08-科普阅读综合题-江苏省南通市10年（2013-2022）中考物理真题按题型分层分类汇编（解析版）

这是一份08-科普阅读综合题-江苏省南通市10年（2013-2022）中考物理真题按题型分层分类汇编（解析版），共23页。试卷主要包含了阅读短文，回答问题等内容，欢迎下载使用。

1．（2017•南通）阅读短文，回答问题。
客机C919
如图甲，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。
C919机舱内覆有一层高孔率”超细航空级玻璃棉“，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的”呼吸系统“，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，下表是飞机的部分技术参数。
（1）阳光下，飞机尾翼呈现绿色，是因为尾翼 反射 绿光；若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 145 m2。
（2）下列关于”超细航空级玻璃棉“性质的描述中，不正确的是 B 。
A．单丝纤维比头发细 B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好 D．导热能力相对较弱
（3）在万米高空，机体1m2面积上承受内外气压的压力差约为 5.5×104 N；为确保机舱内的温度维持体感舒适值，机上空调需要不断 制冷 （选填“加热”或“制冷”）。
（4）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为 3.6×104 N；若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1500kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为 60 %．（燃油热值q取4.6×107J/kg）
（5）如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为6V，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作。
①若要在较低温度下接通受控电路，应将R1的阻值适当 减小 （选填“增大”或“减小”）
②当电阻R1调到1kΩ时，能接通受控电路。已知热敏电阻的电流随电压变化的I﹣U图象如图丙，则此时控制电路中的电流为 0.002 A。
【答案】（1）反射；145；（2）B；（3）5.5×104；制冷；（4）3.6×104；60；（5）①减小；②0.002。
【解析】解：（1）在阳光下飞机尾翼呈现绿色是因为飞机的尾翼反射绿色光，根据公式
机翼面积（s）＝；得机翼面积（s）＝＝145m2；
（2）”超细航空级玻璃棉“性质有：直径只有3～5μm，密度ρ＝＝＝5kg/m3，密度比玻璃的密度小很多，还具有很好的隔音和保温效果；故B不正确；
（3）在万米高空，机舱外的大气压为2.5×104Pa，机舱内的气压为8×104Pa，在机体每平方米上产生的压力差△F＝F向外﹣F向内＝P内S﹣P外S＝5.5×104N；能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，所以机体上的空调要不断制冷，使舱内气压和温度达到舒适值。
（4）飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，故f＝F＝3.6×104N；
燃料完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝1500kg×4.6×107J/kg＝6.9×1010J；
根据η＝得
发动机获得的机械能：W机械＝ηQ放＝40%×6.9×1010J＝2.76×1010J；
发动机巡航的距离为：s＝vt＝920km/h×0.5h＝460km＝460000m
飞机的推进功（推力所做的功）：W推力＝Fs＝3.6×104N×460000m＝1.656×1010J
发动机的推进效率：η′＝＝×100%＝60%；
（5）①热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故要在较低温度下接通受控电路，R2的电阻增大，要使电流不变，应将R1的阻值适当减小，才能使总电阻不变；
②当电流为2mA时，R1阻两端的电压为：U1＝IR1＝0.002A×1000Ω＝2V，
此时R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，由图象知U2符合题意，故此时控制电路中的电流为2mA＝0.002A。
2．（2022•南通）阅读短文，回答问题。
激情冰雪
纯洁冰雪，激情冬奥，北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日，小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动，还学到了很多知识。
冰雪梯是很刺激的游乐项目，图甲为冰雪示意图。小华发现，选用不同材料的滑板，从倾斜滑道顶端由静止滑下后，沿滑道运动的水平方向总距离L不同，设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k，已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场，首先看到的是积雪深度测量仪，其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波，超声波经雪面反射返回检测仪，测出超声波从发出到返回的时间，就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境，如图丁所示是修正装置的部分电路图，两个独立的电路中电源电压相等，R1为热敏电阻，阻值随温度的升高而降低，R2、R4为定值电阻，R3为滑动变阻器，R1的阻值随环境温度变化时，其两端的电压随之发生变化，被控制电路根据R1与R3两端电压差值ΔU对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪，造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠，小水珠落地前凝结成小冰晶，这小冰晶就是雪花。
（1）小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，还能继续滑行一段距离，是由于 惯性 的缘故，以滑板为参照物，小华是 静止 的。
（2）关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点，下列说法正确的是 A 。
A.戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B.听不清远处声音是因为温度低声速小
C.造雪机用水造雪属于凝华现象
D.造雪机可以在任何温度环境下制雪
（3）在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N，他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为 5.0 ，运动中滑板受到的水平阻力为 100 N。
（4）图丁所示电路中，R2＝100Ω，R4＝1kΩ，某温度时R1＝20Ω，为使R1和R3两端的电压相等，R3接入电路的阻值为 200 Ω。保持R3接入电路的阻值不变，当温度降低时，测得ΔU＝1V，R2两端的电压为3V。则电源电压为 4.8 V。
（5）积雪深度测量仪工作时，测出超声波从发射到返回的时间为0.02s，超声波的传播速度为340m/s，则积雪的深度为 0.9 m；履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m，满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×104Pa，可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时，发动机的总功率为3.4×104W，其中60%用于压实积雪，则雪地车行驶的速度为 2.5 m/s。
【答案】（1）惯性；静止；（2）A；（3）5.0；100；（4）200；4.8；（5）0.9；2.5。
【解析】解：（1）小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，由于惯性，还要保持原来的运动状态，继续向前运动；以滑板为参照物，小华与滑板之间的位置不变，是静止状态；
（2）A、墨镜可以吸收一部分光，能防止强光伤害眼睛，A正确；
B、听不清远处声音，是因为雪疏松多孔，吸收了部分声音，故B错误；
C、造雪机用水造雪，小水珠变成小冰晶，是凝固现象，故C错误；
D、造雪机造雪是小水珠变成小冰晶，只能在温度等于或低于水的凝固点（0℃）时发生，故D错误；
（3）因为滑板沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，由图乙知，k＝5.0，
滑板对水平滑道压力：N＝G总＝500N，
由题意知：，
所以，水平阻力：f＝＝＝100N；
（4）设图丁两个独立的电路中电源电压均为U，
根据串联电路电压分配与电阻成正比，可得：＝＝，
所以，U1＝，
使R1和R3两端的电压相等，即U3＝U1＝，
U4＝U﹣＝，
所以，
R3＝＝＝200Ω；
当温度降低时，热敏电阻R1的阻值会升高，由串联分压规律可知，其两端电压增大，
已知R2两端的电压为3V，则：U'1＝U﹣3V，
已知ΔU＝1V，
即：U'1﹣U3＝1V，
（U﹣3V）﹣＝1V，
解得：U＝4.8V；
（5）超声波发射和接收端口到雪表面距离：s＝＝＝3.4m，
积雪的深度：h＝H﹣s＝4.3m﹣3.4m＝0.9m；
雪地车行驶的速度为v，行驶时间为t，
则雪地车压下雪的面积：S＝vtL，
压雪做的功：W＝Fh'＝pSh'，
压雪功率：P压＝，
已知总功率的60%用于压实积雪，即P压＝60%P，
所以，60%×3.4×104W＝，
解得：v＝2.5m/s。
3．（2019•南通）阅读短文，回答问题。
地铁
南通即将进入地铁时代。乘坐地铁需文明出行、确保安全。地铁站的站台上标有黄色警戒线；乘客应留意车厢内红、绿色的线路指示灯。手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品，工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声，判断金属物品的大小；手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，安检仪不能正常工作。
图甲为另一种安检仪的原理模型，固定的矩形虚线区域内存在方向竖直向上的磁场，宽度为0.6m。边长0.2m的正方形金属线圈abcd放在水平传送带上，可随传送带一起以速度v匀速运动。线圈进、出磁场过程中会产生电流，从而线圈会受到大小随线圈速度增大而增大、方向水平的磁场力作用，因此线圈与传送带间也存在摩擦力；运动过程中线圈整体处于磁场中时，线圈中无电流产生。在线圈与传送带间无相对滑动时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率P与对应的速度v的数据如表。
（1）候车时乘客越过黄色警戒线会有危险，那是因为流体的流速越大，压强越 小 ；有乘客手捧鲜花进入车厢，所有乘客都闻到了花香，这是因为分子在 做无规则运动 。
（2）下列说法中，正确的是 B 。
A．手持式安检仪也能检测出酒精等易燃违禁物品
B．通过手持式安检仪报警声的音调可判断金属物大小
C．站立的乘客拉住扶手是为了避免受惯性作用造成伤害
D．佩戴紫色眼镜的乘客也能准确辨别出线路指示灯的颜色
（3）手持式安检仪正常工作时的电流为 40 mA；电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为 45 h。
（4）分析表中数据，当传送带速度为0.5m/s时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率P＝ 0.1 W；线圈进入磁场时受到的摩擦力f与传送带匀速运动的速度v的变化关系如图乙所示，则当v＞ 1.5 m/s时线圈将在传送带上滑动。
（5）设传送带的速度保持0.2m/s不变。已知线圈的bc边进入磁场时，bc边受到的磁场力方向水平向左，当bc边出磁场时，由于ad边受到磁场力作用，线圈会受到方向水平向 右 （选填“左”或“右”）的摩擦力的作用；将多个与图甲中相同的线圈每隔相同时间△t从传送带的左端逐一释放，释放后线圈即与传送带保持0.2m/s的速度一起运动。则△t＝ 2 s时，一段时间后，传送带就会不间断的受到一个线圈的摩擦力作用。
【答案】
（1）小； 做无规则运动；（2）B； （3）40； 45； （4）0.1； 1.5； （5）右；2。
【解析】解：
（1）候车时乘客越过黄色警戒线会有危险，那是因为流体的流速越大，压强越小；有乘客手捧鲜花进入车厢，所有乘客都闻到了花香，这是因为分子在做无规则运动；
（2）AB、由题意，手持式安检仪用于检测乘客是否携带违禁金属物品，工作人员能根据安检仪发出低沉或尖锐的警报声，判断金属物品的大小，但不能检测出酒精等易燃违禁物品，故A错误，B正确；
C、任何物体都有惯性，不能说物体受的惯性作用，故C错误；
D、佩戴紫色眼镜只能透过紫色光，所以该乘客不能准确辨别出线路指示灯的颜色，故D错误；
（3）手持式安检仪的电池额定电压为9V，额定功率为0.36W，
根据P＝UI可得，手持式安检仪正常工作时的电流为：
I＝＝＝0.04A＝40mA；
手持式安检仪的电池容量为2×103mAh，额定电压为9V，额定功率为0.36W，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积；当剩余电量减为电池容量的10%时，
能工作的容量为：
Q＝2×103mAh×90%＝1.8×103mAh；
电池充满电后，安检仪能正常工作的最长时间为：
t＝＝＝45h；
（4）分析表中第2、1组的功率P之比为：
＝；
速度之比为：
＝，
故功率与速度的平方成正比，
则当传送带速度为0.5m/s时，传送带克服线圈摩擦力做功的功率：
P＝（ ）2×0.016W＝0.1W；
由图乙知，当速度等于或大于某一值时，摩擦为0.6N保持不变，线圈将在传送带上滑动，
因P＝fv，故f＝，
根据表中数据可得，实验中的摩擦力大小分别为0.08N、0.12N、0.2N、0.24N和0.32N，故可知受到的摩擦力与速度成正比；
则可得f＝0.6N时的速度为：
×0.2N＝0.6N，
解得v′＝1.5m/s；
传送带匀速运动的速度v的变化关系如图乙所示，则当v＞1.5m/s时线圈将在传送带上滑动。
（5）设传送带的速度保持0.2m/s不变。已知线圈的bc边进入磁场时，bc边受到的磁场力方向水平向左，当bc边出磁场时，由于切割磁感应线的方向没有发生变化，故bc边受到水平向左的磁场力，故线圈会受到方向水平向右的摩擦力的作用；
由于线圈的边长是0.2m，磁场的宽度是0.6m，则＝3，由于线圈整体在磁场中，线圈没有电流，则相邻两个之间的距离为0.4m，则时间间隔为：
△t＝＝＝2s时，一段时间后传送带就会不间断的受到一个线圈的摩擦力作用。
4．（2014•南通）阅读短文，回答问题。
超声波加湿器
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。
图甲所示是某型号超声波加湿器，下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）加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为 2580 kg；加满水时，加湿器对水平地面的压强为 2×106 Pa．（空气密度ρ＝1.29kg/m3，g取10N/kg）
（2）加湿器正常工作时的电流为 2.27 A，加满水后最多能加湿 1.67 h。
（3）下列说法中错误的是 C 。
A、加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的
B、加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能
C、水雾化成超微粒子的过程是汽化现象
D、水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有引力
（4）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，此过程中加湿器消耗的电能为 8.64×105 J，实际加湿量至少为 5.76 L/h。
（5）利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量，如图乙所示，电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，电流表的量程为0～100mA，电压表的量程为0～15V，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示，该电路能够测量的湿度范围是 30%～90% ；将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值，制成一个简易湿度计，该湿度计的刻度值分布是 不均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）的。
【答案】（1）2580；2×106；（2）2.27；1.67；（3）C；（4）8.64×105；5.76；（5）30%～90%；不均匀。
【解析】解：（1）加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量：
m＝ρV＝1.29kg/m3×2000m3/h×1h＝2580kg；
加满水时，水的质量：m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×25×10﹣3m3＝25kg，
加湿器对水平地面的压强：p＝＝＝＝＝2×106Pa；
（2）由P＝UI可知，加湿器正常工作时的电流：I＝＝≈2.27A；
加满水后最多能加湿的时间：t＝≈1.67h；
（3）A、加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的，故A正确；
B、加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能，故B正确；
C、水雾化成的超微粒子仍为液体，该过程不是汽化现象，故C错误；
D、水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有引力，故D正确；本题选错误的，故选C。
（4）加湿器消耗的电能：W＝×720imp＝0.24kW•h＝8.64×105J，
加湿器实际功率：P＝＝＝480W，
实际加湿量至少为：V＝ηP＝1.2×10﹣2L/（h•W）×480W＝5.76L/h。
（5）电路最大电流为：100mA＝0.1A，电阻R两端电压：UR＝IR＝0.1A×120Ω＝12V，
此时R0两端电压：U0＝U﹣UR＝24V﹣12V＝12V，电阻阻值：R0＝＝＝120Ω，
由图丙所示可知，此时湿度为：30%；
R0两端最大电压：U0′＝15V，此时电路电流：I′＝＝＝0.075A，
R0的阻值：R0′＝＝＝200Ω，由图丙所示可知，此时的湿度为：90%；
电压表示数：UV＝U﹣IR＝U﹣R，电压表示数与R0不成正比，湿度计的刻度值分布不均匀的。
5．（2015•南通）阅读短文，回答问题：
扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图甲。
机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一：
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二：
（1）机器人工作时，主机内部的气压 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为 17 cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）
（2）下列说法中错误的是 D 。
A．地面有静电时，轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B．采用凸凹材质的轮皮，可增大机器人与地面间的摩擦
C．机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D．当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好
（3）该机器人正常工作时的电流为 2.5 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 48 min。
（4）由表二数据可知，当风量为0.015m3/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 33 %；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为 11.7 kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）
（5）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压U0恒定，RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为6V和3V，则R0＝ 6 Ω；为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（R0+RG），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将 减小 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【答案】（1）小于；17；（2）D；（3）2.5；48；（4）33%；11.7；（5）6；减小。
【解析】解：（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小，可知机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，
在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
由v＝得，
超声波从发射到收到回波所通过的总路程：
s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m，
则其发射超声波时与障碍物间的距离：
s＝＝＝0.17m＝17cm
（2）A．地面有静电时，由于带电体具有吸引轻小物体的性质，所以轻小物体会吸附在地板上而不易清扫，故A正确；
B．采用凸凹材质的轮皮，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大机器人与地面间的摩擦，故B正确；
C．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，机器人工作时发出的声音小于50dB，所以不会对人的听力造成损伤，故C正确；
D．当遇到玻璃门等透明或半透明障碍物时，其将直接穿过而不产生任何回波，这样扫地机器人就无法感应到前方有障碍物，
于是也就无法做出减速的工作了，所以不能使用红外线感应器，使用超声波感应器较好故D错误。
故选：D。
（3）由P＝IU得，
机器人正常工作时的电流I＝＝＝2.5A。
充满电后的电池容量Q1＝2500mAh，下一次自动充电前的电池容量Q2＝ηQ1＝20%×2500mAh＝500mAh，
消耗的电池容量Q＝Q1﹣Q2＝2500mAh﹣500mAh＝2000mAh，
正常工作时的电流I＝2.5A＝2500mA，
由I＝得，
连续正常工作的最长时间t＝＝＝0.8h＝48min。
（4）由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积，
当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率P吸入＝550Pa×0.015m3/s＝8.25W，
η电机＝×100%＝×100%＝33%。
当风量为0.015m3/s时，t＝10min＝600s，
通过吸尘电机提出的空气体积V＝0.015m3/s×600s＝9m3，
由ρ＝得，
通过吸尘电机提出的空气质量m＝ρ空气V＝1.3kg/m3×9m3＝11.7kg。
（5）由电路图可知，光敏电阻RG和定值电阻R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，
当光敏电阻RG1＝6Ω时，电压表的示数U1＝6V，光敏电阻两端的电压U＝U0﹣U1，
此时电路中的电流I1＝＝，即＝…①
当光敏电阻RG2＝18Ω时，电压表的示数U1＝3V，光敏电阻两端的电压U′＝U0﹣U2，
此时电路中的电流I2＝＝，即＝…②
联立①②可解得：U0＝12V，R0＝6Ω。
设电压表示数为U，此时电路中的电流I＝＝，
即U＝，电源电压U0恒定，R0为定值电阻，
由此可见，电压表的示数U与总阻值（R0+RG）成反比，则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将减小。
6．（2018•南通）阅读短文，回答问题。
喷泉
喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断“吸”上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。
音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率；电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。
图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一，模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。
（1）欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过 空气 传入人耳的；水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在 大气压 的作用下不断地进入水泵内。
（2）下列关于喷泉的有关说法，正确的是 D 。
A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力
B．向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等
C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的
D．音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速
（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为 6.48 m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为 0.75 kW•h。
（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为 0.02 m3/s，水泵每秒喷出水的质量为 20 kg。
（5）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB．定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为 40.5 W；该电路工作20min，喷水时间共为 400 s。
【答案】（1）空气；大气压；（2）D；（3）6.48；0.75；（4）0.02；20；（5）40.5；400。
【解析】解：（1）声音的传播需要介质，气体、液体、固态都能够传声，当欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过空气传入人耳的；
水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机或水泵内，进而实现把水从低处压到高处的目的。
（2）A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力大小相等，方向相反，在同一直线上，在两个物体上，是一对平衡力，故A错误；
相互作用力
B．向上喷出的水在上升过程中，动能转化为水的重力势能，动能减小，速度减小，故B错误；
C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是光的折射现象，故C错误；
D．音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征控制水泵的转速，频率不同体现了声音的音调不同，故D正确。
故选D。
（3）根据题意知：扬程与转速的平方成正比，第一次调试时水泵的转速为额定值的0.9倍，则此时的扬程为额定功率时的（0.9）2倍，
即此时的扬程为：0.81×8m＝6.48m；
第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，
则这次调试过程四台水泵消耗的电能为：
W＝Pt1+Pt2＝7.5kW×h+7.5kW×h＝0.75kW•h
（4）分析表格二，可以发现水冲击到模型的速度、水泵的流量和模型的质量有一定的关系，即M＝kQv，
将第一次数据代入得：3.0kg＝k0.03m3/s×1.0m/s
解得：k＝100kg•s2/m3
故M＝100Qv
故当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，
对应的流量为：
Q＝＝＝0.02m3/s，
即水泵每秒喷出水的体积为 0.02m3
根据ρ＝得，
水泵每秒喷出水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.02m3＝20kg。
（5）根据题意知：当UAB＜6V时，D两端的电压UD等于输入电压，UAB≥6V时，UD保持6V不变。
当t＝3s时，UAB＝15V，此时UD＝6V，
根据串联电路的特点知：定值电阻两端的电压为UR＝UAB﹣UD＝15V﹣6V＝9V；
电阻R的电功率为：PR＝＝＝40.5W；
当R的电功率满足PR≥8W时，水泵启动喷水，
所以当PR＝8W时，
根据P＝知
R两端的电压为：U′R＝＝＝4V；
这个电压为能否喷水的临界电压，
所以UAB对应的电压为：UAB＝UD+UR＝6V+4V＝10V，
由图知0﹣3sAB的电压均匀增加，3s达到15V，故2s对应的电压为10V，即一个周期的2﹣4s内，UAB≥10V，
则有三分之一的时间在喷水，所以20min＝1200s，相当于200个周期，则有2×200＝400s时间在喷水。
7．（2013•南通）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、室外热量的转移，如图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“定频空调”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，压缩机随机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变。
表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。
表二表示该型号变频空调机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。
表一：
表二
（1）空调机工作时，当液态“冷媒” 汽化 （填物态变化名称）成气态时，需要 吸收 热量。
（2）关于变频空调机，下列说法正确的是 B ：
A、变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的
B、空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒”
C、空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的
D、变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强
（3）根据表一中的数据，请在坐标系中画出“冷媒”流量Q与变频器供电频率f之间的关系图线，当变频器供电频率为80Hz时，“冷媒”流量为 123 kg/h。
（4）表二中空调机制冷量为 2660 W，在额定状态下工作10min，可以使 266 kg的空气温度下降6℃．[取空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）]
（5）夏天，上述空调机开始工作0.5h后，家中房间温度降至设定温度，随机空调机处于低速稳定运转状态，又工作10h，全过程共消耗电2.9kW•h，则前0.5h内空调机消耗的电能是 0.7 kW•h，后10h空调机的电流是 1 A。
【答案】（1）汽化；吸收；（2）B；（3）图象如图所示；123；（4）2660；266；（5）0.7；1。
【解析】解：（1）空调机工作时，当液态“冷媒”由液态变为气态发生汽化时要吸收热量。
（2）A、变频空调的压缩机是连续工作的，故A错误；
B、由图示可知，空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒”，故B正确；
C、空调压缩机是利用做功的方法使“冷媒”发生物态变化的，故C错误；
D、变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越弱，故D错误；故选B。
（3）应用描点法作图，图象如图所示；由图象可知，当变频器供电频率为80Hz时，“冷媒”流量越为123kg/h（120～140均正确）。
（4）∵效能比η＝，∴制冷量P制冷量＝ηP输入＝3.8×700＝2660W；
t＝10min＝600s去除的热量Q＝P制冷量t＝2660W×600s＝1.596×106J，
∵Q＝cm△t，∴空气质量m＝＝＝266kg；
（5）开始0.5h消耗的电能W1＝P1t1＝1.4kW×0.5h＝0.7kW•h，
后10h消耗的电能W2＝W﹣W1＝2.9kW•h﹣0.7kW•h＝2.2kW•h＝2200W•h，
∵W＝UIt，∴I＝＝＝1A；
8．（2016•南通）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
表二
（1）该智能洁具应选用 两 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 N 极。
（2）下列说法正确的是 D 。
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℃的温水清洗，加热器的效率为 80 %；清洗结束，暖风烘干机工作40s，消耗的电能会使标有“3000imp/（kW•h）”的电能表指示灯闪烁 6 次。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），室温为18℃]
（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为0.8×10﹣4m3/s时，其扬程为 3.20 m；当水泵的流量为1.0×10﹣4m3/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＝ 5 W．（g取10N/kg）
（5）图乙为洁具的温控装置原理图。R1是滑动变阻器，R2是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1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 减小 （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10V，当R1接入电路的阻值为6Ω时，R2的电功率为4W，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U1是 6 V。
【答案】（1）两；N；（2）D；（3）80；6；（4）3.20 5；（5）减小；6。
【解析】解：（1）已知智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，所以该智能洁具应选用两线插头即可；
当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时，由右手沿着电流方向抓住螺线管，则大拇指朝下，即螺线管下端为N极，上端为S极，
（2）A、红外线感应水龙头是通过红外线反射原理，故A错误；
B、暖风烘干，有热风吹，使水的温度升高，水上方的空气流动速度增大，从而加快了水的蒸发，很快变干，故B错误。
C、纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，具有良好的导电性，但纳米银不是银分子，故C错误；
D、漏电保护装置是在火线和零线中电流不等的情况下工作，因而短路时虽然电流很大，但是火线和零线中的电流相等，漏电保护装置不会工作，则开关S不会被吸起，故D正确。
（3）由ρ＝可得，每分钟喷出水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3＝1.2kg，
水吸收的热量：
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（38℃﹣18℃）＝1.008×105J，
由P＝可得：
W电＝Pt＝2100W×60s＝1.26×105J，
加热效率：
η＝×100%＝×100%＝80%；
由P＝可得，暖风烘干机工作40s，消耗的电能：
W＝P烘干t＝180W×40s＝7200J＝7200×kW•h＝0.002kW•h，
电能表指示灯闪烁次数n＝0.002kW•h×3000imp/（kW•h）＝6，
（4）根据表格中的数据可知，当流量增大为2倍时，扬程增大为原来的4倍，说明扬程与流量的平方成正比，因而当流量为0.8×10﹣4m3/s时，为1.2×10﹣4m3/s的，则扬程为7.20m×＝3.2m，
由ρ＝可得，当水泵的流量为1.0×10﹣4m3/s时，
每秒钟流过水的质量m′＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣4m3＝0.1kg，
重力G＝m′g＝0.1kg×10N/kg＝1N，
当水泵的流量为1.0×10﹣4m3/s时，输出的水达到对应的扬程为5m，水泵做功W＝Fs＝Gh＝1N×5m＝5J，
则功率P＝＝＝5W，
（5）①当设定的温度升高时，则热敏电阻的阻值减小，要保持电阻R1的电压不变，则必须保持电路中的电流不变，因而必须减小电源电压；
②当R1＝6Ω时的电压U1，电路中的电流为I＝，热敏电阻的电压U2＝U﹣U1＝10V﹣U1，
电功率P＝U2I，则有4W＝（10V﹣U1）×，
解得U1＝4V或U1＝6V，由于要使得水温度较高，则R2的电阻较小，电路中的电流较大，则必须使得U1较大，设计为6V。最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机巡航推力
3.6×104N
v/m•s﹣1
0.2
0.3
0.5
0.6
0.8
P/W
0.016
0.036
0.144
0.256
型号
×××
额定加湿量
15L/h
额定电压
220V
额定输入功率
500W
水箱容量
25L
循环风量
2000m3/h
加湿效率
≥1.2×10﹣2L/（h•W）
轮子与地面接触的总面积
6.0×10﹣4m2
净重
95kg
额定工作电压
12V
额定功率
30W
电池容量
2500mAh
工作噪音
＜50dB
真空度（Pa）
400
450
500
550
600
风量（m3/s）
0.025
0.02
0.017
0.015
0.013
吸入功率（W）
10.00
9.00
8.50
7.80
表一
额定转速n
2900r/min
额定流量Q
0.04m3/s
额定扬程H
8m
额定功率P
7.5kW
表二
速度v/m•s﹣1
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
质量M/kg
3.0
6.0
12.0
12.0
12.0
流量Q/m3•s﹣1
0.03
0.03
0.04
0.03
0.02
频率f/Hz
30
50
70
90
110
130
流量Q/kg•h﹣1
38
72
106
140
174
208
最小
额定
最大
输入功率/W
130
700
1400
制冷量/W
650
3600
能效比
﹣
3.8
﹣
额定电压
220V
清洗喷水量
0.8L/min～1.2L/min
烘干机额定功率
180W
加热器额定功率
2100W
流量Q/（×10﹣4m3•s﹣1）
0.5
0.6
0.8
1.0
1.2
扬程H/m
1.25
1.80
5.00
7.20