音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射-优题课

音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。

（1）第 $28 s$ 红灯两端的电压为 $100 V$ ，求此时通过红灯的电流；

（2）请计算 $0 ～ 30 s$ 内红灯和绿灯消耗的总电能；

（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。 $A B$ 两端输入如图丙所示的周期性变化的电压 $U_{A B}$ ，定值电阻 $R ＝ 2 Ω$ ， $D$ 为特殊电子元件。当 $U_{A B} ＜ 6 V$ 时， $D$ 两端的电压 $U_{D} ＝ U_{A B}$ ；当 $U_{A B} \geq 6 V$ 时， $U_{D}$ 恒为 $6 V$ 不变。当通过 $R$ 的电流满足 $I \geq 2 A$ 时，电路启动喷水，此时 $U_{A B}$ 至少为多少伏？该电路工作 $10 m i n$ ，其中喷水时间有多少秒？

科目物理题型综合题难度较难

图甲是我国首艘国产航母 $- 001 A$ 型航空母舰，它属于中型常规动力航母。该航母满载时的总质量为 $7 \times 10^{4} t$ ，航母上配置了滑跃式起飞的歼 $- 15$ 舰载机，每架舰载机的质量为 $30 t$ ，舰载机与航母甲板的总接触面积为 $6000 c m^{2}$ ．2018年5月13日该航母再次下水进行试航，航母在 $10 \min$ 内航行了 $6 km$ 。如图乙所示是该航母试航过程中牵引力 $F$ 与航行速度 $ν$ 的关系图象。 $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$

试计算：

（1）航母试航时的平均速度是多少？

（2）航母满载时排开水的体积是多少？

（3）每架舰载机对航母甲板的压强是多少？

（4）试航过程中，航母的牵引力所做的功是多少？

如图所示，电源电压为 $6 V$ ，小灯泡上标有“ $2 V 0.4 W$ ”字样，小灯泡电阻不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，小灯泡正常发光。求：

（1）小灯泡的电阻；

（2）滑片移动到中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻值；

（3）滑动变阻器的滑片移动到最右端后，通电 $10 s$ 小灯泡产生的热量。

如图所示，叉车把质量为 $2 t$ 的重物从地面匀速竖直提升 $1.5 m$ ，用时 $7.5 s$ 。叉车消耗柴油 $5 g$ ，若柴油完全燃烧（柴油热值为 $4.3 \times 10^{7} J / kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$ 。求：

（1）提升过程中重物上升的速度；

（2）叉车提升重物过程中做的有用功；

（3）叉车提升重物过程中的效率。

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激光的应用

1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。

由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。

激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。

（1）激光在真空中的传播速度为　　 $km / s$ 。

（2）激光测距与初中物理学到的　　测距原理相同。

（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的　　的特点。

歼 $- 31$ 是我国自主研制的战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性等优异性能，该飞机最大起飞质量为 $28 t$ ，最大飞行高度达 $20000 m$ ，最大航行速度达2100 $km / h$ ，最大载油量为 $10 t$ ，飞行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：

速度 $v (m / s)$	100	200	300	400	500
阻力 $f / N$	$0.3 \times 10^{4}$	$1.2 \times 10^{4}$	$2.7 \times 10^{4}$	$4.8 \times 10^{4}$	$7.5 \times 10^{4}$

已知飞机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是 $40 %$ ，飞机使用的航空燃油的热值为 $5 \times 10^{7} J / kg$ ， $g$ 取10 $N / kg$ ，求：

（1）飞机的最大起飞重力为多少牛顿？

（2）当飞机以400 $m / s$ 的速度匀速巡航时，飞机发动机的输出功率是多少瓦？

（3）飞机发动机完全燃烧7.5 $t$ 燃油放出的热量为多少焦耳？

（4）若飞机以500 $m / s$ 的速度巡航时，发动机完全燃烧7.5 $t$ 燃油，飞机飞行距离为多少？