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综合能力专题(一)——阅读研究型
阅读研究题，首先要认真阅读提供的背景材料或者提供的图表，从背景材料或者提供的图表入手，掌握题目的中心主题和核心内容，仔细看看题目要解决什么问题，根据阅读材料提取物理信息，然后综合运用所学知识理解和判断出物理信息内容，再带着问题仔细阅读，从材料和图表中分析和概括出其中所蕴含的物理问题或物理规律，根据揭示的信息采取相应的方法把问题解决。
1．(2023 广东)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5 m/s≤v≤10 m/s的范围内，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__________(填“顺时针”或“逆时针”)转动。
机械能(或动能)
电能
顺时针
(3)当风速为12 m/s时，风力发电机组工作1 h输出的电能相当于______kg的煤完全燃烧放出的热量。(q煤＝3.0×107 J/kg)
(4)当风速为13 m/s时，发电机转子1 min转400圈，若发电机输出电能1 kWh，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。
36
4
1 084.3
2．(2022 广东)阅读短文，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，图象已作近似处理)。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表。
充电电压/V 充电电流/A 充电时长/min 充电度/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。
大
先增大后不变
100
50.4
109
3. 阅读短文，回答问题。
测温手环与智能休眠仓
随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产生活领域表现出广阔的应用潜力。例如，在此次新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环就是一种智能穿戴设备。
测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热双金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，双金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。且手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。
为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环一般配有智能休眠仓。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后，由于环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化，则测温手环中的双金属片与热敏电阻分离而自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路。因此，这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。
(1)蓝牙模块是通过_______(填“电磁波”“红外线”或“超声波”)与手机传递信息的。
(2)热敏电阻阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。如下图a中所示的热敏电阻R1是___ (填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。
电磁波
负
(3)霍尔元件在测温手环的电路中相当于______(填“开关”“电源”或
“用电器”)。
(4)小华将三个废旧手环的“测温头”拆下后分别接入如图b所示的电路，获得了图c所示三个“测温头”的“温度与电流”图象，其中灵敏度最高“测温头”是_____。
A.A图线所对应的探头
B.B图线所对应的探头
C.C图线所对应的探头
D.三个探头的灵敏度无法比
开关
A
(5)在学习了测温手环的原理后，小华想利用热敏电阻设计一款电子温度计，他查阅资料发现某热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图d所示，若小华利用该热敏电阻制成电子温度计，则该温度计测量温度最为灵敏的温度范围是____。
A.T1～T2 B.T2～T3
C.T3～T4 D.无法确定
B
4．阅读短文，回答问题。
客机C919
如图所示，是我国研制的大客机C919并已首飞成功。
C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5 μm，1 m3的质量为
5 kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104 Pa左右的万米高空时，能将机外－50 ℃以下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到10 ℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。下表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量 72.5 t 客舱内气压 8.0×104 Pa
巡航速度 920 km/h 发动机巡航推力 3.6×104 N
(1)若飞机的翼载为500 kg/m2，则机翼面积为_____m2。
(2)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是__。
A.单丝纤维比头发细 B.密度与玻璃差不多
C.隔音性能相对较好 D.导热能力相对较弱
145
B
(3)在万米高空，机体1 m2面积上承受内外气体的压力差约为__________N。
(4)飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为__________N，若飞机以巡航速度飞行0.5 h的过程中，耗油1 800 kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为______。(燃油热值q取4.6×107 J/kg)。
5.5×104
3.6×104
50%

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