寒假物理每日一题.docx
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寒假物理每日一题.docx
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寒假物理每日一题
寒假物理每日一题1
1.现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝(铜丝的阻值不计)和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的,如图甲所示。
为了研究它的导电性,小明把它接入到如图乙所示的电路中。
实验时,小明先将触点M与固定的金属圆环上某一点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后,闭合开关S,将触点N从M开始沿逆时针方向滑动一周。
设滑过的弧MN的长为X,电流表示数I与X之间的关系如图丙所示。
已知电源电压恒为4.5V,粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图丙可知,当X=0cm或X=50cm时,电路中的电流相同,请结合图乙分析:
此时金属圆环接入电路中的电阻为 Ω,金属圆环的周长是:
cm。
(2)滑动变阻器R1的最大阻值为 Ω。
(3)根据图丙中的一段特殊图象进行分析,图甲所示的圆环中铜丝的长度是 cm。
(4)根据上一小题的分析,你认为图乙中圆环的形状与下图中的 最接近。
(5)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RMN。
根据图丙数据,请分析M、N之间的RMN的最大值为 Ω。
寒假物理每日一题2
2.阅读下列短文,回答问题。
货车重力的检测装置
高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置。
小明同学利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示,装置中用到的压力传感器R的阻值随压杆压力F变化的关系如图乙所示。
图甲中,OAB是以O为支点的水平杠杆,平板上的物体所受重力大小可以通过电流表读数显示,将电流表表盘的刻度改成相应的重力大小,就可以直接从电流表表盘上读出重力值。
已知定值电阻R0的阻值为10Ω,平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
(1)如果定义压力传感器阻值随压力增大而变小的,称为负压力系数电阻:
压力传感器阻值随压力增大而变大的,称为正压力系数电阻。
则压力传感器R是 (选填“正”或“负”)压力系数电阻。
当电池组电压U0=12V时,在不放物体时,电流表的读数是 A,放上物体后,电流表的读数将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)电池组使用一段时间后电压会下降,如果对装置不做任何调整,利用电流表读出的重力值将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
如果需要调整该装置,以维持此装置的原有测量精确度,一种方法是:
我们可以将平板与杠杆的触点A向 (选填“左”或“右”)水平调节一些,或者将 (填另一种调整方法)。
寒假物理每日一题3
3.入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害,实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。
其原理如图所示,电源电压恒定,R0是压敏电阻,所受压力每增加10N,电阻减小5Ω.R是长1m、电阻100Ω的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。
电流表量程为0~0.6A,其示数反应水位变化。
R0下方固定一个轻质绝缘“⊥”形硬杆。
轻质金属滑杆PQ可以在金属棒EF上自由滑动,PQ下方通过轻质绝缘杆与重100N、高4m的圆柱体M固定在一起。
当水位上升时,PQ随圆柱体M向上移动且保持水平。
(整个装置接触良好且无摩擦,PQ和EF的电阻不计,ρ河水=1.0×103kg/m3,g取10Nkg)
(1)闭合开关,当PQ恰好位于R最下端时,为警戒水位。
电流表示数为0.06A.此时M漂浮,有
体积浸在水中,M所受的浮力为 N;
(2)当水位上升,PQ向上移动过程中,R连入电路中的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
PQ上升到R的最上端,刚好与“⊥”形杆接触,且对杆无压力时,为三级预警。
(3)当水位继续上升。
PQ开始通过“⊥”杆对R0产生压力;当达到二级预警时,电流表示数为0.15A;水位再上升0.4m,达到一级预警时,电流表示数为0.20A.电源电压为 V。
(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位 m。
(5)若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度 (选填“均匀”或“不均匀”)。
寒假物理每日一题4
4.阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻温度计
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化,如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻:
阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图象(为方便计算,已将图线作了近似处理)。
图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.60V~1.20V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω.该电路工作原理是:
当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。
测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.20V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。
在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是 Ω。
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是20℃,此时电源电压为 V。
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为 ℃。
寒假物理每日一题5
5.某物理研究小组利用压力传感器设计了一个水位报警装置,工作原理如图甲所示。
其中柱形“浮力柱”重40N,底面积500cm2,通过轻质连杆与压力传感器R相连;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器受到的压力F与阻值R的变化关系如图乙所示。
当传感器承受的压力为0N时,闭合开关S,电压表的示数为1V,电压表的量程是0﹣3V,求:
(1)当水位高度至少为多少时,传感器开始承受到浮杆的压力?
(2)电源电压是多少?
(3)若当水位上升到40cm时,报警器开始报警,则此时电压表的示数是多少?
(4)在压力传感器(包括连杆长度)不变的前提下,若要在水位40cm时设置更大的报警电压。
①若仅改进电学元件参数,则可以 。
②若仅改进“浮力柱”参数,则可以 。
寒假物理每日一题6
6.在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示,电源电压恒为18V,电阻箱最大阻值为999.9Ω.报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过20mA会损坏,压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如表所示。
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻Rx/Ω
580
560
540
520
500
480
460
…
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是 。
(2)由表格数据可知,压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小 Ω。
(3)在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于 。
(4)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时,电路报警。
按下列步骤调试此报警电路:
①电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 Ω。
②将开关向 端(填数字)闭合,调节滑动变阻器的滑片P,直至报警器报警。
③保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(5)对(4)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时,电路报警,若电源电压可调,其它条件不变,则将电源电压调为 V即可。
寒假物理每日一题7
7.为了抗击“新冠肺炎”,学校采取了一系列防控措施,如用消毒灯对餐具进行消毒、用过氧乙酸溶液熏蒸对教室内的空气进行消毒、用热成像技术测量同学们的体温等。
请回答下列问题:
(1)上述防控措施中涉及的物理知识,下列说法错误的是 。
A.消毒灯消毒时利用的是紫外线
B.热成像技术测体温利用的是红外线
C.我们能闻到过氧乙酸溶液的气味,说明分子在不停地做无规则运动
D.新冠肺炎病毒的直径约为150nm,它小于电子的直径
(2)若教室用过氧乙酸溶液进行熏蒸消毒,按照消毒的有关要求,过氧乙酸在空气中的浓度必须大于0.1g/m3才能达到消毒要求。
小明为了测出教室中过氧乙酸气体的浓度,设计了“过氧乙酸气体浓度测试仪”,如图甲所示是其简化的工作电路,已知电源的电压为6V,定值电阻的阻值R0=10Ω,图中过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示,电压表示数的变化对应了不同的过氧乙酸气体浓度。
电压表的量程为0~3V(电压表的“0”刻度线在表盘的左端)。
①当电压表的示数为2V时,被测教室内过氧乙酸气体的浓度值是多少?
该检测仪能测量过氧乙酸气体的最大浓度值是多少?
②当电路消耗的总功率为0.72W时,教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求?
③若按照“相邻两条浓度的刻度线表示浓度的变化量相同”的规则将电压表改为过氧乙酸气体的浓度表,则改装后的浓度表的表盘从左向右刻度线将 (选填“越来越密”、“越来越疏”或“疏密相同”)。
寒假物理每日一题8
8.如图甲是小红设计的电子体温计的原理图,测温元件Rt为一个热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,小红计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,她按照图甲连接了实验电路,实验时,Rt置于温控箱(图中虚线区域)中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(0~9999Ω),S2单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,小红将电阻箱R2的阻值调到最大。
(1)小红首先调节温控箱的温度,使Rt温度为42.0℃,闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为1.5V。
①为测量此时Rt的阻值,接下来的操作是:
将S2接 (选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为 V,读出此时R2的阻值即为42.0℃时Rt的阻值。
②逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出Rt在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的Rt阻值随温度变化的图象如图乙所示。
当Rt的温度降至32.0℃时,闭合S1,将S2接2,电压表示数为1.2V,则电阻R1的阻值为 Ω。
(2)在获得如图乙所示的Rt阻值随温度变化的关系后,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将Rt用绝缘膜包好后置于37℃的水中,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数大约为 V(保留一位小数)。
寒假物理每日一题9
9.为锻炼身体,小明利用物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。
硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),定值电阻R0=5Ω,ab是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值Rab=25Ω,给电源电压U=3.0V,电流表的量程为0~0.6A,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。
已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示。
(1)该拉力计能够测量的最大拉力是 N。
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 A处。
(3)在图丙所示的电流表盘上标出拉力为400N时对应的刻度值。
(4)小红同学设计的拉力计电路如图丁所示。
请你对比小明和小红的设计。
并进行评价:
。
寒假物理每日一题10
10.阅读短文,回答问题。
2019年1月3日,嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车“图乙”成功降落月球南极,全人类首次实现月球背面软着陆。
探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”,分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。
月球车涉及的相关参数如表:
设计质量m/kg
135
独立驱动的车轮个数n/个
6
长a/m
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积s/cm2
100
宽b/m
1
月面的行驶速度v/(m•h﹣1)
200
高c/m
1.1
耐受温度范围
﹣180℃~150℃
月球车能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。
由于月夜温度极低,电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,休眠期间由同位素温差发电保温,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态。
(1)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是
A.月球车可以使用汽油机来驱动
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(2)月球车以太阳能为能源,这是 (选填“常规”或“新”)能源。
若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW.电池产生的电压为48V,并对车上的电动机提供5A的电流,则太阳能电池将太阳转化电能的效率 。
(3)探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。
为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向 (选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出。
(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N,则“玉兔二号”月球车队水平月面的压强为 Pa.假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍,月球车水平匀速直线前进30m,牵引力做的功为 J.(g取10N/kg)
(5)小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣,他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”,如图丙,该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成,其中电源的电压为12V,电阻箱的电阻为(0~9999Ω),RP是光敏电阻,它的阻值随光照强度的变化关系如下表所示,光照强度用符号E表示,单位符号lx表示。
E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
6.0
7.0
8.0
RP/Ω
18
9
6
4.5
3
3
3
①根据表中数据,请在图丁坐标中描点作出RP﹣E的关系图线。
②若a、b两端电压必须等于或大于8V时,控制电路才能启动,唤醒玉兔并驱动玉兔工作。
小明设定光照强度为4.5lx时唤醒玉兔,则电阻箱的阻值至少应调到 Ω;当光照强度为7.0lx时,在保证控制电路能正常启动的条件下,调节电阻箱R的阻值,使其消耗的电功率为9W,则此时RP消耗的电功率为 W;为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态,可采取的措施是:
(答出一种即可)
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