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        1. 【題目】小明通過查閱資料了解到,航天科研人員采用如下方法進(jìn)行檢驗“天宮二號”艙體的氣密性。將待檢驗的艙體M置于一個集氣空腔N中,如圖甲所示,為了模擬飛船飛行時的環(huán)境,先對艙體M充入壓強為1.0×105Pa的空氣,再把集氣空腔N抽成真空(集氣空腔N不漏氣)。若艙體漏氣,經(jīng)過一段時間便會有氣體從艙體M進(jìn)入集氣空腔N中,艙體M中的氣壓將減小,集氣空腔N中的氣壓將增大,為了測量艙體M和集氣空腔N中的氣壓,設(shè)計了如圖甲所示的電路,其中RMRN是兩個完全相同的可變電阻(本題可稱力敏電阻),其電阻值會隨氣體壓強大小發(fā)生變化,已知艙體M的容積為18m3,集氣空腔N的容積為90m3,艙體艙門的面積是0.6m2,整個過程溫度不變,電路中R0的阻值為10Ω,電源電壓恒為9V,可變電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強變化關(guān)系如表格所示。

          力敏電阻受到的氣 壓(×105Pa

          0

          0.1

          0.2

          0.3

          0.4

          0.5

          0.6

          0.7

          0.8

          0.9

          1.0

          力敏電阻對應(yīng)的電 阻值(Ω

          50

          40

          30

          22

          15

          12

          10

          8

          6

          5

          4

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          (1)若艙體不漏氣,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)Sa時,電流表的示數(shù)為_____A(保留2位小數(shù))。

          (2)若艙體漏氣,當(dāng)開關(guān)Sb時,電壓表的示數(shù)將_____(選填“逐漸變大”、“逐漸變小”或“不變”),在相同時間內(nèi),電路消耗的電能比未漏氣時電路消耗的電能_____(選填“多”或“少”)。

          (3)在檢驗過程中的某一時刻,當(dāng)開關(guān)Sa時,電壓表的示數(shù)為4.5V,當(dāng)開關(guān)Sb時電流表的示數(shù)為0.18A,此時艙門受到的內(nèi)外壓力差是多少N?(列出計算過程)

          ________

          (4)實驗表明,一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強隨體積的變化如圖乙所示。若空氣從艙體M中逸出,經(jīng)過一定的時間后,M、N中的壓強相等,開關(guān)S接在b處,則此時通過R0的電流是_____A,電壓是_____V。

          【答案】0.64 逐漸變大 艙門受到的內(nèi)外壓力差是 0.225 2.25

          【解析】

          1)當(dāng)單刀雙擲開關(guān)Sa時,RMR0串聯(lián),電流表測電路中的電流,若艙體不漏氣,M內(nèi)氣體的壓強為1.0×105Pa,根據(jù)表格數(shù)據(jù)讀出RM的阻值,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中電流表的示數(shù);

          2)當(dāng)開關(guān)Sb時,RNR0串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R0兩端的電壓,若艙體漏氣,集氣空腔N中的氣壓將增大,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知RN的阻值變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變化和R0兩端的電壓變化,根據(jù)得,電路消耗的電能變化;

          3)當(dāng)開關(guān)Sa時,RMR0串聯(lián),電壓表測R0 兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律結(jié)合電壓表的示數(shù)求出電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出力敏電阻兩端的電壓,再根據(jù)歐姆定律求出力敏電阻的阻值,根據(jù)表格數(shù)據(jù)讀出艙體M中的氣壓;當(dāng)開關(guān)Sb時,RNR0串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出此時電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出力敏電阻的阻值,根據(jù)表格數(shù)據(jù)讀出集氣空腔N中的氣壓,利用求出此時艙門受到的內(nèi)外壓力差;

          4MN中的壓強相等時,根據(jù)氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?/span>5倍可以知道此時的壓強,由表格數(shù)據(jù)可以知道此時力敏電阻的電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律求出電流表的示數(shù),進(jìn)一步求出電壓表的示數(shù)。

          (1)[1]當(dāng)單刀雙擲開關(guān)Sa時,RMR0串聯(lián),電流表測電路中的電流,若艙體不漏氣,M內(nèi)氣體的壓強為1.0×105帕,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,RM=4歐,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中電流表的示數(shù):

          (2)[2]當(dāng)開關(guān)Sb時,RNR0串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R0兩端的電壓,若艙體漏氣,集氣空腔N中的氣壓將增大,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知RN的阻值會逐漸減小,電路的總電阻逐漸減小,由可知,電路中的電流逐漸增大,由可知,R0兩端的電壓逐漸增大,即電壓表的示數(shù)逐漸變大。

          [3]已知電路中的電流逐漸增大,在相同時間內(nèi),由可知,電路消耗的電能比未漏氣時電路消耗的電能多。

          (3)[4]當(dāng)開關(guān)Sa時,RMR0串聯(lián),電壓表測R0 兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流處處相等,所以,電路中的電流

          因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,力敏電阻兩端的電壓:

          則力敏電阻的阻值

          由表格數(shù)據(jù)可知,艙體M中的氣壓;當(dāng)開關(guān)Sb時,RNR0串聯(lián),電流表測電路中的電流,此時電路中的總電阻

          則力敏電阻的阻值:

          由表格數(shù)據(jù)可知,集氣空腔N中的氣壓,由可得,此時艙門受到的內(nèi)外壓力差

          (4)[5]根據(jù)題意和圖象可以知道,當(dāng)MN中的氣體壓強相等時,MN中的氣壓值均為;查表可以知道,此時RMRN的電阻值均為30Ω,所以電路中的電流

          即通過R0的電流是0.225A

          [6]R0兩端的電壓

          即電壓表的示數(shù)為2.25V。

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】圖是某電飯鍋內(nèi)部電加熱器原理電路,它有燒煮和保溫兩檔,開關(guān)S斷開時,電飯鍋處于 檔,已知R1=484Ω,燒煮時的功率是保溫時的11倍,則R2= Ω,該電飯煲燒煮,保溫各1h可使電能表的指示燈閃爍 次.

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          【題目】如圖甲所示,是一款家用多功能涮烤一體鍋,既可以單獨涮火鍋、燒烤,又可以同時涮、烤,且火鍋加熱的功率可以根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示,其中R1、R2均為電熱絲,滑動變阻器R的最大阻值為70Ω。右表為銘牌上的部分參數(shù)。求:

          1R2的阻值;

          2)僅在火鍋狀態(tài)下,電熱絲的最小功率;

          3)若一體鍋在火鍋狀態(tài)下的加熱效率為80%,當(dāng)涮鍋中盛滿20℃的水時,將水在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開至少需要多少秒?[c=4.2103J/(kg),計算結(jié)果保留整數(shù)]

          4)若滑動變阻器滑片始終位于最左端保持不動,在某次涮、烤過程中,電路中的電流隨時間變化如圖丙所示。則15~25min消耗的電能為多少焦耳?

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】近年來,多旋翼無人機發(fā)展迅速。由于其機動性和靈活性強,廣泛應(yīng)用在航拍領(lǐng)域、交通管理等方面。如圖所示為某品牌四旋翼無人機,它采用4個電機帶動旋翼(螺旋槳)轉(zhuǎn)動,對下方空氣施力的同時獲得升力。該無人機設(shè)有一鍵起降和返航、空中懸停等功能,攜帶的攝像機可以進(jìn)行高清拍攝并實時把信號傳到遙控器顯示器,它還擁有GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。下表是該無人機的部分參數(shù):

          整機質(zhì)量

          2kg

          電池額定電壓

          15V

          最大起飛海拔高度

          5000m

          電池容量

          5000mAh

          最大上升速度

          6m/s

          電動機工作電壓

          12V

          最大下降速度

          2m/s

          懸停時每個電動機功率

          50W

          最大水平速度

          16m/s

          電動機數(shù)量

          4

          (1)根據(jù)上述內(nèi)容,下列說法中不正確的是_____

          A.遙控?zé)o人機、衛(wèi)星定位都是通過電磁波來傳遞信息的B.無人機利用了空氣對旋翼的反作用力從而獲得升力

          C.無人機在拍攝地面圖象時減小懸停高度可以使圖象變大D.無人機在懸停時不消耗電能

          (2)電動機在工作時要保持其兩端電壓為12V不變,通過電子調(diào)速器(簡稱電調(diào))來控制電動機的電流從而改變電動機的功率,每一個電動機連接一個電調(diào),那么電動機和電調(diào)的連接方式是_____(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”),若電源電壓全部加在電動機和電調(diào)的兩端,則電動機和電調(diào)的功率之比為_____。

          (3)在電池滿容量的情況下,該無人機參與某次火情的勘測時,需要從地面起飛,飛到火場上空60米高處,然后懸停觀測(整個過程四個電動機同時工作)。由于無人機機動性和靈活性強,這一過程可視為以最大速度勻速直線上升,且達(dá)到60米高處時立即靜止(懸停)。若無人機懸停觀測10分鐘,電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為90%,無人機上升過程中所受的阻力為10N,通過計算回答下列問題:(g取10N/kg)

          a.從起飛到懸停結(jié)束,電動機消耗多少電能________?電調(diào)部分消耗多少電能_________?

          b.若無人機從60米高處返回到地面,要求電池容量至少剩余10%,若不計其他能量損失,該無人機完成懸停觀測后,能否安全返回 ________

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖在探究“阻力對物體運動的影響”時,使用的器材有:斜面、木板、毛巾、棉布和小車。實驗時要固定斜面,并讓小車從斜面同一位置靜止滑下。根據(jù)實驗現(xiàn)象,可以得出結(jié)論:小車受到的阻力越小,在水平面上運動的距離越_____;小車在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分別為W1、W2,則W1_____W2(選填“>”、“=”或“<”)。

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在“探究平面鏡成像特點”的實驗中:

          1)用玻璃板代替平面鏡是為了_________;

          2)應(yīng)選取兩支外形 ________(選填相同或不同)的蠟燭進(jìn)行實驗;

          3)在玻璃板后放一光屏,無論怎樣移動光屏,都不能接收到蠟燭的像,說明平面鏡所成的像是_____像;

          4)在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A,拿 ____(選填點燃或未點燃)的蠟燭B在玻璃板后面移動,人眼一直在玻璃板的前側(cè)觀察,直至蠟燭B與蠟燭A的像完全重合;

          5)為得到像和物體到平面鏡的距離關(guān)系,需要將鏡前蠟燭放在 ________(選填同一或不同)位置進(jìn)行多次實驗;

          6)實驗時,將蠟燭A逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時,像的大小_____(選填變、大變小或不變);

          7)燃燒一段時間后,蠟燭A的像與蠟燭B _______(選填能或不能)重合。

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】某同學(xué)在做凸透鏡成像的實驗時,保持凸透鏡位置不變,如圖所示,先后使蠟燭位于ab、c、d四點,并觀察總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律。關(guān)于a、bc、d四點的成像情況,他歸納出下列說法,其中正確的是(  )

          A.燭焰位于a點時,屏上出現(xiàn)的實像最小B.燭焰位于c點時,屏上出現(xiàn)的實像最小

          C.燭焰位于b點時,成等大倒立的實像D.燭焰位于d點時,成放大的虛像

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,電源兩端電壓U保持不變,電阻R1=10Ω,電阻R2=20Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合時,電壓表示數(shù)為4V。求:

          (1)電流表的示數(shù)I;

          (2)電源電壓U;

          (3)電阻R2消耗的電功率P2

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          科目:初中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,平靜的泳池水面上漂浮著一只小皮球,多多打算用扔石子蕩起水波的方法將皮球推向泳池邊。但他發(fā)現(xiàn)小石子扔進(jìn)水中,激起了一圈圈水波向外擴展而皮球幾乎只在原處“蹦蹦跳跳”,并未隨水波向外水平移動

          多多猜想其中的原因可能是

          猜想A:小石子使水產(chǎn)生的振動不夠強,水波太小,水對皮球的水平推力太小

          猜想B:皮球浸入水中深度過淺,水對它的水平推力太小;

          猜想C:向外逐漸擴展的水波,是被石子擊中的那部分水,將豎直方向的振動向外依次傳播而形成的,而水并未水平移動,故對皮球沒有產(chǎn)生水平推力。

          為了驗證猜想,他設(shè)計了如下的實驗步驟

          ①安全起見選擇一個較淺(膝蓋以下)的水池,將質(zhì)量不同的小木塊、小紙船、乒乓球置于平靜水面以O為圓心的同一圓上(它們浸入水中的深度不同),如圖所示

          ②用手代替石子以一定的頻率沿豎直方向拍打水面O點處;

          ③拿走紙船和木塊,改變拍打水面的方向觀察乒乓球的運動情況。

          (1)在驗證猜想A,他用不同的力度沿豎直方向拍打水面,若發(fā)現(xiàn)乒乓球沒有水平移動,則說明球是否能水平移動與水波大小___________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

          (2)實驗步驟①②是為了驗證猜想___________(填字母)。實驗時,若觀察到三個物體都只在原位置上下振動多多由此得到結(jié)論物體是否水平移動與浸入深度無關(guān)。你認(rèn)為這結(jié)論是否可靠? ___________原因是________________________。

          (3)實施步驟③時,若發(fā)現(xiàn)除了豎直拍打外,其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移動,說明當(dāng)時多多所扔的石子幾乎都是以___________方向入水的。

          (4)要驗證猜想C,需再提供幾個___________的乒乓球,將幾個乒乓球分別放在以O點為圓心的___________同心圓上,用手以一定頻率沿豎直方向拍打水面O點處,觀察乒乓球的運動情況。(均填“相同”或“不同”)

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