2013年雾霾成为全社会关注的热点，一月份的十几天我国中东部-优题课

如图所示，电源电压 $4.5 V$ 保持不变，电流表的量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表的量程为 $0 ~ 3 V$ ，灯泡 $L$ 标有“ $3 V 1.5 W$ ”字样，滑动变阻器 $R$ 标有“ $20 Ω 1 A$ ”字样。闭合开关 $S$ ，调节滑动变阻器滑片 $P$ ，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：

（1）灯泡正常工作时的电流和电阻；

（2）灯泡正常工作 $1 \min$ 所放出的热量；

（3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。

如图甲所示，一个底面积为 $4 \times 10^{- 2} m^{2}$ 的薄壁圆柱形容器置于水平地面上，装有 $0.3 m$ 深的水。现将物体 $A$ 放人其中，物体 $A$ 漂浮于水面上，如图乙所示，此时容器底部受到水的压强比图甲增大了 $400 Pa$ ．当再给物体 $A$ 施加一个竖直向下大小为 $4 N$ 的力 $F$ 以后，物体 $A$ 恰好浸没水中静止（水未溢出），如图丙所示。 $(ρ_{水} = 1 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$ 求：

（1）容器中水的质量；

（2）物体 $A$ 放入前，容器底部受到水的压强；

（3）物体 $A$ 的密度。

如图为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关 $S$ 可以同时与 $a$ 、 $b$ 相连，或只与 $c$ 相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热档时总功率为 $1540 W$ ，在保温挡时的总功率为 $55 W$ ．请根据以上信息解答下列问题：

（1）将开关 $S$ 与 $a$ 、 $b$ 相连时，　　发光（选填“红灯”或“绿灯” $)$ ，此时电饭煲处于　　状态（选填“加热”或“保温” $)$

（2）电饭煲处于加热状态时， $R$ 的电功率为 $P_{1}$ ；处于保温状态时， $R$ 的电功率为 $P_{2}$ ， $P_{1} : P_{2} = 400 : 1$ ．请计算电阻 $R_{1}$ 的阻值。

（3）如果在不改变原来保温挡和加热档电功率的基础上，要增加一个更大功率的挡位来迅速加热物体，请设计出1种方案，并用简要的文字说明（也可配合作图说明）

康康家有一台动感单车，结构如图1所示。使用时人可以像骑自行车一样骑行，由于车轮不接触地面，所以在骑行时整车的位置不发生移动。

（1）康康骑车时，车轮转动发出“唰唰”声，分析表明，声音是由物体的　　产生的。

（2）关于动感单车，下列说法正确的是　　。

$A$ ．单车的脚踏、曲柄和齿轮共同组成轮轴

$B$ ．车座下方的弹簧受力越大，其弹性形变越小

$C$ ．移动单车时，让车前端小轮着地，用滚动代替滑动来增大摩擦

$D$ ．单车静止在水平地面上时，地面对单车的支持力和单车对地面的压力是一对平衡力

（3）如图2所示是某次康康移动单车时的操作图，请在图2中画出他在 $A$ 点所施加动力 $F_{1}$ 的力臂 $l_{1}$ ；

（4）单车的骑行阻力可调节。如图3所示，在车轮上方有一个摩擦片，逆时针旋转“刹车球头”，与之相连的摩擦片上移，顺时针旋转“刹车球头”，摩擦片下移。通过调节“刹车球头”，就可以方便调节骑行阻力。如果想增大阻力，你将如何调节“刹车球头”：　　。

（5）如图4所示是动感单车的扶手。按压电子仪表的“开始按钮”同时将双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率，若双手没握或握不紧“手感应片”时，显示屏就不显示骑行人的心率。你认为这个“手握感应片”在电路中的作用相当于一个　　（选填“开关”或“电源” $)$ 。

（6）康康受显示屏可以显示心率的启发，想设计一个体重秤，当人坐在车座上，身体其它部位不接触车体时，就可粗略显示骑行者受到的重力。如图5是其工作原理的部分示意图。他所选用的压敏电阻 $R$ 的电阻值会随压力增大而减小，他将电压表的示数转换为相应的重力值，当人的体重越大时，电压表的示数就越大，则他应在图5所示的 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 四个点中选择　　两个点将电压表接入电路。

某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时，所用的实验器材有：金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。

（1）该实验可以通过判断　　来判断出金属球重力势能的大小。依据是：金属球对小桌　　越多，金属球具有的重力势能就越大。

（2）请设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。

（3）实验时，该同学发现：由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大，使小桌倾斜较大，甚至被撞翻。于是他改进了实验装置，如图乙所示，较好地解决了这个问题。他的主要操作是：每次实验时，先拉起金属球，将沙面抹平；　　；由静止开始释放金属球，观察实验现象。