初班教室里有一款饮水机,其工作电路可简化为如图甲所示的电路。是温度控制开关,根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态,、是加热管的电阻(不考虑阻值受温度变化影响),它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题:
额定电压 | |
加热功率 | |
保温功率 | |
水杯容量 |
(1)闭合时,饮水机处于__工作状态。的阻值是__。
(2)水杯中装满水时,饮水机正常工作,加热多长时间可将水烧开_____?水的比热容为,当时气压设定为1标准大气压,不考虑热损失
(3)最近一次使用时,加热管损坏了,物理兴趣小组的同学们利用电位器(相当于滑动变阻器,以下称为变阻器)设计了如图乙所示的电路来控制加热管的发热功率,在老师的指导下进行模拟实验,将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中,同学们通过实验测量,得出变阻器消耗的电功率随电流关系的图象如图丙所示,则:
①求的发热功率范围_____。
②变阻器的最大功率多大_____?
③简述:这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即可)____。
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m。有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m3,长度为2m。让钢材以某一速度v匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F逐渐增大,t=5s时压力恰好增至最大。已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m3,g取10N/kg,则
(1)钢材的质量m=______kg,钢材匀速运动的速度v=______m/s;
(2)t=2s时,钢材对地秤的称量面压力F=______N;
(3)t=6s时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t<7.5s的过程中,钢材对地秤称量面的压强p与时间t的关系式______。
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
阅读短文,回答问题。
智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人,具有自主测温、移动、避障等功能。
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员,系会自动语音播报,并在显示屏上用红色框标注人的脸部。
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,图甲为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱的变化而改变。
机器人为有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。
下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。
(1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用____(选填“超声波”或“激光”)才能较好感知到障碍物:以移动机器人为参照物,障碍物是____的。
(2)下列关于机器人的说法中,错误的是____。
A.菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
B.菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波
C.图甲中电磁铁的上端为N极
D.机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别
(3)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,此过程中机器人受到的阻力为____N,消耗的电能占电池所能输出总电能的____ %。
(4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中_____(选填“ab”或“bc”)段,己知无磁场时RB阻值为200Ω,R1的阻值为400Ω,线圈电阻忽略不计当U为24V时,处在磁场中的RB电功率为0.32W,则R1两端的电压U1是_____V。
(5)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图丁所示周期性变化的电流,则1s内对准传感器的齿间隙共有_____个;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器降速后的齿轮转速为_____ r/min。
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
汽车已走入我们的家庭,而发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能与品质,现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机,以汽油发动机为例,其提供动力的是内燃机的气缸。某台以汽油为燃料的汽车,发动机内有四个气缸,其相关数据如下表所示:
(1)汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程如上图所示,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是________(对甲、乙、丙、丁重新排序),其中图________是内燃机给汽车提供动力的冲程。
(2)汽车以100km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,则1min内做多少J的有用功_____?
(3)汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积,汽车排气量越大,功率越大。空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100km/h的速度匀速行驶时,根据表中数据求汽车发动机的效率________。(计算结果保留一位小数)
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车,正不断走进我们的生活。
(1)驾驶员进入汽车后,电脑系统会对驾驶员的脸部特征进行识别。从生物学角度看,人的脸部特征是由_____决定的;
(2)2019年8月,红旗EV自动驾驶汽车在湖南长沙开展测试。汽车从长沙出发,历时3小时20分钟到达武汉,行驶距离286千米。测试过程中红旗EV汽车的平均速度是多少千米/时_____;
(3)质量为1.8吨的红旗EV自动驾驶汽车,在水平公路上匀速直线行驶时,受到的阻力为车重的0.2倍,此时汽车受到的牵引力为多少牛_____?
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R1(可取值范围为0-120Ω)和热敏电阻Rt组成的,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时,衔铁才吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。
(1)由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而_____(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。________
(3)如果恒温箱的温度设定为60℃,则电阻箱R1应取多大阻值。________
(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少摄氏度。________
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
如图所示,A、B弹簧下方分别吊着软铁棒和条形磁铁,闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向左移动时,A弹簧的长度将________,B弹簧的长度将________(选填“伸长”、“缩短”或“不变”),试在图中作出条形磁铁的受力分析。________
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系正方体浮块,B端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡,已知∶AO长为1m,BO长为2m;浮块边长为20cm,密度为5×103kg/m3,下表面距池底2m;当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时,铁K被释放,水泵开始工作向水池注水,反之停止注水,池内达到所设定的最高水位,线圈电阻不计;电压U=6V,电阻箱R调至75Ω;设RF的阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示,g取10N/kg。
(1)浮块的重力为____N。在达到最高水位之前,随着浮块排开水的体积逐渐增大,支架对RF的压力将____。
(2)当池内达到所设定的最高水位时,求∶
①轻绳对浮块的拉力____
②池内水面距池底的高度____
(3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位,在其他条件不变的情况下,电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是____。
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
如图所示,电源电压为6V,R为“30Ω 0.25A”滑动变阻器,R1为“10Ω 0.3A”电阻,R2为“20Ω 0.4A”电阻,电压表量程为0~3V。①闭合S1和S2,断开S3时,调节R,使其接入电路的阻值为10Ω,此时电路消耗的电功率为____W;②断开S1,闭合S2、S3,调节R,使电压表的示数为1V,则R接入电路的阻值为___Ω;③闭合所有开关,在保证电路安全的前提下,电阻R2消耗的电功率范围为____。
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。如图所示,某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为S0,限压阀质量为m0,限压阀顶部面积为S1(已知大气压强为p0)。
(1)写出液体沸点与气压的关系;
(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强;
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压阀质量。如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。
九年级物理综合题困难题查看答案及解析