阅读短文,回答问题。
近年来,多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍领域、交通管理等方面,在新冠疫情防控期间发挥了巨大作用。如图所示为某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器,它还拥有GPS卫星定位系统。下表是该无人机的部分参数:
无人机型号 | DJ-精灵 4 | 电源额定电压 | 15V |
最大起飞海拔高度 | 5000m | 电池容量 | 5000mA·h |
最大上升速度 | 6m/s | 电动机工作电压 | 12V |
最大下降速度 | 2m/s | 悬停时每个电动机功率 | 50W |
最大水平速度 | 16m/s | 电动机数量 | 4 |
停放地面总接触面积 | 20cm2 | 整机质量 | 2kg |
(1)螺旋桨转动,向下推动空气,使得直升飞机获得向上的升力,说明______;
(2)根据上述内容,下列说法中正确的是______;
A.无人机悬停在空中时受非平衡力
B.无人机在悬停时不消耗电能
C.遥控无人机、卫星定位都是通过超声波来传递信息的
D.无人机在拍摄地面图像时减小悬停高度可以使图像变大
(3)电动机在工作时要保持其两端电压为 12V 不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是_____(并联/串联);若电源电压全部加在电动机和电调的两端,则电动机和电调的功率之比为______。
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小涵发现最近我国许多城市出现了共享电动汽车,极大的方便了当地市民和所到游客的出行。电动汽车具有绿色环保、能量转化效率高等优点,各国都在推广这种绿色的交通工具。如图是某品牌的电动汽车,它的部分参数如表所示。请回答∶
(1)一辆此型号的空车静止在水平地面上时,车对水平地面的压强是多少?
(2)若某燃油汽车百公里耗油6升,每升油6元,电动汽车充电每度0.6元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?
(3)标准承载下,电动汽车以72km/h的速度匀速行驶1分钟,消耗电能0.4kw•h,求该电动汽车的效率是多少?
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小王同学进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中使用的小灯均标有“”字样,额定功率在1W~1.5W之间,电源为若干节新的干电池串联而成。小王连接电路,闭合开关,移动变阻器的滑片,电流表示数变化范围为0.06A~0.2A、电压表示数变化范围为0~1.2V,小灯始终无法正常发光。小王仅调整了实验器材,闭合电开关后,移动滑片,发现当变阻器的滑片恰好在中点上,小灯正常发光。
(1)小王第一次实验中存在的问题有_____。(写出一个就可以)
(2)滑动变阻器的最大阻值是_____Ω。
(3)求出小王第二次实验的电源电压和小灯的额定功率。_____(此题要求写出计算过程)
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阅读下列材料,回答问题。
许多人认为风力应该取代燃油与煤矿做为发电的能源。上图的结构物是藉由风力转动叶片的风车。这些转动让风车推动的发电机产生电能。风越强,风车的叶片转动越快,产生的电力越多。但是在真实环境中,风速和电力并没有直接关系。以下是真实环境中风力发电机的四个运作条件。
①当风速达到v1的时候,叶片开始转动。
②当风速是v2的时候,所产出的电力(W)会达到最大。
③基于安全的理由,当风速大过v2的时候,叶片的转动不会增加。
④当风速达到v3的时候,叶片会停止转动。就相同的风速而言,在海拔越高的地方,风车转动得越慢。
(1)风力发电是将________能转化为电能;
(2)下列风速与电力的关系图中,________满足上述的四个运作条件;
A. B. C. D.
(3)就相同的风速而言,在海拔越高的地方,风车转动越慢这是因为海拔较高的地区_________(选填“空气稀薄”或“温度较低”)。
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(1)如图1所示,弹簧测力计此时的读数为___,在生活中,该弹簧测力计___(选填“可以”或“不可以”)直接用来测量质量为4kg的物块所受到的重力;
(2)轻质弹簧一端固定在墙上,另一端固定在一物块上,如图2甲所示,此时弹簧处于正常状态,弹簧与物块之间没有弹力;用力F把物块向左推至A点,弹簧被压缩,如图2乙所示;撤去推力F,物块向右运动。物块运动到图2丙中B点的位置时,速度为v,弹簧被拉伸,请在方框内以点代替物块,画出物块在B点时的受力示意图___。
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请阅读《温度计及其现代发展》并回答题。
温度计及其现代发展
2020年初,一场新冠肺炎疫情蔓延全国,为了保障大家的安全,各大医院设置体温监测点,合理、安全分诊发热患者。各小区、路口、商场、车站都安排了体温监测,排查疑似病例。
真正把体温测量用于临床诊断的是德国医生冯德利希在1858年提出并实施的。当时水银温度计不能离开人体读数,因为温度计离开人体,一遇冷空气,指示的温度就降下来。英国医生阿尔伯特解决了这个难题:他在温度计的水银管里造一处狭道,体温计放在嘴里水银柱上升到实际体温刻度,取出后水银柱在狭道处断开,使狭道以上的部分始终保持体温示数。这样便诞生了医用体温计,如图所示。
为什么会采用水银作为介质呢?主要不是因为水银的比热容小,体积相同时,水银的质量较大,计算表明,同体积的水银,酒精,煤油,升高1°C吸收的热量接近相等。主要原因是水银的内聚力大,不浸润玻璃,能在收缩时在缩口处断开,从而实现离开人体读数。同时,水银的密度大,比同体积的酒精或煤油的惯性大,保证它能在使用前被甩回到玻璃泡内。
随着电子技术的发展,20 世纪70 年代出现了电子体温计,如图所示。现在的电子体温计通过液晶直接显示体温,有的可以精确到0.01 °C。
温度计经过了四百多年的发展,早已不局限于体温测量,已经成为一门分门别类科学—温度计量学。1821年物理学家塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路,如图所示。不同材料的导线首尾相连形成两个金属接触点,把其中的一个接触点B加热到很高的温度,另一个接触点A保持低温,环路里产生电流。这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差大小有关,温度差越大,回路电流越大。根据这个道理制造出了热电偶温度计,它能直接放入高温炉里测温,如图所示。
辐射温度计也能测量上千摄氏度甚至上万摄氏度的高温。它通过光学方法测定物体的辐射,进而得知物体温度。新式非接触红外线温度计,又叫”测温枪”,如图所示,只要把“枪口”对准待测物体,“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度。除了可以方便地测量体温,这种奇妙的“手枪”还可以测量从零下几十摄氏度到上千摄氏度范围内的温度呢!
请根据上述材料。回答下列问题。
(1)如图所示的常见医用体温计是根据___________的规律制成的;
(2)医用体温计常用水银作为介质,主要原因之一是____________;
A.水银的比热容小
B.水银的内聚力大
C.水银的毒性对人体不产生影响
(3)如图所示的探针式食品温度计,它的工作原理可能与___________的工作原理相同;
A.水银体温计 B.热电偶温度计 C.辐射温度计
(4)如图所示的实验中:其他条件不变,只将__________,电路中的电流将变大。(请写出至少一种具体的方法)
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请阅读《“口罩心脏”——熔喷无纺布》并回答题。
“口罩心脏”——熔喷无纺布
医用口罩至少包含3层无纺布,其中位于中层的熔喷无纺布,是口罩能够实现过滤功能的核心“心脏”,它具有出众的吸附和过滤能力。
熔喷布使用的是熔融态的聚合物(比如聚丙烯),在高压的作用下熔融态的聚合物从具有很多细小喷口的模具中喷出来。如图所示,熔喷法织造布的生产流程一般是由聚合物溶入、熔融排出、过滤计量、喷丝成网、卷取、辊压、施加静电荷的驻极等一系列操作组成,成为最终的熔喷布成品。
如图所示,熔喷布空隙这么大,怎么过滤环境中尺寸约为100纳米的新冠病毒呢?病毒无法独立存在,其传播途径主要有分泌物和打喷嚏的飞沫,飞沫的大小在5微米左右,这是其一。其二,熔喷布生产工艺中有一步是“驻极处理”,使聚丙烯网状纤维带上足够量的电荷。当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,就会被静电吸附在熔喷布表面,无法透过。
“新冠肺炎”全球大流行后,中国制造,携手抗疫,共克时艰。例如新冠肺炎疫情爆发之前,国内熔喷无纺布的需求较小,全国年产能为5.35万吨。为了填补口罩市场供应缺口,我国某石化企业的一个生产基地迅速建设了2条熔喷布生产线,每天可生产6吨医用平面口罩熔喷布。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请根据文章内容及图中的信息判断,医用熔喷布纤维直径的范围大约是(____)
A.0.5cm~10cm B.0.5mm~10mm
C.0.5μm~10μm D.0.5nm~10nm
(2)生产一片医用平面口罩需要使用约1克熔喷布,如果文中提到的生产基地生产的熔喷布原料全部用来制造医用平面口罩,一天可以制造_______片医用平面口罩;
(3) 下列选项用到的原理与“驻极处理”后的熔喷布能够吸附飞沫原理相同的是(____)
A. 拍打脏衣服除灰尘 B.静电式空气净化器除灰尘
C.扫地机器人吸灰尘 D.利用声波清理手机扬声器的灰尘
(4)常用作驻极材料的聚丙烯纤维原料来自石油资源,不可实现资源的循环利用。聚乳酸(PLA)从玉米等谷物中获得,是一种生物降解性材料。其废弃后经微生物作用可分解为二氧化碳和水,且焚烧时,不会散发出毒气,不会造成大气污染。请你从新材料或新能源开发与环境保护的角度,谈谈科技进步对人类生产、生活的意义。(写出一条即可)__________。
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阅读《5G时代》,回答问题。
5G时代
首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。本次大会以“5G改变世界,5G创造未来”为主题,以“国际化、高端化、专业化”为特色,以推进国内外5G应用发展为主线,推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧医疗”等六大主题展览,以及5G仿生机器狗等“黑科技”,描述了5G为社会和生活带来的改变。
“5G”代表什么呢?5G是第五代移动通信技术的简称,是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接,也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势,在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络,比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟,响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快,5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务,而且还将成为家庭和办公网络的提供商,与有线网络提供商形成竞争。
博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢?它全部都蕴含在物理学的基本公式“c = λ f ”中,即“光速=波长×频率”,在国际单位制中,波长的单位为“米(m)”,频率的单位为“赫兹(Hz)”。电磁波的功能特性是由它的频率决定的,不同频率的电磁波,有不同的用途。频率越高,能使用的频率资源越丰富,其传输速率就越高,同时,频率越高,波长越短,越趋近于直线传播,绕射能力越差,在传播介质中的衰减也越大。
由于5G技术采用了高频段传输,其最大的问题就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题,需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量。全国已经建设5G基站11.3万个,将来会更多,将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”,这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
5G的应用并不仅仅局限于消费端,更广阔的市场在于工业互联网领域的应用,如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前,自动驾驶是市场焦点之一,车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯,为无人驾驶提供支持。另外,中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂,实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。
阅读上文,回答下列问题:
(1)车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯,为无人驾驶提供支持。如图所示,是用于路口的5G指示灯,则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为(________)
A.串联、超声波
B.串联、电磁波
C.并联、超声波
D.并联、电磁波
(2)电磁波在真空中的传播速度为___________m/s。若使用频率为25吉赫兹(GHz)的电磁波进行5G商用的频段试验,其中1GHz=109Hz,请利用短文中的知识,计算5G商用电磁波的波长为_______ m。
(3)5G技术高频段传输数据遇到的困难是什么______?
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请阅读《红外线与红外测温仪》并回答 题。
红外线与红外测温仪
2020 年春节前夕,一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了往日生活的平静。为了尽快控制疫情蔓延,全国上下团结一致众志成城,经过各方努力,国内的新冠肺炎疫情得到了有效控制。在各种防控措施中,体温筛查是疫情检测的第一关,而红外测温仪在其中发挥着重要的作用。那么红外测温仪是如何工作的?为此我们先要了解红外线的有关知识。
红外线是一种不可见光,它与微波、可见光、x 射线一样都是电磁波大家族中的一员,其波长范围是760nm~1mm,介于红光和微波之间。由于分子的无规则运动,在自然界中,一切温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体,其表面在不断的向周围空间辐射红外线。而且,物体的温度越高,辐射出来的红外线能量就会越强。红外测温仪就是基于物体辐射红外线能量大小与物体表面温度的对应关系,来测定物体表面温度的。如图所示,是生活中常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。红外测温仪一般由光学系统、
光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。
虽然红外测温仪在使用上方便快捷,但若使用不当也会出现较大的数值偏差。例如,强烈的阳光照射、不正确的测量角度和距离、大气中的水蒸气和灰尘对红外线的吸收作用等,都会对红外测温仪的测量结果产生影响。因此,红外测温仪测量的数据仅用于初步筛查,不能作为医学诊断数据。一旦发现体温偏高者, 还应使用测量精度较高,稳定性较好的玻璃体温计进行复查和确认。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)红外线是一种____(选填“电磁波”或“声波”);
(2)0℃的冰____(选填“能”或“不能”)向外界辐射红外线;
(3)红外测温仪中的光学系统对红外线有____作用(选填“会聚”或“发散”);
(4)为了尽量减小红外测温仪测量数值的偏差,请你提出一个合理的建议:____。
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密度最大的物质
在地球上,我们目前已经发现了一百多种元素,在这些元素组成的物质中,密度最大的是金属锇。锇的密度为22.6×103kg/m3,看起来够大了,它是“密度大王”吗?不!我们不能将自己的视野局限于地球,我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。在广阔无垠的宇宙中,有一种叫“白矮星”的天体。它的密度是3.0×1010kg/m3,是锇密度的 106倍(即 100 万倍)。它能称王吗?也不能!因为还有一种叫“中子星”的天体,它的密度达1016kg/m3;而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018kg/m3,即1cm3的这种物质的质量为10亿t。然而“脉冲星”也不敢称霸,因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。根据计算,质量和太阳一样大的黑洞,它的密度可达 5×1019kg/m3,在它里面取小米粒大的一小块物质,要用几万艘万吨轮船才拖得动。而质量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度极大,它的引力也极大,连光也不能从中逃脱。这样说来,“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。
北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世,如图所示,该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)下列天体的密度由小到大排列正确的是(______)
A.白矮星、中子星、脉冲星、黑洞
B.白矮星、脉冲星、中子星、黑洞
C.中子星、白矮星、脉冲星、黑洞
D.黑洞、脉冲星、中子星、白矮星
(2)质量比太阳小的黑洞,黑洞的密度有可能是(______)
A.5×1019kg/m3 B.5×1018kg/m3
C.8×1019kg/m3 D.8×1018kg/m3
(3)如图所示的黑洞与地球的距离约为_______m(结果保留2位有效数字)。
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