近年来我国铁路事业迅猛发展，动车具有动力集中、提速快、效率高

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更新 2022-09-03
科目物理
题型计算题
难度中等
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近年来我国铁路事业迅猛发展，动车具有动力集中、提速快、效率高等特点(如图所示)。

（1）以动车车次D3018为例，此趟车09：50从上海始发，途经南京等地，16：11到达终点站武昌，部分具体行程见下方的列车时刻表，该动车在南京到武昌间行驶的平均速度为多少km／h？合多少m/s？

车站	到达时间	发车时间	里程/km
上海	始发站	09：50	0
南京	12：02	12：11	301
合肥	13：19	13：21	457
武昌	16：11	终点站	841

（2）途中动车要穿过一条隧道，动车以72km／h的速度匀速行驶，用了2min完全穿过长度为2000m的隧道，求这列动车的长度是多少m？动车全部都在隧道中的时间是多少s？

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如图所示是一种起重机的示意图。起重机重 $2.4 \times 10^{4} N$ （包括悬臂），重心为 $P_{1}$ ，为使起重机起吊重物时不致倾倒。在其右侧配有重 $M$ （重心为 $P_{2})$ 。现测得 $AB$ 为 $10 m$ ， $BO$ 为 $1 m$ ， $BC$ 为 $4 m$ ， $CD$ 为 $1.5 m$ 。 $(g$ 取 $10 N / kg)$

（1）若该起重机将重物吊升 $6 m$ 。用时 $50 s$ ，则重物上升的平均速度是多少？

（2）现在水平地面上有重为 $2.44 \times 10^{4} N$ 的货箱，它与地面的接触面积是 $3 m^{2}$ 。

①若起重机不加配重，在起吊货箱时，最大可使货箱对地面的压强减少多少？

②若要吊起此货箱，起重机至少需加多少牛的配重？

（3）有人认为起重机的配重越重越好，这样就能吊起更重的重物，这起重机能配 $8 t$ 的配重吗？请说明理由。

题型：未知
难度：未知

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在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源 $(3 V$ 不变），电流表、电压表、定值电阻四只 $(5 Ω$ 、 $10 Ω$ 、 $20 Ω$ 、 $25 Ω$ 各一只），滑动变阻器 $M (10 Ω 1 A)$ ，滑动变阻器 $N (20 Ω 1 A)$ ，开关、导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片 $P$ 向 $B$ 端移动时电路中电流变大。

（2）实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值，使电阻 $R$ 两端电压保持不变，这种方法是　　（填字母编号）；

$A$ ．转换法 $B$ ．控制变量法 $C$ ．等效替代法

（3）某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约 $3 V$ ，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是　　；

（4）排除故障后，更换不同定值电阻进行了实验，记录实验数据如表：

实验次数	1	2	3	4
电阻 $/ Ω$	5	10	20	25
电流 $/ A$	0.40	0.20	0.10	0.08

分析表中数据可得到的结论是：　　；

（5）实验中选择的滑动变阻器应是　　（选填“ $M$ ”或“ $N$ ” $)$ 。

题型：未知
难度：未知

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如图所示电路， $R_{1} = 20 Ω$ ， $R_{2} = 10 Ω$ ，电源电压保持不变，当 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 断开时，电流表的示数为 $0.6 A$ 。

（1）求电源电压；

（2）当 $S_{2}$ 断开， $S_{1}$ 、 $S_{3}$ 闭合时，求电流表的示数；

（3）电路如何连接时，电路消耗的电功率最小？并求出该最小值。

题型：未知
难度：未知

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某太阳能热水器中装有 $40 kg$ 的水，阳光照射一段时间后，水温从 $10^{°} C$ 升高到 $60^{°} C$ ，已知 $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ 。求：

（1）热水器中的水所吸收的热量；

（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的热值为 $8.4 \times 10^{7} J / m^{3}$ ，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

题型：未知
难度：未知

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阅读短文，回答问题。

智能洁具

智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭。

某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 $S$ 切断电源。

这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）。

表一

额定电压	$220 V$	清洗喷水量	$0.8 L / \min ~ 1.2 L / \min$
烘干机额定功率	$180 W$	加热器额定功率	$2100 W$

表二

流量 $Q / (\times 10^{- 4} m^{3} \cdot s^{- 1})$	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
扬程 $H / m$	1.25	1.80		5.00	7.20

（1）该智能洁具应选用　　线插头。当图甲电磁铁线圈中电流从 $a$ 流向 $b$ 时，电磁铁下端是　　极。

（2）下列说法正确的是　　。

$A$ ．红外线感应装置利用超声波进行工作

$B$ ．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化

$C$ ．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性

$D$ ．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关 $S$ 不会被吸起

（3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为 $38^{°} C$ 的温水清洗，加热器的效率为　　 $%$ ；清洗结束，暖风烘干机工作 $40 s$ ，消耗的电能会使标有“ $3000 imp / (kW \cdot h)$ ”的电能表指示灯闪烁　　次。 $[$ 水的比热容 $c = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，室温为 $18^{°} C]$

（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为 $0.8 \times 10^{- 4} m^{3} / s$ 时，其扬程为　　 $m$ ；当水泵的流量为 $1.0 \times 10^{- 4} m^{3} / s$ 时，输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率 $P =$ 　　 $W$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$

（5）图乙为洁具的温控装置原理图。 $R_{1}$ 是滑动变阻器， $R_{2}$ 是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 $R_{1}$ 两端电压 $U_{1}$ 增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。

①适当　　（填“增大”或“减小” $)$ 电源电压，可使控制水温的预设值升高；

②电源电压设定为 $10 V$ ，当 $R_{1}$ 接入电路的阻值为 $6 Ω$ 时， $R_{2}$ 的电功率为 $4 W$ ，此时加热电路恰好被切断。若预设的水温相对较高，则控制电压 $U_{1}$ 是　　 $V$ 。

题型：未知
难度：未知

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