科技研究小组在实验室模仿工程师做钢梁承重后的下垂量h的测试，-优题课

科技研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量 $h$ ”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为 $L$ 的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器 $R$ 与外部电路组成（如图乙所示）。已测得跨度为 $L$ 时，在一定范围内，其压力 $F$ 与下垂量 $h$ 满足关系 $F = \frac{h}{k}$ ， $k = 1 \times 10^{﹣ 3} m / N$ 。已知电源电压不变，当电压表的示数为 $4 V$ 时，电流表示数为 $0.4 A$ 。当压力 $F_{1} = 32 N$ 时，电路中的电流为 $I_{1}$ ，此时 $R$ 的功率为 $P_{1}$ ；当压力 $F_{2} = 40 N$ 时，电路中的电流为 $I_{2}$ ，此时R的功率为 $P_{2}$ ；且 $I_{1}$ 与 $I_{2}$ 相差 $0.1 A$ 。传感器的电阻 $R$ 与压力 $F$ 的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求：

（1） $R_{0}$ 的阻值；

（2）当桥梁的下垂量为 $3 cm$ 时，压力传感器受到的压力；

（3）当压力为零时，电路中的总电阻；

（4） $P_{1}$ 与 $P_{2}$ 的差值。

科目物理题型计算题难度中等

抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气"吸入"排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以的恒定功率在平直公路上匀速行驶，用时。请解答下列问题：

（1）救护车匀速行驶牵引力做的功；

（2）救护车所受的阻力；

（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为之间。经测量发现，该负压仓的面积上内外气体压力差为，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。

图甲是某款具有加热和保温双重功能的暖奶器的简化电路图，其加热效率为 $80 %$ 。图乙是暖奶器某次工作时电流随时间变化的图像。 $[$ 最适合宝宝饮用的牛奶温度是 $40^{°} C$ ， $c_{牛奶} = 4.0 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$ 求：

（1）电阻 $R_{2}$ 的阻值是多少；

（2）加热过程电路消耗的电能是多少；这些电能可将多少千克牛奶从 $20^{°} C$ 加热到 $40^{°} C$ 。

图甲所示的电路中，灯泡 $L$ 的额定功率为 $3.6 W$ （灯丝电阻不变），开关 $S$ 闭合， $S_{1}$ 断开，变阻器的滑片移动到最左端时，灯泡 $L$ 正常发光。图乙是变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像。求：

（1）电源电压；

（2）变阻器 $R$ 的最大阻值；滑片在变阻器的最右端时，灯泡 $L$ 的实际功率；

（3）什么情况下电路消耗的功率最大；此时变阻器 $1 \min$ 消耗的电能。

国产某品牌 $SUV$ 汽车，质量为 $1.8 t$ ，四个轮胎的着地面积是 $0.06 m^{2}$ ，在水平公路上，以 $72 km / h$ 的速度匀速行驶 $100 km$ ，发动机的功率恒定为 $30 kW$ 。求： $(g$ 取 $10 N / kg$ ， $q = 4.5 \times 10^{7} J / kg)$

（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；

（2）该车匀速行驶时的牵引力和行驶 $100 km$ 牵引力做的功；

（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶 $100 km$ 需要汽油多少千克。（结果保留一位小数）

如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的初温为 $20^{°} C$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ 。求：

表一：

燃气热水器
设定温度	$50^{°} C$
气量	$1.0 m^{3} / h$
水量	$5.0 L / \min$

表二：

即热式电热水器
额定功率	$7000 W$
额定电压	$220 V$
额定频率	$50 Hz$

（1）燃气热水器正常工作 $10 \min$ 流出的热水的质量；

（2）燃气热水器正常工作 $10 \min$ 流出的热水所吸收的热量；

（3）小红同学观察到学校用的是即热式电热水器，铭牌如表二所示。若要得到（2）问中热水所吸收的热量，即热式电热水器需正常工作 $16 \min 40 s$ ，则该即热式电热水器的加热效率为多少；

（4）请写出使用电能的两个优点。