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1、专题19 科普阅读文、开放性试题考点1 科普阅读文1（2023广东广州）小明自制的“温度计”中有密度随温度升高而变小的液体。如图1，当该液体温度为19时，质量为的小球b悬浮，b标记“19”；另外两个小球分别标记“15”“23”，当小球悬浮时，它标记的温度与液体温度相等。图1、图2、图3中小球a、b、c均静止，忽略小球体积变化，g取10N/kg。（1）图1中b悬浮。在方框中画出b的受力示意图（用“”表示b）； 求此时b受到的浮力； 此时液体密度为，求b排开液体的体积。 （2）图2中b漂浮。此时b所受浮力 图1中b所受浮力（选填“大于”“等于”“小于”）；此时液体温度 19（选填“高于”“等于”“
2、低于”）；小球c对应标记 （选填“15”“23”）。（3）图3中液体温度的范围可能是 。A14以下B1618C2022D24以上（4）液体温度在1523范围内，b在液体中静止时所受浮力与液体温度关系的图像可能正确的是（b不接触其他小球） 。ABCD2（2023江苏扬州）“芒种”前后是麦子成熟收割的时间，需要及时把麦子颗粒归仓。（1）如图1所示是古代农人打麦的场景，把打麦工具高高举起，它的重力势能变 ；（2）现在很多地方都用联合收割机收麦子，某收割机的参数如下：割幅（m）2.2/2.5履带接地总面积（m2）3.6喂入量（kg/s）3/4/4.5功率（kW）60发动机效率40%油箱容积（L）72满
3、油时整机质量（kg）2880满油时收割机对水平地面的压强是 Pa；（g取10N/kg）如图2所示，收割过程中收割机相对于同行的装载机是 （选填“运动”或“静止”）的；收割机功率保持60kW不变，收割过程中减慢行驶速度，是为了 。收割一块地的麦子，耗时0.5h，该收割机做功 J，在此过程中消耗柴油 kg；（约为）（3）“喂入量”是收割机在单位时间内收获的作物量，它受很多因素的影响。某次收割时作业速度与喂入量之间的关系如图3所示，当作业速度为4km/h时，喂入量是 kg/s，出现这一结果，你认为作物的 会对喂入量产生影响。3（2023陕西）重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的
4、储存或释放，能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处，实现能量储存，如图2所示。根据相关信息，完成以下问题（g取10N/kg）。（1）风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；（2）若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kWh的电能，单个风力发电机组发电1h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是多少 ？（3）储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少
5、 ？（4）储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是多少 ？据某资料介绍，重力储能系统的综合效率（输出电能与输入电能之比）可达70%以上，请你通过计算，判断这一数据是否可信 ？（已知系统提升重物的效率为90%）4（2023陕西）如图-1，是某型号电暖器。它有高温、低温两个挡位，其简化电路图如图-2所示。和均为发热电阻，其部分参数如图表所示。额定电压220V额定功率高温挡2200W低温挡1100W（1）该电暖器是利用电流的 效应工作的。当开关、均闭合时，电暖器处于 挡；（2）该电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少 ？在高温挡正常工作时，发热电阻
6、的阻值是多少 ？（3）在某次用电高峰期，小明用如图所示的电力监测仪，测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小明认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。请你通过计算，判断小明的观点是否正确 。5（2023广东）阅读材料，回答问题风力发电风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20
7、圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/sv10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。）（1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图： ， ；（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动；（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于 kg的煤完全燃烧放出的热量；（q煤=3.0107J/kg）（4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kWh，叶片需要转动 圈；（5）
8、若14001500和15001600两段时间内输出电能之比为13，则14002000的时间段内风力发电机组的输出电能为 kWh。6（2023江苏无锡）图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进
9、水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（，g取）（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 ；ABCD（2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生的开水，若冷水温度为，开水温度为，则煮水箱的加热效率为 ；（3）冷水箱中的浮球质量为，金属杆质量和
10、体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为，则浮球体积为 ，贮水箱中保温控制电路的电压U是 V。7（2023湖南株洲）图甲为一种汽车前大灯的外形，下端三个金属片为灯的三脚插头，可连接电源；图乙为灯管内部结构，三根导电支架分别与三个金属片相连，支架间接有两组灯丝，夜间行车时，可根据需要进行切换。已如两组灯丝L1和L2的额定电压均为12V，额定功率分别为100W和80W。甲乙丙（1）两灯正常工作时，通过L2的电流为 A（结果保留两位小数），比通过L1的电流 （选填“大”或“小”）。（
11、2）图丙中的A、B、C分别代表与图乙中左、中、右三个支架相连的三个金属片。根据图乙，在图丙中画出灯管内的电路图； （3）灯丝L1的阻值是 。若将电源的两端分别连接金属片B、C，为保证电路安全，电源电压不能超过多少伏？（不考虑灯丝以外的电阻，忽略温度对电阻的影响。） 考点2 开放性试题8（2023山东烟台）阅读短文，回答问题：中国空间站2023年4月24日是我国第八个“中国航天日”，中央广播电视总台联合中国载人航天工程办公室共同推出了中国空间站首次慢直播节目“天宫之镜”；目前中国空间站呈现“T”字构型，如图所示，两个尺寸、质量大体一致的实验舱形成“T”字的一横，天和核心舱作为“T”字的一竖；中国
12、空间站为什么选用“T”字构型？“T”字构型结构对称，从姿态控制、组合实验舱体管理上都较为稳定，有利于组合体的飞行；太阳翼“T”字构型使各部分受到的地球引力、大气扰动等影响较为均衡，这样空间站姿态控制时消耗的推进剂和其它资源较少；不管空间站以何种姿势飞行，两对大型太阳翼都能接收到阳光的照射，获得高效的发电效果；两个实验舱的气闸舱分别位于实验舱的端头，正常工作泄压或异常隔离时均不会对其密封舱造成影响，保持了空间站运行的安全性；我国航天事业不断刷新纪录，航天科技实现跨越式发展，航天发射能力显著提升，航天强国建设迈出了坚实步伐；（1）在中国空间站首次慢直播节目中，信息的传递主要依靠 （选填“电磁波”或“超声波”）；（2）中国空间站呈现“T”字构型后，梦天实验舱相对于核心舱是 （选填“静止”或“运动”）的；（3）我国空间站为什么要采用“T”字构型？（请用简洁的语言总结出两条原因）( )（北京）股份有限公司