在能源家族中，风能、太阳能、水能都同属于（选填可再生或不可再

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更新 2022-09-03
科目物理
题型计算题
难度较难
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在能源家族中，风能、太阳能、水能都同属于（选填“可再生”或“不可再生”）。为实现减排目标，国家大力推广风力、水力发电。我国西部某处风力发电场的装机总功率为4.2×10⁶kw的风电场项目全面建成后，所有机组发电1h，可提供多少kW•h电能？若这些电能全部转化为水的内能，那么可以把多少质量的水从28℃加热至沸腾（在标准大气压下）？

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小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡 $I - U$ 图象的电路如图甲，电源电压恒为 $6 V$ ，滑动变阻器最大电阻 $30 Ω$ ．

（1）当开关 $S_{1}$ ， $S_{2}$ 均闭合，滑片处于 $a$ 端时，求电流表 $A_{1}$ 的示数；

（2）当开关 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 断开，滑片离 $a$ 端 $\frac{1}{3}$ 处时，电流表 $A_{2}$ 的示数 $0.2 A$ ，求此时小灯泡的电阻。

（3）在开关 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 断开的情况下，某同学描绘出小灯泡 $I - U$ 图象如图乙，求图中 $C$ 点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率。

题型：未知
难度：未知

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如图（a）所示是 $HG 2004$ 家用蒸汽电熨斗的示意图和铭牌，使用时储水器中的水滴入气室，加热的铁质底板使水迅速汽化变成蒸汽，从底板喷出。

额定电压	$220 V$	功能	汽烫、干烫
额定频率	$50 Hz$	蒸汽方式	滴下式
底板面积	$160 c m^{2}$	质量	$1.6 kg$
额定功率	$1100 W$	放置方式	自立式

（1）求电熨斗正常工作时的电流。

（2）熨烫前（未加水），电熨斗自然平放在衣服上，求它对衣服的压强。

（3）汽熨前先预热，使底板的温度从 $20^{°} C$ 升高到 $220^{°} C$ ，温控开关自动断开。已知底板的质量为 $1 kg$ ，铁的比热容为 $0.46 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，求预热过程底板吸收的热量。

（4）汽熨时，滴汽室的水汽化带走热量，当底板温度降到 $190^{°} C$ 时，温控开关自动闭合，当加热到 $220^{°} C$ 时又断开，如此反复，若蒸汽电熨斗按如图（b）所示的程序工作，熨一件衣服用时 $10 \min$ 。求共消耗的电能。

题型：未知
难度：未知

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2016年11月，常州出入境检验检疫局查获一批进口不合格电烤箱，电路存在安全隐患，检验人员在实验室按照规范重新连接烤箱电路，并将相关参数填入铭牌，请选择其中一种方法完成电路设计并计算出相应答案（两种方法都做，以第一种为准）

方法一

方法二

功能：如图所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关 $S$ 转动至断开位置，电路不工作；开关 $S$ 转动至抵挡位置，电路处于低功率工作状态，两根电阻丝都发热；开关 $S$ 转动至高挡位置，电路处于高功率工作状态，仅有一根电阻丝发热。

（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。

测量：实验室内， $220 V$ 电源只接通电烤箱，电烤箱处于高挡位置，观察到实验室电子式电能表的指示灯在 $5 \min$ 内闪烁了132次。

（2）此过程中，电烤箱消耗电能　　 $J$

单根电阻丝的阻值为　　 $Ω$

（3）铭牌

额定电压	$220 V$
低档功率	$W$
高档功率	$W$

功能：如图所示，两根电阻丝规格相同且电阻不变，旋钮开关 $S$ 转动至断开位置，电路不工作；开关 $S$ 转动至抵挡位置，电路处于低功率工作状态，仅有一根电阻丝发热；开关 $S$ 转动至高挡位置，电路处于高功率工作状态，两根电阻丝都发热。

（4）请以笔画线代替导线完成电路连接。

测量：实验室内， $220 V$ 电源只接通电烤箱，电烤箱处于低挡位置，观察到实验室电子式电能表的指示灯在 $5 \min$ 内闪烁了132次。

（5）此过程中，电烤箱消耗电能　　 $J$

单根电阻丝的阻值为　　 $Ω$

（6）铭牌

额定电压	$220 V$
低档功率	$W$
高档功率	$W$

题型：未知
难度：未知

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某次旅游，密闭大巴内坐满了游客，司机忘了打开换气设备，时间一久，车内二氧化碳浓度上升，令人头晕脑胀。为此，小明设计了车载自动换气设备

（一 $)$ 小明找来二氧化碳气敏电阻 $R_{x}$ ，其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示，其中二氧化碳浓度为0时， $R_{x}$ 阻值模糊不清，他对该电阻阻值进行测量

二氧化碳浓度 $/ %$	0	5	10	15	20	25	30
$R_{x} / Ω$		28	22	17	13	10	8

小明把空气通过氢氧化钠溶液，得到二氧化碳浓度为0的空气，并收集于集气瓶中，再将 $R_{x}$ 置于其中

（1）图甲电源电压恒为 $6 V$ ，请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接。要求，滑片 $P$ 向 $B$ 端移动时，电压表、电流表的示数都变大

（2）开关 $S$ 闭合前，滑片 $P$ 应移至　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 端。

（3）闭合开关 $S$ ，发现电流表无示数，电压表有示数。电路某一故障可能为　　。

$A$ 、 $S$ 断路 $B$ 、 $R^{'}$ 断路 $C$ 、 $R_{x}$ 短路 $D$ 、 $R_{x}$ 断路

（4）排除故障后，移动滑片 $P$ ，电压表、电流表示数如图乙所示，二氧化碳为0时， $R_{x}$ 的阻值为　　 $Ω$

（5）请在丙图中画出 $R_{x}$ 阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图像

（二 $)$ 小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备，如图丁所示，控制电路，恒为 $6 V$ 的蓄电池，开关 $S$ ，定值电阻 $R_{0}$ ，二氧化碳气敏电阻 $R_{x}$ ，电磁继电器的线圈电阻不计，线圈电流大于 $0.1 A$ 时衔铁被吸下，线圈电流小于 $0.1 A$ 衔铁被弹回，受控电路包括，恒为 $24 V$ 的蓄电池，额定电压均为 $24 V$ 的绿灯、红灯、换气扇。

（6）请以笔画线完成电路连接，要求：闭合开关 $S$ ，周围空气中二氧化碳浓度小于 $8 %$ 时，绿灯亮；大于 $8 %$ 时，红灯亮且换气扇正常工作。

（7）定值电阻 $R_{0}$ 的阻值应为　　 $Ω$ 。

题型：未知
难度：未知

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2012年某日，太平洋某海域，“蛟龙号”完成了下潜前的准备，腹部挂好压载铁块；舱内科考队员均就位；舱门封闭如图甲所示，此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示 $(g$ 取 $10 N / kg)$

状态	满载
整体体积	$22.3 m^{3}$
整体质量	$24.95 t$
海水密度	$1.1 \times 10^{3} kg / m^{3}$

问：（1）在海水中 $1.2 km$ 深处完成科考任务后，发现液压系统故障，无法抛掉压载铁块，只得启动“蛟龙号”两侧的螺旋桨，两侧螺旋桨共同作用使“蛟龙号”获得竖直向上的推力 $F_{推}$ ，帮助“蛟龙号”匀速上升，不计海水对“蛟龙号”的阻力，匀速上升过程中， $F_{推}$ 有多大？

（2）上升过程耗时 $2 h$ ， $F_{推}$ 做功的功率多大？

（3）为保障电动机驱动螺旋桨用电，舱内其他用电器都被关闭，仪表显示上升过程中耗电 $2 kW \cdot h$ ，此过程中，电能转化为 $F_{推}$ 做功的效率有多大

（4）接近水面时，关闭两侧螺旋桨，轮船用滑轮组将“蛟龙号”从水中匀速吊离水面至高处，如图乙、丙所示，已知动滑轮总质量为 $50 kg$ ，不计绳重及轮、轴之间摩擦，此过程中，滑轮组绳端拉力的最大值多大？与之对应的滑轮组机械效率的最大值为多大？

题型：未知
难度：未知

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