(4分)甲乙两地相距9×1011m，从甲地发射一束光到达乙地-优题课

如图甲所示，灯泡 $L$ 标有“ $6 V 3 W$ ”的字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，滑动变阻器最大阻值为 $100 Ω$ ，电流表的量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表的量程为 $0 ~ 15 V$ ．只闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ ，移动滑片 $P$ 的过程中，电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片 $P$ 在某一位置时，电流表的示数为 $I_{1}$ ，电压表示数为 $3 V$ ；只闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，滑片 $P$ 移动到另一位置时，电流表示数比 $I_{1}$ 减小了 $0.2 A$ ，滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻 $R_{0}$ 阻值的 $\frac{8}{5}$ 倍，求：

（1）灯泡正常工作时的电阻；

（2）电流表示数 $I_{1}$ ；

（3）电源电压；

（4）只闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下，求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。

一辆水陆两栖坦克总重 $3 \times 10^{5} N$ ，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为 $5 m^{2}$ ． $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3} g = 10 N / kg)$

（1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为 $7 \times 10^{4} Pa$ ，请用计算说明坦克能否安全通过？

（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？

（3）一次执行任务时，该坦克在平直公路上匀速行驶 $1200 m$ ，用时 $2 \min$ ，发动机牵引力的功率保持 $600 kW$ 恒定不变，发动机消耗了 $4.5 kg$ 的燃料（燃料的热值为 $4.0 \times 10^{7} J / kg)$ ，求发动机提供的牵引力是多大？发动机的效率是多大？

硫化镉 $(CdS)$ 是一种光敏材料，其电阻值 $R$ 随光照强度 $E (E$ 越大表示光照越强，其国际单位为 $cd)$ 的变化如图2所示。某展览厅（如图1所示）为保护展品。采用这种材料设置了调光天窗。当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图3所示， $R_{0}$ 为定值电阻， $R$ 为 $CdS$ 电阻， $P$ 为电磁铁，其线圈电阻 $R_{P}$ 为 $10 Ω$ ，当电流达到 $0.06 A$ 时能吸合衔铁。已知电源电压 $U_{1} = 12 V$ ， $U_{2} = 220 V$ ，则：

（1）图2中 $R$ 随光照强度 $E$ 变大而　　（选填“增大”或“减小” $)$ 。

（2）图3中的 $L$ 代表的是并联安装在展厅内的10盏“ $220 V 10 W$ ”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能　　 $kW \cdot h$ 。

（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较　　（选填“大”或“小” $)$ 的 $R_{0}$ 。

（4）当外界光照强度达到 $1 cd$ 时，电动卷帘便开始工作，求 $R_{0}$ 的阻值。

如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图。 $A$ 是水箱中的实心圆柱体，体积为 $800 c m^{3}$ ，密度为 $2.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关 $S$ 上。当传感开关 $S$ 受到竖直向下的拉力大于 $10 N$ 时闭合，与 $S$ 连接的水泵（图中未画出）向水箱注水：当拉力等于 $10 N$ 时， $S$ 断开，水泵停止注水。细绳的质量忽略不计，求：

（1） $A$ 的质量为　　 $kg$ 。

（2）停止注水时，水箱水位高为 $1.2 m$ ，水箱底部受到水的压强为　　 $Pa$ 。

（3）停止注水时， $A$ 受到的浮力为　　 $N$ ，此时圆柱体 $A$ 排开水的体积为多少？

如图所示，工人用滑轮组提升质量为 $96 kg$ 的物体，使物体以 $0.2 m / s$ 的速度匀速上升了 $1 m$ ，此过程中工人做了 $1200 J$ 的功。不计绳重及摩擦，动滑轮有重量。 $g = 10 N / kg$ ，求：

（1）物体的重力为　　 $N$ 。

（2）物体上升 $1 m$ 所用的时间为　　 $s$ 。

（3）该滑轮组的机械效率为多大？