电路设计
要求一:单独闭合开关 时,只有 亮;
要求二:单独闭合开关 后, 和 都亮.
(1)如图是小明设计的电路,小芳认为电路不符合设计要求.分析过程如下:
①单独闭合开关 时,________(选填“符合”或“不符合”)设计要求一;
②单独闭合开关 时,________(选填“符合”或“不符合”)设计要求二;
(2)请在方框内,按要求设计出正确的电路图________.
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如图所示,这辆流线型汽车高速行驶时对水平地面的压力______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。在图中O点画出汽车所受重力的示意图。______
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为了响应“节能减排”的号召,小周家买了一台容积为100 L的太阳能热水器。请你与小周一起,对太阳能热水器进行研究和计算。
(1)太阳能是________能源(选填“可再生”或“不可再生”)。太阳的巨大能量来自于太阳内部的________反应。
(2)小周早晨把热水器加满水,温度传感器显示水温为18 ℃,下午放学时看到显示的水温为78 ℃,则热水器中的水吸收了多少热量?与使用电热水器相比,相当于节约了多少度电_____?[不计电热水器的热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)该热水器的说明书中介绍,真空管热水器可以把90%的太阳能转化为水的内能,真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道,他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P,小周还需要测量哪些物理量,并运用本题计算的热量Q,就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式____。(用代表物理量的字母表示,不需计算具体数据)
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将两种不同的液体分别倒入甲、乙两个完全相同的容器中。现有两个小球a、b,质量分别为ma、mb,体积分别为Va、Vb。
(1)将小球a分别放入甲、乙两个容器中静止时发现,a在甲容器中漂浮,在乙容器中沉底,则甲、乙两种液体的密度ρ甲______ρ乙;a在甲、乙两容器中受到的浮力F甲a______F乙a;若将小球a在甲容器中露出的部分截掉,则小球a剩余部分在甲容器中将______(选填“漂浮”或“悬浮”)。
(2)若ma=mb,将两个小球同时放入甲容器中静止时发现,小球a漂浮,小球b悬浮,则两小球的体积关系Va______Vb;两小球所受浮力F浮a______F浮b;若将小球b放入乙容器中(ρ甲>ρ乙),则小球b将______。
(3)若Va=Vb, ρ甲<ρ乙,将两个小球分别放入甲、乙两个容器中静止时发现,小球a在甲容器中悬浮,小球b在乙容器中沉底,则两个小球的质量关系ma______mb;两小球受到的浮力F浮a______F浮b;之后将小球a放入乙容器,将小球b放入甲容器,静止后两小球受到的浮力F浮a′______F浮b′。
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读数和作图
(1)如图所示,体温计的示数为______℃;
(2)如图所示,请画出入射光线通过透镜后的折射光线______;
(3)如图所示,根据图中通电螺线管的N极,请把小磁针的N极涂黑,并在括号内标出电源的正、负极______。
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如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?(______)
(2)发热电阻R1的阻值是多少?(______)
(3)高温挡时应该闭合的开关是______,高温挡的电功率是多少?(______)
(4)小余发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他猜想是用电高峰时电压偏低所致,于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在30s内电能表的转盘转了25转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少?(______)(不考虑电阻值随温度的变化)
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建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将一个质量为1.2×103 kg的物体拉到长100 m、高60 m的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机对绳的水平拉力为4.8×103 N。(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦)
(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图;
(2)求对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;
(3)若拖拉机质量为12 t,最大输出功率为48 kW,受到水平地面的阻力为车重的0.01倍,则其在匀速运动时的最大速度为多少?
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请阅读《科学重器一原子钟》并回答问题。
科学重器一原子钟
星空浩瀚,地球章动,四季更替,草木枯荣。从人类意识觉醒开始,“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟,这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧计时工具大多是以某种规则运动的周期(完成一次规则运动所用的时间)为基准计时的,比如日晷以日地相对运动的周期为基准;机械摆钟以摆的振荡周期为基准;石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定,测量时间的精准度就越高,基于此科学家制造出了原子钟(如图所示)。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准,由于电磁波的振荡周期很稳定,使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,适合作为时间的测量标准,于是在1967年,国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言,是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准,但若各地时间不能同步,也会给人们带来麻烦。比如,若电网调节时间不同步,可能会烧坏电机;金融市场时间不同步,可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准,用于实现时间的同步,就像日常生活中,我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国,提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟,它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中,如果导航定位的精准度为1米,则要求卫星上原子钟的时间同步必须在3×10-9之内,这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准,以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中,原子钟堪称“导航卫星的心脏”,使我国在导航精准度方面达到厘米级,处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏,也可以判断汽车行驶在哪个车道,甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变,展现了人类“时间文化”的进程更彰显出人类精益求精、不探索、追求卓越的科学精神。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)原子钟可以作为时间同步的基准钟,依据的是原子辐射电磁波振荡周期的______;
(2)下列物体相比较,最适合提供计时基准的是______;(填写正确选项前的字母)
A.摆动的小球 B.沿直线运动的汽车 C.静止的书本
(3)在实际生活中会出现各种“标准”。请你结合对文中时间“标准”的理解,除文中提到的实例外,再列举一个“标准”______,并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的______。
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094型弹道导弹核潜艇是我国正在服役的先进核潜艇,其水上排水量为8000吨,水下排水量为9000吨。
(1)当该潜艇发射一枚鱼雷后,应在水仓中_____(选填“充水”或“排水”)。
(2)此时潜艇受到的浮力为多少______?(海水密度取1.0×103kg/m3)
(3)当该潜艇漂浮时,露出水面的体积为多少立方米______?
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新冠疫情暴发以来,负压救护车(如图所示)因其作用突出,被称作“生命的摆渡车” 。其最大特点是负压,即利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,空气在自由流动时只能由车外流向车内,并利用真空泵将车内空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,以避免更多的人交叉感染。车上配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等设备,安装了消毒灯、供氧接口等。
(1)新冠病毒直径约100nm,合______m,可被高温杀死;电热丝高温消毒的过程,是利用了电流的________效应;
(2)车内消毒灯是利用_____(选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的,车载导航系统是通过___波来传递信息的;
(3)下列物体中,处于负压状态的是_____。
①冲完气的汽车轮胎 ②万米高空飞行中的飞机机舱 ③用吸管从瓶中吸饮料
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