题型八 综合计算题-【一战成名新中考】2026物理真题分类分层练

题型八 综合计算题 一、力学综合计算题 类型1速度、压强、功和功率相关计算(20256烤、20242考、20234考) 1.(2025甘肃)学校航模社团用无人机进行学科实践，已知无人机整机 质量为2kg (1)小高想要测量操场长度，他让无人机从操场一端以2m/s的速 度水平匀速直线飞行到另一端，发现用时1min30s,请问他测得 的操场长度为多少？ (2)小飞想了解无人机上升过程中的输出功率，他让无人机匀速直 线上升80m,发现用时20s,请问此过程中他测得的无人机的输出 功率是多少？（空气阻力不计，g取10N/kg) 第1题图 2.(2024广东)2024年4月30日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着 陆，如图所示.若返回舱质量为3×10°3kg,在着陆过程中，从距地面 1m高处竖直向下落地，用时0.4s.(g=10N/kg) (1)求返回舱在这段时间内： ①平均速度； ②重力做的功 (2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为1m2,求它对水平地 面的压强， 第2题图 3.(2024盐城)“鲲龙”国产大型水陆两栖飞机AG600,最大起飞质量 为53500kg,正常的巡航速度为500km/h,一次能将12000kg的 水在20s内吸至4m高处.g取10N/kg.求： (1)若火场距离最近的水源100km,飞机从水源地巡航到火场至 少需要的时间. (2)飞机的最大起飞重力. (3)飞机吸水的功率 4.(2024通辽)夏季经常见到洒水车在路面上洒水，给路面降温.某洒 水车的部分参数如下表所示，求： 项目 数值 空载质量/ × 满载装水量/九 20 满载时车轮与地面总接触面积/m2 0.6 正常洒水流量/(t/) 40 (1)装满水的洒水车对水平地面的压强(g取10N/kg); (2)装满水的洒水车以12m/s的速度匀速直线行驶时，牵引力的 功率是240kW,此时洒水车受到的阻力； (3)洒水车以5m/s的速度匀速直线行驶，并按正常洒水流量开始 洒水，最多可以连续洒水的路程， 真题分类分层练·物理 版权归一战成名新中考所有 5.(2024临沂)2024年2月20日，临沂迎来强降雪.环卫部门以雪为 令，迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通.图甲是一辆除雪车 正在水平路面上除雪的场景，该车10min内的运动图像如图乙所 示.若该除雪车的总质量为6t,除雪过程中所受水平阻力为6×103N, 车轮与地面的总接触面积为0.4m,g取10N/kg,求该除雪车： ↑v/(m·s) 5 0 6 10t/min 甲 第5题图 (1)对水平地面的压强 (2)10min内通过的路程. (3)10min内牵引力所做的功. 6.(2024包头)如图，装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线 运动，收割机每分钟将50kg粮食装载到车上.装载车空载时质量 为5×103kg,车轮与地面总接触面积为0.5m2,车受到的阻力为车 总重力的0.2倍.（g取10N/kg,收割开始时车为空载状态，设装载 车始终在水平地面上，不计空气阻力)求： (1)装载车1min内走过的路程； (2)装载车空载时对地面的压强； (3)装载车工作多长时间功率达到30kW. 第6题图 83 类型2浮力、压强、密度综合计算(20250烤202433考、202338考) 考向1漂浮、沉底类 7.(2025凉山州)如图甲所示，在上、下截面均为圆形的锥形瓶内，装有 定量的水.已知锥形瓶上部分是横截面积为16cm2的圆筒，且粗 细均匀，底面积为100cm?.现将质量为32g、边长为2cm的正方体 合金块放入锥形瓶内，水未溢出，如图乙.(g取10N/kg)求： (1)合金块的重力大小： (2)合金块放入锥形瓶内稳定后所受浮力大小； (3)如图乙，稳定后，合金块对锥形瓶底的压强； (4)合金块放入锥形瓶前后，水对锥形瓶底的压力变化量 第7题图 8.(2025广安)某同学看了我国航空母舰发展简介后对力学产生了浓 厚的兴趣.他用底面积为200cm2的长方体容器（厚度不计）装 定量的水，将一个重为4N,边长为10cm的正方体A放入容器中 处于漂浮状态.如图所示，此时水的深度为18cm.(p水=1.0× 103kg/m3,g取10N/kg)求： (1)容器底部受到水的压强 (2)A漂浮时浸入水中的深度； 8 cm B 77777777777777 第8题图 84 (3)若将与A形状体积完全相同的物体B平放在A的正上方，A、B 一起向下运动，当静止时一起处于悬浮状态.求A、B一起开始运动 到B刚好浸没时，B的重力做的功.（容器足够高，水不溢出，A、B 不吸水) 9.(2025达州)在物理实践活动中，“奇思妙想”小组用一根粗细均匀 上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10cm,配 重质量5g.用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水 和饮料中，静止时如甲图和乙图.(p水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)请计算： A山E山 密度计 饮料 丙 第9题图 (1)密度计在水中所受浮力大小； (2)饮料密度； (3)小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如 丙图.将丙图密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线 将配重悬挂在塑料管底部，放入饮料中，静止时如丁图（配重未接 触容器底)，此时塑料管底部受到的液体压强是多少？ 真题分类分层练·物理 10.(2025新疆)如图甲所示，A、B两个薄壁圆柱形容器下半部用细管 (体积不计)水平连通后放在水平地面上，将18kg水经A容器缓 慢地注入整个装置的过程中，水对A容器底部的压强p与注入的 水的质量m的关系如图乙所示.将一个内部有许多小气泡的冰球 投入到A容器中（水未溢出），水面刚稳定时冰球露出水面的体积 V露=216cm3,此时B容器中水的深度增加了△h=0.03m.已知冰 的密度为p*=0.9×103kg/m3,g取10N/kg,求： tp/Pa 3×10 B 2×10 1×10 m/kg 046 18 乙 第10题图 (1)质量为18kg的水的重力； (2)当往整个装置中注入水的质量为5kg时，水对B容器底部的 压强； (3)冰球放入A容器中水面刚稳定时，冰球内部气泡的总体 积V气 11.(2025兰州)图甲是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的示意图，浮筒是 密封的大钢筒，能浮在水面上.打捞工作船把若干个浮筒拖到沉 船所在位置上方的水面上，将浮筒灌满水，让它们沉到水底.潜水 员用钢索把灌满水的浮筒拴牢在船的两侧，然后用压气机将空气 压进浮筒，把水排出，浮筒就会带着沉船一起浮到水面上来.小雅 利用上述原理制作了实心沉船模型A和空心浮筒模型B来模拟 打捞沉船的过程：A、B间用轻质细绳相连，将A、B放入水平地面 上一个装有适量水、足够高的圆柱形容器中，B利用容器中的水 自动充水，B充满水后A、B的位置如图乙所示，此时，A对容器底 部的压力为16N.打捞时，向B中充气，当B中的水全部排出至容 器中时，B浮出水面，A、B静止时的位置如图丙所示.已知A的质 量为1.4kg,体积为200cm,B的质量为0.6kg,体积为 2000cm3,圆柱形容器的底面积为1000cm2,g取10N/kg.求： 甲 乙 丙 第11题图 (1)图乙中B受到的浮力； (2)B空心部分的体积； (3)乙、丙两图中，水对容器底部压强的变化量△p 12.(2025湖北)长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文 化遗产.如图甲，打捞船可看作中间开着方井的长方体，俯瞰为 型结构.如图乙，将古船及周围泥沙封闭成总质量为8× 10°kg、体积为6×10°3m3的箱体，打捞船甲板上的机械通过钢缆将 箱体匀速提升至方井中.(g取10N/kg,P水=1.0×103kg/m,不计 水的阻力和钢缆质量) 机械 捞船 钢缆 箱体 乙 第12题图 (1)求箱体的重力. (2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力 (3)箱体出水前，打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙.箱体部 分出水后在方井中静止时，钢缆总拉力为5.3×10'？N,求此时打捞 船浸入水中的深度.（型打捞船上表面阴影部分面积取3.3× 103m2) 考向2出水、入水类 13.(2025宜宾)某锻造厂利用卷扬机将一圆柱形工件（污垢的质量和 体积忽略不计)吊入柱形清洗池中清洗，如图所示.已知工件的质 量为90kg,高度为50cm,清洗池底面积为2000cm2,深度为80cm; 未放入工件时，清洗液的深度为60cm,密度p=0.8×103kg/m3, g取10N/kg.求： (1)工件的重力； (2)工件一半浸入清洗液时，清洗液对工件 底部的压强： (3)工件完全浸入清洗液，平衡时绳对工件 的拉力为700N,工件的底面积是多少： 卷杨机 (4)若工件以1.5cm/s的速度浸入清洗 液，则工件从接触液面到刚好完全浸入所 第13题图 用的时间为多少，写出此过程清洗液对清 洗池底部的压强随时间变化的关系式！ 真题分类分层练·物理 版权归一战成名新中考所有 考向3注水、排水类 14.(2025德阳)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V=0.014m3的水，其底面积S=0.04m2.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m= 0.5kg、底面积Sc=0.01m2的圆柱体.用抽水机将水抽出的过程 中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V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V抽= 0.01m3.已知p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求： FN↑ 抽水← 0.01 V/m 甲 乙 丙 第14题图 (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2N时，水对水舱模型底部的压强. 85 15.(2025南充)某科技小组设计了如图甲所示的异型鱼缸自动加水模 型，由两个不同横截面积的圆柱形容器、一根带有力传感器的轻 质硬细杆和一个不吸水的物体组成，细杆将物体与容器底部连 接.当力传感器受压力最大时开始加水，当受拉力恰好达到最大 时停止加水.已知容器下部分的横截面积S,为500cm,高h,为 14cm,上部分横截面积S2为300cm2,杆的高度h2为6cm,物体 的横截面积S3为100cm2,高h3为12cm.力传感器的示数F随容 器中水深h的关系如图乙所示.(p水=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg,不考虑容器壁的厚度和物体体积变化，传感器不与水接 触)求： K:300 cm2 进水口 FIN 100cm 12 cmK 14 cm 6cm 出水口 500cm h/cm 甲 第15题图 (1)物体的重力； (2)当传感器示数为零时，容器中水的深度； (3)当刚好停止加水时，传感器的示数； (4)当传感器示数为2N时，容器中水的质量 86 类型3简单机械相关计算(20252考、2024考、20239考) 16.(2024西宁)如图是小宁同学利用健身器材进行锻炼的示意图，其 中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA长1m,OB长 0.6m,在杆的A端用绳子悬挂质量为15kg的配重，他在B端施 加竖直向下的拉力F,时，杆AB在水平位置平衡.已知小宁重为 450N,两只脚与地面接触的总面积为0.04m2,不计杆重与绳重， g取10N/kg.求此时： (1)配重的重力 0 (2)拉力F (3)小宁同学对地面的压强。 第16题图 17.(2024广州)如图，吊车在建筑工地进行作业时，由支腿将吊车撑起 并脱离地面，吊臂上的滑轮组在1s内，将重为9×103N的建筑材 料沿竖直方向匀速提升1m,滑轮组上钢丝绳自由端受到的拉力 F为5×103N. (1)支腿做成“”形而非“”形的作用是： (2)求钢丝绳自由端的移动速度； (3)求拉力F的功率和滑轮组的机械效率. 支腿 第17题图 真题分类分层练·物理 18.(2024日照)港口装载货物时，经常通过斜面将货物拉到甲板上.如 图甲所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，体重为800N的 工人用300N竖直向下的拉力将重500N的货物从斜面底端拉到 顶端.货物沿着斜面运动的速度随时间变化的图像如图乙所示， 工人的鞋底与地面的总接触面积约为500cm2,不计滑轮的摩擦 和绳子的重力.求： (1)拉动货物时工人对地面的压强； (2)货物在0~10s内运动的平均速度； (3)货物运动时受到的摩擦力大小. +w/(m·s 1.4 1.0 10t/s 甲 乙 第18题图 二、电学综合计算题 类型1实际应用类(202515考、20249考202340考) 考向1多挡位家用电器类 19.(2025青海)随着人工智能的兴起，小文和屈原在AI视频对话时， 屈原问到“圜则九重，孰营度之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来 有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既 能保温又能照明.其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为24V, 发热电阻R的阻值为62，小灯泡标有“24V12W”.小灯泡的 电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S、S2 t光照强度/Lux 250田用H用 200出 150用 100用 50转 0中由用 20406080100时间/s 第19题图 (1)通过发热电阻R的电流是多少？ (2)小灯泡的电阻是多少？ (3)发热电阻R的电功率是多少？ (4)为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S,更换为光敏开关。 当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位 面积上所接受可见光的光通量).假设某时段火星表面的光照强 度随时间的变化如图乙所示，则从0~100s内航天服消耗的电能 是多少？ 20.(2025威海)采摘机器人在智慧农业中广泛使用，兴趣小组设计的 某采摘机器人部分工作原理如图所示，可以“前进”“后退”“照 明”；开关S,、S2用绝缘柄相连，可同时连接触点“1”或“2”，电动 机均正常工作.部分元件参数：电动机(24V96W),灯泡L(18V 5.4W),滑动变阻器R(5021A),电流表(0~0.6A) (1)通过控制开关S、S2,可实现前进、后退，原因是什么？ (2)电动机（线圈电阻为22）正常工作5min消耗的电能和产生 的热量分别为多少？ (3)闭合S,调节灯泡亮度时，为保证各元件安全，R连入电路的 最小阻值为多少？（灯丝电阻随温度变化忽略不计） S S A 绝 柄 第20题图 21.(2024湖北)小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内 的水被加热汽化后喷出.图乙为挂烫机的等效电路，R,为加热电 阻，R,为限流电阻，S为自动温控开关.将挂烫机接入电路，S在位 置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A:当温度升到 130℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流 为0.02A,当温度降到100℃时，S又回到位置“1”. 电热板 I/A 5.0 220V R 0.0 0 3050 120150t/s 丙 第21题图 (1)求R1的阻值 (2)求挂烫机待机状态的功率 (3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0~150s 消耗的电能。 (4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提 示语 第21题图 22.(2025陕西)劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其 电路如图甲所示 220V 220V~ S高温挡 b低温挡 乙 第22题图 (1)电热丝R,的阻值为2202，则电路中的电流是多少？ 真题分类分层练·物理 版权归一战成名新中考所有 (2)已知保温箱内空气的质量为11kg,图甲所示电路工作300s 产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失， 空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)] (3)现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2,根据实际需求，利用电 热丝R1与R2,为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W, 低温挡的电功率为220W.请根据需求，在图乙的虚线框内将电路 连接完整 23.(2025重庆)小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为 550W,低温挡额定功率模糊不清，图甲是该电炖锅简化电路图， R,和R2是加热电阻丝，开关S2只能接触a或b,不计温度对电阻 的影响. 电子式电能表 020256 相线Sa kW·h 相线。一 220V30(100)A50Hz 6 1800imp/kW·h)○ 中性线。 R 中性线。一— 脉冲指示灯 免 之 丙 第23题图 (1)高温挡正常工作时的电流是多少安？ (2)小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6kW·h, 电炖锅高温挡正常工作0.8h、低温挡正常工作2.8h,炖煮结束 时电能表示数如图乙所示，则R的阻值是多少欧？ (3)为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的 温控开关S,利用原电路元件，导线足够，请你在图丙的方框内画 一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图. 87 考向2类滑动变阻器类 24.(2024宿迁)新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不 方便读数.小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所 示，电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V, O为半圆弧电阻MW的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触 良好，接入电路的电阻Rp与指针旋转角度0成正比，电源电压 恒为6V,R。为电阻箱.将滑片OP旋转至M处，调节R。的阻值， 使电路中电流为0.6A. (1)求电阻箱接入电路的阻值； (2)调节0为90时，电流表示数为0.3A,求此时电压表示数； (3)为能满足测量0~180°的要求，重新调节电阻箱R。,求满足要 求的R。的最小阻值， M Ro ④ 第24题图 25.(2024烟台)为了方便学生就餐，某学校餐厅使用了一款智慧餐盘， 该系统可以自动识别餐盘中食品的种类和质量，并在显示屏上显 示出价钱，通过人脸识别系统自动扣费.某实践小组在了解智慧 餐盘的工作原理后，他们利用电压恒为24V的电源、测量范围为 0~15V的电压表、定值电阻R。、滑动变阻器R(最大阻值为 1002)等器材设计了一款自动称量装置，使用时，物体的质量可 以从标注质量后的电压表表盘上直接读出.当餐盘不放物体时， 滑片P恰好位于滑动变阻器的a端，如图甲所示.闭合开关S,滑 片P从滑动变阻器的α端移动到b端的过程中，电压表的示数由 0逐渐增大到15V,此过程的最大称量质量为2kg.实践探究过程 中同学们还发现，滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小 成正比，滑动变阻器a端与滑片P所在位置之间的阻值和a、P之 间的距离成正比.求： 色缘体 弹簧 0.4 绝缘体 横杆 弹簧 丙 第25题图 (1)定值电阻R。在电路中的作用是什么？阻值为多少？ (2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？ (3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为多少 (结果保留一位小数)？此时对应的物体质量为多少？ (4)实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现，表盘 上原刻度的每一小格对应的质量值是不同的，即质量刻度不均 匀，如图乙所示.请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在图 丙方框内画出，并从节能的角度对甲、丙两个电路作出评价 真题分类分层练·物理 考向3敏感电阻类 26.(2024泸州)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能，当车速过快 时，提醒驾驶员需要减速.如图甲所示为该车提醒功能的简化电 路图，电源电压为12V,定值电阻R为102，R。为阻值随车速变 化的电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示.当车速达 到120km/h时，观察到电压表示数为10V,且报警铃声响起.该 车驶入某高速服务区充电，充电后电桩显示屏的信息为：充电电 压360V,时间30min,单价1.2元/度，费用43.2元.求： ↑R/2 10 0 120/km·h) 甲 乙 第26题图 (1)本次充电的电流； (2)当车速减为零时，电压表的示数； (3)当电压表的示数为9V时，此车的速度. 27.(2024海南)小海对压敏电阻的特性很感兴趣，他在老师的协助下 制作了一个简易电子秤，图甲为设计原理图.电源电压保持不变， R。为定值电阻，R为压敏电阻，重量指示表由一只测量范围为0 ~0.6A的电流表改装而成，放在R上的是轻质绝缘托盘，R,的 阻值与压力的关系如图乙所示.请完成下列问题， R/2 290 托盘 150 904 30- 01234F/ 第27题图 (1)由图乙可知，压敏电阻R,的阻值随着压力F的增大而 (2)闭合开关S后，在托盘中放置重为2N的物体时，电流表示数 为0.24A:放置重为4N的物体时，电流表示数为0.6A,定值电 阻R。为多大？ (3)在托盘中放置一个苹果，电流表指针指在满刻度的位置，此 苹果的重力为多大？ (4)在调试过程中，发现此电子秤的测量范围较小，想要增大电子 秤的测量范围，请你用学过的物理知识，在不改变原电路及元件 的基础上，设计一个增大测量范围的简要方案.（可用简要文字、 表达式、示意图进行说明) 考向4电磁继电器类 28.(2025内蒙古)海龟性别由孵化温度决定.某种海龟在温度t≥ 30℃时，孵化出来的几乎全为雌性：温度t≤28℃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12V)、热 敏电阻R(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I≥0.04A时，吸下衔铁；当1≤0.03A时，弹开衔 铁；线圈电阻忽略不计)、降温元件（额定电压220V,额定功率 44W)、开关及导线若干，设计了孵化箱电路如图乙所示. 衔铁 R/2 500- 降 400H 300- RS 200 L220V6 24252627282930t/℃ 控制电路 工作电路 甲 乙 第28题图 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.（其他因素均不变） 29.(2024陕西)小明为老师设计了一个电保温杯，在杯内水量不低于 最低水位线的情况下，可将水温控制在45℃到55℃之间（即保 温区间为45~55℃).他用到的器材有电磁继电器、电热丝R,和 R2、定值电阻R。、热敏电阻R,、电源和开关等，其电路如图甲所示 控制电路中，R,阻值随温度变化的情况如表格所示.当线圈中电 流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，触点K、B接触，I≤0.05A 时，电磁铁将衔铁释放，触点K、A接触，工作电路电压为220V,其 真题分类分层练·物理 版权归一战成名新中考所有 中低温挡功率为25W,高温挡功率为200W.请你分析计算： 220Vo 第29题图 t/℃ 30 35 40 45 50 55 60 65 70 R/2 195 155 120 90 65 45 30 20 15 (1)闭合开关S,、S2,当电保温杯中水的温度低于45℃时，R,阻值 较大，线圈中电流较小，触点K、A接触，电热丝R,接入电路，此时 工作电路为 (选填“高温”或“低温”)挡，R,的阻值为 2. (2)某次测试过程中，小明在杯中加入0.2kg温度为30℃的水， 闭合开关S,、S2,并测出从开关闭合到衔铁被吸下的时间为2.5 min,本次测试过程的加热效率是多少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] (3)电磁铁线圈电阻忽略不计，则控制电路的电源电压是多少？ R。阻值是多少？ (4)小明想通过优化电路，再增加一个保温区间，且新增保温区间 的最高温度为65℃，请你帮助小明，在图乙虚线框中画上适合的 元件，将改进后的电路补充完整，并在图中标出元件的阻值规格. (此问不要求写出计算过程) 89 类型2极值、范围动态电路类(2025烤20242考、20234考) 30.(2025乐山)如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V6W”字 样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R的最大阻值为 202.当S、S,、S2均闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，灯泡正常 发光，此时电流表示数为1.6A.求： (1)电源电压； (2)定值电阻R,的阻值； R. (3)整个电路的最小电流 R 第30题图 31.(2024西宁)如图所示的电路，电源电压保持6V不变，小灯泡L标 有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电流表的 测量范围为0~3A,电压表的测量范围为0~3V,电阻R,=202, 滑动变阻器R,的规格为“5021A”.求： (1)小灯泡的电阻. (2)只闭合开关S1、S2,R2接入电路中的电阻 为82时，通电100s电路消耗的电能。 A (3)当有开关都闭合时，电流表的示数， 第31题图 (4)在保证电路安全的情况下，此电路的最 小功率。 90 32.(2025绥化)如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功 率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的测量范围是0~15V,电 流表的测量范围是0~3A.在保证电路各元件安全的前提下：先 将电源电压调为U,只闭合开关S,,把滑动变阻器R的滑片P从 最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图像 如图乙.求： /A 1.5 0.1 S 0 14U/V 甲 第32题图 (1)滑动变阻器R的最大阻值； (2)电源电压U和R,的电阻值； (3)保持(2)中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端 时，通电1min电阻R,产生的热量； (4)断开开关S1,再将电源电压调为U。,闭合开关S2,当滑动变阻 器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V,灯 泡L消耗的电功率为P额；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的 电功率最小，电流表的示数为0.25A,灯泡L消耗的实际功率 P安=P求：灯泡L的额定功率P 真题分类分层练·物理 33.(2023兰州)如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R 上标有“2021A”的字样，电压表的测量范围为0~3V,灯泡L 和L,上分别标有“2V0.8W”和“2.5V1.25W”的字样，忽 略温度对灯丝电阻的影响.闭合开关S、S,,调节滑动变阻器R的 滑片P,当电压表的示数为2V时，灯泡L2恰好正常发光 (1)求电源电压； (2)当开关S、S,闭合时，在确保电路 安全的情况下，求滑动变阻器R接入 电路的阻值范围； (3)只闭合开关S时，计算电路在 第33题图 1min内最多消耗的电能 三、能量效率类计算题 类型1燃料燃烧效率(20257考2024考2023考) 34.(2024苏州)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料.水 壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了 25g丁烷气体[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，丁烷的热值 为4.8×10J/kg].求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量； (3)卡式炉的加热效率. 第34题图 35.(2024常州)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧 化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工 程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该 燃料的热值 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为31℃，点燃“燃料灯” 开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料 30g. 已知实验时气压为1标准大气压，c水=4.2×103J/(kg·℃)，用该 装置加热水的效率为42%.求： (1)此过程中，烧杯内水吸收的热量 (2)该液态燃料的热值， 第35题图 类型2热机效率(20252考、2024烤、20232考) 36.(2024山西)山西拥有丰富的历史文化遗产.暑假期间小明一家从 平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行.平遥古城到五 台山全程约360km,驾车前往大约需要4h.(汽油的热值g取 4.5×10'J/kg,汽油的密度p取0.8×103kg/m3) (1)求汽车的平均速度 (2)汽车全程消耗汽油25L,求汽油完全燃烧放出的热量Q. (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的 效率. 37.(2025齐齐哈尔)如图，我国某舰艇圆满完成首次航行试验任务，为 我国海军建设和发展注人新动力.该舰艇在平静的海面上静止 时，舰艇底最低点到水面的竖直距离为12m.若某段航行过程中， 该舰艇在平静的海面上平稳的匀速直线航行了30k,发动机做 的有用功为6×10"J.已知：海水的密度P海水=1.0×103kg/m3,该 舰艇所用燃料的热值g=4×10J/kg.求： (1)该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰 艇底最低点的压强是多少Pa? (2)该段航行过程中，发动机提供的前进的动 力是多少N? 第37题图 (3)若该舰艇发动机的效率为30%，则该段航行过程中，消耗燃料 的质量是多少kg? 真题分类分层练·物理 版权归一战成名颜中考所有 类型3电能转化效率(20250考20240烤20235考) 38.(2025陕西)火电站利用煤炭燃烧时产生的热量，通过汽轮机带动 发电机发电，若火电站的煤电转化效率η= W电(W电为火电站发出 的电能，Q急为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量)，则煤炭燃 烧越充分，煤电转化效率越高.有关研究表明，基于“富氧燃烧”技 术的“碳-氢-风-电”能源耦合模型，可有效地提高新能源与传统 能源的综合利用.如图所示，风电站给电网供电后，将富余的电能 输送给制氢厂，通过电解水装置制造的氢气，经加氢站到达用户 端；将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站，使煤炭实现“富氧 燃烧”，提高火电站的煤电转化效率 电能 风电站 电网 电能 产生的氧气(0，)】 电能 用户端 火电站 制氢厂 产生的氢气()>加氢站 “碳一氢-风-电”能源耦合模型 第38题图 (1)某风电站总装机功率为10kW,平均每天工作时长以10h 计.若风电站以总装机功率工作时，1天所发出的电能中，有8.2× 10kW·h的电能供给电网，富余的电能全部用于电解水制氢（每 产生1m3氢气消耗3.6kW·h的电能)，产生的氢气完全燃烧 时，释放的热量为多少？（氢气的热值为1.28×10？J/m3)》 (2)假设火电站通过“富氧燃烧”技术，使煤炭完全燃烧，可实现 每消耗0.31kg的标准煤，发出1kW·h的电能，则“富氧燃烧” 条件下，煤电转化效率是多少？ (3)若采用“富氧燃烧”技术后，煤电转化效率相比技术革新之前 提高了4%，则同样发出1kW·h的电能，相比应用“富氧燃烧”技 术前，能节约多少千克标准煤.（标准煤的热值为2.9x10'J/kg) 91 类型④太阳能转化效率(2025哮、2024烤2023*) 39.(2024大庆)如图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安 装在车顶的电池板收集的太阳能提供.接收太阳能的电池板面积 为6m?.某次试车过程中，该车在水平路面上以恒定功率P做直 线运动，-t图像如图乙所示.已知，汽车（包括司乘人员）的总质 量为480kg,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，取 g=10N/kg.求： v/(m/s) 10 01015 t/s 甲 乙 第39题图 (1)汽车的功率P; (2)在0~15s内汽车牵引力做的功； (3)若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%， 则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦？（假设汽车 运动过程中太阳光照情况不变) 92 四、模块综合计算题 类型1力热综合(2025考、20248考、20235考) 40.(2025山西)小亮看到如图所示的阳光健身海报，决定每天放学回 家由乘电梯改为爬楼梯.查阅资料知道，人运动所需的能量可来 源于体内脂肪“燃烧”释放的化学能，1g脂肪完全“燃烧”释放的 能量为3.8×104J(即可看作脂肪的热值q=3.8×104J/g).若小亮 的质量为60kg,家住11楼，每层楼高为3m.(g取10N/kg) (1)求小亮所受的重力. (2)小亮每次乘电梯从1楼到11楼回家，若电梯匀速运行，求电 梯对他做的功： (3)若小亮每次爬楼梯回家消耗脂肪的质量为5g,求脂肪完全 “燃烧”放出的能量。 爱生活爱运动 爬楼梯能够健美身形 第40题图 41.(2024潍坊)某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重 物沿竖直方向匀速提升6m,此过程起重机消耗柴油0.01kg.柴 油的热值g=4.3×10J/kg,g取10N/kg: (1)求重物上升的速度； (2)求起重机提升重物的功率； (3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热 量之比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率. 真题分类分层练·物理 42.(2024湖北)据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳.为 实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源 在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工 具不断丰富，其应用流程如下 -2023.10 “三峡氢舟1”号首航 加氢站 空气中的0， 个丝 H 氢燃料 2024.3 氢燃料电池列车完成运行试验 电动机尸 瓶 电池l H.O .2024.4 氢燃料电池卡车首次 加氢 发电 应用 穿越全国最长氢能走廊 第42题图 (1)氢燃料电池将化学能直接转化为 能 (2)当储氢瓶内气体压强为3.5×10'Pa时，求瓶内壁1cm2的面 积上受到的压力： (3)以氢燃料电池卡车为例，若卡车在水平路面上匀速行驶72km 用时1h,功率为172kW ①求卡车的行驶速度 ②求卡车所受牵引力. ③与燃油卡车相比，氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳 的质量为多少？ (燃油机的效率取36%，燃油的热值g取4.3×10J/kg)39.(1)铜棒(2)①切割磁感线②4、5 40.(1)断开(2)ABD(3)电源 41.【证据】(2)B(4)物距【解释】小 【交流】(1)“水透镜”光屏(2)大前 42.（1)不变-35可以（2)凝华 43.(1)如答图所示(2)强(3)0.2(4)12.2 A ，S(N)】 R 第43题答图 44.(1)大(2)从水到蓄冷剂(3)A(4)210J (5)AA的蓄冷时间更长 45.(1)越大(2)旗杆（答案合理即可）杆的抗弯强度与杆 的长度有什么关系（答案合理即可） 46.(1)秒表甲、丁c乙(2)乙=(3)丙 47.(1)动(2)相同不能(3)展板倾倒的角度 (4)答：操作方法：保持摆线拉开的角度α不变，多次改变 铁球的质量（或保持铁球质量不变，多次改变摆线拉开的 角度α)，分别用铁球撞击底座宽度不同的两块展板，观察 并记录展板倾倒时铁球的质量（或摆线的角度），铁球质量 越小（或摆线角度越小）就倾倒的展板，说明其越容易倾 倒，若底座宽度窄的展板先倾倒，则可验证猜想。 48.(1)②G③右端左端绳子对标尺的作用力变小④从 小桶内取出G。G必(2)采用④中的方法二更合理。 Lo 使用钩码无法连续调节右端绳子对标尺的作用力，可能无 法将标尺调至平衡，而采用方法二可通过移动钩码悬挂位 置使标尺重新处于水平平衡状态 49.(1)托盘天平（天平、定滑轮）(2)降低(3)①闭合 ②1.2变小③200(4)低温天气，增加加热装置：降水 量偏小，可以降低配重的高度 50.(1)在一定限度内，同一种压电材料两端电压大小与压力 大小成正比相同压力时，压电材料两端电压大小与材料 种类有关(2)超过了材料的弹性限度(3)①如答图所 示②连接电路时没有断开开关1.14 A L LH 第50题答图 51.将涂有芦荟汁的塑料膜铺在另一张光敏试纸上，用同样强 度的紫外光照射塑料膜相同的时间涂有芦荟汁的塑料 膜下的试纸颜色更浅 52.答：器材：三个完全相同的盆，三块质量、形状、初温相同的 冰块，大小相等的白色、灰色、黑色纳米纤维布各一块，电 子秤. 步骤：①将三块冰分别放在三个盆内：②分别用三块布完 40 参考答 全包裹三个盆后同时放在室外的阳光下；③静置适当时 间，将盆内熔化后的水倒出，用电子秤分别测出每组盆和 盆内剩余冰的总质量并进行比较 结论：总质量最大的一组，所用的纤维布减小太阳辐射热 效果最好，可选择该布做“被子” 53.答：【方案一】实验器材：电源、小灯泡、冻有两个铜片做接 线柱的冰块、开关各一个，若干导线， 实验步骤：①按照设计的电路图连接各实验器材：②闭合 开关，观察小灯泡是否发光 实验结论：若小灯泡发光，则说明冰可以导电：若小灯泡不 发光，则说明冰不可以导电 L 冰块 占冰块■ 方案一图 方案二图 第53题答图 【方案二】实验器材：电源、电流表、电阻、冻有两个铜片做 接线柱的冰块、开关各一个，若干导线。 实验步骤：①按照设计的电路图连接各实验器材：②闭合 开关，观察电流表指针是否发生偏转. 实验结论：若电流表指针偏转，则说明冰可以导电；若电流 表指针不偏转，则说明冰不可以导电 54.(1)如答图所示(2)①按电路图连接电路：②闭合开关 S,、S2,调节滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电流表的 示数L,:③断开开关S,保持滑片位置不动，读出电流表的 示数，(3)R=山-)% 12 A 第54题答图 题型八综合计算题 1.解：(1)操场的长度s=t=2m/s×(1×60s+30s)=180m: (2)无人机匀速直线上升时，克服重力做功，即无人机做的 功W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×80m=1600J, 无人机的输出功率P=”=16001=80W t'208 2.解：（1)①返回舱运动时间t=0.4s, 返回舱的平均速度=三=1m=2.5m/s: t0.4s ②返回舱的总重力G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N; 重力所做的功W=Gh=3×104N×1m=3×10J. F3×10N (2)返回舱对水平地面的压强p-了1m =3×104Pa 3.解：(1)飞机从水源地巡航到火场至少需要的时间 1=三=100km=0.2h: v500 km/h 案·物理 (2)飞机的最大起飞重力 G=mg=53500kg×10N/kg=5.35×103N; (3)克服水的重力做的功 W=Gh=mwgh=12000kg×10N/kg×4m=4.8×10°J, 则飞机吸水的功率P="-4.8x10」=2.4K10W, t20s 4.解：(1)装满水的洒水车对水平地面的压力等于自身重力， 即F=G=mg=(20+4)×103kg×10N/kg=2.4×10N, 装满水的洒水车对水平地面的压强 F2.4×105N P=- 0.6m2 =4×103Pa; (2)装满水的洒水车以12s的速度匀速直线行驶时阻力 等于牵引力，且牵引力的功率是240kW, 由P=”_=P,可得此时洒水车受到的阻力 FF4=P-24010W=2x10N: v12 m/s (3)按正常洒水流量开始洒水，最多可以连续洒水的时间 0 =0.5h=1800s, 最多可以连续洒水的路程s=m'1=5m/s×1800s=9000m. 5.解：(1)除雪车对水平地面的压力 F=G=mg=6×10kg×10N/kg=6×10N, 受力面积S=0.4m2,降雪车对水平地面的压强 F_6×10N=1.5x10Pa: p=S=0.4m2 (2)由图乙可知前6min内除雪车的速度心，=4m/s, 6~10min内除雪车的速度v,=5m/s, 由v=三可得前6min除雪车通过的路程 s1=141=4m/s×6×60s=1440m, 6~10min除雪车通过的路程s2=2l2=5m/s×4×60s= 1200m,0~10min除雪车通过的总路程 s=31+32=1440m+1200m=2640m: (3)除雪车在0~6min、6~10min内均做匀速运动，牵引力 F幸=∫=6×10N,牵引力所做的功 W=F*s=6×103N×2640m=1.584×10'J. 6.解：(1)装载车1分钟内走过的路程 s=t=2m/s×1×60s=120m; (2)空载时，对地面的压力 F=G车=m车g=5x103kg×10N/kg=5×10N, F5×104N 对地面的压强p=S0.5m =10°Pa; (3)装载车功率达到30kW=3×104W: 匀速运动时阻力等于牵引力，根据P=v知 =P=P=3x10 =1.5×104N; v 2 m/s 根据∫=0.2G可得，总重力G= 1.5×10N =7.5×104N: 0.2 参考答案 则粮食的重力G=G-G4=7.5×104N-5×104N=2.5×104N; 所装粮食的质量m=G_2.5×10N 2500kg; g 10 N/kg 收割机每分钟将50kg粮食装载到车上，装载时间： 4=m=250kg=50min m'50 kg/min 7.解：(1)合金块的重力 G=mg=32×103kg×10N/kg=0.32N; (2)合金块的体积V=L2=(2cm)3=8cm3=8×106m3, 合金浸没在水中，排开水的体积等于它的体积，即 V排=V=8×106m3, 合金块放入锥形瓶内稳定后所受浮力 F浮=p*gV排=1.0x103kg/m3×10N/kg×8×106m3=0.08N; (3)合金块静止时，受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向 下的重力作用，处于平衡状态， 由力的平衡条件可知，瓶底对合金块的支持力 F支=G-F浮=0.32N-0.08N=0.24N, 由力的作用的相互性可知，合金块对瓶底的压力 F压=F支=0.24N, F压。0.24N 合金块对锥形瓶底的压强p-S2x2x10m =600Pa: (4)合金块放入锥形瓶后，水面高度的变化量 V排8cm3 △h= S上16cm2 =0.5cm=0.005m, 水对瓶底的压强变化量 △pk=P水g△h=1.0x103kgm3×10N/kg×0.005m=50Pa; 根据p=(可得，水对锥形瓶底的压力变化量 S △F本=△p水S底=50Pa×100×104m2=0.5N. 8.解：(1)容器底部受到的压强 p=Pkgh1=1.0x103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa; (2)A处于漂浮状态，A受到的浮力F4=G4=4N, FA A排开水的体积V排= 4N =4× P水g1.0×103kg/m3×10N/kg 104m3=400cm, A漂浮时浸入水中的深度h漫= V维_400cm=4cm; S4(10cm)2 (3)A、B悬浮时，排开水的体积V排'=Va+Vg=2Va=2× 10cm×10cm×10cm=2000cm3=2×103m3, A、B受到的浮力F浮'=P水gV排'=1.0×10kg/m3×10N/kg× 2×10-3m3=20N, 由于悬浮时，浮力等于重力，则B受到的重力GB=F浮'-G4= 20N-4N=16N, B开始运动时，A上表面与B下表面重合，距容器底距离 h2=h,+(La-ha)=18cm+(10cm-4cm)=24cm, A、B刚好浸没时，液面上升的高度 V'-V2000 cm-400 em=8cm: △h= S容 200cm ·物理 41 B刚好浸没时，下表面距容器底的距离 h3=h+Ah-Lg=18 cm+8 cm-10 cm=16 cm, B开始运动到刚好浸没时运动的距离 h4=h2-h3=24cm-16cm=8cm=0.08m, B的重力做功W=Gh,=16N×0.08m=1.28J 9.解：(1)轻质塑料管的质量不计，在图甲中，密度计漂浮，所 受浮力等于密度计的重力，即密度计在水中所受的浮力 F浮甲=Gm=g=5×103kg×10N/kg=0.05N. (2)在图乙中，密度计仍漂浮，所受浮力等于密度计的重力 重力不变，浮力不变，即密度计在饮料中所受的浮力与它在 水中所受的浮力大小相等」 假设密度计的底面积为Sm2,由图甲和图乙数据，结合V= Sh可得密度计排开水的体积 V排p=(10-5)×102m×Sm2=5S×10-2m3, 排开饮料的体积V排2=(10-6)×102m×S=4,S×102m3, 根据F浮=P微gV排可得P水gV排甲=P低gV乙， 即1.0×103kg/m3×5S×102m3=pt×4S×102m3, 解得，饮料的密度p铁=1.25×103kg/m3. (3)在图甲中，根据F浮=P微gV排可得，塑料管的底面积 S-YanFam 0.05N h pxgh1.0×103kg/m3×10N/kg×(10-5)×102m 104m2=1cm2; 在图丙中，密度计漂浮在水中受到的浮力 F浮丙=P水gV排两=1.0×103kg/m3×10N/kg×(10-4)×102m× 104m2=0.06N, 即密度计中饮料和配重的总重力G总=F浮丙=0.06N, 根据G=mg可得，饮料和配重的总质量 s=0.06N=0.006kg=6g, m总= g 10 N/kg 则饮料的质量m:=m总-m配=6g-5g=1g, 根据p=受可得，饮料的体积 m饮 1 g V依= =0.8cm, Pt1.25×103×103g/cm3 由图丙数据可得，饮料和配重的总体积 Va=Sh=(10-4-4.2)cm×1cm=1.8cm, 则配重的体积V屁=V意-V依=1.8cm3-0.8cm3=1cm3, 在图丁中，密度计漂浮，它所受的浮力大小等于它在图乙中 所受的浮力大小，根据F浮=P被gV排可知， 它在图丁中排开饮料的体积也等于它在图乙中排开饮料的 体积，即 V排r=V排2=4S×102m3=4×104×102m3=4×106m3= 4cm3, 则塑料管排开饮料的体积 V排搭=V排r-V配=4cm3-1cm3=3cm3, 塑料管浸入饮料中的深度h= V排管_3cm =3cm=0.03m, S 1 cm2 42 参考答 此时塑料管底部受到的液体压强 p=P腋gh=1.25×103kg/m3×10N/kg×0.03m=375Pa. 10.解：(1)18kg的水的重力G=mg=18kg×10N/kg=180N; (2)根据图像，从4kg开始有水流入B容器，当注水6kg 时，正好到达1000Pa,说明注水2kg增大了1000Pa,注 水5kg时流入了1kg,增大了500Pa;注入水的质量为5kg 时，水对B容器底部的压强为500Pa; (3)根据(2)知，A、B容器水面相平时，A增大1000Pa注 入了4kg水，B注入2kg水，说明B的底面积是A的一半； 容器是柱形水的压力等于重力，根据卫=大知，A底面积 F mg_4 kgx10 N/kg=0.04 m, PP 1000Pa 则B的底面积为S=25,=0.02m: B容器中水的深度增加了△h=0.03m,两侧水面相平，增 大的体积V排=S德△h=(0.04m2+0.02m2)×0.03m=1.8× 103m3; 根据漂浮的条件和阿基米德原理知，冰球的重力G=F浮= P水g'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8×103m3=18N: 根据G=mg=pVg可得：18N=p*gV*=0.9×103kg/m3× 10N/kg×V*; 则冰球的体积为V*=2×10m; 露出水面的体积Vs=216cm3=2.16×104m3, 气泡的体积V气=V排+V露-V*=1.8×103m3+2.16×104m -2x103m3=1.6×105m3. 1.解：(1)由阿基米德原理F浮=P微gV排得图乙中模型B受到 的浮力F浮=P水gV排=1.0×10kg/m3×10N/kg×2000× 106m=20N; (2)图乙中，以A、B整体为研究对象，受重力G、浮力F和 容器底的支持力F支，根据力的相互作用知F支=F压=16N, 整体受到的浮力F浮=P水g(V排+V排B)=1.0×10kgm3×10 N/kg×(2000x106m3+200×106m3)=22N; 整体受到的重力G=G+Gg+G*, 由于三力平衡，所以G=F浮+F支=GA+Gg+G*, B中充入的水的重力GB*=F浮+F支-(GA+GB)=22N+ 16N-(1.4kg+0.6kg)×10N/kg=18N; 由P=巴和G=mg,根据题意知，模型B空心部分的体积 V室心等于B中充入的水的V水， 即6=y脉-G些。 18N 8p&10 N/kgx1.0x10'kg/m=1.8x 103m3; (3)图丙中，以A、B整体为研究对象，受到重力G、浮力F, 处于漂浮状态，则浮力 F'=G4+Ge=(1.4kg+0.6kg)×10N/kg=20N, 排开水的总体积 ·物理 20N =2×103m3, Px g 10 N/kgx1.0x10 kg/m3 则变化的体积△V排=V水+V排'-V排=Va水+V排'-(Va+Vg)= 1.8×103m+2×103m3-(2000×106m+200×106m3）= 1.6×103m3, 液面变化的高度△h _△V排1.6×103m3 =1.6×102m, S1000×104m2 水对容器底的压强变化量△p=p水g△h=1.0×103kg/m×10 N/kg×1.6×102m=160Pa. 12.解：(1)箱体的重力 G箱体=mg=8×10°kg×10N/kg=8×102N; (2)根据阿基米德原理知，浮力 F箱浮=P水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×103m3=6× 10N, 钢缆的总拉力F拉=G箱体-F箱浮=8×I0'N-6x10'N=2×10'N; (3)打捞船上表面阴影部分面积取S偶=3.3×103m2;对打 捞船整体进行受力分析，根据平衡条件知，F浮=C箱体+G船； 箱体出水前：G箱体+C=F箱浮+F船浮；又由题可知F船浮= P水V船浮g=P水S阴hg, 箱体出水后：G箱体+C=F箱浮'+F船浮'，又由题可知F箱浮'= G箱体-F拉'，F浮'=P水V船排'g=P水S阴h'g, 即有F箱浮+P水S翻hg=C箱体-F拉'+P水S阴h'g,代入数据有6× 10N+1.0×103kg/m3×3.3×103m2×1.5m×10N/kg=8× 10N-5.3×10N+1.0×10kg/m×3.3×10m2×h'× 10 N/kg, 解得h'=2.5m. 13.解：(1)工件的重力G=mg=90kg×10N/kg=900N; (2)工件一半浸入清洗液时，浸入的深度 h=2×50cm=25cm=0.25m, 清洗液对工件底部的压强 p=pgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2000Pa; (3)工件完全浸入清洗液，受到的浮力 F浮=G-F=900N-700N=200N, 由F浮=PgV排得，工件的体积 200N =0.025m3, pg0.8×103kg/m3×10N/kg V0.025m3 工件的底面积S物-2h0.5m =0.05m2: (4)工件刚好浸没h2=h物=50cm, 液面上升的高度h' V物0.025×10°cm3 =12.5cm, S池2000cm2 工件下降的高度h降=h爱-h'=50cm-12.5cm=37.5cm, h降37.5cm 时间 v1.5 cm/s =25s, 设池底压强为P,经过的时间为t, 则V排=S物×(h降+△h)=S容×△h, 即500cm2×(1.5t+△h)=2000cm2×△h 参考答案 液面变化量△h=0.5×102m, 池底受到的压强p=pg(h液+△h)=0.8×103kg/m3×10N/kg ×(60+0.5)×102m=4800+40LPa,0≤t≤25. 14.解：(1)物体C的重力Ge=mcg=0.5kg×10N/kg=5N; (2)当物体完全浸没时，由图丙可知杆对物体C的压力为 F=15N,则物体受到的浮力F舜=G+F=5N+15N=20N, 物体C完全浸没时排开水的体积 F浮一 20N V排= -=2×103m3; P水g1.0x103kg/m3×10N/k (3)当物体C的下端刚好露出水面时，剩余水的体积 V利=V-V抽=0.014m3-0.01m3=0.004m3, C的下端离水舱模型底部的距离 V箱0.004m3 h,=S-0.04m =0.1m, 当力传感器示数为2N时： ①若杆对物体C的压力为F,=2N, 此时的浮力F浮1=G+F,=5N+2N=7N, 物体C排开水的体积 F浮别 7N V排 7×104m3 P水g1.0×103kg/m3×10N/kg 物体C浸在水中的深度h,=S=0.01m V排7×104m3 =0.07m, 此时水舱中水的深度H=h。+h,=0.1m+0.07m=0.17m: 剩余的水对舱底的压强p=p水gH=1.0×10kg/m×10 N/kg×0.17m=1.7×103Pa: ②若杆对物体C的拉力为F2=2N, 此时的浮力F2=G-F2=5N-2N=3N, 物体C排开水的体积 F浮2」 3N V推= *g1.0×103kg/m3×10N/kg 3×104m3; 物体C浸在水中的深度h,= _3×104m =0.03m: S0.01m2 此时水舱中水的深度H'=h。+h,=0.1m+0.03m=0.13m; 剩余的水对舱底的压强p'=p水gH'=1.0×103kg/m3×10 N/kg×0.13m=1.3×10Pa. 15.解：(1)由图乙可知，水深为零时，力传感器的示数为9N, 则物体的重力G=F。=9N; (2)当传感器示数为零时，物体受到的浮力等于重力，则浮 力F浮=G=9N; 由F浮=pgV排得，排开水的体积 9N V排= =9×104m3=900cm3, P*g1×103kg/m3×10N/kg 则物体浸入水中的深度h漫= 维_900cm=9cm, S3100cm2 则容器中水的深度h=h+h浸=6cm+9cm=15cm; (3)当力传感器受拉力恰好达到最大时停止加水，所以刚 好停止加水时，物体恰好完全浸没；此时物体所受浮力F浮' 物理 43 =P水gV排'=1×103kg/m3×10N/kg×100×12×106m3=12N, 由F浮=PgV排得，则传感器的示数 F=F'-G=12N-9N=3N; (4)当力传感器所受压力为2N时 物块所受浮力F1=G-F1=9N-2N=7N, 侧排开水的体积 7N =7×104m3=700cm3; Pkg1×103kg/m3×10N/kg 则物体浸入水中的深度h浸 _V排_700cm =7 cm. S3100cm2 此时水的深度hk=h浸1+h。=7cm+6cm=13cm<14cm; 则水位没有到达容器上部分，则水的体积V本=S,h。+(S,-S,) h21=500cm2×6cm+(500cm2-100cm2)×7cm=5800cm3, 则容器中水的质量 m水=pkV*=1g/cm3×5800cm3=5800g, 当力传感器所受拉力为2N时： 物块所受浮力F2=G+F2=9N+2N=11N; F 则排开水的体积V排2= 11N =1.1× 水g1×103kg/m3×10N/kg 103m3=1100cm3. 则物体浸入水中的深度h2= V排1100cm3 =11cm S3100cm2 此时水的深度h水'=h2+h。=11cm+6cm=17cm>14cm, 则水位到达容器上部分，则水的体积V水'=S,h水'+S2(h水' h,）-V排2=500cm2×14cm+300cm2×(17cm-14cm)-1100 cm=6800cm3, 则容器中水的质量 mk'=p水V水'=1g/cm3×6800cm3=6800g; 综上，当传感器示数为2N时，容器中水的质量为5800g 或6800g. 16.解：(1)配重的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N; (2)根据杠杆的平衡条件有：F,le=F2Loa; 所以拉力F F,l-150N×1m=250N. lon 0.6 m (3)因为小宁处于静止状态， 根据受力分析可知G4=Fw+F,', 则Fw=GA-F'=450N-250N=200N; 因为物体间力的作用是相互的，所以小宁对地面的压力等 于支持力F=Fw=200N, 小宁对地面的压强p==200N-5×10Pa S0.04m2 17.(1)增大受力面积，减小压强 解：(2)在1s内，建筑材料在竖直方向匀速提升1m,由图 可知有三段绳子承担物重，s=3h=3×1m=3m,钢丝绳自 由端的移动速度v= s 3m =3m/s; t 1s (3)①钢丝绳自由端移动的速度v=3m/s, 44 参考答 拉力做功的功率P=F=5×103N×3m/s=1.5×104W: ②滑轮组的机械效率 n-"×10%=6×100%=9x10NX1Dx1006=609%. Es 5×103N×3m 18.解：(1)人对地面的压力 F压=G-F=800N-300N=500N, F压500N 工人对水平地面的压强p=S500x10m =1×10Pa; (2)由图乙可知货物在0~5s和5~10s的运动速度分别为 1=1.4m/s,t2=1.0m/s, 由=氵得，货物在0~5s和5~10s的运动路程分别为 &1=v1l=1.4m/s×5s=7m,2=v2l=1.0m/s×5s=5m, 则货物在0~10s内运动的路程s=s,+s2=7m+5m=12m, 货物在0-109内运动的速度=。=12m=1.2m/s: t-10s (3)由于斜面倾角为30°，所以物体在0~10s内上升的高 度h=分了×12m=6m. 定滑轮不省力，绳对物体的拉力与人的拉力大小相等， 即F=300N 拉力所做的有用功W有=Gh=500N×6m=3000J, 拉力所做的总功W急=s=300N×12m=3600J, 因为不计滑轮的摩擦和绳子的重力，所以克服摩擦力所做 的额外功W题=W意-W有=3600J-3000J=600J, 货物受到的摩擦力∫= W题_600J-50N. s 12 m 19.解：(1)灯泡、电阻并联，根据欧姆定律可知通过发热电阻 R的电流/=0=24 =4A; R62 0(24V)2=480: ②根据P=R可知灯泡电阻Rp宁12W (3)发热电阻R的电功率P=U1=24V×4A=96W; (4)0~100s内，灯泡工作的时间1=40s,灯泡消耗的电能 W=PL1=12W×40s=480J, 0~100s内，发热电阻工作的时间2=100s,发热电阻R消 耗的电能WR=PL2=96W×100s=9600J, 从0~100s内航天服消耗的电能 W=W,+W。=480J+9600J=10080J. 20.解：(1)闭合S,当S1,S2接触1触点时，电流从电动机右侧 流入，从左侧流出；闭合S,当S,S2接触2触点时，电流从 电动机左侧流入右侧流出；控制通过电动机的电流方向， 使电动机线圈受力方向发生改变，从而实现前进、后退； (2)电动机正常工作5min消耗的电能 W=P1=96W×5×60s=28800J, P 96 W 电动机正常工作的电流I= =4A, /24V 案·物理 电动机（线圈电阻为22）正常工作5min产生的热量 0=12RL=(4A)2×22×5×60s=9600J: (3)由图可知行走电路和照明电路为并联电路，此时电动 机正常工作，电动机两端的电压为24V,所以电源电压也 为24V,即照明电路电压也为24V 电流表的测量范围为0~0.6A,灯泡正常发光时的电流 P5.4W 1L=元18V=0.3A 滑动变阻器允许通过的电流为1A,根据串联电路的电流 特点，为保证各元件安全，电路中允许通过的最大电流为 0.3A, -U24V 电路中的最小总电阻Re=703人800， 灯泡的电阻R= U 18 V 10.3A=600, 滑动变阻器R连入电路的最小阻值 Rmn=R卷mn-R,=802-602=202. 21.解：(1)当S在位置“1”时，R接入电路 电路中的电流为5.0A, U220y-40: 由欧姆定律可得，R,的阻值R=75.0A (2)当S在位置“2”时，R2接入电路，挂烫机处于待机状 态，则挂烫机待机状态的功率 P待机=UL2=220V×0.02A=4.4W; (3)挂烫机加热状态时的功率 Pm路=U1=220V×5.0A=1100W, 由图丙可知，挂烫机处于加热状态的时间 L加热=30s+(120-50)s=100s, 处于待机状态的时间待机=(50-30)s+(150-120)s=50s, 挂烫机0~150s消耗的电能W=P加越1加热+P待机‘特机= 1100W×100s+4.4W×50s=110220J: (4)设计的提示语可以为：①通电即加热，请注意防烫； ②使用完请及时拔掉插头；③高温蒸汽，请勿对人；④切勿 用手触碰电热板：⑤使用时请勿离人；⑥使用时请勿覆 盖等 2.解：(1)根据欧姆定律，电路中的电流1=”=20 R12202 =1A; (2)电热丝R,工作的电功率P,=U1=220V×1A=220W, 该电路工作300s产生的热量 Q1=W1=P1=220W×300s=6.6×10J, 不计热损失，Q吸=Q,=cm41,所以保温箱内空气升高的温度 6.6×104J -=6℃： c室气m1.0x10J/(kg·℃)×11kg (3)增加一个阻值为44Ω的电热丝凡，根据实际需求，利 用电热丝R,与R2,为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功 率为1100W,此时的电阻R2= U2(220V)2 =442: P,1100W 参考答案 此时只有一个电阻R,接入电路，如答图所示. 220V~ S高温挡 0 b低温挡 第22题答图 23.解：(1)根据P=UⅡ得，高温挡正常工作时的电流 P8-550W=2.5A: 1%强=0=220V (2)开关S,接b时，电路为R,的简单电路，总电阻较小，电 源电压不变，根据P=可知总功率较大，电炖锅处于高 R 温挡； 开关S,接α时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变， 根据P=心可知总功率较小，电炖锅处于低温挡； R U2(220V) 根据P=R可得，R,的阻值R2=p=550W -=882; 电炖锅消耗的总电能 W=2025.6kW·h-2024.6kW·h=1kW·h, 电炖锅高温挡正常工作0.8h消耗的电能 W高温=P高温41=550×103kW×0.8h=0.44kW·h, 则低温挡正常工作2.8h消耗的电能 W纸温=W-W高温=1kW·h-0.44kW·h=0.56kW·h, 低温挡功率P纸温= 题_0.56kW·h=0.2kW=200W, 2 2.8h 根据P-可得，两电阻RR申联时的总电阻 R U-220v)-2420. R-Pa200 W 根据电阻串联特点可得，电阻R,的阻值 1=R电-R2=2422-882=1542; (3)根据串联电路的特点可知：防干烧的温控开关S,应串 联在电路中，由于需要设计成三个挡位，则可采取两个不 同阻值的电阻分别连入或两个电阻串联三个状态，故电路 图如下： 相线。 中性线 第25题答图 闭合S,S2接a,S,闭合时，只有电阻R2接入电路，为高 温挡； 闭合S,S2接a,S,断开时，两电阻串联，为低温挡； 闭合S,S2接b,S,断开时，只有电阻R1接入电路，为中 温挡. 24.解：(1)将滑片OP旋转至M处时，半圆弧电阻接入电路的 阻值为零，此时只有R。接入电路，已知此时电路中电流1= 物理 45 0.6A,根据欧姆定律可得，电阻箱接入电路的阻值 U 6 V Rg=70.6A =102 (2)由图知，电阻箱R。与半圆弧电阻串联，电压表测半圆 弧电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，调节6为90 时，电流表示数为0.3A, 则R。两端的电压U。='R。=0.3A×102=3V, 根据串联电路的电压特点可得，此时电压表的示数 Uv=U-U0。=6V-3V=3V; (3)设半圆弧电阻的最大阻值为R大，调节0为90°时半圆 弧电阻接入电路的电阻为大，此时电路的总电阻 U 6V R8=T0.3A =202 由串联电路的电阻特点可知半圆弧电阻接入电路的阻值 1 R大=R8-R。=200-102=100,则R大=202； 由图知，所测角度越大，半圆弧电阻接入电路的阻值越大， 由串联分压的规律可知半圆弧电阻分得的电压越大（即电 压表示数越大)，则电阻箱分得的电压越小：当电压表的示 数为最大值3V时，由串联电路的电压特点可知 R的最小电压Uo小=U-Uv大=6V-3V=3V; 因为两者的电压相等，所以根据串联分压的规律可知电阻 箱的最小阻值与半圆弧电阻的最大阻值相等， 即R小=R大=202. 25.解：(1)定值电阻R。在电路中的作用是与R串联分压，才 能使电压表的示数随滑片位置的改变而改变，以及保护电 路；滑片在b端时的电流= g-15V=0.15A, R1002 R,两端电压U。=U-Ue=24V-15V=9V, 0.9V R,的阻值，=70.15A60: (2)滑片在b端时，电路消耗的电功率 P,=U1=24V×0.15A=3.6W 滑片在α端时，电路消耗的电功率 P是296 整个电路消耗的电功率的变化范围是3.6~9.6W; (3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时， 滑动变阻器接人电路的阻值R'=×100n=500, 此时电路总电阻R卷=R+R'=602+502=1102, 在串联电路中=，此时电压表示数 UR'24V×502 UR= R点1102 ≈10.9V; 滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比，滑 片P从滑动变阻器的α端移动到b端，最大称量质量为 2kg,所以滑片移到中点时对应的物体质量为1kg: 46 参考答 (4)要使表盘上刻度均匀，必须保证电流不变，电压表示数 与它所跨接的部分阻值成正比，电路如答图所示；与图甲 相比，该电路电流最小且保持不变，比图甲电路更节能 绝缘体 横杆 弹簧 第25题答图 26.解：(1)充电度数43.2元：1.2元/度=36度： 充电功率P= W_36kW·h=72kW=7.2x10W: t0.5h 本次充电的电流1=0=360V P7.2×104W =200A; (2)由图甲可知，R与R,串联，电压表测量R,两端的电压； 根据图乙，当车速为0时，R为102，电路中电流 U总12V I=- =0.6A, R+R.102+102 R两端的电压U,=R,=0.6A×102=6V,即电压表示数 为6V: (3)当车速为120km/h时，电压表示数为10V,则定值电 阻R两端的电压Ug'=U酷-U,'=12V-10V=2V, 电路中电流'= UR'2V R10n=0.2A, 0.'10V 此时R,的阻值R,'=T0.2A =502 当电压表示数为9V时，定值电阻R两端的电压 U"=Ua"-U"=12V-9V=3V, 电路中电流”= g=3V=0.3A, R102 .U."9V 此时R的阻值R,"=703A302, 由图乙一次函数图像可知，R的阻值每增加10Ω，车速增 加30km/h,故此时车速60km/h. 27.(1)减小 解：(2)由图甲可知，闭合开关S后，R。与R串联，电流表 测电路中的电流； 由图乙可知，在托盘中放置重为2N的物体时，R=902, 此时电路总电阻R=R+R。=902+R, 则电源电压U=I,R=0.24A×(902+R,)① 放置重为4N的物体时，R'=302, 此时电路总电阻R'=R'+R,=302+R。, 则电源电压U=1,R'=0.6A×(302+R,)② 电源电压保持不变，则①=②， 即0.24A×(902+R)=0.6A×(302+R,), 解得R。=102,U=24V; (3)在托盘中放置一个苹果，电流表指针指在满刻度的】 ·物理 位置，即电路中电流'=0.15A, U 24V 则此时电路中总电阻Rs=了0.15A160D, 根据串联电路电阻规律，此时压敏电阻 R"=R总-R。=1602-102=1502 由图乙可知此时压力F=1N,而压力等于重力，故苹果重 力为1N; (4)电子秤的测量范围增大，则压敏电阻受到的压力变大， 其阻值变小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律得，电路电 流变大，则应将电流表的测量范围改为大测量范围. 28.解：(1)降温元件额定电压220V,额定功率44W,正常工 P 44 W 作时的电流1=720V0.2A: (2)当箱内温度达到28℃时，由图甲可知，热敏电阻R的 阻值为3002，此时控制电路电流 4=名品0-04a: 电磁铁吸下衔铁，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R的阻值为5000，此时控制电路电流L=R5000 U 12V =0.024A<0.03A: 电磁铁弹开衔铁，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1=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℃ 29.(1)高温242 【解析】电保温杯保温区间为45~55℃，当电保温杯中水的 温度低于45℃时，需要加热，故此时工作电路为高温挡； 工作电路电压为220V,其中高温挡功率为200W,根据P= 1=可知，R的阻值R,=-20V R P200W=2420: 解：(2)水吸收的热量 Q段=c水m*(2-lo)=4.2×10J/(kg·℃)×0.2kg×(55℃- 30℃)=2.1×104J, 消耗的电能W电=P高1=200W×2.5×60s=3×10J; 加热效率？= 0×10%=2,1x10J W电 100%=70%; 3×104J (3)当线圈中电流1≥0.08A时， 电磁铁将衔铁吸下，触点K、B接触， 当杯中水温为45℃时， 控制电路电源电压U'=IR+H,R①： 当杯中水温为55℃时， 控制电路电源电压U'=IR2+l2R,②， 联立①②得：l1R1+l,R,=1R2+lR, 11R-12R20.05A×902-0.08A×452 则R。= =302 12-11 0.08A-0.05A 参考答案 将R,=302代入①得 U'=11R1+l1R=0.05A×902+0.05A×302=6V; (4)当线圈中电流I≥0.08A时，电磁铁将衔铁吸下，根据 U'6V 欧姆定律可知，电路的总电阻Re=方0.8A750, 新增保温区间的最高温度为65℃，由表中数据可知， Ra=202, 此时新接入电路的阻值R=R卷-R,-R。=752-202-302 =252. 为了实现两个保温区间的切换，用一开关与R并联，如下 图所示. 第29题答图 30.解：(1)由图可知，当S、S、S2均闭合，滑动变阻器滑片移至 α端时，电路中仅灯泡L与电阻R,并联，电流表测量干路 的总电流； 此时灯泡L正常发光，则灯泡两端的电压U=6V, 根据并联电路的电压特点可知，电源电压U=U=6V； 《2)由P=M可知，灯泡L的额定电流大名1A 根据并联电路的特点可知，通过R,的电流 I1=1-I=1.6A-1A=0.6A, 06V 根据欧姆定律可知，R,的阻值R,=了06A100: (3)当S、S,闭合，S2断开时，滑动变阻器滑片移至b端时， R,与R串联，滑动变阻器最大阻值接入电路，此时电路的 总电阻最大，电路中的电流最小， 根据串联电路的特点可知，电路中的最大总电阻 R意=R1+R=102+202=302, 06V 整个电路的最小电流1小尺。0n0.2A. (6V)2 L解：D由PR得RB3W2, (2)当闭合开关S,和S2时，L和R,串联，电路中的总电阻 R=R+R,=122+82=202 通电100s电路消耗的电能W= V-(6V)2 R1=202 ×100s=180J; (3)当所有开关都闭合时，R,和L并联，R被短路，通过灯 UL 6V 泡L的电流1，-元200.5A, U 6V 通过R的电流1=及2000.3A 干路电流I=I+11=0.5A+0.3A=0.8A; (4)只闭合开关S2、S,时，R1和R2串联，为保证电路安全， 电压表示数为3V,此时电路中的电阻最大，功率最小：当 电压表示数为3V时，R,两端的电压 物理 47 U,=0-0,=6V-3V=3V, U 3V 电路中的电流1r==R2000.15A, 电路的最小电功率P=U=6V×0.15A=0.9W 32.解：(1)只闭合开关S,R,与R串联，电流表测量电路中的 电流，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，当滑片P在 最右端时滑动变阻器全部接入，R,与R最大阻值串联，电 路中的电流最小，为0.1A,滑动变阻器两端电压为14V, 滑动变阻器R的最大阻值R大=，0.1A 0e14V =1402: (2)由图乙可知：滑动变阻器的滑片P在最左端时，电压表 的示数为0V,电流表的示数为1.5A, 电源电压U=I1R1=1.5A×R① 滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为14V! 电流表的示数为0.1A,根据串联电路的特点和欧姆定律 知，电源电压U=IgR+U=0.1A×R+14V② 由①②得：U=15V,R1=102: (3)滑动变阻器的滑片P在最右端时，由焦耳定律可得，R 产生的热量Q=12R=(0.1A)2×102×1×60s=6J: (4)断开开关S,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串 联，当电压表示数最大时，灯泡两端的电压最小，故电路中 的电流最小，电路消耗的电功率最小： 根据P=UI= R可得， 灯泡L消耗的实际功率P-。-15V)③ R 灯泡正常发光时，电压表的示数为6V, 根据P=U1= 可得，额定功率P= (0。-6V) ④ R 灯洛L消耗的实际功米P:=P,⑤ 由③④⑤可得：U。=24V; U'24V-15y=360; 根据欧姆定律知，灯泡的电阻R=T=0.25A 额定功率P (U。-6V)2(24V-6V)=9w. R 362 33.解：(1)闭合开关S、S,灯泡L,短路，灯泡L,与滑动变阻 器串联，电压表测滑动变阻器两端电压：调节滑动变阻器R 的滑片P,当电压表的示数U=2V时，灯泡L,恰好正常发 光，灯泡L,两端的电压U,=2.5V, 则U电题=2V+2.5V=4.5V; (2)当开关S、S,闭合时，在确保电路安全的情况下，由串 联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路中阻值越 大，电压表示数越大；因灯泡L,的额定电压为2.5V,故可 知灯泡L,两端电压最大为U,=2.5V; 由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端最小电压 U带小=U电瓶-U2=4.5V-2.5V=2V, 根据P=U得，此时电路中的电流 48 参考答 P21.25W 1-元25V=0.5A, 由欧姆定律可知，滑动变阻器R接入电路中的最小阻值 _U滑小-2V」 R特小=10.5A =42 因电压表测量范围为0~3V, 故滑动变阻器两端最大电压为U精大=3V, 此时灯泡L,两端电压 U2'=U电-U腊大=4.5V-3V=1.5V; ,22.5v=50, 根据P=得，灯泡L,的电阻=分25V R 由欧姆定律可得，此时流过灯泡L,的电流 ,U2'1.5V =R5n=0.3A. 此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值 U达=3V=100, R肤=10.3A 故可知滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4~10Ω： (3)只闭合开关$时，灯泡L1、灯泡L,与滑动变阻器串联， 根据P=公得，灯泡L,的电阻R=尸08W-50, U2(2V)2 R R,=R2=52.当电路中电流最大时，单位时间内消耗的电 能最多，则灯泡L、灯泡L,的最大电压U”=U,"=U,=2V, 由欧姆定律可得，此时流过灯泡的电流 发器04a 电路在1min内最多消耗的电能 W=U电源1"=4.5V×0.4A×60s=108J. 34解：(1)由p=?可知，水的质量 m*=P水Vk=1.0x103kg/m3×2×103m3=2kg; (2)水吸收的热量Q段=c本m*(-o)=4.2×10J/(kg·℃)×2 kg×(100℃-25℃)=6.3×105J: (3)丁烷气体完全燃烧放出的热量 Q敢=mg=2.5×102kg×4.8×107J/kg=1.2×10J: 卡式炉的加热效率 7=9s×100%=6.3x10x100%=52.5%. 1.2×10J 35.解：(1)水吸收的热量 Q段=c*m(1-lo)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃- 31℃)=2.898×10J: (2)液态燃料燃烧放出的热量 e2.898x10」=6.9x10J: Q效= 42% 液态燃料的热值9燃= Q数-6.9x10J=2.3x10Jg m燃料0.03kg 36.解：(1)汽车平均速度=三-360k=90kmh (2)消耗汽油的质量m=pV=0.8×103kg/m3×25L=20kg; 案物理 燃烧释放的热量Q=gm=4.5×10J/kg×20kg=9×103J. (3)汽车发动机做的机械功 W=Pt=25×10W×4×3600s=3.6×103J: 发动机的效率7="x100%=3.6x10x100%=40% 9×108J 37.解：(1)该舰艇在平静的海面上静止时，海水对舰艇底最低 点的压强 p=p海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12m=1.2×103Pa; (2)该舰艇航行的距离s=30km=3×104m: 该段航行过程中，发动机提供的前进的动力 。W6×10"J=2x10N F=- 83×104m (3)该段航行燃料放出的热量Q做 Wm_6x10™」=2x102J5 730% 消耗燃料的质量m= 数.2x102」=5x10kg 94×10J/kg 38.解：(1)某风电站总装机功率为10kW,平均每天工作时长 以10h计，则1天向电网输送的能量 W=PL=105kW×10h=105kW·h: 则用于电解水制氢的电能 W'=10kW·h-8.2×103kW·h=1.8×103kW·h 每产生1m3氢气消耗3.6kW·h的电能.则电解水制氢的 体积V=.8x10kW·h-5x10m, 3.6kW.h/m3 产生的氢气完全燃烧时释放的热量 Q敢=g=5×10m3×1.28×10J/m3=6.4×10"J: (2)消耗0.31kg的标准煤放出的热量 Q=m9w=0.31kg×2.9×10'J/kg=8.99×10J, “富氧燃烧”条件下，煤电转化效率 W_1×10×3600J≈409%： 7= Q8.99x10J (3)由题意知，技术革新之前的煤电转化效率 7'=40%-4%=36%, 由)”知，发出1kW·h的电能需要完全燃烧标准煤放 Q 出的热量04==1x10X360」=101. 7′36% 由Q效=mg知，完全燃烧标准煤的质量 m'-0x'。107J -≈0.345kg, 9w2.9x10'J/kg 则相比应用“富氧燃烧”技术前能节约标准煤的质量 m"=m'-m=0.345kg-0.31kg=0.035kg 39.解：(1)汽车的总重力G=mg=480kg×10N/kg=4800N, 汽车行驶过程中所受的阻力 f=0.02G=0.02×4800N=96N, 汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力， 根据二力平衡条件可知汽车的牵引力F=∫=96N, 由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度v=10m/s, 参考答案 则汽车的功率P-”_5-Fm=96Nx105=960W: （2由P=可知，0-15s内汽车牵引力做的功 W=PL=960W×15s=1.44×104J: W PL P (3)由n-We-Pat P急 一可知 太阳光照射在电池板的总功率 P960W=4800W, Pa-720% 太阳光照射到电池板单位面积上的功率 P总4800W P光6m6m 800W/m2. 40.解：(1)小亮的质量为60kg,重力 G=mg=60 kgx 10 N/kg=600 N; (2)家住11楼，上升10层的高度，电梯匀速运行，电梯对 他做的功W=Ch=600N×(11-1)×3m=1.8×10J; (3)脂肪完全“燃烧”放出的能量 Q=gm'=3.8×104J/g×5g=1.9×10°J. 41.解：(1)重物上升的速度 =三=6m=0.6m/s: L 10s (2)起重机对重物所做的有用功 W有用=Gh=mgh=2.15×103kg×10N/kgx6m=1.29×10J, 侧起重机提升重物的功率 p--1.2x10J1.29x10W: 10s (3)消耗的柴油完全燃烧放出的热量 Q放=m紫油9=0.01kg×4.3×10'J/kg=4.3×103J, 则起重机的提升效率 ,W有题×100%= 1.29×105J n2Q敢 ×100%=30%. 4.3×105J 42.(1)电 释：(2)根据p=可知，当储氢瓶内气体压强为3.5x1 Pa时，瓶内壁1cm2的面积上受到的压力 F=pS=3.5×10'Pa×1×104m2=3.5×103N; 3)①卡车的行速度=÷-乃-2n:0m%: =1h ②卡车所做的机械功 W=PL=172×103W×3600s=6.192×103J, 根据W=可知，卡车所受牵引力 F-"_6192x10J=8.6x10N: s72×103m ③根据7= ”可知，燃料完全燃烧放出的热量 W_6.192x10J-=1.72x10J, Q= 7 36% 消耗燃油的质量m= Q数-1.72×10°J 94.3×10'J/kg 40kg, ·物理 49