题型五 简单综合应用题 类型4 电、热综合题-【一战成名新中考·5行卷】2025辽宁中考物理·重难题型强化训练

参考答案及重难题解析·辽宁物理 重 难 题 型 强 化 训 练 =0. 9 A,根据并联电路电流规律可得,电源提供的恒定电流 I= I0 +IF = 0. 9 A+0. 3 A = 1. 2 A; (3)电流表量程为 0 ~ 0. 6 A,当 IF ′ = 0. 6 A 时,所测风力最 大,根据并联电路规律可得,通过 R0 的电流 I0 ′ = I- IF ′ = 1. 2 A-0. 6 A = 0. 6 A,根据欧姆定律可得,R0 两端的电压 U0 ′= I0 ′R0 = 0. 6 A× 10 Ω = 6 V,由并联电路电压规律可得 UF ′=U0 ′= 6 V,根据欧姆定律可得,RF ′= UF ′ IF ′ = 6 V 0. 6 A = 10 Ω, 由图丙可得当 RF′=10 Ω 时,F= 20 N,p= F S = 20 N 0. 1 m2 = 200 Pa, 由表格可知风压 p 与风速 v 的函数关系是 p= 0. 5v2 ,故当p= 200 Pa 时,vmax = 20 m / s; (4)由表格数据可知,风速增大,风压增大,根据压强公式可 知,若迎风板受力面积不变,压力传感器 RF 所受压力增大, 由丙图可知,压力传感器 RF 的阻值减小,根据并联电路电 阻规律,电路总电阻减小,电源输出电流恒定,电源电压减 小,R0 中的电流减小,RF 中的电流增大,电流表示数增大. 综上可知,增大该风速仪所能测量的最大风速的措施:减小 R0 阻值;减小迎风板受力面积;减小电源的输出电流;增大 电流表量程. 11. 解:电路中定值电阻与压敏电阻 R 串联,电压表测量定值电 阻两端的电压; (1)检测区上没有物品时,U0 = 2 V;根据串联电路的电压特 点知,R 两端的电压 UR =U-U0 = 14 V-2 V = 12 V; 从表格数据可知此时 R= 600 Ω,根据欧姆定律知,电路中的 电流 I= UR R = 12 V 600 Ω = 0. 02 A; (2)由(1)可知定值电阻 R0 = U0 I = 2 V 0. 02 A = 100 Ω; (3)当电压表示数 U0 ′= 4 V 时,机械装置启动筛选功能,电 路中的电流 IR ′= I0 ′= U0 ′ R0 = 4 V 100 Ω = 0. 04 A;根据串联电路电 压规律知,压敏电阻 R 两端的电压 UR ′=U-U0 ′= 14 V-4 V = 10 V;压敏电阻的阻值 R′ = UR ′ IR ′ = 10 V 0. 04 A = 250 Ω;根据表格 数据可知压敏电阻的阻值为 250 Ω,此时压敏电阻受到的压 力 F= 35 N;即重力超过 35 N 的物品是达标的. 12. 解:由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流; (1)当 R 与 R0 阻值相等时,电路总电阻 R总 =R+R0 = 20 Ω+20 Ω = 40 Ω, 由欧姆定律可知,此时电路中的电流 I1 = U R总 = 12 V 40 Ω = 0. 3 A; R 消耗的电功率 PR = I1 2R= (0. 3 A) 2 ×20 Ω = 1. 8 W; (2)由欧姆定律可知,电路中的最大总电阻 R总最大 = U I最小 = 12 V 0. 15 A = 80 Ω,由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻 R 的阻值 R′=R总最大 -R0 = 80 Ω-20 Ω = 60 Ω,由图丙可知,此 时压敏电阻受到的压力为 1 N,即此装置能筛选出重力至少 为 1 N 的芒果; (3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小, 当压力为 2 N 时,压敏电阻的阻值为 40 Ω,由串联电路的电 阻特点可知,为了筛选出重力至少为 2 N 的芒果,R0 的阻值 为 R0 ′=R总最大 -R″= 80 Ω-40 Ω = 40 Ω>20 Ω,因此适当增加 R0 的阻值可以让重力小于 2 N 的芒果被推离传送带,将重 力至少为 2 N 的芒果继续被传送到指定位置. 13. 解:(1)由图甲知,定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联,电 压表测定值电阻 R0 两端的电压,当教室空气中过氧乙酸气 体的浓度为 0. 15 g / m3 时,由图乙可知气体传感器 Rt 的阻 值为 20 Ω,则此时电路中的总电阻 R=R0 +Rt = 10 Ω+20 Ω = 30 Ω,电路中的电流为 I= U R = 6 V 30 Ω = 0. 2 A,由欧姆定律,定 值电阻两端的电压 U0 = IR0 = 0. 2 A×10 Ω = 2 V,电压表示数 为 2 V; (2)由图乙可知,过氧乙酸气体的浓度越大,传感器 Rt 的阻 值越小,由分压原理可知,传感器 Rt 两端的电压越小,由串 联电路电压的规律可知,定值电阻两端的电压越大,因电压 表选用小量程,故电压表最大示数为 3 V,此时电路中的电流 I′= U0′ R0 = 3 V 10 Ω = 0. 3 A,由串联电路电压的规律可知,传感器 Rt 的最小电压 Ut ′=U-U0 ′= 6 V-3 V = 3 V,传感器 Rt 的最 小电阻 Rt ′= Ut ′ I′ = 3 V 0. 3 A = 10 Ω,由图乙知,该检测仪能测量 过氧乙酸气体的最大浓度值是 0. 3 g / m3 ; (3)由图乙知,当过氧乙酸气体的浓度为 0. 15 g / m3 时,气体 传感器 Rt 的阻值为 20 Ω;过氧乙酸气体的浓度为 0. 3 g / m3,气 体传感器 Rt 的阻值 10 Ω,所以,气体传感器 Rt 的阻值与过 氧乙酸气体的浓度的关系为反比例函数关系 Rt = k ρ ,k = 3 Ω·g/ m3,过氧乙酸气体的浓度为 0. 5 g / m3 时,气体传感 器 Rt 的阻值为 6 Ω;电压表的量程为 0~ 3 V,电压表指针刚 好偏转到最大刻度,即电压表示数为 3 V,电源的电压为 6 V,所以过氧乙酸气体传感器 Rt 两端的电压 URt ′ =U-U0 ′ = 6 V-3 V = 3 V,此时通过过氧乙酸气体传感器 Rt 的电流 IRt ′= URt ′ Rt ′ = 3 V 6 Ω = 0. 5 A,通过定值电阻的电流 I0 ′ = IRt ′ = 0. 5 A,定值电阻的阻值 R0 ′= U0 ′ I0 ′ = 3 V 0. 5 A = 6 Ω. 类型 4　 电、热综合题 1. 解:(1)水的体积 V= 0. 45 L = 0. 45 dm3 = 0. 45×10-3 m3 , 水的质量 m= ρ水 V= 1. 0×103 kg / m3 ×0. 45×10-3 m3 = 0. 45 kg; 水吸收的热量 Q = c水 m ( t - t0 ) = 4. 2 × 103 J / ( kg ·℃ ) × 0. 45 kg×(100 ℃ -20 ℃ )= 1. 512×105 J; (2)由电路图可知,当双触点开关连接触点 3 和 4 时,R1 与 R2 并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时总电阻最小,由 P= U2 R 可知,此时总功率最大,则此时电热水壶处于加热挡; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 32 参考答案及重难题解析·辽宁物理 重 难 题 型 强 化 训 练 当双触点开关连接触点 2 和 3 时,电路为 R1 的简单电路,此 时电路中电阻较大,电路消耗的电功率较小,则此时电热水 壶处于保温挡;因两种状态下电阻 R1 都工作,且电阻 R1 两 端的电压不变(等于电源电压),则由 P= U2 R 可知,两种状态下 R1 消耗的功率不变,所以加热挡时 R1 消耗的功率 P1 = P保 = 100 W;加热挡时 R2 消耗的功率 P2 = U2 R2 = (220 V) 2 60. 5 Ω = 800 W, 因总功率等于各电阻消耗电功率之和,所以加热挡的电功率 P加 =P1 +P2 = 100 W+800 W = 900 W; (3)由 η= Q吸 W ×100%可得,电热水壶加热时消耗的电能 W= Q吸 η = 1. 512 ×105 J 80% = 1. 89×105 J, 由 P= W t 可知,需要的加热时间 t′= W P加 = 1. 89 ×105 J 900 W = 210 s. 2. 解:(1)由图可知,只闭合开关 S1 ,电路等效为 R1 接在电源上 的简单电路,由 P=UI= U2 R 可得,此时电路消耗的电功率 P1 = U2 R1 ,只闭合开关 S2 ,电路等效为 R2 接在电源上的简单电路, 此时电路消耗的电功率 P2 = U2 R2 ,同时闭合开关 S1 、S2 ,电路为 R1 、R2 并联,此时电路消耗的电功率 P=P1 +P2 = U2 R1 +U 2 R2 ,根据 R1 <R2 ,所以,P2 <P1 <P,因此,只闭合开关 S2 时,热水器为低 温挡,功率 P2 = 2 200 W,只闭合开关 S1 时,热水器为中温挡, 功率 P1 = 4 400 W,同时闭合开关 S1 、S2 时,热水器为高温挡, 功率 P=P1 +P2 = 4 400 W+2 200 W = 6 600 W;由 P=UI 可得, 当只有 S1 闭合时,电热水器正常工作时的电流 I1 = P1 U = 4 400 W 220 V = 20 A; (2)由 P=UI= U2 R 可得,R2 的阻值 R2 = U2 P2 = (220 V) 2 2 200 W = 22 Ω; (3)根据 P= W t 可得,电热水器高温挡工作 t= 7 min = 420 s 消 耗的电能 W=Pt= 6 600 W×420 s = 2. 772×106 J;不计热量散 失,流出水吸收的热量 Q吸 =W= 2. 772×106 J, 由 Q吸 = c水 m( t末 -t0 )可得,流出水的质量 m= Q吸 c水(t末-t0) = 2. 772 ×106 J 4. 2×103 J / (kg·℃)×(45 ℃-12 ℃) = 20 kg. 题型六　 第 24 题专练 类型 1　 阅读类 1. (1)C　 (2)串　 (3)C　 (4)300　 1. 5　 (5)更换更高转速的 电动机(或更换具有较低减速比的减速系统) 解析:首先,计算第一次减速比. 由于蜗杆 A 的齿数为 1,蜗轮 B 的齿数为 240,所以第一次减速比为 240 ∶ 1;接着,计算第 二次减速比,齿轮 C 的齿数为 40,齿轮 D 的齿数为 50,所以 第二次减速比为 50 ∶ 40 = 5 ∶ 4;整个系统的减速比是两次减 速比的乘积,即 240 1 × 5 4 = 300;电动机的转速为 3 000 r / min, 即每秒转 50 r,经过 300 倍的减速,横杆每秒转 50 r 300 = 1 6 r,道 闸横杆起杆(从水平位置转动到竖直位置)需要转动 1 4 r,则 所需的时间 t= 1 4 r 1 6 r / s = 1. 5 s. 2. (1)半导体　 (2)并　 >　 (3)C　 (4)9　 2 160 类型 2　 项目实践类 1. 【项目分析】(1)音叉声音不稳定 【项目实施】不能　 ①传播过程中　 ②海绵　 转换法 【项目拓展】增加海绵垫以提高舒适性 2. (2)压缩　 向下喷出的水　 (3)水火箭在空中的飞行时间　 (4)①D　 ②1. 296×1010 　 1 080 3. 【项目实施】(1)慢　 乙　 (2)并联　 能 【项目拓展】(1)减小　 (2)720 4. 【项目实施】(1)①压缩　 ②A　 (2) ①保护电路　 ②如答图 所示　 【项目拓展】5×108 　 5. 42 类型 3　 任务探究类 1. 【任务一】如答图所示　 【任务二】(1)红　 电控照相机 (2)1. 5×103 　 【任务三】①④ 2. 【任务一】(1)开关　 (2)正　 (3)发光　 单向导电 【任务二】(1)化学　 (2)负　 (3)柠檬 3. 【任务一】b　 20 Ω　 0. 2　 【任务二】如答图所示　 300　 右 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 42 重难题型强化训练·辽宁物理 题 型 五 　 简 单 综 合 应 用 题 类型 4 　 电、热综合题 1. 如图甲为某品牌电热水壶. 该型号电热水壶内部简化电路如图乙,额定电压为 220 V,具有加热、保 温两挡. 保温挡的额定功率为 100 W,双触点开关只能在触点 1 和 2、2 和 3 及 3 和 4 之间切换. R1、R2 是两个阻值不变的发热元件,其中 R2 = 60. 5 Ω. 现将此电热水壶装入 0. 45 L 初温为 20 ℃的水,接到 220 V 的家庭电路中,选用加热挡加热至 100 ℃,已知该电热水壶加热效率为 80%,ρ水 =1. 0×103 kg / m3,c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ ). 求: 甲 　 　 　 　 　 乙 第 1 题图 (1)电热水壶中水吸收的热量; (2)加热挡的电功率; (3)需要的加热时间. 解:(1)水的体积 V=0. 45 L=0. 45 dm3 =0. 45×10-3 m3, 水的质量 m=ρ水 V=1. 0×103 kg / m3×0. 45×10-3 m3 =0. 45 kg; 水吸收的热量 Q=c水 m( t-t0)= 4. 2×103 J / (kg·℃)×0. 45 kg×(100 ℃-20 ℃)= 1. 512×105 J; (2)由电路图可知,当双触点开关连接触点 3 和 4 时,R1 与 R2 并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时总 电阻最小,由 P=U 2 R 可知,此时总功率最大,则此时电热水壶处于加热挡; 当双触点开关连接触点 2 和 3 时,电路为 R1 的简单电路,此时电路中电阻较大,电路消耗的电功率较小,则 此时电热水壶处于保温挡;因两种状态下电阻 R1 都工作,且电阻 R1 两端的电压不变(等于电源电压),则 由 P=U 2 R 可知,两种状态下 R1 消耗的功率不变,所以加热挡时 R1 消耗的功率 P1 =P保 =100 W;加热挡时 R2 消耗的功率 P2 = U2 R2 =(220 V) 2 60. 5 Ω =800 W, 因总功率等于各电阻消耗电功率之和,所以加热挡的电功率 P加 =P1+P2 =100 W+800 W=900 W; (3)由 η= Q吸 W ×100%可得,电热水壶加热时消耗的电能 W= Q吸 η =1. 512×10 5 J 80% =1. 89×105 J, 由 P=W t 可知,需要的加热时间 t′= W P加 =1. 89×10 5 J 900 W =210 s. 03 重难题型强化训练·辽宁物理 题 型 五 　 简 单 综 合 应 用 题 2. 如图甲为某一款家用即热型多挡位电热水器,内部简化电路如图乙所示,R1 <R2 (电阻值不 变),调节开关时电热水器分为低温、中温、高温三挡,功率如下表. 求: 额定电压 220 V 额定功率 低温:2 200 W 中温:4 400 W 高温: 　 　 甲 　 乙 第 2 题图 (1)当只有 S1 闭合时,电热水器正常工作时的电流; (2)R2 的阻值; (3)当水初温是 12 ℃ ,设定出水温度为 45 ℃ ,用高温挡工作 7 min,不计热量散失,流出热水的 质量. [c水 = 4. 2×103 J / (kg·℃ )] 解:(1)由图可知,只闭合开关 S1,电路等效为 R1 接在电源上的简单电路,由 P=UI= U2 R 可得, 此时电路消耗的电功率 P1 = U2 R1 ,只闭合开关 S2,电路等效为 R2 接在电源上的简单电路, 此时电路消耗的电功率 P2 = U2 R2 ,同时闭合开关 S1、S2,电路为 R1、R2 并联, 此时电路消耗的电功率 P=P1+P2 = U2 R1 +U 2 R2 ,根据 R1<R2,所以,P2<P1<P, 因此,只闭合开关 S2 时,热水器为低温挡,功率 P2 =2 200 W,只闭合开关 S1 时,热水器为中温挡,功率 P1 = 4 400 W,同时闭合开关 S1、S2 时,热水器为高温挡,功率P=P1+P2 =4 400 W+2 200 W=6 600 W; 由 P=UI 可得,当只有 S1 闭合时,电热水器正常工作时的电流 I1 = P1 U =4 400 W 220 V =20 A; (2)由 P=UI=U 2 R 可得,R2 的阻值 R2 = U2 P2 =(220 V) 2 2 200 W =22 Ω; (3)根据 P=W t 可得,电热水器高温挡工作 t=7 min=420 s 消耗的电能 W=Pt=6 600 W×420 s= 2. 772×106 J;不计热量散失,水吸收的热量 Q吸 =W=2. 772×106 J, 由 Q吸 =c水 m( t末-t0)可得,流出水的质量 m = Q吸 c水( t末-t0) = 2. 772×10 6 J 4. 2×103 J / (kg·℃)×(45 ℃-12 ℃) = 20 kg. 13