题目内容
【题目】图甲是模拟调光灯。电源电压为4V,小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的I-U图像如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”,铅笔芯长15cm、阻值为 30Ω,其阻值与长度成正比。回形针 A 固定在铅笔芯右端,回形针 P 可以在铅笔芯上自由滑动。该调光灯在使用时,以下说法正确的是( )
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A.闭合开关,移动P不能连续调光
B.闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.15W
C.在距A点 2.5cm 处做标记,可以提醒P向 A滑过此处,小灯泡将不安全
D.小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.064W~0.75W
【答案】C
【解析】
A.当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处
的电流相等,所以由
可知,电源电压为
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即
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由图乙可知,灯泡两端的电压U = 0.4V,通过灯泡的电流IL = 0.12A时符合,此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”,所以,闭合开关,移动P能连续调光,故A错误;
B.因铅笔芯长15cm、阻值为30N,其阻值与长度成正比,所以,P滑到距A点10cm处,接入电路中的电阻
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则电源的电压
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即
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由图象可知,灯泡两端的电压
,通过灯泡的电流
时符合,此时小灯泡的实际功率
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故B错误;
C.P滑到距A点2.5cm处,接入电路中的电阻
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则电源的电压
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即
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由图象可知,灯泡两端的电压U"= 2.5V,通过灯泡的电流I"= 0.3A时符合,此时灯泡正常发光, 所以,在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C正确;
D.小灯泡“刚亮”时的实际功率
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小灯泡正常发光时的实际功率
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所以,小灯泡工作时,从“刚亮’到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W ,故D错误。
故选C。
【题目】为了检验飞船舱门的密封性能,科研人员将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中(如图甲)。先对舱体M充入压强为1×105Pa的空气,然后把空腔N抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体M进入空腔N中,舱体M中的压强将减小, 空腔N中的压强将增大。为了测量舱体M和空腔N中的压强,科研人员设计了如图甲的电路,其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻(其电阻值会随所受压强大小发生变化),已知舱体M的容积为V,空腔N真空部分的容积为4V,飞船舱门的面积是0.6m2,不计舱体M器壁的体积,整个过程温度不变。电路中R0的阻值为20Ω,电源电压为24V,压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表:
压敏电阻受到的气压(×105Pa) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
压敏电阻对应的电阻值(Ω) | 100 | 80 | 60 | 44 | 30 | 24 | 20 | 16 | 12 | 10 | 8 |
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(1)若舱门不漏气,且单刀双掷开关S接b时,电流表和R0两端电压表的示数大小是多少?
(2)实验表明,一定质量的气体在温度不变的情况下,压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出,经过一段时间后,M、N 中的压强相等。若开关S接在a处,此时整个电路消耗的总功率是多少?
(3)在检验过程中的某时刻,开关接a时R0