(9分)为保证润扬大桥以及过桥车辆的安全,工作人员在桥的入口处安装了“超载检测报警系统”.检测时,当车辆重量小于1×105N时,绿灯亮、红灯灭,表示可以通行;当车辆重量大于等于1×105N时,红灯亮、绿灯灭,表示禁止通行.系统中的电路元件如图(甲)所示,其中压敏电阻Rx在检测时承受车辆的全部重量,它的阻值随所受压力F变化的图像如图(乙)所示;R0为定值电阻;电磁继电器线圈上标有“10Ω 40mA”.当流过线圈的电流大于等于30mA时,通电线圈的作用效果大于弹簧的作用效果,衔铁被吸下,动触点P和静触点M断开并和静触点N接通;电池组的电压为6V;绿灯规格为“220V 40W”,红灯规格为“220V 60W”.
(1) 请在图(甲)中用笔画线代替导线完成电路连接.
(2)电磁继电器线圈上标有“10Ω 40mA”,它的意思是指线圈的电阻是10Ω,允许通过的 (选填“最大”“最小”)电流是40mA,超过了会烧坏线圈.
(3)根据分析可以知道:_________(A/B)灯是红灯.
(4)定值电阻R0的阻值为多大?
(5)一辆大型货车停在检测装置上5分钟,因其严重超载导致电磁继电器线圈中电流太大而被烧坏,超载车辆的总重至少是多大?这段时间内指示灯消耗的电能是多少?
(7分)家庭电路的电压是220V,某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.0Kw,送风状态时的功率P2是0.2kW,它们是交替运行的.现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示.
(1)空调器在前5min内处于什么状态,此时通过它的电流是多少安?
(2)在15min内,空调器消耗的电能是多少焦耳.
(3)若15min内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水,则可以使水温最高达到多少摄氏度?[已知水的比热容:4.2×103J/(kg·℃)]
(8分)小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图中所示的滑轮。(摩擦不计、g取10N/kg、ρ铝=2.7×103kg/m3)
(1)请你帮小明组装成最省力的滑轮组,请在图中画出其绕线.
(2)质量为2.7kg的立方体铝块放在水平地面上.求铝块所受的重力和对地面的压强;
(3)用此滑轮组,将铝块匀速提起10厘米时,绳头拉力为8牛.拉力做了多少功?滑轮组的机械效率是多少?
(4)物重不变时,影响此滑轮机械效率的因素是什么?
(8分)小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)
(1)他在检查仪器时,发现电流表指针如图所示,则接下来的操作是 .
(2)在连接电路时,有甲“10Ω 1A”和乙“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器 (填“甲”“乙”)连入电路,才能保证实验的顺利进行;
(3)小明接好最后一根导线,灯就亮了,且电压表和电流表示数都很大,则他操作中的错误 、 .
(4)排除故障后,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像,根据图像提供的信息,计算出小灯泡的额定功率为 W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而 .
(5)若电压表的小量程已损坏,在不添加任何器材的情况下,请你在方框内画出能测量小灯泡额定功率的实验电路图.
(5分)如图所示是小明 “探究平面镜成像特点”的实验装置.
(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和C,是为了比较像与物的关系.
(2)实验时,小明应在(填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像.
(3)小明无论怎么移动C,都不能与象B重合,是因为 .
(4)细心的小芳透过玻璃观察蜡烛A的像时,看到在像B处的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像,出现两个像的原因是.
(5)本实验中用到的一个重要物理方法是 法.
(5分)为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:天平、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材.实验步骤如图:(g取10N/kg、ρ蜡<ρ水)
(1)金属块的重力为________牛.
(2)金属块浸没在水中时排开水的体积为______厘米3.
(3)用公式F浮=ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的 浮力,大小为_________牛.
(4)比较金属块浸没时浮力和重力大小,可知金属块浸 没在水中时会________(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).
(5)用此方案探究蜡块浮沉条件,需改进之处是 .