2026年中考物理压轴题训练 03（江苏专用）

2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】03 【第一部分:浮力与压强】 1.(2025 江苏南京 模拟预测)按要求完成下列填空; (1)如图甲所示,小红在吸管的一端缠绕一些铜丝制成一个简易密度计(不考虑铜丝体积),将其分别放入水和煤油中,密度计均竖直漂浮,吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d1=12cm,浮力大小为F1;在煤油中时d2=10cm,浮力大小为F2,则F1与F2的大小关系是:F1 F2。若将该密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中,则d3= cm( 煤油=0.8g/cm3)。 (2)小红想知道所用铜丝的直径,用如图乙的方法,测得20圈铜丝线圈的长度为 cm。 2.(2025 江苏镇江 二模)如图1,竖直轻质细杆的上端固定在力传感器下方,传感器可以显示细杆对传感器的作用力,细杆下方与柱形物体相连。物体下表面恰好与柱形容器中水面相平。缓慢抬高升降台直至水面与物体上表面相平,力传感器的示数F与升降台抬升高度h的关系如图2所示。已知:容器底面积是柱形物体底面积的2倍,,则下列说法正确的是( ) A.抬高升降台时,容器底部受到水的压强保持不变 B.当时,柱形物体浸在水中的深度为3cm C.柱形物体的密度为 D.当时,传感器示数 3.(2025 江苏苏州 二模)分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示.现将两支密度计放入同一个盛有盐水的烧杯中,静止后与图中相比,密度计A上升的高度为hA和B上升的高度为hB.则( ) A.hA<hB B.hA>hB C.hA=hB D.无法判断 4.(2025 江苏南京 三模)如图所示,甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水,静置在水平面上。现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中,甲中杯子静止时漂浮在水面上,乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中,下列说法中正确的是( ) ①木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力 ②甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强 ③将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,杯子和木块将沉到容器底 ④甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 5.(2025 江苏南京 三模)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器中装有等体积的不同液体(密度分别为、,均大于水的密度)。将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面再次相平,则液体密度 ,物体所受浮力 。若从两容器中抽走等质量的液体(A、B不触底),则容器底部受到液体压强的变化量 ;若同时向两容器中加入等质量的水直至悬浮,则两物体受到的浮力的变化量 (四空均选填“”“”或“”)。 6.(2025 江苏常州 二模)如图甲所示,一艘起重船自身质量m1=1.5 104 kg。如图乙所示,为了防止起重船吊装重物时发生倾斜,在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后,就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。 小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型,如图丙所示,其底面积为2m2。其中A是固定的力传感器,B是质量和体积均可忽略的硬杆,A能够显示B对其的压力或拉力的大小;B的上端固定在A上,下端固定在圆柱体C上,圆柱体C质量m2=20kg、高度h2=2m。水舱中装有4.2m3的足量的水。用抽水机将水抽出的过程中,力传感器A的示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求: (1)如图甲,请计算未悬吊重物时,起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力; (2)如图乙,当起重船吊起较重的物体时,为避免船体倾斜,应将起重船船体内小舱室的水向 (选填左、右)抽取; (3)请计算物体C所受重力的大小; (4)请综合图丙、图丁的信息,计算物体C的体积; (5)如图丁,请计算当B传感器示数F=0N时,水舱内水的深度为 m。 7.(2025 江苏宿迁 三模)如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动,PO:OQ=1:3;P端通过竖直绳连接a,a通过竖直轻杆固定在地面上;b浸没在水中,通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平,打开出水口阀门,轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为ma=1.5kg、mb=1.08kg,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计,忽略所有摩擦,g=10N/kg,水的密度。求: (1)打开阀门前b受到的浮力; (2)b的密度; (3)当b受到的拉力大小为8.4N时,b下表面处的液体压强。 8.(2023 江苏苏州 二模)如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中漂浮着冰块A,悬浮着物块B,当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( ) A.烧杯中液体的密度变大 B.烧杯内液面不发生变化 C.杯底受到液体的压强变小 D.物块B受到的浮力变大 9.(2025 江苏扬州 二模)跨学科实践活动中,小军利用身边随手可得的材料制作用于测量液体密度的简易密度计。 (1)观察与思考 小军由实验发现,能较好地反映不同液体密度之间差异的柱状物体是甲图中的 (a/b/c); (2)设计与制作 ①在制作过程中,小军将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,放入水中后,如图乙所示,若想让该吸管竖直漂浮在水中,你的方法是 ; ②制作好的吸管简易密度计竖直漂浮在不同液体中时,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越 (长/短),排开液体的重力 (变大/不变/变小); ③小军在吸管上标出水面的位置,如图丙,测出该位置到吸管下端的距离H为10cm,则把它放在密度为的酒精中时,H为 cm; (3)改进与提升 实验结束后,小军还想进一步提高该密度计的精确度,请你帮他设计一个方案: 。 【第二部分:电学综合】 10.(2025 江苏南京 模拟预测)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻、的阻值分别为和,只闭合开关,将滑片移到中点,电压表示数为,电阻的功率为,闭合开关、,将滑片移到最左端,电阻的功率为,若。电源电压为 ;滑动变阻器的最大电阻为 ;电路的最大功率为 ;电路的最小功率为 。 11.(2025 江苏南京 模拟预测)如图为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为如图所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程,已知正常工作时,高火加热功率为500W,文火萃取功率为100W,若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图所示 (1)观察图像中高火加热过程可知:电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率 。 (2)分析电路可知:当Sa接 ,同时Sb 时,电路处于文火萃取阶段。 (3)电煎药壶的额定保温功率是多少瓦? 12.(15-16九年级上 天津 期中)如图所示是童童设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,为定值电阻。当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是( ) A.电流表示数变大,电压表示数也变大 B.电流表示数变大,但电压表示数变小 C.电流表示数变小,电压表示数也变小 D.电流表示数变小,但电压表示数变大 13.(25-26九年级上 江苏无锡 月考)某物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图如图所示,其中电源电压恒为4.5V,定值电阻R1=5 ,滑动变阻器R2的规格为“20 0.5A”,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是( ) A.0 ~9 B.9 ~20 C.10 ~20 D.4 ~10 14.(2025 湖北武汉 模拟预测)小明家里有一款电热暖手器,但电热暖手器上的提示灯参数“,”模糊不清了。为了测量该提示灯的参数,小钊设计了如图甲所示的电路,所用的电源电压恒定,电流表选用量程,电压表选用量程。小明进行实验,第一次只闭合开关、,滑片从端移到端;第二次只闭合开关、,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是( ) A.的阻值为 B.小灯泡的参数为“” C.只闭合、,电路的电流最大时,灯与滑动变阻器的电阻之比为 D.只闭合、,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为 15.(2025 江苏常州 二模)臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒,消毒30分钟后臭氧最终分解为氧气,对食品不会有残留污染,但因其有强氧化作用,消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪(电压表示数显示臭氧浓度)检测车间消毒时空气中臭氧的浓度,其电路原理如图甲。电源电压恒为3V,定值电阻,臭氧检测传感器Rc阻值与臭氧浓度的关系如图乙。消毒标准如下:为不合格, 为合格,为超标。则下列说法正确的是( ) A.当臭氧浓度为2.25ppm时,电压表的示数为1V B.某次检测时,电压表示数为2.4V,该次消毒是合格的 C.若更换后,则电压表上1V刻度处对应为臭氧浓度为0的刻度 D.若更换后,则当臭氧浓度为0.75ppm时,R0的电功率是1.5W 16.(2025 江苏南京 模拟预测)某品牌电热水壶简化电路图如图所示,通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位,电热水壶高温挡功率为847W,低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开,电热水壶在低温挡工作,观察到标有字样的电能表指示灯在10min内闪烁 次;开关S与3、4触点相连时,电热水壶处于 (选填“高”、“中”或“低”)温挡;电热水壶处于高温挡时,R2的电功率为P1;处于低温挡状态时,R2的电功率为P2,且,则电阻R3= ,正常工作时用高温挡把水烧开需要10min,若在用电高峰期,家庭电路的实际电压为200V,用同样的挡位烧开相同质量的水需要 min。 【第三部分:电和磁综合】 17.(2025 江苏常州 模拟预测)生活中,电梯超载时,自动报警系统的电铃响起,电梯无法升降,报警系统的工作原理如图甲所示,控制电路电源电压,电磁铁线圈电阻。电阻箱的电阻设定为为压敏电阻,其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时,衔铁被吸合,受控制电路中电动机断电,报警电铃响,实现超载停机并发出提醒。 (1)电梯的自动报警电铃应接在 之间,电磁铁通电时,上端为 极; (2)空载时电梯底座对的压力等于电梯厢的重力为4000N,闭合开关,空载时控制电路中的电流大小为 mA; (3)若要提升载客质量的上限,可将控制电路电源电压U适当 (提高/降低)。 18.(2025 江苏镇江 二模)水培种植作为现代农业新技术正被越来越广泛地使用应用。大棚中的水培植物(例如蔬菜或花卉),其根部浸在营养液中,储存营养液的水箱埋在地下,通过水泵将营养液送入地面上的营养液槽中。下图是科技小组同学为某农业园设计的自动“输液”控制设备。 图1中,长方体浮块M和T型轻杆相连,应力电阻RF受到压力时阻值变小,其阻值与力大小关系如图2所示。当电磁铁线圈中(线圈电阻不计) 的电流时,某台水泵工作,向营养液槽内注入液体;当线圈中电流时,工作电路被自动切换,另一台水泵开始向营养液槽外抽出过多的液体。已知控制电路的电源电压U=3V,浮块M高为30cm、底面积为100cm2、密度为0.5g/cm3,下表面距离槽底5cm,T型轻杆的长度可调。图中T型连杆与RF之间的距离忽略不计,将R调至10 ,营养液的密度近似为,求: (1)图示情况下,浮块受到的浮力; (2)图中,与向营养槽中注入液体的水泵所对应的电动机是 (选填“A”或“B”); (3)槽内液面距离槽底的高度变化范围是 ; (4)现要将营养液槽中的最高液面调高,下列措施中可行的有_(多选,不全得1分,选错不得分) A.减小电源电压 B.保持M体积一定,减小其横截面积 C.减小电阻箱的阻值R D.增大电阻箱的阻值R (5)在其它条件不变的情况下,要保证装置能正常工作,电阻箱允许的阻值变化范围是 。 19.(2025 江苏无锡 一模)如图甲所示是可温控电风扇的电路原理图。均为定值电阻,,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙,电磁铁线圈电阻忽略不计。开关闭合,开关连接接通控制电路,电风扇开启温控模式。若室温达到,电磁铁线圈电流达到,电磁继电器吸住衔铁,动触点上弹,工作电路接通,电风扇运转;当室温低于,电磁铁线圈电流减小至,电磁继电器断开衔铁,动触点被拉下,工作电路断开,电风扇停止运转。 (1)关于此温控电风扇的电路原理图,下列说法中错误的是( ) A.电风扇的风速,可通过旋钮实现五个挡位的调节 B.开关闭合,若当开关连接,温控模式无法实现 C.开关闭合,若当开关连接,随着温度的升高,电磁铁的磁性变强 D.温控模式时,要在更低温度就能开启风扇,可将换成阻值更小的定值电阻 (2)电风扇开启温控模式,若控制电路电源电压一定,则在控制电路中,定值电阻为 ,电源电压为 。 (3)某次使用时,开关连接接通控制电路,闭合开关,转动旋钮使单独接入电路,此时为“一挡”,工作电路中的电流为;当转动旋钮使、接入电路,此时为“二挡”,工作电路中的干路电流为;当转动旋钮使同时接入电路,此时为“三挡”,工作电路中的干路电流为。 ①当工作电路处于“一挡”时,电动机的电功率为多少瓦 ? ②工作电路分别在“一挡”和“二挡”时,电动机输出的机械功率之比为,忽略温度对该电动机线圈电阻的影响,则电动机线圈电阻为 ”三挡”时电动机输出的机械功率占其电功率的比例为 %(保留一位小数)。 20.(2025 江苏镇江 二模)如图1为小明自制的水位自动控制装置。用将正方体物块a挂在衔铁A端,柱形容器放置在压敏电阻R上,衔铁和R均保持水平。闭合S1、S2,调节,当线圈中电流时,衔铁与C接触,电动机带动水泵向容器内注水;当电流时,衔铁与D接触,另一电动机带动水泵向外排水,从而控制容器内水位差不变。已知:a边长为10cm,;电磁铁对衔铁的引力作用在B点;为整个排水过程, a受到的浮力和拉力大小随时间的变化图像如图2; R随拉力大小的变化图像如图3。(不计衔铁、细线和容器重,忽略线圈电阻和衔铁在CD间移动的距离,g=10N/kg) (1)带动水泵注水的电动机是 ;(选填“M1”或“M2”) (2)图2中图线 表示拉力随时间的变化关系。a的重力为 N。衔铁刚被吸下时,B点受力为 N; (3)求柱形容器的底面积; (4)要减小该装置能控制的最低水位,可采用的方法是_。 A.仅减小R0的阻值 B.仅将支点O向右移 C.a的体积不变减小密度 D.仅减小线圈匝数 21.(2025 江苏无锡 模拟预测)如图所示,物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型,由控制器和加热器组成,可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位,由开关S和加热电阻丝R1、R2组成,U=220V,R2=242 ;控制电路电压恒定,R0=10 ,RF为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆,水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮,通过T形杆对压敏电阻产生压力,所受压力每增加1.5N,电阻减小5 。浮体A体积为1000cm3,质量为50g。科技小组对加湿器进行测试:向水箱内缓慢注水,当液面上升至浮体A体积的五分之一浸入水中时,电磁铁线圈中电流为200mA,此时衔铁恰好被吸下,加热器开始工作;当液面上升至浮体A体积的二分之一浸入水中时,电磁铁线圈中电流为240mA;当水箱注水量达到最大值时,电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计。 (1)当加热器处于高挡位时,加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收,水温升高了25 。高挡功率是多少W?(写出计算过程) (2)加热器的低挡功率是 W; (3)浮体A体积的五分之一浸入水中时压敏电阻受到的压力是 N;控制电路电压是 V; (4)水箱注水量达到最大值时,浮体A浸入水中的体积是 m3; (5)为了防止防干烧功能太早启动,下列操作可行的有_。 A.调小电阻箱R0阻值 B.调小控制电路电源电压 C.电磁继电器的弹簧剪短一些 D.增大受控工作电路的电源电压 22.(2025 江苏盐城 三模)某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱,其原理图如图甲所示。控制电路电源电压为8V,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88 ,红、绿指示灯分别表示电路加热和待机两种状态。当控制电路的电流达到一定值时,衔铁被电磁铁吸引,稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min。当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,加热电路工作,烘干箱正常工作时,箱内温度与时间关系如图乙所示。c空气=1 103J/(kg ),求: t/ 40 50 60 Rt / 200 160 150 (1)当衔铁被电磁铁吸引时,控制电路中的电流;(电磁铁的线圈电阻不计) (2)烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能;(指示灯消耗的电能忽略不计) (3)若箱内空气质量恒为2.2kg,烘干箱稳定工作时的加热效率。(加热效率指空气吸收的热量与电热丝放出热量的百分比。计算结果保留1位小数) 23.(2025 江苏无锡 三模)阅读短文,回答问题: 综合实践:研究电热式烧制炉 校本课程《陶艺》课上,烧制不同的陶器、瓷器作品需要不同的温度,为能满足上述要求,小明设计了一个电热式烧制炉的电路模型如图甲所示; 工作电路:S1为电源开关;S2为衔铁的同步开关(电磁继电器吸下衔铁时S2同时断开);烧制炉的加热元件由阻值为48.4 的和阻值为193.6 的两个发热电阻组成,闭合开关S1和S2,烧制炉开始工作,先高功率升温,当炉内达到所需临界高温时,就切换进入保温挡,当降到临界低温时,再切换进入高温挡; 控制电路:烧制炉利用温差电源控制炉内温度达成控温烧制,温差电源的热点(T1点)放在炉中,冷点(T2点)放在低温恒温箱中,其提供的电压与两点间的温度差关系如图乙所示(满足线性关系),闭合开关S0,当电磁继电器中电流达到0.015A时,电磁铁恰好能将弹性衔铁吸下,S2同步断开;一段时间后,电磁继电器的电流降到0.01A,就释放弹性衔铁,S2同步闭合;如此反复,直至烧制结束。 (1)关于电热式烧制炉,下列说法正确的是( ) A.刚开始工作时,衔铁应被电磁铁吸下 B.为安全工作,应选择两孔插座使用 C.当衔铁被吸下时,R1和R2串联工作 D.温差电源提供的电压是恒定的 (2)烧制炉正常工作时,低功率保温为 W;烧制炉烧制某陶瓷作品时,工作电路的高功率和低功率随时间变化情况如图丙所示,则烧制炉完成本次工作消耗的电能共为 ; (3)通过改变R0接入电路的阻值,可改变烧制炉内的烧制温度,已知电磁继电器的线圈电阻值为0.5 ,温差电源的冷点温度恒为20 ,烧制陶器需控制炉内临界高温为820 ,此温度下温差电源提供的电压为 mV,现要烧制骨瓷作品需控制炉内临界高温为1220 ,在烧制陶器基础上需将R0的滑片向 移动; (4)若小薛将R0调成1 ,求此电热式烧制炉的保温范围 。 24.(2025 江苏南通 二模)某科技小组为交通管理部门设计的“超载报警器”原理图如图甲所示,为轻质杠杆,为支点,。已知变阻器,规格为“”,为压敏电阻,其阻值随所受压力变化的关系如图乙所示。电磁继电器线圈电阻不计,当通过线圈的电流大于或等于时,电磁继电器的衔铁被吸下。试问: (1)当开关闭合时,电磁铁的下端为 极;车辆超载时,此时工作电路中的 灯亮、照相机拍照,报警并记录违法行为; (2)在某路段限重。当车辆刚好达时,压敏电阻阻值为 ,计算可知此时控制电路电压的取值范围是 ; (3)某些主干道抗压能力较好,允许通行质量更大的车辆,需适当调高限载,如采取移动点的方法,可将点向 (选填“左”或“右”)移。 25.(2025 江苏南京 二模)图甲为电热水器的工作原理图,其控制电路电源电压恒为6V,电磁铁线圈电阻不计,为定值电阻,为热敏电阻(产生的热量不计),其阻值随温度变化的情况如图丙所示,工作电路中,,加热状态与保温状态的功率比为4∶1。水温加热至80 后可实现自动保温,当再次进水水温下降至某一值重新开始加热。闭合S、,当控制电路中电流时,衔铁被吸下,控制电路中电流时,衔铁被释放。 (1)该电热器的工作电路为图乙中的 (选填“a”或“b”); (2)重新开始加热时水箱中的水温为 ; (3)该热水器保温挡工作10s产生的热量为 J;加热状态下工作30min使50kg的水温度升高了22 ,则加热效率 %(保留一位小数)[]。 26.(2025 江苏南京 一模)某兴趣小组设计的车辆超载报警装置如图甲所示。杠杆OAB(O为支点)始终保持水平平衡,OA∶AB=1∶5,A处有一个汽车踏板,B处固定的三角形压杆与压敏电阻R₂接触,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。电源电压恒定,滑动变阻器R1规格为“20 1A”,指示灯L的额定电压为9V,其I-U关系部分图像如图乙。当电磁铁中的电流达到或超过0.6A时,衔铁被吸上去(电磁铁固定不动),触点1和2接通,灯开始闪烁报警。图丙所示为可供选择的a、b两个压敏电阻的阻值与所受压力的关系图像。(电磁铁线圈、连杆、触点的阻值均忽略不计) (1)应选图丙中 (选填“a”或“b”)作为该电路的压敏电阻; (2)设定当踏板上质量达到或超过18t时,灯开始闪烁报警,对电路进行如下调试: ①将滑片P移至最右端,电阻箱R0调至 ,闭合开关S; ②开关S1接 ,调节 ,直至灯开始闪烁; ③开关S1接 ,调试完毕,装置即可正常使用; (3)根据 (2)调试完毕的情况,当车辆质量刚好为18t时装置报警,灯闪烁较亮时恰好正常发光,求电源电压U和此时滑动变阻器R1接入电路的阻值; (4)若想增大该装置允许承载的最大质量,可通过以下 方式进行改进。 A.将A处踏板向右移 B.适当增大电源电压U C.将滑片P向右移 D.增加电磁铁线圈匝数 27.(2025 江苏常州 一模)如图为一恒温水箱电路结构示意图,包括控制电路和工作电路两部分,控制电路:电源电压恒为12V,R1为热敏电阻(置于水箱中),阻值随温度变化的关系如图2所示,R0为滑动变阻器,线圈电阻不计,线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下,设置初始温度为80 ;工作电路:R2为额定电压为220V的电热器,其阻值为44 ,L1、L2为红绿指示灯,其额定电压均为220V,加热时红灯正常发光,绿灯不亮,停止加热时绿灯正常发光,红灯不亮。请完成下列问题: (1)按要求连接好工作电路; (2)在恒温水箱未到达设定的温度时,电热器正常工作1min所放出的热量多大? (3)现在降低水箱内温度,保持在60 (水温低于60 时电热器工作,高于60 时停止加热),需要将控制电路的电压 (选填“增大”、“减小”)为 V,或者该R0接入的阻值 (选填“增大”、“减小”)为 。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】03 【第一部分：浮力与压强】 1．（2025·江苏南京·模拟预测）按要求完成下列填空； (1)如图甲所示，小红在吸管的一端缠绕一些铜丝制成一个简易密度计（不考虑铜丝体积），将其分别放入水和煤油中，密度计均竖直漂浮，吸管露出液面的长度为d。密度计在水中时d1＝12cm，浮力大小为F1；在煤油中时d2＝10cm，浮力大小为F2，则F1与F2的大小关系是：F1 F2。若将该密度计放入密度为1.25g/cm3的液体中，则d3＝ cm（ρ煤油＝0.8g/cm3）。 (2)小红想知道所用铜丝的直径，用如图乙的方法，测得20圈铜丝线圈的长度为 cm。 【答案】(1) ＝ 13.6 (2)1.60 【详解】（1）[1]密度计在水、煤油中均竖直漂浮，受到的浮力均等于重力，则。 [2]若将该密度计放入密度为的液体中，密度计漂浮在液体表面，则受到的浮力等于重力，则密度计在水中受到的浮力等于密度计在液体中受到的浮力，由得， 即：， 解得密度计原长为 吸管露出液面的长度为 （2）如图乙，测得20圈铜丝线圈的长度为 2．（2025·江苏镇江·二模）如图1，竖直轻质细杆的上端固定在力传感器下方，传感器可以显示细杆对传感器的作用力，细杆下方与柱形物体相连。物体下表面恰好与柱形容器中水面相平。缓慢抬高升降台直至水面与物体上表面相平，力传感器的示数F与升降台抬升高度h的关系如图2所示。已知：容器底面积是柱形物体底面积的2倍，，则下列说法正确的是（　　） A．抬高升降台时，容器底部受到水的压强保持不变 B．当时，柱形物体浸在水中的深度为3cm C．柱形物体的密度为 D．当时，传感器示数 【答案】D 【详解】A．圆柱体A逐渐浸入水中，液面升高，容器底部在水中所处的深度变大，根据，底部受到水的压强逐渐变大，故A错误； B．当时，平台上升了3cm，同时液面要升高，故浸入的深度大于3cm，故B错误； C．由图2可知，当升降台上升的高度时，杆对A的作用力为0，说明此时A所受浮力与重力大小相等，容器底面积是柱形物体底面积的2倍，平台升高3cm时，设容器中液面相对于容器底部升高的高度为Δh，则有 解得，故物体浸入水中的深度为3cm+3cm=6cm；同时，当升降台上升的高度时，有 解得；此时，物体浸入水中的深度为5cm+5cm=10cm，即物体的高度为10cm，根据时，浮力等于重力，故有 则 解得，故C错误； D．当升降台升高的高度为5cm时，浸入的深度是3cm时的倍，物体受到的浮力也是浸入的深度是3cm时的倍； 根据图像知，物体没有浸入时，拉力等于重力为6N，故示数为0时，浮力等于重力为6N； 时 故传感器示数，故D正确。 故选D。 3．（2025·江苏苏州·二模）分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙，制成了A、B两支密度计，放入同一个盛有水的烧杯中，静止后如图所示．现将两支密度计放入同一个盛有盐水的烧杯中，静止后与图中相比，密度计A上升的高度为hA和B上升的高度为hB．则（    ） A．hA<hB B．hA>hB C．hA=hB D．无法判断 【答案】A 【详解】密度计在盐水中是漂浮的，受到的浮力等于自身的重力，所以密度计放入盐水中后受到的浮力不变；A排开的水的体积为，B排开的水的体积为，A排开的盐水的体积为，B排开的盐水的体积为。则A排开的液体的体积变化量为 B排开的液体的体积变化量为 B受到的浮力大，则ΔVA＜ΔVB，所以将两支密度计，放入同一个盛有盐水的烧杯中，静止后与图中相比，密度计A上升的高度小于B上升的高度，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．（2025·江苏南京·三模）如图所示，甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水，静置在水平面上。现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中，甲中杯子静止时漂浮在水面上，乙中木块紧贴杯底（杯中无气体）并与杯子一起悬浮在盐水中，下列说法中正确的是（　　） ①木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力 ②甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强 ③将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许，杯子和木块将沉到容器底 ④甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】D 【详解】①甲容器中，木块与水不接触，木块没有排开水，木块不受浮力；乙容器中，木块与盐水接触，木块排开一些盐水，木块受浮力，木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力，故①正确； ②甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水，由于水的密度小于盐水的密度，所以水的质量小于盐水的质量；将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中，甲中杯子静止时漂浮在水面上，乙中木块紧贴杯底（杯中无气体）并与杯子一起悬浮在盐水中，两个容器中增加的质量相等，所以，甲容器的总质量小于乙容器的总质量，甲容器对水平面的压力小于乙容器对水平面的压力，甲容器对水平面的压强小于乙容器对水平面的压强，故②错误； ③根据阿基米德原理，浮力大小与液体密度和排开液体体积有关，将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许，液体密度和排开液体体积都不变，杯子和木块所受浮力不变，仍然悬浮，故③错误； ④根据阿基米德原理，浮力大小与液体密度和排开液体体积有关，杯子和木块在甲容器中漂浮，在乙容器中悬浮，两次浮力都等于重力之和，两次浮力相等，但水的密度小于盐水的密度，所以甲容器中排开水的体积大于乙容器中排开盐水的体积，甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度，故④正确。 综上所述，正确的有①④，故D正确，ABC错误。 故选D。 5．（2025·江苏南京·三模）如图所示，水平桌面上甲、乙两相同的容器中装有等体积的不同液体（密度分别为、，均大于水的密度）。将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中，静止时两容器中的液面再次相平，则液体密度 ，物体所受浮力 。若从两容器中抽走等质量的液体（A、B不触底），则容器底部受到液体压强的变化量 ；若同时向两容器中加入等质量的水直至悬浮，则两物体受到的浮力的变化量 （四空均选填“”“”或“”）。 【答案】 ＞ ＞ ＝ ＜ 【详解】[1]将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中，说明实心物体A、B的密度相同，在甲容器中，物体A漂浮，则，乙容器中，物体B悬浮，故，故。 [2]没有放物体前，甲、乙液体的体积相同，放入物体后，静止时两容器中的液面再次相平，说明， 根据可知，由于，故。 [3]若从两容器中抽走等质量的液体（A、B不触底），则容器底部受到液体压强的变化量，故。 [4]加水前，A漂浮，A所受的浮力等于A物体的重力，加了等质量的水直至悬浮，此时A所受的浮力仍然等于A物体所受的重力，故；加水前，B悬浮，甲、乙液体的密度都大于水，加水后，乙液体的密度变小，物体B所受的浮力变小，物体B将沉底，故。 6．（2025·江苏常州·二模）如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=1.5×104 kg。如图乙所示，为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就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。 小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，如图丙所示，其底面积为2m2。其中A是固定的力传感器，B是质量和体积均可忽略的硬杆，A能够显示B对其的压力或拉力的大小；B的上端固定在A上，下端固定在圆柱体C上，圆柱体C质量m2=20kg、高度h2=2m。水舱中装有4.2m3的足量的水。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器A的示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求： (1)如图甲，请计算未悬吊重物时，起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力； (2)如图乙，当起重船吊起较重的物体时，为避免船体倾斜，应将起重船船体内小舱室的水向 （选填左、右）抽取； (3)请计算物体C所受重力的大小； (4)请综合图丙、图丁的信息，计算物体C的体积； (5)如图丁，请计算当B传感器示数F=0N时，水舱内水的深度为 m。 【答案】(1)1.5×105N (2)左 (3)200N (4)0.05m3 (5)0.9m 【详解】（1）由题意知，起重船自身质量m1=1.5×104 kg，漂浮在水面上时，受到的浮力等于自身的重力，即F浮=G船=m船g=1.5×104 kg×10N/kg=1.5×105N （2）由图乙可知，当起重船吊起较重的物体时，重物使船体向右倾斜，因此为避免船体倾斜，应将起重船船体内小舱室的水向左抽取。 （3）由题意知，圆柱体C质量m2=20kg，则物体C所受重力GC=m2g=20kg×10N/kg=200N （4）由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力Gc=200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面露出水面，C的下表面距离舱底的深度 由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，由F压=F浮大- GC可知，C受到的最大浮力F浮大=F压+GC=300N+200N=500N 此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得 （5）C的横截面积 当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力，根据阿基米德原理可得 C浸在水中的深度 此时水舱中水的深度h=h0+h1=0.1m+0.8m=0.9m 7．（2025·江苏宿迁·三模）如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动，PO:OQ=1:3；P端通过竖直绳连接a，a通过竖直轻杆固定在地面上；b浸没在水中，通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平，打开出水口阀门，轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为ma=1.5kg、mb=1.08kg，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，忽略所有摩擦，g=10N/kg，水的密度。求： (1)打开阀门前b受到的浮力； (2)b的密度； (3)当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压强。 【答案】(1)4N (2)2.7×103kg/m3 (3)2.4×103Pa 【详解】（1）由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。打开阀门前轻杆对a的作用力F=4.8N，物体a处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前P端绳对a的拉力为FP拉=Ga-F=mag-F=1.5kg×10N/kg-4.8N=10.2N 由PO:OQ=1:3可知，打开阀门前Q端绳的拉力为 图中承重绳子股数n=2，滑轮、杠杆和绳的重力均忽略不计，此时绳子对b的拉力为Fb=2FQ拉=2×3.4N=6.8N 此时，物体b处于静止状态，竖直方向受力平衡，则打开阀门前b受到的浮力为Fb浮=Gb-Fb=mbg-6.8N=1.08kg×10N/kg-6.8N=4N （2）由得，b的体积为 b的密度为 （3） 当b浸没时，受到的拉力为6.8N，b的重力不变，当b受到的拉力大小为8.4N时，浮力需减小，则此时b上表面露出水面，由得，，即b下表面处的液体压力等于浮力，当b受到的拉力大小为8.4N时，b下表面处的液体压力为 由图乙可知，当水面下降高度x小于10cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全浸没在水中；当水面下降高度x在10cm至50cm之间时，轻杆对a的作用力F方向先向上，大小逐渐减小，直至减小为零，之后F方向变为向下，大小逐渐增大，此时P端绳对a的拉力逐渐增大，Q端绳的拉力也逐渐增大，绳对b的拉力也逐渐增大，b受到的浮力逐渐减小，此过程为b上表面刚露出水面到b下表面刚露出水面的过程；当水面下降高度x大于50cm时，轻杆对a的作用力F不变，则P端绳对a的拉力不变，Q端绳的拉力不变，绳对b的拉力不变，b受到的浮力不变，此时b完全露出水面。由此可知，b的高度为h=50cm-10cm=40cm b的底面积为 b下表面处的液体压强为 8．（2023·江苏苏州·二模）如图所示，水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中漂浮着冰块A，悬浮着物块B，当冰块A完全熔化后，下列分析正确的是（    ） A．烧杯中液体的密度变大 B．烧杯内液面不发生变化 C．杯底受到液体的压强变小 D．物块B受到的浮力变大 【答案】C 【详解】AB．冰块A漂浮时，根据漂浮条件，所受浮力 根据阿基米德原理所受浮力 当冰化成水后，质量不变，重力也不变，则 综上联立可得 由于，所以，说明冰化成水后，体积大于刚才排开盐水的体积，液体的总体积会变大，液面的高度会上升，再根据可知，液体的整体密度会减小， 故AB错误； CD．容器是规则的，若液体对底的压力为F，对底的压强可以用分析。一开始A和B都受到水给它们竖直向上的浮力，根据力的作用是相互的，A和B给水竖直向下的压力，这两个压力会通过水间接作用到容器底部。当冰化成水后，刚才冰对水的压力变成了化成的水对原来水的压力，这个压力通过刚才的分析可知是不变的；但刚才悬浮的物体B，一开始受到的浮力等于其重力，由于液体密度变小后，根据，B所受浮力会变小（B会沉入水底），根据力的作用是相互的，B对水的压力也变小了，所以整体来说，容器底受到的水给它的总压力变小了，根据可知，杯底受到液体的压强变小，故C正确，D错误。 故选C。 9．（2025·江苏扬州·二模）跨学科实践活动中，小军利用身边随手可得的材料制作用于测量液体密度的简易密度计。 (1)观察与思考 小军由实验发现，能较好地反映不同液体密度之间差异的柱状物体是甲图中的 （a/b/c）； (2)设计与制作 ①在制作过程中，小军将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重，并用石蜡将吸管的底端封闭，放入水中后，如图乙所示，若想让该吸管竖直漂浮在水中，你的方法是 ； ②制作好的吸管简易密度计竖直漂浮在不同液体中时，液体的密度越大，它露出液面部分的长度越 （长/短），排开液体的重力 （变大/不变/变小）； ③小军在吸管上标出水面的位置，如图丙，测出该位置到吸管下端的距离H为10cm，则把它放在密度为的酒精中时，H为 cm； (3)改进与提升 实验结束后，小军还想进一步提高该密度计的精确度，请你帮他设计一个方案： 。 【答案】(1)c (2) 增加配重 长 不变 12.5 (3)见解析 【详解】（1）密度计始终漂浮，浮力等于密度计的重力。当液体密度变化时，因为浮力大小不变，排开液体的体积会发生变化，故密度计的横截面积越小，浸入液体中的深度变化越明显，故应选择横截面积小的柱状物体，故选c。 （2）[1]若想让该吸管竖直漂浮在水中，应增加密度计的稳定性，可以适当的降低密度计的重心，故可以通过增加配重的方法来实现。 [2]密度计漂浮，浮力大小等于密度计的重力，浮力大小不变，当液体密度增加时，排开液体的体积会减小，故露出液面的长度会变长。 [3] 密度计漂浮，浮力大小等于密度计的重力，浮力大小不变，根据阿基米德原理可知，浮力大小等于排开液体重力大小。此时浮力大小不变，故排开液体重力大小不变。 [4] 此时密度计在水中受到的浮力 放入酒精中时，浮力大小不变则排开酒精的体积 此时密度计浸入酒精中的深度 （3）密度计始终漂浮，浮力等于密度计的重力，当液体密度变化时，因为浮力大小不变，排开液体的体积会发生变化，故密度计的横截面积越小，浸入液体中的深度变化越明显，故可通过减小横截面积的方法来增加精确度。 【第二部分：电学综合】 10．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻、的阻值分别为和，只闭合开关，将滑片移到中点，电压表示数为，电阻的功率为，闭合开关、，将滑片移到最左端，电阻的功率为，若。电源电压为 ；滑动变阻器的最大电阻为 ；电路的最大功率为 ；电路的最小功率为 。 【答案】 9 40 12.15 1.62 【详解】[1][2]当只闭合开关S时，定值电阻和滑动变阻器串联，将滑片P移到中点，此时滑动变阻器一半接入电路，即，电压表测滑动变阻器两端电压，即，根据串联电压规律可知，电源电压为……（1） 由可得，定值电阻的电功率为……（2） 由可得，通过滑动变阻器的电流为……（3） 当开关S、S1均闭合，将滑片移到最左端时，滑动变阻器短路，此时定值电阻和定值电阻并联；由可得，定值电阻的电功率为……（4） 已知，即，推导可得……（5） 联立（1）式和（5）式，推导可得电源电压为，，将，代入（3）式可得，滑动变阻器的最大阻值为 [3]当开关S、S1均闭合，将滑片移到最左端时，滑动变阻器短路，此时定值电阻和定值电阻并联，此时总电阻最小；由可得，此时电路的总功率最大为 [4]当只闭合开关S时，定值电阻和滑动变阻器串联，将滑片P移到最右端，此时滑动变阻器全部接入电路，此时总电阻最大；由可得，此时电路的总功率最小为 11．（2025·江苏南京·模拟预测）如图为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示 (1)观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率 。 (2)分析电路可知：当Sa接 ，同时Sb 时，电路处于文火萃取阶段。 (3)电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？ 【答案】(1)低 (2) 2 断开 (3)80 【详解】（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变、时间相同，由可知消耗的电能相同；由图可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大，而药液的质量不变、比热容不变，由可知前半段药液吸收的热量少，由可知，后半段时间的加热效率比前半段的加热效率高。 （2）当Sa接2，同时Sb闭合时，电路中R1、R2并联，电路中电阻最小，由可知此时电功率最大，处于高火加热状态。 当Sa接2，同时Sb断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，由可知此时电功率较大，处于文火萃取状态。 当Sa接1，同时Sb断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，由可知此时电功率最小，处于小功率保温状态。 （3）结合前面分析可知高火加热时 文火萃取时 将电压220V、代入解得，，。 电煎药壶的额定保温功率是 12．（15-16九年级上·天津·期中）如图所示是童童设计的压力传感器的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，为定值电阻。当闭合开关S，压力F增大时，电流表与电压表示数变化情况是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数也变大 B．电流表示数变大，但电压表示数变小 C．电流表示数变小，电压表示数也变小 D．电流表示数变小，但电压表示数变大 【答案】D 【详解】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的总电流，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压。当压力F增大时，弹簧被进一步压缩，滑片P向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，接入电路的阻值变大，此时电路的总电阻变大。电源电压保持不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变小，即电流表的示数变小。R1两端的电压，由于R1阻值不变，电流变小，所以R1两端的电压变小。根据串联电路的电压分配规律，电源电压等于各部分电路电压之和，因此R2两端的电压变大，即电压表的示数变大。 综上所述，当压力F增大时，电流表示数变小，电压表示数变大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13．（25-26九年级上·江苏无锡·月考）某物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图如图所示，其中电源电压恒为4.5V，定值电阻R1＝5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是（　） A．0Ω～9Ω B．9Ω～20Ω C．10Ω～20Ω D．4Ω～10Ω 【答案】D 【详解】由题意知，电路允许通过的最大电流 此时电路总电阻 此时滑动变阻器接入电路的阻值最小 由题意知，电压表最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。 此时电阻的电压 电路电流 滑动变阻器接入电路的最大阻值 综上，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 14．（2025·湖北武汉·模拟预测）小明家里有一款电热暖手器，但电热暖手器上的提示灯参数“，”模糊不清了。为了测量该提示灯的参数，小钊设计了如图甲所示的电路，所用的电源电压恒定，电流表选用量程，电压表选用量程。小明进行实验，第一次只闭合开关、，滑片从端移到端；第二次只闭合开关、，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（   ） A．的阻值为 B．小灯泡的参数为“” C．只闭合、，电路的电流最大时，灯与滑动变阻器的电阻之比为 D．只闭合、，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为 【答案】C 【详解】第一次只闭合开关、，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流，滑片P从a端移到b端，滑动变阻器接入电路的电阻由最大值变为0，滑片在b端时，电压表的示数为0，此时图乙中的直线为滑动变阻器的U-I图像；第二次只闭合开关、，滑动变阻器与灯L串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流，此时滑动变阻器的U-I图像为图乙中的曲线部分。 A．第一次只闭合开关、，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，此时图乙中的直线为滑动变阻器的U-I图像。从图中可知滑动变阻器两端电压为4V时，电流为0.2A，电源电压为 滑片在b端时，滑动变阻器接入阻值为0，即电压表的示数为0，此时电流为0.4A，电源电压为 电源电压不变，由上述两式可得 可求得，，故A错误； B．只闭合开关、，滑动变阻器与灯L串联，此时滑动变阻器的U-I图像为图乙中的曲线部分。当电路中电流最大为0.4A时，不影响电流表及电压表的安全使用，故保证所有元件都安全，所以此时可以满足灯L正常发光，即灯正常发光时的额定电流为0.4A，由图可知此时滑动变阻器两端的电压为3V，则灯泡正常工作的额定电压为 故提示灯参数为“”，故B错误； C．只闭合开关、，电路中电流最大时，滑动变阻器与灯L串联，且灯L正常工作，灯与滑动变阻器的电阻之比为，故C正确； D．只闭合开关、，为保证电路安全，电路电流最大为0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时滑动变阻器接入的电阻为 从图乙的曲线图可知当电路电流最小为0.32A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器接入的电阻为 故滑动变阻器接入电路的阻值范围为7.5~20Ω，故D错误。 故选C。 15．（2025·江苏常州·二模）臭氧常用于食品车间进行无人密闭消毒，消毒30分钟后臭氧最终分解为氧气，对食品不会有残留污染，但因其有强氧化作用，消毒时浓度不宜过高。兴趣小组设计了一个简易臭氧检测仪（电压表示数显示臭氧浓度）检测车间消毒时空气中臭氧的浓度，其电路原理如图甲。电源电压恒为3V，定值电阻，臭氧检测传感器Rc阻值与臭氧浓度的关系如图乙。消毒标准如下：为不合格， 为合格，为超标。则下列说法正确的是（   ） A．当臭氧浓度为2.25ppm时，电压表的示数为1V B．某次检测时，电压表示数为2.4V，该次消毒是合格的 C．若更换后，则电压表上1V刻度处对应为臭氧浓度为0的刻度 D．若更换后，则当臭氧浓度为0.75ppm时，R0的电功率是1.5W 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，当臭氧浓度为2.25ppm时，臭氧检测传感器Rc的阻值为5Ω，此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 电压表示数，故A错误； B．电压表示数为2.4V时，电路中的电流 此时Rc两端的电压 此时RC​的阻值 由图乙可知，此时臭氧浓度为3ppm，此浓度大于2.5ppm，故该次消毒是超标的，故B错误； C．若更换后，当臭氧浓度为0时，从图乙中可知，臭氧检测传感器RC​的阻值 此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 此时电压表的示数，故C正确； D．若更换后，当臭氧浓度为0.75 ppm时，从图乙中可知，臭氧检测传感器RC​的阻值 此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 R0​的电功率，故D错误。 故选C。 16．（2025·江苏南京·模拟预测）某品牌电热水壶简化电路图如图所示，通过调节开关S可实现高、中、低三个挡位，电热水壶高温挡功率为847W，低温挡功率为22W。将家中其它用电器都断开，电热水壶在低温挡工作，观察到标有字样的电能表指示灯在10min内闪烁 次；开关S与3、4触点相连时，电热水壶处于 （选填“高”、“中”或“低”）温挡；电热水壶处于高温挡时，R2的电功率为P1；处于低温挡状态时，R2的电功率为P2，且，则电阻R3＝ Ω，正常工作时用高温挡把水烧开需要10min，若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为200V，用同样的挡位烧开相同质量的水需要 min。 【答案】 11 中 80 12.1 【详解】[1]根据可得，电热水壶在低温挡的功率 工作时间 消耗的电能 电能表指示灯在10min内闪烁的次数 [2]由可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小。开关S与2、3触点相连时，R1和R2串联，总电阻R串最大，处于低温挡；开关S与3、4触点相连时，只有R2工作，处于中温挡；开关S与4、5触点相连时，R2和R3并联，总电阻R并最小，处于高温挡。 [3]高温挡工作时，R2的电功率 由 可知，低温挡工作时，电路中的电流 低温挡工作时，R2的电功率 根据题意可知，，即 解得 则高温挡工作时，R2的电功率 高温挡工作时，R3的电功率 由可得，R3的阻值 [4]由可知，高温挡工作时电路中的总电阻 家庭电路的实际电压为200V，高温挡的实际电功率 烧开相同质量的水消耗的电能相同，即 则需要的时间 【第三部分：电和磁综合】 17．（2025·江苏常州·模拟预测）生活中，电梯超载时，自动报警系统的电铃响起，电梯无法升降，报警系统的工作原理如图甲所示，控制电路电源电压，电磁铁线圈电阻。电阻箱的电阻设定为为压敏电阻，其阻值与压力的大小关系如图乙所示。当线圈中的电流大于或等于10mA时，衔铁被吸合，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒。 (1)电梯的自动报警电铃应接在 之间，电磁铁通电时，上端为 极； (2)空载时电梯底座对的压力等于电梯厢的重力为4000N，闭合开关，空载时控制电路中的电流大小为 mA； (3)若要提升载客质量的上限，可将控制电路电源电压U适当 （提高/降低）。 【答案】(1) EF N (2)5 (3)提高 【详解】（1）[1]当线圈中的电流大于或等于10mA时，受控制电路中电动机断电，报警电铃响，实现超载停机并发出提醒，此时电磁继电器的衔铁被吸合，动触点和下面的静触点接触，电铃接在E、F位置时就会被接通发出报警声。 [2]如图所示，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。 （2）由图乙知，空载时电梯底座对的压力为4000N时，压敏电阻对应的电阻为，由图甲知控制电路中电磁铁线圈电阻、电阻箱和压敏电阻串联接入电路，电路的总电阻 空载时控制电路中的电流 （3）若要减小核载人数、产生压力变小，的阻值变大，保持起始报警电流不变。由于吸合电流不变，根据可知，可以增大电源电压；吸合电流不变，在电源电压一定时，电路的总电阻不变，可以减小的阻值。 18．（2025·江苏镇江·二模）水培种植作为现代农业新技术正被越来越广泛地使用应用。大棚中的水培植物（例如蔬菜或花卉），其根部浸在营养液中，储存营养液的水箱埋在地下，通过水泵将营养液送入地面上的营养液槽中。下图是科技小组同学为某农业园设计的自动“输液”控制设备。 图1中，长方体浮块M和T型轻杆相连，应力电阻RF受到压力时阻值变小，其阻值与力大小关系如图2所示。当电磁铁线圈中（线圈电阻不计） 的电流时，某台水泵工作，向营养液槽内注入液体；当线圈中电流时，工作电路被自动切换，另一台水泵开始向营养液槽外抽出过多的液体。已知控制电路的电源电压U=3V，浮块M高为30cm、底面积为100cm2、密度为0.5g/cm3，下表面距离槽底5cm，T型轻杆的长度可调。图中T型连杆与RF之间的距离忽略不计，将R调至10Ω，营养液的密度近似为，求： (1)图示情况下，浮块受到的浮力； (2)图中，与向营养槽中注入液体的水泵所对应的电动机是 （选填“A”或“B”）； (3)槽内液面距离槽底的高度变化范围是 ； (4)现要将营养液槽中的最高液面调高，下列措施中可行的有___________（多选，不全得1分，选错不得分） A．减小电源电压 B．保持M体积一定，减小其横截面积 C．减小电阻箱的阻值R D．增大电阻箱的阻值R (5)在其它条件不变的情况下，要保证装置能正常工作，电阻箱允许的阻值变化范围是 。 【答案】(1)15N (2)A (3) (4)ABD (5) 【详解】（1）由图1可知，水泵A正在向营养槽注入液体，此时电路中的电流，控制电路中的总电阻 应力电阻 由图2可知，此时RF受到的压力，则浮块处于漂浮状态，浮块的重力 浮块受到的浮力 （2）向营养槽中注入液体时，营养槽中液位较小，浮块对RF的压力小，RF的电阻较大，控制电路中的电流小，衔铁不能被吸下，此时注入液体的水泵所对应的电动机是A。 （3）另一台水泵B开始向营养液槽外抽出过多的液体时，控制电路中电流时，控制电路中总电阻 此时应力电阻 由图2可知，RF受到的压力 此时浮块受到的浮力 此时浮块浸入深度 此时槽内液面距离槽底的高度 当浮块受到的浮力时，浮块浸入深度 此时槽内液面距离槽底的高度 所以槽内液面距离槽底的高度变化范围是 （4）ACD．现要将营养液槽中的最高液面调高，浮块浸入的深度增大，浮力增大，RF受到压力的增大，由图2可知，RF变小，电路正常工作的总电阻变小，抽液时的总电流不变，由可知，可减小电源电压，或增大电阻箱的阻值R，故AD符合题意，C不符合题意； B．正常排液时，控制电路中的总电阻不变，RF的大小不变，浮块的体积不变，其重力不变，浮块M受到的浮力不变，浮块M的底面积减小，浸入深度增大，故B符合题意。 故选ABD。 （5）装置能正常工作时，应力电阻受到的最小压力为零，此时 最大压力是M浸没状态时，M浸没时受到的浮力 此时RF受到的压力 图2中RF与F的函数关系式为，当时，RF的最小值为5Ω；当向营养液槽内注入液体时，所以 当向营养液槽外排液体时，，此时 所以电阻箱允许的阻值变化范围是 19．（2025·江苏无锡·一模）如图甲所示是可温控电风扇的电路原理图。均为定值电阻，，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙，电磁铁线圈电阻忽略不计。开关闭合，开关连接接通控制电路，电风扇开启温控模式。若室温达到，电磁铁线圈电流达到，电磁继电器吸住衔铁，动触点上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于，电磁铁线圈电流减小至，电磁继电器断开衔铁，动触点被拉下，工作电路断开，电风扇停止运转。 (1)关于此温控电风扇的电路原理图，下列说法中错误的是（　　） A．电风扇的风速，可通过旋钮实现五个挡位的调节 B．开关闭合，若当开关连接，温控模式无法实现 C．开关闭合，若当开关连接，随着温度的升高，电磁铁的磁性变强 D．温控模式时，要在更低温度就能开启风扇，可将换成阻值更小的定值电阻 (2)电风扇开启温控模式，若控制电路电源电压一定，则在控制电路中，定值电阻为 ，电源电压为 。 (3)某次使用时，开关连接接通控制电路，闭合开关，转动旋钮使单独接入电路，此时为“一挡”，工作电路中的电流为；当转动旋钮使、接入电路，此时为“二挡”，工作电路中的干路电流为；当转动旋钮使同时接入电路，此时为“三挡”，工作电路中的干路电流为。 ①当工作电路处于“一挡”时，电动机的电功率为多少瓦 ？ ②工作电路分别在“一挡”和“二挡”时，电动机输出的机械功率之比为，忽略温度对该电动机线圈电阻的影响，则电动机线圈电阻为 ”三挡”时电动机输出的机械功率占其电功率的比例为 %（保留一位小数）。 【答案】(1)A (2) 100 3 (3) 12W 71.4 【详解】（1）A．由图甲可知工作电路为电动机和定值电阻组成的串联电路，半圆弧型铜片在旋转过程中，可分别与R1、R2、R3接触，使旋钮处分别处于断开状态，仅R3接入状态，R3=800Ω，R2与R3并联状态，则 R1、R2、R3并联状态，则 仅R1接入状态，则R1=400Ω，由于R2与R3并联状态与仅R1接入状态时电路等效，都是电动机与一个400Ω的电阻串联，属于同一种档位，所以不包含断开状态，电风扇的风速，可通过旋钮实现三个档位的调节，故A错误，符合题意； B．开关S1闭合，若当开关S连接ab，控制电路断开，电磁铁无磁性，工作电路始终工作，温控模式无法实现，故B正确，不符合题意； C．开关S1闭合，若当开关S连接bc，控制电路接通，由图乙知随着温度的升高，热敏电阻阻值减少，控制电路电流增大，电磁铁的磁性变强，故C正确，不符合题意； D．由可知，在U控不变，I控不变时，温度越低，Rt越大，R0需要变小，所以温控模式时，要在更低温度就能开启风扇，需要R0换成阻值更小的定值电阻，故D正确，不符合题意。 故选A。 （2）室温达到30℃，Rt=50Ω，电磁铁线圈电流达到0.02A，控制电路电压 室温达到22℃，，电磁铁线圈电流达到0.01A，控制电路电压 联立①②解得：定值电阻R0=100Ω，电源电压U=3V （3）[1]当工作电路处于“一挡”时，R3两端电压 电动机两端电压 电动机的电功率 [2] 由[1]分析可知，当工作电路处于“一挡”时，电动机的电功率为12W，电动机的机械功率 当工作电路处于“二挡”时，R23两端电压 电动机两端电压 电动机的电功率 电动机的机械功率 工作电路分别在“一挡”和“二挡”时，电动机输出的机械功率之比为8：21,有 解得电动机线圈电阻R=100Ω 当工作电路处于“三挡”时，R123两端电压 电动机两端电压 电动机的电功率 电动机的发热功率 电动机的机械功率 “三挡”时电动机输出的机械功率占其电功率的比例为 20．（2025·江苏镇江·二模）如图1为小明自制的水位自动控制装置。用将正方体物块a挂在衔铁A端，柱形容器放置在压敏电阻R上，衔铁和R均保持水平。闭合S1、S2，调节，当线圈中电流时，衔铁与C接触，电动机带动水泵向容器内注水；当电流时，衔铁与D接触，另一电动机带动水泵向外排水，从而控制容器内水位差不变。已知：a边长为10cm，；电磁铁对衔铁的引力作用在B点；为整个排水过程， a受到的浮力和拉力大小随时间的变化图像如图2； R随拉力大小的变化图像如图3。（不计衔铁、细线和容器重，忽略线圈电阻和衔铁在CD间移动的距离，g=10N/kg） (1)带动水泵注水的电动机是 ；（选填“M1”或“M2”） (2)图2中图线 表示拉力随时间的变化关系。a的重力为 N。衔铁刚被吸下时，B点受力为 N； (3)求柱形容器的底面积； (4)要减小该装置能控制的最低水位，可采用的方法是___________。 A．仅减小R0的阻值 B．仅将支点O向右移 C．a的体积不变减小密度 D．仅减小线圈匝数 【答案】(1)M1 (2) ① 5 0.25 (3) (4)AC 【详解】（1）注水时，线圈中电流，电磁铁磁性弱，衔铁不能被吸下，衔铁与C接触，工作电路中，电动机带动水泵M1向容器内注水。 （2）[1]0~t0为整个排水过程，水位降低，正方体物块a浸入水中的体积变小，由可知，a受到的浮力变小；拉力，所以拉力F变大，故拉力随时间的变化关系的图像为①；a受到的浮力大小随时间的变化图像为②。 [2]由图2可知，时刻a物体受到的浮力为0，此时绳对A的拉力等于物体a的重力，故a的重力为5N。 [3]由图2可知，衔铁刚被吸下时，a对A点的拉力为1N，根据杠杆的平衡条件可知， 此时B点受到的作用力为 （3）开始排水时，物体a受到的浮力 此时物体a浸入水中的深度 此时电路中的电流为0.03A，电路的总电阻 压敏电阻的值 由图3可知，压敏电阻为100Ω时，柱形容器对压敏电阻的压力为；停止抽水时，电路中的电流为0.02A，电路的总电阻为 压敏电阻的值为 由图3可知，压敏电阻为200Ω时，柱形容器对压敏电阻的压力位；从开始抽水到抽水结束，容器中水重力的变化量 容器中水体积的变化量 设容器的底面积为S，则有 解得，柱形容器的底面积。 （4）A．控制注水和排水的电流不变，电路的总电阻不变，仅减小R0的阻值，需增大压敏电阻的阻值，对应的容器对压敏电阻的压力减小，最低水位降低，故A符合题意； B．仅将支点O向右移，由可知，OA增大，OB减小，衔铁被吸下时需要的FB变大，此时需要吸合电流变大，压敏电阻的阻值变小，对应的容器对压敏电阻的压力变大，所以容器中的最低水位变高，故B不符合题意； C．a的体积不变减小密度，a的重力减小，对A点的拉力减小，由可知，衔铁被吸下时需要的FB变小，此时需要吸合电流变小，压敏电阻的阻值变大，对应的容器对压敏电阻的压力变小，所以容器中的最低水位变低，故C符合题意； D．仅减小线圈匝数，电磁铁磁性减弱，需要电流较大时衔铁才能被吸下，压敏电阻的阻值变小，对应的容器对压敏电阻的压力变大，容器中的最低水位变高，故D不符合题意。 故选AC。 21．（2025·江苏无锡·模拟预测）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位，由开关S和加热电阻丝R1、R2组成，U=220V，R2=242Ω；控制电路电压恒定，R0=10Ω，RF为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘T形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体A竖直上浮，通过T形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω。浮体A体积为1000cm3，质量为50g。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A体积的五分之一浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200mA，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体A体积的二分之一浸入水中时，电磁铁线圈中电流为240mA；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300mA。T形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计。 (1)当加热器处于高挡位时，加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收，水温升高了25℃。高挡功率是多少W？（写出计算过程） (2)加热器的低挡功率是 W； (3)浮体A体积的五分之一浸入水中时压敏电阻受到的压力是 N；控制电路电压是 V； (4)水箱注水量达到最大值时，浮体A浸入水中的体积是 m3； (5)为了防止防干烧功能太早启动，下列操作可行的有_______。 A．调小电阻箱R0阻值 B．调小控制电路电源电压 C．电磁继电器的弹簧剪短一些 D．增大受控工作电路的电源电压 【答案】(1)见解析 (2)200 (3) 1.5 12 (4)8×10-4 (5)A 【详解】（1）水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.2kg×25℃＝1.26×105J 由加热140s所产生的热量全部被1.2kg的水吸收可知，此时加热器消耗的电能W＝Q吸＝1.26×105J 则高挡功率 （2）当S闭合时，R1与R2并联，电路中的电阻较小，由知，此时为加热挡；当S断开，R2单独连入电路时，电路中电阻较大，由可知，此时加热器为低挡，则低挡的功率为 （3）A的重力G＝mg＝50×10-3kg×10N/kg＝0.5N 当液面上升至浮体A体积的五分之一浸入水中时A受到的浮力为 由力的平衡条件和力作用是相互的可知，此时压敏电阻受到的压力F1＝F浮1-G＝2N﹣0.5N＝1.5N 当液面上升至浮体A体积的二分之一浸入水中时A受到的浮力为 由力的平衡条件和力作用是相互的可知，此时压敏电阻受到的压力F2＝F浮2﹣G＝5N﹣0.5N＝4.5N 则此过程中，压敏电阻受到的压力增加量ΔF＝F2﹣F1＝4.5N﹣1.5N＝3N 由所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω可知，两次压敏电阻的阻值关系为 由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，两种情况下控制电路的电压分别为 U'＝200×10﹣3A×10Ω+200×10﹣3A×RF1…① U'＝240×10﹣3A×10Ω+240×10﹣3A×RF2＝240×10﹣3A×10Ω+240×10﹣3A×（RF1﹣10Ω）…② 由①②解得：RF1＝50Ω，U'＝12V。 （4）当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为I3=300mA＝0.3A 由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻 压敏电阻的阻值RF3＝R总3﹣R0＝40Ω﹣10Ω＝30Ω 此时压敏电阻的阻值比液面上升至浮体A体积的五分之一浸入水中时压敏电阻的阻值减小量ΔR＝RF1﹣RF3＝50Ω﹣30Ω＝20Ω 由所受压力每增加1.5N，电阻减小5Ω可知，此时压敏电阻受到的压力 由力的平衡条件和力作用是相互的可知，此时A受到的浮力F浮3＝F3+G＝7.5N+0.5N＝8N 由F浮＝ρ液gV排可知，A浸入水中的体积 （5）A．控制电路中的电流保持200mA不变，R0的阻值越小，则RF越大，压敏电阻受到的压力越小，A受到的浮力越小，A浸入的深度越小，防干烧启动越晚，故A符合题意； B．控制电路中的电流保持200mA不变，减小控制电路电源电压，则RF越小，压敏电阻受到的压力越大，A受到的浮力越大，A浸入的深度越大，防干烧启动越早，故B不符合题意； C．电磁继电器的弹簧剪短一些，同等条件下伸长量量更大，弹簧的弹力更大，则开启防干烧的电流越大，则RF越小，压敏电阻受到的压力越大，A受到的浮力越大，A浸入的深度越大，防干烧启动越早，故C不符合题意； D．增大受控工作电路的电源电压，加热功率增大，相同时间内产生热量更多，水汽化更快，会更早启动防干烧功能，故D不符合题意。 故选A。 22．（2025·江苏盐城·三模）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，其原理图如图甲所示。控制电路电源电压为8V，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，红、绿指示灯分别表示电路加热和待机两种状态。当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min。当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，加热电路工作，烘干箱正常工作时，箱内温度与时间关系如图乙所示。c空气＝1×103J/(kg·℃)，求： t/℃ 40 50 60 Rt /Ω 200 160 150 (1)当衔铁被电磁铁吸引时，控制电路中的电流；（电磁铁的线圈电阻不计） (2)烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能；（指示灯消耗的电能忽略不计） (3)若箱内空气质量恒为2.2kg，烘干箱稳定工作时的加热效率。（加热效率指空气吸收的热量与电热丝放出热量的百分比。计算结果保留1位小数） 【答案】(1)0.05A (2)2.64×105J (3)33.3% 【详解】（1）由图乙可知，当箱内气温最高可达50℃，衔铁被电磁铁吸引，由表中数据可知热敏电阻Rt=160Ω，控制电路中的电流 （2）由图乙可知，0~6min电热丝R0工作，当控制电路的电流达到一定值时，衔铁被电磁铁吸引，稳定工作时每次电热丝工作的时间均为2min，所以6~18min箱内温度下降，工作电路处于待机状态，电路消耗的电能为0，烘干箱开机20min内电热丝消耗的电能 （3）由乙图可知箱内空气在0~6min时间段内升高的温度Δt1=50℃-20℃=30℃ 该时间段内箱内空气吸收的热量Q1=cmΔt1=1×103J/(kg·℃)×2.2kg×30℃=6.6×104J 0~6min消耗的电能 电热丝放出的热量Q放=W1=1.98×105J 烘干箱稳定工作时的加热效率 23．（2025·江苏无锡·三模）阅读短文，回答问题： 综合实践：研究电热式烧制炉 校本课程《陶艺》课上，烧制不同的陶器、瓷器作品需要不同的温度，为能满足上述要求，小明设计了一个电热式烧制炉的电路模型如图甲所示； 工作电路：S1为电源开关；S2为衔铁的同步开关（电磁继电器吸下衔铁时S2同时断开）；烧制炉的加热元件由阻值为48.4Ω的和阻值为193.6Ω的两个发热电阻组成，闭合开关S1和S2，烧制炉开始工作，先高功率升温，当炉内达到所需临界高温时，就切换进入保温挡，当降到临界低温时，再切换进入高温挡； 控制电路：烧制炉利用温差电源控制炉内温度达成控温烧制，温差电源的热点（T1点）放在炉中，冷点（T2点）放在低温恒温箱中，其提供的电压与两点间的温度差关系如图乙所示（满足线性关系），闭合开关S0，当电磁继电器中电流达到0.015A时，电磁铁恰好能将弹性衔铁吸下，S2同步断开；一段时间后，电磁继电器的电流降到0.01A，就释放弹性衔铁，S2同步闭合；如此反复，直至烧制结束。 (1)关于电热式烧制炉，下列说法正确的是（　　） A．刚开始工作时，衔铁应被电磁铁吸下 B．为安全工作，应选择两孔插座使用 C．当衔铁被吸下时，R1和R2串联工作 D．温差电源提供的电压是恒定的 (2)烧制炉正常工作时，低功率保温为 W；烧制炉烧制某陶瓷作品时，工作电路的高功率和低功率随时间变化情况如图丙所示，则烧制炉完成本次工作消耗的电能共为 ； (3)通过改变R0接入电路的阻值，可改变烧制炉内的烧制温度，已知电磁继电器的线圈电阻值为0.5Ω，温差电源的冷点温度恒为20℃，烧制陶器需控制炉内临界高温为820℃，此温度下温差电源提供的电压为 mV，现要烧制骨瓷作品需控制炉内临界高温为1220℃，在烧制陶器基础上需将R0的滑片向 移动； (4)若小薛将R0调成1Ω，求此电热式烧制炉的保温范围 。 【答案】(1)C (2) 200 2.9 (3) 20 右 (4)620~920℃ 【详解】（1）AC．开始工作时，衔铁应被电磁铁释放，此时闭合开关S1和S2，R1、R2并联， 开始工作，电路电阻较小，电路电功率较大，电路为高温挡；电磁继电器吸下衔铁时S2同时断开，电路为R1、R2串联，电路电阻较大，电路电功率较小，电路为保温挡，故A错误，C正确； B．制炉处于高温挡时，电路电功率为 电功率较大，且为了防止漏电发生触电事故，应将外壳接地，则应选择三孔插座使用，故B错误； D．图乙得，温差电源提供的电压随温差变大而变大，故D错误。 故选C。 （2）[1]烧制炉正常工作时，低功率保温为 [2]低功率工作的时间为 高功率工作的时间为 烧制炉完成本次工作消耗的电能共为 （3）[1]温差电源的冷点温度恒为20℃，烧制陶器需控制炉内临界高温为820℃，则两点间的温度差为 由图丙得，此温度下温差电源提供的电压为 [2]现要烧制骨瓷作品需控制炉内临界高温为1220℃，即提高临界高温，故应减小通过电磁铁的磁性，使烧制陶器在高温挡工作的时间较长，则需将R0的滑片向右移动，增大变阻器接入电路中的电阻，从而减小过电磁铁的电流，减小电磁铁的磁性。 （4）控制电路的电阻为 当时，温差电源的电压为 两点温差为 则 当时，温差电源的电压为 两点温差为 则 保温范围620~920℃。 24．（2025·江苏南通·二模）某科技小组为交通管理部门设计的“超载报警器”原理图如图甲所示，为轻质杠杆，为支点，。已知变阻器，规格为“”，为压敏电阻，其阻值随所受压力变化的关系如图乙所示。电磁继电器线圈电阻不计，当通过线圈的电流大于或等于时，电磁继电器的衔铁被吸下。试问： (1)当开关闭合时，电磁铁的下端为 极；车辆超载时，此时工作电路中的 灯亮、照相机拍照，报警并记录违法行为； (2)在某路段限重。当车辆刚好达时，压敏电阻阻值为 ，计算可知此时控制电路电压的取值范围是 ； (3)某些主干道抗压能力较好，允许通行质量更大的车辆，需适当调高限载，如采取移动点的方法，可将点向 （选填“左”或“右”）移。 【答案】(1) S 红 (2) 30Ω 3~6V (3)左 【详解】（1）[1]当开关S闭合时，电流从电磁铁的下端流入，由右手定则得，电磁铁的上端为N极，所以电磁铁的下端为S极。 [2]车辆超载时，作用在压敏电阻R上的压力增大，由图乙可知压敏电阻R的阻值变小，图甲中压敏电阻R与R0串联，此时控制电路的电阻变小，由欧姆定律得，通过电磁继电器的电流变大，磁性增强，衔铁被吸下来，工作电路中照相机与红灯并联接入电路，此时工作电路中的红灯亮，报警并记录违法行为。 （2）[1]质量为20t的车对杠杆的A点的压力F1=G=mg=2×104kg×10 N/kg=2×105N 根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得 由图乙可知此时压敏电阻R=30Ω。 [2]当滑动变阻器接入电阻为0时，电源电压最小U小=IR=0.1 A×30 Ω=3 V 当滑动变阻器全部接入时，电压最大U大=I(R+R滑)=0.1A×(30 Ω+30 Ω)=6 V 故控制电路电压的取值范围为3V≤U≤6 V （3）若要允许通行质量更大的车辆，车对杠杆的A点的压力F1增大时，作用在压敏电阻R上的压力F2要减小，从而减小通过电磁继电器线圈的电流和磁性，l2=OB不变，根据，所以l1=OA要减小，所以可将A点向左移。 25．（2025·江苏南京·二模）图甲为电热水器的工作原理图，其控制电路电源电压恒为6V，电磁铁线圈电阻不计，为定值电阻，为热敏电阻（产生的热量不计），其阻值随温度变化的情况如图丙所示，工作电路中，，加热状态与保温状态的功率比为4∶1。水温加热至80℃后可实现自动保温，当再次进水水温下降至某一值重新开始加热。闭合S、，当控制电路中电流时，衔铁被吸下，控制电路中电流时，衔铁被释放。 (1)该电热器的工作电路为图乙中的 （选填“a”或“b”）； (2)重新开始加热时水箱中的水温为 ℃； (3)该热水器保温挡工作10s产生的热量为 J；加热状态下工作30min使50kg的水温度升高了22℃，则加热效率 %（保留一位小数）［］。 【答案】(1)a (2)40 (3) 4400 83.3 【详解】（1）根据丙图可知，温度升高时，热敏电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，衔铁释放，此时必须停止加热，与上方触点接触，应该处于保温状态，根据P=UI知，则上方触点接触的部分电流小，电阻较大，下方部分的电阻较小，a图上方是两个电阻串联，总电阻较大，下方触点接触是两个电阻并联，总电阻较小，故a符合要求。 （2）水温加热至80℃后可实现自动保温，此时Rt=450Ω，控制电路中电流I2≤10mA=0.01A时，衔铁被释放，根据欧姆定律得到电源电压U=I(R0+Rt) 代入数据有6V=0.01A×(450Ω+R0) 解得R0=150Ω；当控制电路中电流I1≥15mA时，衔铁被吸下，重新开始加热时水箱中的水，此时控制电路的总电阻 此时热敏电阻Rt=R-R0=400Ω-150Ω=250Ω 根据丙图知，此时的温度为40℃。 （3）[1]R1加热状态与保温状态的功率比为4∶1，根据P=I2R可知，加热时的电流是保温时的2倍；加热时的电流 保温时的电流为 该热水器保温挡工作10s产生的热量Q=W=UIt=220V×2A×10s=4400J [2]加热时R1、R2并联，电功率 加热状态下工作30min使50kg的水温度升高了22℃，水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×22℃=4.62×106J 消耗的电能W=Pt=3080W×30×60s=5.544×106J 烧水效率为 26．（2025·江苏南京·一模）某兴趣小组设计的车辆超载报警装置如图甲所示。杠杆OAB（O为支点）始终保持水平平衡，OA∶AB=1∶5，A处有一个汽车踏板，B处固定的三角形压杆与压敏电阻R₂接触，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。电源电压恒定，滑动变阻器R1规格为“20Ω  1A”，指示灯L的额定电压为9V，其I-U关系部分图像如图乙。当电磁铁中的电流达到或超过0.6A时，衔铁被吸上去（电磁铁固定不动），触点1和2接通，灯开始闪烁报警。图丙所示为可供选择的a、b两个压敏电阻的阻值与所受压力的关系图像。（电磁铁线圈、连杆、触点的阻值均忽略不计） (1)应选图丙中 （选填“a”或“b”）作为该电路的压敏电阻； (2)设定当踏板上质量达到或超过18t时，灯开始闪烁报警，对电路进行如下调试： ①将滑片P移至最右端，电阻箱R0调至 Ω，闭合开关S； ②开关S1接 ，调节 ，直至灯开始闪烁； ③开关S1接 ，调试完毕，装置即可正常使用； (3)根据 （2）调试完毕的情况，当车辆质量刚好为18t时装置报警，灯闪烁较亮时恰好正常发光，求电源电压U和此时滑动变阻器R1接入电路的阻值； (4)若想增大该装置允许承载的最大质量，可通过以下 方式进行改进。 A．将A处踏板向右移 B．适当增大电源电压U C．将滑片P向右移 D．增加电磁铁线圈匝数 【答案】(1)a (2) 15 2 滑动变阻器的滑片P 1 (3)18V ，10Ω (4)AC 【详解】（1）根据题意，当车超重时，指示灯L发光，据甲图可知，指示灯L发光，电磁铁的磁性要增强，控制电路中的电阻需要变小，即压敏电阻受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，因此应选图丙中a作为该电路的压敏电阻。 （2）[1]当踏板上质量达到18t时，根据杠杆平衡可得 解得 据丙图可知，压敏电阻的阻值为15Ω，调试时，电阻箱R0代替压敏电阻，因此将滑片P移至最右端，电阻箱R0调至15Ω，闭合开关S。 [2][3][4]接下来开关S1接2，调节变阻器的滑片P直至灯开始闪烁，开关S1再接1调试完毕，装置即可正常使用。 （3）当开关S1接2时，电路为R0、L、R1串联，车辆质量刚好为18t时装置报警，电路为电磁铁中的电流为0.6A，据乙图可知，灯泡两端电压为3V，电源电压可表示为-------① 当衔铁被吸上，R0被短路，电路为L和R1串联，灯闪烁较亮时恰好正常发光，据乙图可知，电路中的电流为0.9A，则电源电压可表示为--------② 联立①②解得，U=18V。 （4）A．增大承载质量，但装置报警电流不变， 即B点所受压力FB要保持不变，由杠杆平衡条件得求得， 因为FB、OB都不变，要使FA变大，只需要OA减小，所以A处向右移即可，故A符合题意； BC．增大承载质量，但装置报警电流不变，若保持OA 、AB不变，增大承载质量，B所受压力变大，R1 电阻减小，则电流会增大，要保持报警电流不变，所以可以减小电源电压，或增大R的阻值，故B不符合题意，C符合题意； D．增加电磁铁线圈匝数，同等电流下会增加电磁铁的磁性，这样就会导致电流低于0.6A时也 会报警，即承载质量小于18t也会报警，从而减小了承载质量，所以要增加承载质量要减小线圈匝 数，故D不符合题意。 故选AC。 27．（2025·江苏常州·一模）如图为一恒温水箱电路结构示意图，包括控制电路和工作电路两部分，控制电路：电源电压恒为12V，R1为热敏电阻（置于水箱中），阻值随温度变化的关系如图2所示，R0为滑动变阻器，线圈电阻不计，线圈中电流大于0.2A时衔铁被吸下，设置初始温度为80℃；工作电路：R2为额定电压为220V的电热器，其阻值为44Ω，L1、L2为红绿指示灯，其额定电压均为220V，加热时红灯正常发光，绿灯不亮，停止加热时绿灯正常发光，红灯不亮。请完成下列问题： (1)按要求连接好工作电路； (2)在恒温水箱未到达设定的温度时，电热器正常工作1min所放出的热量多大？ (3)现在降低水箱内温度，保持在60℃（水温低于60℃时电热器工作，高于60℃时停止加热），需要将控制电路的电压 （选填“增大”、“减小”）为 V，或者该R0接入的阻值 （选填“增大”、“减小”）为 Ω。 【答案】(1) (2)6.6×104J (3) 减小 10.4 增大 28 【详解】（1）由题意可知，当动触点与上方静触点接触时，电路为绿灯的基本电路；当动触点与下方静触点接触时，电路为R2与红灯的并联电路；衔铁应接在火线上，零线直接接在用电器的另一端，如下图所示 （2）在恒温水箱未到达设定的温度时，电热器1min所放出的热量 （3）[1][2][3][4]由图2可知，当温度为80℃时，热敏电阻R1的阻值为40Ω；当线圈中电流为0.2A时，由欧姆定律可得控制电路的总电阻 因为R1与R0串联，所以滑动变阻器接入电路的阻值 ①要使恒温水箱内设定的温度降低一些，就要减小热敏电阻R1的阻值；但为了使衔铁吸合时线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知应增大滑动变阻器R0接入电路的阻值，当温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为32Ω；当线圈中电流为0.2A时，由欧姆定律可得控制电路的总电阻 因为R1与R0串联，所以滑动变阻器接入电路的阻值 即需R0接入的阻值增大为28Ω。 ②要使恒温水箱内设定的温度降低一些，就要减小热敏电阻R1的阻值；但为了使衔铁吸合时线圈中的电流仍为0.2A，根据欧姆定律可知减小电源电压，此时电源电压为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $