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为了检验飞船舱门的密封性能,科研人员将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中...

为了检验飞船舱门的密封性能,科研人员将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中(如图甲)。先对舱体M充入压强为1×105Pa的空气,然后把空腔N抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体M进入空腔N中,舱体M中的压强将减小, 空腔N中的压强将增大。为了测量舱体M和空腔N中的压强,科研人员设计了如图甲的电路,其中RMRN是两个完全相同的压敏电阻(其电阻值会随所受压强大小发生变化),已知舱体M的容积为V,空腔N真空部分的容积为4V飞船舱门的面积是0.6m2,不计舱体M器壁的体积,整个过程温度不变。电路中R0的阻值为20Ω,电源电压为24V,压敏电阻RMRN的阻值随气体压强变化的关系如表:

压敏电阻受到的气压(×105Pa

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

压敏电阻对应的电阻值(Ω

100

80

60

44

30

24

20

16

12

10

8

 

(1)若舱门不漏气,且单刀双掷开关Sb时,电流表和R0两端电压表的示数大小是多少?

(2)实验表明,一定质量的气体在温度不变的情况下,压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出,经过一段时间后,MN 中的压强相等。若开关S接在a处,此时整个电路消耗的总功率是多少?

(3)在检验过程中的某时刻,开关接aR0两端电压表的示数为Ua、压敏电阻RM的功率为 PM,开关接bR0两端电压表的示数为Ub、压敏电阻RN的功率为PN,若UaUb=52,且PMPN=2516,则此时舱门内外受到的压力差是多少?

 

(1)0.2A;4V;(2)7.2W;(3) 【解析】 (1)若舱门不漏气,空腔N的大气压强为零,从表中可以看到,这时压敏电阻对应的电阻值是100Ω,即;且单刀双掷开关S接b时,只有接入电路中,和串联接在电路中,根据欧姆定律可知电路中的电流 即电流表的示数是0.2A;R0两端电压表的示数 R0两端电压表的示数大小是4V。 (2)由题意可知,当M、N中的气体压强相等时,气体的体积是5V,从图乙可以看到,M、N中的气体气压值均为,从表中可以看到,这时RM、RN的阻值均为60Ω,若开关S接在a处,此时整个电路消耗的总功率 整个电路消耗的总功率是7.2W。 (3)由题意可知 根据,可得到 由上述两式可得到;因为当电压一定时,电流与电阻成反比,所以 解得,,从表中可以看到,M中的气压,N中的气压,这时舱门内外受到的压力差 舱门内外受到的压力差是。 答:(1)若舱门不漏气,且单刀双掷开关S接b时,电流表示数是0.2A,R0两端电压表的示数大小是4V;(2)若开关S接在a处,此时整个电路消耗的总功率是7.2W;(3)此时舱门内外受到的压力差是。  
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考点分析:
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如图所示,质量为 1200kg 的小轿车,每个轮胎与地面的接触面积为 200cm2g 10N/kg):

(1)小汽车在水平路面上静止时对地面的压力为F1,高速行驶时对地面的压力为F2,则F1_____F2(选填“>”、“<”或“=”);

(2)小轿车所受到的重力大小是多少 N _________

(3)小轿车静止在水平地面时,对地面的压强是多少Pa ______

 

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为了测量电源电压和定值电阻,某物理小组设计了如图甲所示的电路:

(1)根据图甲所示电路,用笔画线表示导线,将图乙实物电路补充完整;

_______

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_____(选填“a”或“b”)端;

(3)假设电源电压恒为 U0,定值电阻的阻值为 R1,如果电压表示数用 U 表示,电流表示数用 I 表示,则 U I 的关系式为 U=_____(用 U0IR1 表示);

(4)检查电路无误后,闭合开关 S,移动滑动变阻器的滑片 P,进行多次实验,记录电流表和电压表的读数,并画出了 U-I 图像,如图丙所示,图像是一条直线,与 U坐标轴分别交于 3V 0.6A 处。由此可知,电源电压 U0=____V,定值电阻 R1=____Ω

(5)聪聪又找来最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3和最大阻值为20Ω 的滑动变阻器 R4,利用学生电源(电压调为12V不变),设计了如图丁所示电路,测量标有“0.3A”字样灯泡的额定功率,请将他的实验过程补充完整:

只闭合开关 SS2,保持滑动变阻器_____(选填“R3”或“R4”)的滑片在阻值最大处不动,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为_____V,此时灯泡正常发光;

保持两个滑动变阻器的滑片位置不动,只闭合开关 SS1,读出电压表的示数为 7V,灯泡的额定功率 P =_____W

 

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如图所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图:

(1)该实验的研究对象是_____

(2)在探究速度对动能的影响时,应采取控制变量的方法,具体操作是:保持_____不变,使小车多次从_____(选填“相同”或“不同”)高度滚下进行实验;

(3)小华两次实验操作,第一次木块被撞得远,木块受到的摩擦力为 f1;第二次木块撞得近,木块受到的摩擦力为 f2,则 f1 f2 的大小关系是 f1_____ f2(选填“>”、“<”或“=”);

(4)小华利用上述器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”。为完成探究任务,小华还需要增加的器材是_____

 

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学完质量和密度后,小亮和小军利用托盘天平和量筒测某种油的密度:

(1)他们开始测量,步骤如下:

将待测油倒入烧杯中,用天平测出烧杯和油的总质量为55.8g

将烧杯中的一部分油倒入量筒(如图甲),测出倒出这部分油的体积是_____cm3

用天平测出烧杯和剩余油的总质量为_____g(如图乙);

根据密度的计算公式可以算出,该油的密度是_____kg/m3

(2)小亮发现厨房有“电子秤”也可测出液体密度,他找来一枚鸡蛋,操作步骤如下:

把电子秤放在水平桌面上,打开开关并归零;

将装有适量水的烧杯放在电子秤上,打开开关并归零;

用细绳系住鸡蛋,手提细绳将鸡蛋缓慢浸没在烧杯中的水中(鸡蛋不触碰烧杯底部),读出电子秤的示数为 m1(如图丙);

将装有适量某种液体的烧杯放在电子秤上,打开开关并归零;

用细绳系住鸡蛋,手提细绳将鸡蛋缓慢浸没在烧杯中的液体中(鸡蛋不触碰烧杯底部),读出电子秤的示数为 m2,则某种液体的密度为_____(用 m1m2 ρ表示)。

 

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利用如图 所示装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖直立在白纸上:

(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于______

(2)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的_____(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合;

(3)把光屏放在玻璃板后,无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是_____像;

(4)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图乙所示的位置时,硬币的成像情况是_____(选填字母代号);

A.硬币成像在a   B.硬币成像在b  

C.硬币成像在c   D.硬币无法通过平面镜成像

(5)小强将硬纸板竖直地立在平面镜上,如图所示,用以进行“探究光的反射规律”实验, 硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动,如图甲所示,反射角等于_____;若将入射光线远离法线,则反射光线_____(选填“靠近”或“远离”)镜面; 若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上_________(选填“能”或“不能”)观察到反射光线。

 

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