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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 6 V 时, U D 恒为 6 V 不变。当通过 R 的电流满足 I 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
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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 × 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 = 1 . 0 × 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 × 10 7 J / kg g 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。

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 × 10 4

1 . 2 × 10 4

2 . 7 × 10 4

4 . 8 × 10 4

7 . 5 × 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 × 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?

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