小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加-优题课

小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到 $64^{°} C$ 时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温 $20^{°} C$ ，质量 $1 kg$ 的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为 $220 V$ 恒定不变，不计导线的电阻。求：

豆浆机铭牌
最大容积	$2 L$
额定频率	$50 Hz$
额定电压	$220 V$
加热器功率	$880 W$
电动机功率	$120 W$

（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因：

（2）加热器单独工作时电路中的电流；

（3）质量为 $1 kg$ 的水从 $20^{°} C$ 加热到 $64^{°} C$ 需要吸收的热量 $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$ ；

（4）本次制作豆浆共计用了 $9 \min$ 的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量 $70 %$ 被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。

科目物理题型综合题难度较难

知识点：电功与电能的计算能量利用效率电功率的计算热量的计算分子的运动

2017年5月30日，“蛟龙号”载人潜水器在世界最深的马里亚纳海沟进行了本年度的第4潜，当地时间7时03分开始下潜，10时21分抵达预定 $6700 m$ 深处，近距离在该深度处拍摄到了狮子鱼游弋的影像，获取到了基岩蚀变岩石、沉积物、生物和近底海水样品，已知“蛟龙号”的总体积为 $84 m^{3}$ ． $(ρ_{海水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg)$

据此计算：

（1）“蛟龙号”潜水器下潜的速度为多大？（结果保留两位小数）

（2）“蛟龙号”潜水器未向水舱充水时的总质量为 $22 t$ ，并且漂浮于海面上，求此时它排开海水的体积是多少？欲使“蛟龙号”完全浸没，至少应向水舱中充多少吨海水？

（3）狮子鱼头部上表面 $1 \times 10^{- 4} m^{2}$ 的面积上受到的海水压力是多大？

（4）若将获取到的岩石样品取一小块，用天平和量筒测出它的质量和体积如图所示，则该岩石的密度为多少千克每立方米？

在赤峰市某中小学科技小制作活动中，小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯，原理图如图所示，其中灯泡 $L$ 上标有“ $6 V 6 W$ ”字样。当开关 $S$ 接 $a$ 时， $L$ 恰好正常发光；当开关 $S$ 接 $b$ 时， $L$ 中的电流为 $0.2 A$ ． $R_{1}$ 为定值电阻，且电源电压和小灯泡 $L$ 电阻保持不变。求：

（1）小灯泡 $L$ 的电阻及电源电压；

（2） $R_{1}$ 的阻值；

（3）开关 $S$ 接 $b$ 时，小灯泡 $L$ 的实际功率；

（4）开关 $S$ 接 $b$ 时， $10 s$ 时间内 $R_{1}$ 上产生的热量。

如图甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从水面上方某一高度处匀速下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计的示数 $F$ 与圆柱体下降高度 $h$ 关系如图乙所示。 $(g = 10 N / kg$ ；水的密度约为 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$

求：

（1）圆柱体的重力；

（2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到的水的压强；

（3）圆柱体的密度。

阅读短文，回答问题：

阳光动力2号

如图所示，是进行过环球飞行的全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”。它的翼展达到了 $72 m$ ，比一种大型波音飞机的翼展还要宽 $3.5 m$ ；机长 $22.4 m$ ，接近一个篮球场的长度。但由于它的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料制造，因此，它的质量只有 $2300 kg$ ，与一辆中型轿车相差无几。

“阳光动力2号”上面共贴敷了17248片太阳能电池。这些电池可以产生最大 $70 kW$ 的功率，这些电力输送给四台电动机带动螺旋桨给飞机提供动力。

白天，它会爬升到 $9000 m$ 的高空以避开气流并最大化利用太阳能，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到 $1500 m$ 高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少。

（1）这种“极轻的碳纤维材料”的密度约为 $1.7 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，这个密度值表示的物理意义是：　　。

（2）机身上的太阳能电池以最大功率工作，在 $30 \min$ 的时间内产生　　 $kW \cdot h$ 的电能。

（3）“阳光动力2号”从白天航行转为夜里航行过程中，它的重力势能　　（填“逐渐增大”、“不变”或“逐渐减小”）。

马剑同学利用如图甲所示电器，测定自己制作的玩具小飞机所需要的电动机工作数据，已知电源电压恒定，当滑动变阻器滑片从一端滑至另一端的过程中，两个电压表的读数与电流表的读数变化关系如图乙所示，当通过电动机的电流大于 $0.4 A$ 时，电动机转子才转动。

（1）开关 $S$ 闭合前，滑动变阻器滑片应滑至最　　端（选填“左”或“右”）；由图可知电源电压为　　 $V$ ，其中　　（选填“ $a$ ”或“ $b$ ” $)$ 是表示 $V_{1}$ 与 $A$ 变化的规律；

（2）求电动机线圈的电阻和滑动变阻器的最大阻值；

（3）在这个过程中，求电动机的最大输出功率；当电动机输出功率最大时，求电动机的效率。