内容正文:
题组限时练十二
一、计算题(本大题共2小题,第1题6分,第2题7分,共13分)
1.(2024·广州三模)2024年4月27日,北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺
寸人形机器人“天工”,其体重达43kg,单脚与地面的接触面积约200cm2。某次测试中,它平稳通过了
高0.5m的斜坡,如图所示(g取10N/kg)。求:
(1)“天工”所受的重力;
(2)“天工”双脚静止站立时,对水平地面的压强;
(3)“天工”爬坡过程中,克服重力所做的功。
2.(2024·临沂改编)水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款
具有高、低两挡加热功能的水暖电热毯,其简化电路如图乙所示,其中两个加热电阻的阻值相同。该款
电热毯低温挡的额定电流为0.25A;高温挡正常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求该款电热毯:
(1)加热电阻的阻值。
(2)水暖电热毯内的水吸收的热量。
(3)高温挡正常工作时的加热效率。
关
R
高
R
o220 Vo
甲
阅盟学堂LZAZK GDWL23题组限时练
二、综合能力题(本大题共2小题,第3题6分,第4题4分,共10分)
3.(2024·汕尾二模)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。下表是某小型无人机的部分参数:(帧·秒指每秒拍摄的画面数)
参数名称
最大飞行半径/km
拍摄速度/(帧·秒1)
数据
3
10000
(1)无人机上载有高清摄像机,若该摄像机镜头的焦距为40m,则拍摄景物时,底片到镜头的距离f
的范围是
,此时底片上成
的实像。
(2)该无人机带有一指示灯,将电池取下,保持开关闭合,转动螺旋桨叶片,机上的指示灯还能发光,这
个现象与
(选填“电动机”或“发电机”)原理相似。
(3)小轿车在高速公路上限速120km/h,如图所示,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0.3m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为100帧,则小轿车的速度是
km/h,据此判断小轿车
(选填“超速了”或“没超速”)。
4.(2024·云南)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超
导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与
核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动)组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,
穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极
低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低
温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准
大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在
原子实间隙
这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能
在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一
●B
般。此时原子实堆垛间的间隙就成了稳定的自由电子通道。通电时自由电
子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由
于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氨超导输电线工程在上海投运,实
现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和
(2)极低温度下,原子实与自由电子的
都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发
生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了
的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍
为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于
引发的电能损耗。
阅盟学堂LZAZK GDWL24题组限时练题组限时练九
1.解:(1)有用功W有=Gh=5N×1m=5J。
(2)由图甲可知n=2,s=h,拉力做的总
功W点=Fs=4N×2×1m=8J,
该动滑轮的机械效率
-0×100%-}×100%=625%
1二Wa
(3)木块对地面的压力F、=G=5N,
木块对地面的压强
p=S=0.01m
=500Pa
答:略
2.解:由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,
电压表V,测滑动变阻器两端电压,电压表
V2测灯泡两端电压,电流表测电路电流。
(1)由P=Um可知,灯泡L正常发光时的
电流=元-品=1A
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能
W=Pt=12W×10s=120J
(3)当滑动变阻器滑片向右移动时,其接
入的阻值变大,电路总电阻变大,由欧姆
定律可知,电路电流变小,则灯泡两端电
压减小,由串联分压可知,滑动变阻器两
端电压增大,因此由图乙可知,当滑动变
阻器阻值最大时,电路电流最小为0.3A,
此时灯泡两端的电压为3V,滑动变阻器
两端的电压为15V,根据串联电路电压的
特点可知,电源电压为
U=U+U=15 V+3 V=18 V
(4)由上述可知,当滑动变阻器阻值最大
时,电路电流最小为0.3A,滑动变阻器
两端的电压为15V,则滑动变阻器接入的
最大阻值为
-9±-5500
R精大二1小
15V
灯泡L正常发光时的电流为1A,所以电
路中允许通过的最大电流为1A,由图乙
可知,此时滑动变阻器两端的电压为6V,
则滑动变阻器允许接人的最小阻值为
Vm办=6Y
R#*=买=A=60
因此滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~
50n。
答:略
3.(1)重力(2)电磁感应(3)5.04×1047
(4)1:4(5)16.2
4.(1)A(2)N减小增强(3)L2
(4)60
题组限时练十
1.解:(1)由图乙可知,闭合开关后,R1和
R2串联,当R,的滑片在最下端时,R,短
路,只有R2接人电路,此时R2的发热功
率最大,则根据P:发可得
V=(220V)2
R-P=1210W=400
(2)当R,的滑片在最上端时,R,接入电路
中的阻值最大,电路中的总电阻最大,电
流最小,因此通过电围炉的最小电流
U
220V
1=R=R+R,480+40D=25A
(3)电热丝R2的最小发热功率
P2mm=1nR2=(2.5A)2×400=250w
答:略
解:(1)空车的重力
G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N
因为车在水平地面上,所以对地的压力
Fs=G=3×104N
对路面的压强
_f压3×10N=1.5×105Pa
p=S=0.2m2
(2)由于36km/h=10m/s,
P-W-E-n
所以牵引力为
F=-1B8X0W=1380N
=10m/s
因为车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力
是一对平衡力,所以阻力f=F=1380N。
(3)以36km/h的速度满载匀速直线行驶
了5km做的功
W=Fs=1380N×5000m=6.9×10°J
答:略
(1)擬固不是(2)断开121
(3)功率减小,产热减慢,温度下降
功率增大,产热加快,温度上升
(1)电磁波(2)内机械(3)空气
(4)C
题组限时练十一
解:(1)A、B两地间的距离
s=vt=72km/h×1h=72km
(2)①汽车匀速行驶,汽车受到的牵引力
等于阻力,即
F=f=1000N
牵引力所做的功
W=Fs=1000N×72×1000m
=7.2×103J
②汽油燃烧放出的热量
-2200124x10
0放=30%
消耗的汽油质量
2_2.4×10」=4.8kg
m=
95×10'J/kg
答:略
解:(1)由电路图知,两个开关都闭合时
两个电阻并联在电路中,电路中的总电阻
显小,据P一发知,电路中的总电功率最
大,处于高温挡;S,闭合、S2断开时,电
路中只有R,工作,电路中的电阻最大,据
P=发知,电路中的总电功率最小,处于
低温挡。所以,只闭合开关S1,电路处于
低温挡。
(2)取暖器低温挡工作时,电路中只有R,
工作,根据欧姆定律可得,通过R,的电
流为
盟学堂LZAZK GDWL一26一参考答案
4=只-器=4A
根据P=可得,R,的电功率为
R
().so w
即为低温挡的电功率。
(3)高温挡工作,R2消耗的功率为
P2=P商温一P低福=P药强-P1
=1320W-880W=440W
根据P=只可得,见的阻值为
2.(220V)2
R2=P2
=1102
440W
答:略
(1)静止增大
(2)照相机电磁波厘米(3)560
(1)cm
(2)
(3)5×10-4(4)远离(5)电磁
题组限时练十二
解:(1)“天工”所受的重力
G=mg =43 kg x10 N/kg =430 N
(2)“天工”双脚静止站立时,对水平地面
的压力
F=G=430N
对水平地面的压强
430N
D=3=2x200x10-4m2=1.075×10°Pa
(3)“天工”爬坡过程中,克服重力所做
的功
W=Gh=430N×0.5m=215J
答:略
解:(1)加热电阻的阻值
名
=8802
(2)水暖电热毯内的水吸收的热量
2段=cm(2-4)=4.2×103J/(kg·℃)×
1.1kg×(40℃-15℃)=1.155×105J
(3)水暖电热毯高温挡的额定电流
1x=21低=2×0.25A=0.5A
水暖电热毯高温挡正常工作20min,电流
做功
W=U1毫t=220V×0.5A×20×60s
=1.32×105J
水暖电热毯高温挡正常工作时的加热效率
=0×100%-:155x10J
n=W
1.32×10月×100%
=87.5%
答:略
(1)40mm<f<80mm倒立缩小
(2)发电机(3)108没超速
(1)高压(2)热运动(3)原子实
(4)电阻