2025年中考物理二轮复习题型突破练习：题型四 综合计算

2025年中考物理二轮复习题型突破练习 题型四 综合计算 类型1 热学综合 1．[2024陕西]某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户!” 同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。［水的比热容为，水的密度为 集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量（含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失） （1） 同学们查阅资料了解到，在西藏地区选用该系统供热的原因之一是：藏区海拔高，大气压强__（选填“大”或“小”），空气密度小，蓄水箱对流散热慢。 （2） 若这一天光照时长为，集热板的光热转化效率为，则集热板中的水获得的内能是多少?这些内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少? （3） 假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于。若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天?（计算结果保留一位小数） 2．[2024江苏无锡]我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀,发生核反应后产生大量的热。一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯。二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了。（标准煤的热值取） （1） 核燃料反应堆中的铀是__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生____（填物态变化名称）吸收热量。 （2） 在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程。 （3） 若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量? （4） 单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为____________。 3．[2024陕西西安一模]如图甲是学校新安装的节能饮水机，其简化的工作电路如图乙所示，经加热腔加热的沸水，经热交换套管后变成温水，可立即饮用。 （1） 热交换套管如图丙所示，出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的沸水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，这是利用________的方式改变水的内能，在这个过程中沸水的内能____。 （2） 当节能饮水机的出水流量为时，的冷水经热交换套管后被预热成的温水流进加热腔，同时有相同质量的的沸水从加热腔流进热交换套管。［已知，， ① 出水管流出的温水温度为__。（不计热量损失） ② 在标准大气压下，预热后的温水进入加热腔加热成沸水的过程中，每分钟吸收的热量为多少？ ③ 若的冷水不利用热交换套管，而是利用天然气加热成的温水，每分钟会消耗天然气的体积是多少？（天然气完全燃烧，且不考虑能量损失） 类型2 力学综合 4．[2024北京]近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量，在松软、平坦且足够深的雪地上，选取该东北虎四脚着地停留时的脚印，其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓，如图乙所示，图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数（凡大于半格的都算一个格，小于半格的都不算），用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积，就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度，在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器，在容器中缓缓放入适当的物体，当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，测出容器及内部物体的总质量为。 忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积，取,求： （1） 该东北虎一只脚印的面积。 （2） 该东北虎的质量。 5．[2023四川南充]某人始终双脚站在地上，用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A，如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中，其底面受到水的压强与时间关系如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中，人对地面的压强与时间关系如图丙。A露出水面之前装置的机械效率为;A离开水面后装置的机械效率为。已知人的质量为，人双脚站地时，与地面的接触面积为，A的底面积为，，。不计摩擦和绳重及水的阻力，，A不吸且不溶于水，A底部与池底不密合，忽略液面高度变化，图甲中①②③④段绳均竖直。 （1） 求池水深度和A的上升速度; （2） 求A的高度和未露出水面受到的浮力; （3） 求A露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力; （4） 求动滑轮的重力。 类型3 电学综合 6．[2023河北]如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为，电压表量程为，滑动变阻器的规格为“”，灯泡的额定电流为。图乙是灯泡的电流与电压关系图像。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当滑片移至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为和。 （1） 求电源电压; （2） 在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，灯泡的最小功率是多少? （3） 用定值电阻替换灯泡，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片,发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为，这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终小于 ，求定值电阻的可能值。 7．[2023湖南长沙]课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为，是阻值为 的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。 （1） 闭合开关后，求电路中的电流； （2） 求通电电热丝产生的热量； （3） 老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至，小组成员想出了两种方法改进电路： 方法一：在图中点处串联接入一根电热丝 方法二：在图中点处串联接入一根电热丝 老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为和，，，但由于粗心没有记录和分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。 类型4 力热综合 8．[2024黑龙江齐齐哈尔]如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料，高压储氢罐可储氢，最大起飞质量可达。已知飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为；在空中以的速度匀速直线巡航时，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为。已知氢的热值为，取。求： （1） 发动机工作前，飞机静止在水平地面上，达到最大起飞质量时对地面的压强为多少？ （2） 高压储氢罐内的氢完全燃烧放出的热量为多少？ （3） 飞机以的速度匀速直线巡航，前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少？ 9．[2024江苏无锡三模]混合动力汽车（简称混动汽车）主要部件有：汽油机、蓄电池、电动机等，它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽车有串联式和并联式两类，串联式混动汽车的工作流程如图甲所示：既可以是蓄电池单独向电动机提供电能驱动汽车，也可以是汽油机带动发电机发电，产生的电能一部分输入电动机驱动汽车，另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。并联式混动汽车的工作流程如图乙所示：汽油机和电动机分属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车。若某混动汽车总质量为，轮胎与地面的总接触面积为，测试中该车匀速行驶用时，汽车受到的阻力为车重的取，。 （1） 测试中该汽车速度是____。若两种方式混动汽车的质量相同，相同部件能量转化的效率相同，油电系统同时工作，蓄电池仅处于放电状态且放电情况相同。请针对甲、乙两图的工作流程分析，在汽车整体输出能量相同的情况下，____（选填“串联”或“并联”）式混动汽车的效率低。 （2） 汽车静止时对水平路面的压强为多大？ （3） 若该混动汽车采用并联式工作流程，测试过程共消耗汽油，蓄电池提供电能，已知汽油机的效率为，则电动机的效率为多少？（结果保留至） 类型5 力电综合 10．[2024四川成都A]小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置，其示意图如图甲，物体放在有弹簧支撑的托盘上，弹簧底部固定，该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值与被测物体重力的关系图像。电源电压恒为,定值电阻为 ,电流表量程为,电压表量程为,变阻器标有“”。 （1） 闭合开关,当电流表示数时，求物体的重力。 （2） 在保证电路各元件安全的情况下，求的变化范围。 11．[2024四川德阳]如图甲所示，是一种自制测定水箱内水深度的装置。电源电压恒为，电压表量程为，电流表量程为，电流表、电压表均为理想电表，是定值电阻（阻值未知），定值电阻为 ，是压力传感器，其位置固定不动，其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示。杠杆可绕点转动，端悬挂一重为的圆柱体，的底面积为、高为、下表面距容器底的距离为，杠杆端始终压在传感器上。已知杠杆长为，长为，杆重忽略不计，杠杆始终静止在水平位置。，取求： （1） 圆柱体的密度。 （2） 若水箱中无水，且同时闭合开关、、，此时电流表示数为，则定值电阻的阻值。 （3） 若闭合开关，断开开关、，此时电压表示数为，则水箱中水的深度。 类型6 电热、电磁综合 12．[2024河南]小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。 额定电压 高温挡功率 低温挡功率 （1） 如图,电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后，就将电暖器的金属外壳与家庭电路的__线相连，可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高，这是通过________的方式增大空气内能的。 （2） 小华家墙上的插座允许通过的最大电流为,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用。 （3） 若该电暖器一天正常工作,其中高温挡,低温挡,则它一天耗电多少千瓦时? （4） 小华与妈妈一起做饭时，准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说：“应先把电暖器关掉，否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。 13．[2024江苏无锡]某款家用储水式电热水器额定电压为，额定功率为，额定容量为，图甲是其电路原理图。插上插头，电热水器储满水后，闭合开关，温控器开关接触点1，对水进行加热，当加热温度达到设定温度时，跳转接触点2,保温指示灯亮起，停止加热；当水温下降，低于设定温度时，再次接触点1进行加热。、、为加热电阻，其中。该电热水器的加热模式有四个挡位，选择“一挡”,、均断开；选择“二挡”,闭合、断开；选择“三挡”,断开、闭合，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍；选择“四挡”,、均闭合，此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关的结构如图乙所示，绕点转动的杠杆和绕点转动的杠杆通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致。水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在位置推杠杆，当水温达到设定温度，动触点与触点2相接，电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构，绕固定轴转动，顺时针转动调温旋钮，距离减小。 （1） 该电热水器储满水后，若选择“四挡”加热，加热效率为,将水从加热到需要的时间为多少? （2） 电阻的阻值为____ ，该电热水器在“一挡”工作时的电流为____A（保留1位小数）。 （3） 为提高所设定的加热温度，应如何旋转调温旋钮?请写出做法并说明理由。 14．[2024山东菏泽]植物生长需要适宜的环境湿度。某中学劳动实践小组为大棚内的植物“多肉”（适宜的环境湿度为）设计了一个自动加湿装置，当环境湿度降至,加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至,加湿器恰好停止加湿，其电路如图所示。控制电路的电源电压恒为,定值电阻为 ,湿敏电阻的阻值随环境湿度的升高而减小，它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题（线圈电阻不计） （1） 闭合开关,电磁铁的上端是______极；通过电磁铁的电流越大，磁性越__； （2） 闭合开关、，求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率； （3） 若大棚内的植物换成牡丹（适宜的环境湿度为）,小明提出该加湿装置只更换电阻就能实现“当环境湿度降至,加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至,加湿器恰好停止加湿”,求更换后的阻值。 环境湿度 湿敏电阻 10 20 30 40 题型四 综合计算 类型1 热学综合 1．（1） 小 [解析]海拔越高，空气越稀薄，大气压强越小；藏区海拔高，大气压强小； （2） ； [解析]水获得的内能； ； 蓄水箱中水的质量； 该蓄水箱的容积至少为； （3） 不能 [解析]蓄水箱中的水放出的热量最多为； 县城用户按标准持续供暖时间天，故蓄水箱储存的内能不能为县城用户按标准持续供暖3天。 2．（1） 不可再生； 汽化 [解析]核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电；核燃料不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；蒸汽发生器中的水是液体，被加热后变成了水蒸气，水蒸气是气体，水由液态变为气态是汽化，汽化吸热。 （2） 机械能 [解析]核能发电的能量转化过程：核能 内能 机械能 电能。 （3） [解析]根据得，燃烧煤的质量。 （4） [解析]由题意可得，单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量。 3．（1） 热传递； 减小 （2） ① 60 ② [解析]由饮水机的出水流量为可知，每分钟加热水的体积， 由得，水的质量 ； 水吸收的热量 。 ③ [解析]依题意得 ； 由得，每分钟消耗天然气的体积 。 （2） [解析]①不计热量损失，相同质量的冷水吸收的热量等于沸水放出的热量， 即， 即，解得， 即出水管流出的温水温度为。 类型2 力学综合 4．（1） [解析]该东北虎一只脚印轮廓在方格纸上所围成的小方格的个数， 一只脚印的面积。 （2） [解析]设容器的底面积为,容器及内部物体的总质量为， 容器对雪地的压强， 设东北虎的质量为,东北虎四脚着地停留时对雪地的压强， 依据东北虎脚印深度和容器在雪地的下陷深度相同，可知， 。 5．（1） ； [解析]由题图乙可知，在水底时，水的压强为，池水深度 ； 由图乙可知从开始离开池底到完全离开水面用时20秒，的速度。 （2） ； [解析]由题图丙可知，开始露出水面到完全露出水面的过程中，绳对的拉力变大，人对绳的拉力变大，人对地面的压力变小，人对地面的压强变小，所以开始露出水面到完全露出水面的过程用时 ， 的高度； 的体积， 露出水面前受到的浮力 。 （3） ； [解析]人受到的重力 ， 由题图丙可知，露出水面之前人对地面的压强 ， 则人对地面的压力 ， 对人进行受力分析，如解析图1，则绳对人的拉力 ， 则人对绳的拉力； 图 1 图 2 全部露出水面之后人对地面的压强，则人对地面的压力 ， 对人进行受力分析，如解析图2，则绳对人的拉力 ， 则人对绳的拉力。 （4） [解析]露出水面之前，对进行受力分析，如解析图3， 图 3 图 4 则，装置吊起的机械效率 ① 全部露出水面之后，绳对的拉力， 装置吊起的机械效率 ② 又因为已知③ 由方程①②③联立解得: 对动滑轮进行受力分析，如解析图4，则 。 类型3 电学综合 6．（1） [解析]当电压表示数为、电流表示数为时，由图像可知此时灯泡两端的电压，则电源电压。 （2） [解析]灯泡的额定电流，在电流表量程范围内；电压表量程，调节滑动变阻器时灯泡有最小功率，则电压表允许测量的最大值，即滑动变阻器两端的最大电压，此时灯泡两端电压，由图乙可知此时灯泡中的电流，故灯泡最小功率。 （3） 或 [解析]依题意，电源电压不变，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压。根据串联电路电流和电压特点及欧姆定律： 依题意重作电路图，由图可知，滑动变阻器连入电路的阻值越大，电压表示数越大，电流表示数越小，分两种情况讨论： ①当滑动变阻器连入电路的阻值不为0时，电流最大。则向右移动滑片，当电压表示数为时，电流最小，,，所以 。 ②当滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电流最大，则向右移动滑片，当电压表示数为时，电流最小，有，即，解得 ，此时，符合题意。 故可能为 或 。 7．（1） [解析]闭合后，电路中的电流。 （2） [解析]通电电热丝产生的热量 。 （3） 方法一更节能； ； 方法一方法二 在方法一中电热箱的功率为箱， 在方法二中电热箱的功率为箱， 因为两次电热箱内的电功率相等， ， 得出，故方法一更节能。 由得，两次电压， 因为电源电压保持不变，和两端的电压， 则， 箱， 箱， 在方法一中， 两端的电压， 。 [解析]两种方法的电路简图如下: 类型4 力热综合 8．（1） [解析]飞机对水平地面的压力： ； 飞机对水平地面的压强： 。 （2） [解析]氢完全燃烧放出的热量： 。 （3） [解析]由可得，飞机巡航通过的距离： ； 牵引力做的功：。 9．（1） 100； 串联 [解析]测试中该汽车速度。 在混动汽车的质量相同、相同部件能量转化效率相同、整体输出能量相同的情况下，并联式和串联式中由蓄电池提供的电能都经电动机再到提供动力，这一部分能量转化效率相同；在汽油机方面串联式是先到发电机再到电动机再到提供动力，而并联式是汽油机直接提供动力，所以串联式在能量转化方面损耗更多，效率较低。 （2） [解析]汽车静止时对水平路面的压力为， 静止时汽车对路面的压强为。 （3） [解析]测试中汽车匀速行驶，则， 牵引力做功为， 汽油完全燃烧放出的热量为， 汽油燃烧提供的有用功为， 电动机提供的有用功为， 则电动机的效率为。 类型5 力电综合 10．（1） [解析]总电阻 ,此时大小为: , 根据图乙可知,此时物体重力为。 （2） [解析]因电压表的量程为,故能通过的最大电流 ， 结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流,电路的最大电流,此时的最小阻值 。 当物体重力为时,取最大阻值 ,此时电路安全,故 。综上,的变化范围为 。 11．（1） [解析]圆柱体的密度： 。 （2） [解析]水箱中无水时，杠杆端受到的拉力等于圆柱体的重力，根据杠杆的平衡条件可得： ，即， 解得杠杆端受到的压力：， 则传感器受到的压力， 由图乙可知，此时传感器的阻值 。 由电路图可知，同时闭合开关、、时，被短路，与并联，电流表测干路中的电流，并联电路各支路两端的电压相等，等于电源电压，即， 则通过的电流：； 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以通过的电流：， 则的阻值： 。 （3） [解析]根据图乙可得，与的关系式： 。 由电路图可知，闭合开关，断开开关、时，与串联，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压。此时电压表示数为，即， 由串联电路的电压规律可得，两端的电压： ， 由串联电路的分压原理可得，此时的阻值： ， 将 代入①式可得，受到的压力：， 即杠杆端受到的压力， 根据杠杆的平衡条件可得，， 即， 解得杠杆端受到的拉力， 则受到的拉力：， 此时受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态， 受到的浮力：， 排开水的体积： ， 浸入水中的深度：， 则水箱中水的深度：。 类型6 电热、电磁综合 12．（1） 地； 热传递 （2） 能满足 [解析]电暖器高温挡工作时电流 , 电暖器工作时最大电流 （或插座允许接入用电器的最大总功率,电暖器的高温挡功率）, 所以此插座能满足该电暖器正常使用。 （3） [解析]高温挡工作消耗的电能： , 低温挡工作消耗的电能： , 该电暖器一天消耗的电能： 。 （4） 多个大功率用电器同时工作时，由可知，干路中的电流会过大，由焦耳定律可知，导线的电阻与通电时间一定时，干路上产生的电热会过多，容易引发火灾。 13．（1） [解析]水从加热到吸收的热量： 。 消耗的电能：。 选择“四挡”加热，需要的时间： 。 （2） 96.8； 1.2 [解析]由题意可知，该电热水器在“二挡”工作时，闭合、断开，只有工作，；在“三挡”工作时,断开、闭合，只有工作，。“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍，，则可得。 在“四挡”工作时，、均闭合，三电阻并联，则，再根据。 ①②③联立解得 ， ， 。 、均断开，三个电阻串联，为“一挡”工作， 此时电流。 （3） 见解析 [解析]为提高所设定的加热温度，应该逆时针旋转调温旋钮。逆时针旋转调温旋钮，距离会增大，推动杠杆向右转动，通过弹簧向右拉动杠杆，增大膨胀距离，从而提高设定的加热温度。 14．（1） ； 强 [解析]闭合开关，根据电流流向和安培定则可知，电磁铁上端是极；通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 （2） [解析]由题意可知当衔铁恰好被吸下时环境湿度为，此时湿敏电阻 ，电路中的电流最大， ； 控制电路的总功率。 （3） [解析]更换电阻前，环境湿度为时，加湿器恰好开始加湿，此时 ，电路中的电流最小， ； 更换定值电阻后，电路中电流范围仍为， 当湿度为时，湿敏电阻 ，恰好开始加湿，此时，根据可得，此时定值电阻 ； 当湿度为时，湿敏电阻 ，此时恰好停止加湿，电路中电流,根据可得，此时定值电阻 。 综上所述，更换后的阻值为 。 学科网（北京）股份有限公司 $$