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-优题课

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？

科目物理题型解答题难度中等

知识点：电功计算公式的应用压强的大小及其计算功率计算公式的应用电磁感应二力平衡条件的应用

如图1示，钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离 $h$ 叫下垂量。小亮猜想：一根钢梁的下垂量 $h$ 可能与重物对钢梁的拉力 $F$ 、两个支撑柱的距离这两个因素有关，并进行如下实验：

（1）要探究"一根钢梁的下垂量与两个支撑柱间距离 $s$ 的关系"，他必须控制　　一定，改变　　。

（2）要探究"一根钢梁的下垂量 $h$ 与所受拉力 $F$ 的关系"，必须控制两支撑柱间距离一定，记录下钢梁受到不同拉力时的下垂量（忽略钢梁自重的影响），数据如表所示

①图2的坐标系中已经描出三个点，请根据第4、5次实验数据继续描点，并画出下垂量 $h$ 与所受拉力 $F$ 关系的图线。

②根据图象可知，当拉力为 $5000 N$ 时，下垂量是　　 $cm$ 。

③根据图象可得出结论：当两支撑柱间距离等因素相同时，　　。

小亮用"伏安法"测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是 $2.5 V$ ，电源电压 $4.5 V$ 。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。

（2）在连接电路时，开关应　　，滑动变阻器滑片 $P$ 应位于　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端。

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，当电压表的示数为 $2.5 V$ 时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为　　 $Ω$ （保留一位小数）；他把多次测量的电流值和电压绘制成 $I - U$ 图象，发现 $I - U$ 图线是一条曲线，原因是　　。

（4）如果还想测量额定电压为 $3.8 V$ 的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的 $15 V$ 量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是　　。

小亮测试某种液体的密度：

（1）将托盘天平放在　　桌面上，将　　移至标尺左端零刻度处，并调节天平平衡。

（2）图甲是他测量空瓶质量时的情景，错误的是　　。纠正错误后，测得空瓶质量是 $20 g$ 。

（3）用瓶子装满液体，用天平测得瓶和液体的总质量如图乙所示，是　　 $g$ ，已知瓶子的容积是 $40 ml$ ，则该液体的密度是　　 $g / c m^{3}$ 。

小亮用如图装置探究"光的反射规律"：

（1）图中反射角是　　度。

（2）将纸板 $B$ 向后折转一定角度，在 $B$ 板上　　（选填"能"或"不能" $)$ 看到反射光。

（3）让入射光线 $EO$ 靠近法线 $ON$ ，则反射角会　　（选填"变大"或"变小" $)$ 。

小亮在探究"水沸腾时温度随时间变化的规律"实验中：

（1）如图所示，是某时刻温度计的示数，是　　 $^{°} C$ 。

（2）他记录的数据如表所示，其中第　　 $\min$ 数据是错误的。

时间 $/ \min$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	$\dots$
温度 $/^{°} C$	92	93	94	95	96	97	98	98	93	98	98	$\dots$

（3）根据实验数据可知水的沸点是　　 $^{°} C$ ，水沸腾过程中温度　　（选填"升高"、"不变"或"降低" $)$ 。

（4）实验中水加热时间过长，其原因可能是　　。（写出一种即可）