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题文

现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点 M 与圆环上的 A 点连接,再移动滑动变阻器 R 1 的滑片 P 至最右端后,闭合开关 S ,将触点 N A 开始沿逆时针方向滑动一周,在触点 N 滑动的过程中,触点 M N 之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为 R MN .设滑过弧 MN 的长为 x ,电流表示数 I x 之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为 4 . 5 V ,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。

(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是   cm

(2)在触点 N 滑动过程中, R MN 的最大值是多少?

(3)每 1 cm 电阻丝的阻值是   Ω .(提示:图甲中 M N 之间的电阻等效于 M N 之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)

(4)如图丙所示,把 M N 接到圆环其中一条直径的两端,将滑片 P 移到最左端后闭合开关 S ,通电 1 min ,电路消耗的电能为 W .求 W 的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 电功计算公式的应用 欧姆定律的应用
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医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒.图甲为自动测定锅内温度的电路原理图,其中R0为定值电阻,A为温度指示表(实质是一只电流表),Rx为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化).热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示,电源两端的电压保持6V不变.

锅内温度值/℃
25
37
50
62
75
87
100
112
125
Rx对应的电阻值/Ω
150
80
50
30
20
15
10
7

(1)若锅内温度为112℃时电流表指针指向0.50A;求R0的阻值
(2)若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.6A;求锅内温度为125℃时热敏电阻Rx的阻值和Rx发热功率.
(3)高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如下表所示:

锅内温度t/℃
87
100
112
125
锅内气压值p/Pa
1.8×105
2.0×105
2.5×105
3.3×105

为了使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112℃,高压锅盖上有一限压阀,图乙为限压阀的原理图,限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成.当锅内温度达到112℃时,锅内高压气体将圆柱形金属体顶起,并对外排气减压,从而起到限压的作用.已知圆柱形金属体的底面积为0.2cm2,求该金属体的质量m .
(外界大气压p=1.0×105Pa,g取10N/kg)

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一卡车车厢底板距地面1.5m高,小军把一块长3m长的钢板AB搭在车厢底板上搭成一个斜面,如图所示,他沿着斜面方向用500N的力,把一个木箱由B处推至A处,已知木箱重力为800N,推木箱用的时间是50s.在这一过程中,求:

(1)小军做的功;
(2)小军做功的功率;
(3)木箱受到的摩擦力.

如图甲所示电路中,电源电压保持不变,初始时滑动变阻器R1的滑片P在最右端,合上开关后滑片P向左滑动,电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙、丙所示。

请回答:
(1)仔细观察图乙、丙中电压表和电流表的读数,可以判断出当x<5cm时,电路中出现了(选填“短路”或“断路”),电源电压是V。
(2)定值电阻R2的阻值多大?
(3)①开关闭合,滑片P从x="5" cm处向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆?
②若该电路各个器件都完好,则R2的最小功率是多少?

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(1)地铁在启动加速的过程中其动能(选填“增大”、“减小”或“不变”);坐在地铁上的乘客相对于地铁是(选填“运动的”或“静止的”)。
(2)甲、乙两地铁站相距1.8 km,地铁运行需要多长时间?消耗多少电能?
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