专题3 综合应用题压轴题专练-【一战成名新中考】2025辽宁中考物理·二轮复习·题型题组抢分练

题型题组抢分练·辽宁物理 专 题 突 破 　 　 专题三　 综合应用题压轴题专练 　 　 　 　 　 　 　 (聚焦统考卷第 24 题) 类型 1 主题式探究 1. [2024 辽宁]生态环境部发布 2024 年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”,其目 的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式. 某校积极响应号召,物理 社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动,在查阅相关资料时,发现了与海域漂浮垃 圾治理装备相关的文章,其中对装备的介绍如图甲所示. 在 V 字形浮围栏和自然动力作 用下,海漂垃圾汇集到垃圾汇集框,而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内. 传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供. 维护人员可通过无线视频监控系统 远程观察垃圾收集情况,并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理. 请结合上述信息完成下面的问题: 甲 乙 丙 第 1 题图 (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜,垃圾收集情况通过镜头成倒立、　 缩 小　 的实像,监控画面信号通过　 电磁　 波传回控制中心. (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图乙所示,某时刻浮子受到海水向 上的力,该力使 OA 绕 O 点向上转动,从而带动 B 点的连杆运动. OA 部分相当于一个　 杠 杆　 (填简单机械名称). (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图丙所示,则图中能绕支点转动的金 属棒 ab 可以阻止棘轮　 逆　 (填“顺”或“逆”)时针转动,实现单向传输. (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件. 该社团利用压力传感器设计 了一套吃水深度监测系统,图丁为监测系统的简化电路图. 他们使用的压力传感器接入 电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图戊所示(为方便计算,数据已作简化处 理),入水前其阻值为 20 Ω,入水后其受压面与海水的接触面积是 15 cm2 . 将传感器安装 在浮平台底部,若要实现当浮平台的吃水深度为 1 m 时,电路中电流为 0. 3 A,滑动变阻 器 RP 接入电路的阻值应为 　 22　 Ω(电源电压恒为 9 V,ρ海水 取 1. 0 × 103 kg / m3,g 取 10 N / kg,不考虑水流的影响). 丁 　 　 　 戊 第 1 题图 (5)为了践行绿色理念,推动绿色出行,请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化 建议:　 多乘坐公共交通　 . 23 题型题组抢分练·辽宁物理 专 题 突 破 2. 阅读短文,回答问题. 2023 年 5 月 20 日,中国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”并入文昌油田群电 网,正式为海上油气田输送电力. 海油观澜号是我国首个水深超 100 米、离岸距离超 100 公里的“双百”深远海浮式风 电项目. 它位于距海南文昌 136 公里的海上油田海域,平台整体高度超 200 米,叶轮转动 一圈的扫风面积近 20 000 平方米,通过九根锚链系泊固定在海洋深处(如图甲). 单台机 组每年可输出绿色电力 2 200 万度(即 2. 2×107 kW·h)动态海缆接入海上油田群电网, 用于油气生产. 它采用了多种先进技术,即使在超 17 级的最强台风下仍能安全稳定运 行. 甲 　 　 乙 　 丙 丁 第 2 题图 (1)海油观澜号的风机叶片采用了翼型技术,如图乙所示. 当风如图丙所示方向吹过叶片 表面时,会产生　 向上　 (填“向上”或“向下”)的压力差,从而使叶片转动起来. (2)海油观澜号到达作业区域后,为降低浮体的重心,项目组会往浮体内灌水,这个过程 浮体受到的浮力　 变大　 (填“变大” “变小”或“不变”). 项目组的人可以看到海油观澜 号的叶轮,是因为光在叶轮表面发生了　 漫反射　 . (3)海上油田原来用天然气发电,如果天然气的发电效率为 22%,则海油观澜号单台机组 每年输送过来的电力至少可以为油田节约　 107 　 m3 天然气. (天然气的热值约为 3. 6× 107 J / m3) (4)风速是影响海油观澜号发电功率的主要因素. 当风垂直吹向叶轮扫风面时,时间 t 内 产生的电能由这段时间通过扫风面的风的动能转化而来(如图丙),风的动能可用公式 Ek = 1 2 mv2 求得(其中 m 是风的质量,v 是风速) . 若空气密度为 ρ,叶轮扫风面积为 S,风的 动能转化为电能的转化率为 η,则时间 t 内其发电量为　 　 　 　 　 (用字母 η、S、ρ、v、t 表 示) . 不同风速对应的风电转化率 η 如图丁,当风速为 13 m / s 时海油观澜号发电功率达 到最大值,此时发电功率约为 　 6 569　 kW. (结果保留整数,空气密度 ρ= 1. 3 kg / m3) 33 题型题组抢分练·辽宁物理 专 题 突 破 类型 2 项目式学习 3. [2024 样卷]在跨学科实践课上,某小组开展了“设计小型风力发电系统”的项目化学习活 动. 下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容: 【项目分解】 (1)制作小型风力发电机 (2)优化风力发电系统 【项目实施】 (1)制作小型风力发电机 经过课堂学习,我们了解到发电机和电动机中都有线圈和磁体,尝试用玩具电风扇作为 风力发电机,连接成如图甲所示的电路. 闭合开关,向扇叶吹风,使扇叶带动线圈转动,我 们观察到了　 小灯泡发光　 ,说明我们的风力发电机可以发电,它是利用　 电磁感应　 现象发电的. 甲 　 　 　 乙 　 　 　 丙 第 3 题图 (2)优化风力发电系统 我们在设计的过程中考虑到无风不能发电,于是增加了太阳能电池;又考虑到风能和太 阳能发电受风速、光照强度等因素的制约,不适合直接给用电器供电,于是增加了蓄电 池,形成风光互补发电系统. 图乙是该系统的简图,其中给出了该系统的电能转移路径, 但电能的转移方向并不完整,A 和 B 其中之一为蓄电池,另一个为用电器. 请根据所给条 件,在图乙中标出 A 的元件名称,并结合图乙说出蓄电池的工作过程及其起到的不同作 用:　 风能与太阳能转化为化学能,在电池中储存起来,此时蓄电池相当于用电器;放电 时,又将化学能转化为电能,供用电器使用,此时相当于电源　 . 【项目拓展】 经查阅资料,截至 2023 年 4 月,我国风电光伏发电总功率超 8 亿千瓦,约为 36 个三峡电 站的总功率. 某风力发电机组在风速为 3 m / s 以下或 25 m / s 以上时,处于空转或停机状 态,实际功率为 0;在风速达 12 m / s 或以上时,发电功率保持不变. 其发电功率与风速关 系如下表: 风速 v / (m·s-1) 4 6 8 10 12 14 16 …… 功率 P / kW 56 190 445 880 1 500 1 500 1 500 …… 某日 6:00 到 12:00,风速与时刻关系如图丙所示(为方便计算,数据作了简化处理),则在 这段时间内该风力发电机组发电　 2 196　 kW·h. 43 题型题组抢分练·辽宁物理 专 题 突 破 4. [2023 阜新太平区九上期末]在跨学科实践课上,某小组同学开展了“节约一度电”的项目化 学习活动. 下面是该小组同学实践的过程,请帮助完成下列内容: 【项目分解】 (1)收集生活中浪费电的现象 (2)讨论该如何节约用电 【项目实施】 (1)收集生活中浪费电的现象 同学们了解到,家里和学校教室里的电灯不能及时关掉,是一种很普遍的浪费电的现象. 另外,学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视,待机通常是指遥控器关闭电器但 不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头,让电源指示灯一直亮着. 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约 7×105 户,用电器平均每天按待机 20 h 计算,参 考下表数据,估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为　 3. 92×105 　 kW·h. 常用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量(台) 1 1 2 1 待机功耗(W / 台) 10 2 3 10 (2)讨论该如何节约用电 实践小组的同学认为,节约用电应该从点滴做起,以下措施切实可行. ①随手关灯:根据公式 W=Pt 可知,这样可以节约用电的理由是　 减小通电时间　 ; ②不让用电器处于待机状态; ③尽量使用节能灯. 根据公式 W=Pt 可知,这样可以节约用电的理由是　 减小用电器的电 功率　 . 实践小组同学所在的学校共有电灯 300 盏,都是 60 W 的日光灯,如果都改用 20 W 的节能灯,按平均每天用电 4 h,则该学校更换节能灯后一天可节约用电　 48　 kW·h. 【项目拓展】 (1)阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识. 为了提高大家的 节约用电意识,某城市实施分时电价,具体方案如下表: 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天 8:00~ 21:00 0. 55 元 / kW·h 低谷期 21:00~ 第二天 8:00 0. 30 元 / kW·h 小华留心观察了一下自家电能表,分别记录了她家第一天早 8:00,晚 21:00 和第二天早 8:00 这三个时刻的读数,如图所示. 则她家这一天应付电费　 5. 6　 元. 　 　 　 　 第 4 题图 (2)发电厂输送电能若能采用　 超导体　 材料电缆,可以大大降低由于电流　 热　 效应引 起的电能损耗,由南方电网深圳供电局研制的相关材料,电缆已在深圳正式投入使用,整 个项目从设计制造到建设运行,全为自主创新,实现了关键技术的自主可控,关键装备 100%国产化,填补了相关国内技术空白,体现了“大国制造”的工艺水准. 53 题型题组抢分练·辽宁物理 专 题 突 破 5. [2024 抚顺顺城区二模]寒假期间学校组织开展社会实践活动,带领同学们参观镇上的蔬菜 大棚. 回来后同学们对大棚的控温系统很感兴趣,于是成立了兴趣小组,开展了制作“控 温系统”的项目化学习活动. 【项目分解】 (1)设计控制电路 (2)设计高温断电系统 (3)优化高温断电系统 【项目实施】 (1)设计控制电路 他们设计的电路图如图甲,电源电压为 6 V 保持不变,R1 = 20 Ω,滑动变阻器 R2 的最大阻 值为 50 Ω. 图中电磁铁工作原理是利用了电流的　 磁效应　 . 闭合开关 S,调节滑动变阻 器滑片,电流表示数为 0. 2 A 时,衔铁被电磁铁吸下来,此时滑动变阻器 R2 连入电路的阻 值为　 10　 Ω. 甲 　 　 乙 　 　 丙 第 5 题图 (2)设计高温断电系统 他们的设计电路图如图乙,加热电阻 R3 = 22 Ω,当控制电路中的电流小于 0. 2 A 时,加热 电阻 R3 工作 1 min 产生的热量为　 1. 32×105 　 J. (3)优化高温断电系统 为了实现自动控制高温断电系统. 同学们找来一个热敏电阻 R4 替换 R2,热敏电阻阻值随 温度变化曲线如图丙,由图像可知当温度达到　 30　 ℃时,电磁铁自动切断加热电路. 【项目拓展】 随后同学们拿着设计好的电路咨询老师,老师告诉他们,大棚中的温度控制电路不仅能 控制温度过热,还能保证温度不能过低. 于是,在老师的帮助下他们又对电路进行了改 进,在温度低于 15 ℃时加热,在温度高于 30 ℃时自动停止加热,排风扇工作,通风散热, 电路图如图丁,其中 Ra 和 Rb 为温敏电阻. 在图戊中①是　 Ra 　 (填“Ra”或“Rb”)的图 像,当温度低于 30 ℃时,La、Lb 两电磁铁磁性较强的是　 Lb 　 . 丁 　 　 　 　 戊 第 5 题图 63 题型题组抢分练·辽宁物理 专 题 突 破 6. [2024 适应性测试]电动车以其节能、环保、智能等优势深受大众青睐,在综合实践课上,某 小组开展了设计电动车的活动. 【任务一】了解电动车的电动机 电动机正常工作时把电能主要转化为　 机械　 能,它利用了磁场对通电线圈的作用而使 线圈转动起来,调节电动机中电流的大小和方向可以改变其转速和转动方向. 有同学提 出,在电动车上安装发电机,行驶中车轮带动发电机发电,不需要额外提供能量,车便能 一直行驶下去. 该小组通过交流讨论发现这个设计违背了　 能量守恒　 定律,所以不能 实现. 【任务二】电动车基本功能设计 (1)该小组通过控制绝缘操作杆改变通过电动机的电流方向,从而实现前进和倒车功能, 设计的电路如图甲所示. 倒车时,向左推动操作杆使之绕 O 点旋转,带动两个动触片分别 与“1”和“4”两个静触点接通,电流向　 左　 (填“左”或“右”)流经电动机. 甲 　 　 　 乙 第 6 题图 (2)为了实现只在电动车前进时进行速度调节,应该将滑动变阻器串联在图甲中的　 D　 (填 “A”“B”“C”或“D”)点处. 【任务三】电动车功能优化设计 (1)智能车灯设计 如图乙,该小组设计了模拟车灯智能启动控制电路,电源电压恒定,光敏电阻 R1 的阻值 随光照强度的增大而减小. 当电路中电流小于 0. 1 A 时,智能系统启动,车灯开启. 若想使 车灯在比之前光照强度稍大时即可启动,则定值电阻 R2 应换用阻值更　 大　 的电阻. (2)智能防盗报警电路设计 该小组设计了一个防盗报警电路,部分电路如图丙所示,当车在锁定状态下被强行打开 车门时,开关 S 自动闭合,电铃和小灯泡就会交替工作,开始报警. 图中的电磁铁有电流 流过时,会把衔铁吸下,使 B 与 A 分开与 C 接通. 用笔画线代替导线把电磁铁接入电路中 实现该功能(导线不能交叉). 第 6 题图丙 73 题型题组抢分练·辽宁物理 专 题 突 破 7. [2024 沈阳二模]太阳能是一种可再生的清洁能源,可以利用太阳能给物体加热. 【项目名称】制作太阳能集热器 【项目实施】 任务 1. 设计集热器 方案一:如图甲,用木架支撑起一块透明塑料薄膜,并在薄膜上注入清水,形成一个“大水 珠”,它相当于凸透镜,能够用来集热的原因是:　 凸透镜对光线具有会聚作用　 . 甲 　 乙 　 丙 　 丁 第 7 题图 方案二:如图乙,利用凹面镜制成固定式“太阳灶”. 同学们发现两个方案中由于集热器朝 向固定,阳光斜射时集热温度较低,为了提高太阳能的利用率获得高温,同学们针对方案 二进行改造. 任务 2. 设计“追踪”太阳的传感器 如图丙,是一种自动追踪太阳的传感器,当凸透镜正对太阳光时,暗箱内几乎没有光射到 太阳能电池板上,太阳能电池不工作,当阳光斜射向凸透镜时,暗箱内太阳能电池 A 或 B 工作. 如图丁,直流电动机通过齿轮传动装置能使转动轴转动. 任务 3. 产品组装及工作过程 如图戊,将传感器和角度调节装置组装在太阳灶上,传感器和角度调节装置的电路连接 如图己所示,其中 C 为动触点,G 和 H 为静触点. 当太阳光从东向西斜射向凸透镜时,电 磁铁通电吸引衔铁,动触点 C 与静触点　 G　 接触,直流电动机通电转动,转动轴带动镜 面向　 东　 (填“东”或“西”)转动. 当与太阳能电池 B 连接的电磁铁通电时,其右端磁极 为　 S　 极. 戊 　 　 己 　 　 庚 第 7 题图 【项目拓展】产品参数浅析 (1)产品最大承重浅析:如图庚是炉灶支架的示意图,其中支架 OCD 可看作杠杆,转轴 O 为支点,AB 为固定支架的钢丝绳,钢丝绳对支架的拉力为 F1,水壶对支架的压力为 F2,正 常使用时 F1 和 F2 的大小关系是:F1 　 大于　 (填“大于”“小于”或“等于”)F2,由此可见 产品的最大载重与钢丝绳能承受的最大拉力有关. (2)产品节能浅析:假设利用太阳灶给水加热,水吸收的热量为 1. 2×106 J,如果这些热量 是由加热效率为 60%的普通燃气灶提供的,则需要消耗　 0. 05　 m3 的燃气. 由此可见,使 用太阳灶可以有效地减少化石能源的消耗. (燃气的热值取 4×107 J / m3) 83 参考答案与重难题解析·辽宁物理　 题 型 题 组 抢 分 练 　 源电压 U= 6 V,变阻器阻值 R滑 = 10 Ω. 3. (1)①开关没有断开　 ②滑动变阻器的滑片没有移到阻 值最大处　 (2) ①　 断路　 (3) 25　 (4)增大　 (5)如 答图所示　 ②闭合开关 S1 、S,断开 S2 　 ③ U额 R0 U1 -U额 4. (1) A　 (2)C　 (3)B　 (4)0. 75　 (5)温度 (6)U额 U-U额 R0 　 【实验拓展】S 和 S2 　 ( I-I0 )R0 I0 专题三　 综合应用题压轴题专题 类型 1　 主题式探究 1. (1)缩小　 电磁　 (2)杠杆　 (3)逆　 (4)22 (5)多乘坐公共交通 2. (1)向上　 (2)变大　 漫反射　 (3)107 (4) 1 2 ηρSv3 t　 6 569 【解析】1 s 通过叶片的空气质量 m′= ρV= ρSv,时间 t 内其 发电量 W′=ηEk t=η× 1 2 m′v2 t =η× 1 2 ρSvv2 t = 1 2 ηρSv3 t;当 风速为 13 m / s 时海油观澜号发电功率达到最大值,此时 发电功率约为 P = W′ t = 1 2 ηρSv3 = 1 2 × 0. 23× 1. 3 kg / m3 × 20 000 m2 ×(13 m / s) 3 = 6 569 030 W≈6 569 kW. 类型 2　 项目式学习 3. 【项目实施】(1)小灯泡发光　 电磁感应　 (2)蓄电池　 风能与太阳能转化为化学能,在电池中储存起来,此时蓄 电池相当于用电器;放电时,又将化学能转化为电能,供 用电器使用,此时相当于电源　 【项目拓展】2 196 4. 【项目实施】(1)3. 92×105 　 (2)①减小通电时间　 ③减 小用电器的电功率　 48　 【项目拓展】(1)5. 6　 (2)超导体　 热 【解析】【项目实施】 ( 1) 家庭用电器待机的总功率 P = 10 W+2 W+3 W+3 W+10 W = 28 W;7×105 户的用电器平 均每天按待机 20 h 计算,每天该城市家庭用电器待机浪 费电的总量约 W=Pt = 28×10-3 kW×20 h×7×105 = 3. 92× 105 kW·h. (2)①随手关灯:根据公式 W = Pt 可知,这样 可以减小用电器的工作时间,节约用电;③尽量使用节能 灯. 根据公式 W = Pt 可知,这样可以减小用电器的电功 率,节约用电;实践小组同学所在的学校共有电灯 300 盏,都是 60 W 的日光灯,如果都改用 20 W 的节能灯,按 平均每天用电 4 h,则该学校更换节能灯后一天可节约用 电 ΔW= ΔPt= (60 W-20 W) ×4 h×300 = 40×10-3 kW×4 h× 300 = 48 kW·h. 【项目拓展】 (1)由图示电能表可知,第 一天早 8:00,晚 21:00 和第二天早 8:00 这三个时刻的示 数分别为 2 455. 2 kW·h、2 463. 2 kW·h、2 467. 2 kW·h,则 高峰期消耗的电能为 2 463. 2 kW·h-2 455. 2 kW·h = 8 kW·h, 低 谷 期 消 耗 的 电 能 为 2 467. 2 kW·h - 2 463. 2 kW·h=4 kW·h,需要交纳的电费为 0. 55 元 / kW·h× 8 kW·h+0. 3 元 / kW·h×4 kW·h=5. 6 元. 5. 【项目实施】(1)磁效应　 10　 (2)1. 32×105 　 (3)30　 【项目拓展】Ra 　 Lb 6. 【任务一】机械　 能量守恒 【任务二】(1)左　 (2)D 【任务三】(1)大　 (2)如答图所示 7. 【项目实施】凸透镜对光线具有会聚作用　 G　 东　 S　 【项目拓展】(1)大于　 (2)0. 05 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第三部分　 热点素材全角度猜押练 一、航天科技 【角度 1】1. 热传递　 比热容　 汽化　 液化　 热值 2. 相互的　 大于　 3. AB　 4. 传播过程中　 5. 机械　 做功　 1. 4×1011 【角度 2】1. B　 2. 密度　 电　 电磁波　 3. 拉力器　 有 【角度 3】1. C　 2. D　 3. A　 4. CD　 【角度 4】1. 前方　 燃气　 力的作用是相互的　 2. 减小　 减小　 做功　 摩擦力　 3. 受力面积 　 压强 　 清洁 　 核聚变　 4. 硬度 【角度 5】1. AC　 2. B　 3. 外壳与空气摩擦生热,将机械能 转化为内能　 4. 3×107 　 6 二、航海科技 【角度 1】1. 减少水的阻力　 小　 2. 8×108 　 1. 3×105 　 不变 下沉　 30　 3. 8×106 　 5. 76×1011 　 1. 6×108 4. B　 5 . 机械　 不是　 6. 3. 5×105 　 40% 【角度 2】1. B　 2. AB　 3. 5. 45×106 　 3×105 4. (1)2. 5×103 　 1. 75×104 　 (2)2. 3×105 【角度 3】1. B 　 2. C　 3. 改变电流的大小 4. 4×107 　 5. 斥力　 4. 5　 5　 6. 4. 8　 167　 串 三、体育赛事 【角度 1】1. D　 2. 绿　 红外线 3. 二次　 化学能转化为内能　 是　 9. 66×106 　 50 4. 热　 电功率 【角度 2】1. 500　 漫反射　 空气　 在人耳处减弱噪声 2. C　 3. BC　 4. 相互的　 惯性 　 费力 　 500　 远离 5. CD　 6. A　 7. 等于　 不变　 惯性 8. 小　 如答图所示 【角度 3】1. 用电器　 电　 2. 电　 220 　 0. 264　 3. C　 4. 电　 5. 凝华　 凝固　 6. 凸　 缩小　 前伸　 14. 4 7. 5. 4×104 　 0. 062 5　 0. 02 四、交通运输 【素材 1】1. D　 2. A　 3. BD　 4. 凝固　 凝华　 放热 5. 伴飞飞机　 312 　 响度　 6. 15　 3. 25×106 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 52