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1. 图甲为微型5脚电磁继电器，其体积小巧，规格为“5V 0.12W”，在生活中有着广泛的使用。小明利用此继电器给家中的网络设备设计了一个自动电源备份电路。当主电源意外断电时，备用电源将能自动接替工作至主电源恢复。图乙虚线框内为微型继电器的内部结构。1、2脚与电磁铁的线圈相连，3、4、5脚分别与静触点c、d及动触点e相连。

(1) 计算出该继电器正常工作时线圈中电流为多大？若网络设备的主电源电压为12V，S闭合后，继电器正常工作时，限流电阻R0的消耗功率为多少瓦特？
(2) 使用过程中，小明发现当线圈电流小于正常值时也能吸引衔铁，使触点e、c接触，但电流太小电磁铁磁性太 ，触点间压力太小，触点接触不良，网络设备无法工作。如图丙所示，小明拆开外壳用刻度尺对继电器转动部件进行了测量，则转动轴O到衔铁b的距离为 cm。
(3) 电磁铁无磁性时，ed接触，为了保证e与d接触时有足够的压力，弹簧对a点的拉力为0.5N。电磁铁有磁性时，ec接触，此时弹簧对a点的拉力为0.7N。则为了保证ec接触时的压力与ed接触时的压力相同，电磁铁有磁性时对衔铁b的吸引力至少为多大？
【考点】
功率大小的比较; 功率的计算; 功率计算公式的应用; 杠杆的平衡分析法及其应用; 有用功和额外功;
【答案】

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综合题 困难
能力提升
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1. 2023年11月23日执行第十批在韩中国人民志愿军烈士遗骸运送任务的空军运—20专机停靠在沈阳桃仙国际机场，人们以崇高敬意迎接志愿军烈士“回家”。运—20是我国研究制造的新一代军用大型运输机，最大时速918km/h，发动机总推力 ， 轮胎与地面总接触面积为 ， 最大起飞质量为220t。求：

（1）运—20以最大起飞质量停在水平跑道上时对水平跑道的压强；

（2）运—20以总推力在空中飞行，发动机做功的最大功率。
综合题 普通
2. 随着人们环保意识的提高，“风光互补路灯”(如图所示)得到了广泛的应用.它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用.为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电能输出.

下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数.

风力发电机

太阳能电池组件

最小启动风速

1.0m/s

太阳能电池

180 W

最小充电风速

3.0m/s 

太阳能转换效率

15%

最大限制风速

12.0m/s 

蓄电池

400Ah-12 V

最大输出功率

400 W

大功率LED路灯

80W- 12V

(1) 若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？
(2) 若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2 ，当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到180W，则当地垂直太阳光方向1m2范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少？
(3) 当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W.在这种风速下，持续光照12h，蓄电池的电量也只由20%充到了70%. 求此过程中太阳能电池板发电的平均功率.
综合题 困难
3. 人工心脏泵

血液是人体输送氧气与营养的主要载体，心脏就像发动机，为这一输送提供了动力．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环．如图甲是该装置的示意图，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动，活塞筒通过阀门与血管相同，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。

手术时，还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积），其示意图如图乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，两金属电极a、b与血管壁接触，就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度．

研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比．当血管横截面积为正常值的n倍时，测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示．

(1) 甲图中，当线圈中的电流从A流向B时，活塞向（选填“左”或“右”）运动，血液从（选填“S1流出”或“S2流入”）。
(2) 图乙电磁血流计中若仅调换两磁极的位置，则流过仪表电流的方向将（选填“不变”或“相反”），若某次测得血流速度为0.2m/s，血流量为10﹣4m3/s，则对应血管的横截面积为 m2。
(3) 若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.7倍时，血管内血液匀速流动的速度应为 m/s。
(4) 当心脏主动脉血管的横截面积变化时，其内血液匀速流动，推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比？答       。 A. n B. C. D.
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