- 二一组卷

题型：计算题题类：真题难易度：困难

河南省2019年中考物理试卷

某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R₀=10Ω，R₁为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R₁接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm² ．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R₁最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：

（1）、当水位下降时，金属棒接入电路的长度，电压表示数。（两空均选填“增大”或“减小”）

（2）、当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？

（3）、水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？（已知ρ_水=1.0×10³kgm³ ， g取10N/kg）

举一反三

如图所示，电源两端电压不变。当闭合开关S、S₁ ，滑动变阻器接入电路的阻值为R_M时，电压表V₁的示数为U₁ ，电阻R₁的电功率P₁=10W，电流表的示数为I₁；当只闭合开关S，滑动变阻器接入电路的阻值为R_N时，电压表V₂的示数为U₂ ，电阻R₁与滑动变阻器的总功率P₂=5W，电流表的示数为I₂；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电阻R₂的功率为P₃ ，电流表的示数为I₃。
已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：
（1）电流I₁与I₂之比；
（2）电阻R_M与R_N之比；
（3）电功率P₃。
（请画出相关电路状态的等效电路图）