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某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱,箱内主要电路包括控制电路和工作电路,其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V,R为变阻器,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88Ω,M为电风扇,铭牌上标有“220V 20W”字样,其作用是使箱内空气均匀受热,红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,工作电路处于加热状态。

t/℃

30

40

50

60

70

Rt

305

245

200

170

150

(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达多少摄氏度?(电磁铁的线圈电阻不计)

(2)重新调节变阻器R,同时闭合开关S1、S2,箱内气温与时间关系如图乙所示,若电热丝R0加热空气的效率为80%,衔铁每次被吸住的时长均为300s,箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为1×103J/(kg•℃)。求开关S1、S2闭合20min内,工作电路总共消耗的电能是多少焦耳?(控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计,指示灯消耗的电能不计)

科目 物理   题型 综合题   难度 较难
知识点: 电功与电能的计算 热量的计算 欧姆定律的应用
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如图所示暗箱,A、B、C、D为四个接线柱,现有三节干电池和1、2、3、5、10的电阻各一只,选用其中一些元件装入暗箱,并满足:

(1)AB间电压为3V不变;
(2)S接通时,V的示数为2V;
(3)S断开时,V的示数为1V.请在图上画出满足上述要求的电路。

最近,中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片.纪录片中,实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江,并在门窗紧闭的车中,尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生,惊心动魄.为了确保实验人员的安全,摄制组精心设计了紧急救援装置,用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车.现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟紧急救援落水汽车.实验中用实心圆柱体A代替小车,已知A的体积为0.12m3,质量为210kg.(g取10N/kg,设整个过程A均为匀速运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响.)

(1)求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(ρ=1.0×103kg/m3
(2)若A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为 60%.那么A完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力F为多大?
(3)若A完全打捞出水面后,以0.5m/s的速度被匀速提升,求岸上钢绳拉力F的功率.
(4)从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中,滑轮组机械效率如何变化?请简述理由.

随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接.根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3

主要参数值
航母总质量(包括舰载飞机)
6×107kg
每架舰载飞机的质量
5150kg
每架舰载飞机与甲板的总接触面积
5000cm2
航母正常航行速度
54km/h
航母以正常航行速度行驶时所受阻力
3.6×108N

求:(1)求每架舰载飞机对甲板的压强.
(2)求航母所受的总重力和浮力的大小.
(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km.求此过程中航母牵引力的功率.
(4)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?

阅读短文,回答问题.
Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一(如图甲所示).其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活.电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能.某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2,太阳照射时产生U=120V的电压,并对整车提供最大为10A的电流,机车最大可获得800W的机械功率.设太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0=1.0×103W. 该车加速性能优越,从静止开始加速100m的路程最短仅需5s.

(1)车载导航系统是利用来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的
(2)若设计Quaranta车身的材料应具有强度高且轻便的特点,则下表所列的材料中,最为理想的是

材料技术指标
锰钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)

较弱
较强

密度/kg·m-3
7.9×103
3.0×103
4.5×103
1.6×103

(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为m/s.
(4)太阳能属于(选填“一次”或“二次”)能源;太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为
(5)若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动,一段时间后再将功率减小到P1,并保持此功率运动,其运动的速度时间图线如图乙所示,设运动过程中小车所受阻力恒定不变.则阻力为N.P1=W.

小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻 R 安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压U1 ="3" V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30 Ω。当线圈中的电流大于等于50 mA 时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。

(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值为____Ω。当环境温度升高时,热敏电阻阻值将_________,继电器的磁性将_________(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_________相连,指示灯的接线柱D应与接线柱_________(均选填“A”或 “B”) 相连。
(3)图甲中线圈下端P的磁极是______(选填“N”或“S”) 极。

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