专题13 热学、力学、电学计算专项【重点 难点 热点】（专项训练）（湖南专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题13 热学、力学、电学计算专项【重点 难点 热点】 目 录 1 4 考点一 压强和浮力相关计算 4 考点二 功、功率、机械效率相关计算 5 考点三 电学相关计算 6 8 8 1．（2025·青海·中考真题）如图所示，“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器，具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg，总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³，g取10N/kg。求： (1)“悟空”号的重力； (2)“悟空”号完全潜入海水时，受到的浮力； (3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。 2．（2025·江苏盐城·中考真题）2025年1月1日，国内首辆分布式电驱动飞行汽车正式亮相，它可以在“地面行驶”与“飞行移动”之间随意切换。某次测试时汽车的总质量为，取。 (1)汽车启动前，静止在水平地面上，轮胎与地面接触的总面积为，求此时汽车对地面的压强。 (2)如图所示，汽车悬停在空中，画出此时汽车所受重力示意图。 (3)若空气阻力忽略不计，求汽车从地面匀速升高300m时升力做的功。 3．（2025·辽宁·中考真题）如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中： (1)重物受到的重力G的大小； (2)重物受到的拉力F的大小； (3)有用功； (4)定滑轮的机械效率。 4．（2025·四川广元·中考真题）某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度，此电阻采用新材料，电阻值仅随光照强度增强（减弱）而增大（减小）。电路简图如图甲，电源两端电压恒为18V，灯L的I-U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时，S0、S闭合，灯L正常发光。求： (1)闭合开关S0、S，灯L的电阻大小是多少？ (2)闭合开关S0，断开开关S，当电流表的读数是0.5A时，可变电阻的阻值是多少？ (3)闭合开关S0，断开开关S，当灯的功率为8.4W时，电路的总功率是多少？ 5．（2025·辽宁·中考真题）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。 (1)节能；动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （填“a”或“b”）与其工作原理相同。 (2)快速；复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度的关系为（，的单位为），当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理） (3)高效；列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。优化前，一动车组以速度匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量） (4)安全；如图（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （填“d”或“e”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 (5)智能；某小组设计了一个冻雨预警电路，如图（f）所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10，警示灯标有“6V；0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉） (6)中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子： 。 考点一 压强和浮力相关计算 1．（2025·湖南长沙·三模）如图甲所示，足够高的柱形容器中装有3kg的水，柱形物体的底面积为100cm2，用弹簧测力计吊着柱形物体从空中匀速下降到容器中（物体始终未与容器底接触）。物体下降过程中，弹簧测力计示数F随物体下降高度h的关系如图乙所示。（g取，）求： (1)物体的质量； (2)物体浸没时受到的浮力； (3)物体浸没后水对容器底部的压强。 2．（2025·湖南永州·三模）中国首艘具备极地破冰能力的高校科考船——“中山大学极地”号完成了改造升级，并于2024年7月26日至10月7日，顺利完成北冰洋科学考察任务，显示了中国强大的极地科研能力。“极地”号科考船长、宽，满载排水量约，最大吃水深度约，破冰能力排在世界前列。（，） (1)在最大吃水深度时，船底受到水的压强多大？ (2)满载时，该科考船受到的浮力多大？ (3)满载时，该科考船排开水的体积为多少？ 3．（2025·湖南衡阳·一模）如图甲所示，底面积为400cm2的轻质薄壁柱形容器放置在水平桌面上，密度为1.5×10³kg/m3的长方体A放置于体积为1000cm3的正方体B上，A、B浸没在水中且正方体B通过不可伸长的细线与容器底部相连。打开阀门K匀速放水，细线对B的拉力F与容器中水的深度h的关系如图乙所示，求： (1)初始时刻水对容器底部的压强 Pa；物体A浸没时受到浮力 N； (2)正方体B的重力； (3)当水面下降到23cm时关闭阀门K，将A从B上取下放入水中并剪断细线，待A、B静止时，水对容器底部的压强。 考点二 功、功率、机械效率相关计算 4．（2025·湖南长沙·二模）2025年2月27日，如图所示，某品牌汽车正式上市，汽车的总重力为N，最长续航超过800km，这两个数值均是如今的顶尖水准。行驶时轮胎与地面总接触面积为1000cm2，某次运行中匀速通过一座1200m的大桥（车长忽略不计）用时60s，汽车行驶时所受摩擦力为车重的0.2倍。求： (1)汽车通过大桥的速度； (2)静止停放时汽车对水平地面的压强； (3)汽车在该次运行中牵引力做功的功率。 5．（2025·湖南怀化·二模）单人驾驶飞行器悬停在空中。飞行器的质量为80kg，人的质量为60kg。求： (1)飞行器竖直向下喷气时，获得空气竖直向上的动力，利用了什么原理； (2)飞行器所受动力大小； (3)若飞行器在10s内匀速下降20m，飞行器和人所受总重力做功的功率。 6．（2025·湖南·三模）中国是世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体重力为1.2×103N，绳子自由端施加的拉力，物体在20s内匀速上升10m。不计绳重和摩擦。求： (1)物体上升的速度； (2)内拉力F做功的功率； (3)若利用该塔吊将的物体吊到目的地，求此次滑轮组的机械效率（结果保留至小数点后一位）。 考点三 电学相关计算 7．（2025·湖南长沙·二模）如图所示，电源电压不变，电流表量程为0-3A，电压表量程为0-15V，小灯泡L标有“3V  0.9W”（小灯泡电阻不随温度发生变化）的字样，滑动变阻器R2的规格是“50Ω1A”，将滑片P移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3A。 (1)小灯泡正常发光时的电流？ (2)求电源电压？ (3)若用电阻R0来替换小灯泡L，不改变电表的量程，确保电路所有元件均安全用的情况下，在移动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求定值电阻R0的可能值？ 8．（2025·湖南衡阳·二模）在如图所示的电路中，电阻的阻值为。闭合开关，电流表的示数为，电流表的示数为。问： (1)电源电压是多少？ (2)电阻的功率是多少？ (3)电路工作消耗的电能多少？ 9．（2025·湖南长沙·三模）在科技小组开展的“设计一款多功能电热水器”项目活动中，规定使用两种不同规格的纯电阻发热体和放在水箱中，其中，。小青同学提交的初步设计简化电路如图甲，后来考虑到实际应用中自动控制与快速加热的需求，他又将设计电路修改为如图乙，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图丙所示；为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计。各电路中的电源电压如图所示且都保持不变。 (1)图甲设计中，开关均闭合时电路工作100s所消耗的电能为多少J？ (2)图乙设计中，加热至60℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，的阻值应该调至多少Ω？ (3)小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11。请计算得出图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率。 1．（2025·湖南长沙·中考真题）某小货车的质量为1800kg，空载（未装货物）时车轮与地面接触的总面积为900cm2。g取10N/kg。 (1)求小货车所受的重力； (2)求小货车空载时对地面的压强； (3)在小货车的车厢内直立放入一个质量为400kg、高为80cm的圆柱体石料后，车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了100cm2，且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。 2．（2025·广东深圳·中考真题）如图是深圳号在海上航行，田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米，最大排水量是70000吨，船上一汽车用钢打造，钢的体积0.1立方米。（已知：钢的密度是7.9×103kg/m3，海水密度1×103kg/m3），求： (1)钢的质量； (2)求轮船满载时所受的浮力； (3)船底面积是1×103m2，求轮船底部受到的压力。 3．（2025·四川乐山·中考真题）如图所示，某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤，用于测量质量。空塑料瓶质量为120g，塑料瓶底面积为，水槽底面积为，瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm，使用过程中水不溢出，塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为，g取10N/kg，不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求： (1)空载时塑料瓶受到的浮力； (2)浮力秤的最大称量值； (3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。 4．（2025·四川德阳·中考真题）如图甲所示，“国之重器”起重船起吊重物时，需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示，小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，水舱中装有的水，其底面积。A是固定在顶端的力传感器，能够显示A对B的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直硬杆，不考虑B的形变，B的上端与力传感器A连接，下端与物体C连接；物体C是质量、底面积的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数的大小随抽出水的体积变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面，此时已抽出水的体积。已知。求： (1)物体C的重力； (2)物体C完全浸没时排开水的体积； (3)当力传感器示数为时，水对水舱模型底部的压强。 5．（2025·江苏宿迁·中考真题）如图所示，某体操运动员的质量为45kg，单脚直立于平衡木上，已知脚与平衡木接触的有效面积为，g取10N/kg，求： (1)运动员的重力。 (2)运动员对平衡木的压强。 (3)当运动员从平衡木上跳下时，重心下降高度为1.2m，重力对她做的功。 6．（2025·山东·中考真题）为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01m2，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100m，接近限定高度。求： (1)无人机装载货物后对水平地面的压强； (2)无人机匀速上升过程对货物做的功。 7．（2025·四川眉山·中考真题）“雪龙”号是我国最大的极地考察船，排水量约，吃水深度可达，动力系统中，主机功率。取，，求： (1)“雪龙”号满载时受到的浮力； (2)水面下5m深处船壁受到海水的压强； (3)如图所示，执行科考任务的“雪龙”号在海面破冰前行，假如船以的速度做匀速直线运动，主机能提供多大的动力。 8．（2025·江苏苏州·中考真题）叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升，取，求此过程中： (1)货箱的速度； (2)叉车对货箱所做的功； (3)叉车对货箱所做功的功率。 9．（2025·山东淄博·中考真题）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： (1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 10．（2025·江苏常州·中考真题）如图所示，工人利用滑轮提升重物。在内，质量为的重物被匀速竖直提升，此过程中，工人对绳端做功的功率为。不计绳重与摩擦，取，求： (1)工人对绳端施加的拉力； (2)滑轮受到的重力； (3)此过程中，滑轮的机械效率。 11．（2025·山东泰安·中考真题）重300N的货物静止在仓库水平地面上，与地面的接触面积为。工人用如图所示的滑轮组，将该货物匀速提升到3m高的货架上，工人对绳子竖直向下的拉力为200N。求： (1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强； (2)滑轮组的机械效率。 12．（2025·四川资阳·中考真题）如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端以速度v匀速向右移动，将质量的物体匀速提升了。动滑轮质量，不计绳重，不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦，不计滑轮的大小，g取10N/kg。完成下列问题： (1)求上述提升过程中该同学向右移动的距离s； (2)求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小f； (3)求上述提升过程中滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 13．（2025·辽宁·中考真题）某同学家中的电热水壶标有“220V  880W”。求： (1)电热水壶的额定电流I。 (2)电热水壶的电阻R。 (3)电热水壶正常工作t=5min消耗的电能W。 (4)1kg的水从升高到吸收的热量。[] 14．（2025·山东滨州·中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V 5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： (1)小灯泡L正常工作时的电流； (2)电源电压； (3)只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； (4)只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 15．（2025·山东济南·中考真题）如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24V，为电热丝。旋钮开关接1时，电路中的电流为2A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12W。请通过计算回答： (1)的阻值为多少？ (2)旋钮开关接2时，两端的电压为多少？ (3)旋钮开关接2时，工作消耗的电能为多少？ 16．（2025·内蒙古·中考真题）海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度℃时，孵化出来的几乎全为雌性；温度℃时，几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟，需要设计一个自动温控孵化箱：要求箱内的最高温度为28℃，且最低温度不得低于25℃。科技小组利用如下器材：控制电路电源（电压为）、热敏电阻（阻值随温度变化曲线如图甲所示）、电磁继电器（当电磁铁线圈电流时，吸下衔铁；当时，弹开衔铁；线圈电阻忽略不计）、降温元件（额定电压，额定功率）、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图乙所示。 请你解决下列问题： (1)求降温元件正常工作时的电流； (2)通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求； (3)使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，孵化箱内的最高温度会如何变化并分析说明。（其它因素均不变） 17．（2025·湖南·中考真题）为预防“倒春寒”对种子萌发的影响，科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内，且当温室内温度低于20℃时启用。其控制电路的电源电压恒定，为变阻器，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位，低温挡位可使温室内降温比较平缓，、均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸下，与触点A分开，接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20mA时，衔铁被弹回，与触点B分开，接通触点A。 (1)调好的阻值，闭合开关，电磁铁上端磁极为 极；的温度升高，电磁铁磁性强弱如何变化？ ； (2)将控制电路中阻值调为480Ω，可使温室内达到允许的最高温度30℃，达到时衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压； (3)工作电路要求：高温挡功率需在800~1200W之间，低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、300Ω的加热电阻各一个，不考虑温度对加热电阻阻值的影响，则应选用哪一个加热电阻（写出必要的计算过程）。 18．（2025·山东德州·中考真题）某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知U1=220V，R2=121Ω，高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V，R0=10Ω，R1为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200 Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 (1)控制电路工作时电磁铁的上端为 极； (2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度 ； (3)低温挡的电功率 和的阻值 。 19．（2025·四川·中考真题）2025年被称为我国“体重管理年”，小刘同学为帮助大家加强体重管理，设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计，A、B为语音提示器，大家可以根据自身情况设置语音提示，如图甲所示。当控制电路中电流时，衔铁被电磁铁吸附，断开A接通B，控制电路的电源电压为7.2V，滑动变阻器的最大阻值为，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取。 (1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 (2)控制电路中，开关S闭合时，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。 (3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg，应调节滑动变阻器的阻值为 。 (4)能触发B的最小质量是 kg。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 热学、力学、电学计算专项【重点 难点 热点】 目 录 1 7 考点一 压强和浮力相关计算 7 考点二 功、功率、机械效率相关计算 10 考点三 电学相关计算 12 15 15 1．（2025·青海·中考真题）如图所示，“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器，具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg，总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³，g取10N/kg。求： (1)“悟空”号的重力； (2)“悟空”号完全潜入海水时，受到的浮力； (3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据公式可知，“悟空”号的重力为 （2）根据阿基米德原理可知，“悟空”号完全潜入海水时，排开液体的体积等于物体的体积，故受到的浮力为 （3）根据公式可知，“悟空”号所受海水的压强为 2．（2025·江苏盐城·中考真题）2025年1月1日，国内首辆分布式电驱动飞行汽车正式亮相，它可以在“地面行驶”与“飞行移动”之间随意切换。某次测试时汽车的总质量为，取。 (1)汽车启动前，静止在水平地面上，轮胎与地面接触的总面积为，求此时汽车对地面的压强。 (2)如图所示，汽车悬停在空中，画出此时汽车所受重力示意图。 (3)若空气阻力忽略不计，求汽车从地面匀速升高300m时升力做的功。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车对地面的压强 （2）重力方向竖直向下，如下图所示： （3）忽略空气阻力，升力与重力大小相等，方向相反，汽车从地面匀速升高300m时升力做的功为 3．（2025·辽宁·中考真题）如图，某同学用一个定滑轮将质量10kg的重物匀速向上提起9m，其所做的总功为1000J。g取10N/kg。求该过程中： (1)重物受到的重力G的大小； (2)重物受到的拉力F的大小； (3)有用功； (4)定滑轮的机械效率。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）重物受到的重力大小为 （2）由题可知重物匀速向上运动，则根据二力平衡条件可得重物受到的拉力：F=G=100N （3）有用功大小为 （4）定滑轮的机械效率为 4．（2025·四川广元·中考真题）某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度，此电阻采用新材料，电阻值仅随光照强度增强（减弱）而增大（减小）。电路简图如图甲，电源两端电压恒为18V，灯L的I-U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时，S0、S闭合，灯L正常发光。求： (1)闭合开关S0、S，灯L的电阻大小是多少？ (2)闭合开关S0，断开开关S，当电流表的读数是0.5A时，可变电阻的阻值是多少？ (3)闭合开关S0，断开开关S，当灯的功率为8.4W时，电路的总功率是多少？ 【答案】(1)22.5Ω (2)24Ω (3)12.6W 【详解】（1）由图甲可知，当、闭合时，被短路，电路中只有灯工作，此时灯L正常发光，其两端电压等于电源电压，由图乙可知，此时通过灯L的电流。根据欧姆定律，可得灯L的电阻 （2）闭合开关，断开开关S时，灯L与可变电阻R串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电流时，灯L两端的电压 根据串联电路的电压特点，可得可变电阻R两端的电压 再根据欧姆定律，可得可变电阻的阻值 （3）闭合、断开S，灯L与R串联，由图乙可知，当灯L的功率时，根据P=UI，结合图乙可知，此时灯L两端的电压，通过灯L的电流。则电路的总功率 5．（2025·辽宁·中考真题）中国高铁位居世界前列，成为了中国一张亮丽的名片，具有节能、快速、高效、安全、智能和舒适等优势。 (1)节能；动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，实现节能。图 （填“a”或“b”）与其工作原理相同。 (2)快速；复兴号某动车组在高速运行时，若空气阻力占总阻力的80%，与速度的关系为（，的单位为），当该动车组以400km/h的速度匀速直线运动时，该动车组牵引力每小时至少做功 J。（为方便计算，数据已作简化处理） (3)高效；列车网络控制系统可以依托大数据优化停靠站，提高效率。优化前，一动车组以速度匀速行驶，经停某站，先减速一段时间，然后停一段时间，再加速一段时间，恰好恢复到原速度继续匀速行驶。优化后，该动车组不停靠此站，可视为在原路线上一直以速度匀速行驶，则该动车组因不停靠此站而节省的时间为 。（该动车组加速阶段、减速阶段的平均速度均为，题中所给的物理量均为已知量） (4)安全；如图（c），受电弓安装在高铁车箱的顶部，受电弓的碳钢滑板与供电线接触。如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，那么图 （填“d”或“e”）的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 (5)智能；某小组设计了一个冻雨预警电路，如图（f）所示。闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。已知：电源电压恒为6V，定值电阻为10，警示灯标有“6V；0.5A”。当电磁铁线圈中的电流时，电磁铁吸下衔铁，使动触点与下方静触点接触。为实现预警功能，温控开关与湿控开关应 联，请选择合适的接线柱，用笔画线代替导线将电路连接完整 。（图中温控开关与湿控开关之间已正确连接，电磁铁线圈的电阻、温控开关与湿控开关的电阻均忽略不计，只能在标有字母的接线柱上连接导线，导线不能交叉） (6)中国高铁的发展，彰显了我国在科技创新领域的强大实力。请写出你想象的中国高铁最智慧的样子： 。 【答案】(1)b (2) (3) (4)e (5) 串 (6)智能节能系统，实现绿色低碳运营 【详解】（1）动车组减速过程中，可以将机械能转化为电能，属于电磁感应现象，图b为电磁感应现象，图a为通电导体在磁场中受力的作用，故图b与其工作原理相同。 （2）空气的阻力为 总阻力为 该动车组匀速直线运动，牵引力和阻力二力平衡，大小相等，牵引力大小为 该动车组牵引力每小时运动的路程为 该动车组牵引力每小时至少做功 （3）由题意可知，经停某站运动的路程为 经停某站的总时间 匀速运动通过的时间 该动车组因不停靠此站而节省的时间为 （4）如果碳钢滑板的同一位置与供电线持续摩擦，会缩短碳钢滑板的使用寿命，更会影响动车组的运行安全，需要尽量每个位置都能摩擦，故图e的设计能使碳钢滑板的磨损均匀化。 （5）[1]闭合S后，当环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，警示灯一直发光并出现持续的亮暗交替现象，发出预警。说明两个开关同时闭合，灯泡才亮，发出预警，故温控开关与湿控开关应串联。 [2]根据题意可知，开关闭合，温控开关与湿控开关闭合，灯泡一直亮，通过定值电阻和电磁铁的短路与否来改变电路中的总电阻，改变电路中的电流，从而改变灯泡的亮暗。闭合开关，环境温度低于0℃（温控开关闭合）且空气湿度高于80%（湿控开关闭合）时，灯泡与电阻串联，灯泡发光，由于电源电压为，灯泡分得的电压小于额定电压，灯泡发光较暗，灯泡电阻为 总电阻为 电流为 电流，衔铁被吸下，定值电阻与电磁铁被短路，此时电路为灯泡的简单电路，灯泡两端电压等于电源电压，达到额定电压，发光较亮，此时由于电磁铁被短路，没有电流流过电磁铁，电磁铁磁性消失，衔铁被松开，重复以上现象，灯泡会亮暗交替，故如下图所示： （6）我想象的中国高铁最智慧的样子是智能节能系统，实现绿色低碳运营。 考点一 压强和浮力相关计算 1．（2025·湖南长沙·三模）如图甲所示，足够高的柱形容器中装有3kg的水，柱形物体的底面积为100cm2，用弹簧测力计吊着柱形物体从空中匀速下降到容器中（物体始终未与容器底接触）。物体下降过程中，弹簧测力计示数F随物体下降高度h的关系如图乙所示。（g取，）求： (1)物体的质量； (2)物体浸没时受到的浮力； (3)物体浸没后水对容器底部的压强。 【答案】(1)2.7kg (2)15N (3)3×103Pa 【详解】（1）弹簧测力计吊着柱形物体从空中匀速下降，没有接触水时，如图乙到容器中物体的重力 物体的质量 （2）物体完全浸没在水中时受到的浮力大小不变。由弹簧测力计示数F随物体下降高度h的关系如图乙所示，可知物体完全浸没在水中时受到的浮力 （3）物体完全浸没在水中时，物体的体积等于排开液体的体 物体的高度 由图乙知物体接触水后，继续下降5cm浸没，物体浸没后水增加的深度为 物体浸没后水即，故 解得 物体没有接触水前，柱形容器中装有3kg水的高度 物体浸没后水的总深 故物体浸没后水对容器底部的压强 2．（2025·湖南永州·三模）中国首艘具备极地破冰能力的高校科考船——“中山大学极地”号完成了改造升级，并于2024年7月26日至10月7日，顺利完成北冰洋科学考察任务，显示了中国强大的极地科研能力。“极地”号科考船长、宽，满载排水量约，最大吃水深度约，破冰能力排在世界前列。（，） (1)在最大吃水深度时，船底受到水的压强多大？ (2)满载时，该科考船受到的浮力多大？ (3)满载时，该科考船排开水的体积为多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）在最大吃水深度时，船底受到水的压强为 （2）满载时，该科考船受到的浮力为 （3）满载时，该科考船排开水的体积为 3．（2025·湖南衡阳·一模）如图甲所示，底面积为400cm2的轻质薄壁柱形容器放置在水平桌面上，密度为1.5×10³kg/m3的长方体A放置于体积为1000cm3的正方体B上，A、B浸没在水中且正方体B通过不可伸长的细线与容器底部相连。打开阀门K匀速放水，细线对B的拉力F与容器中水的深度h的关系如图乙所示，求： (1)初始时刻水对容器底部的压强 Pa；物体A浸没时受到浮力 N； (2)正方体B的重力； (3)当水面下降到23cm时关闭阀门K，将A从B上取下放入水中并剪断细线，待A、B静止时，水对容器底部的压强。 【答案】(1) 2 (2)5N (3)2225Pa 【详解】（1）[1][2]打开阀门K匀速放水，随着水位的降低，减小，由图可知，初始时刻，水的深度为30cm，所以水对容器底部的压强为 由图乙知，水的深度为28cm时，长方体A的上表面与水面相平；水深度为23cm时，A全部露出水面，正方体B的上表面刚好与液面相平，深度小于23cm后，A部分露出水面，水深28cm，A、B浸没在水中，都受浮力，将A、B看作一个整体，由力平衡知识可得-------① 水深23cm，只有B浸没在水中，受浮力，将A、B看作一个整体，由力平衡知识可得------② 由①-②可得，A受到的浮力。 （2）根据阿基米德原理可得，A的体积为 A的重力为 B浸没时受到的浮力为 将，代入②式可得，解得。 （3）由题意知，B的体积为1000，那么B的边长 那么B的底面积 水深度为23cm时关闭阀门时，正方体B的下表面与容器底的高度为 由于，所以将A从B取下放入水中并剪断细线后，B静止时处于漂浮状态。此时B所受的重力与浮力是一对平衡力，即 所以B排开水的体积为 B浸没在水中的深度为 当液体深度为23cm时关闭阀门，此时液体体积为 容器中水的深度为 水对容器底部的压强为 考点二 功、功率、机械效率相关计算 4．（2025·湖南长沙·二模）2025年2月27日，如图所示，某品牌汽车正式上市，汽车的总重力为N，最长续航超过800km，这两个数值均是如今的顶尖水准。行驶时轮胎与地面总接触面积为1000cm2，某次运行中匀速通过一座1200m的大桥（车长忽略不计）用时60s，汽车行驶时所受摩擦力为车重的0.2倍。求： (1)汽车通过大桥的速度； (2)静止停放时汽车对水平地面的压强； (3)汽车在该次运行中牵引力做功的功率。 【答案】(1)20m/s (2) (3) 【详解】（1）汽车通过大桥的速度 （2）汽车静止停放在水平地面上时，对地面的压力F等于汽车的重力G，即 受力面积 汽车对水平地面的压强 （3）汽车匀速行驶时，受力平衡，牵引与摩擦力大小相等，则 牵引力做功的功率 5．（2025·湖南怀化·二模）单人驾驶飞行器悬停在空中。飞行器的质量为80kg，人的质量为60kg。求： (1)飞行器竖直向下喷气时，获得空气竖直向上的动力，利用了什么原理； (2)飞行器所受动力大小； (3)若飞行器在10s内匀速下降20m，飞行器和人所受总重力做功的功率。 【答案】(1)物体间力的作用是相互的 (2)1400N (3)2800W 【详解】（1）飞行器竖直向下喷气时，喷出的燃气施加一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，燃气同时对飞行器施加一个向上的力，使飞行器上升。 （2）飞行器和人的总重力为 飞行器悬停在空中，动力和总重力是一对平衡力，大小相等，则动力大小为 （3）飞行器和人所受总重力做功 则飞行器和人所受总重力做功的功率为 6．（2025·湖南·三模）中国是世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体重力为1.2×103N，绳子自由端施加的拉力，物体在20s内匀速上升10m。不计绳重和摩擦。求： (1)物体上升的速度； (2)内拉力F做功的功率； (3)若利用该塔吊将的物体吊到目的地，求此次滑轮组的机械效率（结果保留至小数点后一位）。 【答案】(1)0.5m/s (2)800W (3)83.3% 【详解】（1）物体在20s内匀速上升10m，则物体上升的速度为 （2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离为 拉力所做的功为 拉力F的功率为 （3）不计绳重和摩擦，提升重力为1.2×103N的物体，绳子自由端拉力为 解得G动=400N；利用该塔吊将1.2×103N的物体吊到目的地，此次滑轮组的机械效率为 考点三 电学相关计算 7．（2025·湖南长沙·二模）如图所示，电源电压不变，电流表量程为0-3A，电压表量程为0-15V，小灯泡L标有“3V  0.9W”（小灯泡电阻不随温度发生变化）的字样，滑动变阻器R2的规格是“50Ω1A”，将滑片P移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3A。 (1)小灯泡正常发光时的电流？ (2)求电源电压？ (3)若用电阻R0来替换小灯泡L，不改变电表的量程，确保电路所有元件均安全用的情况下，在移动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求定值电阻R0的可能值？ 【答案】(1) 小灯泡正常发光时的电流为0.3A。 (2) 电源电压为18V。 (3) 定值电阻R₀的可能值为9Ω或25Ω。 【详解】（1）由小灯泡铭牌可知， （2）小灯泡的电阻，当滑片P移到最右端时， （3）一：电路的最大电流由滑动变阻器阻值R=0时取得。此时 为保证安全，须满足，解得。 电路的最小电流在滑动变阻器阻值最大R=50Ω时取得， 此时电压表示数 为保证安全，须满足，解得 综合条件为 R₀ ≥ 18Ω。电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，解得，符合题意。 二：电路的最大电流为，此时，即 。 最小电流也受限于安全条件。当滑动变阻器阻值增大时，电压表示数也增大。若电压表示数在R=50Ω时仍小于15V，则，则。 电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，解得 ，与矛盾，不符合题意。若电压表示数在时就达到了15V，此时，则滑动变阻器不能调至最大值。此时的最小电流。电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，解得 ，符合题意。 综上所述，定值电阻R₀的可能值为9Ω或25Ω。 8．（2025·湖南衡阳·二模）在如图所示的电路中，电阻的阻值为。闭合开关，电流表的示数为，电流表的示数为。问： (1)电源电压是多少？ (2)电阻的功率是多少？ (3)电路工作消耗的电能多少？ 【答案】(1)4 V (2)3.2 W (3)400 J 【详解】（1）由题图可知，电路为并联电路，电阻的阻值为，电流表测通过的电流，电流表测干路电流，则电源电压为 （2）由并联电路电流规律可得通过电阻的电流为 并联电路各支路两端电压等于电源电压，则电阻的功率是 （3）电路工作消耗的电能 9．（2025·湖南长沙·三模）在科技小组开展的“设计一款多功能电热水器”项目活动中，规定使用两种不同规格的纯电阻发热体和放在水箱中，其中，。小青同学提交的初步设计简化电路如图甲，后来考虑到实际应用中自动控制与快速加热的需求，他又将设计电路修改为如图乙，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图丙所示；为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计。各电路中的电源电压如图所示且都保持不变。 (1)图甲设计中，开关均闭合时电路工作100s所消耗的电能为多少J？ (2)图乙设计中，加热至60℃时，自动进入保温模式，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，的阻值应该调至多少Ω？ (3)小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11。请计算得出图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率。 【答案】(1) (2)140Ω (3)100W 【详解】（1）由图甲可知，开关均闭合时，只有R1的简单电路，电路工作100s所消耗的电能 （2）由图丙可知，温度升高，Rt的阻值越大，电路的总电阻越大，由欧姆定律可知通过电路的电流越小，电磁铁的磁性越弱，弹簧将衔铁拉起，动触点和上面的静触点连接，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温模式，由图丙可知加热至60℃时，Rt=60Ω，此时电磁继电器线圈的电流达到30mA，电路的总电阻 由串联电路电阻的规律得到的阻值应该调至RP=R-Rt=200Ω-60Ω=140Ω （3）由图甲可知，闭合开关S1，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，小青比较了以上两种设计的工作电路所消耗的总功率，发现两者最接近时比值为10∶11，所以 得到R2=10R1=10×44Ω=440Ω 图甲设计中电路正常工作保温挡时的总功率 1．（2025·湖南长沙·中考真题）某小货车的质量为1800kg，空载（未装货物）时车轮与地面接触的总面积为900cm2。g取10N/kg。 (1)求小货车所受的重力； (2)求小货车空载时对地面的压强； (3)在小货车的车厢内直立放入一个质量为400kg、高为80cm的圆柱体石料后，车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了100cm2，且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。 【答案】(1)1.8×104N (2)2×105Pa (3)2.5×103kg/m3 【详解】（1）小货车重力G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N （2）小货车空载时对地的压力F1=G=1.8×104N 小货车空载时对地的压强 （3）放入圆柱体石料后小货车对地面的压强 小货车对地面压强的增加量Δp=p2-p1=2.2×105Pa-2×105Pa=2×104Pa 石料对车箱的压强为p3，根据题意 则石料的密度 2．（2025·广东深圳·中考真题）如图是深圳号在海上航行，田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米，最大排水量是70000吨，船上一汽车用钢打造，钢的体积0.1立方米。（已知：钢的密度是7.9×103kg/m3，海水密度1×103kg/m3），求： (1)钢的质量； (2)求轮船满载时所受的浮力； (3)船底面积是1×103m2，求轮船底部受到的压力。 【答案】(1)790kg (2)7×108N (3)9×107N 【详解】（1）钢的质量m钢=ρ钢V钢=7.9×103kg/m3×0.1m3=790kg （2）根据阿基米德原理可得，轮船满载时所受的浮力F浮=G排=m排g=70000×103kg×10N/kg=7×108N （3）轮船底部受到的海水压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×9m=9×104Pa 轮船底部受到的压力F=pS=9×104Pa×1×103m2=9×107N 3．（2025·四川乐山·中考真题）如图所示，某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤，用于测量质量。空塑料瓶质量为120g，塑料瓶底面积为，水槽底面积为，瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm，使用过程中水不溢出，塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为，g取10N/kg，不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求： (1)空载时塑料瓶受到的浮力； (2)浮力秤的最大称量值； (3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。 【答案】(1)1.2N (2)0.24kg (3)0.02m 【详解】（1）空塑料瓶的重力为 由于漂浮，空载时塑料瓶受到的浮力为 （2）当塑料瓶满载时，浸入水中深度最大，此时塑料瓶排开水的体积为 此时塑料瓶受到的浮力为 此时所载物体的重力为 浮力称的最大称量值为 （3）浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中的体积变化量为 水槽内水面的高度差为 4．（2025·四川德阳·中考真题）如图甲所示，“国之重器”起重船起吊重物时，需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示，小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，水舱中装有的水，其底面积。A是固定在顶端的力传感器，能够显示A对B的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直硬杆，不考虑B的形变，B的上端与力传感器A连接，下端与物体C连接；物体C是质量、底面积的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数的大小随抽出水的体积变化的图像如图丙所示。当物体C的下端刚好露出水面，此时已抽出水的体积。已知。求： (1)物体C的重力； (2)物体C完全浸没时排开水的体积； (3)当力传感器示数为时，水对水舱模型底部的压强。 【答案】(1)5N (2) (3)或 【详解】（1）物体C的重力 （2）当物体C完全浸没时，由图可知杆对物体C的压力为 对C受力分析，C受到重力、浮力和压力，则 则物体C完全浸没时排开水的体积 （3）当物体C的下端刚好露出水面时，水舱模型内剩余水的体积 C的下端距离水舱模型底部的距离 当力传感器示数为时 ①若杆对物体C的压力为 对C受力分析，C受到重力、浮力和压力，则 物体C排开水的体积 物体C浸在水中的深度 此时水的深度为 则水对水舱模型底部的压强 ②若杆对物体C的拉力为 对C受力分析，C受到重力、浮力和拉力，则 解得 物体C排开水的体积 物体C浸在水中的深度 此时水的深度为 则水对水舱模型底部的压强 所以当力传感器示数为2N时，水对水舱模型底部的压强为或。 5．（2025·江苏宿迁·中考真题）如图所示，某体操运动员的质量为45kg，单脚直立于平衡木上，已知脚与平衡木接触的有效面积为，g取10N/kg，求： (1)运动员的重力。 (2)运动员对平衡木的压强。 (3)当运动员从平衡木上跳下时，重心下降高度为1.2m，重力对她做的功。 【答案】(1)450N (2) (3)540J 【详解】（1）运动员质量为45kg，g取10N/kg，则运动员的重力 （2）运动员与平衡木接触的面积 运动员对平衡木的压力大小等于重力大小，即 运动员对平衡木的压强 （3）当运动员重心下降高度1.2m时，重力对她做的功 6．（2025·山东·中考真题）为了促进低空经济高质量发展，山东省多个城市正在积极构建无人机智慧物流体系。如图所示，自重300N的无人机装载重200N的货物后停在水平地面上，与地面的总接触面积为0.01m2，无人机运送货物过程中，达到限定速度后，匀速上升100m，接近限定高度。求： (1)无人机装载货物后对水平地面的压强； (2)无人机匀速上升过程对货物做的功。 【答案】(1)5×104Pa (2)2×104J 【详解】（1）无人机装载货物后的总重力为G=G无人机+G货=300N+200N=500N 无人机装载货物后对水平地面的压强 （2）无人机匀速上升过程对货物做的功W=G货h=200N×100m=2×104J 7．（2025·四川眉山·中考真题）“雪龙”号是我国最大的极地考察船，排水量约，吃水深度可达，动力系统中，主机功率。取，，求： (1)“雪龙”号满载时受到的浮力； (2)水面下5m深处船壁受到海水的压强； (3)如图所示，执行科考任务的“雪龙”号在海面破冰前行，假如船以的速度做匀速直线运动，主机能提供多大的动力。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由阿基米德原理可知，“雪龙”号满载时受到的浮力 （2）水面下5m深处船壁受到海水的压强 （3）“雪龙”号做匀速直线运动的速度为 由和得 则“雪龙”号主机提供的动力 8．（2025·江苏苏州·中考真题）叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升，取，求此过程中： (1)货箱的速度； (2)叉车对货箱所做的功； (3)叉车对货箱所做功的功率。 【答案】(1)0.3m/s (2) (3)900W 【详解】（1）货箱的速度 （2）叉车对货箱所做的功 （3）叉车对货箱所做功的功率 9．（2025·山东淄博·中考真题）家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： (1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2)160W (3)90% 【详解】（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强 （2）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数n=2。不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力为 在100s内，绳子自由端移动的距离s=nh=2×20m=40m 拉力F所做的总功 拉力F的功率 （3）提升包装箱所做的有用功 滑轮组的机械效率 10．（2025·江苏常州·中考真题）如图所示，工人利用滑轮提升重物。在内，质量为的重物被匀速竖直提升，此过程中，工人对绳端做功的功率为。不计绳重与摩擦，取，求： (1)工人对绳端施加的拉力； (2)滑轮受到的重力； (3)此过程中，滑轮的机械效率。 【答案】(1)150N (2)30N (3)90% 【详解】（1）已知在内，物体竖直向上移动的距离是10m，则物体上升的速度为 由于是动滑轮，绳端移动速度是物体移动速度的2倍，即 可得工人对绳端施加的拉力 （2）不计绳重与摩擦，根据可得，动滑轮的重力为 （3）提升物体过程中做的有用功为 绳末端拉力做的总功为 滑轮的机械效率为 11．（2025·山东泰安·中考真题）重300N的货物静止在仓库水平地面上，与地面的接触面积为。工人用如图所示的滑轮组，将该货物匀速提升到3m高的货架上，工人对绳子竖直向下的拉力为200N。求： (1)货物静止在水平地面上时，对地面的压强； (2)滑轮组的机械效率。 【答案】(1) (2)75% 【详解】（1）货物的重力为G=300 N，接触面积为S=800cm2=800×10⁻4m2=0.08 m2 货物静止在水平地面上时，对地面的压强 （2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，滑轮组的机械效率 12．（2025·四川资阳·中考真题）如图所示，某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中，该同学拉住绳的末端以速度v匀速向右移动，将质量的物体匀速提升了。动滑轮质量，不计绳重，不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦，不计滑轮的大小，g取10N/kg。完成下列问题： (1)求上述提升过程中该同学向右移动的距离s； (2)求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小f； (3)求上述提升过程中滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。 【答案】(1)6m (2)300N (3)88.9% 【详解】（1）物体匀速提升的高度为，如图所示，一共有3段绳子分担动滑轮和物重，故该同学向右移动的距离 （2）绳子的拉力为 该同学匀速向右移动，同学与地面的摩擦力为 （3）提升过程中滑轮组做的有用功为 同学对滑轮组所做的总功 滑轮组的机械效率 13．（2025·辽宁·中考真题）某同学家中的电热水壶标有“220V  880W”。求： (1)电热水壶的额定电流I。 (2)电热水壶的电阻R。 (3)电热水壶正常工作t=5min消耗的电能W。 (4)1kg的水从升高到吸收的热量。[] 【答案】(1)4A (2)55Ω (3) (4) 【详解】（1）由 得电热水壶的额定电流 （2）由 得电热水壶的电阻 （3）电热水壶正常工作时间 电热水壶消耗的电能 （4）水升高的温度 水吸收的热量 14．（2025·山东滨州·中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V 5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： (1)小灯泡L正常工作时的电流； (2)电源电压； (3)只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； (4)只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 【答案】(1)0.5A (2)12V (3)4~40Ω (4)0.5W 【详解】（1）由可得，小灯泡L正常工作时的电流为 （2）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，当滑片P移动到a点，由图乙曲线知，此时电路中最大电流为Ia=0.5 A，小灯泡L正常发光。此时电压表示数U1a=2V，则电源电压为 （3）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，滑片P移动到a点，L正常发光时，电压表的示数最小U1a=2V，电流表示数最大，为Ia=0.5A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 滑片P移动到b点，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表的示数最大，由图乙曲线知，电压表的示数为U1b=10V，电流表示数最小，为Ib=0.25A，则滑动变阻器接入电路的最大阻值为，故滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~40Ω。 （4）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，此时滑动变阻器R1的两个下端接线柱均接入电路，相当于一个定值电阻，其接入电路的阻值为R1b=40Ω，电压表测量R1滑片P左侧部分两端的电压，由图乙直线知，滑片P从a点滑动到最右端b点的过程中，电流表示数不变，为I=0.25A，定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变。滑片P在最右端b点时，滑动变阻器的阻值R1=40Ω，其两端电压为Ub=10V，由串联电压规律可知，定值电阻R2两端的电压为 定值电阻R2的电功率为 因定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变，故滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率也为0.5W。 15．（2025·山东济南·中考真题）如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24V，为电热丝。旋钮开关接1时，电路中的电流为2A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12W。请通过计算回答： (1)的阻值为多少？ (2)旋钮开关接2时，两端的电压为多少？ (3)旋钮开关接2时，工作消耗的电能为多少？ 【答案】(1) 12Ω (2) 6V (3) 2700J 【详解】（1）当开关 S 接“1”时，只有R2接入电路中，由欧姆定律得R2阻值 （2）当开关 S 接“2”时，R1与R2串联。则电路电流 电路总电阻 R2两端电压 （3）开关S接“2”的状态下，由串联电路电阻关系可得R1阻值R1= R-R2=48Ω -12Ω=36Ω 则R1消耗的功率 工作消耗的电能 16．（2025·内蒙古·中考真题）海龟性别由孵化温度决定。某种海龟在温度℃时，孵化出来的几乎全为雌性；温度℃时，几乎全为雄性。因气候变暖导致自然界雌海龟数量远多于雄海龟。为能在外界环境温度高于30℃的情况下孵化雄海龟，需要设计一个自动温控孵化箱：要求箱内的最高温度为28℃，且最低温度不得低于25℃。科技小组利用如下器材：控制电路电源（电压为）、热敏电阻（阻值随温度变化曲线如图甲所示）、电磁继电器（当电磁铁线圈电流时，吸下衔铁；当时，弹开衔铁；线圈电阻忽略不计）、降温元件（额定电压，额定功率）、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图乙所示。 请你解决下列问题： (1)求降温元件正常工作时的电流； (2)通过计算说明设计的孵化箱是否符合要求； (3)使用一段时间后，控制电路的电源电压降低，孵化箱内的最高温度会如何变化并分析说明。（其它因素均不变） 【答案】(1)0.2A (2)符合要求 (3) 由 得，电源电压降低，在电流一定时，电阻变小，最高温度变大，使孵化箱内的最高温度大于28℃ 【详解】（1）降温元件额定电压220 V，额定功率44 W，正常工作时的电流 （2）当箱内温度达到28℃时，由图甲可知，热敏电阻的阻值为300Ω，此时控制电路电流 电磁铁线圈吸下衔铁，动触点与下方的静触点接触，降温元件工作，开始降温，当温度降低到25℃时，由图甲可知，热敏电阻的阻值为500Ω，此时控制电路电流 电磁铁线圈弹开衔铁，动触点与上方的静触点接触，降温元件停止工作，停止降温，所以孵化箱符合要求。 （3）由得，电源电压降低，为保证控制电路的电流0.04A不变，则电阻变小，即最高温度变大，会使最高温度大于28℃，不符合要求。 17．（2025·湖南·中考真题）为预防“倒春寒”对种子萌发的影响，科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内，且当温室内温度低于20℃时启用。其控制电路的电源电压恒定，为变阻器，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位，低温挡位可使温室内降温比较平缓，、均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸下，与触点A分开，接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20mA时，衔铁被弹回，与触点B分开，接通触点A。 (1)调好的阻值，闭合开关，电磁铁上端磁极为 极；的温度升高，电磁铁磁性强弱如何变化？ ； (2)将控制电路中阻值调为480Ω，可使温室内达到允许的最高温度30℃，达到时衔铁刚好被吸下，求控制电路的电源电压； (3)工作电路要求：高温挡功率需在800~1200W之间，低温挡功率需在100~200W之间。已知实验室只有阻值大小为20Ω、50Ω、200Ω、300Ω的加热电阻各一个，不考虑温度对加热电阻阻值的影响，则应选用哪一个加热电阻（写出必要的计算过程）。 【答案】(1) N 电磁铁磁性会增强 (2)20V (3)300Ω 【详解】（1）[1]根据右手定则，电磁铁上方为N极。 [2]根据图乙，的电阻随温度的升高而降低，在控制电路中，电源电压不变，电路总电阻变低，则电流变大；通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强。 （2）当室内温度为30℃时，根据图乙可知 此时衔铁刚好被吸下即 则控制电路的电源电压 （3）根据题意，当温度升高，热敏电阻阻值降低，电流变大，当电流达到25毫安时，衔铁被吸下。所以为低温挡电阻。对于低温挡的功率要求可知 所以应该选择300Ω的加热电阻。 18．（2025·山东德州·中考真题）某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知U1=220V，R2=121Ω，高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V，R0=10Ω，R1为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200 Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 (1)控制电路工作时电磁铁的上端为 极； (2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度 ； (3)低温挡的电功率 和的阻值 。 【答案】(1)S (2)140℃ (3) 1100W 44Ω 【详解】（1）控制电路电流方向：电流从电源正极流出，从线圈上端流入，下端流出。用右手螺旋定则（安培定则）：右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指指向 N 极，螺线管下端为N极，则可判断上端为S极。 （2）由题意，在控制电路中，，，线圈电阻不计，为热敏电阻，、串联。 当电流 时，衔铁吸合，停止加热。由欧姆定律可得总电阻 由串联电路电阻特点，此时热敏电阻阻值 查表可得 时，电蒸锅内的温度 （3）[1][2]由图可知，在工作电路中，，，高温挡功率 。当、都闭合时，与并联，由可知，电压一定时，电阻越小功率越大，即此时为高温档，又因并联电路中总功率 代入数据： 解得， 19．（2025·四川·中考真题）2025年被称为我国“体重管理年”，小刘同学为帮助大家加强体重管理，设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计，A、B为语音提示器，大家可以根据自身情况设置语音提示，如图甲所示。当控制电路中电流时，衔铁被电磁铁吸附，断开A接通B，控制电路的电源电压为7.2V，滑动变阻器的最大阻值为，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取。 (1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 （选填“增大”或“减小”）。 (2)控制电路中，开关S闭合时，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。 (3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg，应调节滑动变阻器的阻值为 。 (4)能触发B的最小质量是 kg。 【答案】(1)减小 (2)N (3) (4) 【详解】（1）由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，即压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小。 （2）根据安培定则（右手螺旋定则），电流从电磁铁下端流入、上端流出，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指上端为N极。 （3）触发B时，质量，压力 由图乙，压力时，压敏电阻 控制电路中，，电源电压，根据，可得总电阻 则滑动变阻器的阻值 （4）触发B的条件是控制电路中的电流，此时总电阻 当滑动变阻器的阻值为0时，压敏电阻的阻值最大，此时压敏电阻的阻值 从图乙中可以看出，当压敏电阻时，对应的压力 则能触发B的最小重力 因此，能触发B的最小质量 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $