图是由控制电路和工作电路两部分组成的光控电路。控制电路由光敏-优题课

图是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R₀、电源U₁等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相护吸合。“工作电路”由工作电源（=20V）、发热电阻（=5）和(=15)组成。问：

（1）图是光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻上的光强E（表示光照射的强弱的物理量，单位cd）之间的变化关系图。如果照射在光敏电阻R上的光强____，则光敏电阻R的阻值增大，磁控开关产生的磁性将____（均选填“变强”、“变弱”、“不变”）。

（2）当“控制电路”中的电流小于20mA时，求“工作电路”中的R₁两端的电压是和消耗的功率各是多少？
（3）当“控制电路”中的电流等于30mA时，求“工作电路”中R₁两端的电压？
（4）如果“控制电路”中的线圈阻值=1、=140、=3V，请通过计算分析，照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时，磁控开关的磁性弹片相护吸合？

科目物理题型计算题难度较难

知识点：电功率的计算欧姆定律的应用

我国常规动力核潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强、噪声低、安全可靠等优异性能，如图是某型号常规动力核潜艇，主要技术参数如下表（海水密度近似为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 。

排水量	水上运动 $2250 t$ ，水下运动 $3000 t$	最大潜水深度	$300 m$
最大航速	水上 $30 km / h$ ，水下 $36 km / h$	水下最大输出功率	$3000 kW$

（1）核潜艇在深海中匀速潜行时，如果遭遇海水密度突变造成的“断崖”险情，潜艇会急速掉向数千米深的海底，潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$ 造成的，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力　　（选填“大于”或“小于” $)$ 它的浮力。

（2）该潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上面积为 $2 m^{2}$ 的舱盖受到海水的压力增大了 $6 \times 10^{5} N$ ，则潜艇原来位置的深度 $h$ 是多少？

（3）该潜艇在水下以最大输出功率巡航，当达到最大速度匀速运动时，受到海水的平均阻力 $f$ 是多少？

科技人员为了研究“物品均匀投放下水的方法”建立如图模型：轻质杠杆 $AB$ 两端用轻绳悬挂着两个完全相同的正方体物品甲和乙，甲、乙的边长均为 $a$ ，密度均为 $ρ (ρ$ 大于水的密度 $ρ_{水})$ ，杠杆放在可移动支点 $P$ 上，物品乙放在水平地面上。起初，物品甲下表面无限接近水面（刚好不被水打湿）。计时开始 $(t = 0)$ ，上推活塞，使水面以速度 $v$ 匀速上升直到物品甲刚好完全被水淹没，停止计时（不计物品甲在水中相对运动的阻力）。上述过程中通过移动支点 $P$ 维持 $BD$ 绳中拉力恒为乙重力的0.6倍，且杠杆始终水平。 $(g$ 为已知量）

求：（1）物品乙对地面的压强；

（2） $t = 0$ 时， $BP : PA$ 为多少？

（3）物品甲完全被水淹没时， $BP : PA$ 为多少？

（4）任意时刻 $t$ 时， $BP : PA$ 与 $t$ 的关系式。

随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三档，铭牌见下表 $($ “中温”档功率空出），其电路原理如图乙， $S$ 是自我保护开关，当电暖器倾倒时 $S$ 自动断开，切断电源保证安全。当 $S$ 、 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 断开时电暖器为“低温”档。 $(R_{1} > R_{2})$

$XX$ 牌电暖器
额定电压		$220 V$
额定功率	低温挡	$440 W$
	中温挡
	高温挡	$1650 W$
频率		$50 Hz$

求：（1） $R_{1}$ 的阻值；

（2）“中温”档正常工作时电路中的电流；

（3）若室内空气质量为 $50 kg$ ，用该电暖器的“高温”档正常工作 $10 \min$ ，放出热量的 $50 %$ 被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为 $1.1 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C))$

在如图电路中，电源电压不变， $R_{2}$ 为滑动变阻器，只闭合开关 $S$ ，且变阻器的滑片在 $b$ 端时，额定功率为 $4 W$ 的灯泡 $L$ 正常发光，电流表的示数为 $0.5 A$ ：再闭合开关 $S_{1}$ ，电流表的示数变化了 $0.4 A$ ．只闭合 $S$ ，变阻器滑片在 $b$ 端和 $a$ 端时，灯 $L$ 消耗的功率之比为 $4 : 1$ ，（灯泡的电阻不随温度变化），求：

（1）电源电压；

（2）电阻 $R_{1}$ 的阻值；

（3）电路消耗的最大电功率；

（4）滑动变阻器 $R_{2}$ 的最大阻值。

近年来，十堰市委、政府十分重视精神文明建设，倡导“绿色出行，低碳生活”的生活理念。全市主要公园、游乐场都配备了旅游观光自行车（如图）。小华一行四人在农业观光园游玩时，租借了一辆四人骑联排自行车骑行观光，在某一段平直路面上，他们用时 $50 s$ 匀速骑行了 $150 m$ 。已知他们每个人的质量均为 $50 kg$ ，该自行车自重为 $400 N$ ，绕观光园一圈的路程是 $5.4 km$ ，假定在匀速骑行过程中人和车受到的阻力始终为总重的0.05倍，求：

$(g = 10 N / kg)$

（1）若他们绕观光园骑行的平均速度与平直路面上的速度相同，则绕观光园骑行一圈需要多长时间？

（2）假若骑行时前后轮胎和地面的总接触面积为 $120 c m^{2}$ ，他们骑行时车对水平地面压强。

（3）平直路面上骑行时的功率。