1．閱讀短文，回答問題。
無人機作為空中平臺，以高分辨率高速攝像機、輕型光學(xué)相機、激光掃描儀等設(shè)備獲取信息，用計算機對圖像信息進行處理，并按照一定精度要求制作成圖像。無人機航拍影像具有高清晰、高現(xiàn)實性的優(yōu)點。下表是某小型無人機的部分參數(shù)：
（電池容量=放電電流×放電時間，例如，1mA·h是指以1mA的電流能連續(xù)工作1h。幀/秒是指每秒拍攝的畫面數(shù)）
（1）人們是利用遙控器通過傳輸信息操控?zé)o人機的，其有效操控距離最大為________km；
（2）無人機拍攝地面圖像時，減小懸停高度可以使圖像________（選填“變大”或“變小”）；為了使照片更清晰，還應(yīng)將攝像機的鏡頭適當________（選填“前推”或“后縮”）；
（3）小轎車在高速公路上限速120km/h。如圖甲所示，交警部門利用無人機進行高速公路通行情況的實時監(jiān)測。一輛小轎車在通行0.5m的過程中，高速攝像機拍攝幀數(shù)為110幀，據(jù)此判斷小轎車________（選填“超速”或“不超速”）；鏡頭到汽車的距離u與鏡頭焦距f的關(guān)系為________；
（4）如圖乙是無人機豎直向上運動的v-t圖像。由圖像可知，在0~5s內(nèi)，無人機受到的升力________（選填“大于”“小于”或“等于”）重力。如圖丙是同一架無人機在執(zhí)行某次任務(wù)過程中未更換電池情況下的s-t圖像，若第一次、第二次受到的升力分別為F1、F2，則F1________F2（選填“>”“2f 大于 =
【詳解】（1）[1]由表中數(shù)據(jù)可知，該無人機的最大飛行半徑為5km，故有效操控距離最大為5km。
（2）[2][3]攝像機的鏡頭是凸透鏡，成倒立、縮小的實像，當降低懸停高度時，物距減小，像距變大，所成的像也變大，所以還應(yīng)將攝像機的鏡頭適當前推。
（3）[4]高速攝像機拍攝速度為11000幀/秒，則拍攝1幀畫面需要的時間為
高速攝像機拍攝幀數(shù)為110幀所需的時間
小轎車的速度
說明小轎車已經(jīng)超速。
[5]攝像頭的原理和照相機相同，都是利用物體在凸透鏡兩倍的焦距外成倒立的縮小的實像，故攝像機的鏡頭到汽車的距離u與鏡頭焦距f的關(guān)系為u>2f。
（4）[6]分析圖乙可知，在0~5s內(nèi)，無人機做加速運動，則無人機處于非平衡狀態(tài)，升力大于重力。
[7]分析圖丙可知，無人機兩次都做勻速直線運動，都受到了重力和升力，且都處于平衡態(tài)，重力和升力是平衡力，升力等于重力，重力的大小不變，故升力的大小不變，故兩次的升力相同。
2．閱讀短文，回答問題。
第一艘國產(chǎn)航母——山東艦
2019年12月17日，中國首艘國產(chǎn)航母山東艦正式列裝服役，它是我國獨立自主建造的第一艘航母，百分百實現(xiàn)了中國航母中國造。航母上配備大量先進裝備，其中艦載機是航母戰(zhàn)斗力的核心，艦載機可以在航母上起飛、著落，執(zhí)行各種軍事任務(wù)。
（1）艦載機在航母上著落時必須適時放下艦鉤，鉤住甲板上的攔阻索，達到強行減速的目的，這個過程中，艦載機上飛行員的慣性___________（選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）變化；
（2）下列說法正確的是___________
A．艦載機在航母上著落時，艦鉤對攔阻索的拉力小于攔阻索對艦鉤的拉力
B．艦載機在航母上著落后，航母所受的浮力大小不變
C．艦載機著落在航母甲板上，航母甲板不發(fā)生形變
D．航母沿直線勻速航行，停在水平甲板上的艦載機不受甲板對它的摩擦力
（3）如果航母在水中航行時受到的阻力與航速的平方成正比，當航母以最高航速54km/h勻速航行時受到的阻力是9×105N，則當航母以10m/s的速度勻速航行時受到的阻力為___________N。
（4）為慶?！吧綎|艦”列裝服役，各種焰火繽紛綻放。有一種質(zhì)量為100g的叫做“高聲”的焰火，其特點是不會爆炸，能夠持續(xù)向下噴射火焰，產(chǎn)生大小為自重6倍的恒定的推力。因其速度快產(chǎn)生嘯叫聲，所以稱為“高聲”。這里的“高”是指嘯叫聲的___________（選填“音色”、“響度”、“音調(diào)”）。經(jīng)實驗測量，這種焰火在運動時，受到的阻力與速度的關(guān)系如圖所示，則焰火受到的最大阻力為___________N，焰火能夠達到的最大速度為___________。（火藥的質(zhì)量不計，g取10N/kg）
【答案】 不發(fā)生 D 4×105 音調(diào) 5 11m/s
【詳解】（1）[1]慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān)，在艦載機強行減速的過程中，艦載機上飛行員的質(zhì)量不變，慣性大小不變。
（2）[2]A．艦載機在航母上著落時，艦鉤對攔阻索的拉力和攔阻索對艦鉤的拉力是平衡力，兩個力的大小相等，故A錯誤；
B．艦載機在航母上著落后，重力增大，航母仍然漂浮，浮力等于重力，航母所受的浮力增大，故B錯誤；
C．艦載機著落在航母甲板上，艦載機對甲板產(chǎn)生了壓力，航母甲板會發(fā)生形變，故C錯誤；
D．航母沿直線勻速航行，停在水平甲板上的艦載機與甲板之間沒有發(fā)生相對運動，也沒有發(fā)生相對運動的趨勢，所以不受甲板對它的摩擦力，故D正確。
故選D。
（3）[3]航母在水中航行時受到的阻力與航速的平方成正比，，航母受到的阻力
f=kv2
則
9×105N=k×(15m/s)2
解得k=4×103Ns2/m2；所以，當航母以10m/s的速度勻速航行時，受到的阻力
f′=kv12=4×103Ns2/m2×(10m/s)2=4×105N
（4）[4]焰火速度快產(chǎn)生嘯叫聲的頻率高，因此這里的高是指音調(diào)高。
[5][6]焰火的重力
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
恒定的推力
F′=6G=6×1N=6N
當焰火上升時，焰火受到豎直向下的重力和阻力、豎直向上的推力，所以最大阻力
f=F′-G=6N-1N=5N
由圖可知，當阻力最大為5N時，焰火能夠達到的最大速度v=11m/s。
3．在復(fù)雜如“迷宮”的地下停車場，找不到自己的車或者開著車找不到出口，是人們經(jīng)常遇到的尷尬又讓人頭疼的事情。如今，在“地上一座城、地下一座城、′云′上一座城”的河北雄安新區(qū)（以下簡稱雄安新區(qū)），精準室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)正在改變這一現(xiàn)狀。在雄安新區(qū)容東片區(qū)的地下停車場里，機房的墻壁上放置著3個小盒子，既有合路器，又有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航室內(nèi)分布單元，還有運營商的5G基站。在這里，一條線路連接樓頂上方，以獲取北斗等衛(wèi)星的定位信號；一條室分線路連接多個“小蘑菇頭”（信號增強器），以實現(xiàn)地下停車場信號無縫覆蓋。雄安新區(qū)利用“5G+北斗”技術(shù)，低成本快速實現(xiàn)了區(qū)域地下空間準確定位與導(dǎo)航。
（1）北斗衛(wèi)星由長征系列運載火箭發(fā)射升空，加速上升過程中，衛(wèi)星的機械能___________（選填“變大”“變小”或“不變”）；進入太空預(yù)定軌道后，部分北斗衛(wèi)星與地球同步運轉(zhuǎn)，以地球表面為參照物，這些北斗衛(wèi)星是___________（選填“運動”或“靜止”）的；北斗衛(wèi)星通過___________波與汽車導(dǎo)航模塊進行通信；
（2）北斗衛(wèi)星在正常運行過程中，受到___________（選填“平衡”或“非平衡”）力的作用；
（3）如圖所示是車位上方顯示車位是否空閑的紅綠燈的自動控制原理圖。將光控開關(guān)（遮光時開關(guān)閉合）裝在每個車位地面中央，紅綠燈裝在車位入口上方。在地下停車場，駕駛員根據(jù)導(dǎo)航找到空車位，將車停人車位后，光控開關(guān)___________（選填“斷開”或“閉合”），燈___________（選填“L1”或“L2”）亮。
【答案】 變大 靜止 電磁 非平衡 閉合 L2
【詳解】（1）[1]北斗衛(wèi)星由長征系列運載火箭在點火加速階段中，質(zhì)量不變，速度增大，動能增大；高度增加，重力勢能增大，機械能等于動能和重力勢能的和，所以增大。
[2]北斗地球同步軌道衛(wèi)星正常運行時，相對地面之間沒有位置的變化，是靜止的。
[3]電磁波的傳播不需要介質(zhì)，汽車導(dǎo)航儀是利用電磁波與衛(wèi)星聯(lián)系來傳遞信息，以確定汽車所處的位置。
（2）[4]衛(wèi)星繞地球圓周運動，運動狀態(tài)始終在改變，故受力不平衡，即受非平衡力。
（3）[5][6]根據(jù)題意知道，當車位已停車時，光控開關(guān)被遮光而閉合，由圖知道，此時左側(cè)控制電路連通，電磁繼電器中的電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸下銜鐵，L2燈泡電路被接通，L2燈亮。
4．閱讀下列材料，回答問題。
鐵崗水庫是深圳最大的水庫，總庫容約8322萬立方米，是深圳市重要的水源地。在“綠水青山，就是金山銀山”的科學(xué)發(fā)展理念指導(dǎo)下，某興趣小組來到鐵崗水庫進行調(diào)研。
（1）調(diào)研小組發(fā)現(xiàn)，水庫的攔水壩被建成“上窄下寬”的形狀（如圖甲），原因是液體壓強隨___________的增加而增大；
（2）水的密度是水質(zhì)的重要指標之一、圖乙為小組成員為測量水的密度所設(shè)計的儀器。其探尺由空心軟管加鉛錘構(gòu)成，使用時通過調(diào)節(jié)“提手”高度，使探尺“標記線”與水面齊平，由電表數(shù)據(jù)可得水的密度。請在圖乙中填上適當?shù)碾姳恚娏鞅砘螂妷罕恚┓?，并根?jù)你所填的電表回答：當水的密度越大時，探尺所受到的浮力___________（選填“越大”、“越小”或“不變”）；a電表的示數(shù)___________（選填“變大”、“變小”或“不變”），b電表的示數(shù)___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）水中固體總?cè)芙饬浚═DS）是水質(zhì)的另一重要指標。圖丙為TDS檢測儀原理圖（R為檢測電阻），圖丁為檢測電阻R的阻值與水的TDS值之間的關(guān)系圖，如表為水質(zhì)標準與TDS值的對應(yīng)關(guān)系。圖丙中電源電壓為3V，定值電阻R0為50Ω，當電壓表示數(shù)為2V時，水質(zhì)標準為___________。
【答案】 深度 變大 不變 變小 不能直接飲用
【詳解】（1）[1]因為液體壓強隨深度的增加而增大，為了水壩能承受更大的水壓，故水庫的攔水壩被建成“上窄下寬”的形狀。
（2）[2]電壓表并聯(lián)接入電路，電流表串聯(lián)接入電路，所以a是電流表，b是電壓表，如圖：
探尺排開水的體積不變，根據(jù)F浮=ρ液gV排可知，當水的密度越大時，探尺所受到的浮力越大。
[3]閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，滑片移動過程中，滑動變阻器接入電路的電阻不變，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知電路總電阻不變，根據(jù)歐姆定律可知通過電路的電流不變，即a電表的示數(shù)不變。
[4]探尺受到重力、浮力、拉力的共同作用，其受到的浮力變大，拉力變小，滑片上移，滑動變阻器與電壓表并聯(lián)部分的電阻變小，根據(jù)U=IR可知電壓表示數(shù)變小，即b電表的示數(shù)變小。
（3）[5]圖丙中兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測定值電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，電源電壓為3V，定值電阻R0為50Ω，電壓表示數(shù)為2V，代入數(shù)據(jù)可得
解得R=25Ω，
由丁圖可知R在20Ω~30Ω范圍內(nèi)時，TDS值在100mg/L與300mg/L之間，由表中數(shù)據(jù)可知，水質(zhì)標準為不能直接飲用。
5．如圖甲所示為電子拉力計，圖乙是其原理圖。拉環(huán)不受拉力時，滑片P處于a端，拉環(huán)受拉力時，滑片P隨之向右滑動。電源電壓U=6V，電流表的量程為0～0.6A，定值電阻R0=5Ω，ab是一根長為5cm的均勻電阻絲，其阻值R1=25Ω，忽略摩擦。
（1）電流表的示數(shù)隨拉力的增大而______（選填“增大”“減小”或“不變”）；
（2）由圖乙知，拉力表的零刻度線應(yīng)刻在電流表______處；
（3）拉力計內(nèi)部彈簧伸長的長度ΔL與所受拉力F間的關(guān)系如圖丙所示。開關(guān)閉合后，當電流表指針指在0.4A處時，R1接入電路的阻值是______Ω，作用在拉環(huán)上水平向右的拉力是______N；
（4）該拉力計能測量拉力的范圍是______N，若想增大測力計的范圍，可以采取的方法是______。
【答案】 增大 0.2A 10 300 0～400 減小電源電壓
【詳解】（1）[1]電路是與串聯(lián)的電路，電流表測量電路中的電流。由電路圖可知，當拉力變大時滑片向右移動，連入電路的電阻絲長度減小，接入電路的電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流增大。
（2）[2]當拉環(huán)不受拉力時，滑片P處于a端，閉合開關(guān)S后，與定值電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可知電流表的讀數(shù)應(yīng)為
（3）[3]當電流表讀數(shù)為時，根據(jù)歐姆定律，可得兩端的電壓為
則根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得兩端的電壓為
根據(jù)得接入電路部分的電阻
[4]因電阻絲的電阻值與長度成正比，ab是一根長為5cm的均勻電阻絲，其阻值，每1cm電阻絲的電阻是，，故可知彈簧被拉長的長度為
對照圖乙，可知作用在拉環(huán)上的水平向右的拉力為。
（4）[5]當電流最大為時，根據(jù)歐姆定律，可得兩端的電壓為
則根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得兩端的電壓為：
根據(jù)得接入電路部分的電阻
可知彈簧被拉長的長度為
對照圖乙，可知作用在拉環(huán)上的水平向右的拉力為，即該拉力計能測量拉力的范圍是。
[6]要增大拉力，即變阻器接入電路的電阻更小，而電流表示數(shù)最大值不變，由歐姆定律可知，應(yīng)該減小電源電壓或增大定值電阻。
6．由我國著名科幻作家劉慈欣創(chuàng)作的科幻小說《三體》中描繪過這樣一個未來世界，地球擁有“無限能源（電力）”，所有東西都無需考慮充電問題，汽車不用加油也不需插電就可以在天上飛，杯子里的牛奶握在手里即可加熱。無線充電仿佛無時無刻覆蓋著地球的每一個角落。而這個幻想也正在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。
（1）市場上支持無線充電的智能手機和充電器大部分采用Qi技術(shù)。其原理是：電流流過送電線圈產(chǎn)生磁場，受電線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流，給智能手機充電。圖1實驗與受電線圈處工作原理是相同的是______；
（2）為研究無線傳輸電能，某科研小組在實驗室試制了無線電能傳輸裝置，在短距離內(nèi)點亮了燈泡，如圖甲所示。實驗測得，接在b線圈上的用電器獲得的電功率為輸入a線圈電功率的40%。若把a線圈接入電壓為220V的電源，測得該線圈中的電流為0.2A。b線圈中只接入一盞燈泡，此時該燈泡恰能正常發(fā)光，則該燈泡的功率為______W；
（3）如圖乙所示，通過安置在插座上的電流轉(zhuǎn)換器，將電能轉(zhuǎn)換為超聲波，電動小車上的接收器收到超聲波訊號，可將其能量轉(zhuǎn)換為電能為電池充電。已知：接收器接收到的超聲波功率P與它和轉(zhuǎn)換器間距離關(guān)系滿足公式，將超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能并儲存在電池中的效率為50%；小車與轉(zhuǎn)換器間距離L0=1m時，接收器接收到的超聲波功率P0=8W：
①當小車與轉(zhuǎn)換器間距離為1m時，電池充電1h所儲存的電能為______J；
②該公式中的k值為_______W?m2；
③若充電時小車與轉(zhuǎn)換器之間距離L=2m，則超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能的功率為______W，若要儲存到和①中相同的電能，需等待______h。
【答案】 C 17.6 1.44×104 8 1 4
【詳解】（1）[1]由題意可知，電流流過送電線圈產(chǎn)生磁場，受電線圈靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流，給智能手機充電，則可知受電線圈處的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象：
A．圖中是電磁繼電器，主要是利用了電流的磁效應(yīng)，故A不符合題意；
B．圖中給金屬棒通電，金屬棒在磁場中會發(fā)生運動，說明通電導(dǎo)體受到磁場力的作用，故B不符合題意；
C．圖中閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C符合題意；
D．上圖是探究電磁鐵磁性強弱的影響因素實驗，利用的是電流的磁效應(yīng)，故D不符合題意；
故選C。
（2）[2] a線圈的輸入功率
P總=UI=220V×0.2A=44W
由題意可得，線圈得到的功率，即燈泡的功率為
（3）①[3]電池充電后，接收器接收到的超聲波能量為
由題意知，電池所儲存的電能
[4]根據(jù)題意可知，當小車與轉(zhuǎn)換器間距離時，接收器接收到的超聲波功率，由可知的值
[5]若充電時小車與轉(zhuǎn)換器之間距離，接收器接收到的超聲波功率
由于接收器將超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能并儲存在電池中的效率為，所以超聲波能量轉(zhuǎn)化為電能的功率
[6]由可知，若要儲存到和中相同的電能，需等待的時間
7．圖甲是某品牌家庭用電熱養(yǎng)生壺，圖乙是其簡化電路圖。電熱養(yǎng)生壺有加熱、保溫兩擋，R1、R2均為發(fā)熱電阻，根據(jù)銘牌信息可知：額定電壓為220V，加熱擋功率為1000W，保溫擋功率為110W。用該養(yǎng)生壺加熱3min，將0.6kg的水溫度升高了50℃。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：
（1）保溫擋工作時的電流；
（2）R2的阻值；
（3）此次養(yǎng)生壺的加熱效率。
【答案】（1）0.5A；（2）391.6Ω；（3）70%
【詳解】解：（1）由可知，保溫擋工作時的電流
（2）由圖乙可知，當開關(guān)S1、S2都閉合時，只有R1工作，當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，R1、R2串聯(lián)；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，當開關(guān)S1、S2都閉合時，只有R1工作，電路中的總電阻最小，根據(jù)可知，電路中的總功率最大，養(yǎng)生壺處于加熱擋；由可知，R1的阻值
當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，根據(jù)可知，電路中的總功率最小，養(yǎng)生壺處于保溫擋；由可知，R1、R2的串聯(lián)總電阻
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，R2的阻值
（3）水吸收的熱量
養(yǎng)生壺消耗的電能
此次養(yǎng)生壺的加熱效率
答：（1）保溫擋工作時的電流為0.5A；
（2）R2的阻值為391.6Ω；
（3）此次養(yǎng)生壺的加熱效率為70%。
8．閱讀短文，回答問題
牛頓冷卻定律
當一個物體表面溫度比周圍環(huán)境高時，就會向周圍環(huán)境散熱，散熱快慢可以用單位時間內(nèi)散失熱量的多少來表示。英國物理學(xué)家牛頓提出：物體散熱快慢與物體和周圍環(huán)境的溫度差成正比。后人研究發(fā)現(xiàn)，在溫度差不太大的情況下（小于15℃），這個結(jié)論符合實際散熱規(guī)律，稱為牛頓冷卻定律。
如果散熱快慢用q表示，則牛頓冷卻定律可以表示為q=k（t物-t環(huán)），其中k是散熱系數(shù)，與物體的表面性質(zhì)、表面積、周圍環(huán)境性質(zhì)等因素有關(guān)，和物質(zhì)種類無關(guān)，如果上述因素相同，不同物質(zhì)的散熱系數(shù)就相同。由于不同物質(zhì)的比熱容不同，即使散熱快慢相同，它們降低相同溫度需要的時間也不同，根據(jù)降溫時間可以得到兩種物質(zhì)比熱容的大小關(guān)系，從而可以進行比熱容的測量。
（1）物體向周圍散熱，內(nèi)能______（選填“變大”、“變小”或“不變”），這種改變內(nèi)能的方式叫做______，發(fā)生條件是兩個物體具有______；
（2）散熱快慢和下列概念中物理意義最接近的是______；
A．速度 B．密度 C．功率 D．效率
（3）一個物體溫度為30℃，周圍環(huán)境溫度保持20℃不變，此時物體的放熱快慢為q。當物體溫度降低到29℃時，散熱快慢為______；
（4）如圖甲所示，用兩個同樣的保溫杯分別裝滿水和鹽水，水和鹽水的溫度都是30℃，周圍環(huán)境溫度保持20℃不變，保溫杯敞開口，水和鹽水溫度隨時間變化的圖像，如圖乙所示。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），鹽水的密度為1.1×103kg/m3，則鹽水的比熱容為______J/（kg·℃）。
【答案】 變小 熱傳遞 溫度差 C 0.9q 3.5×103
【詳解】（1）[1][2][3]物體向周圍散熱，內(nèi)能減少，周圍環(huán)境的內(nèi)能增加，能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化，因此物體向周圍散熱屬于熱傳遞，發(fā)生條件是兩個物體具有溫度差。
（2）[4]由題目提供的信息可知，散熱快慢的定義是單位時間內(nèi)散失熱量的多少；
A．速度的定義是單位時間內(nèi)通過的路程，故A不符合題意；
B．密度的定義是單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量，故B不符合題意；
C．功率的定義是單位時間內(nèi)做的功，與散熱快慢一樣都是描述的單位時間內(nèi)的能量，故C符合題意；
D．效率的定義是有用的能量與總能量之比，故D不符合題意。
故選C。
（3）[5]由題意可知，
q＝k（t物﹣t環(huán)）＝k（30℃﹣20℃）
解得
由于散熱系數(shù)k與物體的表面性質(zhì)、表面積、周圍環(huán)境性質(zhì)等因素有關(guān)，和物質(zhì)種類無關(guān)，因此當當物體溫度降低到29℃時，散熱系數(shù)k不變，則當物體溫度降低到29℃時，散熱快慢
（4）[6]因為水和鹽水的初溫和末溫都相同，即
Δt水＝Δt鹽水＝Δt
所以此時水和鹽水的散熱快慢相同，則水和鹽水放出熱量之比
由圖可知，水和鹽水的體積相同，因為Q放＝cmΔt，所以有
解得
9．閱讀短文，回答問題：
瑞利散射
2022年5月7日傍晚，浙江舟山的天空出現(xiàn)血紅色的現(xiàn)象，引發(fā)了大家的關(guān)注。專家認為此現(xiàn)象的主要是由光的瑞利散射形成的。光在傳播過程中遇到介質(zhì)時會發(fā)生吸收、透射、反射和散射現(xiàn)象（如圖所示）
光的散射是指光在傳播過程中與介質(zhì)發(fā)生作用，部分光偏離原來的入射方向而分散傳播的現(xiàn)象，散射的光線在光線前進方向和反方向上的程度是相同的，而在與入射光線垂直的方向上程度最低。
物理學(xué)家瑞利發(fā)現(xiàn)當光在傳播過程中遇到微粒，當微粒的直徑遠小于入射波的波長時，散射光線的強度與入射光線波長的四次方成反比，即波長愈短，散射愈強．將微粒的直徑遠小于入射波的波長時的散射稱為瑞利散射。
當太陽光在大氣中傳播時，藍紫光比紅光散射更明顯，人的視覺系統(tǒng)對藍光比紫光更敏感。當雨過天晴或秋高氣爽時，藍色光被散射至彌漫天空，天空即呈現(xiàn)蔚藍色；當日落時太陽幾乎在我們視線的正前方，直射光中的藍光大量被散射了，剩下的主要是紅橙色光，所以日落時太陽附近呈現(xiàn)紅色，而云也因為反射太陽光而呈現(xiàn)紅色，但天空仍然是藍色的。天空的顏色也隨高度由蔚藍色變?yōu)榍嗌s8公里）、暗青色（約11公里）、暗紫色（約13公里）、黑紫色（約21公里），再往上，天空便為黑暗所湮沒，空氣非常稀薄，大氣分子的散射效應(yīng)極其微弱。
（1）下列現(xiàn)象中不考慮光的傳播方向發(fā)生改變的是___________；
A．小孔成像 B．平面鏡成像 C．藍色天空 D．放大鏡看物體
（2）當光照到海水中時，少量水呈現(xiàn)無色，大量海水呈現(xiàn)藍色的解釋合理的是___________；
A．海水本身就呈淡藍色，大量海水現(xiàn)象較明顯
B．少量海水不符合散射規(guī)律，大量海水才符合散射規(guī)律
C．海水本身是無色的，在海洋深處有大量藍色物質(zhì)
D．無論海水多少，光在海水中都發(fā)生散射，大量海水現(xiàn)象更明顯
（3）由于大氣___________隨高度急劇降低，大氣分子的散射效應(yīng)相應(yīng)減弱，瑞利散射的結(jié)果，減弱了太陽投射到地表的能量（選填“溫度”或“密度”）；
（4）光在傳播過程中遇到微粒發(fā)生瑞利散射時，散射光強度分布最合理的是___________（圖中“○”表示微粒，線段長短表示光的強弱）；
A．B．
C．D．
（5）若可見光中各種色光的強度相等，在空氣中波長為450nm紫光散射強度與波長為750nm紅光散射強度之比約為___________。
【答案】 A D 密度 C 625∶81
【詳解】（1）[1] A．小孔成像是光的直線傳播，光的傳播方向沒有發(fā)生改變，故A符合題意；
B．平面鏡成像是光的反射現(xiàn)象，光的傳播方向發(fā)生改變，故B不符合題意；
C．藍色天空是光的散射現(xiàn)象，光的傳播方向發(fā)生改變，故C不符合題意；
D．放大鏡看物體是光的折射現(xiàn)象，光的傳播方向發(fā)生改變，故D不符合題意。
故選A。
（2）[2]海水對白光選擇吸收和散射，水對可見光中的紅光吸收比藍光強些，因此無論海水多少，白光中的藍光在海水中都發(fā)生散射，其散射服從瑞利散射定律，由于少量水瑞利散射不太明顯，而大量海水現(xiàn)象更明顯；因此當光照到海水中時，少量水呈現(xiàn)無色，大量海水呈現(xiàn)藍色，故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
（3）[3]由于大氣密度隨高度急劇降低，大氣分子的散射效應(yīng)相應(yīng)減弱，天空的顏色也隨高度由蔚藍色變?yōu)榍嗌?約8公里)、暗青色（約11公里)、暗紫色（約13公里)、黑紫色(約21公里)，再往上，空氣非常稀薄，大氣分子的散射效應(yīng)極其微弱，天空便為黑暗所湮沒?？梢哉f，瑞利散射的結(jié)果，減弱了太陽投射到地表的能量。
（4）[4]光在傳播過程中遇到微粒發(fā)生瑞利散射時，散射的光線在光線前進方向和反方向上的程度是相同的，而在與入射光線垂直的方向上程度最低，散射光強度分布最合理的是C；故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（5）[5]由題意可知，當微粒的直徑遠小于入射波的波長時，散射光線的強度與入射光線波長的四次方成反比，若可見光中各種色光的強度相等，在空氣中波長為450nm紫光散射強度與波長為750nm紅光散射強度之比約為
10．閱讀短文，回答下列問題：
光電效應(yīng)
光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個重要而神奇的現(xiàn)象，光電現(xiàn)象由德國物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)，而正確的解釋為愛因斯坦所提出。
光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和阻擋層光電效應(yīng)，又稱光生伏特效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象（如圖甲），只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面。內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導(dǎo)電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。
光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強度而改變的電阻器：入射光強，電阻減?。蝗肷涔馊?，電阻增大，光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換，利用太陽能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換，就是利用光伏效應(yīng)，使太陽光射到硅材料上產(chǎn)生電流直接發(fā)電，光伏產(chǎn)業(yè)正日益成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)。我們現(xiàn)在能夠看到的聲和影完全配合一致的有聲電影，就是利用了光電效應(yīng)，影片攝制完后，要進行錄音，錄音是通過專門的設(shè)備使聲音的變化轉(zhuǎn)變成光的變化，從而把聲音的“像”攝制在影片的邊緣上，這就是影片邊上的聲道。放映電影時，用強度不變的光束照射聲道，由于影片上各處的聲道不同，所以在影片移動的過程中，通過聲道的光也就不斷變化；變化的光射向圖乙中的光敏電阻時，在電路中產(chǎn)生變化的電流，通過喇叭就可以把“聲音的照片”還原成聲音。
（1）外光電效應(yīng)會從物質(zhì)中激發(fā)出______；
A．原子 B．質(zhì)子 C．中子 D．電子
（2）如果綠光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，則下列光照射該金屬也一定能產(chǎn)生外光電效應(yīng)的是______；
A．紅光、紫光 B．紅光、黃光
C．藍光、紫光 D．黃光、藍光
（3）太陽能電池依據(jù)______（選填“內(nèi)”或“外”）光電效應(yīng)工作，將光能轉(zhuǎn)化為______能；
（4）圖乙為光敏電阻的工作原理圖，當光照強度發(fā)生變化時，電流表的示數(shù)變化如下圖中的______；
A． B． C． D．
（5）如圖丙為某影片的部分聲道圖，其透光性從左至右越來越差，當它按圖示方向在放映條件下勻速通過光敏電阻上方時，喇叭發(fā)出的聲音的響度將______。（選填“變大”“變小”或“不變”）
【答案】 D C 內(nèi) 化學(xué) C 變大
【詳解】（1）[1]讀材料可知，“外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象”因此，外光電效應(yīng)會從物質(zhì)中激發(fā)出電子，故D符合題意，ABC不符合題意。
故選D。
（2）[2]因為“只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面”，而在可見光光譜中，從紅光到紫光，光的頻率是逐漸增大的，藍光、靛光、紫光的頻率比綠光大，如果綠光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，則藍光、靛光、和紫光照射到某金屬表面時能產(chǎn)生外光電效應(yīng)，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（3）[3][4]太陽能電池是在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象，結(jié)合材料可知，屬于內(nèi)光電效應(yīng)，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
（4）[5]根據(jù)材料可知，光敏電阻的特點是入射光強，電阻減小，結(jié)合圖乙可知，光敏電阻和喇叭串聯(lián)，則有電流表示數(shù) ，當光敏電阻阻值減小時，電路中電流增大，且電路中的電流與光敏電阻的阻值不成正比，其圖線不是一條傾斜直線，對比各圖像，只有C圖符合變化規(guī)律，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（5）[6]如圖丙所示，當用強度不變的光束照射聲道，由于影片上各處的聲道不同，所以在影片移動的過程中，通過聲道的光也就不斷變化，且其透光性從左至右越來越差，光照強度越來越弱。所以當它按圖示方向在放映條件下勻速通過光敏電阻上方時，光照強度增強，電阻變小，電流變大，故喇叭發(fā)出聲音的響度將變大。
11．閱讀下面的短文。
超聲波測速
超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波，它具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點，可用于測距、測速等。
測距是測速的基礎(chǔ)。如圖甲所示，超聲波測速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號（簡稱信號），同時開始計時，信號傳播過程中遇到汽車會被反射，測速儀接收到返回的信號停止計時。根據(jù)記錄的時間及其與路程、速度的關(guān)系，可計算出汽車與測速儀之間的距離。圖乙是信號傳播過程的s﹣t圖象，s表示信號與測速儀之間的距離，t表示信號傳播的時間。
測速儀測量汽車速度的原理是：測速儀向運動的汽車先后發(fā)射兩次信號，根據(jù)汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式可得出汽車的平均速度。
測速儀在公路上對某跑車進行測速時，向勻速駛來的跑車發(fā)射兩次信號，兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s，第二次發(fā)射信號到接收用時0.3s，兩次信號傳播過程的s﹣t圖象（t從第一次發(fā)射信號開始計時）如圖丙所示。經(jīng)測速儀測定，該跑車超速，駕駛員將受到交警部門處罰。（超聲波速度取340m/s）
（1）人耳_____（選填“能”或“不能”）聽到超聲波；
（2）超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、_____等特點，同時說明聲可以傳遞_____；
（3）如圖乙所示，若t0＝0.4s，則靜止的汽車與測速儀之間的距離為_____m；
（4）跑車在兩次遇到信號之間通過的路程是_____m，跑車兩次遇到信號間隔時間_____s。
【答案】 不能 反射能力強 信息 68 51 0.85
【詳解】（1）[1]人耳可聽聲的頻率范圍是20Hz20000Hz，超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波，故人耳不能聽到超聲波。
（2）[2][3]超聲波具有指向性好、能量集中、反射能力強等特點，可用于測距、測速等；超聲波測速說明聲音能夠傳遞信息。
（3）[4]汽車遇到超聲波時的時間為
車與測速儀之間的距離為
s＝vt＝0.2s×340m/s＝68m
（4）[5][6]第一次發(fā)射信號與跑車相遇的時間
則跑車在第一次反射信號的瞬間與測速儀的距離
s1＝vt1＝340m/s×0.3s＝102m
第二次發(fā)射信號與汽車相遇的時間
則跑車在第二次反射信號時與測速儀的距離
s2＝vt2＝340m/s×0.15s＝51m
測速過程中，跑車通過的路程為
s車＝s1﹣s2＝102m﹣51m＝51m
測速過程中，跑車行駛的時間為
t車＝1.0s﹣0.3s+0.15s＝0.85s
12．閱讀短文，回答問題。
酒精測試儀
酒精測試儀是測試酒精含量的儀器，是交警常用的執(zhí)法裝備。通常，檢測駕駛員酒后駕駛的方法：一是檢測血液酒精濃度；二是檢測呼氣酒精濃度。在違法行為處理或者公路交通例行檢查中，通常是現(xiàn)場檢測駕駛?cè)藛T呼氣中的酒精含量。酒精測試儀內(nèi)部的核心部件是酒精氣體傳感器，目前普遍使用的有半導(dǎo)體型和燃料電池型兩種。半導(dǎo)體型呼氣酒精測試儀采用半導(dǎo)體型氧化錫作為傳感器，它具有氣敏特性，當接觸的敏感氣體濃度增加時，它的電阻值就降低。燃料電池型呼氣酒精測試儀采用燃料電池酒精傳感器，其原理是采用貴金屬鉑金為電極，進入燃料室的酒精經(jīng)過特種催化劑催化，充分燃燒產(chǎn)生電壓，此電壓與進入燃料室內(nèi)氣體的酒精濃度成正比。與半導(dǎo)體型相比，燃料電池型呼氣酒精測試儀具有穩(wěn)定性好、精度高、抗干擾能力強等特點。上述兩種傳感器都是將酒精氣體濃度的變化轉(zhuǎn)換為其他量的變化，從而實現(xiàn)了現(xiàn)場快速測量。
（1）酒精測試儀內(nèi)部的核心部件是 ___________。
（2）材料中圖示的是半導(dǎo)體型呼氣酒精測試儀的簡化工作電路，R0為定值電阻。以下關(guān)于電壓表的示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間關(guān)系的圖像，正確的是 ___________（選填字母序號）。
（3）酒精測試儀核心部件的工作原理是將酒精氣體濃度的變化轉(zhuǎn)換為其他量的變化進行觀測，這是物理學(xué)中一種常用的方法：___________，請舉出教材中一個采用這種方法的例子：___________。
【答案】 酒精氣體傳感器 A 轉(zhuǎn)換法 探究導(dǎo)體通電產(chǎn)生熱量多少的影響因素時，通過液體升高的溫度反映電流通過導(dǎo)體放出的熱量
【詳解】（1）[1]由材料知道，酒精測試儀內(nèi)部的核心部件是酒精氣體傳感器。
（2）[2]由圖2知道，酒精氣體傳感器和R0串聯(lián)，電壓表測量R0兩端的電壓，當接觸的敏感氣體濃度為零時，電路中的電流不為零，由U=IR可知R0兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不為零，當接觸的敏感氣體濃度增加時，傳感器的電阻值就降低，電路中的總電阻減小，由歐姆定律可知電路中的電流變大，R0兩端的電壓變大，故A符合題意。
故選A
（3）[3][4]酒精測試儀核心部件的工作原理利用了轉(zhuǎn)換法，應(yīng)用轉(zhuǎn)換法的示例：探究導(dǎo)體通電產(chǎn)生熱量多少的影響因素時，通過液體升高的溫度反映電流通過導(dǎo)體放出的熱量；探究液體內(nèi)部壓強特點時，通過液體壓強計U形管兩側(cè)液面的高度差反映液體內(nèi)部壓強的大小。
參數(shù)名稱
最大飛行半徑/km
最大巡航速度/（km/h）
電池電壓/V
電池容量/（mA·h）
電動機額定功率/W
拍攝速度/（幀/秒）
數(shù)據(jù)
5
50
24
2500
20
11000
TDS值（mg/L）
0~100
100~300
大于300
水質(zhì)標準
能直接飲用
不能直接飲用
不能飲用

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