专题07 家庭用电、电磁波、信息、能源（竞赛培优精练）九年级物理上学期全国通用

专题07 家庭用电、电磁波、信息、能源 竞赛培优精练 一、单选题 1．下列有关声和电磁波的说法正确的是（   ） A．北斗卫星导航系统传递信息是利用电磁波 B．微波炉内利用的是红外线，不是电磁波 C．声和电磁波传播都需要介质 D．电磁波的传播速度比超声波的速度慢 二、多选题 2．如图所示，是家庭电路正常连接时部分电路结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．图中闭合某支路开关，试电笔测插座两孔氖管均发光，则是入户零线断路 B．图中的保险丝要选择导电性良好的铜丝，以减少电能的损耗 C．图中两孔插座的左孔连接的是火线 D．应在图中b处接入开关来控制灯泡 三、填空题 3．智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数： 参数名 电源电压/V 最大负重/kg 提升重物最大高度/m 机器人车轮直径/cm 充电功率/W 数据 48 12.5 0.6 10 2.5 (1)“小i”也提供无线上网服务，它与互联网之间通过 来传递信息。在阳光充足的时候，“小i”可以通过“晒太阳”将 能转化为电能 (2)如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图，图中R为压力传感器，阻值随所受压力变化图像如图丙所示，图乙中触发器的电阻忽略不计，通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作，放弃执行搬书指令，以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”，电阻箱的阻值至少应为 Ω；“小i”长时间工作后，为减轻其最大负重，应将电阻箱的阻值适当 （选填“增大”或“减小”）。 四、计算题 4．如图所示，是一款可以通过手机设定温度、控制开关的电热水器。小明将洗澡水温设定为50℃，打开电热水器开关后，电热水器进入加热状态，将水温加热至设定温度，开关自动断开，此时电热水器进入保温状态，当水温低于40℃时，温控开关自动闭合，如此循环往复，使水温保持在40～50℃之间，实现保温功能。 表一是电热水器的铭牌，24小时固有能耗系数是指在不使用热水器的情况下，24小时内在保温状态下的耗电量与固有能耗基准的比值。电热水器24小时固有能耗基准与电热水器容量c的关系式如表二所示。[，] 表一 额定电压 220V 加热额定功率 2000W 24h固有能耗系数 0.6 容量 60L 表二 电热水器24小时固有能耗基准/kW•h 0＜c≤30L 30L＜c≤100L 100L＜c≤200L 200L＜c 0.024c+0.63 0.015c+0.8 0.008c+1.5 0.008c+2 (1)利用手机控制电热水器是通过 波传输信息的；电热水器是利用电流的 效应工作的。 (2)若该电热水器的加热效率为84%，则正常加热时将一箱初温为20℃的水加热到设定温度50℃，水吸收的热量是多少 J？需要的加热时间是多少h ？ (3)周末小明约同学打篮球，提前用手机控制电热水器17：00开始烧水，小明21：00洗澡，这期间该热水器将满箱初温为20℃的水加热到设定温度50℃后，一直处于保温状态，则该过程电热水器一共消耗了多少kW•h的电能 ？（该时间段内电热水器正常工作，计算结果保留两位小数） 5．混合动力车辆具有节能、低排放等特点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可显著提高。 (1)如图，某单缸四冲程汽油机的活塞面积S=3×10-3m2，活塞冲程长度为L=0.06m，做功冲程燃气的平均压强p为1×106Pa，曲轴转速为2400r/min。此时汽油机功率是多少？ (2)实际使用的混合动力车往往采用四缸汽油机，若某辆混动车匀速行驶170km，共消耗汽油10L。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送。若该车平均阻力为1000N，内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（q汽油=4.6×107J/kg）、ρ汽油=0.7×103kg/m3，忽略蓄电池和电动机的能量损失） (3)从环境保护与能源的利用率角度说明，新能源汽车代替传统汽车的必要性。 6．如图所示，为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，当地建设了一座水深达到15m的小型水力发电站。水力发电站利用水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄水的重力为7.2×107 N，水的重力做的功有80%转化为电能，水的密度为1.0×103 kg/m3。 (1)该水力发电站是将水能转化为电能；水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (2)求每小时下泄水的重力做的功； (3)我国大型火力发电厂标准煤的煤耗大致为320g/（kW⋅h），计算该水力发电站每小时所发电量可以节约标准煤的质量。 五、综合题 7．强大的国防是维护和平的坚强后盾，如图是我国第五代战斗机“歼-20”，具备了很强的隐形性能、机动性能等。该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达20km，最大航行速度达2880km/h，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：（已知飞机发动机的效率是30％，航空燃油的热值为，飞机巡航时近似认为做匀速直线运动） 速度v（m/s） 100 200 300 400 500 1000 阻力f/N (1)“歼-20”飞机表面能 （选填“反射”或“吸收”）对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。“歼-20”飞机着陆后，仍需滑行一段距离才停下，主要因为飞机具有 ； (2)飞机加速升空时，燃料燃烧释放的 能转化为飞机的机械能；携带的燃油燃烧了一半后，飞机仍以相同的速度在同一高度飞行，此时飞机的机械能将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； (3)当质量为10t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量为 J； (4)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程为 km。 8．目前大多海上石油钻井平台需配合石油开采点进行固定或移动，即采用两艘完全相同的起重船，从平台两侧底部联合抬起。如图甲，已知某石油平台重8×107N；如图乙，每艘起重船的甲板上。配有4门杠杆式甲板起重器；图丙为其中一门甲板起重器示意图，O点与A点为甲板起重器支撑固件，A固件下方有一台液压起重设备与固件相连，B点处为一可在OB间滑动的配重罐，其质量为200t，AB=60m，OA=20m，在甲板起重器抬起石油平台时，平台刚好压在A点，此时A点下方的液压起重设备工作，给A点施加竖直向上的支持力，同时配重罐位于B点（不计杠杆式甲板起重器的重力）。 (1)在图丙中，画出配重罐B所受重力示意图 ； (2)石油钻井平台工作时，通过 与地面指挥中心通信； (3)石油平台被抬起前后，两艘起重船排开水的总体积变化了 m3； (4)当石油平台被抬起时，每门甲板起重器A点处受到液压起重设备的支持力为 N。 9．比亚迪近期发布的“兆瓦闪充”技术，标志着电动车补能效率迈入“油电同速”时代。该技术通过超高电压、超大电流和高功率的协同创新，将充电速度提升至与燃油车加油时间相当的水平。比亚迪超级e充电平台支持充电1000V电压、1000A电流，某车的电池在实测中5分钟可从10%充至60%。 人体安全电压等级 应用场所 I（42V） 有触电危险的手持电动工具 II（36V） 比较干燥的一般场所 III（24V） 潮湿、有导电金属粉尘等场所 IV（12V） 特别潮湿、金属容器等人体大面积接触带电体的场所 V（6V） 水下作业 (1)电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源，超级e平台可实现全球量产最高的 兆瓦充电功率和100充电倍率。 (2)根据测试数据，该车的电池存储的最大电能是多少？从完全没电到充电至70%的电量，充电桩在正常状态下需要工作多少时间 ？ (3)为了使用安全，只有充电插头和插座间的压力F≥6N时（此时控制电路中的电流I1≥50mA），充电电路才能接通，其原理如图所示，不充电时（F=0N）控制电路中的电流为40mA。已知电阻箱接入电路的电阻Ra=90Ω，压敏电阻阻值与所受压力的计算关系式为：Rb=R0-F×5Ω/N，请你通过计算判断控制电路中的电源电压属于人体安全电压的哪一级 。 10．“凌风号”是国内首个成功下线的12兆瓦级陆上风电组，助推国家能源结构优化升级，助力实现“双碳”目标。 (1)风电机组利用闭合电路的部分导体切割 将风能转化为电能。产生的电能属于 次能源。能量在转化的过程中具有 性。 (2)当风吹过风电机叶片时，叶片两侧的气流速度不同会形成压力差推动叶片旋转，流速较大的一侧叶片受到空气的压强 （选填“较大”或“较小”）；叶片和空气摩擦的过程中失去电子会带上 （选填“正”或“负”）电荷；某风电机的一个叶片体积约为250m3，平均密度约为1.8×103kg/m3，一个叶片的质量约为 t。 (3)已知风电机每秒捕获的风能与风速的三次方成正比，与叶轮直径的二次方成正比；若甲乙两个风电机分别在风速为8m/s和12m/s的情况下捕获的风能之比为6：25，则甲乙两个风电机的叶轮直径之比为 ，乙风机在风速为12m/s的情况下每秒捕获的风能为2.16×107J，风能转化为电能的效率始终为40%，当风速为10m/s时乙风机的发电功率为 kW。 六、科普阅读题 11．2024年5月21日，我国第三艘航母福建舰（图甲）出海开展首次航行试验，福建舰是中国首艘平直甲板的电磁弹射航母，纯国产设计和制造而成，满载时排水量8×104吨，正常情况下，可搭载超过70架各式舰载机。 福建舰是我国建造的首艘电磁弹射型航母，福建舰配置的电磁弹射装置与传统的蒸汽弹射器不同，传统的蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块，把与之相连的舰载机弹射出去。福建舰的电磁弹射装置所施加的牵引力始终为1×105N，其简易结构如图丙所示。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），因此需要建造较长的起飞跑道，电磁弹射轨道上舰载机的速度v与路程s的关系如图丁所示。为了使福建舰海试成功，技术人员还在风洞中模拟了舰载机的升力F与速度v的关系，如图戊所示： (1)福建舰满载航行时排水量为8万吨，此时它受到的浮力为 N。 (2)舰载机机翼的横截面设计时利用在气体中流速越大的位置压强 的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力。 (3)歼-20是我国自主研发的，具有隐形功能的第五代战机，如图乙所示。它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的 （选填“吸收”或“反射”）作用。 (4)若航母静止在水面上，则空载的舰载机起飞需要至少 m的电磁弹射轨道。 (5)若航母以54km/h的速度航行，若电磁弹射装置的机械效率为50%，则该过程舰载机从相对静止到起飞消耗了至少 J的电能。 (6)航母的甲板上并非看上去那样光滑，其表面涂层非常粗糙，请你说明这样设计的原因 。 12．生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、缩小的实像，监控画面信号通过 波传回控制中心； (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 （填简单机械名称）； (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 （选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输； (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为 Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）； (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议： 。 13．阅读短文，回答问题 深中通道自动巡查无人机 广东交通部门在连接珠江两岸的深中通道创新引入自动巡查无人机开展空中执勤工作。通过自动化空中巡查技术，可在车流高峰时段利用无人机进行辅助监测，实现问题快速定位并同步回传实时画面至深中通道路网调度中心，大幅提升事件发现能力和应急响应效率。无人机为四旋翼无人机，机身由碳纤维制成。由电池供能，通过发动机驱动螺旋桨提供竖直升力和水平推力；电池还要提供驱动摄像头、图传模块等设备工作的能耗，称为辅助功。当无人机在无风天气水平直线飞行时，其受到的空气阻力可视为恒定。无人机部分参数见表，其中发动机提供的升力和消耗的功率之比称为升力力效。 参数名称 质量/kg 电池容量/kW·h 电池效率 辅助功率/W 升力力效/N·W-1 无风天气水平飞行阻力/N 数据 2 1 90% 100 0.1 15 (1)无人机机身使用碳纤维制成是为了减小 ，降低能耗； (2)摄像头光学原理和照相机类似，其中的透镜对光有 作用，与调度中心联系用的图传模块利用 波传输实时影像； (3)当无人机在无风天气状况下悬停时，每个旋翼提供的升力为 N。消耗功率为 W，悬停可续航时间为 h； (4)若无人机在无风天气以10m/s的速度水平巡航，电池能量足以供其飞行 h，飞行 km。 14．地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，其基本原理与火力发电类似，也是根据能量传化原理，把地热能转化为机械能，再把机械能转化为电能，具体如图﹣1所示，截至2025年，我国海拔最高的地热电站西藏的羊易地热电站。其16MW发电机组从2018年9月底投运至2025年2月，累计运行小时数达5万小时，累计发电突破6亿千瓦时以上，如图﹣2所示，根据相关信息，解答下列问题。（16MW＝1.6×107W） (1)地热能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)利用地热将2000L的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量为多少 ？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] (3)若该座地热电站发电机组某月（30天）满额发电的发电量系数为0.95（发电量系指电站在一定时间内实际发电量与理论发电量之比），相比火力发电节约煤约0.36万吨，若火力发电的效率为36%且煤完全燃烧，则该煤的热值约为多少 ？ (4)2024年我国居民月人均用电量约为75kW•h，忽略电能传输过程中损耗，若该机组满额发电一天，可以满足多少人一个月的用电量 ？ 15．阅读短文，回答问题： 电热坐垫 比亚迪2023年销量突破300万辆，锁定全球新能源车销冠，图甲是新款百万级别的仰望U7.冬季长时间停放在寒冷的室外，座椅冰冷且发硬，比亚迪很多车型都配备了智能电热坐垫，大大提高冬季乘车的舒适感。 小明的科技小组设计了一款智能电热坐垫，能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图乙，Ra是安装在坐垫内的热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示： 热敏电阻Ra的阻值与温度的关系 温度/℃ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65 阻值/欧 600 480 370 280 215 200 190 180 170 160 145 65 40 30 20 闭合开关、，电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁和同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁和，和恢复原位，又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换，使其温度维持在一定范围。图甲中和的阻值均为1210欧。 （1）比亚迪电动车行驶时主要将电能转化为 能；电能属于 次能源； （2）百万级别的仰望U7，如果飞驰在平直公路上，则电动车对路面的压力 电动车的总重力； （3）智能电热坐垫，利用了电流的 效应； （4）在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟，则本次测试中电热丝消耗的总电能为 焦； （5）小明想在控制电路中增加一个力敏电阻，以实现两个功能： ①1000N压力以下，坐垫最高温度不超过43℃；②人离开后，坐垫始终低功率工作； 现有三种力敏电阻、、，其阻值随压力变化如图丙所示。请准确选择力敏电阻以及在控制电路中的连接方式，写出500牛压力下坐垫的最高温度值是 ℃。（线圈阻值忽略不计） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 家庭用电、电磁波、信息、能源 竞赛培优精练 一、单选题 1．下列有关声和电磁波的说法正确的是（   ） A．北斗卫星导航系统传递信息是利用电磁波 B．微波炉内利用的是红外线，不是电磁波 C．声和电磁波传播都需要介质 D．电磁波的传播速度比超声波的速度慢 【答案】A 【详解】A．北斗卫星导航系统通过电磁波传递信息，因为电磁波可在真空中传播，而卫星与地面通信依赖电磁波，故A正确； B．微波炉利用的是微波（属于电磁波），而非红外线，故B错误； C．声的传播需要介质，但电磁波可在真空中传播，故C错误； D．电磁波在空气中的速度约为，超声波（属于声波）在空气中的速度约为340 m/s，电磁波更快，故D错误。 故选A。 二、多选题 2．如图所示，是家庭电路正常连接时部分电路结构示意图，下列说法正确的是（　　） A．图中闭合某支路开关，试电笔测插座两孔氖管均发光，则是入户零线断路 B．图中的保险丝要选择导电性良好的铜丝，以减少电能的损耗 C．图中两孔插座的左孔连接的是火线 D．应在图中b处接入开关来控制灯泡 【答案】AD 【详解】A．图中闭合某支路开关，试电笔测插座两孔氖管均发光，说明电路中有电，则电路故障是入户零线断路，故A正确； B．图中的保险丝要选择电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成，电流过大时能正常熔断，不能用电阻率小的铜丝制作，故B错误； C．图中的两孔插座的左孔连接的零线，右孔连接的是火线，故C错误； D．应在图中b处与火线相连，接入开关来控制灯泡，符合安全用电原则，故D正确。 故选AD。 三、填空题 3．智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数： 参数名 电源电压/V 最大负重/kg 提升重物最大高度/m 机器人车轮直径/cm 充电功率/W 数据 48 12.5 0.6 10 2.5 (1)“小i”也提供无线上网服务，它与互联网之间通过 来传递信息。在阳光充足的时候，“小i”可以通过“晒太阳”将 能转化为电能 (2)如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图，图中R为压力传感器，阻值随所受压力变化图像如图丙所示，图乙中触发器的电阻忽略不计，通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作，放弃执行搬书指令，以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”，电阻箱的阻值至少应为 Ω；“小i”长时间工作后，为减轻其最大负重，应将电阻箱的阻值适当 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】(1) 电磁波 太阳/光 (2) 81 减小 【详解】（1）[1]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。 [2]太阳能电池板将太阳能转化为电能。 （2）[1]“小i”承受的最大压力 由图丙可知，当F=125N时，压力传感器的阻值R=15Ω由得，电路总电阻 电阻箱R0接入的最小阻值 [2]由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变，根据可知，电路总电阻不变，要减轻“小i”的最大负重，即减小其承受的压力，由图像可知压力传感器的阻值将增大，所以由电阻的串联可知，应将电阻箱R0的阻值适当减小。 四、计算题 4．如图所示，是一款可以通过手机设定温度、控制开关的电热水器。小明将洗澡水温设定为50℃，打开电热水器开关后，电热水器进入加热状态，将水温加热至设定温度，开关自动断开，此时电热水器进入保温状态，当水温低于40℃时，温控开关自动闭合，如此循环往复，使水温保持在40～50℃之间，实现保温功能。 表一是电热水器的铭牌，24小时固有能耗系数是指在不使用热水器的情况下，24小时内在保温状态下的耗电量与固有能耗基准的比值。电热水器24小时固有能耗基准与电热水器容量c的关系式如表二所示。[，] 表一 额定电压 220V 加热额定功率 2000W 24h固有能耗系数 0.6 容量 60L 表二 电热水器24小时固有能耗基准/kW•h 0＜c≤30L 30L＜c≤100L 100L＜c≤200L 200L＜c 0.024c+0.63 0.015c+0.8 0.008c+1.5 0.008c+2 (1)利用手机控制电热水器是通过 波传输信息的；电热水器是利用电流的 效应工作的。 (2)若该电热水器的加热效率为84%，则正常加热时将一箱初温为20℃的水加热到设定温度50℃，水吸收的热量是多少 J？需要的加热时间是多少h ？ (3)周末小明约同学打篮球，提前用手机控制电热水器17：00开始烧水，小明21：00洗澡，这期间该热水器将满箱初温为20℃的水加热到设定温度50℃后，一直处于保温状态，则该过程电热水器一共消耗了多少kW•h的电能 ？（该时间段内电热水器正常工作，计算结果保留两位小数） 【答案】(1) 电磁 热 (2) 1.25h (3) 【详解】（1）[1]手机可以接收、发送电磁波，手机控制电热水器是通过电磁波控制传输信息。 [2]电热水器把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。 （2）[1]水的质量 水吸收的热量 [2]需要消耗的电能 需要的加热时间 （3）此过程保温消耗的电能 总共消耗的电能 5．混合动力车辆具有节能、低排放等特点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可显著提高。 (1)如图，某单缸四冲程汽油机的活塞面积S=3×10-3m2，活塞冲程长度为L=0.06m，做功冲程燃气的平均压强p为1×106Pa，曲轴转速为2400r/min。此时汽油机功率是多少？ (2)实际使用的混合动力车往往采用四缸汽油机，若某辆混动车匀速行驶170km，共消耗汽油10L。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送。若该车平均阻力为1000N，内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（q汽油=4.6×107J/kg）、ρ汽油=0.7×103kg/m3，忽略蓄电池和电动机的能量损失） (3)从环境保护与能源的利用率角度说明，新能源汽车代替传统汽车的必要性。 【答案】(1)3600W (2)6.6×105J (3)见解析 【详解】（1）做功冲程中活塞受到燃气的平均压力F=pS=1×106Pa×3×10-3m2=3000N 曲轴转速2400r/min，往复运动两次，对外做功一次，所以汽油机每分钟对外做功1200次，气体每次膨胀对活塞做功W=FL=3000N×0.06m=180J 每分钟对活塞做的功W′=1200×180J=2.16×105J 汽油机的功率 （2）汽车在水平道路上做匀速直线运动，则牵引力F牵=f=1000N 汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×170×103m=1.7×108J 消耗汽油的质量 汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J 内燃机输出的有用能量W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J 则最终蓄电池增加的能量W电=W有用-W机械=1.7066×108J-1.7×108J=6.6×105J （3）传统汽车发动机是内燃机，效率较低，有废气排出，新能源汽车具有节能环保、效率高等优点，新能源汽车代替传统汽车是必要的。 6．如图所示，为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，当地建设了一座水深达到15m的小型水力发电站。水力发电站利用水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄水的重力为7.2×107 N，水的重力做的功有80%转化为电能，水的密度为1.0×103 kg/m3。 (1)该水力发电站是将水能转化为电能；水能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源； (2)求每小时下泄水的重力做的功； (3)我国大型火力发电厂标准煤的煤耗大致为320g/（kW⋅h），计算该水力发电站每小时所发电量可以节约标准煤的质量。 【答案】(1)可再生 (2)7.2×108 J (3)51.2kg 【详解】（1）水能可以在自然界里源源不断地得到，属于可再生能源。 （2）每小时下泄水的重力做的功为 （3）水力发电站每小时所发电量为 可以节约标准煤的质量为 五、综合题 7．强大的国防是维护和平的坚强后盾，如图是我国第五代战斗机“歼-20”，具备了很强的隐形性能、机动性能等。该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达20km，最大航行速度达2880km/h，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：（已知飞机发动机的效率是30％，航空燃油的热值为，飞机巡航时近似认为做匀速直线运动） 速度v（m/s） 100 200 300 400 500 1000 阻力f/N (1)“歼-20”飞机表面能 （选填“反射”或“吸收”）对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。“歼-20”飞机着陆后，仍需滑行一段距离才停下，主要因为飞机具有 ； (2)飞机加速升空时，燃料燃烧释放的 能转化为飞机的机械能；携带的燃油燃烧了一半后，飞机仍以相同的速度在同一高度飞行，此时飞机的机械能将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； (3)当质量为10t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量为 J； (4)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程为 km。 【答案】(1) 吸收 惯性 (2) 内 变小 (3) (4) 【详解】（1）[1]隐身飞机要对雷达隐身，需要吸收或散射雷达波，而不是反射回雷达接收机。 [2]因为飞机质量比较大，惯性大，所以“歼-20”飞机着陆后，需滑行相当一段距离才能停下。 （2）[1]飞机加速升空时，燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过发动机转化为机械能。 [2]燃油燃烧一半后，飞机速度、高度不变，燃油燃烧后质量减少，则总质量减少，所以飞机的机械能将变小。 （3）由题可知，航空燃油的热值为，所以根据可得，10 t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量 （4）由题可知，飞机最大载油量为10t，所以加满燃油后，燃料放出的总热量为 根据可得，飞机获得的机械能为 由表可知，飞机以500m/s的速度巡航时，所受阻力，且由于飞机巡航时近似认为做匀速直线运动，所以牵引力与阻力是一对平衡力，即 根据可得飞机的最大航程 8．目前大多海上石油钻井平台需配合石油开采点进行固定或移动，即采用两艘完全相同的起重船，从平台两侧底部联合抬起。如图甲，已知某石油平台重8×107N；如图乙，每艘起重船的甲板上。配有4门杠杆式甲板起重器；图丙为其中一门甲板起重器示意图，O点与A点为甲板起重器支撑固件，A固件下方有一台液压起重设备与固件相连，B点处为一可在OB间滑动的配重罐，其质量为200t，AB=60m，OA=20m，在甲板起重器抬起石油平台时，平台刚好压在A点，此时A点下方的液压起重设备工作，给A点施加竖直向上的支持力，同时配重罐位于B点（不计杠杆式甲板起重器的重力）。 (1)在图丙中，画出配重罐B所受重力示意图 ； (2)石油钻井平台工作时，通过 与地面指挥中心通信； (3)石油平台被抬起前后，两艘起重船排开水的总体积变化了 m3； (4)当石油平台被抬起时，每门甲板起重器A点处受到液压起重设备的支持力为 N。 【答案】(1) (2)电磁波 (3)8×103 (4)6×106 【详解】（1）根据重力公式计算B的重力G=mg=2×105kg×10N/kg=2×106N 物体B受到的重力，方向竖直向下，作用在B的重心，大小为2×106N，据此作图： （2）远距离无线通信通过电磁波进行传递信息。 （3）抬起前，两艘船漂浮在海面上，浮力等于重力，即F浮=G船 抬起后 ，平台和两艘船漂浮在海面上，所以浮力等于平台和船的重力，即F’浮=G船+G平台 所以浮力变化量ΔF浮=F’浮-F浮= G平台 根据浮力公式计算排水体积的变化为 （4）石油平台由两艘起重船承担，且每艘起重船的甲板上配有4门杠杆式甲板起重带，所以，当石油平台被抬起时，每门杠杆式甲板起重器受到的压力为： 分析可知图丙中杠杆A点受到的合力为: 根据杠杆平衡分析可知 代入数据计算可得 9．比亚迪近期发布的“兆瓦闪充”技术，标志着电动车补能效率迈入“油电同速”时代。该技术通过超高电压、超大电流和高功率的协同创新，将充电速度提升至与燃油车加油时间相当的水平。比亚迪超级e充电平台支持充电1000V电压、1000A电流，某车的电池在实测中5分钟可从10%充至60%。 人体安全电压等级 应用场所 I（42V） 有触电危险的手持电动工具 II（36V） 比较干燥的一般场所 III（24V） 潮湿、有导电金属粉尘等场所 IV（12V） 特别潮湿、金属容器等人体大面积接触带电体的场所 V（6V） 水下作业 (1)电能属于 （选填“一次”或“二次”）能源，超级e平台可实现全球量产最高的 兆瓦充电功率和100充电倍率。 (2)根据测试数据，该车的电池存储的最大电能是多少？从完全没电到充电至70%的电量，充电桩在正常状态下需要工作多少时间 ？ (3)为了使用安全，只有充电插头和插座间的压力F≥6N时（此时控制电路中的电流I1≥50mA），充电电路才能接通，其原理如图所示，不充电时（F=0N）控制电路中的电流为40mA。已知电阻箱接入电路的电阻Ra=90Ω，压敏电阻阻值与所受压力的计算关系式为：Rb=R0-F×5Ω/N，请你通过计算判断控制电路中的电源电压属于人体安全电压的哪一级 。 【答案】(1) 二次 1 (2)6×108J；420s (3)V（6V）级，计算过程见解析。 【详解】（1）[1]电能是靠其他一次能源转化而来，故属于二次能源。 [2]由题意可知，超级e充电平台支持充电1000V电压、1000A电流，所以可达到的功率为P=UI=1000V×1000A=1×106W=1MW。 （2）由（1）可知，电池的充电功率为1×106W，则5分钟内充入的电能为W=Pt=1×106W×5×60s=3×108J，由题意可知该电能对应的电量占比为60%-10%=50%，则该车的电池存储的最大电能为，从完全没电到充电至70%的电量，需要的电能为W0=Wm×70%=4.2×108J，需要工作的时间为。 （3）压力为6N时，压敏电阻的阻值为Rb=R0-F×5Ω/N=R0-30Ω，此时电路中的电流为I1=50mA=0.05A，则由欧姆定律可得，电源电压U=I1（Ra+Rb），压力为0时，压敏电阻的阻值为R0，电路中的电流为I0=40mA=0.04A，则可得电源电压U=I0（Ra+R0），即0.05A×（90Ω+R0-30Ω）=0.04A×（90Ω+R0），解得R0=60Ω，电源电压U=6V，结合表中数据可知控制电路中的电源电压属于人体安全电压的V（6V）级。 10．“凌风号”是国内首个成功下线的12兆瓦级陆上风电组，助推国家能源结构优化升级，助力实现“双碳”目标。 (1)风电机组利用闭合电路的部分导体切割 将风能转化为电能。产生的电能属于 次能源。能量在转化的过程中具有 性。 (2)当风吹过风电机叶片时，叶片两侧的气流速度不同会形成压力差推动叶片旋转，流速较大的一侧叶片受到空气的压强 （选填“较大”或“较小”）；叶片和空气摩擦的过程中失去电子会带上 （选填“正”或“负”）电荷；某风电机的一个叶片体积约为250m3，平均密度约为1.8×103kg/m3，一个叶片的质量约为 t。 (3)已知风电机每秒捕获的风能与风速的三次方成正比，与叶轮直径的二次方成正比；若甲乙两个风电机分别在风速为8m/s和12m/s的情况下捕获的风能之比为6：25，则甲乙两个风电机的叶轮直径之比为 ，乙风机在风速为12m/s的情况下每秒捕获的风能为2.16×107J，风能转化为电能的效率始终为40%，当风速为10m/s时乙风机的发电功率为 kW。 【答案】(1) 磁感线 二 方向 (2) 较小 正 450 (3) 9:10 5000 【详解】（1）[1]风力发电机的原理是电磁感应，是闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，产生感应电流的现象。 [2]风力发电机中获得的电能是通过消耗风能而获得的，是二次能源。 [3]能量的转化与转移具有方向性。 （2）[1]根据流体压强与流速的关系可知，流速越大的位置，压强越小，故流速较大的一侧叶片受到空气的压强较小。 [2]叶片失去电子后，叶片上正电荷数量大于负电荷数量，使得叶片对外显正电。 [3]一个叶片的质量 （3）[1]由题意可知，风车每秒捕获的风能与风速、叶轮直径的关系可以表示为，甲乙两个风电机的叶轮直径之比。 [2]同一风车每秒在不同速度下捕获的风能之比为 风速为10m/s，乙风车每秒捕获的风能 乙风车每秒转化成的电能 乙风车的电功率 六、科普阅读题 11．2024年5月21日，我国第三艘航母福建舰（图甲）出海开展首次航行试验，福建舰是中国首艘平直甲板的电磁弹射航母，纯国产设计和制造而成，满载时排水量8×104吨，正常情况下，可搭载超过70架各式舰载机。 福建舰是我国建造的首艘电磁弹射型航母，福建舰配置的电磁弹射装置与传统的蒸汽弹射器不同，传统的蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块，把与之相连的舰载机弹射出去。福建舰的电磁弹射装置所施加的牵引力始终为1×105N，其简易结构如图丙所示。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），因此需要建造较长的起飞跑道，电磁弹射轨道上舰载机的速度v与路程s的关系如图丁所示。为了使福建舰海试成功，技术人员还在风洞中模拟了舰载机的升力F与速度v的关系，如图戊所示： (1)福建舰满载航行时排水量为8万吨，此时它受到的浮力为 N。 (2)舰载机机翼的横截面设计时利用在气体中流速越大的位置压强 的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力。 (3)歼-20是我国自主研发的，具有隐形功能的第五代战机，如图乙所示。它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的 （选填“吸收”或“反射”）作用。 (4)若航母静止在水面上，则空载的舰载机起飞需要至少 m的电磁弹射轨道。 (5)若航母以54km/h的速度航行，若电磁弹射装置的机械效率为50%，则该过程舰载机从相对静止到起飞消耗了至少 J的电能。 (6)航母的甲板上并非看上去那样光滑，其表面涂层非常粗糙，请你说明这样设计的原因 。 【答案】(1)8×108 (2)小 (3)吸收 (4)125 (5)1.225×107 (6)增大接触面的粗糙程度增大摩擦力 【详解】（1）根据阿基米德原理可得，福建舰满载航行时排水量为8万吨，此时它受到的浮力为F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N （2）根据伯努利原理，在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。所以舰载机机翼的横截面设计时利用在气体中流速越大的位置压强小的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力。 （3）雷达发现目标是依靠目标反射回来的电磁波，因此具有隐形功能的第五代战机，它的机身材料和涂层对雷达发射的电磁波有良好的吸收作用，从而使电磁波无法反射回去，雷达无法发现目标。 （4）由题意知，空载的舰载机的质量为10t，其重力为G=mg=10×103kg×10N/kg=105N 则当升力最小为105N时，舰载机才能起飞，由图戊可知，此时的速度为50m/s，由图丁可知，此时需要的电磁弹射轨道为125m。 （5）由题意知，航母的速度为54km/h，即15m/s，而舰载机起飞的速度为相对于空气为50m/s，则舰载机相对于航母的速度为35m/s，由图丁可知，此时舰载机的起飞路程为61.25m，则牵引力所做的功为W=Fs=1×105N×61.25m=6.125×106J 因为电磁弹射装置的机械效率为50%，则需要消耗的电能为 （6）航母的甲板上并非看上去那样光滑，其表面涂层非常粗糙，这样设计的可以在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力。 12．生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、缩小的实像，监控画面信号通过 波传回控制中心； (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 （填简单机械名称）； (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 （选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输； (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为 Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）； (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议： 。 【答案】(1)电磁 (2)杠杆 (3)逆 (4)22 (5)多乘坐公共交通 【详解】（1）电磁波可以传递信息，且速度很快，电磁波的传播不需要介质。监控画面信号通过电磁波传回控制中心。 （2）如图（b）所示，OA部分相当于一个杠杆，O为支点，A端受到的海水向上的推力为动力，B点连杆向下的力为阻力。 （3）如图（c）所示，棘轮要逆时针旋转时，杠杆ab两端受到的压力会使得杠杆静止，处于平衡状态，所以金属棒ab可以阻止棘轮逆时针旋转。 （4）设压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式R=kF+b，由图（e）可知，当F=0时，R=20Ω，代入数据得到20Ω=k×0+b① 当F'=5N时，R'=16Ω，代入数据得到16Ω=k×5N+b ② 由①和②得到，b=20。压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式 当吃水深度为1m时，压力传感器受到的压力 则此时压力传感器接入电路的阻值 分析图（d）电路可知，压力传感器和变阻器串联，电流表测电路电流，则此时总电阻 则滑动变阻器接入电路的阻值为 （5）日常生活中要响应绿色出行，可以多乘坐公共交通。 13．阅读短文，回答问题 深中通道自动巡查无人机 广东交通部门在连接珠江两岸的深中通道创新引入自动巡查无人机开展空中执勤工作。通过自动化空中巡查技术，可在车流高峰时段利用无人机进行辅助监测，实现问题快速定位并同步回传实时画面至深中通道路网调度中心，大幅提升事件发现能力和应急响应效率。无人机为四旋翼无人机，机身由碳纤维制成。由电池供能，通过发动机驱动螺旋桨提供竖直升力和水平推力；电池还要提供驱动摄像头、图传模块等设备工作的能耗，称为辅助功。当无人机在无风天气水平直线飞行时，其受到的空气阻力可视为恒定。无人机部分参数见表，其中发动机提供的升力和消耗的功率之比称为升力力效。 参数名称 质量/kg 电池容量/kW·h 电池效率 辅助功率/W 升力力效/N·W-1 无风天气水平飞行阻力/N 数据 2 1 90% 100 0.1 15 (1)无人机机身使用碳纤维制成是为了减小 ，降低能耗； (2)摄像头光学原理和照相机类似，其中的透镜对光有 作用，与调度中心联系用的图传模块利用 波传输实时影像； (3)当无人机在无风天气状况下悬停时，每个旋翼提供的升力为 N。消耗功率为 W，悬停可续航时间为 h； (4)若无人机在无风天气以10m/s的速度水平巡航，电池能量足以供其飞行 h，飞行 km。 【答案】(1)质量 (2) 会聚 电磁 (3) 4.9 296 3 (4) 2 72 【详解】（1）无人机机身使用碳纤维制成，碳纤维的密度小，体积相等时，由可知，质量小，因此是为了减小质量，降低能耗。 （2）[1]摄像头光学原理和照相机类似，照相机镜头是凸透镜，因此其中的透镜对光有会聚作用。 [2]电磁波可以传递信息，与调度中心联系用的图传模块利用电磁波传输实时影像。 （3）[1][2][3]无人机受到的重力 无人机为四旋翼无人机，设每个旋翼提供的升力为，当无人机在无风天气状况下悬停时，受到竖直向下的重力与竖直向上的升力为平衡力，则有 每个旋翼提供的升力为 总升力 发动机提供的升力和消耗的功率之比称为升力力效，则发动机消耗功率为 消耗功率为 悬停可续航时间为 （4）[1][2]无人机在无风天气以10m/s的速度水平巡航，处于平衡状态，受到的水平推力与阻力二力平衡，则有 水平推力的功率 水平飞行时的总功率 电池能量足以供其飞行的时间 飞行速度 飞行路程为 14．地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，其基本原理与火力发电类似，也是根据能量传化原理，把地热能转化为机械能，再把机械能转化为电能，具体如图﹣1所示，截至2025年，我国海拔最高的地热电站西藏的羊易地热电站。其16MW发电机组从2018年9月底投运至2025年2月，累计运行小时数达5万小时，累计发电突破6亿千瓦时以上，如图﹣2所示，根据相关信息，解答下列问题。（16MW＝1.6×107W） (1)地热能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)利用地热将2000L的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量为多少 ？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）] (3)若该座地热电站发电机组某月（30天）满额发电的发电量系数为0.95（发电量系指电站在一定时间内实际发电量与理论发电量之比），相比火力发电节约煤约0.36万吨，若火力发电的效率为36%且煤完全燃烧，则该煤的热值约为多少 ？ (4)2024年我国居民月人均用电量约为75kW•h，忽略电能传输过程中损耗，若该机组满额发电一天，可以满足多少人一个月的用电量 ？ 【答案】(1)可再生 (2)6.72×108J (3)3.04×107J/kg (4)5120人 【详解】（1）地热能属于可再生能源。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、持续利用的能源。地热能来自地球内部的熔岩，其能量的产生与地球的地质活动有关，只要地球存在，地热能就会持续不断地产生，因此属于可再生能源。 （2）水的体积 水的质量 2000L的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量为 （3）该座地热电站发电机组某月（30天）满额发电的发电量系数为0.95，实际发出的电能为 根据 该煤的热值为 （4）居民月人均用电量约为75kW•h表示为 该机组一天的发电量为 若该机组满额发电一天，可以满足一个月用电量的人数为 15．阅读短文，回答问题： 电热坐垫 比亚迪2023年销量突破300万辆，锁定全球新能源车销冠，图甲是新款百万级别的仰望U7.冬季长时间停放在寒冷的室外，座椅冰冷且发硬，比亚迪很多车型都配备了智能电热坐垫，大大提高冬季乘车的舒适感。 小明的科技小组设计了一款智能电热坐垫，能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图乙，Ra是安装在坐垫内的热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示： 热敏电阻Ra的阻值与温度的关系 温度/℃ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65 阻值/欧 600 480 370 280 215 200 190 180 170 160 145 65 40 30 20 闭合开关、，电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁和同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁和，和恢复原位，又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换，使其温度维持在一定范围。图甲中和的阻值均为1210欧。 （1）比亚迪电动车行驶时主要将电能转化为 能；电能属于 次能源； （2）百万级别的仰望U7，如果飞驰在平直公路上，则电动车对路面的压力 电动车的总重力； （3）智能电热坐垫，利用了电流的 效应； （4）在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟，则本次测试中电热丝消耗的总电能为 焦； （5）小明想在控制电路中增加一个力敏电阻，以实现两个功能： ①1000N压力以下，坐垫最高温度不超过43℃；②人离开后，坐垫始终低功率工作； 现有三种力敏电阻、、，其阻值随压力变化如图丙所示。请准确选择力敏电阻以及在控制电路中的连接方式，写出500牛压力下坐垫的最高温度值是 ℃。（线圈阻值忽略不计） 【答案】 机械 二 小于 热 6.0×104 40 【详解】（1）[1]电动车行驶时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能。           [2]电能是通过其它形成的能转化来，属于二次能源。 （2）汽车设计为流线型，该车在高速行驶时，上表面的空气流速较快，压强较小，该车受到竖直向上的大气压力差的作用，此时汽车对路面的压力小于汽车的重力。 （3）智能电热坐垫，将电能转化为内能，利用了电流的热效应。 （4）由题意知，当衔铁La和Lb同时被吸引时，转为低功率工作模式，由图乙可知，此时R1与R2串联。低功率工作10分钟时消耗的电能 当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁和，和恢复原位，又转为高功率工作模式，由图乙可知，此时R1与R2并联。高功率工作10分钟时消耗的电能 本次测试中电热丝消耗的总电能为 （5）当通过电磁铁的电流达到0.05A时，低功率工作模式，根据欧姆定律可知此时控制电路总电阻 当通过电磁铁的电流达到0.04A时，高功率工作模式，根据欧姆定律可知此时控制电路总电阻 人离开后，坐垫始终低功率工作，所以应该选择力敏电阻的阻值随压力的减小而减小，500N时力敏电阻的阻值最小为300Ω，比较可知选择电阻c与a并联接入电路，此时热敏电阻接入电路的阻值 由表格可知此时的温度为40℃。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $