题目内容
【题目】人类总想追求更快的速度，继上海磁悬浮列车正式运营，又有人提出了新设想“高速飞行列车”，并引起了热议。如图1所示，“高速飞行列车”拟通过搭建真空管道，让列车在管道中运行，利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，最大时速可达4千公里。我们可以用高中物理知识对相关问题做一些讨论，为计算方便，取“高速飞行列车”（以下简称“飞行列车”）的最大速度为v1m=1000m/s；取上海磁悬浮列车的最大速度为v2m=100 m/s；参考上海磁悬浮列车的加速度，设“飞行列车”的最大加速度为a=0.8m/s2。
(1)若“飞行列车”在北京和昆明（距离为L=2000km）之间运行，假设列车加速及减速运动时保持加速度大小为最大值，且功率足够大，求从北京直接到达昆明的最短运行时间t。
(2)列车高速运行时阻力主要来自于空气阻力，因此我们采用以下简化模型进行估算：设列车所受阻力正比于空气密度、列车迎风面积及列车相对空气运动速率的平方；“飞行列车”与上海磁悬浮列车都采用电磁驱动，可认为二者达到最大速度时功率相同，且外形相同。在上述简化条件下，求在“飞行列车”的真空轨道中空气的密度
与磁悬浮列车运行环境中空气密度
的比值。
(3)若设计一条线路让“飞行列车”沿赤道穿过非洲大陆，如图2所示，甲站在非洲大陆的东海岸，乙站在非洲大陆的西海岸，分别将列车停靠在站台、从甲站驶向乙站（以最大速度）、从乙站驶向甲站（以最大速度）三种情况中，车内乘客对座椅压力的大小记为F1、F2、F3，请通过必要的计算将F1、F2、F3按大小排序。（已知地球赤道长度约为4×104km，一天的时间取86000s）
【答案】(1)3250m（2）1/1000（3）
名校课堂系列答案
【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“2.0V，0.5A”。备有下列器材：
A. 电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
B. 电压表
（量程0-3V，内阻约
）
C. 电压表
（量程0-15V，内阻约
）
D. 电流表
（量程0-3A，内阻约
）
E. 电流表
（量程0-0.6A，内阻约
）
F. 滑动变阻器
（0-
，3.0A）
G. 滑动变阻器
（0-
，1.25 A）
H. 开关和若干导线
为了尽可能准确地描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请完成以下内容。
(1)实验中电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用_____（请填写选项前对应的字母）。测量时采用图中的_________图电路（选填“甲”或“乙”）。
(2)图丙是实物电路，请你不要改动已连接的导线，把还需要连接的导线补上。____
(3)某同学完成该实验后，又找了另外两个元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由半导体材料制成的，它的电阻随温度的升高而减小。他又选用了合适的电源、电表等相关器材后，对其中的一个元件进行了测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：
U/V | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 3.20 |
请根据表中数据在图丁中作出该元件的I-U图线_____；
该元件可能是由________（选填“金属”或“半导体”）材料制成的。
