【题目】某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长40cm,阻值为20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2.当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙所示。闭合开关S,试问:
(1)当水位处于位置A时,电压表的示数为_____V;
(2)水位由位置A降至B这一过程,电压表的示数变化了_____V(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】10 5
【解析】
由电路图可知,R0、R1串联,电压表测R1两端的电压。
[1]当水位处于位置A时,滑片P在R1最上端,此时R1=20Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻
电路中的电流
由得,R1两端的电压
即电压表示数为10V。
[2]当水位处于位置A时,M刚好浸没,排开水的体积
则M受到的浮力
则弹簧受到的拉力
由图乙可知,当F1=20N时,弹簧的伸长量
当水位降至位置B时,M的下表面刚好离开水面,所受浮力为零,则此时弹簧受到的拉力
由图乙可知,当F2=80N时,弹簧的伸长量
所以,水位由位置A降至B这一过程中,弹簧的长度增加量
当水位降至位置B时,R1接入电路的长度
因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比即
所以,此时R1接入电路的阻值
此时电路中的电流
由得此时R1两端的电压
即此时电压表示数为5V,所以电压表的示数变化量
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【题目】春节期间,小明与很多中国网友一样,对火神山、雷神山建设进行“云监工”,细心的小明发现工地路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱,如图甲。小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动:如图乙所示,分别在圆纸管和方纸管上面施加压力,观察并记录纸管的形变情况,如下表所示:
压力/N | 3 | 6 | 9 | 12 |
圆纸管 | 完好 | 完好 | 完好 | 完好 |
方纸管 | 完好 | 完好 | 严重瘪 | 严重瘪 |
(1)为了只让A、B两个直筒的形状不同,而其他条件均相同,请你写出乙图中A、B两个直筒的制作方法: _________________________;
(2)分析表格,小明经过多次实验验证了自己的猜想___________ (填“正确”或“错误”) ;
(3)请你写出生活中应用本实验结论的一个实例:_______________。
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【题目】疫情期间,为了加快推进重大工程建设,降低疫情对社会经济发展的影响,八千多名工人依然坚守在“深(深圳)中(中山)通道”工地上,毫不松懈:
(1)“深中通道”建成后,会将原来约120km的车程缩短为24km,若一辆汽车的平均速度为60km/h,则这辆汽车行驶的时间会缩短_________h;
(2)“深中通道”由桥梁和海底沉管隧道组成,“深中通道”沉管隧道为世界首例双向八车道海底沉管隧道,由32个如图所示的巨型钢壳沉管组成:
①4月12日上午,首节沉管在钢缆绳的牵引下,缓缓由浅水坞区进人深水坞区,全程历时约50min。若钢缆将沉管匀速拖行20m时对其做功1.2×107J,则沉管受到的阻力为________N;
②建造隧道时,可以先将沉管两端密封,让它漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,然后向其内部灌水使之沉人海底。假设某一节密封长方形沉管的长、宽和高分别是160m、50m和10m,总质量为6×104t,要使其沉入海底,至少要灌入多少吨的海水______ ?
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【题目】抗“疫”就是号令,时间就是生命。7000人10天建成火神山医院,中国速度再次惊艳世界!如图所示,火神山医院用电是通过设立在附近的“变电站”提供的,正常供电时,为保证医院的用电器能正常工作,医院的输入电压应为U0,已知医院用电器的总功率为P0、输电线的总电阻为r,请完成以下问题:
(特别提示:当导线比较短的时候,其电阻通常忽略不计。但长距离输电时,输电线的电阻则不能忽略不计。)
(1)正常供电时,输电线中的电流及变电站的输出电压;
(2)假如医院需要“增容”,即增加医院的用电功率,为保证医院的用电器仍能正常工作,变电站的输出电压应相应的增加。若变电站的输出电压增加了ΔU,则医院用电器的总功率在P0的基础上增加了多少?输电线上消耗的功率比“增容”前增加多少?
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【题目】为了比较甲、乙两种物质的比热容,小明取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体,他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热,并据实验数据画出了右图所示的图像。关于这个实验,下面说法正确的是( )
A.小明实验中是用升高的温度表示吸收热量的多少
B.小明实验中还需控制酒精灯内酒精的质量相同
C.液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D.升高相同的温度,甲、乙两种液体吸收热量相等
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【题目】斜面在生活中常见,在物理实验中也常有,以下物理实验都用到了斜面.
(1)如图甲所示利用斜面测平均速度,为了提高实验测量的准确度,可以_____斜面坡度,让小车从斜面顶端由静止开始滑下.
(2)如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响,小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止,此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W1、W2、W3,它们的关系是_____.
(3)如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关,让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下,是为了探究动能与_____的关系.
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【题目】小丽周末和家人骑共享单车去绿道游玩,同时用手机记录路程和时间如下表:
记录手机时间 | 10:00 | 10:10 | 10:20 | 10:30 | 10:40 | 10:50 |
路程(km) | 0 | 1.5 | 3 | 3 | 5 | 6 |
(1)10:00~10:10,单车的平均速度是______m/s;
(2)10:20~10:30,单车相对于地面是______的;(填“运动”或“静止”)
(3)10:30~10:40,单车匀速下坡,此时单车动能______,机械能______;(填“变大”、“变小”、“不变”)
(4)10:00~10:20的平均速度为v1,10:30~10:50的平均速度为v2,则v1______v2(选填“大于”“小于”“等于”)。
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【题目】如图甲是定值电阻和标有“8 V 8 W”灯泡L的I-U关系图象,如图乙所示。电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12 Ω。当开关S、S2闭合,开关S1断开,将滑动变阻器的滑片P滑到b端时,灯泡L的实际功率为1W 。求:
(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量;
(2)电源电压;
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率。
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【题目】孝顺的小孙子在网上给爷爷买了一只取暖器邮寄回老家图为取暖器的电路原理图,已知R1=R2,通过将开关S置于不同的位置,可以实现“高温”和“低温”两种状态的变换,铭牌见下表(“低温”档功率空出):
(1)求R1的电阻是多少?
(2)“低温”档正常工作时的功率是多少?
(3)若某房间内空气质量为30kg,空气温度为10℃,设空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)且保持不变,用该电暖器的“髙温”档正常工作10分钟,放岀热量的20%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高到多少℃?
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