（10分）在野外施工中，需要使質(zhì)量m=4.20kg的鋁合金物體升溫.除了保溫瓶中尚存有溫度t=90.0⁰C的1.200kg的熱水外，無(wú)其他熱源.試提出一個(gè)操作方案，能利用這些熱水使構(gòu)件從溫度t0=10.0⁰C升溫到66.0⁰C以上(含66.0⁰C),并通過計(jì)算驗(yàn)證你的方案.

已知鋁合金的比熱容C=0.880×10³j(kg⁰C)^－1，水的比熱容C₀=4.20×10³j(kg⁰C)^－1,不計(jì)向周圍環(huán)境散失的熱量.

（10分）2007年2月28日，從烏魯木齊駛往阿克蘇的5806次列車遭遇特大沙塵暴，列車從第1節(jié)車廂到第11節(jié)車廂相繼被吹翻�？戳诉@個(gè)報(bào)道后，某研究小組為探索沙塵暴的威力，進(jìn)行了模擬研究。如圖為測(cè)定沙塵暴風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中AB是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大，一質(zhì)量和電阻都不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在B點(diǎn)接觸，有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸。研究小組的同學(xué)對(duì)此裝置分析中，知道金屬球單位面積上所受到的水平風(fēng)力大小與電壓表的讀數(shù)成正比，空氣密度為1.3kg/m³，沙的密度為2.5×10³kg/m³。他們對(duì)決定金屬球單位面積上所受到的風(fēng)力大小的因素，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)研究：

①在含沙量相同條件下，改變風(fēng)速，記錄不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)如下：

②在風(fēng)速大小相同條件下，改變風(fēng)中空氣的含沙量，記錄不同含沙量下電壓表的示數(shù)如下：

（1）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試推導(dǎo)出單位面積上所受到的風(fēng)力大小的關(guān)系式？（設(shè)比例系數(shù)為k）

（2）若（1）中的比例系數(shù)k的大小為0.5，已知：車廂的高度為3m，車廂的長(zhǎng)度為25m，車廂質(zhì)量為50t，鐵軌間距為1.5m，1m³沙塵暴中含沙塵2.7kg，請(qǐng)根據(jù)（1）中的關(guān)系式計(jì)算當(dāng)時(shí)的風(fēng)速至少為多大？

有一種半導(dǎo)體材料的電阻值隨著光照射強(qiáng)度的變化而明顯改變，用這種材料制作的電阻稱為光敏電阻．物理學(xué)上用“光強(qiáng)”這個(gè)物理量來(lái)表示光強(qiáng)弱的程度，符號(hào)為E，國(guó)際單位為坎德拉(cd)，某光敏電阻的阻值R與光強(qiáng)E之間的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

 (1)分析上表數(shù)據(jù)，根據(jù)光敏電阻的阻值R隨光強(qiáng)E變化的規(guī)律，填,寫表格空格處的電阻，并歸納出光敏電阻的阻值R隨光強(qiáng)E變化的關(guān)系式為R=        Q．

(2)小明將該光敏電阻R、電流表(量程為0～0．6A)、電壓表(量程為0~3V)、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R。(最大阻值為50)和電壓恒為6V的電源組成如圖 所示的電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表的示數(shù)為0．4A時(shí)，電壓表的示數(shù)為3．6V，此時(shí)，光敏電阻所在處的光強(qiáng)為多大?

(3)在上述電路中，隨著電阻的變化，電流可能會(huì)超過電流表的量程，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓可能會(huì)超過電壓表的量程．若光敏電阻處的光強(qiáng)在2．0 cd至4．5cd范圍內(nèi)，為保證不超過電表量程，求出滑動(dòng)變阻 器允許連入電路的阻值范圍．

(4)若用該光敏電阻制作成如圖所示的電磁繼電器來(lái)控制路燈L，要求當(dāng)光照減弱到一定光強(qiáng)時(shí)，電磁繼電器能接通路燈L，則路燈L所在電路的M、N觸點(diǎn)應(yīng)安裝在銜鐵的      (上方／下方)．

下表是某輛四輪轎車的部分?jǐn)?shù)據(jù)：

(1)該轎車空車停放在水平路面上時(shí)，某同學(xué)測(cè)得該轎車輪胎與地面接觸的長(zhǎng)度約為50毫米(沿車長(zhǎng)的方向)。則此時(shí)該轎車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)約為多大(g取l0牛／千克)?

(2)該轎車的頭部裝有兩盞氙氣大燈，若用該轎車上充足電的電瓶給氙氣大燈供電．最多能供氙氣大燈正常工作多長(zhǎng)時(shí)間?

(3)該轎車在高速公路上以108千米/時(shí)的速度勻速前進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為120千瓦，則轎車受到的阻力是多大?

(4)有些轎車的尾部安裝了導(dǎo)流板，如圖所示。它的作用主要是在轎車高速行駛時(shí)，增加對(duì)地面的壓力，提高車輪的抓地性能。則導(dǎo)流板橫截面的形狀是  ▲  。

電磁爐是一種新型灶具，圖所示是電磁爐的原理圖：爐子的內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈，當(dāng)電流通過線圈時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又會(huì)引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流（即渦流），渦流使鍋體鐵分子高速無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，從而迅速使鍋體及食物的溫度升高。所以電磁爐煮食的熱源來(lái)自于鍋具本身而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，它是完全區(qū)別于傳統(tǒng)的靠熱傳導(dǎo)來(lái)加熱食物的廚具。請(qǐng)問：

(1)電磁爐與普通的電爐相比，誰(shuí)的熱效率更高？為什么？

 (2)某同學(xué)用功率為2000W的電磁爐，將1㎏初溫為25℃的水加熱到100℃，需要的時(shí)間為2分55秒，則消耗的電能是多少？電磁爐的熱效率是多少？(水的比熱容為4.2×10³J/（kg﹒℃) )

武漢等地生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車將服務(wù)北京奧運(yùn)�；旌蟿�(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車輪輸送能量，也可以同時(shí)給蓄電池充電；當(dāng)車輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和蓄電池還可以同時(shí)向車輪輸送能量。

（1）根據(jù)以上描述，請(qǐng)你說出一種混合動(dòng)力汽車不同于普通汽車的優(yōu)點(diǎn)。_______________________________________________________

（2）下表是某臺(tái)混合動(dòng)力汽車所用的鎳氫蓄電池組的部分參數(shù)（其中容量即為電荷量），試求該蓄電池組最多可儲(chǔ)存多少電能。

（3）測(cè)試人員駕駛該車在平直公路上勻速行駛0.5h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)汽車內(nèi)燃機(jī)消耗燃油 4.475kg，車速為50km/h，蓄電池組儲(chǔ)存的電能由最大值的60%增加到80%。從汽車使用技術(shù)手冊(cè)中，測(cè)試人員發(fā)現(xiàn)該車使用的燃油的熱值為4.0×10⁷J/kg，汽車行駛時(shí)所受阻力f和車速v的關(guān)系如下圖所示。試計(jì)算該汽車內(nèi)燃機(jī)的效率（不計(jì)內(nèi)燃機(jī)外機(jī)械傳動(dòng)及充電過程中的能量損失）。

小亮所在班級(jí)的飲水機(jī)銘牌如下表所示。他們對(duì)飲水機(jī)的工作情況進(jìn)行了與研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加熱內(nèi)膽里的水溫達(dá)到90℃時(shí)，溫控開關(guān)就會(huì)自動(dòng)斷開，停止加熱；當(dāng)水溫降至60℃時(shí)，溫控開關(guān)又會(huì)自動(dòng)打開重新加熱，每次加熱的時(shí)間為t＝4min。

（1）飲水機(jī)加熱一次消耗的電能W₀為多少？

 (2)飲水機(jī)設(shè)計(jì)熱內(nèi)膽的好處是每次只加熱少量的水，既能使人們?cè)谳^短的時(shí)間內(nèi)喝上熱水，又能避免一次加熱過多的水而造成浪費(fèi)。請(qǐng)你根據(jù)前面的數(shù)據(jù)，計(jì)算加熱內(nèi)膽的容積。[假設(shè)消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，水的比熱容為c水＝4.2×10³J/（kg·℃）〕。

(3）某日下午放學(xué)時(shí)，值日生小剛忘了關(guān)掉飲水機(jī)，直到第二天進(jìn)教室后才發(fā)現(xiàn)，他為自己不小心浪費(fèi)了電能而內(nèi)疚。因?yàn)樗�知道，雖然飲水機(jī)是斷續(xù)工作的，但這一晚上（約12小時(shí)）也會(huì)浪費(fèi)不少電能。他經(jīng)過一定的測(cè)量，就估算出了這一個(gè)晚上浪費(fèi)的電能。請(qǐng)你簡(jiǎn)述測(cè)量和估算的方祛，不需具體的數(shù)據(jù)計(jì)算。

“5·12”墳川大地震發(fā)生后，常州常發(fā)集團(tuán)向?yàn)?zāi)區(qū)人民捐贈(zèng)一批柴油發(fā)電機(jī)．這種柴油發(fā)電機(jī)的工作原理為：以風(fēng)冷四沖程直噴式柴油機(jī)為動(dòng)力系統(tǒng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，該柴油發(fā)電機(jī)說明書的部分內(nèi)容如表所示．現(xiàn)在用一臺(tái)該型號(hào)的柴油發(fā)電機(jī)給災(zāi)民臨時(shí)安置區(qū)供電，如圖所示．發(fā)電機(jī)到安置區(qū)的距離是400m,輸電線路中的火線和零線均為GBCZ60型單股  銅導(dǎo)線，該型導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為2.5×10^-4Ω／m.安置區(qū)家用電器的總功率為44kW,    當(dāng)這些家用電器都正常工作時(shí)，求：

    (1)輸電線路中的電流多大？    (2)輸電線路損失的電功率多大？

    (3)發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出電壓多大？  (4)該柴油發(fā)電機(jī)工作過程中，每小時(shí)消耗18kg柴油，柴油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)輸出電能的效率是多少？（柴油熱值是3.3 X 10⁷J/kg)

近年來(lái)太湖水污染形勢(shì)嚴(yán)峻，直接影響到太湖流域人民的生產(chǎn)和生活．太湖水污染主要來(lái)自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中流失的化肥、城市生活污水中的含磷洗滌劑、工業(yè)廢水中的金屬離子等，這些污染物在水中形成大量自由移動(dòng)的離子，使污染水的導(dǎo)電性能增強(qiáng)，所以  性能的強(qiáng)弱是反映水污染程度的重要指標(biāo)之一陽(yáng)湖中學(xué)物理研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué) 采集了三種流人太湖的典型水樣：①稻田水；②生活污水；③工業(yè)廢水，決定對(duì)這三種水 樣的導(dǎo)電性能進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)．他們從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了如圖所示的器材．

 (1)為了比較水樣的導(dǎo)電性能，每次倒人燒杯的水樣必須保持                    相等．

(2)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖中的器材連接起來(lái)．

(3)實(shí)驗(yàn)前，開關(guān)應(yīng)            （斷開／閉合），滑片P應(yīng)放在變阻器的            (A/B)端．

(4)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表和電壓表量程選擇的方法是                                 

(5)利用上面的電路，小組同學(xué)討論認(rèn)為可用多種方法比較三種水樣導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱，請(qǐng)你寫出一種方法．

(6)根據(jù)你所采用的方法，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．

研究表明，有些金屬電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化，物理學(xué)中利用這類金屬的特性可以制成金屬電阻溫度計(jì)，它可以用來(lái)測(cè)量很高的溫度，其原理如圖所示。圖中電流表量程為0～15mA（不計(jì)其電阻），電源的電壓恒為3V，R′為滑動(dòng)變阻器，金屬電阻作為溫度計(jì)的測(cè)溫探頭，在t≥0℃時(shí)其阻值R_t隨溫度t的變化關(guān)系為R_t=100+0.5t（單位為Ω）。

  （1）若要把R_t放入溫度為0℃處進(jìn)行測(cè)量，使電流表恰好達(dá)到滿量程電流15mA，則這時(shí)滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值為多大？

  （2）保持（1）中滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值不變，當(dāng)把測(cè)溫探頭R_t放到某待測(cè)溫度處，電流表的示數(shù)恰為10mA，則此時(shí)R_t的阻值為多大？對(duì)應(yīng)的溫度為多高？

  （3）保持（1）中滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值不變，當(dāng)被測(cè)溫度為600℃時(shí)，電路消耗的電功率為多大？

  （4）若把電流表的電流刻度盤換為對(duì)應(yīng)的溫度刻度盤，則溫度刻度的特點(diǎn)是什么？