目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新

更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度中等
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目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车。超级电容器是一种新型电能存储设备，像蓄电池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶。在制动过程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保。

假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15吨，某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为 $2 \times 10^{7}$ 焦，能以10米 $/$ 秒的速度保持匀速直线行驶6千米，能量利用的效率为 $90 %$ 。

（1）电车发电机的工作原理是　　。

（2）若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4米 $^{2}$ ，求公交车对地面的压强。

（3）若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少？

（4）若公交车在该次运行中电容器输出电压为300伏，不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流有多大？

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沙漠集水器

（1）有些沙漠紧邻大海，　　（白天 $/$ 晚上）风通常从大海吹向沙漠，导致空气中富含水蒸气。

（2）伯克利分校的团队设计出一款沙漠集水器 $- WaterSeer$ ，如图所示，利用风能这种　　（可再生 $/$ 不可再生）能源，借助风力驱动风轮旋转，带动螺旋桨将讲空气输入金属管中部。

（3）深埋在土壤深处的金属管底部温度较低，由于金属的　　（填物理属性）好使得金属管中部温度也降低。

（4）空气中的水蒸气在金属管中部　　（吸 $/$ 放热），液化成水滴，水滴在　　力的作用下，沿管壁下落，汇集于金属管底部容器。

（5） $WaterSeer$ 每天可以收集约 $37 L$ 饮用水，合　　 $kg$ ，应用前景十分乐观。 $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$

题型：未知
难度：未知

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在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是 $50 c m^{3}$ ，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示， $g$ 取 $10 N / kg$ 。

（1）图2中，物块受到的浮力为　　 $N$ ，烧杯中液体的密度为　　 $g / c m^{3}$ 。

（2）小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线　　（选填“①”、“②”或“③” $)$ ；

（3）根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在　　 $N$ 处，用它测量时，待测液体密度 $ρ_{液}$ 应不超过　　 $g / c m^{3}$ ；

（4）用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏　　；

（5）原物块质量、体积和密度分别记为 $m_{0}$ 、 $V_{0}$ 、 $ρ_{0}$ ，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是：　　（选填选项前的字母）

$A$ ．质量为 $m_{0}$ 、密度比 $ρ_{0}$ 小的物块

$B$ ．质量为 $m_{0}$ ，密度比 $ρ_{0}$ 大的物块

$C$ ．质量比 $m_{0}$ 大而密度比 $ρ_{0}$ 小的物块

$D$ ．体积比 $V_{0}$ 小的物块。

题型：未知
难度：未知

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小兵用图1所示电路来探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。

（1）将 $R$ 调为 $5 Ω$ ，闭合开关，移动滑动变阻器至适当位置，记录两电表示数。其中电压表的指针所指位置如图2所示，它的示数为　　 $V$ 。

（2）将 $R$ 调为 $20 Ω$ ，小兵在记录数据前，他应先调节　　，使　　；

（3）多次实验后，小兵得到电流和电阻 $R$ 的倒数的关系图象如图3所示，由此他得到的实验结论是：当电压一定时，电流与电阻成　　（选填“正比”或“反比” $)$ ；

（4）小兵身旁有一只仅能看清“▄ $0.25 A$ ”字样的小灯泡，为了知道其额定功率，他根据图3得到 $0.25 A$ 对应的电阻值为 $8 Ω$ ，从而算出该小灯泡的额定功率 $P = 0.5 W$ ，你认为小兵求小灯泡额定功率的方法是否正确：　　（选填“正确”或“不正确” $)$ ，你的理由是：　　。

题型：未知
难度：未知

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如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。

（1）如图1所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为　　 $cm$ ，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在　　；

（2）该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图2所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　　（选填“照相机”或“投影仪” $)$ ；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上　　（选填“能”或“不能” $)$ 看到清晰的像；

（3）在图2所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图3所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是　　眼镜（选填“近视”或“远视” $)$ 。

题型：未知
难度：未知

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从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴 $) O$ 转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力 $F_{1}$ 作用在 $A$ 点，其实际作用方向与脊柱夹角为 $12 °$ 且保持不变，搬箱子拉力 $F_{2}$ 作用在肩关节 $B$ 点，在 $B$ 点挂一重物代替箱子。用测力计沿 $F_{1}$ 方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角 $α$ ，多次实验得出结论。

（1）在丙图中画出 $F_{2}$ 力臂 $L_{2}$ 。

（2）当 $α$ 角增大时， $L_{2}$ 　　（变大 $/$ 不变 $/$ 变小）， $F_{1}$ 　　（变大 $/$ 不变 $/$ 变小）。

（3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中 $F_{1}$ 要　　（大 $/$ 小）。

（4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，　　（甲 $/$ 乙）图中的姿势比较正确。

题型：未知
难度：未知

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