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第二轮 题型突破
综合能力专题(四)——热点与科技
热点与科技专题往往以当下热点问题为素材，考察其中的物理规律。解题要注意认真分析题意，确定研究对象，从文字和图象、表格中获取、提炼有用的信息，然后进行分析归纳或结合相对应的公式进行计算。多了解一些当下的热点问题尤其与前沿科技有关的新闻科普杂志，对解决此类问题有较大帮助。
1．阅读短文，回答问题：
发电玻璃助力冬奥会
北京冬奥会及冬残奥会期间，在张家口冬奥村和国家跳台滑雪中心，矗立着5组冰墩墩、雪容融造型的高1.6米、宽1.2米的“碲化镉发电玻璃指引路牌”，白天它们是玻璃指示牌，晚上则用自己发的电来照明。
普通的玻璃，涂抹4微米厚的碲化镉光电薄膜后，就变成可导电、可发电、可回收的半导体材料，从而完成光电转换和电能供应，真正实现“有光就有电”。相比其他同类型材料，碲化镉材料碳排放量更低、发电量更大。碲化镉的光谱响应和太阳光谱非常匹配，光吸收率高，约能吸收95%的阳光，适合于光电能量转换。在实际项目对比中，同样的装机容量，其总发电量高于同类产品8.8%。同时，碲化镉在炎热、潮湿环境中，发电性能优势明显。一块碲化镉发电玻璃只需要20克碲化镉，每年发电约270度，材料至少能用50年，而每生产1度电，碲化镉所排放的二氧化碳仅有11克。碲化镉发电玻璃反射率低、没有光污染，不仅可应用于大型太阳能地面电站，还可完全替代传统建筑材料应用于各种建筑物，用太阳能发电为建筑物提供清洁能源，达到节能减排的效果。
(1)碲化镉发电玻璃指引路牌属于________材料，发电时将_____能最终转化为电能。
(2)一块碲化镉发电玻璃每年发电量可供一只“220 V　10 W”的LED灯正常工作___________h，发电一年排放的二氧化碳总质量为______g。
半导体
太阳
2.7×104
2 970
(3)若太阳能辐射到地面的平均功率为P＝1.0×103 W/m2(平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.0×103 J)，一块指路牌10 min吸收的热量约为______________J。
(4)采用碲化镉发电玻璃发电的优点为___________________________
_____________________。
1.094 4×106
碳排放量更低、发电量更大、
清洁无污染
2．凝聚着国人梦想的国产大飞机C919在江苏海门、启东等地上空首飞成功。
(1)如图所示，C919全长38.9 m，翼展(两机翼远端的最大距离)宽度较大，由图文信息可知C919的翼展长最接近____。
A.15 m B.25 m
C.35 m D.45 m
C
(2)C919首飞返回现场时，现场见证者心情越发激动，随着声音的_____(填“响度”或“音调”“音色”)越来越大，飞机开始着陆，最终首飞取得圆满成功。C919研发专家们流下了激动和幸福的泪水，对于他们来说，C919发动机的轰鸣声属于_______(填“乐音”或“噪声”)。
响度
乐音
(3)在研制C919时用到了先进的3D激光打印技术，在高能激光的加热下，钛合金、高强钢等金属材料_______(填“物态变化名称”)成液态，______热量，然后按构件形状重新凝固打印成零件。
(4)为验证C919的可靠性，试飞前要进行飞机模型的风洞模拟试验。试验时，以风洞为参照物，C919模型是______的，而以__________
_____为参照物，C919模型是运动的，说明机械运动是_____的。
熔化
吸收
静止
流动的空
气
相对
(5)C919巡航速度达到0.785马赫～0.82马赫(1马赫即1倍声速)，标准航程4 075 km，上海至三亚的飞行距离为1 944 km，若C919以0.8马赫的速度飞行，需要___h。(当时的声速为337.5 m/s)
2
(6)假设C919沿水平方向以270 m/s的速度正常巡航时，发现正前方有一座山峰，为测定飞机与山峰间的距离，其搭载的声呐系统向山峰发出超声波后，经20 s收到反射信号，则收到反射信号时飞机与山峰间的距离为_____m。(已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s)
(7)C919为了减重，使用了大量新型合金材料。飞机上某个器件原设计为铝合金(ρ铝合金＝2.6×103 kg/m3)，其质量为26 kg，改用某种密度为1.1×103 kg/m3的新型材料，可以让这器件的质量减轻____kg。
700
15
3．阅读短文，回答问题。
智能消毒机器人
如图甲所示是一款智能消毒机器人。机器人由超干雾喷头、紫外线灯、底盘等组成。
超干雾喷头通过超声波将消毒剂雾化成直径1 μm以下的微小雾粒，这种雾粒可以长时间悬浮在空气中。
机器人身上搭载了许多感知外界环境的测距仪。视觉传感测距仪由投射器发出激光，根据接收到较强的反射光成像，判断障碍物的形状、体积以及到机器人的距离，当接收到的反射光比较弱时，就由超声波测距传感器通过反射回的超声波判断到障碍物的距离。
当剩余电量减为电池容量的10%时，机器人会主动寻找充电桩充电。下表为该款智能消毒机器人的部分参数。其中电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积，最大雾化率是指每分钟最多雾化的液体体积。消毒喷雾量是机器人消毒时每立方米空间超干雾喷头喷出雾状消毒剂的总体积。
机器人输入电压 50 V 充电桩输出电压 50 V
电池容量 45 Ah 最大雾化率 50 mL/min
运行模式 连续运动 消毒喷雾量 20 mL/m3
移动速度 0.1～1 m/s /
(1)超干雾喷头雾化消毒剂，是因为超声波能够传递____(填“信息”或“能量”)，使消毒液体剧烈_____打散成微小雾粒。
(2)下列关于该款智能消毒机器人的说法中，正确的是____。
A．本次理化测试卷纸的厚度大于雾粒的直径
B．开启紫外线灯消毒模式一般是白天人多时
C．遇到透明玻璃时主要通过视觉传感器避障
D．匀速转弯时智能消毒机器人处于平衡状态
能量
振动
A
(3)已知门诊大厅的容积为1 000 m3，如果仅用雾化消毒剂的方式进行消毒，至少需要_____kg消毒剂(消毒剂的密度为1.1 g/cm3)，至少经过_____min才能消完毒。
(4)机器人主动寻找到充电桩充电，3 h后充满，不计能量损失，则充电时的电流为______A，充满电后，机器人边消毒边以最大速度沿直线移动，180 s后电池储存能量减少0.1%，电池减少能量的80%用于克服阻力做功，此过程中机器人受到的阻力为____N。
22
400
13.5
36
(5)当障碍物未能被测距仪捕捉到，机器人的底盘前端碰撞板就会受到碰撞，板内压力传感器向控制系统传达信息，从而根据碰撞的力度和方向做出相应的反应。如图乙是压力传感电路原理图，电源电压为14.4 V，定值电阻R1＝120 Ω。当电路中的电流大于等于50 mA时，气电保护开关S自动断开，机器人停止前进。图丙所示是压力传感器R的阻值随所受压力F变化图象。当压力传感器受到的压力增大时，其两端的电压________(填“增大”“不变”或“减小”)；当机器人的前端被碰撞，传感器R受到压力达到_________N时，气电开关将断开。
减小
264
4．(2022 苏州)阅读短文，回答问题：
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子，建成亚洲第一发电站－－甘肃敦煌100 MW熔盐塔式太阳能光热电站。如图甲所示，该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565 ℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。
该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐(熔点为210 ℃)，白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存______。高温熔盐进入蒸汽发生器，通过_________(填“做功”或“热传递”)的方式使冷水变成高温高压的水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电。
(2)低温熔盐罐的温度应_____(填“＞”或“＜”)210℃。
(3)该发电站正常工作24 h，可发电__________度。
内能
热传递
＞
2.4×106
(4)从图乙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。请你结合图丙情形分析，在南面和北面同样的镜子a和b，____反射到吸热塔的光能更多。
b

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