- 二一组卷

题型：填空题题类：难易度：困难

浙江省余姚市实验学校2022年版第二十届“实验杯”学科知识竞赛全真卷科学试题

如图甲、乙所示，某科技小组自制了一个测量水的深度的装置，它由测量头和控制盒构成，测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的面积为 $\text{[math]}$ 的压敏电阻R₁ ， R₁的阻值随水对它的压力 F 的变化关系如图丙所示。控制盒内有一个定值电阻R。和一个最大阻值为90Ω的滑动变阻器R₂ ，电源电压保持不变，通过电路调节，可使控制盒的功率达到最大值 Pm，科技小组通过控制盒的功率最小值和 Pm的比值来标记水的深度。不计导线的电阻，电压表的量程为0~3V，科技小组在确保电路安全的情况下，进行如下操作：

（1）、R₁未放入水中时，闭合S，断开 S₁ ，将R₂的滑片移至最上端，此时电压表示数达到最大值，R₀的电功率为 P₀；则 R₁未放入水中时的电阻为Ω。

（2）、测量头放到水下深度 $\text{[math]}$ 时，闭合S，断开 S₁ ，将R₂ 的滑片移至某一位置时，R。的电功率为 P₀'，电路的总功率为 P总，R₁的电功率为 P₁。已知 $\text{[math]}$ 此时R。两端的电压为V。

（3）、测量头放到水下深度 $\text{[math]}$ 时，调节电路，控制盒的最小功率与 Pm的比值为。

举一反三

电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如左图所示。已知控制电路的电源电压U=6伏，保护电阻R₁=l00欧，压敏电阻R₂的阻值随压力F大小变化如右图所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

小胡晴霞按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表。

实验次数	电压表示数/V	电流表示数/A	灯泡亮度
1	1	0.2	较暗
2	2.5	/	正常发光
3	6	几乎为0	不发光

有一种电加热恒温箱，工作原理如图a所示，控制电路由电压U₁＝6V的电源、电磁继电器（线圈电阻R_线＝20Ω）、滑动变阻器R₀（50Ω1A）和热敏电阻R₁组成：工作电路由电压为U₂＝220V的电源、阻值为48.4Ω的电热丝R₂组成。当控制电器中的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，工作电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作。热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图b所示。

小科开展了课外探究活动：串联电路中，滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。

【建立猜想】猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大；

猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小；第二部分物质科学专085 猜想3：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而先增大后减小。

【进行实验】将5 Ω的定值电阻 R₀、规格为“10Ω 3 A”的滑动变阻器R、电压恒为15 V 的电源、数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。

教室不通风会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学习效率。同学们制定了如下评价量表，并结合该量表设计了一款自动换气设备，其部分结构原理如图甲所示。电源电压为6伏，气敏电阻 Rx感知教室二氧化碳浓度的变化，气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化如图乙所示。R。为定值电阻，当其两端电压U₀≥4伏时，换气设备启动工作，加速室内外气体交换。

自动换气设备评价量表(节选)
评价指标	优秀	合格	待改进
指标一	既能自动启用换气设备，也能人为控制	能自动启用换气设备，但不能人为控制	不能自动启用换气设备
指标二	能根据需要，设定二氧化碳浓度的最高值	只能设定一个二氧化碳浓度的最高值	不能设定二氧化碳浓度的最高值

如图所示的电路中， $\text{[math]}$ ，小灯泡标有“8 V 4 W”字样，滑动变阻器 R 的最大电阻为80Ω，当开关S₁、S₂都断开时，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时滑动变阻器连入电路部分的电阻为32Ω。求：

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