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自动驾驶汽车

2022北京冬奥会首次基于5G自动驾驶汽车实现火炬接力，开启了自动驾驶汽车的里程碑。
如图甲为一款自动驾驶汽车，其控制系统能根据路面情况作出应对，确保车辆正常行驶，上坡时，会自动切换到低速挡，使汽车的行驶速度减小并根据斜坡陡峭程度选择是否沿S型轨迹行驶；车轮遇到小石块时会自动改变牵引力越过障碍：前方有紧急情况时会自动断断续续地刹车，以防车轮抱死，减小刹车片磨损，由于车辆座椅材质上乘，刹车时乘客几乎感受不到颠簸。
车辆采用传统的燃油机和电动机作为动力源，电动力系统中包括高效电动机、发电机和蓄电池，行驶中燃油机既向车轮提供动力，又给蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，由燃油机和电动机共同驱动车辆前进，具有省油、能量利用率高等特点。
车内安装有测量汽车水平运动时速度变化的装置，其结构原理图如图乙，在箱体的前、后壁各安装一个压力传感器A和B，中间用两根相同的轻质弹簧连接一滑块，滑块可沿箱底无摩擦滑动，车辆静止时，两弹簧均处于压缩状态，已知弹簧的弹力与其形变量成正比。
测试时，该车在同一水平道路由静止开始加速到速度为v的过程中，牵引力做功W与速度v的对应关系如表。

v/m•s﹣1	5	10	17.5	20	25
W/J	2.0×105	8.0×105	2.45×106	3.2×106	5.0×106

（1）刹车时通过 ___________的方式增加了刹车片的内能；技术人员在解释刹车“不颠簸”的原因时做了如下实验：用相同的力把两个相同的湿篮球分别在硬板凳和软垫上按压，其中图丙右侧水渍较小的是在 ___________上按压留下的；
（2）下列关于自动驾驶汽车的说法中，正确的是 ___________；
A．汽车上坡选择沿S型轨迹行驶是为了省功
B．汽车上坡换挡，使行驶速度减小的目的是增大牵引力
C．汽车关闭油门后在水平路面滑行过程中，内能转化为机械能
D．汽车静止时，速度变化装置中两弹簧具有的弹性势能不相同
（3）如图丁所示，当汽车车轮通过一石块时，可将图中 ___________点看作支点，设车轮受到的水平牵引力为F₁，阻力为F₂可以推断，石块越高（不高于车轮半径），所需水平牵引力越 ___________（选填“大”或“小”）；
（4）汽车匀速运动时，水平运动速度变化装置中传感器A、B的示数均为10N。当车加速行驶时，传感器B的示数为8N，则车行驶方向 ___________（选填“向左”或“向右”），传感器A的示数为 ___________N；
（5）根据表中数据在图戊中作出汽车牵引力做功W与速度v的关系图像_______。汽车在上述道路由静止加速刚达到15m/s的测试过程中，给蓄电池充入了6×10⁵J的电能（忽略蓄电池和电动机的能量损失），该车燃油机的效率为40%，则该过程需完全燃烧燃油的质量为 ___________g。（q_燃油=4.0×10⁷J/kg）

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压缩空气蓄能系统

压缩空气蓄能（CAES）电站是一种新型电能存储系统，其工作原理是当用电低谷时，用多余的电能推动压缩机将空气压缩到高压，储存于储气装置中，在用电高峰时高压空气释放出来，到空气膨胀机中膨胀发电。
2021年10月，我国自主研发的最大储能容量为40兆瓦时，最大发电功率为10兆瓦的先进压缩空气蓄能系统并网发电，这套系统是我国首套自主研发的10兆瓦级的系统，世界领先。
压缩空气蓄能系统具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点，可起到平衡用电负荷、提高供电质量的作用。

（1）压缩机压缩空气蓄能的过程中将______能转化为______能；
（2）当压缩空气释放出来时，它的温度和内能的变化情况是：温度______，内能______；
（3）我国自主研发的这套压缩空气蓄能系统以最大功率发电8小时，发电量为______；
（4）压缩空气蓄能系统优点有______。（写出一点即可）

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胡杨大漠迎神舟——直击神舟十四号返回舱着陆

2022年12月4日晚，“神舟十四号”航天员乘组重返家园，无数人的目光聚焦阿拉善。着陆过程中“嘭”的一声巨响从高空传来，震荡着整个戈壁滩。紧接着，广播播报航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲身体状态良好，“神舟十四号”救人飞行任务取得圆满成功。
返回舱返回地球时会在重力的作用下重新进入大气层，舱体与大气会发生剧烈摩擦，使舱表温度达到数千摄氏度，如果不解决防热问题，飞船还没等落地就会燃烧毁坏。返回舱表面有防热层，它是由石棉、玻璃与酚醛掺合形成的一种特殊的烧蚀材料，其防热原理是通过材料的熔化、蒸发等过程把热量带走，从而保护了返回舱。
（1）神舟十四号返回舱在__________的作用下重新进入大气层，通过与大气剧烈摩擦在舱表产生数千摄氏度的高温，此过程中__________能转化为内能；
（2）舱表烧蚀材料熔化、蒸发是通过__________的方式改变物体内能；此过程中，这些能量的总量__________（选填“增加”、“减少”或“保持不变”）。

【推荐3】请阅读《白鹤滩水电站》并回答：

白鹤滩水电站

中国西南地区水能资源丰富，由于金沙江有极大的落差和丰富的水量，因此这里蕴藏的水能是世界之最。白鹤滩水电站是建造于金沙江下游千流河段梯级开发的第二个梯级电站，它是我国“西电东送”国家重大项目之一。
白鹤滩水电站要建造在崇山峻岭之间，在施工方面，面临着世界级挑战。为保证水电站大坝建设质量，中国建设者们利用多项技术创新，真正解决了“无坝不裂”的世界级难题，充分展现了“中国智慧”。大坝的建造全坝采用低热水泥混凝土，这还是全球首次。并且在坝体内还埋设了上万个检测器，可实时感知坝体温度、形变情况、应力状态等重要信息。随时了解混凝土内部温度，可及时利用循环冷却水管进行针对性降温，再加上降温喷雾，以确保大坝温度低于设计温度，于是能全方位防止大坝开裂，创造了没有一条毫米级裂缝的奇迹。并且，大坝的建造与周围的花岗岩山体形成整体（如图所示），使大坝抗震能力成为世界第一。

白鹤滩水电站大坝高289m，比三峡大坝还高出108m，在白鹤滩大坝建成后，库区水位远超三峡库区，巨大的水压会威胁大坝的安全，因此，水电站大坝不能采用三峡大坝的重力坝，而采用了双曲拱坝。基于河谷形状建造拱坝，既节约材料又减小自身压力，安全性更高。
2022年1月18日，白鹤滩水电站最后一台水轮发电机组顺利吊装完成。其中共安装16台由我国自主研制的单机容量为100万千瓦的水轮发电机组，成为全球单机容量之最。水电站总装机容量达到1600万千瓦，年平均发电量624.43亿千瓦时，足够一座数百万人口大城市使用一年。
白鹤滩水电站的建成和投产，标志着中国水电事业已从“跟跑者”走向“世界先进水平的引领者”。为实现2030年碳中和目标，需要更多利用可再生清洁能源取代传统的火电。在白鹤滩水电站全面投产后，每年相当于节约标煤2000多万吨，将减排二氧化碳约5160万吨。白鹤滩水电站将对中国能源安全与升级起到保障性作用，并将推动我国不断向绿色低碳的发展目标迈进。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）金沙江蕴藏水能是世界之最，请简要分析金沙江水具有巨大水能的原因________；
（2）在建造白鹤难水电站大坝的过程中，利用循环冷却水管对坝体进行针对性降温。在循环冷却管中用水作为冷却介质，主要利用了水________的特性；
（3）小明所在的中学每年平均用电5000度，请你估算：若白鹤滩水电站16台水轮发电机同时正常工作1h，所发电量可以供小明所在的中学使用________年。

【推荐2】小华同学从早上6时开始，每隔一小时分别对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量，并根据记录的数据绘成温度-时间图像，如图（a）所示。（空气的比热容小于水的比热容）

（1）气温的高低主要取决于空气的温度，假定小华家附近空气和池水质量相当，同一时段空气与池水吸收热量相近。由图（a）可判断出______是“气温”图线（选填“甲”或“乙”），请简要写出分析过程：______。
（2）小华分析图（a）发现气温在14时左右达到最高，为探明原因，他查阅资料后得知：①外部环境每秒向物体传递的热量大于物体每秒向外散失的热量时，物体温度会升高，反之物体温度会降低；②同一地区，外部环境每秒向空气传递的热量Q与空气每秒向外散失的热量随时间的变化大致如图（b）所示。请简要分析气温在14时左右达到最高的原因：______。