2024年河南一?！妼W(xué)綜合

一、填空題(★★)1.洛陽中信重工在特種機(jī)器人行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先，自主研發(fā)的巡檢機(jī)器人獲得2022年“中國優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計獎”銅獎。巡檢機(jī)器人裝有高清攝像頭和紅外測溫儀，若檢測到溫度過高，機(jī)器人會立刻向監(jiān)測中心發(fā)出警報。如圖甲是簡化的智能測溫報警電路，R0為變阻器，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示，報警器電阻不計，圖丙為巡檢機(jī)器人的部分參數(shù)：

電池工作電壓18V電池容量4000mAh報警電流≥30mA(1)熱敏電阻是__________（選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）材料制成的；監(jiān)測中心與巡檢機(jī)器人是通過__________傳遞信息的；(2)當(dāng)所測溫度達(dá)到或超過60℃時，報警器報警，此時變阻器R0的阻值為多大________？(3)長時間工作后，電源電壓有所降低，為了使報警器仍能正常工作，請寫出一條可行的措施________。二、綜合題(★★★)2.如圖所示的電暖器有“高溫”“中溫”“低溫”三擋，銘牌見該表（“中溫”擋功率未知）；其電路原理如圖乙所示，R1＞R2，S是自我保護(hù)開關(guān)，當(dāng)電暖器傾倒時S自動斷開，切斷電源保證安全。

××牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫?fù)?40W中溫?fù)醺邷負(fù)?600W頻率50Hz（1）電暖器應(yīng)使用丙圖中______（選填“上”或“下”）面的插座，當(dāng)S、S2閉合，S1斷開時，電暖器處于______擋；（2）R1的阻值是多少？______（3）電暖器處于中溫?fù)跽９ぷ鲿r，電路中的電流是多少？______（4）若室內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，用該電暖器的高溫?fù)跽９ぷ?0min，放出熱量的40%被室內(nèi)空氣吸收，則可使室內(nèi)氣溫升高多少？[設(shè)空氣的比熱容為1.1×103J/（kg?℃）]______(★★★)3.如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻，熱水器的主要參數(shù)如下表。（1）圖中電水壺的水位計是利用____________的原理，利用它可以判斷水壺中水位高低；（2）R2的阻值為多大？____________（3）水箱中裝滿初溫為25°C的水，加熱使溫度升高到100°C，水需要吸收多少熱量？[水的比熱容為，水的密度為]____________（4）若熱水器的加熱效率為90%，將上述水加熱到100°C熱水器需要工作多長時間？____________

額定電壓220V容積2L加熱功率2000W保溫功率400W(★★★)4.交警使用的某型酒精測試儀的工作原理如圖所示，電源電壓恒為9V，傳感器是氣敏電阻，其阻值隨酒精氣體的濃度的變化而變化。酒精濃度通過電流表示數(shù)來反映，當(dāng)酒精氣體濃度增大時，電流表的示數(shù)變大。為精準(zhǔn)使用，測試儀使用前要通過調(diào)零旋鈕（即滑動變阻器的滑片）進(jìn)行調(diào)零，即當(dāng)酒精氣體濃度為0時，電壓表示數(shù)為5V，電流表的示數(shù)為0.1A。調(diào)零結(jié)束后保持電阻不變，試問：(1)當(dāng)酒精氣體的濃度增大時，電阻的阻值______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；(2)酒精氣體濃度為0時，滑動變阻器的阻值為多少______？(3)某駕駛員對著酒精測試儀吹氣，若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A，表明該駕駛員酒駕，則此時電壓表的示數(shù)是多少______？(4)在不改變實驗裝置和電表量程的情況下，要提高電流表能反映酒精濃度的最大值，請寫出一種簡便可行的方便______。(★★★)5.某同學(xué)為學(xué)校草坪設(shè)計了一個自動注水噴淋系統(tǒng)，其電路設(shè)計如圖甲．控制電路電源電壓U1=12伏，R0為定值電阻，RF為壓敏電阻，電磁鐵線圈電阻忽略不計；壓敏電阻RF放置于水箱底部（如圖乙），其阻值與壓力有關(guān)，阻值隨水位變化關(guān)系如表．工作電路包括注水系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)，其電源電壓U2=220伏；圓柱體水箱底面積S=0.4米2．當(dāng)水箱內(nèi)的水位上升到2米時，通過電磁鐵線圈的電流Ia=0.1安，銜鐵恰好被吸下，注水系統(tǒng)停止工作，此時電流表示數(shù)I1=1安；當(dāng)水位下降到1米時，銜鐵恰好被拉起，注水系統(tǒng)開始給水箱注水，此時電流表示數(shù)I2=2安．

水位（米）0.250.500.751.001.251.501.752.002.25壓敏電阻RF阻值（歐）300200125907065626059(1)當(dāng)水箱內(nèi)水位達(dá)到2米時，控制電路中壓敏電阻RF的功率為________瓦．(2)當(dāng)水箱內(nèi)水位下降到1米時，通過電磁鐵線圈的電流Ib為多少安？________(3)已知噴淋系統(tǒng)一直給草坪噴水，每秒鐘噴水恒為0.001米3；注水系統(tǒng)工作時，每秒鐘給水箱注水恒為0.005米3．求相鄰兩次開始給水箱注水的這段時間內(nèi)，工作電路消耗的電能．________(★★★)6.為保證師生就餐安全，學(xué)校食堂配備了為餐具消毒、烘干的保潔消毒柜，如圖甲所示。圖乙是其內(nèi)部簡化電路圖，為溫控開關(guān)，為門控開關(guān)，為阻值不變的加熱管。消毒柜加熱管的電功率為2200W，臭氧發(fā)生器的電功率為200W。（1）消毒柜是常見的家用電器，它是根據(jù)電流的___________效應(yīng)工作的；從安全角度考慮，它應(yīng)使用三孔插座，這樣做是為了讓它的___________與地線相連，防止觸電。（2）正常工作時，通過加熱管的電流和臭氧發(fā)生器的阻值分別是多少？___________（3）若餐后完成一次工作流程，加熱管需工作30min，臭氧發(fā)生器需工作15min，則它們所消耗的電能是多少？___________(★★★)7.空氣炸鍋深受年輕人的喜愛，既可以炸出美味可口的食物，又可以通過傳感器使其在各擋位之間轉(zhuǎn)換，起到節(jié)能作用，其工作原理如圖甲所示，在控制電路中，電源電壓為3V，為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示，R為滑動變阻器，電磁繼電器線圈的電阻為10Ω，當(dāng)繼電器線圈電流達(dá)到50mA時，銜鐵會被吸下，、為電加熱絲，加熱功率為1210W，保溫功率為121W。試問：(1)空氣炸鍋控制電路是利用電流的______（選填“熱”或“磁”）效應(yīng)工作的；當(dāng)空氣炸鍋溫度升高時，繼電器磁性將______（選填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”）；當(dāng)銜鐵被吸下時，空氣炸鍋處于______（選填“加熱”或“保溫”）擋位；(2)的阻值是多少______？(3)若烤土豆片的最高溫度為200℃，滑動變阻器阻值應(yīng)調(diào)為多少______？(★★★)8.如圖甲，是某型號電暖器，它有高溫、低溫兩個擋位，其簡化電路圖如圖乙所示。和均為發(fā)熱電阻，其部分參數(shù)如圖丙所示。(1)該電暖器是利用電流的____________效應(yīng)工作的。當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電暖器處于_______擋；(2)該電暖器在低溫?fù)跽９ぷ鲿r，電路中的電流是多少？在高溫?fù)跽９ぷ鲿r，發(fā)熱電阻的阻值是多少？(3)在某次用電高峰期，小明用如圖所示的電力監(jiān)測儀，測出該電暖器在低溫?fù)豕ぷ鲿r的實際電壓為210V，實際功率為900W。小明認(rèn)為實際功率小于額定功率，只是因為實際電壓小于額定電壓造成的。請你通過計算，判斷小明的觀點是否正確。(★★★)9.寧陵酥梨是河南省著名農(nóng)產(chǎn)品品牌.某科研小組為篩選優(yōu)質(zhì)大果，將質(zhì)量小于一定標(biāo)準(zhǔn)的酥梨自動剔除，設(shè)計了自動篩選裝置，如圖甲所示，檢測裝置電路圖如圖乙，電源電壓恒為12V，定值電阻R0為20Ω，R為壓敏電阻，其阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖丙。當(dāng)電路電流小于0.3A時，不達(dá)標(biāo)的酥梨將被推離傳送帶，達(dá)標(biāo)酥梨繼續(xù)被傳送到指定位置，實現(xiàn)自動篩選。（g取10N/kg）(1)檢測裝置上的酥梨重力越大，電流表的示數(shù)越__________（選填“大”或“小”）。(2)當(dāng)檢測裝置上沒有酥梨時，電路中的電流為多大__________？(3)此裝置篩選出的酥梨的重力至少為多大__________？(4)若保持該裝置的電源電壓不變，想要提高篩選出的酥梨的最小重力，定值電阻R0的阻值應(yīng)該如何變化__________？(★★★★)10.圖甲所示的養(yǎng)生壺內(nèi)置溫控器，可防止無水干燒，當(dāng)發(fā)熱盤過熱可自動斷電。養(yǎng)生壺額定工作電壓為220V，額定容積為1.5L，通過開關(guān)S、狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，可實現(xiàn)高溫?fù)?、中溫?fù)鹾偷蜏負(fù)跞齻€擋位的切換，其內(nèi)部電路如圖乙所示。已知低溫?fù)豕β蕿?75W，中溫?fù)豕β蕿?80W。（1）當(dāng)無水干燒時，養(yǎng)生壺會自動斷電確保安全，其原理和電流過大保險絲熔斷的原理___________（選填“相同”或“不同”）。若開關(guān)閉合、S接a時，養(yǎng)生壺采用___________溫?fù)豕ぷ鳎划?dāng)開關(guān)閉合、S接b時，養(yǎng)生壺采用___________溫?fù)豕ぷ?。（后兩空均選填“低溫?fù)酢薄爸袦負(fù)酢被颉案邷負(fù)酢保?）養(yǎng)生壺高溫?fù)跽９ぷ鲿r的加熱功率是多少？()（3）養(yǎng)生壺按額定容積裝滿水，若高溫?fù)跫訜嵝蕿?0%，則315秒可以將10℃的水加熱到多少攝氏度？[已知，]()三、計算題(★★)11.如圖所示，是高鐵煙霧報警器的簡化原理圖。電源電壓恒為3V，R0是定值電阻，阻值為12，R為光敏電阻。煙霧濃度增大時R受到的光照變?nèi)?，感光電阻R的阻值隨著光強(qiáng)的關(guān)系如下表所示。當(dāng)報警儀表的示數(shù)等于或小于100mA時報警。[“光強(qiáng)（E）”表示光強(qiáng)弱程度的物理量，單位為坎德拉（cd）]（1）光敏電阻是__________（選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）材料制成的，當(dāng)煙霧濃度增大時，電壓表示數(shù)__________（選填“增大”“減小”或“不變”）；（2）正常情況下，當(dāng)光強(qiáng)為多少cd時，報警儀表開始報警？此時光敏電阻R消耗的電功率為多少________？（3）由于長時間工作導(dǎo)致電源電壓降低為2V，若要煙霧報警器仍在正常的煙霧濃度報警。在不更換此時電源的情況下，請寫出一種簡便可行的方法________。

光強(qiáng)E/cd123456光敏電阻R/36181297.26(★★★)12.我國新推出的某款雙膽電飯煲，能利用旋轉(zhuǎn)式多擋位開關(guān)智能化控制溫度，使烹飪的食物有最佳的營養(yǎng)和口感，獲得的全球用戶的信賴。小明同學(xué)在爸爸的幫助下，對自己家的雙膽電飯煲進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其工作電路如圖乙所示，經(jīng)過測量兩根電熱絲R1和R2的阻值分別為220Ω和55Ω，接人額定電壓為220V的電路中使用，同時發(fā)現(xiàn)通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)可