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【题目】左图中所示的装置是水位监测仪,图甲是该水位监测装置的模拟电路图。柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V 2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。两金属板间的湖水电阻Rx的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x=h-1)。则下列说法中正确的是(  )

A.容器内水柱越高,两金属板间的湖水电阻R越大

B.将电流表改为水位计,水位越高电流表示数越大

C.当湖水水位高于警戒水位5m时,灯泡的实际功率大于2W

D.当湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数为0.6A

【答案】B

【解析】

(1)容器内水位上升时,根据图乙判断其电阻的变化;

(2)计算灯泡电阻,根据图像得出Rx的关系式,再根据电阻的串联和欧姆定律得出Ih的关系式,分析关系式中Ih的关系判断两者的变化情况;

(3)BIh表达式计算湖水水位高于警戒水位5m时,电流表示数,再根据求出此时灯泡的实际功率,据此判断;

(4)BIh表达式计算湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数。

由图甲可知灯泡、电流表与金属块间湖水电阻串联,由图乙可知,Rh-1成正比,所以h越大,R越小;

A.容器内水柱越高时,则A内湖水电阻R变小,故A错误;

B.由可得,灯泡电阻

由图像可知,R=4Ω时,x=0.2m1R=8Ω时,x=0.4m1,设R=kx+b,则

解得:k=20Ω·mb=0,则Rx的关系式

串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以Ih的关系式

由表达式可知,水位越高电流表示数越大,故B正确;

C.由BIh的表达式可知,当h1=5m时,电流表示数

此时灯泡的实际功率

C错误;

D.由BIh的表达式可知,当h2=0.4m时,电流表示数

D错误。

故选B

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保温功率:8W

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[]

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