热门试卷

如图所示是测定液面高度h的电容式传感器，在导电芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导电芯和导电液体构成电容器的两个极。测出电容器电容的变化，就可以知道h的变化情况，说明其原理。

如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。金属球的质量为m，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点。AB是一根长为L的均匀电阻丝，其阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线，从O点也引一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线的电阻不计）。图中虚线OC与AB垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中，使AB沿前进的方向。列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属丝将偏离竖直方向，从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小。

（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试导出加速度a与电压表读数U'的关系式（用U'、U、L、h及重力加速度g表示）。

（2）用导出的a与U'的关系式说明用表盘刻度表示a，其刻度是否均匀？

（3）C点设置在电阻丝AB中点的原因是___________，对电压表的选择，要求___________。

如图甲，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间（s-t）图象和速率-时间（v-t）图象，整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。（取重力加速度g=9.8 m/s2，结果可保留一位有效数字）。

（1）现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如图乙所示，从图线可得滑块A下滑时的加速度a=___________m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响___________。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）

（2）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变___________，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变___________，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。

（3）将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A'，给滑块A'一沿滑板向上的初速度，A'的s-t图线如图丙，图线不对称是由于___________造成的，通过图线可求得滑板的倾角θ=___________（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数μ=___________。

青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。

光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0；照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA。

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。

光敏电阻R1，符号

灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号

保护电阻R2，符号

电磁开关，符号

蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干

（2）回答下列问题：

①如果励磁线圈的电阻为200Ω，励磁线圈允许加的最大电压为___________V，保护电阻R2的阻值范围是___________Ω；

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。

答：______________________；

③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子。

答：______________________。

把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源连成电路如甲图所示，制成光电报警装置。当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声。

①光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小；

②干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图乙所示。当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态。当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态。

电路已经连接一部分，请将电路完整连接好。

如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开关，S为开关，J为电池。请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置。 

（1）连接电路图；

（2）简述其工作原理（涉及的元件可用字母代替）.

某同学欲设计一个电路，自制一台电子秤，通过查阅资料发现电子秤的主要部件为一个压敏电阻，没有压力时阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A，现有下列器材：压敏电阻、质量为m0的砝码、电流表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体（可置于压敏电阻的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。

A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；

B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125Ω；

C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025Ω；

D．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；

E．滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；

F．开关、导线等。

（1）在可供选择的器材中，应该选用的电流表是__________，应该选用的滑动变阻器是____________。

（2）根据所选器材设计一个电路，用来描绘压敏电阻的电流随压力变化的关系图象，要求压敏电阻两端电压调节范围尽可能大，在方框中画出完成的测量电路，并根据设计的电路图连接实物图，如图所示；

（3）请说明具体的测量步骤。

硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用如图所示电路探究影响硅光电池的内阻的因素，图中R0为已知阻值的定值电阻，电压表视为理想电压表。

（1）根据电路图用笔画线代替导线将图中的实验器材连接成实验电路。

实验I:用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，记录两电压表的读数U1和U2，作出U1-U2图象如图中曲线1。

实验Ⅱ：减小实验I中光的强度，重复实验，得到图中的曲线2。

（2）根据实验过程及图象，你能得到的结论是：

a．光照强度一定的条件下，电池的内阻随电流的增大而_________，

b．在通过相同的电流时，电池的内阻因光照强度的减弱而________。

一些材料的电阻随温度的升高而变化。

（1）如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′ 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

①电流刻度较大处对应的温度刻度______________；（填“较大”或“较小”）

②若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为______________°C。

（2）某实验小组研究一白炽灯两端电压与电流的关系，得到了如下表所示的一组数据，并描绘出其I-U图线如图中（a）所示。 

①由图线可看出该白炽灯的电阻随电压的增大而______________；（选填“增大”或“减小”）

②实验还用到了下列器材：直流电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关及导线若干。请在图（b）中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整。