13.2006年7月1日，青藏铁路全线贯通.铁路要通过“千年冻士”区，“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固.为解决“冻土”难题，保证路基的稳定，青藏铁路中期两旁各插有一排碗口粗细、高约2m的热棒(中空的铁棒)，如图所示，热棒在路基下还埋有5m深，里面灌有液氨.请解释热棒是如何解决“冻土”难题保证路基的稳定的.

14.小明家新买了一台电热油汀取暖器，如图所示.当小明用力晃动这台取暖器时，可以听到其内部发出了液体流动的声音.小明找出说明书仔细阅读后得知，这种取暖器将电热管安装在散热片腔体内的下部;在腔体内电热管周围注有导热油;在控制电路中装有双金属温控元件，当油温达到调定温度时，温控元件会自行断开电源;在使用注意事项中特别强调这种取暖器不能倒置或侧卧使用.请回答：

(1)为什么用油做导热物质而不用水?

(2)取暖器内部发出了液体流动的声音，说明油没有满，这是为什么?

(3)为什么强调不能上下倒置或放倒后通电加热?

15.有的轿车的观后镜是用平面镜做成的，而有的又是用凸面镜做成的，请说明其各自的优点是什么?

16.一些高楼大厦表面用许多大块的镀膜玻璃做外墙面(俗称“玻璃幕墙”).在大楼外面的人，白天看这些玻璃，感觉它们好像一面面的镜子，能看到楼外景物的像，却看不到大楼里面的景物.在大楼里面的人，通过这些玻璃，却能看到楼外的景物.

请对楼外面的人白天观察到的现象做出解释.

三、解答题(11分)

17.早在1800年前的汉代，科学家张衡就发明了用来测量车辆行驶里程的“记里鼓车”，又名“记里车”、“司里车”、“大章车”等.科技史学家王振铎先生根据史书上的文字描述，复原了这种神奇的车，如图所示.图乙所示为记里鼓车的原理图，马匹拉着该车向前行走，带动左、右轮转动.立轮与左、右足轮装在同一水平轴上，齿数为18，并与下平轮啮合，带动下平轮水平转动，下平轮齿数为54;齿数为3的旋风轮与下平轮装在同一竖轴上，并与上平轮齿合.上平轮齿数为100，转动一圈，轮上的拨子便拨动上层木人右臂击鼓一次，显示车行一里.汉代曾以六尺为一步，三百步为一里，假设那时人们认为的圆周率约为3.试通过计算说明，这架“记里鼓车”的足轮直径应该是多少尺?

18.在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器.如图甲所示是他设计的电热水器的工作原理图，R1和R2是两根电热丝.他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点(在图乙中用“

”表示，“

”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接).可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接.例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两点接通，同时另一端也将3、4两点接通.当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率.他设计的四档加热功率如下表所示：

温度档位 高温 中温2 中温1 低温

加热功率/W 1100 660 440 264

(1)如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，分析说明电热丝R1和R2的阻值应分别为多大?

(2)小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好.经检查无误后，小亮将电热器接入了家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时的实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V.请简单解释产生这种的偏差原因.

(3)使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度就不再升高，此时水并没有沸腾.并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么?

19.如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表(一只量程0～0.6A的电流表)，Rx为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示.油箱的上下两部分皆为长方体形状，下部分的横截面积为20dm2，高为2dm，上半部分的横截面积为10dm2，油箱加满油时油的总体积为60dm3.当油箱装满油时，油量指示表的示数如图丙所示.已知：ρ汽油=0.7×103kg/m3，取g=10N/kg.

(1)当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少?

(2)若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表由满刻度指向满刻度的四分之一位置，求该汽车行驶100km消耗汽油多少升?

(3)在上面第(2)问所述的行驶过程中发现，油量表的示数在开始运动的一段时间内变化较快，而后来一段时间内变化较慢，请解释其中的原因.

20.如图甲所示，冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔(杆)断线的重要原因.为了避免这类事故的发生，一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方面要加强输电线的抗拉能力.一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横截面如图乙所示.这种输电线通常被称为钢芯铝绞线(代号LGJ).已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍.下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据.

铝线(股数×直径)(mm) 钢线(股数×直径)(mm) 导线外直径(mm) 电阻(Ω/km) 安全载流量

70 80 90

6×3.80 1×3.80 11.4 0.5 194A 228A 255A

(1)该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样尺寸的铝绞线，其主要目的是什么?

(2)输电线路结冰后，输电线(连同上面的冰)变粗、变重.为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线(连同上面的冰，其横截面可以看作圆)的直径D增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D.(ρ铝=2.7×103kg/m3，ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ冰=0.9×103kg/m3，取

114.1 =10.7)

(3)有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法.短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大?(

取

10 =3.2)

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