寒假物理每日一题

现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝(铜丝的阻值不计)和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的，如图甲所示。为了研究它的导电性，小明把它接入到如图乙所示的电路中。实验时，小明先将触点M与固定的金属圆环上某一点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S,将触点N从M开始沿逆时针方向滑动一周。设滑过的弧MN的长为X,电流表示数I与X之间的关系如图丙所示。已知电源电压恒为4.5V,粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。由甲0I。少孔钩50附讪由甲0I。少孔钩50附讪由图丙可知，当X=0cm或X=50cm时，电路中的电流相同，请结合图乙分析:TOC\o"1-5"\h\z此时金属圆环接入电路中的电阻为 Q,金属圆环的周长是： cm。滑动变阻器R1的最大阻值为 Q。根据图丙中的一段特殊图象进行分析，图甲所示的圆环中铜丝的长度是 cm。根据上一小题的分析，你认为图乙中圆环的形状与下图中的 最接近。在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为Rmn。根据图丙数据，请分析M、N之间的Rmn的最大值为 Q。阅读下列短文，回答问题。货车重力的检测装置高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置。小明同学利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示，装置中用到的压力传感器R的阻值随压杆压力F变化的关系如图乙所示。图甲中，OAB是以O为支点的水平杠杆，平板上的物体所受重力大小可以通过电流表读数显示，将电流表表盘的刻度改成相应的重力大小，就可以直接从电流表表盘上读出重力值。已知定值电阻R0的阻值为10Q平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。（1） 如果定义压力传感器阻值随压力增大而变小的，称为负压力系数电阻：压力传感器阻值随压力增大而变大的，称为正压力系数电阻。则压力传感器R是 （选填“正”或“负”）压力系数电阻。当电池组电压U0=12V时，在不放物体时，电流表的读数是A,放上物体后，电流表的读数将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（2） 电池组使用一段时间后电压会下降，如果对装置不做任何调整，利用电流表读出的重力值将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。如果需要调整该装置，以维持此装置的原有测量精确度，一种方法是：我们可以将平板与杠杆的触点A向 （选填“左”或“右”）水平调节一些，或者将 （填另一种调整方法）。入夏以来，我国部分地区发生洪涝灾害，实践小组为了减轻巡堤人员的工作量，设计了水位自动监测装置。其原理如图所示，电源电压恒定，R0是压敏电阻，所受压力每增加10N，电阻减小5Q.R是长lm、电阻100Q的电阻丝，其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为0〜0.6A,其示数反应水位变化。R0下方固定一个轻质绝缘“丄”形硬杆。轻质金属滑杆PQ可以在金属棒EF上自由滑动，PQ下方通过轻质绝缘杆与重100N、高4m的圆柱体M固定在一起。当水位上升时，PQ随圆柱体M向上移动且保持水平。（整个装置接触良好且无摩擦，PQ和EF的电阻不计，p河疽1.0X103kg/m3,g取10Nkg）（1） 闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，为警戒水位。电流表示数为0.06A.此时M漂浮，有土体积浸在水中，M所受的浮力为 N；4（2）当水位上升，PQ向上移动过程中，R连入电路中的电阻 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。pq上升到R的最上端，刚好与“丄”形杆接触，且对杆无压力时，为三级预警。（3） 当水位继续上升。PQ开始通过“丄”杆对Rq产生压力；当达到二级预警时，电流表示数为0.15A；水位再上升0.4m,达到一级预警时，电流表示数为0.20A.电源电压为V。（4）在保证电路安全的情况下，此装置能测量的最高水位高于警戒水彳 m。（5） 若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上，即把电流表改装成水（选填“均匀”或“不均匀”）。

（选填“均匀”或“不均匀”）。阅读下列短文，回答问题。热敏电阻温度计热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻：阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图象（为方便计算，已将图线作了近似处理）。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60V〜1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Q.该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V］表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V］表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V］表盘上读出待测温度to电煩520280-SOt^C电煩520280-SOt^CTOC\o"1-5"\h\z甲 乙 丙（1）热敏电阻R1是 （选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是 do（2）测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1两端的电压随温度升高而 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是20°C，此时电源电压为 Vo（4）该热敏电阻温度计测量温度的范围为 Co

某物理研究小组利用压力传感器设计了一个水位报警装置，工作原理如图甲所示。其中柱形“浮力柱”重40N,底面积500cm2，通过轻质连杆与压力传感器R相连；已知报警器Ro的阻值恒为10Q，压力传感器受到的压力F与阻值R的变化关系如图乙所示。当传感器承受的压力为0N时，闭合开关S,电压表的示数为1V,电压表的量程是0-3V,求:3020连杆淳力柱F■-100 50 100 150+R/O二出水管理3020连杆淳力柱F■-100 50 100 150+R/O二出水管理F.<N当水位高度至少为多少时，传感器开始承受到浮杆的压力？电源电压是多少？若当水位上升到40cm时，报警器开始报警，则此时电压表的示数是多少？在压力传感器(包括连杆长度)不变的前提下，若要在水位40cm时设置更大的报警电压。若仅改进电学元件参数，则可以 。若仅改进“浮力柱”参数，则可以 。在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V,电阻箱最大阻值为999.9Q.报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏，压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如表所示。压力F/N050100150200250300电阻580560540520500480460R4TOC\o"1-5"\h\z为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是 。由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小 Q。在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于 。现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警。按下列步骤调试此报警电路：电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 Q。将开关向 端(填数字)闭合，调节滑动变阻器的滑片P,直至报警器报警。保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。对(4)中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为 V即可。—u—敏电阻Rxr报警器一 112 口■■电世箱为了抗击“新冠肺炎”学校采取了一系列防控措施，如用消毒灯对餐具进行消毒、用过氧乙酸溶液熏蒸对教室内的空气进行消毒、用热成像技术测量同学们的体温等。请回答甲（1）上述防控措施中涉及的物理知识，下列说法错误的 。消毒灯消毒时利用的是紫外线热成像技术测体温利用的是红外线我们能闻到过氧乙酸溶液的气味，说明分子在不停地做无规则运动新冠肺炎病毒的直径约为150nm，它小于电子的直径（2） 若教室用过氧乙酸溶液进行熏蒸消毒，按照消毒的有关要求，过氧乙酸在空气中的浓度必须大于0.1g/m3才能达到消毒要求。小明为了测出教室中过氧乙酸气体的浓度，设计了“过氧乙酸气体浓度测试仪”，如图甲所示是其简化的工作电路，已知电源的电压为6V,定值电阻的阻值Ro=10n，图中过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示，电压表示数的变化对应了不同的过氧乙酸气体浓度。电压表的量程为0〜3V（电压表的“0”亥帔线在表盘的左端）。当电压表的示数为2V时，被测教室内过氧乙酸气体的浓度值是多少？该检测仪能测量过氧乙酸气体的最大浓度值是多少？当电路消耗的总功率为0.72W时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求？若按照“相邻两条浓度的刻度线表示浓度的变化量相同”的规则将电压表改为过氧乙酸气体的浓度表，则改装后的浓度表的表盘从左向右刻度线将 （选填“越来越密”、“越来越疏”或“疏密相同”）。

如图甲是小红设计的电子体温计的原理图，测温元件Rt为一个热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，小红计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值，她按照图甲连接了实验电路，实验时，Rt置于温控箱（图中虚线区域）中，电源电压保持不变，R1为定值电阻,R2为电阻箱（0〜9999Q）,S2单刀双掷开关，开关S1和S2闭合前，小红将电阻箱R2的阻值调到最大。O2.42.°CR2的阻值调到最大。O2.42.°C甲 乙（1） 小红首先调节温控箱的温度，使Rt温度为42.0°C，闭合Si，将S2接2,读出电压表的示数为1.5V。为测量此时Rt的阻值，接下来的操作是：将S2接 （选填“1”或“2”），调节电阻箱R2的阻值，使电压表示数为 V，读出此时R2的阻值即为42.0C时Rt的阻值。逐渐降低温控箱的温度，根据上述方法测量出Rt在不同温度时的阻值，若依据小红所测数据画出的Rt阻值随温度变化的图象如图乙所示。当Rt的温度降至32.0C时，闭合S1，将S2接2,电压表示数为1.2V，则电阻R1的阻值为 Q。（2） 在获得如图乙所示的Rt阻值随温度变化的关系后，小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低，如果将Rt用绝缘膜包好后置于37C的水中，闭合S],当电压表示数稳定后，电压表示数大约为 V（保留一位小数）。为锻炼身体，小明利用物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，定值电阻R0=5n,ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rab=25H,给电源电压U=3.0V,电流表的量程为0〜0.6A,当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度AL与所受拉力F间的关系如图乙所示。该拉力计能够测量的最大拉力是 N。小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 A处。在图丙所示的电流表盘上标出拉力为400N时对应的刻度值。小红同学设计的拉力计电路如图丁所示。请你对比小明和小红的设计。并进行评价： 。

io.阅读短文，回答问题。2019年1月3日，嫦娥四号探测器（图甲）搭载着“玉兔二号”月球车“图乙”成功降落月球南极，全人类首次实现月球背面软着陆。探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”，分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。aS制电路JbI1T I动兔作

驱玉工S制电路JbI1T I动兔作

驱玉工團甲 EZ 园丙月球车涉及的相关参数如表：设计质量m/kg135独立驱动的车轮个数n/个6长a/m1.5每个轮子与水平月面的接触面积s/cm2100宽b/m1月面的行驶速度v/（m・h7）200高c/m1.1耐受温度范围-180r〜150°C月球车能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。由于月夜温度极低，电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态。（1） 根据上述信息，请判断以下说法中正确的 月球车可以使用汽油机来驱动月球车在月球上惯性将减小月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成接近月面时，探测器需要悬停寻找最佳降落地点，悬停时它受到的是平衡力（2）月球车以太阳能为能源，这 （选填“常规”或“新”能源。若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW.电池产生的电压为48V,并对车上的电动机提供5A的电流，则太阳能电池将太阳转化电能的效率 。（3） 探测器接近月面时，在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应 （选填“上方”、“下方”或“水平方向”喷出。（4） 在地球上重6N的物体在月球上重1N,则“玉兔二号”月球车队水平月面的压强为Pa.假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球车水平匀速直线前进30m,牵引力做的功为 J.（g取10N/kg）（5） 小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣，他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”如图丙，该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成，其中电源的电压为12V,电阻箱的电阻为（0〜9999Q