第133页

信息发布者:
B
A
串联
并联
放热
减小
做功
增大
不变
化学
【分析】
首先明确题目要求:闸机开门的前提是人脸识别、身份证识别同时验证通过,也就是开关S₁、S₂必须同时闭合,代表闸门的电动机M才能启动工作。由此可以先判断两个开关的连接逻辑:两个开关不能独立控制电动机,必须同时满足闭合条件电路才导通,因此两个开关需要串联,再和电动机共同接入电路。接下来逐一排查四个选项的电路设计,排除不符合逻辑、存在短路故障的错误电路,就能得到正确答案。
【解析】
根据题意,只有S₁、S₂同时闭合时,电动机M才工作,说明两个开关相互制约、无法独立控制电动机,因此两个开关必须串联后再与电动机组成电路,对各选项逐一分析:
1. 选项A:S₁和S₂并联后与M串联,任意一个开关闭合,电动机就会工作,仅人脸识别或者仅身份证识别就能开门,不符合“人证一致才开门”的要求,设计错误。
2. 选项B:S₁、S₂、电动机M依次串联在电路中,只有两个开关同时闭合,整个电路才导通,电动机启动,完全满足两个识别都通过才开门的要求,设计正确。
3. 选项C:开关S₁直接并联在电源两端,S₁闭合后会造成电源短路,损坏电源,电路设计存在严重错误,不符合要求。
4. 选项D:开关S₁与电动机M并联,S₁闭合后电动机被短路,无法正常工作,不符合设计逻辑,错误。
综上,符合要求的是选项B。
【答案】B
【知识点】
串联电路特点,电路短路判断
【点评】
本题结合闸机通行的生活场景考察串并联电路的实际设计,解题核心是抓住“两个条件同时满足用电器才工作”的特征,快速判断出两个开关必须串联,再逐一排除存在短路、逻辑错误的电路即可,整体思路贴近基础电路设计的考察方向。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们先梳理清晰解题思路:首先明确核心判断依据:动能的大小由质量和速度共同决定,重力势能的大小由质量和高度共同决定,机械能是动能与势能的总和;判断力是否做功需要同时满足两个条件:对物体有力的作用、物体在力的方向上移动了距离。接下来结合题目给出的各飞行阶段的特征,逐个验证选项:
1. 先对应发射升空段的特征,判断动能、重力势能的变化;
2. 再结合俯冲加速段发动机关闭、处于大气层内的条件,分析能量转化和机械能变化;
3. 对照巡航阶段推力和运动方向的关系,判断推力是否做功;
4. 最后结合全程的受力和做功情况,判断总机械能是否守恒。
【解析】
我们逐个选项推导验证:
1. 分析选项A:发射升空阶段,导弹质量不变,题目说明导弹以极大速度穿出大气层,速度持续增大,因此动能增大;同时导弹的高度不断升高,因此重力势能也增大,该描述符合规律,A正确。
2. 分析选项B:G点到H点属于俯冲加速段,发动机关闭,导弹在大气层内向下俯冲,高度降低重力势能减小,速度增大动能增大,重力势能大部分转化为动能,但导弹运动过程中需要克服空气阻力做功,部分机械能转化为内能,因此导弹的机械能是减小的,并非增大,B错误。
3. 分析选项C:巡航阶段主发动机推力与阻力平衡,说明导弹沿运动方向受到推力作用,且在推力的方向上持续移动距离,满足做功的两个必要条件,因此发动机推力对导弹做正功,并非不做功,C错误。
4. 分析选项D:整个飞行过程中,发射阶段发动机点火做功会让导弹机械能增加,全程导弹在大气层内运动需要不断克服空气阻力做功,将部分机械能转化为内能,因此导弹的机械能总量是动态变化的,不可能保持不变,D错误。
【答案】
A
【知识点】
动能势能的影响因素、做功的判断、机械能变化分析
【点评】
本题结合新型武器的实际飞行场景命题,属于机械能模块的基础概念应用题,解题的易错点是容易忽略大气层内空气阻力的影响,误判俯冲阶段机械能增大,只要紧扣相关概念逐一排查即可顺利选出正确答案。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们先梳理清晰解题思路:首先明确核心判断依据:动能的大小由质量和速度共同决定,重力势能的大小由质量和高度共同决定,机械能是动能与势能的总和;判断力是否做功需要同时满足两个条件:对物体有力的作用、物体在力的方向上移动了距离。接下来结合题目给出的各飞行阶段的特征,逐个验证选项:
1. 先对应发射升空段的特征,判断动能、重力势能的变化;
2. 再结合俯冲加速段发动机关闭、处于大气层内的条件,分析能量转化和机械能变化;
3. 对照巡航阶段推力和运动方向的关系,判断推力是否做功;
4. 最后结合全程的受力和做功情况,判断总机械能是否守恒。
【解析】
我们逐个选项推导验证:
1. 分析选项A:发射升空阶段,导弹质量不变,题目说明导弹以极大速度穿出大气层,速度持续增大,因此动能增大;同时导弹的高度不断升高,因此重力势能也增大,该描述符合规律,A正确。
2. 分析选项B:G点到H点属于俯冲加速段,发动机关闭,导弹在大气层内向下俯冲,高度降低重力势能减小,速度增大动能增大,重力势能大部分转化为动能,但导弹运动过程中需要克服空气阻力做功,部分机械能转化为内能,因此导弹的机械能是减小的,并非增大,B错误。
3. 分析选项C:巡航阶段主发动机推力与阻力平衡,说明导弹沿运动方向受到推力作用,且在推力的方向上持续移动距离,满足做功的两个必要条件,因此发动机推力对导弹做正功,并非不做功,C错误。
4. 分析选项D:整个飞行过程中,发射阶段发动机点火做功会让导弹机械能增加,全程导弹在大气层内运动需要不断克服空气阻力做功,将部分机械能转化为内能,因此导弹的机械能总量是动态变化的,不可能保持不变,D错误。
【答案】
A
【知识点】
动能势能的影响因素、做功的判断、机械能变化分析
【点评】
本题结合新型武器的实际飞行场景命题,属于机械能模块的基础概念应用题,解题的易错点是容易忽略大气层内空气阻力的影响,误判俯冲阶段机械能增大,只要紧扣相关概念逐一排查即可顺利选出正确答案。
【难度系数】
0.8
【分析】
先从电路连接的基本逻辑入手思考第(1)问:要让开关能单独控制照明灯的通断,开关必须和被控制的用电器串联,才能实现断开开关时用电器完全断电;而场馆内的照明灯和电子屏幕需要独立工作,某一个损坏时不能影响另一个正常运行,符合并联电路用电器互不影响的特点。再思考第(2)问:白雾是液态小水滴,由气态水蒸气变化而来,对应液化物态变化,结合液化的吸放热规律判断;松手时瓶内气体对外做功,根据做功改变内能的规律判断内能变化,再对应汽油机冲程的能量转化特点匹配对应冲程。
【解析】
(1) 控制用电器的开关必须和该用电器串联,才能实现对用电器的通断控制,因此照明灯和它的控制开关是串联关系;照明灯和电子屏幕工作时互不干扰,任意一个故障都不会导致另一个无法工作,满足并联电路的工作特点,因此二者是并联关系。
(2) 白雾是瓶内水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化过程需要向外放热;松手过程中瓶内气体对外做功,将内能转化为机械能,因此水蒸气的内能减小;该过程的能量转化为内能转化为机械能,和汽油机做功冲程的能量转化规律完全一致。
【答案】
(1) 串联;并联 (2) 放热;减小;做功
【知识点】
电路串并联判断;液化放热特点;内燃机做功冲程
【点评】
本题结合冬奥会真实场景命题,属于电学、热学的基础应用型考题,考察的都是教材核心基础知识点,难度较低,既联系了生活实际,也能帮助学生区分串并联电路的使用场景,理解做功改变内能和内燃机冲程的对应关系,易错点是容易混淆开关和用电器的连接方式,误将开关和用电器判断为并联。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以逐个空对应相关物理概念来推导:首先第一空判断重力势能变化,先回忆重力势能的影响因素是物体质量和被举高的高度,无人机蜂群加速升空时,自身质量几乎不变,高度持续升高,就能直接得出重力势能的变化情况。第二空判断水平匀速飞行时的机械能变化,首先明确机械能是动能与势能的总和,先分别判断动能和重力势能的变化:匀速飞行说明速度不变,质量不变则动能不变;水平飞行说明高度不变,质量不变则重力势能不变,二者总和也就是机械能自然不变。第三空判断氢燃料电池的能量转化,氢燃料电池是通过氢的化学反应释放电能,消耗的是燃料储存的化学能,转化为电能,即可得出答案。
【解析】
1. 第一空:无人机蜂群加速升空时,质量不变,高度不断增大,而重力势能与物体质量、被举高的高度正相关,因此重力势能增大。
2. 第二空:无人机保持水平匀速飞行时,质量不变,速度不变则动能不变,高度不变则重力势能不变,机械能是动能与重力势能的总和,因此机械能不变。
3. 第三空:氢燃料电池工作时,通过内部的化学反应将氢气储存的能量转化为电能,该过程是把化学能转化为电能。
【答案】
增大 不变 化学
【知识点】
重力势能影响因素;机械能概念;能量转化判断
【点评】
本题结合珠海航展的热点情境考察机械能相关基础概念,难度较低,需要注意的是题目未提及燃料质量损耗的前提下默认无人机总质量不变,不要额外脑补质量减小的条件导致第二空判断错误,整体属于对基础物理概念的识记与简单应用类题目。
【难度系数】
0.9