压不变，薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO，经由感应器传出相应的电信号，触摸屏相当于一条电阻膜片AC，触摸时，触摸点P将电阻膜片分为左右两部分，滑动时就使得左右两端的电压发生变化，这变化的电压信号经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的X、Y值位置，从而完成点选的动作位置并呈现在屏幕上。也就是一种将矩形区域中触摸点（X，Y）的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压传感器。 （1）纳米锢锡金属氧化物（ITO）应具有较好的透明性与 　导电　性（导电/绝缘）。 （2）根据导体电阻的大小与长度的关系可知，在材料、横截面积和温度等因素一定时，导体的长度越长，其电阻 　越大　（越大/越小/不变）。 （3）当触摸点P在B点时，AB间的电压为U1，流过AB的电流为I1，然后将触摸点P再向右端滑动到点E，此时AE间的电压为U2，流过AE的电流为I2，则U1　＜　U2，I1　＝　I2（＞/＝/＜）。 （4）若当触摸点P滑动时，某段电阻膜片的两端的电压为3V时，通过的电流为0.1A，当其两端的电压增大到5V时，则该段电阻膜片消耗的功率为 　0.5　W。 【答案】（1）导电；（2）越大；（3）＜；＝；（4）0.5。 【解答】解：（1）ITO在薄膜和玻璃之间，ITO具有良好的透明性才能看清手机屏幕上的内容，ITO具有良好的导电性，当手指按压时能传递电信号； （2）因导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，且电阻的大小与长度成正比，与横截面积成反比， 所以，当导体材料、横截面积和温度都相同时，导体的长度越长，其电阻越大； （3）由丙图可知：电阻AP与PC是串联，根据串联电路的电流处处相等可知： 通过电阻AC的电流不变，所以，I1＝I2； 由丙图可知：AB的长度小于AE，则：RAB＜RAE，根据U＝IR可知：U1＜U2； （4）由（3）分析可知电路电流不变，故I＝0.1A， 当其两端的电压增大到4V时，根据P＝UI，其功率P＝5V×0.1A＝0.5W。 故答案为：（1）导电；（2）越大；（3）＜；＝；（4）0.5。 18．（2023秋•仪征市期末）阅读短文，回答问题： 电动汽车 某品牌电动汽车（如图1）车身采用大量轻而坚硬的碳纤维材料，地板位置安装有电池系统，如表为电池系统的部分参数。 目前电动汽车主流的充电方式为智能恒功率充电，充电电压U和充电电流I的变化如图2所示，第一阶段为限流段，即为预充阶段；第二阶段为恒流段，该过程充电电流保持不变，充电电压稳定增加；第三阶段为恒功率段，该过程充电功率保持恒定；第四阶段为恒压段，即浮充阶段，充电电流不断减小，直至充满。 电池系统可用能量 72kW•h 电量﹣里程转换率 160W•h/km 充电时间 交流慢充 6h 直流快充 0.6h （1）电动车需紧急出行而电量不足时，应选择 　直流　（直流/交流）充电方式； （2）电池充电至某一阶段时，充电电压不断增加，充电电流不断减小，该阶段为 　C　； A．限流段 B．恒流段 C．恒功率段 D．恒压段 （3）电池充满电后，理论续航里程为 　450　km； （4）在充电恒压段，电池能量E随时间t变化的图像为 　A　。 【答案】（1）直流；（2）C；（3）450；（4）A。 【解答】解：（1）表格数据可得，交流慢充为6h，直流快充为0.6h，故直流电充电更加迅速，故电动车需紧急出行而电量不足时，应选择直流充电方式。 （2）电池充电至某一阶段时，充电电压不断增加，充电电流不断减小，从图2可知，该特征符合恒功率段，故选C； （3）电池系统可用能量为72kW•h＝72000W•h，电量—里程转换率为160W•h/km， 故电池充满电后，理论续航里程为：450km； （4）电池能量E不可能为0，故BC错误， 第四阶段为恒压段，即浮充阶段，充电电流不断减小，根据W＝UIt可知，电池能量的增加的越来越慢，故A正确、D错误，故选A。 故答案为：（1）直流；（2）C；（3）450；（4）A。 19．（2023秋•海安市期末）阅读短文，回答问题： 插电式混合动力车 如图甲，某一款插电式混合动力车是以电动为主，在蓄电池电力耗尽后以发动机为辅的动力装置，蓄电池的放电效率为80%（即80%的电能转化为汽车的机械能）。当发动机工作时，将燃油燃烧放出热量的25%用来驱动汽车行驶，5%转换成汽车电池中的电能。已知汽车以72km/h的车速匀速行驶时所受的阻力为1000N。设燃油在发动机气缸内完全燃烧，燃油的热值为5×107J/kg。 （1）下列关于该插电式混合动力车的说法中，错误的是 　B　。 A.发动机提供动力的冲程是做功冲程 B.燃油在发动机燃烧过程中热值变小 C.蓄电池供电时，化学能转化为电能 D.行驶时因为摩擦使得轮胎内能增加 （2）蓄电池电量过低插在充电桩上充电，此时蓄电池相当于电路中的 　用电器　（选填“电源”、“用电器”）。发动机工作时每秒完成12个工作循环，则发动机每分钟完成 　2880　个冲程。 （3）图乙为该款插电式混合动力车的座椅电热装置的电路原理图，电源电压恒定，装置设有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，发热部分由R1、R2两根电热器丝组成，R1：R2＝1：3，其中高温功率为36W，座椅处于高温挡正常工作10min消耗的电能为 　21600　J，低温功率为 　9　W。 （4）该款插电式混合动力车在快速充电时，每秒消耗电能为4×104J，快速充电时间t，蓄电池由无电状态变为充满电，该车蓄电池在快充时的充电效率为50%。在纯电模式下可供该车在某水平路面上以72km/h的车速匀速行驶2h，则汽车克服阻力做功为 　1.44×108　J，快充充电桩充电时间t为 　2.5　h。 （5）若上述蓄电池电力耗尽后依靠发动机匀速行驶，已知油箱中有18kg燃油，则汽车距离下一次插电充电最多还能行驶 　261　km。 【答案】（1）B；（2）用电器；2880；（3）21600；9；（4）1.44×108；2.5；（5）261。 【解答】解：（1）A.发动机提供动力的冲程是做功冲程，故A正确； B.燃油的热值与燃料的种类有关，与燃烧过程无关，故B错误； C.蓄电池供电时，化学能转化为电能，故C正确； D.行驶时由于要克服摩擦做功，使得轮胎内能增加，故D正确。 故选：B。 （2）对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于用电器；发动机一个工作循环包括4个冲程；发动机工作时每秒完成12个工作循环，则发动机每分钟完成冲程数为12×4×60＝2880； （3）已知R1：R2＝1：3，由图乙知，当开关接2时，R1和R2串联，电路电阻为R1+R2＝4R1，当开关接3时，仅R1接入电路，电路电阻为R1，由P知，当开关接2时是低温挡，当开关接3时是高温挡，且P高温＝4P低温＝36W，故低温挡功率为P低温＝9W； 高温挡正常工作10min消耗的电能为W＝P高温t＝36W×10×60s＝21600J。 （4）汽车2h通过的路程s＝vt＝72km/h×2h＝144km＝1.44×105m， 汽车克服阻力做功为W'＝fs＝1000N×1.44×105m＝1.44×108J， 该车蓄电池储存的电能为W电1.8×108J， 该车蓄电池在快充时消耗的电能W′电3.6×108J， 快充充电桩充电时间t9000s＝2.5h； （5）燃油完全燃烧放出的热量Q＝mq＝18kg×5×107J/kg＝9×108J， 由热机效率公式η100%知， 汽车距离下一次插电充电时，依靠汽油机还能行驶的路程s'2.25×105m＝225km。 发动机工作过程中蓄电池获得的电能转化为的机械能W″＝η′η″Q＝5%×80%×9×108J＝3.6×107J， 汽车依靠电动机能够行驶的路程s″3.6×104m＝36km。 该汽车能够行驶的最大路程s最大＝s′+s″＝225km+36km＝261km。 故答案为：（1）B；（2）用电器；2880；（3）21600；9；（4）1.44×108；2.5；（5）261。 20．（2022秋•大丰区期末）阅读短文，回答问题： 远程输电 发电厂发出的电并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方。如图甲是电能输送的示意图。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。如把发电机、高压输电线、变压器这些统称为供电设备，电能输送的示意图就可以作如图乙的简化。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。输电过程中导线的温度升高，本质是通过 　做功　的方式改变内能。 （2）下列单位不能够表示远程输电损耗电能大小的是 　B　。 A.J B.A2•Ω 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）采用高压输电可以减少电能在线路上的损失，原因是 　由焦耳定律Q＝I2Rt可知：在R和t一定时，减小I，可以减小电能的损失，又由公式I可知，当P一定时，要减小I，必需增大U　。 （5）如果供电设备的输出电压恒为220V，通过总电阻为0.5Ω的输电线向居民楼内用户供电，家用电器的实际电压 　小于　（小于/等于/大于）220V。当居民楼内所有用电器消耗的总功率为2150W的时候，用电器两端的实际电压为 　215　V。 【答案】（1）两；220；做功；（2）B；（3）横截面积；电阻；（4）由焦耳定律Q＝I2Rt可知：在R和t一定时，减小I，可以减小电能的损失，又由公式I可知，当P一定时，要减小I，必需增大U；（5）小于；215 【解答】解：（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220V。输电过程中导线的温度升高，本质是通过电流做功的方式改变内能； （2）根据电热的公式Q＝I2Rt由此可知对应的单位为J→A2•Ω•s→V2•Ω﹣1•s→V•A•s→W•s（注意时间的单位是小写的s），由此可知远程输电损耗电能的单位不是B； （3）导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关； 将四根导线并联起来进行高压输电目的是为了减小电能的损失，在导线长度不能改变时可以通过改变横截面积，四根导线并联时相当于增大了横截面积，所以电阻会减小，损失的电能也减少； （4）由焦耳定律Q＝I2Rt可知：在R和t一定时，减小I，可以减小电能的损失，又由公式I可知，当P一定时，要减小I，必需增大U； （5）由于输电线有一定电阻，因此会产生电压降，实际电压小于220V； 设居民楼内所有用电器的两端电压为U实，则导线两端的电压为220V﹣U实； 由I，P＝UI得，用电器中的电流为：I， 则有：， ， 解得：U实＝215V。 故答案为：（1）两；220；做功；（2）B；（3）横截面积；电阻；（4）由焦耳定律Q＝I2Rt可知：在R和t一定时，减小I，可以减小电能的损失，又由公式I可知，当P一定时，要减小I，必需增大U；（5）小于；215。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$