2015年3月，全球最大的太阳能飞机阳光动力2号，开始首次环-优题课

2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”，开始首次环球航行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源理念（全程消耗的能源全部由电池板吸收的太阳能提供）。

（1）该机从重庆飞往南京的航程约为1260km，用时17.5h，则它飞行的平均速度约为多少？

（2）为降低飞行时的能量消耗，该机选用了新型轻质材料。取一块面积为1m²、厚度为1mm的此新型材料（立方体），测得其质量为250g，则此材料的密度为多少？

（3）该机从南京起飞后直飞美国夏威夷，是此次环球航行中最具有挑战性的一段航程，飞行时间长达120h，飞行过程中依靠平均功率为10kw的电动机提供动力，此次飞行消耗了多少电能？

科目物理题型计算题难度中等

知识点：电功与电能的计算速度的计算密度的计算

随着社会的发展，家庭汽车越来越普及。已知某型号小汽车总质量 $m = 1200 kg$ ，四个车轮与地面接触面积约为 $6 \times 10^{- 2} m^{2}$ ，在水平路面上匀速行驶时所受阻力恒为重力的0.1倍。求：

（1）小汽车对路面的压强；

（2）小汽车以 $20 m / s$ 的速度在水平路面上匀速行驶时牵引力的功率；

（3）为了保障道路交通安全，交警常常用超声波测速仪来监测车辆的速度。固定在平直道路上的超声波测速仪对着迎面匀速驶来的车辆发出第一个超声波信号后，经过时间 $t_{1} = 0.10 s$ 接收到车辆反射回来的信号；测速仪发出第二个超声波信号后，经过时间 $t_{2} = 0.06 s$ 接收到车辆反射回来的信号。已知超声波在空气中传播的速度

为 $v_{0} = 340 m / s$ ，测速仪连续发出两个信号的时间间隔为 $t_{0} = 0.20 s$ ，则车辆匀速行驶的速度 $v$ 是多少？（结果保留到小数点后一位）

如图为一个电吹风的简易电路， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为发热用的电阻丝， $M$ 为带动风扇转动的电动机，开关 $S_{2}$ 上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只接通 $S_{1}$ 时，风扇吹冷风，此时回路中电流为 $0.1 A$ ；在保持 $S_{1}$ 接通的情况下，转动 $S_{2}$ ，若使 $S_{2}$ 与2、3接通，风扇吹暖风；若使 $S_{2}$ 与3、4接通，风扇吹热风。

$(I)$ 求吹冷风时，电路消耗的电功率；

（2）吹暖风时，电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍；吹热风时，电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍，求 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的阻值。

学习了密度后，张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度。他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯，杯壁上标有间距相等的三条刻度线，最上端刻度线旁标有 $600 mL$ ，接下来的操作是：

（1）他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图所示，则刻度尺读数为　　 $cm$ ，将空茶杯放在电子体重计上显示示数为 $0.10 kg$ ；

（2）向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线，此时体重计显示示数为 $0.32 kg$ ，则可求得液体密度为　　 $kg / m^{3}$ 。

（3）向杯中轻放入小石块，小石块沉到杯底，继续放入小石块，直到液面到达中间刻度线处，此时小石块全部在水面以下，体重计显示示数为 $0.82 kg$ ，则小石块的密度为　　 $kg / m^{3}$ 。

（4）根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对体重计的压强为　　 $Pa$ ，盐水在杯底处产生的压强为　　 $Pa$ 。

一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如表所示，其测温系统可以简化为如图 $a$ 所示的电路，电源电压为 $9 V$ 恒定电源， $R_{1}$ 为 $4 Ω$ 定值电阻， $R_{2}$ 为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图 $b$ 所示。

额定功率
额定电压	$220 V$
水箱容积	$60 L$
建议使用人数	$3 ~ 4$

（1）为估算电热水器的额定功率，关闭其它用电器，让热水器正常工作1分钟，观察电能表，如图 $c$ 所示，转动了150转，消耗电能　 $kW \cdot h$ ，则该电热水器的额定功率是　　 $W$ 。

（2）若已装满水的水箱温度显示 $75^{°} C$ 时突然停电，但不停水。现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用 $40^{°} C$ 热水洗浴，通过控水系统将 $10^{°} C$ 冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少 $L$ ？（不计热损失）

（3）控温系统某时刻电压表示数为 $4 V$ ，此时水箱中水温是多少？

圆柱形容器内有未知液体，一个边长为 $10 cm$ 的实心正方体金属块，用绳子系住，静止在容器底部，此时容器底部液体压强为 $6400 Pa$ ，液面距底部高度 $h$ 为 $40 cm$ ，如图所示，用力竖直向上以 $2 cm / s$ 的速度匀速提起金属块。 $(g$ 取 $10 N / kg$ 不计液体阻力）

（1）未知液体的密度？

（2）金属块未露出液面前，金属块所受浮力。

（3）若金属块重 $66 N$ ，在匀速提升 $5 s$ 过程中拉力所做的功。