如图甲为世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号．该飞机的表面使用一种碳纤维材料.其承载能力要比一般材料更好.但质量仅与一辆小型汽车相差无几．飞机上设有的通话.网络等设备.可随时保证飞机与地面的联系．白天.飞机飞行高度达到海拔8500米.依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力.同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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13．如图甲为世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”．该飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力要比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几．飞机上设有的通话、网络等设备，可随时保证飞机与地面的联系．白天，飞机飞行高度达到海拔8500米，依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行．晚上，依靠储存在锂电池里的电能继续飞行，并逐渐下降到1500米的高度，以减少能耗．飞机的有关技术参数如表：

飞机净/总质量	2300/3600kg	发动机最大功率	54kW
锂电池能量密度	0.25kW•h/kg	发动机转换效率	90%
锂电池的总质量	600kg	----------

（1）下列关于该飞机的说法中，正确的是D
A．飞机飞行的高度越高受到的气压越大
B．飞机升空的原理与带螺旋桨的直升机相同
C．飞机的锂电池质量越大越好
D．表面使用的碳纤维具有强度大、密度小的特点
（2）乙图所示的实验中，能反映电动机工作原理的是图B．
（3）某次飞机飞行消耗了锂电池总储存量的20%，则发动机输出的机械能为9.72×10⁷J．
（4）飞机利用测距传感器来判断离地高度．若某测距传感器的阻值R₁与离地高度h的关系如图丙所示，如图丁的检测电路采用了“稳流电源”（电源输出的电流恒定），要使高度表（实质是电流表或电压表）示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应安装在3（选填“1”、“2”或“3”）位置．

分析（1）高度越高，气压越低；飞机升空利用到流体压强，直升机靠空气对螺旋桨产生向上的力长空；电池质量大影响飞机承载量；制造飞机选择的材料应符合强度大，密度小的要求；
（2）电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理制成的；
（3）由表格数据先计算出锂电池储存量，根据飞行消耗了锂电池总储存量的20%，和发动机转换效率计算发电机输出的机械能；
（4）检测电路采用了“稳流电源”由此知高度表应是电压表；

解答解：（1）A、飞机飞行高度越高，海拔越高，气压越低．故A错误；
B、飞机是利用机翼上下表面的空气压强差产生向上的升力而升空；直升机的螺旋桨转动时对空气产生向下的力，由于力的作用是相互的，所以空气对它产生向上的力而升空．故B错误；
C、飞机的锂电池质量越大，则飞机的载货量越小，不符合实际，故C错误；
D、飞机表面使用的碳纤维强度大，承载能力大，密度小可减小飞机的质量，故D正确．
（2）图乙中，A是发电机的原理图；B说明了通电导体在磁场中受到力的作用，B是电动机工作原理图，故选B；
（3）由表格数据可得，飞机的锂电池总储存能量：
W=0.25kW•h/kg×600kg=150kW•h，
飞机飞行消耗了锂电池总储存量的20%，发电机输出的机械能：
W_机=20%×90%×150kW•h=27kW•h=27×3.6×10⁶J=9.72×10⁷J．
（4）由题可知，检测电路电源输出的电流恒定，高度表示数能随飞行高度的增大而增大；所以高度计应是电压表，由丙说明R₁与高度h成一次函数关系，所以电压表应与R₁并联，即高度表应安装在3位置．
故答案为：（1）D；（2）B；（3）9.72×10⁷；（4）3；

点评本题考查了高度越高气压越低、电动机原理、能量转化、功率计算等，涉及的知识点多，综合性强，属于一道难题．要能正确理解题意才能顺利解题．

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1．阅读短文，回答问题：
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U₀随磁场增强而增大．在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U₀发生变化．
控制器的作用是将自身产生的电压U₁与霍尔传感器的电压U₀比较后，输出控制电压U_K，控制开关K的通断，当U₁小于U₀时，U_K=1V，图甲中开关K闭合；U₁大于U₀时，U_K=0，K断开．
正常行驶时，电动自行车U₁的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的U_K使开关交替通断，每分钟约一万次．U₀不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应．

（1）控制电压U_K=1V时，电动机中有（有/无）电流通过．
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近．在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是先减小后增大．
（3）U₁的变化周期T约为B．
A．6×10^-6s　　　B．6×10^-3s　　　　C．6×10^-2s　　　　D．6×10^-1s
（4）图丁中折线A和直线B分别是U₁和U₀随时间变化的关系图线，在图戊中画出U_K随时间变化的关系图线．

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18．

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	B．	改变用力大小，再次敲鼓面
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