如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有6

更新 2022-09-04
科目物理
题型计算题
难度较难
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如图所示，电源电压保持不变， $R_{2}$ 为定值电阻，小灯泡 $L$ 上标有“ $6 V 3 W$ ”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大阻值为 $20 Ω$ ．只闭合 $S_{1}$ ，将滑动变阻器的滑片 $P$ 移动到 $A$ 端时， $L$ 正常发光；闭合所有开关时整个电路 $1 \min$ 消耗的电能为 $540 J$ ．已知电流表的量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表的量程为 $0 ~ 3 V$ ．求：

（1）电源电压。

（2） $R_{2}$ 的阻值。

（3）在保证电路安全的前提下，只闭合 $S_{1}$ 时移动滑片 $P$ 使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为

$P_{1}$ ；只闭合 $S_{2}$ 时移动滑片 $P$ 使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为 $P_{2}$ ．则 $P_{1}$ 和 $P_{2}$ 的比是多少。

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3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。 $(g$ 取 $10 N / kg$ ， $ρ_{水}$ 取 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3})$ 主要参数如下表。

项目	参数
总长度 $(m)$	140
宽度 $(m)$	27.8
吸 $/$ 排管径 $(mm)$	$1000 / 1000$
满载排水量 $(t)$	$1.7 \times 10^{4}$
满载吃水深度 $(m)$	6.5
泥泵输送功率 $(W)$	$1.7 \times 10^{7}$

（1）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？

（2）满载时，求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器，其面积为 $40 c m^{2}$ ，求探测仪器受到水的压力是多少？

（3）“天鲲号”去某水域执行任务，其工作量相当于将 $1.36 \times 10^{4} t$ 的淤泥输送至 $15 m$ 高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为 $30 %$ ，求完成此任务需要的时间是多少？

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项目	参数
额定电压 $(V)$	220
$R_{1}$ 额定功率 $(W)$	1936
$R_{2}$ 额定功率 $(W)$	968
电动机功率 $(W)$	44
适用面积 $(m^{2})$	10

（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？

（2）正常工作时，求 $R_{1}$ 的阻值是多少？

（3）实际电压为 $200 V$ 时，求 $R_{2}$ 的实际功率是多少？

（4）浴霸正常工作时，使容积为 $20 m^{3}$ 的房间空气温度升高 $20^{°} C$ ，求室内空气吸收的热量是多少？ $(ρ_{空气}$ 取 $1.2 kg / m^{3}$ ， $c_{空气}$ 取 $1.0 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，不考虑其他因素影响）

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如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡 $L$ 标有“ $4 V 0.5 A$ ”字样，电流表量程 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表量程 $0 ~ 3 V$ ，滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大阻值 $20 Ω$ ，只闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，调节滑动变阻器滑片 $P$ ，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。

求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）电源电压及定值电阻 $R_{2}$ 的阻值；

（3）只闭合开关 $S$ 和 $S_{2}$ ，移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，小灯泡 $L$ 的 $I - U$ 图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 $R_{1}$ 允许的取值范围。

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（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强；

（2）此过程中汽车牵引力所做的功；

（3）此过程中汽车牵引力做功的功率。

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小强用如图所示装置在 $10 s$ 内将重为 $450 N$ 的货物匀速提升 $2 m$ ，此过程中拉力 $F$ 的功率为 $120 W$ 。

求：

（1）提升装置所做的有用功；

（2）拉力 $F$ 做的功；

（3）该滑轮组的机械效率。

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