22．阅读短文，回答问题。
无人机是低空经济的重要表现形式。无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数：
最大巡航速度/(km.h-1 ) 电池电压/V 电池容量/(mA.h) 电动机额定功率/W 拍摄速度/（帧•秒-1）
50 24 2500 20 11000
（电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mA .h 是指放电电流为1mA时能连续工作1h；帧•秒—1是指每秒拍摄的画面数）
(1)如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车的速度为km/h。
(2)如图乙所示是无人机竖直向上运动的v-t图像，由图像可知，在5~10s内，无人机受到的升力（填“大于”“等于”或“小于”）重力。（不计空气阻力）
(3)电动机是控制无人机飞行状态的动力设备，当电动机正常工作时，12s内消耗的电能是J。
(4)为增加小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：。【答案】(1)180；(2)等于；(3)240；(4)见解析
【详解】（1）高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间 高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间 小轿车的速度
（2）分析图乙可知， 在5~10s内，无人机匀速运动，无人机处于平衡状态，升力等于重力。
（3）无人机正常工作时，12s内消耗的电能是W = Pt =20W ×12s=240J
（4）为增大小型无人机的巡航时间，可以减轻无人机的质量，减小工作功率，增大电能储备等。
五、计算题（共8 分。每题4 分）
23．图甲为某款额定电压为220V国产智能电饭煲，其采用仿古“文武火”智能控温技术，模拟传统柴火灶“先武火煮沸，后文火慢炖”，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S 为手动开关，S1是自动控制开关。通过S1 的控制，可智能实现“武火”挡或“文火”挡，从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的
30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求：
(1)R2的电阻值；
(2)30min内电饭煲消耗的电能；
(3)为保证在不同电压下，第一个“文火”阶段电饭煲产生的热量相同。求当实际电压为200V时，第一个“文火”阶段电饭煲耗时多少min。
【答案】(1)220Ω；(2)9.9×105J；(3)6.05min
【详解】（1）当开关S 和S1 都闭合时，R1和R2并联，电路总电阻小，根据 此时功率大，为 “武火” 挡，功率P总 = 660W；
只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电阻大，功率小，为 “文火” 挡，功率P1 = 440W。
则R2 的功率P2 = P总 —P1 = 660W—440W = 220W
（2）由图丙可知，P1 = 440W 的工作时间t1 = 15min = 15×60s = 900sP总= 660W 的工作时间t2 = 30min—15min = 15min = 15×60s= 900s
30min内电饭煲消耗的电能W = W1 + W2 = P1t1 +P总t2 = 440W×900s+660W×900s=9.9×105J
（3）R1的阻值为
当实际电压U实 = 200V 时， “文火” 功率 实 因为第一个 “文火” 阶段产生的热量，所以Q = P1实t文2 = P1t文1即 文2 = 440W ×5×60s；解得t文2 = 363s = 6.05min
24．如图所示是一款破壁机内部电路的简化示意图，该破壁机有两挡功率，R1、R2是加热电阻，
R1= R2=44Ω, 家庭电路电压为220V。只闭合开关S1，电动机正常工作，此时电路中的电流为2.5A。求：
(1)电动机正常工作的电功率；
(2)只闭合开关S2、S3 ，该破壁机工作2min产生的热量。
【答案】(1)550W；(2)1.32×105J
【详解】（1）只闭合开关S1 ，电动机单独接入电路且正常工作，则电动机正常工作的电功率
P = UI1 = 220V×2.5A = 550W
（2）只闭合开关S2、S3时，R2被短路，R1单独接入电路，电路中电流为 则该破壁机工作2min 产生的热量Q = I22R1t =(5A)2 ×44Ω×2×60s=1.32 ×105J
