2.我国近年来大力发展新能源汽车,新能源汽车是蓄电池提供动力的汽车,主要由电动机、控制器和蓄电池三大部件组成,小科家新购入某品牌新推出的新能源汽车,该车最高时速可达 265 km/h,续航 700 km。(12 分)
(1)功率 1 kW 的用电器 1 小时的耗电量为一度电,小科家的充电桩的功率为 7 kW,电车充满电需要 10 小时,耗电量为(
A.0.7 度 B.7 度 C.70 度 D.700 度
(2)小科发现汽车上的很多部件都运用到了简单机械,例如刹车主要运用了(
A.杠杆 斜面 B.轮轴 斜面 C.轮轴 杠杆 D.杠杆 轮轴
(3)新能源车在行驶的过程中,没有涉及到的能量转换有(
A.化学能转换为电能 B.太阳能转换为化学能
C.电能转换为磁能 D.电能转换为光能
(4)许多人会在汽车上摆上一个电子跷跷板。小科想根据右图自制一个自动跷跷板(小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴转动的杆上,当接通电源后就会自动重复跷动)。请分析它的工作原理,并解决下列问题。

①它的工作原理是:当处于如图位置时,两触点接触,使电磁铁产生
②小科按图制作完成后,电路连接正确、两触点接触良好,但跷跷板停在图中的状态不能正常工作。
解决的方法:
(1)功率 1 kW 的用电器 1 小时的耗电量为一度电,小科家的充电桩的功率为 7 kW,电车充满电需要 10 小时,耗电量为(
C
)。A.0.7 度 B.7 度 C.70 度 D.700 度
(2)小科发现汽车上的很多部件都运用到了简单机械,例如刹车主要运用了(
D
)机械原理,方向盘主要运用了()机械原理。A.杠杆 斜面 B.轮轴 斜面 C.轮轴 杠杆 D.杠杆 轮轴
(3)新能源车在行驶的过程中,没有涉及到的能量转换有(
B
)。A.化学能转换为电能 B.太阳能转换为化学能
C.电能转换为磁能 D.电能转换为光能
(4)许多人会在汽车上摆上一个电子跷跷板。小科想根据右图自制一个自动跷跷板(小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴转动的杆上,当接通电源后就会自动重复跷动)。请分析它的工作原理,并解决下列问题。
①它的工作原理是:当处于如图位置时,两触点接触,使电磁铁产生
磁性
,吸引衔铁
,小猫端下降,两触点分离
,电磁铁失去磁性
,在小狗重力的作用下,小狗端下降,反复上述过程。(4 分)②小科按图制作完成后,电路连接正确、两触点接触良好,但跷跷板停在图中的状态不能正常工作。
解决的方法:
故障原因可能是电磁铁产生的磁性不够强,可以通过增大电流或增加电磁铁线圈匝数的方法进行解决(合理即可)
(先分析故障原因,再提出解决方法,只要写一种方法即可)。答案
C
D
D
B
磁性
衔铁
分离
磁性
故障原因可能是电磁铁产生的磁性不够强,可以通过增大电流或增加电磁铁线圈匝数的方法进行解决(合理即可)
D
D
B
磁性
衔铁
分离
磁性
故障原因可能是电磁铁产生的磁性不够强,可以通过增大电流或增加电磁铁线圈匝数的方法进行解决(合理即可)
解析
【分析】
本题结合生活实例考查物理知识的应用,需分别从电功计算、简单机械类型、能量转换、电磁铁工作原理四个维度分析各小题:
1. 第(1)题利用电功公式计算耗电量,需明确功率、时间与耗电量的关系;
2. 第(2)题区分刹车、方向盘对应的简单机械类型,掌握杠杆、轮轴的特点;
3. 第(3)题分析新能源车行驶过程中各部件的能量转换,排除未涉及的选项;
4. 第(4)题结合电磁铁磁性与电流通断的关联,分析跷跷板的工作逻辑,再根据故障现象推导原因并提出解决方法。
【解析】
(1) 耗电量公式为 $ W = Pt $,已知充电桩功率 $ P=7\ \mathrm{kW} $,充电时间 $ t=10\ \mathrm{h} $,则耗电量 $ W=7\ \mathrm{kW} × 10\ \mathrm{h}=70\ \mathrm{kW·h}=70 $ 度,故选C。
(2) 刹车通过控制杠杆结构实现制动,利用杠杆原理;方向盘由轮和轴组成,属于轮轴机械,故选D。
(3) 新能源车行驶时,蓄电池化学能转电能(A涉及)、电动机电能转磁能(C涉及)、车灯电能转光能(D涉及);太阳能转化学能是蓄电池充电时的转换,行驶过程未涉及,故选B。
(4) ① 两触点接触时电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,小猫端下降,触点分离后电路断开,电磁铁失去磁性,小狗端下降,循环往复;② 故障为电磁铁磁性不足,可通过增大电流(如换更高电压电源)或增加线圈匝数增强磁性,使跷跷板正常工作。
【答案】
C;D;D;B;磁性;衔铁;分离;磁性;故障原因是电磁铁磁性不足,可通过增大电流或增加电磁铁线圈匝数解决(合理即可)
【知识点】
电功计算、简单机械应用、电磁铁原理
【点评】
本题将物理知识点与新能源汽车、生活机械装置结合,注重考查学生对概念的理解和实际应用能力,题目难度适中,贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
本题结合生活实例考查物理知识的应用,需分别从电功计算、简单机械类型、能量转换、电磁铁工作原理四个维度分析各小题:
1. 第(1)题利用电功公式计算耗电量,需明确功率、时间与耗电量的关系;
2. 第(2)题区分刹车、方向盘对应的简单机械类型,掌握杠杆、轮轴的特点;
3. 第(3)题分析新能源车行驶过程中各部件的能量转换,排除未涉及的选项;
4. 第(4)题结合电磁铁磁性与电流通断的关联,分析跷跷板的工作逻辑,再根据故障现象推导原因并提出解决方法。
【解析】
(1) 耗电量公式为 $ W = Pt $,已知充电桩功率 $ P=7\ \mathrm{kW} $,充电时间 $ t=10\ \mathrm{h} $,则耗电量 $ W=7\ \mathrm{kW} × 10\ \mathrm{h}=70\ \mathrm{kW·h}=70 $ 度,故选C。
(2) 刹车通过控制杠杆结构实现制动,利用杠杆原理;方向盘由轮和轴组成,属于轮轴机械,故选D。
(3) 新能源车行驶时,蓄电池化学能转电能(A涉及)、电动机电能转磁能(C涉及)、车灯电能转光能(D涉及);太阳能转化学能是蓄电池充电时的转换,行驶过程未涉及,故选B。
(4) ① 两触点接触时电路接通,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,小猫端下降,触点分离后电路断开,电磁铁失去磁性,小狗端下降,循环往复;② 故障为电磁铁磁性不足,可通过增大电流(如换更高电压电源)或增加线圈匝数增强磁性,使跷跷板正常工作。
【答案】
C;D;D;B;磁性;衔铁;分离;磁性;故障原因是电磁铁磁性不足,可通过增大电流或增加电磁铁线圈匝数解决(合理即可)
【知识点】
电功计算、简单机械应用、电磁铁原理
【点评】
本题将物理知识点与新能源汽车、生活机械装置结合,注重考查学生对概念的理解和实际应用能力,题目难度适中,贴近生活实际。
【难度系数】
0.6
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