小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置,他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆,O为支点,OA:AB=1:4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R0的阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
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(1)当平板上不放物体时,闭合开关,电流表的示数为0.2A,求电源电压是多大______ ?
(2)该模拟装置能测量的物体的最大重力是多大______ ?
(3)电池用久后,电压变小,其他条件不变,要使装置能测量的最大物重不变。若只更换电阻R0,则更换后的电阻应______ (选填“大于”或“小于”)R0。若只水平调节杠杆上触点A的位置,触点A应向______ (选填“左”或“右”)方向移动。
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(1)当平板上不放物体时,闭合开关,电流表的示数为0.2A,求电源电压是多大
(2)该模拟装置能测量的物体的最大重力是多大
(3)电池用久后,电压变小,其他条件不变,要使装置能测量的最大物重不变。若只更换电阻R0,则更换后的电阻应
更新时间:2022-05-01 22:02:45
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解题方法
【推荐1】2021年日本不顾国际社会的反对,强行向海洋排泄核污染的废水,使2011年的福岛核事故再次引起人们的关注。2011年3月11日,日本发生里氏9.0级地震,导致反应堆内乏燃料池的冷却水外流,并导致堆芯裸露,从而在高温下发生锆﹣水反应生成大量氢气。氢气与氧气混合后,在高温下爆炸,为支援福岛核电站,中国三一重工集团将62米长臂的泵车运往日本。
(1)核电站反应堆里原子核发生了核_________ (选填“裂变”或“聚变”);
(2)由于一系列的爆炸,使得大量的核燃料外泄,周围的人们处在核污染中,图中是核辐射标志的是_________ ;
(3)乏燃料池中使用海水作冷却剂,是因为海水的_________ 比较大,若池中有200m3的海水,温度从20℃升高到90℃,可吸收_________ J的热量;[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
(4)泵车的简化模型如图2所示,液压顶作用在A点,与长臂始终保持垂直。已知OB=62m,OA为OB的
。泵车工作时将重为30t的重物提升了10m,历时100s。不考虑长臂的重。如图2所示,当长臂与水平面成30°时,液压顶的作用力F至少为_________ N,这个过程所做的有用功为_________ J(
,结果保留1位小数);
(5)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题,保护环境、节约能源要从我做起,下列说法中需要改正的是_________ 。
A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器
B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
C.用洗脸水冲厕所,将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站
D.及时将生活垃圾,废电池装在一起丢入垃圾箱
(1)核电站反应堆里原子核发生了核
(2)由于一系列的爆炸,使得大量的核燃料外泄,周围的人们处在核污染中,图中是核辐射标志的是
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(3)乏燃料池中使用海水作冷却剂,是因为海水的
(4)泵车的简化模型如图2所示,液压顶作用在A点,与长臂始终保持垂直。已知OB=62m,OA为OB的
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(5)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题,保护环境、节约能源要从我做起,下列说法中需要改正的是
A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器
B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
C.用洗脸水冲厕所,将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站
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【推荐2】港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁,全长为49.968km,中途经过三个人工岛,已经在去年通车。
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(1)大桥采用群桩基础,桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成,每根桩的横截面积约为6m2,平均桩长50m,那么灌注一根桩需要密度为2.5×103kg/m3的混凝土约______ kg;
(2)灌注大桥桥墩前,先在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础,是为了增大______ ,从而减小______ ;
(3)如图1甲所示为大桥效果图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,对大桥结构进行简化,可以抽象成图1乙所示的模型。可以看出它用到了______ (选填“杠杆”或“斜面”)的科学知识,为了减小钢索承受的拉力,在需要与可能的前提下,可以适当______ (选填“增加”或“减小”)桥塔的高度;
(4)在建人工岛时,采用钢沉井基础,如图2所示是钢沉井的俯视图,它是由钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井,钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m,质量为6225t。钢沉井建好后要拖运到人工岛处,经测算,这样的钢沉井自行滑入江中稳定后(钢沉井处于漂浮状态),水面下的高度会达到7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩,下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一部分方形孔密封起来,使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。钢沉井底部有______ 个的被密封方形孔。(海水的密度取ρ海水=1.0×103kg/m3)
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(1)大桥采用群桩基础,桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成,每根桩的横截面积约为6m2,平均桩长50m,那么灌注一根桩需要密度为2.5×103kg/m3的混凝土约
(2)灌注大桥桥墩前,先在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础,是为了增大
(3)如图1甲所示为大桥效果图,其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥,对大桥结构进行简化,可以抽象成图1乙所示的模型。可以看出它用到了
(4)在建人工岛时,采用钢沉井基础,如图2所示是钢沉井的俯视图,它是由钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井,钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m,质量为6225t。钢沉井建好后要拖运到人工岛处,经测算,这样的钢沉井自行滑入江中稳定后(钢沉井处于漂浮状态),水面下的高度会达到7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩,下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一部分方形孔密封起来,使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。钢沉井底部有
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解题方法
【推荐1】如图甲所示为某电水壶的内部简化电路,S1为自动控制开关,R1和R2均为电热丝,图乙是电水壶正常工作时电流随时间变化的图像。求:
(1)开关S闭合、S1______ 时,电水壶处于保温挡,此时它的功率是多大?( )
(2)电热丝R2的阻值;( )
(3)若将体积为1L、初温为15℃的水在加热状态下温度升高80℃需要10min,求电水壶的加热效率(结果保留一位小数)。( )
(1)开关S闭合、S1
(2)电热丝R2的阻值;
(3)若将体积为1L、初温为15℃的水在加热状态下温度升高80℃需要10min,求电水壶的加热效率(结果保留一位小数)。
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解题方法
【推荐2】湿度表的简化工作原理图如图甲所示,电源由4节新干电池组成,定值电阻R0=5Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。求:
(1)闭合开关S,当环境湿度降低到40%,此时的电压表示数将引发预警系统提示湿度过低,请问此时的电压表示数为多少______ ?
(2)电池使用一段时间后,电源电压降低,当预警系统提示湿度过低时,环境湿度______ (选填“低于”“等于”或“高于”)40%。
(3)当使用4节新干电池供电时,在保证电路安全的情况下,电路的总功率最大时,环境湿度是多少______ ?
(1)闭合开关S,当环境湿度降低到40%,此时的电压表示数将引发预警系统提示湿度过低,请问此时的电压表示数为多少
(2)电池使用一段时间后,电源电压降低,当预警系统提示湿度过低时,环境湿度
(3)当使用4节新干电池供电时,在保证电路安全的情况下,电路的总功率最大时,环境湿度是多少
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解题方法
【推荐3】如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为18V恒定不变,定值电阻
,电流表的量程为0~300mA,电压表的量程0~15V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。在电路安全的前提下,求:
(1)当环境湿度增大时,监测电路的电流表示数______ ,电压表示数______ 。(选填“增大”、“不变”、“减小”)
(2)当环境湿度为60%时,监测电路的电压表示数是多少______ ?
(3)监测电路能够监测的湿度的最大值 是多大______ ?
(4)若想提高电路监测的湿度数值范围 ,请你提出一个解决办法______ 。
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(1)当环境湿度增大时,监测电路的电流表示数
(2)当环境湿度为60%时,监测电路的电压表示数是多少
(3)监测电路能够监测的湿度的
(4)若想提高电路监测的湿度
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综合题
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【推荐1】在综合实践活动中,小明利用蓄电池(电压为24V)、电压表(量程为0~15V)校准电阻R0,滑动变阻器R(最大阻值100Ω)等器材,设计了一种测定油箱内油量的方案,如图所示。选配合适的校准电阻值,能够使油箱装满汽油,滑动变阻器的触片在某一端时,油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)油箱中的汽油用完,滑动变阻器的触片在另一端时,油量表示数为零(即电压表示数为零)。
(1)除电学知识外,小明还利用了_______ 原理。(写出一条即可)
(2)R0的阻值是______ Ω;校准电阻除了可以校准表盘,还可以起到______ 的作用。
(3)整个电路消耗的最小电功率是多少______ ?
(1)除电学知识外,小明还利用了
(2)R0的阻值是
(3)整个电路消耗的最小电功率是多少
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解题方法
【推荐2】如图甲所示是一种风速测定简易装置,R为阻值为40Ω的定值电阻,R1为滑动变阻器(最大阻值为20Ω),电源电压为9V,“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连(活塞与管道壁接触紧密),活塞运动时,细杆可带动滑动变阻器滑片移动。请思考并回答以下问题:
(1)该装置中的风速仪是用电压表改装而成,如图甲所示测的是定值电阻R两端的电压,若要改测R1两端的电压是否可以只将电压表接C的导线直接改接A点?请说明理由______ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/32ea008d-5f28-4b9c-8ccd-7271c805e691.png?resizew=407)
(2)请利用所学的“流速与压强”及电路相关知识简要分析该风速测定仪的原理:______ ;
(3)根据该仪器测得的风速和滑动变阻器R1接入电路中的阻值之间的关系如表格所示;
实验中,我们把风速为0时,风速仪(电压表)对应的电压值标为零刻度;把风速为30km/h时,风速仪(电压表)对应的电压值标为最大风速;
①请计算风速仪零刻度和最大风速所对应的电压值______ ;
②在图乙的表盘中用符号“↑”标出零刻度______ ;
(4)该风速仪存在的不足之处,其中之一为:风速仪的制作过程中,对于风速变化控制时不够灵敏,你改进方法是______ 。
(1)该装置中的风速仪是用电压表改装而成,如图甲所示测的是定值电阻R两端的电压,若要改测R1两端的电压是否可以只将电压表接C的导线直接改接A点?请说明理由
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(2)请利用所学的“流速与压强”及电路相关知识简要分析该风速测定仪的原理:
(3)根据该仪器测得的风速和滑动变阻器R1接入电路中的阻值之间的关系如表格所示;
风速km/h | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
接入电路的R1(Ω) | 20 | 16 | 12 | 8 | 5 | 2 | 0 |
①请计算风速仪零刻度和最大风速所对应的电压值
②在图乙的表盘中用符号“↑”标出零刻度
(4)该风速仪存在的不足之处,其中之一为:风速仪的制作过程中,对于风速变化控制时不够灵敏,你改进方法是
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解题方法
【推荐3】小明同学设计了如图甲所示的风级测量仪,已知电源电压U=6V且保持不变,R1为保护电阻,弧状均匀电阻丝长为9cm,其总电阻R2=9Ω,塑料小球用金属丝悬挂于O点,O点接入电路,金属丝与弧状电阻丝接触良好,无风时,金属丝刚好竖直接触电阻丝的最右端,金属丝电阻和质量不计,该风级测量仪显示器是由电压表改装的,电压表的量程为0~3V,所能显示的最大风级为6级,此时金属丝刚好接触电阻丝的最左端A点,电压表指针也刚好在最大刻度处,风级与金属丝在R2上滑动的距离x(从右端算起)之间的关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/8/8/2006044595306496/2023903461261312/STEM/36cfb6455256424682e7f634b0711447.png?resizew=358)
(1)无风时金属丝竖直下垂,此时塑料小球受重力和______ 力,这两个力是一对___ (选填“相互作用力”或“平衡力”);
(2)求电阻R1的阻值___ ;
(3)当电压表的示数是2V时,对应的风级为多少级?____
(4)有同学建议小明将电压表换成电流表串联在电路中,用电流表的示数来反应风级的大小,你认为此方法是否可行,请说明原因_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/8/8/2006044595306496/2023903461261312/STEM/36cfb6455256424682e7f634b0711447.png?resizew=358)
(1)无风时金属丝竖直下垂,此时塑料小球受重力和
(2)求电阻R1的阻值
(3)当电压表的示数是2V时,对应的风级为多少级?
(4)有同学建议小明将电压表换成电流表串联在电路中,用电流表的示数来反应风级的大小,你认为此方法是否可行,请说明原因
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适中
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解题方法
【推荐1】如图所示,疫情防控期间,同学们进校时需经过测温通道。测温设备通常是利用人体体温越高,辐射的___________ (选填“红外线”或“紫外线”)越强的原理来测温的。测量设备的工作原理简化图如图所示,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而变小,R0是可调电阻。随着环境温度的升高,测温设备常会在无人通过时因电流过大而报警,为防止误报,应将R0的阻值________ (选填“调大”或“调小”)一些。若热敏电阻R在检测到体温达到37.3℃的人体而报警时,其阻值为150Ω,报警电流为20mA,电源电压恒定为5V,则R0的阻值应调为_________ Ω。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/18/4ba047af-a4a7-4526-9572-ad5d851e7e9e.png?resizew=450)
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适中
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解题方法
【推荐2】小明是科技兴趣达人,设计了如图甲所示电路进行科学实验探究。已知电源电压恒为12V,定值电阻R0=20Ω,量程为0~3V的电压表,热敏电阻R1的阻值随温度变化的情况如图乙所示,实验在标准大气压下进行。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/13/4d502226-d2a1-4588-a6c4-abf6734678a5.png?resizew=348)
(1)温度越高,热敏电阻R1的阻值______ (选填“越大”或“越小”);
(2)温度升高时,电压表示数将______ (选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)把热敏电阻R1没入-2℃的碎冰中,闭合开关,当电压表示数为______ V时,冰开始熔化;冰全部熔化后经过足够长时间,闭合开关,电压表示数保持2V不变,则环境温度约为______ ℃;
(4)如果将电压表表盘的刻度改成相应的温度刻度,那么通过电压表表盘就可以直接读出热敏电阻所处环境的温度,表盘上温度刻度的特点是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/13/4d502226-d2a1-4588-a6c4-abf6734678a5.png?resizew=348)
(1)温度越高,热敏电阻R1的阻值
(2)温度升高时,电压表示数将
(3)把热敏电阻R1没入-2℃的碎冰中,闭合开关,当电压表示数为
(4)如果将电压表表盘的刻度改成相应的温度刻度,那么通过电压表表盘就可以直接读出热敏电阻所处环境的温度,表盘上温度刻度的特点是
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适中
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名校
解题方法
【推荐3】电梯为居民上下楼带来便利,但出于安全考虑,需要设置超载自动报警系统。学校科技小组为某电梯设计了一个由压敏电阻控制的超载报警系统,电路如图所示。电源电压为12V,电阻箱最大阻值为999.9Ω,滑动变阻器的最大阻值为1000Ω。报警器通过的电流达到10mA时立即报警,电梯停止运行。压敏电阻Rx的阻值随其所受压力F的变化情况如表所示,其中压力F等于电梯所载物体的重力。(g取10N/kg)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/dadddbaf-6453-4bb7-92fd-1befca86935b.png?resizew=186)
(1)当电梯空载时,压敏电阻Rx的阻值为 ___________ Ω;
(2)压敏电阻的阻值随着压力的增大而___________ (增大/减小);
(3)报警装置恰好报警时,电路中的总电阻R为___________ Ω;
(4)要求电梯载重达到600kg时立即报警,可按照下列步骤调试此报警系统:
①开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P移至b端,将电阻箱调到阻值为___________ Ω;
②将开关S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器的滑片P,直至___________ ;
③保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关S1断开S2闭合,报警系统调试完毕,即可正常使用;
(5)通过进一步调试报警系统电路,可使电梯最大载重达到___________ kg。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/dadddbaf-6453-4bb7-92fd-1befca86935b.png?resizew=186)
压力F/N | 0 | 2000 | 4000 | 6000 | 8000 | 10000 | 12000 | … |
电阻Rx/Ω | 250 | 240 | 230 | 220 | 210 | 200 | 190 | … |
(2)压敏电阻的阻值随着压力的增大而
(3)报警装置恰好报警时,电路中的总电阻R为
(4)要求电梯载重达到600kg时立即报警,可按照下列步骤调试此报警系统:
①开关闭合前,将滑动变阻器的滑片P移至b端,将电阻箱调到阻值为
②将开关S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器的滑片P,直至
③保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关S1断开S2闭合,报警系统调试完毕,即可正常使用;
(5)通过进一步调试报警系统电路,可使电梯最大载重达到
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