1 . 阅读材料，回答问题

风力发电

风能是一种清洁的可再生能源，利用风力发电将助力我国实现碳中和目标，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图甲所示。叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲。叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发电机转子高速旋转发电。某风力发电机组利用齿轮箱可实现叶片转1圈，发电机转子转20圈。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图丙所示。在的范围内5m/s≤v≤10m/s，P与v的三次方成正比。风力发电机组所在风场某段时间内的风速v与时间t的关系如图丁所示。（为方便计算，图丙和图丁数据已作简化处理。）

（1）完成下列风力发电的主要能量转化流程图：①___________，②___________ ；

   

（2）当风正面垂直吹向静止叶片时，如图乙所示，从正面看，叶片A会___________（选填“顺时针”或“逆时针”）转动；
（3）当风速为12m/s时，风力发电机组工作1h输出的电能相当于___________kg的煤完全燃烧放出的热量；（q_煤=3.0×10⁷J/kg）
（4）当风速为13m/s时，发电机转子1min转400圈，若发电机输出电能1kWh，叶片需要转动___________圈；
（5）若14∶00~15∶00和15∶00~16∶00两段时间内输出电能之比为1∶3，则14∶00~20∶00的时间段内风力发电机组的输出电能为___________kW·h。

2 . 阅读下列短文，回答问题。

直流充电桩

直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。

设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表。

充电电压（V）	充电电流（A）	充电时长（min）	充电度数（kW⋅h）	充电费用（元）
400		45	24.0	28.80

（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更___________；
（2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是___________。当D为70%时，充电电流为___________A；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为___________元；
（4）设D从70%增至80%所需时间为t₁，从80%增至90%所需时间为t₂，且t₁：t₂=2：3，则测试全过程的充电总时长为___________min。

3 . 阅读短文，口答问题。

综合实践活动——研究制作风速仪

【提出问题】风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么？怎样设计制作简易风速仪呢？
【实地学习】同学们来到气象馆，了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示，质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动，转动时传感器将风速转换成输出电流信号，再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。

杯式风速仪工作参数
量程	0.4~50m/s
输出电流信号范围	4~20mA
启动风速	0.4m/s
电功率	≤0.48W

【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发，同学们设计并制作了简易风速仪，其原理如图乙所示。
电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，电流表量程为0~0.6A，R₀为10Ω的定值电阻， R₁为压力传感器，无风时R₁受到的压力为零，有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R₁，R₁的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数，即可知此时的风速。

   

同学们通过查阅资料，知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力，风压与风速的关系如下表。

风速v/（m·s-1）	2	4	6	10	12	16	24
风压P/Pa	2.5	10	22.5	62.5	90	160	360

【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m²的轻质薄板，测量时风始终垂直吹在迎风板上，记录电表示数，发现风速增大，电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
（1）关于文中杯式风速仪，下列说法不正确的是___________；
A.风吹动风杯说明风具有能量          B.转轴中使用轴承可减小摩擦
C.风杯用密度小的材料制成             D.能在60m/s风速下正常工作
（2）杯式风速仪正常工作20min，最多消耗___________J的电能；某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s，则输出的电流信号为___________mA；
（3）实验中，读出简易风速仪中电流表示数为0.4A，电压表示数为8V；
①R₁=___________Ω，所测的风速v=___________m/s；
②恒流源提供___________A的恒定电流；
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速，则迎风板的面积至少需要___________（选填“增大”或“减小”）___________m²。
（4）对比文中杯式风速仪，简易风速仪存在的不足之处有：___________（写出一点即可）。

4 . 生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法起降，报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压U=6V，电磁铁线圈电阻R₀=150Ω。电阻箱R₁的电阻设定为250Ω，R₂为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。
（1）电梯的自动报警电铃应接在_______（选填“C、D”或“E、F”）之间。电磁铁通电时，上端为__________极；
（2）空载时电梯底座对R₂的压力等于电梯厢的重力为4000N，闭合开关S₁，求空载时控制电路中的电流大小_____；
（3）求该电梯限载人数_________；（设每人质量为70kg。g取10N/kg）
（4）若要求电梯限载人数减小，请对控制电路提出两种改进措施_________。

5 . 阅读短文，回答问题：

教室护眼灯

教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。

教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T₁时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于_______眩光；
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性_______；
A．导电性　　B．导热性　　C．磁性　　D．透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是_______；
A．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T₁升高到T₂时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的_______（填“左侧”“右侧”或“原处”）；
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是_______。
A．B．
C．D．

6 . 阅读短文，回答问题。

激情冰雪

纯洁冰雪，激情冬奥，北京冬奥会点燃了人们对冰雪运动的激情。周日，小华跟爸爸去游乐场体验冰雪运动，还学到了很多知识。
冰雪梯是很刺激的游乐项目，图甲为冰雪示意图。小华发现，选用不同材料的滑板，从倾斜滑道顶端由静止滑下后，沿滑道运动的水平方向总距离L不同，设滑板对水平滑道压力和滑板所受阻力的比值为k，已知L的大小随k值的变化关系如图乙。
小华乘雪地车来到滑雪场，首先看到是的积雪深度测量仪，其基本结构如图丙所示。测量仪工作时竖直向下发出超声波，超声波经雪面反射返回检测仪，测出超声波从发出到返回的时间，就可知道积雪的深度。已知测量仪的超声波发射和接收端口距地面4.3m。
测量仪内置温度修正装置用以稳定仪器内部的温度环境，如图丁所示是修正装置的部分电路图，两个独立的电路中电源电压相等，R₁为热敏电阻，阻值随温度的升高而降低，R₂、R₄为定值电阻，R₃为滑动变阻器，R₁的阻值随环境温度变化时，其两端的电压随之发生变化，被控制电路根据R₁与R₃两端电压差值ΔU对温度进行修正。
滑雪场使用的是人造雪，造雪机用高压空气把吸入的水吹成小水珠，小水珠落地前凝结成小冰晶，这小冰晶就是雪花。

（1）小华从冰滑梯上运动到水平轨道后，还能继续滑行一段距离，是由于______的缘故，以滑板为参照物，小华是______的；
（2）关于在雪地里活动的体验和造雪机的工作特点，下列说法正确的是______；
A．戴墨镜是为了防止强光伤害眼睛
B．听不清远处声音是因为温度低声速小
C．造雪机用水造雪属于凝华现象
D．造雪机可以在任何温度环境下制雪
（3）在冰滑梯上运动时小华与滑板的总重为500N，他在冰滑梯项目中沿滑道运动的水平方向总距离L为120m，则滑板对水平滑道压力和滑板所受水平阻力的比值k为______，运动中滑板受到的水平阻力为______N；
（4）图丁所示电路中，R₂＝100Ω，R₄＝1kΩ，某温度时R₁＝20Ω，为使R₁和R₃两端的电压相等，R₃接入电路的阻值为______Ω。保持R₃接入电路的阻值不变，当温度降低时，测得ΔU＝1V，R₂两端的电压为3V。则电源电压为______V；
（5）积雪深度测量仪工作时，测出超声波从发射到返回的时间为0.02s，超声波的传播速度为340m/s，则积雪的深度为______m；履带式雪地车两条履带的总宽度为1.6m，满载时雪地车对水平雪地的压强为1.5×10⁴Pa，可将积雪压实0.34m的深度。当满载的雪地车以某一速度在水平雪地上匀速行驶时，发动机的总功率为3.4×10⁴W，其中60%用于压实积雪，则雪地车行驶的速度为______m/s。

10 . 阅读短文，回答问题。

人工心肺

心脏就像发动机，为人体输送氧气与营养提供动力。
心动过缓时，医生会将心脏起抖器植入人体内辅助心脏正常工作起搏器是一种电子装置，它产生的电脉冲（周期性变化的电流）刺激心脏收缩，从而提高心率，频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起将频率，起将频率指起将器每分钟发放电脉冲的次数。
新冠疫情期间，体外肺膜氧合（简称ECMO）技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可振动如图乙所示的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，血液的比热容为0.85×10³J/(kg•℃)，密度为1.05×10³kg/m³，人体组织的比热容与水相当，为4.2×10³J/(kg•℃)。

n	1.00	0.90	0.80	0.75	0.60
v/m•s-1	0.180	0.200	0.225	0.240	0.300

（1）体重500N的佩戴频率适应性起搏器的患者从一楼到四楼上楼时，楼房层高3m克服重力做功的 ___________J，起搏器的起搏频率将 ___________（选填“增大”或“减小”）；
（2）血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中，是利用 ___________的方式使人体的内能增加的；当血流速度为0.2m/s，血流量为10^-4m³/s时，对应血管的横截面积为 ___________m²；
（3）在一次抢救中使用ECMO技术，每过点血流量为5L/min，若要将血液的温度升高8℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 ___________，假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1750W，病人的质量为60kg，则该病人体温由27℃上升至正常体温37℃需要的时间为 ___________min；
（4）正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL，在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×10⁴Pa，设心脏每分钟搏动75次，则正常人心脏推动血液流动的平均功率为 ___________W；若某病人心脏推动血液流动的平均功率为2.5W，则该病人血管的横截面积为正常人的 ___________倍。