耐高温绝缘材料
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2023年2月28日发(作者：符咒大全)第1页共14页
科技与生活中的物理问题专项试题
一、家用电器
1．电冰箱
试题1（06广东8）图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫致冷剂在冰
箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中致冷
剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时致
冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正
确的是（）
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的
热量传到外界，是因为其消耗了电能
C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
2.饮水机
试题2右图是家用饮水机的简化电路图,当开关S接
“升温”挡时，加热器以额定功率P额将水加热至沸腾；当S
接“保温”挡时，加热器给开水保温，这时加热
器的功率P保＝1/9P额，电流I保＝1A。已知R＝24Ω，加
热器为电阻丝，试求：
(1)保温时，电阻R两端的电压U
R
(2)电源电压U
(3)加热器的额定功率P额
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3．电热水器
试题3下表为某电热水器的铭牌,电热水器将一满箱常温下的水烧开，大约需要花时
间min，共耗电kw·h。(保留两位小数.)
4.电饭锅（煲）
试题4电饭锅工作时有两种状态：一是锅内饭煮熟前的加热状态，一是煮熟后的保
温状态，如图所示为电饭锅的电路图,下列描述正确的是()
A.其中R
2
是供加热用的电阻丝
B.当开关S闭合时,电饭锅为加热状态,S断开时为保
温状态
C.要使R
2
在保温状态时的功率为加热状态时的一
半,R
1
:R
2
=2:1
D.要使R
2
在保温状态时的功率为加热状态时的一
半,R
1
:R
2
应为(21):1
5.电磁灶（炉）
试题5电磁灶是利用电磁感应引起涡流的原理
来工作的，它主要是由感应线圈(加热)，台板
和金属锅等组成，如图所示。
(1)电磁灶的台板.
下面布满了线圈，当其中通过交流电时，在台板与金属锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅
体，不但会产生，而且会促使金属锅体内的分子运动，使分子。因为这两
种热是直接在锅体上产生的，热能的损耗很小，所以电磁灶的热效率可达80%，比煤气灶
的热效率约高一倍。
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(2)电磁灶工作时对下列哪些物品有干扰作用？()
A.手机B.磁带C.心脏起搏器D.圆珠笔
(3)与一般灶具相比,电磁灶具有哪些优点?
试题6电磁灶专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安在
锅底的一系列半径不同的同心导电圆环。导电圆环所用材料每米的电阻为0.125πΩ，从中
心向外第n个同心圆环的半径为r
n
＝（2n-1）r
1
(n=1,2,3,„,7)当电磁灶开启后，能产生垂
直于锅底方向的变化的磁场，该磁场的磁感应强度B随时间的变化率为1002πsinωt。
试求：
（1）半径为r
1
的导电圆环中感应电流的最大值是多少？
（2）假设导电圆环产生的热全部以波长为1.0×10-6m的红外线光子辐射出来，那么半
径为r
1
的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少？
（3）若不计其他损失!所有导电圆环释放的总功率P是多大？（以上计算中均取π2＝
10，h＝6.6×10-34J·s）
6.微波炉
试题7家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型炉具,主要是由磁控管、波导
管、微波加热器、炉门、冷却系统、控制系统、外壳等组成。其工作原理是：接通电源后，
220V交流电经变压器变压后，一方面在次级产生3.4V的交流电对磁控管加热，另一方
面在次级产生2000V的高压电，经整流后加到磁控管的阴阳两极之间，使磁控管产生频率
为2450MHz的微波，微波被输送至金属制成的加热器（炉腔），并被来回反射，微波的电
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磁作用使食物内的极性分子高频振动，因而食物内外同时迅速变热，并能最大限度地保存食
物中的维生素。
（1）导体能反射微波，绝缘体可被微波透射，而食物通常较易吸收微波并将其转换成
热能，故在使用微波炉时应()
A.用金属容器盛放食物放入炉内加热
B.用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C.将微波炉置于磁性材料附近
D.将微波炉远离磁性材料
（2）微波输出功率为700W的磁控管每秒钟产生的光子为()
A.4.3×1026个B.4×1025个
C.3×1025个D.4.4×1024个
（3）变压器的高压变压比为()
A.11:100B.1:10C.1:100D.1:50
（4）微波产生的微观机理是()
A.振荡电路中自由电子的周期性运动而产生的
B.原子的外层电子受到激发而产生的
C.原子的内层电子受到激发而产生的
D.原子核受到激发而产生的
试题8微波炉的心脏是磁控管，即微波发生器，磁
控管的输出功率一般为500～700W，磁控管通过天线向波导
管发射出带有高频能量的电磁波即微波，微波在波导管内经
过多次反射后，再照射到炉腔内的食品上，右图为磁控管
某截面示意图，一群电子在垂直于管的某截面内
做匀速圆周运动，在管内有平行于管轴线方向的匀
强磁场，磁感应强度为B。在运动中，这群电子时而接近电极1，时而接近电极2，从而使
电极附近的电场强度发生周期性变化，产生电磁波。由于这一群电子分布的范围很小，可以
看作集中于一点，共有N个电子，每个电子的电量为e，质量为m。设这群电子的圆形轨
道的直径为D电子群离电极1端点P的最短距离为r，则
（1）这群电子做圆周运动的速率、频率各是多少？
（2）在电极1的端点P处，电场强度变化的频率是多少？
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（3）在电极1的端点P处，运动的电子群产生的电场强度最大值、最小值各是多少？
试题9家用微波炉的微波泄漏会对人体产生危害，正常工作时，微波炉的炉门对微波
起着很好的反射和屏蔽作用，开门前务必先让微波产生电路停止工作。为了方便微波炉的操
作，需要设计一保护开关，它能在炉门被打开前自动断电，为了防止微波大量泄漏，该开关
必须保证在炉门被打开之前的一定时间内完成断电动作，这一时间称为保护开关动作的时
间提前量Δt。假设微波在食品以及空气中的速度都差不多，微波炉炉腔对角线约50cm，
且微波束每次穿过炉中食品仅被吸收1‟，若要求炉门打开时炉内微波强度至少应衰减到
正常工作时的百万分之一，请估算保护开关动作的时间提前量Δt。（已知lg0.999=-4.345×
104）
7．电视机
试题10（06天津21）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电
压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。
已知电子的电量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为△L的电子束内电子
个数是（）
【参考答案】
2.（1）24V（2）36V（3）
5.（1）涡流热振动生热（2）ABC（3）①无明火，不污染室内空气；②
使用时不必点火，没有火苗，没有高于300℃的高温部位，且有过压和过热保护功能，安全
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可靠；③省电、节能。
6.（1）4A（2）1.2×1020个（3）1.9×103W
7.（1）BD(2)A(3)A(4)A
8.(1)
2
eNBD
v
m
2
eNB
f
m
（2）'
2
eNB
f
m
（3）
max
2
keN
E
r
min
2()
keN
E
rD
9.2.3×10-5s10.B
二、摩托车与电动自行车
1.“飞车走壁”表演
试题1（06上海20）辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量
短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但
在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车
道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表
格．
某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，
应先由静止加速到最大速度V
1
＝40m/s，然后再
减速到V
2
＝20m/s，
t
1
=
1
1
a
v=„；t
2
=
2
1
21
a
vv=„；t=t
1
+t
2
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，
并用你自己的方法算出正确结果．
试题2有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演桶的
侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。图5中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高
度为h，下列说法中正确的是
A.h越大，摩托车对侧壁的压力将越大
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B.h越大，摩托车做圆周运动的向心力将越大
C.h越大，摩托车做圆周运动的周期将越小
D.h越大，摩托车做圆周运动的线速度将越大
2.碰撞事件
试题3两辆摩托车速率均为20km/h，相向而行发生碰撞，碰撞时间是1ms。求摩
托车碰撞时产生的加速度。
3.腾跃特技表演
试题4如图所示，摩托车作腾跃特技表演，以v
0
＝10m/s的初速度冲上高台，然
后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以额定功率P=1.8KW行驶,所经时间为t
1
＝16s,人和车的总质量为M＝180kg，台高h＝6m。求摩托车飞出的水平距离s。（不计空气
阻力和摩擦所产生的热量，重力加速度取g＝10m/s2）
4.转向灯、指示灯控制
试题5如图7所示，是一摩托车转向灯的电路图。
电路中RJ为闪光器（实际上是一个热继电器），
它可以使电路间歇地通断。S为转向开关，它是一个单刀
三掷开关，D为转向指示灯（装在仪表内）。RD
1
、
RD
2
为前后两个右转向灯，LD
1
、LD
2
为前后两个左转向
灯。该电路的工作原理为：假如摩托车要向右转，就把S拨至1位，闪光器和RD
1
、RD
2
接通电源，发出亮光，向其他路人或车辆发出信号，同时D也在闪光，向驾驶员提供转向
灯是否在工作的情况；若摩托车向左转，其原理与向右一样。如果4个转向灯都用“6V，
10W”的灯泡，指示灯用“6V，1.5W”的小灯泡，试通过计算说明该电路左右转向灯不同
时亮而指示灯在左转和右转时都亮的原因。
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5.机械效率
试题6某人为了测定电动自行车的效率，当自行车被突然卡死时，测得电流为
15A，而自行车正常行驶时的电流为4.5A，试计算该自行车的机械效率。已知电机工作的
额定电压为36V（不计其他能量损耗）
6.能量关系
试题7某同学给电动自行车的电池充电4个小时后，驾驶自行车以一定的速度在
水平路面上匀速行驶。现假设电池充电电流和电压分别为0.6A（电流的平均值）和220V，
水泥地面的动摩擦因数为0.02，人和车的质量为95kg，车的机械效率η＝65％，试计算自
行车能匀速行驶的最远距离。（取g=10m/s2）
7.焊接电流
试题8电动自行车的车架是用较薄型钢材制作的，因此，车架连接处对焊接的技术要
求很高，通常利用交变电流进行焊接，它的原理如图所示。线圈中通以交变电流时，待焊接
的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的接触电阻很大，放出的热量很多，温度升高，
将金属熔化并焊接在一起。为了保证焊接处的光滑平整，焊接时温度一定要高，根据这一要
求，下列关于交流电频率的说法正确的是
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A.频率要低
B.频率要高
C.频率与民用交流电相当
D.与交流电的频率无关
8.电磁力矩
试题9电动自行车的电机采用的是直流电动机。当电枢旋转时，它的原理图如图所示，
其中AB间是一个换向器，它可以保持电枢受到电磁力矩的方向不变-电动自行车为了减
少机械能损失，将电机的电枢转轴直接与自行车后轮的轴连在一起（同
轴）。现假设定子绕轴所产生的磁场大小为1.0T，电枢线圈共100匝，它
的转动半径为6cm，ab长为10cm，自行车后轮的直径为50cm，车和人的质量共为
90kg，车与地面间的动摩擦因素为0.02。试问：
（1）匀速行驶时，电枢线圈中的电流为多大？
（2）假如把连接电枢两端的电池断开，而电枢与
车后轮仍保持同轴转动，且定子绕轴部分的磁场保持
不变，那么，当车以14.4km/h的速度行驶时，AB两
端的感应电动势有多大？（不计机械能损耗及轮轴间
摩擦，并设静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g=10m/s2）
【参考答案】
1.不合理.
理由是：如按以上计算，则质点完成位移为：
v
1
2
2a
1
+
v
1
2－v
2
2
2a
2
=278m≠218m。所以以
上做法不对，而且说明最大速度一定比40m/s要小。
正确结果：设在直道上最大速度为v，则有s=
v2
2a
1
+
v2－v
2
2
2a
2
代入数据并求解得：v=36m/s
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则加速时间t
1
=
v
a
1
=9s，减速时间t
2
=
v-v
2
a
2
=2s最短时间为t=t
1
+t
2
=11s
2.D3.-5.6×103m/s24.610m6.B7.70％8.65km9.（1）
3.75A（2）19.2V
三、体育运动
1．垒球
试题1(06天津16)在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞
行一段时间后落地。若不计空气阻力，则（）
A．垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定
B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定
C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
2．荡秋千
试题2（06四川23）荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展，将
来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是
M、半径为R,可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为
G。那么：
(1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？
(2)若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少？
3．跳高
试题3（06全国Ⅰ20）一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身
体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中（）
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为
1
2
mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt，地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为
1
2
mv2
D.地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零
4．滑雪
试题4（06北京22）下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，整个雪道由倾斜的滑雪道AB
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和着陆雪道DE，以及水平的起跳平台CD组成，AB与CD圆滑连接。
运动员由助滑雪道AB上由静止开始，在重力作用下，滑到D点水平飞出，不计飞行
中的空气阻力，经2s在水平方向飞行了60m，落在着陆雪道DE上，已知从B点到D点运
动员的速度大小不变，（g=10m/s2），求
（1）运动员在AB段下滑到B点的速度大小；
（2）若不计阻力，运动员在AB段下滑过程中下降的高
度。
【参考答案】
1．D
2．(1)设人的质量为m,在星球表面附近的重力等于万有引力，有
mg星=
2R
GMm
①
解得g星=
2R
GM
②
（2）设人能上升的最大高度为h,由功能关系得
mg星h=
2
1
③
解得h=
GM
vR
2
2
0
2
④
3．B
4．(1)运动员从D点飞出时的速度v=sm
t
S
x/30
依题意，下滑到助滑雪道末端B点的速度大小是30m/s
(2)在下滑过程中机械能守恒，有mgh=2
2
1
mv
下降的高度h=m
g
v
45
2
2
(3)根据能量关系，有mgh-W
t
=2
2
1
mv
运动员克服阻力做功W
t
=mgH-2
2
1
mv=3000J
四、交通安全
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1.防止追尾事件
试题1高速公路给人们的出行带来了方便，但雾天车辆在高速公路上行驶时容易出
现追尾事件。汽车在某高速公路上正常行驶速度为v＝120km/h，汽车刹车产生的最大加速
度为a
max
=8m/s2。若某天有薄雾，能见度约为40m，为安全行驶，避免追尾事件，应对汽
车行驶速度作何限制？（设司机反应时间为0.6s）
2.车辆转弯
试题2汽车与路面的动摩擦因数为μ，公路某转弯处半径为R，（设最大静摩擦力等
于滑动摩擦力，取g=10m/s2），问：
（1）假设路面水平，为确保汽车转弯时不发生侧滑，汽车速度不能超过多少？
（2）若将公路转弯处路面设计成外高内低，使路面与水平面成一倾角θ，汽车以多大
速度转弯时，可使车与路面间在半径方向上无摩擦力？
3.过桥限重（限速）
试题31999年10月，中国第一座跨度超过千米的特大悬索桥——江苏江阴长江大
桥正式通车。一辆汽车以速度v行驶在桥中央（设该处曲率半径R＝220m），为确保安全，
速度v不能超过多少？（取g=10m/s2）
试题4(06广东6)铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行
列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击
力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周
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期为0.315s。下列说法正确的是()
A．列车的危险速率为
sm/40
B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
4.安全带
试题5一辆高速行驶的汽车，车速为v
0
＝108km/h。当遇到紧急情况时，汽车在很
短时间t＝2s内停下来。若司机未系安全带，则会出现什么样的后果？（设司机的质量为m
＝60kg）
5.事故鉴定
试题6在某市区内，一辆汽车在平直的公路上以速度v
A
向东匀速行驶，一位观光
游客由南向北从斑马线上横过马路，汽车司机发现游客途经D处时，经0.7s作出反应，
紧急刹车，但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终停在C处。事故现场如图10所
示。为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度v
max
＝14.0m/s行驶在
同一马路的同一路段，在肇事汽车的起始制动点A处紧急刹车,经14m后停下。在事故现
场测得AB＝17.5m，BC=14.0m，BD＝2.6m。若
肇事汽车的刹车性能良好，求：
（1）该肇事汽车刹车时的初速度v
A
（2）游客横过马路的速度大小。（取
g=10m/s2）
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【参考答案】
1.v≤75.4km/h2.（1）gR（2）tangR3.169km/
6.（1）21m/s（2）1.53m/s