内容正文:
重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
六
第24
题
专
练
(1)PTC 是 半导体 (填“导体” “半导体”
或“绝缘体”)材料.
(2)如图乙所示的加热电路,PTC 加热丝的
连接方式是 并 联,正常工作时金属导线
中 A、B 处电流分别为 IA 和 IB,则 IA > IB
(填“ <”“ = ”或“ >”).
(3)将眼罩加热电路开关闭合,其功率随时
间变化的图像最可能是 C .
(4)眼罩加热电路的最大发热功率为 9 W,
当温度为 40
℃时,通电 10
min,眼罩加热电路
消耗的电能 2
160 J.
类型 2 项目实践类
1. 研究小组课外实践活动中选择探究“不同材
料的隔音性能”,针对噪声常常影响人们的
生活和学习,为此开展了“制作护耳器”的项
目化活动:
【项目材料】
探究的材料有报纸、海绵、毛巾,可做声源的
器材有闹钟、音叉;测量工具有声音监测仪、
刻度尺等.
【项目分析】
(1)小组成员一致同意在本实验中适合做声
源的是闹铃;你认为音叉不适合做声源的原
因是: 音叉声音不稳定 .
(2)设计活动时同学想到材料的厚度、包裹
方式都可能影响隔音效果,则实验时具体操
作应选用厚度相同的报纸、海绵和毛巾,用相
同的包裹方式包住正在响铃的闹钟,听闹钟
声音响度的变化.
【项目实施】
一小组:声音的变化不容易辨别,于是用声音
监测仪来完成研究. 请问,如图甲所示的监测
仪 不能 (填“能”或“不能”)减弱噪声. 将
声音监测仪放在距离闹钟 1
m 处,记录声音
分贝,再记录下按上述材料包裹后的声音分
贝,如表 1 所示:
表 1
次
数
隔音
材料
厚度
包裹
方式
隔音
材料
包裹前
声音响
度 / dB
包裹后
声音响
度 / dB
材料的
隔音性
能
1
2
3
相同 相同
报纸
毛巾
海绵
57
42
38
29
请回答:①小组同学发现生活中隔音材料广
泛应用,使用隔音材料是在 传播过程中
减弱噪声. ②根据表中数据可得出结论. 三种
材料中隔音性能最好的是: 海绵 .
二小组:
分别准备三种不同材料,进行隔音效果的测
试. 固定声源,选择其中一种材料罩住两只耳
朵,从声音处慢慢向后移动,当恰好听不到声
音时停下来,测量距离,重复 3 次取平均值.
再换用其他材料重复实验,得到如表 2 所示
的数据. 二小组设计的实验中,依据听不见钟
声的实际距离来判断物体的隔音性能,这里
采用的物理方法是 转换法 (填“转换法”
或“控制变量法”).
表 2
材料 报纸 毛巾 海绵
声源到人的平均距离 / 米 2. 8 2. 1 1. 2
甲 乙
第 1 题图
33
重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
六
第24
题
专
练
【项目拓展】
某同学选择合适的材料制作了如图乙所示的
护耳器. 评价小组认为该作品虽然隔音效果
好,但是佩戴时挤压耳廓,舒适性较差. 为使
该作品达到优秀,请你对该作品提出合理的
改进建议 增加海绵垫以提高舒适性 .
2. 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:
甲 乙
丙
第 2 题图
(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 1,图 2 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 压缩 冲程相
同,使水火箭上升的施力物体是 向下喷出
的水 .
图 1
图 2
第 2 题图丁
(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 水火箭在空中的飞行时
间 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 D .
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. 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
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重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
六
第24
题
专
练
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
200
m / s 的速度水平匀速巡航 0. 5
h 的过程
中,飞机克服阻力做的功为 1. 296×1010 J,
此时需要 1
080 kg 的航空燃油.
第 2 题图戊
热效率 η1 40%
推进效率 η2 60%
航空燃油热值 q 5. 0×107
J / kg
3. 同学们在进行项目化学习时,组建了“我为
夏季送清凉” 项目小组. 该小组的任务是为
全校 30 个教室安装合适的空调,每个教室需
安装两台空调.
甲 乙
第 3 题图
【项目实施】
(1)空调选购:同学们在商场发现有甲、乙两
款空调适合安装在教室内,额定电压均为
220
V,额定功率分别为 1
500
W 和 2
200
W,
同学们根据所学知识发现:甲款空调,制冷速
度更 慢 (填“快”或“慢”). 当运行时间相
同时,消耗电能较多的是 乙 (填“甲”或
“乙”)款空调.
(2)空调安装:同学们在观察走廊供电箱时
看到如图甲所示的情景,由此可知,教室内的
照明电路和空调电路之间是 并联 (填
“串联” 或“并联”) 的,当只有空调电路“跳
闸”时,照明电路 能 (填“能”或“不能”)
正常工作.
【项目拓展】
为落实节能降耗,图乙为项目小组同学给学
校每个教室空调设计的自动控制装置,其中
R 是热敏电阻. 电磁铁 R0 的磁性随着左侧控
制电路中电流变大,磁性逐渐增强,当外界气
温高于 30
℃ 时电磁铁磁性足够强并将上方
衔铁吸下,此时右侧电路被接通,空调自动开
启且连续正常工作,低于 30
℃ 时空调自动
关闭.
(1)为满足自动控制要求,该热敏电阻的阻
值应该随温度升高而 减小 (填“增大”
“不变”或“减小”).
(2)图丙是当地某一天的气温变化图,若学
校安装的是额定功率 1
500
W 的空调,则学校
这天因这批空调消耗的电能为 720 kW·h.
第 3 题图丙
4. 在跨学科实践课上,某小组开展了油电混合
动力汽车的项目化学习活动,下面是该小组
同学交流的实践过程,请帮助完成以下内容.
【项目分解】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
【项目实施】
(1)研究油电混合动力汽车的动力原理
如图甲是一款混合动力汽车,它采用传统的
汽油机和电动机作为动力源工作时,汽油机
和电动机动力可互补. 当车辆快速行驶或蓄
电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向
车轮输出能量,又给蓄电池充电,从而提高能
量利用率(能量利用率指有效利用能量占全
部能量的百分比). 当司机踩制动时,相当于
切断动力,车辆在减速滑行时利用机械装置
带动驱动电机反转变为发电机给蓄电池充
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重难题型强化训练·辽宁物理
题
型
六
第24
题
专
练
电,回收大部分机械能,使它同时具有节能和
低排放等特点,电池组工作电压为 240
V,电
池的容量约为 5
000
mA·h.
甲 乙
丙 丁
第 4 题图
①如图乙所示,用力将活塞迅速下压,筒内硝
化棉燃烧,该过程能量转化的特点与汽油机
的 压缩 冲程能量转化相同;
②图丙是汽车的动力组成及原理示意图,下
列说法正确的是 A ( 只有一个选项正
确).
A. 电动机的工作过程中将电能转化机械能
B. 电池组充满电后储存的电能为 12
000
kW·h,
充电时电能转化为化学能
(2)研究汽车油量测量装置的电学原理
如图丁所示是该小组设计的汽车测定油箱内
油量装置的模拟电路,其中 R 是滑动变阻器
的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑
杆可以绕固定轴 O 转动,另一端固定着一个
浮子,油箱中的油量通过油量表示数反映.
①此电路中电阻 R0 的作用是 保护电路 ;
②图中已画出部分电路,请在图中完成电路
的设计,要求:当油箱中的油用完时,油量表
(电压表)的示数为零;油量越多,电压表示
数越大.
【项目拓展】
当它以 50
km / h 的速度沿水平公路匀速行驶
2
h 的过程中,燃烧了 10
kg 燃油,发动机驱
动电机同时共同为汽车提供动力,驱动汽车
行驶所需能量为 3. 5×106
J,其中 60%的能量
来自于燃油燃烧;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 2. 5×107
J. 设燃
油在发动机气缸内完全燃烧,燃油的热值为
5×107
J / kg.
该油电混合动力汽车以50
km/ h 的速度匀速行
驶 2
h 时,完全燃烧 10
kg 燃油产生的热量为
5×108 J,汽油发动机的效率为 5. 42 %.
类型 3 任务探究类
1. 为了安全,交警部门强行推出了“电子眼”,
通过拍照片来记录机动车闯红灯的情况. 物
理兴趣小组的同学对机动车闯红灯抓拍系统
很感兴趣,在实践课上展开了研究.
【任务一】研究信号灯电路连接情况
交通路口一般有多组信号灯,每一组信号灯
由红、黄、绿三盏灯组成,如图甲,正常工作情
况下,任何时刻必有一盏灯点亮. 请完成一组
信号灯模拟电路的连接.
甲
乙
第 1 题图
【任务二】研究闯红灯违规证据记录器的工
作原理
(1)如图乙所示,当光控开关接收到 红
光时,光控开关自动闭合,且当压敏电阻受到
车的压力,它的阻值变化引起电流变化到一
定值时,电磁继电器的衔铁就被吸下,工作电
路中的 电控照相机 工作,拍摄违规车辆.
63
参考答案及重难题解析·辽宁物理
重
难
题
型
强
化
训
练
当双触点开关连接触点 2 和 3 时,电路为 R1 的简单电路,此
时电路中电阻较大,电路消耗的电功率较小,则此时电热水
壶处于保温挡;因两种状态下电阻 R1 都工作,且电阻 R1 两
端的电压不变(等于电源电压),则由 P=
U2
R
可知,两种状态下
R1 消耗的功率不变,所以加热挡时 R1 消耗的功率 P1 = P保 =
100
W;加热挡时 R2 消耗的功率 P2 =
U2
R2
= (220
V) 2
60. 5
Ω
= 800
W,
因总功率等于各电阻消耗电功率之和,所以加热挡的电功率
P加 =P1 +P2 = 100
W+800
W = 900
W;
(3)由 η=
Q吸
W
×100%可得,电热水壶加热时消耗的电能
W=
Q吸
η
= 1. 512
×105
J
80%
= 1. 89×105
J,
由 P=
W
t
可知,需要的加热时间
t′=
W
P加
= 1. 89
×105
J
900
W
= 210
s.
2. 解:(1)由图可知,只闭合开关 S1 ,电路等效为 R1 接在电源上
的简单电路,由 P=UI=
U2
R
可得,此时电路消耗的电功率 P1 =
U2
R1
,只闭合开关 S2 ,电路等效为 R2 接在电源上的简单电路,
此时电路消耗的电功率 P2 =
U2
R2
,同时闭合开关 S1 、S2 ,电路为
R1 、R2 并联,此时电路消耗的电功率 P=P1 +P2 =
U2
R1
+U
2
R2
,根据
R1 <R2 ,所以,P2 <P1 <P,因此,只闭合开关 S2 时,热水器为低
温挡,功率 P2 = 2
200
W,只闭合开关 S1 时,热水器为中温挡,
功率 P1 = 4
400
W,同时闭合开关 S1 、S2 时,热水器为高温挡,
功率 P=P1 +P2 = 4
400
W+2
200
W = 6
600
W;由 P=UI 可得,
当只有 S1 闭合时,电热水器正常工作时的电流 I1 =
P1
U
=
4
400
W
220
V
= 20
A;
(2)由 P=UI=
U2
R
可得,R2 的阻值 R2 =
U2
P2
= (220
V) 2
2
200
W
= 22
Ω;
(3)根据 P=
W
t
可得,电热水器高温挡工作 t= 7
min = 420
s 消
耗的电能 W=Pt= 6
600
W×420
s = 2. 772×106
J;不计热量散
失,流出水吸收的热量 Q吸 =W= 2. 772×106
J,
由 Q吸 = c水 m( t末 -t0 )可得,流出水的质量
m=
Q吸
c水(t末-t0)
= 2. 772
×106
J
4. 2×103
J / (kg·℃)×(45
℃-12
℃)
= 20
kg.
题型六 第 24 题专练
类型 1 阅读类
1. (1)C (2)串 (3)C (4)300 1. 5 (5)更换更高转速的
电动机(或更换具有较低减速比的减速系统)
解析:首先,计算第一次减速比. 由于蜗杆 A 的齿数为 1,蜗轮
B 的齿数为 240,所以第一次减速比为 240 ∶ 1;接着,计算第
二次减速比,齿轮 C 的齿数为 40,齿轮 D 的齿数为 50,所以
第二次减速比为 50 ∶ 40 = 5 ∶ 4;整个系统的减速比是两次减
速比的乘积,即
240
1
× 5
4
= 300;电动机的转速为 3
000
r / min,
即每秒转 50
r,经过 300 倍的减速,横杆每秒转
50
r
300
= 1
6
r,道
闸横杆起杆(从水平位置转动到竖直位置)需要转动
1
4
r,则
所需的时间 t=
1
4
r
1
6
r / s
= 1. 5
s.
2. (1)半导体 (2)并 > (3)C (4)9 2
160
类型 2 项目实践类
1. 【项目分析】(1)音叉声音不稳定
【项目实施】不能 ①传播过程中 ②海绵 转换法
【项目拓展】增加海绵垫以提高舒适性
2. (2)压缩 向下喷出的水 (3)水火箭在空中的飞行时间
(4)①D ②1. 296×1010 1
080
3. 【项目实施】(1)慢 乙 (2)并联 能
【项目拓展】(1)减小 (2)720
4. 【项目实施】(1)①压缩 ②A (2) ①保护电路 ②如答图
所示 【项目拓展】5×108 5. 42
类型 3 任务探究类
1. 【任务一】如答图所示 【任务二】(1)红 电控照相机
(2)1. 5×103 【任务三】①④
2. 【任务一】(1)开关 (2)正 (3)发光 单向导电
【任务二】(1)化学 (2)负 (3)柠檬
3. 【任务一】b 20
Ω 0. 2 【任务二】如答图所示 300 右
42