低碳生活是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将2000-优题课

如图所示，小灯泡 $L$ 标有“ $2.5 V 1.5 W$ ”的字样，电源电压 $6 V$ 保持不变， $R_{2}$ 为定值电阻。

（1）开关 $S$ 、 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 都闭合时， $R_{2}$ 消耗的电功率为 $3 W$ ，求 $R_{2}$ 的阻值；

（2）闭合 $S$ ，断开 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，移动滑动变阻器的滑片 $P$ 使小灯泡正常发光，求此时滑动变阻器接入电路的电阻值（计算结果保留整数）。

在水平台面上放置一个底面积为 $100 c m^{2}$ 的圆筒形容器，容器内水深 $20 cm$ ，将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下，从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止。此过程中，弹簧测力计的示数 $F$ 与长方体下表面到水面的距离 $h$ 的关系图象如图所示。 $(g = 10 N / kg$ ，容器厚度、细线重均不计，容器内的水未溢出）。求：

（1）长方体浸没在水中受到的浮力；

（2）长方体浸没时，水对容器底的压强。

如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图，图中电源电压为 $6 V$ （保持不变）；定值电阻 $R_{0}$ 的规格是“ $520 Ω 0.01 A$ ”，起保护电路的作用；测力显示器是由电流表改装成的（电阻忽略不计）， $R$ 是一种新型电子元件，其阻值 $R$ 随压力 $F$ 大小变化的关系如图乙所示。求：

（1） $R_{0}$ 允许消耗的最大功率是多少？

（2）通过分析图乙，请直接写出电子元件的阻值 $R$ 随压力 $F$ 变化的关系式。

（3）该测力计所能测量的最大压力是多少？

（4）若要增大该测力计所能测量的最大压力，请写出一种改进方法。

质量为 $2.5 t$ 的小型载重汽车，额定功率为 $100 kW$ ，车上装有 $5 t$ 的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.1倍，汽车先以 $10 m / s$ 的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油 $2 kg$ ，然后又以额定功率行驶 $100 s$ 的时间，将砂石从坡底运送到 $50 m$ 高的坡顶施工现场 $(g = 10 N / kg)$ ，求：

（1） $2 kg$ 的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值取 $4.5 \times 10^{7} J / kg)$

（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？

（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？

图甲为自动调温电熨斗，图乙为其简化的电路图，图丙为温控开关，温控开关是由长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的，受热时，由于铜片膨胀得比铁片大，双金属片便向铁片那边弯曲，温度越高弯曲得越明显。双金属片触点 $A$ 与弹性钢片上的触点 $B$ 原来是相通的，通电后，指示灯 $L$ 亮 $(R$ 为限流电阻），发热板发热，使金属底板温度升高。当温度升高到设定温度时， $A$ 、 $B$ 触点分离，电路断开，底板的温度不在升高，随着温度的降低，双金属片逐渐恢复原状， $A$ 、 $B$ 触点又重新接触，电路再次接通，底板的温度又开始升高，从而实现自动控温的目的。

（1）该电熨斗的温控开关是依据什么物理知识制成的？

（2）不同织物需要不同的熨烫温度，若需要较高的熨烫温度应如何调节调温旋钮？

（3）若指示灯 $L$ 采用“ $3 V 0.03 W$ ”的小灯泡，那么限流电阻 $R$ 多大才能使小灯泡正常工作？

（4）发热板的额定功率为 $1000 W$ ，则发热板的电阻多大？若要使金属底板的温度由 $20^{°} C$ 升高到 $220^{°} C$ 至少需要多长时间？（金属底板的质量为 $1 kg$ ，比热容为 $0.4 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，不计热量损失）