小明每天关注着疫情的发展,在我国渐渐接近尾声时,在国外突然传来噩耗,在一些发达国家的疫情开始大爆发,小明就想,虽然还是发展中国家,但人民的团结奋战,很快抑制住了病毒的蔓延,而且我们国家用最少的损失、最短的时间来完成这项艰巨的任务,而人们经常说的拥有高素质人民发达国家,怎么也会让病毒如果嚣张地蔓延呢?小明越来越觉得祖国的强大,于是他又接着想看看我们的国家现在到底有多厉害,他从bilibili上 看到了智能机器人,对它产生了兴趣,就去问物理老师,物理老师给了他如下关于智能机器人的信息:
某款机器人 | 锂电池 | 电压 | 24 V |
容量 | 10 A·h | ||
电动机 | 额定电压 | 24 V | |
额定功率 | 120 W |
智能机器人有相当发达的“大脑”,具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、 触觉、嗅觉。此外,它还有效应器,通过电动机使手、脚、鼻子、触角等动起来。智能机器人能用人类语言同操作者对话,能调整自己的动作以达到操作者所提出的全部要求。机器人往 往使用熔点为200 ℃的玻璃钢作外壳,有着其他材质不可替代的优点。智能机器人的电源主要有钠硫电池、镍 镉电池、锂电池等。
随着智能机器人技术的不断发展和成熟,它将走进千家万户,服务人们的生活。
(1)锂电池充电时的能量转化形式为:电能转化为_____能;
(2)关于智能机器人,下列说法中是正确的是_____;
A.智能机器人的效应器通过电动机使手、脚等动起来时,是将机械能转化为电能
B.温度为200℃的玻璃钢一定是液态
C.智能机器人通过嗅觉能闻到外界的各种气味,说明分子在做无规则的运动
D.智能机器人能与人语音对话,说明了电磁波能传递能量
(3)某智能机器人站着发射超声波,经过0.02s后收到障碍物的回波,则“小骏”与障碍物间的距离约为_____m。该智能机器人靠底座轮子驱动,其驱动电动机的具体参数如表所示,若该智能机器人的驱动电动机线圈电阻为0.2Ω,则电动机正常工作下的发热功率为_____W;(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(4)若当剩余电量减为电池容量的10%时,该智能机器人会主动寻找充电器充电,则充满电后至下一次自动充电前,该智能机器人能够连续正常工作的最长时间为_____h。为确保该智能机器人能顺利返回充电,假设需要充电时离充电器最远路程不能超过600m,则该智能机器人返回过程中受到的水平阻力为_____N。(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)。
小明好久没出门了,天天在家的阳台上向外观望,透透气,这几天疫情快过去了,他发现楼下的车越来越多了,原来很多人都从老家返回东莞了,小明爸爸说,爸爸以前几乎看到不几辆车,近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。小明想原来汽车这么平凡而又重要的交通工具,原来是这几年才渐渐多了起来,他利用初中所学内容去研究汽油机的工作,如图所示:
(1)汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是_____(对图甲 A、B、C、D 重新排序);
(2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为 1800 r/min,该汽油机每分钟做功_____次,D 图所示的汽油机冲程是通过_____的方式改变燃气内能的。除此之外通过_____也可改变物体内能;
(3)图乙所示为某汽油的能流图,若E=1000J,E1=350J,E2=250J,E3=300J,E4=100J,则该汽油机的效率为η=_____;
(4)以前的汽车发动机经常会很热,人们经常会用水来给汽车的发动机降温,小明又思考了一下用水来降温的原因,原因是因为水的_____很大。
在短短的几个月时间,疫情终于快要结束了,小明觉得在中国非常安全,真是太厉害了我的国,小明又想多了解一下我们祖国的强大。他在网络上看到了海军节阅舰式的核潜艇(如图甲),这可是国家的战略重器,是维护国家安全的基石之一,老师知道他这么爱学习,给他设计了如下几道题目,请你帮他填完整。
(1)核能是_____(选填“可”或“不可”)再生能源,核潜艇中的核反应堆发生的链式反应属于核裂变, 是_____(选填“可以”或“不可以”)控制的;
(2)核潜艇在水中水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水的密度变小)时,潜艇会突然下沉,将给潜艇带来安全隐患,此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出,使潜艇受到的重力____(选填“大于”、“小于”或 “等于”)它的浮力,由于潜艇具有_____,潜艇还会下沉一段距离才会上浮;
(3)核潜艇水平匀速行驶过程中,遇到紧急情况,迅速调整艇身仰角(与水平方向的夹角)至 30°开始上浮,上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶,潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图乙,潜艇在第75s时受到的海水压强为_____Pa(潜艇高度不计,海水密度取 1.0×103 kg/m3,取g=10N/kg),核潜艇水平匀速行驶过程中行驶的距离为 200m,则它行驶的速度大小为_____m/s。
虽然疫情有了好转,但学生仍不能返校正常上课,小明必须呆在家中隔离,一天早晨他起来用电热饭盒热早餐,发现电热饭盒具有高温、低温两挡,如图甲所示,简化电路如图乙所示,高温挡电功率为 242 W,R1、R2 均是发热电阻,且R2的阻值是R1的4倍。求:
(1)R1和R2的阻值是多少Ω?
(2)高温挡加热5 min,不计热量损失,可以将1kg饭菜的温度升高多少℃?[饭菜的比热容取 3×103 J/(kg·℃)]
(3)如果实际电压是 200 V,低温挡工作时的实际功率是多少W?
在疫情终于有了好转时,小明戴着口罩出门,看到已经有些企业或工厂已经复工了,如图所示是某一工地施工的场景图,斜面长s=2 m,高h=0.5 m。工人将质量m=40kg,体积为104dm3的长方体模具,用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时,用时15 s,沿斜面向上的拉力F=150 N。(忽略绳子重力,g=10 N/kg)。求:
(1)长方体模具的密度;长方体所受的重力大小;
(2)匀速拉动物体的过程中,拉力的功率;
(3)斜面的机械效率。(计算结果保留三位有效数字)
在疫情期间,小明在网络课程中看到了物理大师所讲解的伏安法测电功率实验,于是他小明测出一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率,于是连接了如图甲所示的实验电路(不完整),电源电压恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接。(连线时导线不能交叉);
(______)
(2)图甲中,连接电路时,他使开关应处于断开状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于_____(选填“A”或“B”)端;
(3)电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表有示数,接下来的操作应该是_____。(填字母)
A.更换小灯泡 B.检查电路是否有故障 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)实验时,移动滑片P到某处,电压表示数为3V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动。当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_____W;
(5)在实验操作中,发现电流表损坏不能使用。小明利用阻值为10Ω的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,测量额定电压为2.5V的另一小灯泡的额定功率。操作如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电压表的示数为_____V;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数为4.5V;
③这个小灯泡的额定功率P额=_____W