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如图甲所示,柱形储水箱的底面积为 400cm2,在其底部紧密嵌入一个压敏电阻 R...

如图甲所示,柱形储水箱的底面积为 400cm2,在其底部紧密嵌入一个压敏电阻 Rx(上表面与水接触并涂有绝缘漆,其阻值与储水箱水深 h 的关系如图乙所示),Rx 所在电路的电源电压为 30VA 为水位指示表(由量程为 0~0.6A 的电流表改成)。把重为 8N 的柱体 A 与重为 20N 的正方体 B 用细绳连接,放入水箱底部,B 未与 Rx 接触, A 的底面积为 200 cm2、高为 10 cmB 的边长为 10 cm。向水 箱中缓慢注水,当 AB 之间的绳子拉力为 4N 时停止注水,此时电流表的示数为 0.24A 。求:

1)电流表的示数为 0.24A 时,储水箱中水对水箱底部的压强;

2)若继续向储水箱中加水直至 B 对水箱底部压力刚好为 0,此时水面上升的高度;

3)在(2)问基础上,若再将 A 竖直向上提升 17cm,此时电流表的示数。(细绳的体积忽略不计且不会 被拉断)

 

 

(1)2400Pa;(2)3cm;(3)0.2A 【解析】 (1)根据欧姆定律可知,电流表的示数是0.24A时压敏电阻的阻值是 从图乙可以看到,储水箱中水的深度是,储水箱中水对水箱底部的压强是 (2)当A、B之间的绳子拉力是4N时,柱体A受到的浮力 由可得,柱体A排开水的体积 此时柱体A浸入水中的深度 继续向水箱加水,直至B对水箱底压力刚好为零时,A和B整体漂浮,此时整体排开水的体积是 此时柱体A排开水的体积是 此时柱体A浸入水中的深度是 则水面上升的高度 (3)绳子拉力是4N时,水箱内水的深度是,柱体A浸入水中的深度,则绳子的长度 B对水箱底部压力刚好为零时,水箱内水的深度 把A竖直向上提升9cm时,水下降的高度是 这时水面下绳子的长度 绳子再向上提升3.5cm时,容器内水面的深度不变,此时A提升的高度为 B上表面与水面相平,把A竖直向上提升17cm相当于此时提升B的高度 假设B排开水引起水面下降的高度为,则有 解得,此时容器内水的深度 由图像可知,这时压敏电阻的阻值,电流表的示数是 答:(1)电流表的示数为 0.24A 时,储水箱中水对水箱底部的压强是2400Pa;(2)若继续向储水箱中加水直至 B 对水箱底部压力刚好为 0,此时水面上升的高度是3cm;(3)若再将 A 竖直向上提升 17cm,此时电流表的示数是0.2A。  
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考点分析:
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如图所示的电路图,R1是阻值为 20Ω的定值电阻,R2为滑动变阻器,其上标有“80Ω  3A”的字样,两电流表量程均为 0~3A,灯泡上标有“6V  3W”的字样。当只闭合开关 S 时,灯泡恰好正常工作(不考虑温度对灯丝电阻的影响),求:

1)灯泡正常工作时的电阻;

2)电源电压;

3)开关 SS1S2 均闭合时,在保证电路安全的情况下,R2所消耗电功率的变化范围。

 

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近年来,新能源电动汽车逐渐受到人们的青睐,相比于传统的燃油汽车,电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点。如图所示是某品牌生产的电动汽车,其总质量为 1.2t,与地面接触的总面积为600cm2。求:

1)停放在水平地面上的电动汽车对地面的压强;

2)当电动汽车在平直的路面上以 20m/s 的速度匀速行驶时,电动机的功率为 45kW,则汽车所受的牵引力是多少?

 

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小华要测定标有“2.5V”小灯泡正常发光时的电功率,连接了如图甲所示的电路。电源电压为4.5V,所用滑动变阻器的规格为“25Ω  0.5A”。

1)同组的小霞发现小华的电路连接有错误,如果此时闭合开关,观察到的现象是________

A.小灯泡不发光,电流表有示数    B.电流表有示数,电压表无示数

C.小灯泡发光,电压表有示数      D.小灯泡不发光,电压表示数超过量程

2)若图甲中只有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接;

________

3)小华将电路改接正确后,将滑动变阻器的滑片P置于_____(选填“A”或“B”)端,再闭合开关,调节滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的功率是_____W

4)小华还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的IU图像,如图丙所示,根据图像可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);

5同组的小明同学还想探究“当电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω15Ω 20Ω的定值电阻,其余连接均不改变;

小明先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 1.5V,读出电流表示 数;再将的电阻换成 10Ω的电阻,为了使电压表的示数仍为 1.5V,应将滑动变阻器的滑片 P_____(选填“A”或“B”)端移动,读出电流表的示数;

之后小明用15Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路中,此时无论他怎样移动滑片,都无法将电压表示数调到 1.5V,为了用以上 4 个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制定值电阻两端的电压在_____~_____V范围内。

 

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“五一节”期间,李老师去重庆矿石公园游玩时拾到了一块具有吸水性的小矿石(ρ>ρ)并带回了学校,同学们对这块小矿石很好奇,于是李老师提议大家用学过的物理知识来测量它的密度。老师为同学们提供了以下器材:天平(含砝码)、量筒、细线、水、烧杯等。

1)方案一:小方同学利用天平和量筒来测量小矿石的密度,主要实验步骤如下:

① 调节天平时,先将天平置于_____桌面上,把游码移到称量标尺左端零刻度线处,指针静止时的位置如图甲所示。此时应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到天平平衡;

② 将小矿石放在左盘,向右盘加减砝码,直至天平再次平衡时,右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示,由此可知,小矿石的质量m_____g

③ 在量筒中倒入适量的水,然后用细线拴住小矿石缓慢浸没入水中,放入小矿石前、后水面如图丙所示,由此可知,小矿石的体积为_____cm3

④ 该小矿石的密度为_____kg/m3

2)方案二:小东同学在小方同学的实验基础上,利用图丁所示的实验器材,按以下的步骤也测出了这块小矿石的密度。

将烧杯中装入适量的水,用天平测出杯和水的总质量为 m1

将量筒中已浸没足够长时间的矿石提出,迅速将矿石表面的水擦去并浸没在图丁的水中(石块未接触烧杯底且水未溢出),天平平衡时示数为m2

矿石密度的表达式ρ_____ (用mm1m2及水的密度ρ表示);

3)不计细线的影响,上述两种测量方案中,误差相对较小的是方案_____(选填“一”或“二”)。若用另外一种方案,则密度的测量值跟准确值相比会偏_____(选填“大”或“小”)。

 

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小明利用如图甲所示的装置探究冰的熔化特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态,绘制成图像如图乙所示。

1)由图乙可知冰属于_____(选填“晶体”或“非晶体”);

2)比较图像中AB段与CD段可知:该物质在_____(选填“AB”或“CD”)段比热容较大,由此可知,同种物质的比热容与物质的状态有关;

3)如果试管中最初放入质量为 50g 的冰,则在 15min~25min 内物质吸收的热量是_____J[c4.2×103J/kg•℃]

 

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