除湿机
湿度是指空气的干湿程度,或含有的水蒸气的多少,天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比值,符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。相对湿度为100%时,称为饱和状态,在饱和状态下,水分不再蒸发。夏季遇到这种天气,人体分泌的汗水难以蒸发,感到闷热难以忍受。
如图1所示为某实验室的自动除湿机,由压缩机、热交换器(蒸发器、冷凝器)、风机、水箱、机壳等组成。除湿机一般可以实现恒湿功能,当湿度达到设定值时,会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关,当水箱水满时,也会自动断开电源。
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(1)依据文中所说“10℃时,1m3的空气最大可容纳8g水蒸气”,如果空气中实际的水蒸气含量为2g,则相对湿度是
(2)如图2所示,是该除湿机水箱中的一个装置,当水箱装满水时能自动断开电源开关,起到安全防护的作用。该装置的原理如图3,水平横杆AC可绕支撑点O转动,A端利用磁力紧紧和机器开关B吸在一起,C端下的M是一正方体浮块。当水箱中的水接近盛满时,浮块由于受到浮力的作用,对横杆C端施加的竖直向上的力F达到0.6N时横杆A端恰好脱离开关B,除湿机停止工作。此时横杆C对浮块M的压力大小为
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(3)除湿机中的压缩机是整个系统的核心,除湿机的动力全部由压缩机来提供。除湿机内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如图4所示。控制电路中的电源电压U1=12V,调控电阻R0的阻值范围为0~1000Ω,R为装在除湿机内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ变化的图像如图5所示,L为磁控开关。当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于20mA时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压220V,Rg为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。
①压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成
②因实验室内有较敏感的器件,要求相对湿度控制在45%RH以内,则调控电阻R0的阻值不能超过
③若除湿过程中工作电路的总功率为1100W,已知保护电阻Rg=2Ω,如果除湿机工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的,则1h内Rg消耗的电能
(4)某除湿机有40%(干衣模式)、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位,如图6是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像,其中属于干衣模式的是
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(1)在起重船顶端安装有定滑轮,其作用是
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(4)若“振华30”的“侧推器”在沉管安装过程中,水对船左侧的冲击力为
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(2)“奋斗者号”加速下沉时,其所受浮力
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(4)若“奋斗者号”体积为
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(5)如图乙为某作业区内海水的密度
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A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
(6)如图丙所示是一个测量海水深度的装置,它由测量头和控制盒构成。控制盒内有一个定值电阻
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无人驾驶飞机
我国无人机技术世界遥遥领先,广泛应用于军用民用领域;如图甲所示为某型号民用无人机,表一为该无人机的部分参数,其中“升阻比”是飞机飞行时受到空气的升力与受到空气的阻力的比值,飞机飞行时受到的空气阻力f与迎风面积S、飞行速度v的平方均成正比,即f=kSv2,其中k是常量。(g取10N/kg)
无人机有竖直方向的三挡风力和水平方向的两挡风力,该无人机由四台相同的旋翼电机组成,其中每台旋翼电机产生竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比,对应关系如表二;产生的升力与风叶转速之比叫做动率;升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率。
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表一:
机身质量/kg | 2 | 升阻比 | 10~15 |
最大载荷量/kg | 3 | 最大迎风面积/m2 | 1 |
遥控距离/km | 2 | 风叶数量/片 | 4 |
风叶转速(千转/分钟) | 1 | 1.2 | 1.4 |
升力(牛顿) | 5 | ||
动率(牛顿•分钟/千转) | 5 |
(2)无人机工作时的情景,下列正确的是
A.无人机向下加速运动时,它的惯性变大
B.无人机水平匀速运送货物时,无人机对货物做了功
C.无人机在空中悬停时,它受到平衡力作用
D.匀速上升的无人机突然失去所有力,它将立刻下落
(3)当无人机的飞行速度和受到的空气升力不变,增加迎风面积,此时该无人机的升阻比将
(4)如图乙是无人机竖直向上运动的v﹣t图像;由图像可知,在0~5s内,无人机受到的升力
(5)由表二数据可知,当风量为1.2千转/分钟时,无人机的动率为
神舟号
神舟系列为载人航天飞船,如图是长征火箭将神舟十三号载人飞船发射升空的场景,中国载人航天技术的自主发展,向世界展示了民族创新能力的提高和国家综合实力的提升。
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从“神十三”发回的图片中,我们看到太空是那样清澈美妙。不过,如将太空作为人的生存环境则是十分恶劣的。由于失去大气层的防护,进入太空的宇航员易遭受宇宙射线等高能粒子的辐射,宇航员所面临的主要问题还有低气压、大温差等等。因此,宇航员进行太空行走时,一定要穿具有多种防护功能的舱外航天服。
载人飞船在太空中飞行时,由于处在真空环境,它的舱门必须具有良好的密封性,为了检验飞船舱门的密封性能,科研人员采用了如下的方法:将待检验的飞船舱体M置于一个集气空腔N中。先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气,再把集气空腔N抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体M进入集气空腔N中。科研员设计了如图甲所示电路,利用RM、RN两个完全相同的压敏电阻来测量舱体M和集气空腔N中的压强。已知舱体M的容积为V,集气空腔N真空部分的容积为4V,不计舱体M器壁的体积,整个过程温度不变。电路中R0的阻值为10Ω,电源电压为9V。压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如下表:
压敏电阻受到的气压(×105Pa) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
压敏电阻对应的电阻值(Ω) | 50 | 40 | 30 | 22 | 15 | 12 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 |
(2)太空中的温差很大,最高可达250℃以上,而最低能低至-100℃以下,由此我们可以猜想,宇航员太空行走所穿的太空服
A.具有调节宇航服内内能的性质 B.具有增加内能,隔热能力好的性质
C.具有降低内能,隔热能力好的性质 D.具有增加内能,热传递能力好的性质
(3)当开关S与b相连,若舱体M漏气,则电压表的示数将
(4)当开关S与a相连,若电压表示数为4.5V,则该时刻舱体M的气压为
(5)实验表明,一定质量的气体在温度不变时,压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出,经过一段时间后,M、N中的压强相等,开关S接在b处,则此时通过R0的电流是
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电阻式触摸屏
触摸屏被广泛用于诸如平板电脑、智能手机、汽车车载显示屏等人机交互场景。电阻式触摸屏是触摸屏技术中一种,它的结构如下图1、图2所示。
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当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层ITO导电涂层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通y轴方向的Uy伏均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,控制器侦测到这个接通后,进行A/D转换,并将得到的电压值与Uy伏相比,即可得触摸点的y轴坐标,同理得出x轴的坐标,这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。
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(1)按图1手指触摸方式触压屏幕,压力为1N,则手指对屏幕压强大小的数量级为
A.102Pa B.104Pa C.106Pa D.103Pa
(2)以y层竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为R1,下部分电阻为R2,结构可等效为如图3所示电路。
①如图3,当触点在P时,测得R2两端电压为U2、通过触摸屏的电流为I2.,若手指从P点上滑,则电压U2
②电源电压为Uy,接通电源,R2两端电压U2=
酒精检测仪
酒精检测仪具有灵敏度高、电路简单、使用方便、稳定性好等优点。它可以作为交通警察执法的检测工具,用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。
图甲为某酒精检测仪,其简化电路如图乙所示.电源电压U=3V,R2为酒精传感器,R1为100Ω定值电阻,酒精气体传感器是酒精检测仪的关键部件,酒精气体传感器中的氧化物暴露在大气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果大气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。
工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度![]() | 0.06 | 0.09 | 0.10 | 0.15 | 0.21 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.45 |
R2/Ω | 200 | 160 | 150 | 115 | 90 | 69 | 60 | 56 | 53 |
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(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为
(2)当氧化物周围存在酒精气体时,会使氧化物内部的电子数
(3)若长时间使用后电池电压下降会导致所测量的酒精浓度
(4)某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(5)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像,合理的是
A.
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储水式电热水器
如图甲是某款储水式电热水器的简易结构剖面图。该电热水器主要由加热棒、防电墙等部件组成,加热棒为阻值不变的电热丝,为了安全使用,电热丝外面要包裹一层材料。
XX牌电热水器 | |
额定容量/L | 60 |
额定功率/W | 1000/2000 |
额定最高温度/℃ | 70 |
额定电压/V | 220 |
24小时固有能耗系数 | 0.6 |
热输出率 | 80% |
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表一为该热水器的铭牌,其中“额定最高温度”是电热水器正常工作时水箱中所能达到的最高温度。“24小时固有能耗系数”是指在保温状态下,电热水器24h将水温维持在额定最高温度实际需要的能量
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电热水器在使用过程中会有漏电危险,为防止使用时漏电且接地线失效时出现触电事故,电热水器在出水口处串接了一个“防电墙”,“防电墙”的内部是一个螺旋绝缘通道(如图乙所示)。将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管做成“防电墙”进行实验,测得电阻大小如表二所示。该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/edbfc1fea622fe7a4cd290116be488a3.png)
表二
长度L/cm | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 |
横截面积S/cm2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 |
防电墙电阻R/kΩ | 12 | 24 | 36 | 6 | 12 | 18 | 4 | 8 | 12 |
(2)关于加热棒下列说法正确的是
A.电热丝通电时温度升高电阻变大
B.电热丝外面包裹的材料导热性差
C.电热丝外面包裹的材料应为绝缘体
D.电热丝应选用电阻小、熔点低的材料
(3)该电热水器保温24h,实际消耗的电能
(4)冷水的初温为20℃,某次电热水器水箱中注满冷水,将水加热到额定最高温度后切断电源。该情况下调节混水阀使之出水温度为40℃,若混水阀1min的出水量是5L,则该电热水器可连续提供40℃水的时长为
(5)为确保安全,要求淋浴时通过人体的漏电电流不超过1mA,该品牌电热水器防电墙中螺旋长度的总长度不应小于
负压式救护车
在2020年抗击新冠疫情中,负压式救护车在救治和转运传染病人时,可以最大限度地减少交叉感染的几率。
图甲所示为某款负压救护车,其核心设备为双风机离心负压机,工作时可将污染空气排出车舱,使得舱内气压低于车外大气压,实现负压功能。图乙所示为负压机内风机的连接结构和气流流向示意图。风机排出的带有病毒飞沫、气溶胶等有毒有害空气首先经过静电过滤器被吸附,再由两档智能电热杀毒装置处理才能排到空气中。
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下表为每个风机的额定工作参数,其中“风压”指车内外压强差,“风量”为单位时间抽出空气的体积。
风压∆p/Pa | 30 |
电压U/V | 24 |
功率P/W | 200 |
风量Q/(m2/min) | 30 |
(2)下列情形中,相关物体内部处于负压状态的是
A.漏气时的汽车轮胎 B.万米高空飞行中的机舱
C.抽取药液时的针管 D.上浮中的氢气球
(3)正常工作2小时,两台风机消耗总电能
(4)如图乙所示,正确安装风机并正常工作时应将风口
(5)如图丙所示为两档智能电热杀毒装置的电路结构示意图,电路中R0为可探测“有害物浓度”的气敏电阻,R1为设定电阻,R2、R3为电热丝,设定好换档的浓度值后,当排出空气中的“有害物浓度”高于该值时,智能电热杀毒装置可以自动切换到高档工作。(以下两格均选填“大”或“小”)
①由此可推断R0的电阻随“有害物浓度”的升高而变
②若要调低设定的“有害物浓度”值,应将电阻R1的阻值调
脉宽调制式电吹风机
如图甲是某品牌电吹风机,高速电机在手柄下段吸入气体,从环形出风口高速吹出,同时带动后面及周围的倍增气流向前流动,大大增强从风口吹出的气流。该电吹风等效电路如图乙所示,R为定值加热电阻,实际电路中,
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规格参数 | |||
额定电压 | 220V | 风挡 | 快、中、温和三挡 |
最大功率 | 1600W | 挡位 温度 | 高温100℃ 常规80℃ 轻柔60℃ 冷风 |
电机吸入最大气流 | 14L/s | ||
出风口最大气流 | 40L/s |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/4/1/3207004538019840/3237520558972928/STEM/0cdd8db942874c7b821129b863c59fca.png?resizew=388)
(1)以最大气流工作时,出风口每秒钟吹出的空气质量为
(2)①若该吹风机以最大功率工作时,电动机的功率为170W,则加热电阻R的电功率为
②平均功率
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(3)若室温为20℃,当电机以最大气流吸入空气时,需将电机吸入的空气加热到90℃,每秒钟吸入的空气需要吸收的热量为
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(1)由乙图可知,R2 的阻值随温度的升高而
(2)定值电阻 R1 的阻值为多少
(3)当 R2 的温度为 28 ℃时,电阻 R2 的电功率为多少
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2020年11月24日嫦娥5号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射,于12月1日成功选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区,并取回2kg月壤,这在全世界是第一次。
(1)如图甲所示是火箭发射时的情景,下列说法正确的是
A. 火箭点火升空离开发射台期间,火箭尾部产生大量“白气”是空气中的水蒸气
B. 火箭加速升空过程中,岩芯钻探机的机械能增大
C. 火箭升空过程中,燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能
D. 火箭升空过程中与空气摩擦,外壳温度会上升,这是通过做功的方式增加了外壳的内能
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/7/2974417385922560/2978040987426816/STEM/95a9c83d-87aa-45c6-a8d2-64be682bc3a9.png?resizew=628)
(2)发射“嫦娥5号”的长征五号运载火箭三级发动机采用液态氢为燃料,主要是因为液态氢
(3)探测车在采集月球表面月壤样本时,水平机械臂简化图如图乙所示,OB=4OA,不计自身重力,当采集重力为1N的月壤时,在A点所用最小拉力为
(4)小明想到为确保“嫦娥5号”正常工作而搭载剖面测温仪。为此他设计了一款智能测温报警器,智能测温报警电路如图丙所示:电源电压为12V,报警器(电阻不计)通过的电流超过20mA时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图丁所示。
①要求:当所测温度达到或超过50℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警。
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
②若小明采用的电源是干电池,随时使用时间的增长,将会导致报警温度偏差,为此,应将滑动变阻器的滑片向
热敏电阻温度计
热敏电阻是半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,题图甲所示为某型号热敏电阻的实物图。阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性制成的温度计叫热敏电阻温度计。
题图乙所示为热敏电阻
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(1)热敏电阻
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(2)测温时,保持
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9efc18a5bb2e53586331b2a58538a48b.png)
(3)该热敏电阻温度计测量温度的范围为