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某兴趣小组的同学设计了一个轮胎自动充气系统,图甲为其简略原理图。U为恒压电源,电...

某兴趣小组的同学设计了一个轮胎自动充气系统,图甲为其简略原理图。U为恒压电源,电阻箱R1最大阻值为999.9ΩR2为滑动变阻器,压力传感器RX阻值随气压变化关系如图乙所示,电流表A的最大测量值为100mA,电磁继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁会被吸下:(线圈电阻不变)

(1)要使轮胎内气压低于设定值时,该系统给轮胎自动充气,高于设定值停止充气,则电动充气机M所在的工作电路中的F应与_____(选填“D”或“E”)相连;

(2)若控制电路的电源电压U6V

①汽车轮胎自动充气过程中,压力传感器RX所在的控制电路能达到的最大功率是_____W

②现要求轮胎内气压低于250kPa时,该系统给轮胎自动充气。兴趣小组按照下列步骤对该系统进行了正确调试:

步骤1:电路接通前,滑动变阻器R2的滑片P置于b端,调节电阻箱的阻值为_____Ω

步骤2:将开关S______(选填“1”或“2”)端闭合,调节滑动变阻器R2的滑片P,直至_________。此时R2的滑片P恰好在a端;

步骤3:将开关S向另一端闭合,保持R2的滑片P位置不动,该系统即可正常使用;

(3)若想使汽车轮胎内气压达到150kPa~350kPa任意设定值时,该系统都可以自动充气,则控制电路的电源电压U和滑动变阻器R2的最大阻值各至少为多少_____

 

D 0.12 150 2 电流表示数为0.02A 8V,200Ω 【解析】 (1)[1]轮胎内气压高于设定值时,压力传感器RX阻值低于某设定值,线圈中电流高于设定值,此时衔铁被吸合,E点接入电路,停止充气,所以电动充气机M所在的工作电路中的F应与D相连。 (2)①[2]由题可知,电磁继电器线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁会被吸下,即汽车轮胎自动充气过程中,压力传感器RX所在的控制电路能达到的最大电流为 则压力传感器Rx所在的控制电路能达到的最大功率为 ②[3]由图乙可知,轮胎内气压低于250kPa时,压力传感器RX的阻值为150Ω,所以电阻箱的阻值应调为150Ω。 [4][5]为了使控制电路能够正常控制,应先让电阻箱调到压力传感器达到设定压强时的电阻150Ω,所以开关应该先向“2”端闭合,调节滑动变阻器的滑片直至电流表示数为0.02A,此时滑片P恰好在a端。 (3)[6]要使轮胎内气压达到150kPa~350kPa任设定值都可以自动充气,则压力传感器RX的取值范围为 因为,所以电源电压至少为 当电压为8V时,总电阻为 则滑动变阻器R2的最大阻值为 则控制电路的电源电压U至少为8V,滑动变阻器R2的最大阻值至少为200Ω。  
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考点分析:
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疫情期间,全国人民驰援武汉。江苏工厂紧急生产负压救护车,车内的气压控制系统可以避免车内空气外泄。整车质量为3t,车轮与地面接触的总面积为1200cm2,南京到武汉的距离大约540km,我国高速公路规定小型车限速120km/h

(1)为避免车内空气外泄,车内气压_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压;

(2)该车从南京开往武汉,最少需要多少时间______

(3)该车静止在水平地面时,地面受到的压强多大____

 

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有一只阻值未知的定值电阻Rx和一只标有“2.5V”的小灯泡L

(1)图甲是用伏安法测定值电阻Rx阻值的实物电路。电源电压恒为3V,滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω

①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整;

________

②电路正确连接闭合开关后,发现仅有一只电表指针明显偏转,造成该现象的原因可能是_____

A.R1断路    B.Rx断路    C.开关短路    D. Rx短路

③故障排除后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻Rx=_____Ω

④现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有_____(填序号);

实验序号

电压U/V

电流I/A

1

0.8

0.2

2

1.6

0.4

3

2.4

0.6

 

 

 

(2)小华利用如图丙所示电路,巧测出小灯泡L的额定功率。两只滑动变阻器R1R2的最大阻值分别为10Ω20Ω,电源电压恒定。请完成实验步骤:

①闭合开关SS2,断开S1______,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表的示数为2.5V

②断开开关S2,闭合SS1,调节________的滑片P,使电压表的示数仍为2.5V

③保持滑动变阻器R1的滑片P不动,将滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,读出电压表的示数为2.7V,再将R2的滑片P移到最右端,读出电压表的示数0.9V

④小灯泡的额定功率为_____W

 

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测量物质密度的实验中:

(1)测苹果的密度:

①方案一:

步骤1:将天平放在水平台上,移动游码至标尺左端零刻度线处,此时指针位置如图甲所示,为使指针指向分度盘中线,应将平衡螺母向_____调节;

步骤2:如图乙,用调好的天平测出苹果的质量m =_____g

步骤3:向图丙所示的自制量筒中倒入适量的水,读出水面对应的示数V1=150cm3

步骤4:将苹果轻轻放入水中,用一根细针把苹果刚好完全压入水中后静止,读出此时水面对应的示数V2=250cm3,则苹果的密度ρ=_____g/cm3

②方案二:

仅选用量筒这一测量器材,在上述实验步骤4后,撤去细针,读出此时水面对应的示数V3,则苹果的密度ρ____________;(用所测物理量符号表示)

(2)仅利用上述器材,要准确测出质量约6g的小石块密度(其密度大于水),则上述方案中_____

A.只能用方案一    B.只能用方案二  

C.方案一和方案二都可以    D.方案一和方案二都不可以

 

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小明用相关器材进行了如下实验:

(1)图甲实验中,弹簧测力计应沿_____方向拉动木块做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于_____________

(2)为探究“接触面粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响”和“阻力对物体运动的影响”,除图甲、乙所示的器材外,还需增加的相同器材是_________________

(3)小明重新组合上述器材探究影响动能大小的因素,实验过程如图丙、丁所示(h1>h2):

①实验中观察到木块移动的距离s1s2接近,为使实验现象更明显,下列措施一定可行的是_____

A.增大h1    B.增大h2

C.图丙实验用质量更小的木块    D.图丁实验用更粗糙的水平面

②改进实验方案,完成实验后,得出正确结论,下列现象可以用该结论解释的是_____

A.高速公路对货车限高        B.高速公路对货车限重

C.桥梁对货车限重        D.高速公路对货车限速

 

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用某一凸透镜探究其成像规律的实验中:

(1)当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图甲所示时,光屏上恰成一清晰的像,该像是倒立_____(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。若在蜡烛和透镜之间靠近凸透镜处放一眼镜,将光屏适当远离透镜,可再次得到清晰的像,则此眼镜为_____眼镜(选填“近视”或“远视”);

(2)若蜡烛和光屏在如图乙所示的位置固定不动,为使光屏上成清晰缩小的像,凸透镜应在_____cm(选填“10~20”、“30~40”、“60~70”或“80~90”)刻线间移动,生活中的_____应用了该成像规律。

 

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