科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在48°C左右的自动

更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度较难
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科学创新小组设计并制作了一个能将水温调控在 $48^{°} C$ 左右的自动控温杯，结构示意图如图甲，其夹层填充物为海波晶体（熔点为 $48^{°} C)$ 。小组同学为检测该自动控温杯控温功能，做了如下测试：①在杯中装满 $100^{°} C$ 的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温下降到 $48^{°} C$ 并稳定在此温度一段时间；② $t_{2}$ 时，将杯内的水倒掉，迅速加入 $20^{°} C$ 的水，盖紧杯盖，摇动杯子，水温上升到 $48^{°} C$ 并保持。上述检测过程中水温随时间变化曲线如图乙所示。请用所学知识解释图乙中 $ac$ 段水温变化的原因。（提示：图乙中 $de$ 段不必作答）

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测量是生活和学习中一项基本技能。

（1）如图1所示，用刻度尺测量铅笔的长度，读数为　 $cm$ ．一次测量可能误差较大，为了减小误差，应当　　。

（2）如图2所示，用体温计测量体温，该体温计的分度值是　　 $^{°} C$ ，体温计的示数是　　 $^{°} C$ 。

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如图所示，在游泳池的底部和侧壁，铺满了面积相等的小瓷砖，请画出水对 $A$ 、 $B$ 两瓷砖压力的示意图。

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如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜 $M$ ， $S$ 为一灯泡， $P$ 为不透明的墙。请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮 $P$ 墙右侧区域的光路图。

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如图，图1是一款多档功率的电炒锅，图2是其内部简化工作电路图。 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 是加热电阻，其中 $R_{3}$ 的电阻值为 $60.5 Ω$ ．接通电源，只闭合开关 $S_{1}$ 电炒锅的功率为 $600 W$ ，再闭合 $S_{2}$ 电炒锅的功率为 $1000 W$ ．求：

（1）电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻 $R_{2}$ 的阻值？

（2）某次使用电炒锅做菜时，以最大功率炒菜用了 $10 \min$ ，以最小功率炖菜用了 $20 \min$ 。求这次做菜消耗的电能。

（3）电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器，从安全角度考虑，在使用中应特别注意什么？（写出一条）

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电动车是生活中应用非常广泛的一种代步工具。请回答以下问题：

（1）电动车部分材料的技术指标如下表所示，假如让你设计制造电动车车架，你会选择表中的哪种材料？请说明理由。

材料种类	密度 $/ kg \cdot m^{- 3}$	强度
碳纤维	$1.6 \times 10^{3}$	强
铝合金	$3.0 \times 10^{3}$	较弱
铁合金	$4.5 \times 10^{3}$	较强
锰钢	$7.9 \times 10^{3}$	强

（2）电动车的刹车车把是一个由刹车线、刹车闸和支点构成的杠杆。刹车时，若在刹车闸 $A$ 处施加一个如图所示的力 $F$ ，此时构成一个　　（选填“省力”“费力”或“等臂” $)$ 杠杆。

（3）若电动车和小明的总质量为 $120 kg$ ，轮胎与地面的总接触面积约是 $120 c m^{2}$ ，则小明骑车时，车对地面

的压强为多少？ $(g$ 取 $10 N / kg)$

（4）电动车在水平路面上以 $10 m / s$ 的速度做匀速直线运动，若电动车的输出功率恒为 $500 W$ ，此时电动车受到的阻力为多大？

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