【题目】小明家卫生间新装一种智能抽水马桶,该马桶有坐垫自动加热和冲水功能:
①坐垫加热原理如图甲:R1和 R2是表示电热丝的定值电阻,单刀双掷开关 S2可接a 或b,通过开关 S1和 S2的不同接法组合,实现“高、中、低”三档加热功能,其中低温档和中温档功率分别为20W和40W;
②冲水原理如图乙:手动打开出水阀,水箱中的水减少,空心铜球在重力作用下,随着水位下降而向下运动,通过金属杆 AB 绕 O 点转动,向上拉动进水管阀门,使水能通过进水管进入水箱;当出水阀关闭,随着不断进水,水箱中的水位逐渐上升,空心铜球也随之向上运动,进水管阀门则向下运动,当金属杆处于水平位置时,进水管阀门将进水口堵住,不再进水。下表为马桶的相关参数:
项目 | 内容 |
适用水压 | 0.2—0.5MPa |
水箱容积 | 1.8L |
(1)坐垫加热高温档功率为_________W;
(2)小明家的马桶比设在一楼的配水房高 25m,若要使家里的马桶能正常工作,则一 楼配水房提供的水压应不低于多少_____Pa?
(3)已知空心铜球的质量为 80g, AB 长 225mm,AO 长 25mm,进水管阀门的受力面积是24mm2,当它承受水的压强是5×105Pa 时停止进水,且空心铜球恰好浸没。若不计金属杆的质量与形变,重力和浮力认为作用在铜球重心C点,则空心铜球的体积是多少_______cm3?
【答案】80 2.5105 230
【解析】
(1)[1]由图乙可知,当断开S1,S2接a时,R1与R2串联接入,电路总电阻最大,由P=可知,此时处于低温档;即
20W=①
由图可知,当闭合S1,S2接a时,电路中只有R1接入,由P=可知,此时处于中温档;即
40W=②
由①②可得
R1=1210Ω,R2=1210Ω
当闭合S1,S2接b时,R1与R2并联接入,此时电路总电阻最小,由P=可知,此时处于高温档;由电阻的并联可得
=+=
解得R并=605Ω,则高温档的功率
P高== =80W
高温档的功率为80W。
(2)[2] 配水房需要提供的水压
p最小=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×25m=2.5×105Pa
配水房需要提供的水压应不低于多少2.5×105Pa。
(3)[3]A处受到水向上的压力
F1=p水S=5×105Pa×24×106m2=12N
由杠杆平衡条件可得:F1×OA=FB×OB,则
FB=F1× =12N× =1.5N
空心铜球的重力
G=mg=0.08kg10N/kg=0.8N
浮球受三个力作用平衡,即F浮=FB+G,铜球完全浸没时受到的浮力
F浮=1.5N 0.8N=2.3N
空心铜球的体积
V===2.310-4m3=230cm3
空心铜球的体积为230cm3。
答:(1)坐垫加热高温档功率为80W;
(2) 一 楼配水房提供的水压应不低于多少2.5×105Pa;
(3)空心铜球的体积是230cm3。
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【题目】右图所示,滑动变阻器R1、R2的规格都为“10Ω 2A”,灯泡L标有“3.0V 3.0W”的字样(不考虑灯丝电阻的变化)。当两个滑动变阻器的滑片P都在最左端时,闭合开关S,调节滑动变阻器R2的滑片至某位置时,灯泡恰好正常发光,此时电流表A的示数为1.6A,求:
(1)灯L的电阻;
(2)电源的电压;
(3)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值;
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【题目】某深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两 侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载 铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界。这种深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务。如图所示为该探测器在理想状态下观察窗所受海水压强随时间变化的 p-t 图像,下列说法正确的是( )
A.探测器在第 2h 和第 7h 时,所受到的海水压强相等
B.探测器在 CD 阶段处于上浮过程,探测器所受的浮力逐渐增大
C.探测器在BC 阶段处于悬浮状态,受到重力和浮力的合力为 0
D.探测器在 AB、BC、CD 三个阶段,所受重力的大小关系是 GCD>GBC>GAB
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【题目】如图所示,验电器箔片闭合,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是 ( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电
B.金属箔片张开是由于两箔片带异种电荷而互相排斥
C.在此过程中,玻璃棒上的正电荷转移到箔片上
D.在此过程中,瞬间电流方向是从玻璃棒流向箔片
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【题目】如图是一款消防应急照明灯,右图是它的铭牌。当外部电路有电时应急灯不亮, 停电时应急灯正常发光:
(1)应急灯的两个灯泡应该是 ________(填“串联”或“并 联”);
(2)每个应急灯的灯泡正常发光时的电流是_______;
(3)应急灯的电池充满电后,可储存的电能为_________J,可以让两个灯泡持续正常发光_________小时。
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【题目】两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1<v2
B.0~6s两次拉力对物体所做的功:W1=W2
C.两次物体所受的拉力:F1>F2
D.0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2
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【题目】在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,已知电路器件均完好。小明按图甲所示连接电路,导体棒沿水平方向向右快速运动,电流表指针不发生偏转,这是因为_______;当小明按图乙所示,将导体棒沿水平方向左右往复运动过程中,电流表的指针发生了偏转。如果想使电流表指针偏转更明显一些,下列方法中可行的是__________ (选填编号:①换用量程更小且更灵敏的电流表;②使导体棒在蹄形磁体中沿竖直方向运动)。
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【题目】小文研究小灯泡电阻,设计并连接电路如图所示。所选灯泡额定电压为 2.5V:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.5 |
电流I/A | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
电阻R/Ω | |||
灯泡亮度 | 稍亮 | 较亮 | 更亮 |
(1)实验中测量小灯泡电阻的实验原理是_____;反映灯丝电阻变化的证据是_____;
(2)连接电路后,开关 S 闭合,灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,若电路中只有一处故障,这个故障可能是_____。排除故障后,小文进行“研究小灯 泡电阻”的实验,收集的信息如上面的表格所示。根据表格中的数据可得结论是_____;
(3)以上实验结束后,小文不慎将电流表损坏,他想利用现有器材和表格中的数据准确测出一个阻值适当的未知电阻 RX 的阻值,请你将小文的实验补充完整:
①设计电路图如图所示;
②闭合开关 S,先移动滑片 P 使电压表的示数为 1.0V;保持滑片 P 位置不动,再将电压表并联在未知电阻 RX 两端,记下电压表示数为 U1,结合表格中的数据计算出 RX1=_____;
③按照②的方法分别测出当灯泡两端的电压为 1.5V、2.5V 时,未知电阻两端的电压分别为 U2、U3;
④则 RX=_____。
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【题目】如图所示,底面积为S的薄容器中盛有重为G1的水,放在水平桌面上,用弹簧测力计将系有细线重为G2的铁块,慢慢浸入水中,小明观察了铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中的实验现象,已知水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2,下列说法正确的是( )
A.铁块受到的浮力逐渐变大,最大为B.水对容器底的压强变大,最大为
C.桌面受到的压力变大,增加量为G2D.桌面受到的压强变大,增加量为
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