1.  阅读材料,回答问题:

主动式空气净化器

空气净化器的工作原理为:机器内的马达带动风扇使室内空气循环流动,污染的空气,通过机内的空气过滤网后将各种污染物吸附。主动式空气净化器还会在出风口加装负离子发生器,将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的。

下表为某型号的主动式空气净化器的参数:

①CADR 是反映其净化能力的性能指标,CADR 值越大,其净化效率越高。利用 CADR 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。可按下列公式计算 CADR=2.4V/t;(V:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降 90%运行的时间)

②能效比是空气净化器洁净空气体积与输入功率之比;

③净化效率等于净化前后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。

额定功率

60W

CADR

600 m3/h

模式

睡眠、静音、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、强劲

声强范围

34~64dB

净化效率

>90%

能效比

11

(1) 空气净化器的风扇旋转吸入颗粒物,颗粒物接近带有负电荷的金属网时受到强烈的吸引力,原因是 
(2) 下列说法正确的是 ____ ; A. 净化器的能效比越小,越节能 B. 输入净化器中的功率越大,消耗的电能越多 C. 机器内的马达工作时,将电能主要转换成机械能 D. 气流外侧的颗粒物也被吸入净化器,是因为气流处流速小压强小的缘故
(3) 如果室内面积为 50m2 , 房间的高度为 3m,请你计算该空气净化器理论上需要 min,可以使房间污染物的浓度下降 90%,此时消耗kW•h 的电能;
(4) 利用气敏电阻可以检测空气质量,如图乙所示为检测电路,定值电阻 R0=10,电源电压恒为 28V;如图丙所示为气敏电阻阻值随空气中有害气体浓度的变化曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率,净化器启动前,检测电路中电流表的示数为 0.7A,此时空气中有害气体浓度是 μg/m3 , 净化器正常使用 30min 后,检测电路的电流变为 0.1A,则该空气净化器的实际净化效率 %。
【考点】
流体压强与流速的关系; 物体带电情况的判断; 欧姆定律及其应用; 电功的计算;
【答案】

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1. 阅读《旋转的乒乓球》,回答问题。

旋转的乒乓球

气体和液体统称流体,流体中包含很多有趣的物理知识。来看一个实验:打开吹风机,让风竖直向上吹动,形成一段上升气柱,当在吹风机风筒上方的气柱上放置一个乒乓球时,我们发现乒乓球会悬浮在空中,如图甲所示,并且当乒乓球稍稍偏离竖直气柱的中央轴线时,乒乓球会自动回到气柱中央而保持高度几乎不变。上述实验现象可以用伯努利方程来解释,在流体中,流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。伯努利方程可以解释很多生活中与流体有关的现象,比如汽车尾翼的设计、地铁安全线的设计等。

我们不妨进一步改进上述乒乓球的实验,如果我们将一个沿顺时针方向转动的乒乓球放置在上述气柱中,我们会发现乒乓球无法在气柱中保持静止状态,而是会向左运动,就好像乒乓球受到了一个水平向左的力,如图乙所示,这个现象被称作马格努斯效应,这个水平向左的力也被称作马格努斯力,它在一定程度上可以用伯努利方程来解释,由于乒乓球的旋转,带动乒乓球周围空气运动,最终使气流在乒乓球的左侧比其右侧的流速大,导致乒乓球右侧的压强较大,进而产生了一个水平向左的偏向力。马格努斯效应在体育中有很多的应用,比如乒乓球中的“弧圈球”,又比如有经验的足球运动员踢出的“香蕉球”,就是使踢出的足球边飞行、边旋转,从而使足球的轨迹是一条非常复杂的曲线。

根据上述材料,回答下列问题:

(1)被足球运动员踢出的“香蕉球”,其在空中飞行时会受到的作用(正确选项不止一个);

A .重力       B.马格努斯力       C.脚对球的作用力

(2)图甲中,将吹风机水平向右缓缓移动时,乒乓球所受合力方向为

(3)下图中以水平初速度v0踢出的足球,有可能向上运动的是(正确选项不止一个)。

A.    B.

C.    D.

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2. 阅读《海上风电》,回答问题。

海上风电

今天,大力发展可再生能源的中国,在水电、风电、太阳能等领域的发电规模均已达世界第一,而其中风电以其技术可靠、成本低廉的优势尤为受到关注,海上蕴含着巨大的风能,随着陆地风电的逐步开发,海上风电技术也得到了快速发展(如下图所示)。

风力发电就是利用风能带动风力发电机组的叶片旋转,通过一系列内部轴承带动发电机发电。叶片设计是风力机研制最核心的步骤之一,直接决定了风力机捕获风能水平的高低,风力机的叶片形状看起来和飞机的机翼很相似,因为它是基于飞机机翼设计原理而发展出来的,让我们以叶片中的某一个翼型(叶片的截面)为例,看看空气和叶片是如何相互作用的。如下图所示,当风以一定的攻角(叶片的前缘和后缘的连线ab与风速的夹角)流经叶片的时候,叶片背面气流速度比较大,叶片腹面气流速度较小,使叶片背面的空气压力与叶片腹面的空气压力不同。由于存在压力差,这个力就是推动叶片转动的“升力”。

请回答下列问题:

(1)在上图中,当风以一定的攻角流经叶片的时候,叶片背面的空气压力(选填“大于”、“等于”或“小于”)叶片腹面的空气压力;

(2)如下图所示设计的原理与风力发电机叶片设计原理相同的是

A.电风扇的扇叶       

B.飞机的机翼

C.皮艇两头尖中间宽

科普阅读题 普通
3. 阅读短文,回答问题。

流体与汽车、飞机的研制

风洞实验室是以人工的方式产生并且控制气流,从而模拟、量度飞行器或实体周围气体的流动效果的管道状实验设备。

汽车在做流线型设计时会做风洞试验。流线型造型设计可以降低风阻,从而节油减排。汽车在高速公路上行驶,车速越大、风阻就越大(风阻是来自空气的阻力),汽车的油耗主要就是用于克服风阻。很多汽车为了降低油耗,会把车身弄低、车身的流线型弄得更好,从而减小风阻系数。

飞机研制时也需要用风洞试验模拟飞机运行。如图为闭口直流式风洞示意图,其主要组成部分有收缩段、试验段、扩散段和动力装置,动力装置包括电机和风扇。将缩小的飞行器模型置于风洞内,风扇转动将空气吸入风洞中;通过调节电机转速以获得不同的试验段速度。收缩段前的整流栅呈方格状,用来消除气流中的旋涡。气流通过收缩段后,流速增大,使进入试验段的气流较为均匀。试验段截面呈方形,模型放在其中进行试验。扩散段的功能是使经过试验段的气流减速后排入大气。

(1)小轿车和越野车相比较,轿车的风阻(选填“大”或“小”),原因是

(2)用图示风洞做试验,飞行器模型应放置在段;

(3)在其他条件不变时,试验段的横截面积越小,试验段的风速越(选填“大”或“小”)。

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