科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48°C左右的自动-优题课

科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在 $48^{°} C$ 左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体（熔点为 $48^{°} C)$ 。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满 $100^{°} C$ 的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到 $48^{°} C$ 并稳定在此温度一段时间；② $t_{2}$ 时，将杯内的水倒掉，迅速加入 $20^{°} C$ 的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到 $48^{°} C$ 并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中 $ac$ 段水温变化的原因。（提示：图乙中 $de$ 段不必作答）

科目物理题型解答题难度较难

知识点：热传递的概念与方式晶体的熔化和凝固图像

某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题。

（1）电动机是电动汽车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为　　能，电动机的工作原理是　　。

（2）电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？

（3）同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为 $10 L$ ，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因。汽油的密度 $ρ = 0.7 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，汽油的热值 $q = 4.6 \times 10^{7} J / kg$ 。

（4）汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示。当该车运动到距测速仪 $370 m$ 时，测速仪向该车出一超声波信号， $2 s$ 后收到从车返回的信号，超声波在空气中传播速度为 $340 m / s$ ，求该车的速度。

工作电压	$400 V$
电动机功率	$40 kW$
百公里耗电量	$15 kW \cdot h$

在“大力士”比赛中，需要把一质量 $m = 400 kg$ ，边长 $l = 1 m$ ，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如图所示。 $g$ 取 $10 N / kg$ 。求：

（1）立方体静止时对水平地面的压强；

（2）翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力 $F$ 的大小；

（3）“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了 $10 m$ ，用时 $20 s$ ，“大力士”克服立方体重力做功的功率。

小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。

（1）图甲是他们设计的电路图，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是　　（选填“ $A$ ”“ $B$ ”或“ $C$ ” $)$ 处的电流。

（2）请在图乙中移动一根导线，测量另外一处的电流。在移动的导线上画“ $\times$ ”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是　　（选填“ $A$ ”“ $B$ ”或“ $C$ ” $)$ 处的电流。

（3）测出 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三处的电流如表所示，由此得出初步结论：　　（只写表达式）。小梅指出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验。操作方法是：　　。

位置	$A$	$B$	$C$
电流 $/ A$	0.30	0.24	0.54

（4）小海利用原有的实验器材，添加一个开关，又设计了一个电路。利用这个电路，不用更换电流表的位置，就可直接测出 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三处的电流，同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框中画出电路图。

实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。

（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是　　，钢球动能的大小是通过观察　　来判断的。

实验次数	钢球质量 $/ g$	钢球下摆高度 $/ cm$	木块滑行距离 $/ cm$
1	20	20	20
2	40	20	58
3	60	20

（2）从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的　　相同，从而探究动能与　　的关系。

（3）在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用　　同学的建议。

（4）由上述实验数据和现象可得出结论：　　。

测量是生活和学习中一项基本技能。

（1）如图1所示，用刻度尺测量铅笔的长度，读数为　 $cm$ ．一次测量可能误差较大，为了减小误差，应当　　。

（2）如图2所示，用体温计测量体温，该体温计的分度值是　　 $^{°} C$ ，体温计的示数是　　 $^{°} C$ 。