冰壶运动是冬奥会的一个项目。冰壶由花岗岩凿磨而成，质量约为1-优题课

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智能洁具

智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭。

某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯，正常工作时，两线中的电流相等；若火线与零线中的电流不等，绕在铁芯上的线圈会产生电流，经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 $S$ 切断电源。

这种洁具装有红外线感应装置，当人靠近时，感应装置自动升起洁具盖子；启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度，水泵喷水实施清洗，喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好；清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数，表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积；扬程指水泵能将水提升的高度）。

表一

额定电压	$220 V$	清洗喷水量	$0.8 L / \min ~ 1.2 L / \min$
烘干机额定功率	$180 W$	加热器额定功率	$2100 W$

表二

流量 $Q / (\times 10^{- 4} m^{3} \cdot s^{- 1})$	0.5	0.6	0.8	1.0	1.2
扬程 $H / m$	1.25	1.80		5.00	7.20

（1）该智能洁具应选用　　线插头。当图甲电磁铁线圈中电流从 $a$ 流向 $b$ 时，电磁铁下端是　　极。

（2）下列说法正确的是　　。

$A$ ．红外线感应装置利用超声波进行工作

$B$ ．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化

$C$ ．纳米银是银分子，喷水杆材料具有良好的导电性

$D$ ．漏电保护装置内的火线与零线短路时，开关 $S$ 不会被吸起

（3）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为 $38^{°} C$ 的温水清洗，加热器的效率为　　 $%$ ；清洗结束，暖风烘干机工作 $40 s$ ，消耗的电能会使标有“ $3000 imp / (kW \cdot h)$ ”的电能表指示灯闪烁　　次。 $[$ 水的比热容 $c = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，室温为 $18^{°} C]$

（4）分析表二数据可得，当该水泵的流量为 $0.8 \times 10^{- 4} m^{3} / s$ 时，其扬程为　　 $m$ ；当水泵的流量为 $1.0 \times 10^{- 4} m^{3} / s$ 时，输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率 $P =$ 　　 $W$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$

（5）图乙为洁具的温控装置原理图。 $R_{1}$ 是滑动变阻器， $R_{2}$ 是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 $R_{1}$ 两端电压 $U_{1}$ 增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。

①适当　　（填“增大”或“减小” $)$ 电源电压，可使控制水温的预设值升高；

②电源电压设定为 $10 V$ ，当 $R_{1}$ 接入电路的阻值为 $6 Ω$ 时， $R_{2}$ 的电功率为 $4 W$ ，此时加热电路恰好被切断。若预设的水温相对较高，则控制电压 $U_{1}$ 是　　 $V$ 。

某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。已知 $R_{1} = 44 Ω$ ， $R_{2} = 2156 Ω$ 。

（1）开关 $S$ 置于　　挡（选填“1”或“2” $)$ 时是高温烧煮挡，它的功率是多大？

（2）保温焖饭时电路中的电流是多大？ $10 \min$ 产生的热量是多少？

（3）若只要求将保温焖饭挡的功率提升 $10 %$ ，请通过计算具体说明改进措施。

在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）发光体“ $F$ ”、凸透镜（焦距为 $f)$ 和光屏在光具座上的位置如图所示，实验前应将光屏向　　调整，使发光体“ $F$ ”和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。

（2）保持图中发光体“ $F$ ”和凸透镜位置不变，左右移动光屏，直到在光屏上成清晰的像，这个像是倒立、　　的实像，生活中的　　就是利用这一原理工作的。

（3）将发光体“ $F$ ”从图示位置向右移至 $A$ 点，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向　　移动。

（4）当光屏上呈现清晰的像时，保持发光体“ $F$ ”和凸透镜位置不变，取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，所成的像与原来的像相比，你可观察到的现象有　　。

如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两档，分别是高温烧煮和低温焖饭， $S_{1}$ 为挡位自动控制开关， $R_{0}$ 和 $R$ 均为电热丝， $R_{0}$ 的阻值为 $1210 Ω$ ，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭档额定功率模糊不清）。求：

某型号电饭锅
额定电压		$220 V$
额定功率	高温烧煮	$840 W$
	低温焖饭
电源频率		$50 Hz$

（1）电饭锅高温烧煮 $0.5 h$ 消耗的电能；

（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率；

（3）电热丝 $R$ 的阻值。

某同学设计一种“机动车违规拍摄系统”。该系统通过拍照来记录机动车闯红灯或超载两种违规情况。请你选择下列 $\underset{一}{\cdot} \underset{种}{\cdot} \underset{方}{\cdot} \underset{法}{\cdot}$ 完成电路设计并算出相应答案。（如两种方法都做，以第一种记分）

方法一	方法二
器材：照相机电源 $E_{1}$ 、电控照相机；恒为 $12 V$ 的控制电路电源 $E_{2}$ 、光控开关 $S_{1}$ （红灯亮时断开；红灯灭时闭合）、压敏电阻 $R_{1}$ （电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为 $20 Ω$ ，当线圈中电流大于 $0.06 A$ 时衔铁被吸下，当线圈中电流小于 $0.06 A$ 时衔铁被弹回）	器材：照相机电源 $E_{1}$ 、电控照相机；恒为 $12 V$ 的控制电路电源 $E_{2}$ 、光控开关 $S_{1}$ （红灯亮时闭合；红灯灭时断开）、压敏电阻 $R_{2}$ （电阻随压力的变化关系如图所示），电磁继电器（线圈的电阻为 $20 Ω$ ，当线圈中电流大于 $0.06 A$ 时衔铁被吸下，当线圈中电流小于 $0.06 A$ 时衔铁被弹回）
设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作	设计要求：红灯亮时，电控照相机工作，红灯灭时，电控照相机停止工作，当压敏电阻受到车的压力超过某一特定值时，电控照相机再次工作
（1）请以笔画线代替导线完成电路连接。（2）绿灯亮时，只有车重超过　　 $N$ 的车辆才会被拍照。	（2）请以笔画线代替导线完成电路连接。（2）绿灯亮时，只有车重超过　　 $N$ 的车辆才会被拍照。