为了检测传送带上的物体是否超长,某小组设计了如图所示的装置。接a,控制电路启动,电路中电源电压恒为,激光发射器发出的激光不被物体遮挡时能够照射到光控开关。线圈中无电流时,触点C接通,线圈中电流时,吸下衔铁,触点D接通。工作电路中电源1电压恒为。热敏材料受热弯曲后断开电路,红灯、绿灯(两灯电阻都恒定)均不亮时,光控开关断开,传送带停下,方便取下超长物体。光控开关被绿光照射时闭合。根据以上文字及图表中信息,回答问题:
(1)绿灯正常发光时的电阻多大?( )
(2)将阻值调整为,红灯亮时,至少通电多少秒,热敏材料会发生弯曲?( ) 这段时间内,灯消耗电能____________ J。
(3)光控开关被激光照射时,处于____________ (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)调试时,电源2电压恒为,断开,拨至b处,调节直至电流表示数为。
(5)根据以上信息,为设定物体长度不超过,传送带的速度应调为____________ 。
(6)为减小设定长度,正确方法有____________ 。
A.减小 B.增大 C.减小 D.减小传送带速度
热敏材料信息 | |
电阻 | (恒定不变) |
质量 | |
比热容 | |
特性 | 短时间内温度上升(或更高)时,会发生弯曲(通电时不考虑热损失);假设传送带上放上相邻两个物体的时间间隔内,热敏材料恢复形变,降至室温。 |
(2)将阻值调整为,红灯亮时,至少通电多少秒,热敏材料会发生弯曲?
(3)光控开关被激光照射时,处于
(4)调试时,电源2电压恒为,断开,拨至b处,调节直至电流表示数为。
(5)根据以上信息,为设定物体长度不超过,传送带的速度应调为
(6)为减小设定长度,正确方法有
A.减小 B.增大 C.减小 D.减小传送带速度
更新时间:2023-04-22 10:58:38
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【推荐1】估测天体的物理参数,从古到今都是人们津津乐道的话题,这其中既蕴含丰富的物理原理,又闪现着智慧的思维火花。小乌同学在查阅相关资料后,设计了一个天体参数的估测任务单,请你帮他完成相关物理量的测量计算(可能有用的公式:半径为r时,圆的周长公式为L圆=2πr,圆的面积公式为S圆=πr2,球体表面积公式为S球=4πr2,球体体积公式为;π=3)。
(1)估测地球半径;
小乌查询到,在古时候,人们发现当太阳光恰好直射到赛伊城的水井底部时,在地面距离赛伊城800km远的亚历山大城,阳光和竖立的木杆的夹角为7.2°。已知此时太阳光可看作平行光,如图1所示,由此可以估算出地球的半径为___________ m(必须使用规范的科学记数法,并且结果保留整数,得到的取整结果直接用于后续所有的计算);
(2)估算地球的质量;
通过地理的学习,小乌知道地球是一颗岩石类行星,他查询岩石密度约为3×103kg/m3,于是他利用密度公式计算出地球的质量约为___________ kg;(必须使用规范的科学记数法,并且结果保留整数)
(3)估测自己随地球自转的运动速度;
在算出地球的半径后,小乌想计算出自己随地球自转的运动速度。已知一昼夜的时间为24h,北京所在位置的纬度约为北纬40°。他查询得知北京所在位置的转动速度约为赤道位置转动速度的0.75倍。据此可以估算出小乌随地球转动的速度约为___________ km/h;(必须使用规范的科学计教法,并且结果保留整数)
(4)估测月球半径;
为了计算地球和月球球心之间的距离和月球半径,小乌通过学习和查询得到了以下信息,请根据信息完成计算;
①小乌在学习物理后,知道月全食是月球划过地球的本影(太阳照射地球而成的本影)时形成的,他查询得知某一次月球从地球的本影中央划过,如图2甲所示,月全食的持续时间约为2h,而月球绕地球转动一圈的周期约为30天;
②小乌查询到借助天文观测,可以发现月偏食的时候,地球本影的圆弧对应圆的半径约为月球半径的2.5倍,如图2乙所示;
③小乌在地面上实验发现,在太阳光下,将一个圆形物体抬得足够高后,影子会变成一个黑点,这个高度是圆形物体直径的108倍;
由此可以计算出月球的半径约为___________ m。(必须使用规范的科学记数法,并且结果保留整数)。
(1)估测地球半径;
小乌查询到,在古时候,人们发现当太阳光恰好直射到赛伊城的水井底部时,在地面距离赛伊城800km远的亚历山大城,阳光和竖立的木杆的夹角为7.2°。已知此时太阳光可看作平行光,如图1所示,由此可以估算出地球的半径为
(2)估算地球的质量;
通过地理的学习,小乌知道地球是一颗岩石类行星,他查询岩石密度约为3×103kg/m3,于是他利用密度公式计算出地球的质量约为
(3)估测自己随地球自转的运动速度;
在算出地球的半径后,小乌想计算出自己随地球自转的运动速度。已知一昼夜的时间为24h,北京所在位置的纬度约为北纬40°。他查询得知北京所在位置的转动速度约为赤道位置转动速度的0.75倍。据此可以估算出小乌随地球转动的速度约为
(4)估测月球半径;
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①小乌在学习物理后,知道月全食是月球划过地球的本影(太阳照射地球而成的本影)时形成的,他查询得知某一次月球从地球的本影中央划过,如图2甲所示,月全食的持续时间约为2h,而月球绕地球转动一圈的周期约为30天;
②小乌查询到借助天文观测,可以发现月偏食的时候,地球本影的圆弧对应圆的半径约为月球半径的2.5倍,如图2乙所示;
③小乌在地面上实验发现,在太阳光下,将一个圆形物体抬得足够高后,影子会变成一个黑点,这个高度是圆形物体直径的108倍;
由此可以计算出月球的半径约为
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解题方法
【推荐2】光速的测定在物理学中有多种方法,迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定,装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图),当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以角照射到某侧面中心P点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处,最终被接收装置接收到。
(1)若光速为,正方体到光反射器之间的距离为30km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为_______ s;
(2)正方体快速转动一周,光反射器能接收到_______ 次激光的照射;
(3)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位:m)表示,则测得的光速可能为_______ m/s。(填写选项符号)
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
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解题方法
【推荐3】地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m。有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m3,长度为2m。让钢材以某一速度v匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F逐渐增大,t=5s时压力恰好增至最大。已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m3,g取10N/kg,则
(1)钢材的质量m=______ kg,钢材匀速运动的速度v=______ m/s;
(2)t=2s时,钢材对地秤的称量面压力F=______ N;
(3)t=6s时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______ ?并请推导出6s≤t<7.5s的过程中,钢材对地秤称量面的压强p与时间t的关系式______ 。
(1)钢材的质量m=
(2)t=2s时,钢材对地秤的称量面压力F=
(3)t=6s时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕
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【推荐1】车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因,因此限制车辆超载有着重要意义。
某物理兴趣小组设计了一个“汽车超载记录器”原理图,如图甲。图中使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OA:AB=1:9。R为压敏电阻,其所受压力与电阻的关系如图乙所示。已知变阻器R1规格为“50Ω 2A”,电磁继电器线圈电阻忽略不计,当通过线圈的电流达到0.1A时,电磁继电器的衔铁被吸下。
(1)检测时,杠杆A点受到压力与压杆对压敏电阻压力之比为________ ;
(2)将图甲连接完整。要求:未超载,绿灯亮:超载,红灯亮,拍照,记录违法行为,红灯与相机需独立工作_________ ;
(3)在某路段限重20t。当车辆刚好达20t时,压敏电阻阻值为________ Ω,计算可知此时控制电路电压U的取值范围是_________ ;
(4)若给控制电路提供了恒为5V的电压,其他条件不变的情况下,则该报警器能设置的最低限载是________ t;
(5)某些主干道抗压能力较好,允许通行质量更大车辆,需适当调高限载,下列措施可行的是________ 。(多选)
A.适当增大R1阻值
B.减小电磁铁线圈匝数
C.适当减小控制电路电源电压
D.B点左移
某物理兴趣小组设计了一个“汽车超载记录器”原理图,如图甲。图中使用了一个水平杠杆OAB,O为支点,OA:AB=1:9。R为压敏电阻,其所受压力与电阻的关系如图乙所示。已知变阻器R1规格为“50Ω 2A”,电磁继电器线圈电阻忽略不计,当通过线圈的电流达到0.1A时,电磁继电器的衔铁被吸下。
(1)检测时,杠杆A点受到压力与压杆对压敏电阻压力之比为
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(3)在某路段限重20t。当车辆刚好达20t时,压敏电阻阻值为
(4)若给控制电路提供了恒为5V的电压,其他条件不变的情况下,则该报警器能设置的最低限载是
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A.适当增大R1阻值
B.减小电磁铁线圈匝数
C.适当减小控制电路电源电压
D.B点左移
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【推荐2】如图甲所示,商场自动售卖机可以通过投入硬币、纸币购买商品,还可以通过手机扫码进行支付。实践本组设计了一个模拟自动售卖机装置,可以售卖单价为1元、3元和5元的商品,且三次只能售卖一件商品。该装置通过电压值确定投入硬币金额,其部分原理图如图乙所示,轻质杠杆OAB的支点为O,电路中使用的是高精度电压表,R0为定值电阻,压敏电阻R的阻值与压力F的函数关系如图丙所示。(OA∶OB=1∶10,1枚1元硬币质量为6g,1枚5角硬币质量为4g,g=10N/kg)
(1)手机扫码付款利用了________ 传递信息;
(2)若把硬币对触点B的压力作为动力,则杠杆OAB是_______ 杠杆;
(3)在确定售卖1元商品需要预设的电压值时,小组成员进行了如下操作:投入1枚1元硬币时,电压表示数为3.2V;取出1元硬币,再投入2枚5角硬币时,电压表示数为4V。售卖商品时,当电压表示数为预设电压3.2V或4V时,装置可以识别出投入硬币的金额为1元,商品购买成功。小组同学分析发现,利用以上数据通过计算也可以确定售卖3元和5元商品时的预设电压值,请通过计算得出售卖5元商品时预设电压中的最大值是多少?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)( )
(1)手机扫码付款利用了
(2)若把硬币对触点B的压力作为动力,则杠杆OAB是
(3)在确定售卖1元商品需要预设的电压值时,小组成员进行了如下操作:投入1枚1元硬币时,电压表示数为3.2V;取出1元硬币,再投入2枚5角硬币时,电压表示数为4V。售卖商品时,当电压表示数为预设电压3.2V或4V时,装置可以识别出投入硬币的金额为1元,商品购买成功。小组同学分析发现,利用以上数据通过计算也可以确定售卖3元和5元商品时的预设电压值,请通过计算得出售卖5元商品时预设电压中的最大值是多少?(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
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【推荐3】小明在乘飞机时了解到商务舱乘客的免费托运行李最多重300N,而经济舱的乘客最多允许携带免费托运行李要轻一些。如图所示是小明设计的模拟飞机行李超重的报警装置,杠杆OP始终处于水平位置,电源电压U恒为15V,R1是电阻箱,R2是力敏电阻,它的阻值随压力F变化的关系如表。当电压表的示数大于或等于3V时,电路外的检测装置会自动报警。
(1)当电阻箱R1的电阻调为6Ω,电压表的示数为2.4V时,通过R1的电流多大?( )
(2)当电阻箱R1的电阻调为20Ω,R2受到的压力为100N时,R1消耗的电功率多大?( )
(3)如图所示的杠杆上有两个行李托盘,O为支点,A、B是杠杆上的两个承重点,已知OA和OB的长度分别为0.9m和0.6m。小明闭合开关,把电阻箱R1的电阻调为6Ω,将300N重的模拟行李放在某一个托盘上时,检测装置恰好报警;当他将模拟经济舱乘客的行李放在另一个托盘上时,检测装置也恰好报警,则模拟经济舱乘客的行李重多少牛顿(杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计)( )
(4)第(3)问中,若R2受更小的压力,电路外的检测装置就自动报警,则电阻箱R1的阻值应___________ (选填“调大”或“调小”)。
压力F/N | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
阻值R2/Ω | 50 | 30 | 24 | 20 | 17 | 16 |
(2)当电阻箱R1的电阻调为20Ω,R2受到的压力为100N时,R1消耗的电功率多大?
(3)如图所示的杠杆上有两个行李托盘,O为支点,A、B是杠杆上的两个承重点,已知OA和OB的长度分别为0.9m和0.6m。小明闭合开关,把电阻箱R1的电阻调为6Ω,将300N重的模拟行李放在某一个托盘上时,检测装置恰好报警;当他将模拟经济舱乘客的行李放在另一个托盘上时,检测装置也恰好报警,则模拟经济舱乘客的行李重多少牛顿(杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计)
(4)第(3)问中,若R2受更小的压力,电路外的检测装置就自动报警,则电阻箱R1的阻值应
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解题方法
【推荐1】小华做“测定小灯泡的电功率”实验,小灯泡的功率在1.5瓦左右。现有电源(电压保持不变)、待测小灯泡(标有“0.3 A”字样)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 2A”字样)、开关及导线若干。他正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时,电流表的示数为0.2安,电压表示数如图(a)所示。他继续实验使小灯正常发光,发现无法读出小灯的额定电压。于是他重新连接电路后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡正常发光时电压表的示数如图(b)所示。
(1)图(a)中电压表所接量程为______ 伏;
(2)请根据相关信息计算出电源电压U=______ 和小灯泡的额定功率P灯=______ 。
(1)图(a)中电压表所接量程为
(2)请根据相关信息计算出电源电压U=
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解题方法
【推荐2】如图甲所示是小明设计的“超载检测报警系统”,检测时,当时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行;当时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行。其中压敏电阻在检测时承受车辆的全部重力,它的阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示,为阻值为的定值电阻,A、B灯额定电压均为,电磁继电器线圈的阻值为,当流过线圈的电流大于等于时,衔铁被吸下,动触点P和静触点M断开并和静触点N接通,控制电路的电压为,求:
(1)从图甲分析可知,______ (选填“A”或“B”)灯为红灯;
(2)限制重力大小______ ;
(3)当无车辆通行时,控制电路消耗的电功率______ ;
(4)在保证电路安全的条件下,小明想适当增大“超载检测报警系统”的限制重力,可以采取的措施是什么______ ?
(1)从图甲分析可知,
(2)限制重力大小
(3)当无车辆通行时,控制电路消耗的电功率
(4)在保证电路安全的条件下,小明想适当增大“超载检测报警系统”的限制重力,可以采取的措施是什么
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解题方法
【推荐3】综合实践活动的同学们学习电学知识后交流:原来学习的“液体压强计”(图甲)不能准确地测量液体压强的大小,于是决定设计一个能准确测量液体压强大小的实验装置。他们的办法是:取一根导压管探头,在探头上接入压敏电阻并连接到压力压强变送器(实质为电流表)上,设定压力压强变送器的量程,压力压强变送器就可以显示被测液体的压强了,该装置的内部工作原理如图乙所示,电源电压为,电流表的量程,定值电阻,压敏电阻的阻值与液体压强p的关系如下表。现将探头放入水中,闭合开关(,g取),求:
(1)当探头浸入水中深度增加时,压敏电阻的阻值会______ ;
(2)该装置没有放入水中之前,电路中的电流______ ;
(3)该装置的最大测量深度______ ;
(4)当该装置所测水的压强为时,消耗的电功率______ 。
电阻 | 200 | 180 | 160 | 140 | 120 | … |
液体压强 | 0 | 500 | 1000 | 1500 | 2000 | … |
(1)当探头浸入水中深度增加时,压敏电阻的阻值会
(2)该装置没有放入水中之前,电路中的电流
(3)该装置的最大测量深度
(4)当该装置所测水的压强为时,消耗的电功率
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【推荐1】如图甲,是学校饮水间安装的某款温热饮水机。该饮水机既能提供温度为100℃的开水,也能提供温度可直接饮用的温开水,该饮水机的相关参数见表;
该饮水机内部结构如图乙所示。首次使用时,经紫外线灯照射的20℃冷水,从冷水进口A处流入,经热交换器进入贮水箱。水箱加满水开始加热,将水加热到100℃;
(1)若不考虑热损失,首次加热多长时间可以喝到开水?______
(2)首次加热后,热水器就能正常使用了。热水器正常使用时,通过加压使贮水箱中的开水进入热交换器内,20℃冷水则由进口阀门进入热交换器,通过热交换器热交换后,热水进入贮水箱会被继续加热至100℃,温水出口流出的就是40℃的温水了、如此正常工作,就可不断得到开水和温水了。若某学校学生1h所需的开水和温水的质量之比是,且饮水机的热效率为91%,则饮水机正常工作1h最多供应开水多少升?______
(3)如图丙所示为饮水机温控装置原理图,该装置控制水箱中电热丝工作,其中R为热敏电阻,为可调电阻。当线圈的电流大于或等于某一值时,继电器的衔铁被吸下,图丁为热敏电阻R-t图象;
①应该把贮水箱内的电热丝接在______ (选填“A、B间”或“C、D间”);
②该饮水机从海拔高的区域移动到海拔低的区域使用,为了确保水能沸腾,可调电阻的阻值应______ (选填“调大”、“不变”或“调小”)。
温热饮水机型号 | ××× |
贮水箱容量 | |
功率 | |
电源 |
该饮水机内部结构如图乙所示。首次使用时,经紫外线灯照射的20℃冷水,从冷水进口A处流入,经热交换器进入贮水箱。水箱加满水开始加热,将水加热到100℃;
(1)若不考虑热损失,首次加热多长时间可以喝到开水?
(2)首次加热后,热水器就能正常使用了。热水器正常使用时,通过加压使贮水箱中的开水进入热交换器内,20℃冷水则由进口阀门进入热交换器,通过热交换器热交换后,热水进入贮水箱会被继续加热至100℃,温水出口流出的就是40℃的温水了、如此正常工作,就可不断得到开水和温水了。若某学校学生1h所需的开水和温水的质量之比是,且饮水机的热效率为91%,则饮水机正常工作1h最多供应开水多少升?
(3)如图丙所示为饮水机温控装置原理图,该装置控制水箱中电热丝工作,其中R为热敏电阻,为可调电阻。当线圈的电流大于或等于某一值时,继电器的衔铁被吸下,图丁为热敏电阻R-t图象;
①应该把贮水箱内的电热丝接在
②该饮水机从海拔高的区域移动到海拔低的区域使用,为了确保水能沸腾,可调电阻的阻值应
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