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专题四 综合能力题专题 信息阅读型 1. （ 2014• 广东）阅读下面的短文，回答问题。  半导体制冷  半导体材料有 P 型半导体和 N 型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料，如图 1 是一个半导体制冷单元的原理图， P 型半导体和 N 型半导体的上端和铜片 A 连接，下端分别和铜片 B 连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从 N 型半导体经 A 流向 P 型半导体，铜片 A 会从空气吸收热量，铜片 B 会向空气放出热量，反之，改变直流电源的正负极，使电流方 从 P 型半导体经 A 流向 N 型半导体，这时，铜片 A 会从空气放出热量，铜片 B 会向空气吸收热量，由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作 . 请回答下列问题：  （ 1 ）如图 1 所示，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片 A 置于电冰箱 , 铜片 B 置于电冰箱 （前两空填“箱内”或“箱外”），这就是半导体电冰箱的工作原理，若将图 1 中电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： . （ 2 ）若将图 1 中 P 型半导体与 N 型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片 A 上表面空气温度将 . 若将图 1 中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片 B 表面空气的温度 . 箱内 箱外 不能 上升 下降 2. （ 2016• 广东）阅读短文，回答问题． 压力传感器 压力传感器种类很多，电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图 2 所示，金属梁右端为固定端，左端为自由端，金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片，应变片结构如图 3 所示，它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成，电阻丝固定在基底上，当应变片被拉长时，金属电阻丝同时被拉长，电阻丝的电阻变大，反之，当应变片被压缩时，金属电阻丝变短，电阻丝的电阻变小． 当自由端受到向下的压力 F 时，金属梁向下弯曲， 上应变片被拉长，下应变片被压缩，如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流 I 通过时． 上应变片引线间两端电压为 U 1 ，下应变片引线间两端电压为 U 2 ． 传感器可以通过输出两个电压的差值 U （ U=U 1 -U 2 ）来反映压力 F 的大小． 请回答下列问题： （ 1 ）当应变片被拉长时，金属电阻丝的电阻或变大，原因是 ． （ 2 ）当金属梁没有受到压力时，由于 ， 所以 U 1 =U 2 ， U=0. （ 3 ）当金属梁受力向下弯曲时， U 1 ， U 2 （填“变大”、“变小”或“不变”） . 电阻丝的长度变长，横截面积变小导致电阻变大 两应变片的电阻相等，通过两应变片的电流相等 变大 变小 3 ． （ 2015• 广东）阅读下面的短文，回答问题 . 双触点干簧管 双触点干簧管是一种磁控开关，结构如图 4 所示，其外壳是一只密封的玻璃管，管内充有某种惰性气体，并装有 A 、 B 和 C 三块簧片，其中 B 和 C 是用铁或镍等材料制成， A 是用铜或铝等非磁性材料制成， A 的端点与 C 的端点是固定端点， B 的端点是自由端点，正常时 B 的端点在自身弹力作用下与 A 的端点接触，当绕在干簧管上的线圈通电时，如图 5 所示， B 的端点与 C 的端点分别被磁化而相互吸引，当吸引力大于 B 的弹力时， B 与 A 的端点分开，并与 C 的端点接触．而当 B 与 C 的吸引力减小 到一定程度时， B 在弹力的作用下与 C 的端点分开，重新恢复与 A 的端点接触． 请问答下列问题： （ 1 ）在图 5 中，若要使螺线管的左端为 N 极，则电源左端是 极． 正 （ 2 ）簧片 A 、 B 和 C 所对应的材料可能是 ．（填写序号） ①铁、铁、铜 ②铜、铝、铁 ③铜、铁、铁 ④镍、铁、铝 （ 3 ）当 B 的端点与 C 的端点接触时，簧片 B 具有 势能． （ 4 ）如图 6 所示，请将电路连接完整，要求闭合开关后，红灯先通电，然后绿灯与红灯能交替通电． ③ 弹性 答案 4 ．（ 2015• 佛山）阅读材料题 . 　　在“佛山市中小学生创新能力展示”活动中，为每个参赛小组提供一根条形磁铁，参赛者要自备电池、漆包线、铁芯等材料自制小型电磁铁，并现场组装成磁力运输车参赛 . 　　比赛要求在 60min 内制作出磁力运输车，利用磁铁同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引原理让车子至少前进 1.5m ，车子与磁铁接触取消接触后成绩 . 　　评分要求车辆每一节电池加 5 分，小车在轨道内运行距离每增加 0.1m 加 5 分，每个弯道加 2 分，能够说出创新点、不足或改进之处，善于团队合作也适度加分 . （ 1 ）在如图 7 所示的条形磁铁与小车之间产生的是 （填“斥力”或“引力”） . （ 2 ）当匀速运动时，小车在水平方向受到 力和 力作用，小车处于受力平衡状态 . （ 3 ）当重量增加时，地面对小车的 力和摩擦力都增加，要让小车增加运载电池数量的方法是 . . 斥力 斥 摩擦 支持 增加线圈匝数 ( 或增加电池个数；增加铁芯；减小小车质 量；用更轻便的材料制作小车；减小摩擦；减小小车与 地面的摩擦；减小小车轴承之间的摩擦等 ) 5. 阅读短文，回答问题 . 变频空调机 空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、外热量的转移 . 如图 8 所示是空调机制冷系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环 . 压缩机的转速越大，“冷媒”的流量越大，空调机的制冷能力就越强 . 压缩机的转速由供电频率决定 . “ 变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“变频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改 变压缩机的转速，达到控制“冷媒”流量的目的 . 变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后，压缩机随即处于低速持续运转状态，维持室温基本不变 . 下表是该型号变频空调及部分参数之间的对应关系，其中：制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比 . （ 1 ）空调机工作时，当液态“冷媒” （填物态变化名称）成气态时，需要 热量 . （ 2 ）关于变频空调机，下列说法正确的是 . A. 空调机制冷时，途中钢管 A 内流动的是气态“冷媒” B. 空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的 （ 3 ）表中空调机额定制冷量为 W ，在额定状态下工作 10min ，可以使 kg 的空气温度下降 6 ℃ . ［取空气的比热容 c=1.0 × 10 3 J/ （ kg ·℃）］ （ 4 ）夏天，上述空调机开始工作 0.5 h 后，家中房间温度降至设定温度，随即空调机处于低速稳定运转状态，又工作了 10h ，全过程共耗电 2.9kW · h ，则前 0.5h 内空调机消耗的电能是 kW · h ，后 10h 空调机的电流是 A. 汽化 吸收 A 2660 266 0.7 1 6 ． （ 2016• 盐城）阅读短文，回答问题 . 干爽与潮湿 水面上方同时进行着两种相反的过程：一方面，水分子从液面飞出来，另一方面，有的水分子撞到水面又回到水中． 一瓶矿泉水喝了一半后，把瓶盖拧紧，随着水的不断蒸发，水面上方的水分子数目不断增多，回到水中的水分子也逐渐增多，最后，当气态水分子的数量增大到一定程度时，在相同时间内回到水中的水分子数等于从水面飞出的水分子数． 此时，水蒸气的密度不再增大，水蒸气产生的压强不变，谁也就不再减少，水与水蒸气间达到平衡状态，蒸发停止． 处于平衡状态的水蒸气叫水的饱和汽． 在一定温度下，水的饱和汽的压强是一定的，这个压强叫做水的饱和汽压 P 0 ， P 0 随温度的变化而变化，温度升高时，液体分子运动加剧，单位时间内从液面飞出的分子数增多，原来的平衡被破坏，液体能继续蒸发，水蒸气的压强继续增大，直至到达新的平衡． 影响蒸发快慢以及人们对与干爽与潮湿感受的因素，是空气中水蒸气的压强 P 1 与同一温度下水的饱和汽压 P 0 的比值（ P 1 /P 0 ）．因此，人们用 R k = P 1 /P 0 来描述空气的潮湿程度， R k 越小，人体表面的水分蒸发得越快，感觉干爽； R k 越大，人体表面的水分蒸发得越慢，人就感到潮湿． （ 1 ）水蒸发时， （有 / 没有）水分子从空气进入水中． 有 （ 2 ）下列能表示水的饱和汽压随温度变化关系的图像是 ． （ 3 ）文中半瓶矿泉水上方形成了水的饱和汽，下列描述正确的是 . A ．水分子不再从水面飞出 B ．水蒸气的压强小于该温度下水的饱和汽压 C ．温度升高时，水蒸气的压强增大 D ．温度升高，水面上方再次形成饱和汽压后，从水中飞出的分子数大于回到水中的 B C （ 4 ） 6 月 1 日，我市早晨 6 时气温为 15 ℃， R h =0.96 ；下午 14 时气温为 25 ℃，若当天空气中水蒸气的压强 P 1 保持不变，则下列判断正确的是 . A ．下午 14 时 R h 可能大于 1 B ．下午 14 时 R h 一定小于 0.96 C ． P 1 大于 15 ℃时水的饱和汽压 D ．人感觉下午 14 时比早晨 6 时潮湿 （ 5 ）用短文中知识，解释在潮湿天气里衣服不容易晾干的原因． . B 同一温度下水的饱和汽压一定，潮湿天气里空气中水 蒸气的压强较大，由 R k =P 1 /P 0 可知， R k 越大，湿衣服 表面的水分蒸发得越慢，衣服不容易晾干 . 7 ． （ 2016 ·徐州）阅读短文，回答文后的问题． 体脂率 脂肪是人体的重要成分，主要分布在内脏周围和皮肤下面，脂肪供给维持生命必需的能量，氧化热值约为 3.8 × 10 7 J/kg ，皮下脂肪还能防止热量散失，脂肪过量使人肥胖、并导致一些慢性疾病，人体脂肪率表示脂肪含量的多少、简称体脂率，是人体中脂肪质量与人体总质量的百分比，脂肪的密度约为 0.9g/cm 3 、肌肉、骨骼等人体其他成分的精密度为 1.1g/cm 3 ，只要测出人体组织密度就可以算出体脂率，人体组织密度可以采用水下称重法测量：先测出受试人的肺活量 V ，然后用称量设备测出人的重力 G 1 ，受试人进入，浸没在水面下尽力呼气，此时体内剩余气体约为肺活量的，用称量设备测量体重的重力为 G 2 ，水 的密度为ρ 水 ． 由此可以计算出人体组织密度和体脂率，另外，因为脂肪几乎不含水分，其导电性和其他成分不同，所以还可以用测量人体电阻的办法来计算体脂率． （ 1 ） 1kg 脂肪氧化最多可以释放的热量为 J ． （ 2 ）比较脂肪和人体其他成分的物理属性，下列说法错误的是 ． A ．密度较小 B ．导热性较差 C ．导电性较差 D ．比热容较大 3.8 × 10 7 D （ 3 ）人体组织密度的表达式为ρ 人 = （不用化简）． （ 4 ）对过于肥胖无法自行浸没在水面下的人，可以采取什么措施进行水下称重？ . 抱着能使其下沉的重物 8 ． （ 2016 ·绥化）仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题 . 我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓宽和延伸，就可尝试用新的方法来解决一些实际问题 . 有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态 . 物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩 . 力矩用 M 表示，即 M=FL ，式中 L 为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离．在国际单位制中，力矩的单位是牛顿·米，符号为 N · m ． 引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等． 用公式表示为： M 顺 =M 逆 ． （ 1 ）力矩的表达式为： M= ，力矩的国际单位为 . （ 2 ）用垂直于门的力推门，推力 F=80N ，手到门轴的距离为 0.3m ，则 F 对门轴的力矩 M 为 N•m ． （ 3 ）如图 9 所示，一根均匀木棒 OA 可绕过 O 点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力 F 作用于该棒的 A 点，使棒从竖直位置缓慢转到偏角 θ ＜ 90° 的某一位置（缓慢转动可视为匀速转动），设 M 为力 F 对转轴的力矩，对此过程中 M 和 F 判断正确的是 ．（选填字母） A ． M 不断变大， F 不断变大 B ． M 不断变大， F 不断变小 C ． M 不断变小， F 不断变大 D ． M 不断变小， F 不断变小． FL N•m 24 A 科技创新型 1 ． （ 2016 ·黄冈）热风枪常用于工程装修、服装制造等行业．工作时，利用其吹出的热风使材料熔化或软化，从而达到去除旧漆膜、弯曲塑料管． 换装瓷砖等目的，图 10 甲是某型号热风枪的简化电路图，其中电热丝 R 1 的最大功率为 2000W ， R 2 、 R 3 可分别调节温度和风量，不计温度对 R 1 阻值的影响，请解答： （ 1 ）图 10 乙中的 P 、 Q 处为该型号热风枪的电热丝和电动机预留安装位置，应将电动机安装在 处，否则 （说出一点即可）． P 电热丝产生的热量可能损坏 电动机 （ 2 ）当 R 2 接入电路电阻为 30.8 Ω时， R 1 上消耗的功率是多少？ （ 3 ）已知 R 1 达到最大功率时，从出风口吹出的空气温度升高了 400 ℃，若将 R 1 的功率调为 1500W ，则从出风口吹出的空气温度升高了多少？设热效率相同、相同时间内吹出的空气质量相同． (2)387.2 W (3)300 ℃ 2 ．（ 2016 ·长沙）科学小组设计了一个给工件镀膜的电路模型，通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度． 如图 11 ，电源电压恒定， R 0 为定值电阻，在压敏电阻 R x 上放有托盘，托盘上放有容器（不计托盘和容器的质量），容器内装有 40N 的水． 闭合开关，用轻质杠杆连接不吸水的圆柱体工件，将工件两次浸入水中（均未浸没且不触底，水未溢出），第一次工件下表面距水面 2cm ，电压表示数为 6V ，杆的作用力为 10N ；第二次工件下表面距水面 6cm ，电压表示数为 4V ，杆的作用力为 6N ． 压敏电阻上表面的受力面积为 20cm 2 ，其电阻值 R x 随压力 F 的变化关系如表． g 取 10N/kg ，ρ 水 =1.0 × 10 3 kg/m 3 ，求： （ 1 ）工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强． （ 2 ）工件下表面距水面 2cm 时，其下表面所受水的压强． （ 3 ）为使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，从而控制镀膜情况，你认为应该怎样利用现有元件改进电路？ （ 4 ）在原设计电路中，如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于 6000Pa ，求该电路的电源电压． (3) 将电压表改接到与 R0 并联 (4)12 V (1)2 × 10 4 Pa (2)200 Pa 3 ． （ 2016• 衡阳）超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒 170 万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量 1μm ～ 5μm 的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度． 图 12 甲所示是某型号超声波加湿器，右表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作 1h 雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作 1h 通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值． （ 1 ）水雾化成超微粒子的过程 （填“是”或“不是”）汽化现象． 加湿器正常工作时电池为 A ，加满水后最多能加湿 h ． 不是 3 2 （ 2 ）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作 30min ，标有“ 3000imp/kW · h ”的电能表指示灯闪烁了 720 次，此过程中加湿器的实际功率多少 W ？加湿器的加湿量 Q 实至少为多少 L/h ？ （ 3 ）超声波内部有一个湿度监测装置，利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量． 图乙中为该湿度监测装置的电路图，已知电源电压为 24V ，定值电阻 R 0 的阻值为 120 Ω，电流表的量程为 0 ～ 100 mA ，电压表的量程为 0 ～ 15V ，湿敏电阻的阻值 R 0 随湿度 RH 变化的关系图线如图丙所示，请你根据该电路计算湿度监测装置能够测量的湿度范围． (2) 此过程中加湿器的实际功率 480 W ；加湿器的加湿量 Q 实 至少为 5.76 L/h  (3) 湿度监测装置能够测量的湿度范围为 30% ～ 90% 4 ．（ 2016 ·衢州）科技改变生活，当今社会已步入汽车和微信时代． （ 1 ）一辆质量为 1500 千克的某品牌汽车，静止在水平路面时，轮胎与地面接触的总面积为 0.02m 2 ，此时该汽车对路面的压强为 ． （ 2 ）若小柯在平直公路上以 72 千米 / 小时的速度边看微信边匀速行车，当发现前方路面 50 米处有障碍物时，小柯在 系统的调节下立即采取相应的刹车措施． 据相关部门测定，司机正常反应时间约 0.6 秒，而边看微信边开车，反应时间会变为正常反应时间的 3 倍． 该车以不同速度行驶时制动距离见下表． 请结合表中数据及图甲，计算车子 7.5 × 10 5 Pa 神经 若按原运动方向行驶能否在撞上障碍物前停下． . 注：反应时间：司机从发现情况到操纵制动器所需要的时间； 反应距离：汽车在司机的反应时间里以原来速度行驶所通过的距离； 制动距离：当司机制动刹车后，汽车还会继续滑行的距离． 按原方向行驶汽车在撞上障碍物之前不能停下 （ 3 ）人的反应时间的长短可通过图乙所示的方法进行比较：当竖直下落的直尺被捏住位置的刻度值越小（越靠近尺的下端），则说明反应时间 ． 为了利用直尺定量测出人的反应时间，可在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线及对应刻度值，且每格代表的时间相等，则每格的长度是 的（填“相等”或“不相等”）．（不计空气阻力） 短 不相等 5 ．（ 2015• 乌鲁木齐）核潜艇（如图 14 ）是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一．  （ 1 ）核能是 （填“可”或“不可”）再生能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是 （填“可以”或“不可以”）控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候 （填“变暖”或“变冷”）的趋势． 不可 可以 变暖 （2）核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水上层密度大，下层密度小）时，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力 （填“大于”或“小于”）它的浮力，由于 ，潜艇还会下沉一段距离才会上浮． （3）核潜艇水平匀速行驶过程中，遇到紧急情况，迅速调整艇身仰角（与水平方向的夹角）至30°开始上浮，上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶，潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图 15 ，潜艇在第75 s时受到的海水压强为 Pa（潜艇高度不计），海水密度取1.03×10 3 kg/m 3 ），上浮过程中潜艇的速度大小为 m/s． 小于 惯性 5.15×10 5 4 6 ．（ 2015 ·广东）如图 16 是一种光控电路，它主要由工作电路和控制电路两部分组成． 工作电路由工作电源 U 1 、发热电阻 R 1 和 R 2 等组成；控制电路由光敏电阻 R 、磁控开关 L 、定值电阻 R 0 、电源 U 2 等组成． 当磁控开关 L 线圈中的电流等于或大于 15 mA 时，磁控开关的磁性簧片相互吸合（簧片电阻忽略不计）；当 L 线圈中的电流小于 15mA 时，簧片断开．已知 U 1 =24V ， R 1 =10 Ω， R 2 =20 Ω，光敏电阻 R 的阻值随照射在它上面的光强 E （表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是 cd ）变化的关系如图 17 示． 当开关 S 闭合时，则： （1）当L线圈中的电流小于15mA时，工作电路的总电阻R 总 = Ω． （2）当L线圈中的电流等于25mA时，工作电路中通过R 1 的电流I 1 = A. （3）若控制电路中R 0 =94Ω、U 2 =1.5V（线圈阻值忽略不计），当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时，磁控开关L的磁性簧片恰好吸合，此时光照强度 E= cd ．若10s后开关S断开，且断开时间也为10s，则前后两段时间电阻R 1 所产生的热量变化了 J．  30 2.4 3 512 开放探究型 1 ． （ 2016• 南平）如图 18 所示，老王骑车上班途中，前方停在路边的轿车司机突然打开车门，老王刹车不及撞上车门受伤． 请你利用所学的物理知识解释发生这一现象的原因，为避免这一现象的发生，请提出一条合理建议． 解：老王骑车上班途中，即人和车都是出于运动 状态的，当前方停在路边的轿车司机突然打开车 门，老王虽能刹车，即车轮可能运动停止，而车 身和人由于惯性仍然向前运动，所以使得老王撞 上车门受伤 . 为了减少上述的危害，我们在骑自行车或驾驶汽 车时，一定要减速慢行、注意力集中等 . 2.（2015•黑龙江）在紧张的考试中，让我们在儿时的歌声中走近物理.你还记得“让我们荡起双桨，小船儿推开波浪，水面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙，小船儿轻轻飘荡在水中，迎面吹来凉爽的风”这首歌吗？歌词中包含了很多物理知识，仿照示例，请你写出两条． 海面倒映着美丽的白塔 光的反射现象 小船儿轻轻飘荡在水中 漂浮的物体浮力等于重力 3．(2015•衡阳)实验桌上有一把钢尺，利用它能做哪些物理实验？请写出其中一个实验名称和简单的实验说明.（除用该尺测量物体长度实验之外 (1) 声音是由物体振动产生的 (2) 尺子的一部分伸出桌面时，用手拨动尺子， 尺子振动发声 4.(2015•泉州)物理规律在生产、生活中有着广泛的有益应用，有时也要避免其造成危害.请依照表中的示例，再写出表中两个物理规律所对应的有益应用和避免造成的危害. 利用电饭锅加热食物 导线电流不能过大以免引起火灾 跳远时助跑可以跳得更远 系安全带以免急刹车时人受到伤害 5. （ 2015· 菏泽）利用如图 19 所示的生活用品，设计与压强相关的实验，完成下表 .  答案 6 ．一个电磁学实验箱内有如图 20 所示的器材，请写出利用这些器材可做的三个电磁学实验名称（或目的）及相应器材的字母代号，填在下表中． 磁场对电流的作用 A 、 F 、 H 、 G 、 E 电磁感应 A 、 F 、 H 、 D 、 E 、 I 、 J  电流的磁场 G 、 H 、 C 、 E 生活情景型 1 ．（ 2016• 张家界）学好物理是为了更好地为生活和实际服务．只要你善于观察，就会发现身边处处有物理．李明是个有心人．一天，他妈妈买来了一只电热水壶，他就对电热水壶进行了认真地观察、分析、思考，发现许多与物理有关的现象和问题，请你用学过的物理知识回答下面问题 . （ 1 ）电热水壶的壶嘴与壶身中的水面总是相平，他认为利用了 的原理． （ 2 ）电热水壶的把手和插头接头处都用橡胶制成，选用橡胶是因为橡胶是 ． （ 3 ）电热水壶的壶盖上有一个小孔，这是利用了 使壶中的水能顺利倒出． （ 4 ）从电热水壶铭牌上，发现有一参数明显不科学规范，请你改正． . （ 5 ） 请你帮他计算出电热水壶正常工作时的电流． （ 6 ）一天晚上用电热水壶烧水时，李明用电压表测得电路电压只有 198V ，求此时电热水壶的实际功率．（设电热丝的电阻不受温度影响） 连通器 绝缘体 大气压 “空壶重量”应该是“空壶质量” (5) 正常工作的电流为 5 A (6) 实际功率是 891 W 2 ． （ 2016 ·株洲）图 21 甲是某电吹风的工作原理图． 电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风． 为了防止温度过高，用一个 PTC 电阻 R 0 与电阻为 100 Ω的电热丝 R 串联， R 0 的阻值随温度的变化如图乙所示． （ 1 ）当开关 S 指向 1 位置时，电吹风吹 风； （ 2 ）该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在 200 ℃左右，当它的温度继续升高时， R 0 的电阻将 , 电热丝的发热功率将 （两空均选填“增大”、“不变”或“减小”） . （ 3 ）该电热丝的最大发热功率是多少？ . 热 增大 减小 该电热丝的最大发热功率是 400 W 3 ．（ 2016• 温州）空调扇因同时具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器．如图 22 为某品牌空调扇结构示意图，其内部电路中有送风电扇和加湿电动机． （ 1 ）空调扇底座安装四个万向轮，这种设计可以通过 的方法来减小摩擦，便于移动空调扇． 滚动代替滑动 （ 2 ）该空调扇工作时，若只闭合送风开关，送风电动机工作；若同时闭合送风开关和加湿开关，两个电动机都工作；若只闭合加湿开关，加湿电动机不工作． 下列电路（图 23 ）设计符合上述要求的是 ． （ 3 ）当送风电动机和加湿电动机同时工作时，水箱中的水进入冷网帘后不断 （填物态变化名称），从而吸收热量以降低空气湿度，空调扇吹出来凉风． B 蒸发 4 ． （ 2016 ·云南）电动轮椅为残障人士出行提供了方便． 某型号的电动轮椅质量为 20kg ，轮子与地面的总接触面积为 20cm 2 ． 其工作原理如图 24 所示，操纵杆可以同时控制 S 1 和 S 2 两个开关． 向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退． 已知蓄电池电压为 24V ，定值电阻 R 2 =20 Ω， R 1 为滑动变阻器． （ 1 ）分别将 S 1 和 S 2 同时接触对应点 （填“ 1 ”或“ 2 ”）时． 轮椅前进；当轮椅后退时，电流表示数 （填“大于” 、 “小于”或“等于”） 1.2A （ 2 ）求轮椅静止在水平地面上时对地面的压强． 1 小于 1 × 10 5 Pa （ 3 ）体重 600N 的人坐在轮椅上向后拉操纵杆，匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的 0.01 倍，求后退 5m 阻力做功的大小． 40 J 5 ．（ 2015• 随州）在晴朗的冬日，突然，气温骤降，雪花飘飞，公路上最先结冰的是 （填“土路表面”或“水泥桥面”）；道路维护者迅速行动，“撒盐除冰”，这种除冰的原理是降低 ； 某同学上网“百度”“盐水浓度与凝固点的关系”（见表） 水泥桥面 熔点 分析数据得出简要结论： ； 电影 《 泰坦尼克号 》 较真实地还原了该邮轮在大海上撞到冰山后沉没的场景，该海域的海水可以看成 4.3% 的盐水，难怪许多落水者无法忍受寒冷，因为那里的海水温度约为 . 当盐水浓度低于 23% 时，浓度越大，凝固点越低 , 当盐水 浓度高于 23% 时，浓度越大，凝固点越高 . -2.6 ℃ 6 ． （ 2015 ·衢州）图 25 甲为玩具“跳跳杆”及组成部件（相关信息见下表） . 杆内的弹簧可以自由伸缩，人站上踏板后弹簧受拉伸长，随后收缩将人向上弹起，带动跳跳杆一起向上运动 . 由于重力作用，人和跳跳杆在到达最高处后会下落，杆着地后，人继续往下运动拉长弹簧，接着弹簧又收缩将人向上弹起，……所以人就和杆一起连续跳 . （ 1 ）人站在踏板弹簧向下伸长的过程中，下列说法正确的是 . A ．人的重力势能减小 B ．弹簧的弹性势能增大 C ．人的机械能守恒 A B （ 2 ）玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调，这主要是 （填“大脑”、“小脑”或“脑干”）的功能 . 小脑 （ 3 ）如图乙，质量为 60kg 、双脚面积为 0.04m 2 的同学在玩跳跳杆，当弹簧的长度为 56cm 时，踏板与他的双脚完全接触，此时弹簧的弹力通过踏板对脚的压强是多少（踏板的重力忽略不计，弹簧的长度与所受拉力关系如图丙）？     （ 4 ）上题中的同学在水平地面上连续跳了 20 次，杆每次上升的高度平均为 0.2m ，则弹簧克服杆本身重力做功 J （假设杆始终竖直），从能量利用角度分析，跳跳杆本身的重量应该 . 1 × 10 5 Pa 100 小一点 ( 或轻一点 ) 科学探究型 1 ．（ 2015• 温州）小明发现，高空坠物下落越来越快，而跳伞运动员利用降落伞却能安全着地，空中下落的物体，其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问题，小明在老师的帮助下进行如下实验 ①取相同型号、质量为 m 的纸杯 10 个，按如图所示分成 A 、 B 、 C 、 D 四组 . ②将 A 组纸杯提升一定高度，底部向下静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度 ③分别用 B 、 C 、 D 组纸杯重复步骤② ④记录并整理相关数据如下表 （ 1 ）实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制什么变量尽可能相同？ . 　　 　　 （ 2 ）本实验的结论是 . （ 3 ）某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依据： . 　　 　　　　　　　 形状 相同条件下，纸杯质量越大， 下落的最大速度越大 . 由表可知：纸杯质量越大，其最大速度越大，纸杯做匀 速运动时，纸杯所受最大空气阻力与其重力是一对平衡 力，大小相等，因此纸杯下落的最大速度越大，其所受 的最大空气阻力也越大 . 2.（2015• 广东 汕尾）某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想 ： ① 食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关  ② 食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关  ③ 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关  为了验证猜想，他们设计了如图 27 所示的装置，将电路中的 a 、 b 两金属片分别插入如图 28 甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片 a 、 b 每次插入溶液中的深度都相同）进行探究： （1）在连接电路时，开关必须 ，本实验电路中接入电阻R 0 的目的是  （2）食盐水溶液的导电性能可以由 来判断 ； （3）将金属片a、b分别插入如图28甲、乙所示位置可探究猜想 （ 选填序号），为了探究猜想②应将金属片a、b分别插入 两图所示位置 ； （4）将金属片a、b分别插入如图28乙、丁所示位置，若I 乙 ≠I 丁 ，由此可得到的结论是： .  断开 保护电路 电流表示数的大小（或电流大小） ① 甲、丙 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 3 ．电池使用说明中都有一条提示：“请一次性更换所有电池，以免新旧电池混用” . 小海同学用所学物理知识探究这条提示的依据 . 方案一：用同型号串联的两节新电池和串联的一新一旧电池分别给同一辆玩具电动车供电，让电动车在相同路面上运动 . （ 1 ）通过测量电动车运动的 ，比较两组电池为电动车提供的电功率大小 . （ 2 ）通过测量电动车能够运动的 ，比较两组电池为电动车提供的电能多少 . 方案二：用定值电阻替代电动车，通过测量定值电阻两端的电压，比较电池给定值电阻提供的电压差异究竟有多大 . 速度 路程 小海设计了图示 29 电路 . 将方案一中的两组电池和同型号一节新电池分别接入 A 、 B 间进行实验，将开关 S 闭合前后的电压表读数记录在下表中 . （ 1 ）分析表中两列数据的第 列可知，串联的一新一旧电池给定值电阻提供的电压，不仅小于两节新电池提供的电压，竟然也小于一节新电池提供的电压！ 二 （ 2 ）为什么一新一旧电池给定值电阻提供的电压小于一节新电池提供的电压？ 原因分析：根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端的电压 ，用一新一旧电池供电的电路中，废旧电池相当于在以一节新电池为电源的电路中串联了一个 . （ 3 ）要使结论具有普遍性，需要换用 （填“相同”或“不同”）型号新旧电池进行了多次实验 . 实验总结：综合上述小海的探究，结合你的认识，从能量的角度可以得出电池使用说明中提示的依据是 . 之和 电阻 不同 新旧电池混用，废旧电池会消耗新电池的部分 能量 ( 其它合理答案均可得分 ) 4. （ 2015• 广东汕尾）我市地处沿海，风力资源极为丰富，随着各项大型风力发电项目的建设，我市将成为广东省知名风力发电基地 . 如图 30 甲是某地风力发电的外景 . 风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成 . 请回答下列问题： （ 1 ）风力发电利用的是风能，风能是清洁的 （填“可再生”或“不可再生”）能源； （ 2 ）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度 （填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图 30 乙所示，由于叶片两面空气流速不同而产生 差，使风叶旋转； 可再生 小 压力 （ 3 ）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机是利用 原理，把机械能转化为电能； （ 4 ）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图 30 丙所示，由图像可以知道，当风速在 v 1 到 v 2 之间时，风速越大，发电机组的电功率 ； （ 5 ）请你根据图像判断，台风来临时，能否给风力发电带来最大的经济效益？ （填“能”或“不能”） . 电磁感应 越大 不能 5 ．（ 2015• 泰安）物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动． （ 1 ）为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，物理学习研究小组（一）提出了如下猜想： 猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关； 猜想二：物体下落的时间与物体的质量有关； 猜想三：物体下落的时间与物体下落的高度有关． 为验证猜想的正确性，小组同学用 6 个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下： ①为了验证猜想一，应比较实验序号为 、 和 的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的材料 （填“有关”或“无关”）． ②为了验证猜想二，应比较实验序号为 和 的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的质量 （填“有关”或“无关”）． 1 2 3 无关 1 6 无关 ③为了验证猜想三，应比较实验序号为 和 的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体下落的高度 （填“有关”或“无关”）． （ 2 ）物理学习研究小组（二）也对这个问题进行了研究，他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落，他们发现两者下落时间不相等，原因是： ． 2 4 有关 纸团受到的空气阻力较大 （ 3 ）图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度 h 与时间 t 关系图像；则图乙中描述重力对该球做功 W 与时间 t 关系的四种图像中，正确的图像是 . C 6 ． （ 2015• 南昌）探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关？ 【 猜想与假设 】 猜想一：可能与篮球的材质有关； 猜想二：可能与篮球的 有关 . 【 制定计划与设计实验 】 在探究猜想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球，设计了以下实验方案 . 方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度； 方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落，观察比较它们反弹后的高度； 充气情况 ( 质量或体积等 ) 方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度，观察比较它们所需自由下落的高度 . 【评估与交流】 （ 1 ）按照方案一探究，其不足之处是 ； （ 2 ）按照方案二探究，篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越 ；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，我们把这种研究方法称之为 ； （ 3 ）按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越 . 很难控制向下拍的力相同 强 转换法 弱 【拓展应用】类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的 来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则反弹性能就越 . 比值 强 7 ．（ 2015• 湖州）最近，微信朋友圈里流传着“黑心秤”的说法传闻称许多菜市场的商家在电子秤下面放上衬垫物，这样电子秤显示的示数会大于商品的质量导致消费者购买的商品短斤缺两，电子秤下放上衬垫物真会这样吗？ 【 实验与记录 】 科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（ 100 克、 300 克、 500 克砝码各 1 个），泡沫板，毛毯、纸板，进行实验，结果记录如表 1. 【 分析与结论 】 通过对表 1 实验结果的分析，可得出的结论是 . 【 问题与猜想 】 用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？科学兴趣小组通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关为此，他们又制定了实验方案并进行实验 . 【 实验与记录 】 把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测量，改变木板与水平桌面的倾角 α 的大小，调零后继续实验，如图 31 ，结果记录如表 2. 在电子秤下面放上衬垫物，电子秤显示的示数不会大于 商品的质量 . 由表中数据可知，科学兴趣小组成员不仅研究了电子秤示数变化与电子秤是否倾斜有关，还研究了 . 电子秤示数与倾角大小的关系 【 分析与推理 】 科学兴趣小组为寻找电子秤倾斜后示数减小的原因，查阅了电子秤的电路原理图（如图 32 ）了解到电子秤示数随电流的增大而增大，压力传感器 R 的阻值随压力的变化而变化 . 根据以上信息，解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因： . 电子秤倾角变大，压力传感器所受压力变小，压力传感 器电阻变大，电子秤示数变小 . 8 ． （ 2016• 江西）雨过天晴，善于观察的小红在放学回家的路上，发现路面上积水少的地方一会儿就干了，面积水多的地方就很难干． 【 提出问题 】 液体蒸发是否与液体的质量有关 . 【 设计实验并进行实验 】 身边可利用的器材：天平（砝码）、水、烧杯若干、量筒若干 【 方案一 】 （ 1 ）在相同环境下，选择天平（砝码）、水、两只相同的烧杯； （ 2 ）可以使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，具体做法是： ①实验前，在烧杯中分别倒入 的水； ②调节好天平，把烧杯分别放在天平的两托盘上，通过 ，使天平平衡； ③经过一段时间后，观察天平是否 ，如果 ，则说明液体蒸发快慢与质量无关． 【 方案二 】 （ 1 ）在相同环境下，选择水、两只相同的量筒 （ 2 ）可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，具体做法是： ①实验前，在量筒中分别倒入不同体积的水，记录水的体积； ②经过一段时间后，再次记录水的体积，计算出量筒中水减少的体积； 不同质量 加减砝码并移动游码 仍然平衡 平衡 ③如果量筒中水减少的体积相同，则说明液体蒸发快慢与质量 ____________ 　 【 交流与评估 】 你准备选择方案 来进行探究（填“一”或“二”），其优点是 ，不足之处是 . 无关 一 能观察到质量的微小变化 天平的调节比较繁琐 谢谢！！