图甲是办公室和教室常用的立式饮水机，图乙为饮水机的铭牌参数，

更新 2022-09-04
科目物理
题型综合题
难度较难
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图甲是办公室和教室常用的立式饮水机，图乙为饮水机的铭牌参数，图丙为饮水机内部简化电路图。 $S$ 是温控开关， $R_{1}$ 是调节电阻，其阻值为 $198 Ω$ ， $R_{2}$ 是供热电阻。

型号	$YSJ - 66$
额定电压	$220 V$
加热功率	$2200 W$
水箱容积	$2 L$
频率	$50 Hz$

（1）当开关　　时（选填“断开”或“闭合”），饮水机处于加热状态。

（2）现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是多少？ $[$ 水的初温为 $20^{°} C$ ，在1标准大气压下， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C)$ ， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}]$

（3）当饮水机处于保温状态时，供热电阻的功率是多少？

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小明想了解热水在图1的哪个杯子中降温更快，他往两杯子中倒入等质量热水，同时开始计时，测得水温随时间变化的图象如图2。

（1）由图2可推测＿＿＿＿＿杯（选填“甲”“乙”）中的热水先降温至 $40 ℃$ 。

（2）＿＿＿＿＿杯（选填“甲”“乙”）中的水在 $0 ～ 10 m i n$ 放出的热量较多，依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）是什么因素造成了两杯热水降温快慢的不同？小明猜想可能是两杯子开口散热面积的不同和杯身散热的不同。请设计实验探究热水降温快慢与玻璃杯开口大小是否有关，写出实验步骤（已提供足量热水，从图3中自选器材）。

实验步骤：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

题型：未知
难度：未知

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如图1，工人将重 $500 N$ 的货物推入静止的货柜中（忽略空气阻力， $g$ 取 $10 N / k g$ ）。

（1）在斜面上货物受到沿斜面向上 $250 N$ 的推力 $F_{1}$ ，从 $P$ 点匀速运动到 $Q$ 点用时 $4 s$ 。求此过程

① $F_{1}$ 的功率；

②斜面的机械效率。

（2）在货柜的同一水平底面上，货物受到水平向右 $100 N$ 的推力 $F_{2}$ ，从 $A$ 点匀速运动到 $B$ 点用时 $1 s$ ，在 $B$ 点撤去 $F_{2}$ ，货物继续运动 $0.5 s$ 停在 $D$ 点。

①用“•”表示货物，在方框中画出货物在 $C$ 点的受力示意图；

②货物到 $A$ 点时为计时起点，在图2中画出 $0 ～ 1.2 s$ 货物所受摩擦力的大小随时间变化的图象。

（3）图3中的尾板等效成图4中以 $O$ 为支点的杠杆，处于水平静止，尾板自重为 $G$ 、受到绳的拉力为 $F_{3}$ （忽略绳重）。

①在图4中画出 $F_{3}$ 的力臂 $l$ ；

②绳长一定，绳按图5方式悬挂，尾板仍处于水平静止，则此时尾板受到绳的拉力 $F_{4}$ ＿＿＿＿ $F_{3}$ （选填“＞”、“＝”、“＜”）。

题型：未知
难度：未知

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汽车启动时，蓄电池向启动电动机 $M$ 供电，设 $M$ 两端电压为U，通过 $M$ 的电流为 $I$ ，测得 $U ﹣ t$ 和 $I ﹣ t$ 图象如图1。

（1）求 $t_{1}$ 时 $M$ 的电功率；

（2） $M$ 仅通过导线 $a 、 b$ 接入电路，如图2所示， $a$ 的电阻为 $0.001 Ω$ 。若通过 $M$ 的电流为 $200 A$ ，持续 $0.5 s$ ，求此过程

① $a$ 两端电压；

② $a$ 产生的热量；

（3）一般采用电磁继电器控制 $M$ 的通断电，利用实验器材模拟汽车启动，简易电路如图3， $A$ 与 $B$ 接触时 $M$ 通电，请用笔画线完成电路的连接。

题型：未知
难度：未知

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遵义某现代农业园内，一批名贵果树苗急需持续浇灌。正在园区研学的某中学创客小组为园区设计了一个自动给水系统，电路如图甲所示。控制电路的电源电压 $U_{1}$ 恒为 $24 V$ ，线圈电阻不计，定值电阻 $R_{0}$ 为 $50 Ω$ ， $R$ 为压敏电阻，其阻值随所受压力的变化图像如图乙所示。工作电路电源电压 $U_{2}$ 恒为 $220 V$ ，包括注水装置和给水装置两部分（图中未明确）。图丙为系统结构简图，其中压敏电阻位于圆柱形水箱底部的受力板正下方，受力板面积 $S_{1}$ 和水箱底面积 $S_{2}$ 分别为 $0.02 m^{2}$ 和 $0.45 m^{2}$ 。给水装置始终不停歇给水，当通过线圈的电流 $I ＝ 0.16 A$ 时，衔铁刚好被吸下，注水装置停止注水，此时电流表示数 $I_{1} ＝ 0.2 A$ ，当水箱水位下降至 $0.5 m$ 时，衔铁刚好被拉回，注水装置又开始向水箱注水，此时电流表示数 $I_{2} ＝ 2.2 A$ 。（ $ρ_{水} ＝ 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3} ， g 取 10 N / k g$ ）

（1）图甲中，甲、乙分别为＿＿＿＿＿装置；

A．	给水、注水
B．	注水、给水

（2）求当注水装置停止注水时，水箱内水位的高度；

（3）若注水装置每分钟向水箱注水 $0.3 m^{3}$ ，给水装置每分钟给水量为 $0.12 m^{3}$ ，求注水装置从最低水位加注至最高水位的过程中所消耗的电能。

题型：未知
难度：未知

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《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。若接水槽离取水处高 $4 m$ ，水轮上有 $12$ 个取水筒，一个取水筒每次可取水 $4 k g$ ，筒车旋转一周所用时间为 $60 s$ 。（接水槽离倒水处的高度忽略不计， $g$ 取 $10 N / k g$ ）

（1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理；

（2）求该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功；

（3）若水流冲击筒车的功率为 $40 W$ ，求筒车旋转一周取水的机械效率。

题型：未知
难度：未知

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