内容正文:
(3)额定容量的水质量为
$$m = \rho _ { 水 } V = 1 \times { 1 0 ^ { 3 } } k g / m ^ { 3 } \times 5 0 \times$$
$$1 0 ^ { - 3 } m ^ { 3 } = 5 0 k g ,$$
则水吸收的热量为
$$Q _ { } = c _ { 水 } m \triangle t = 4 . 2 \times { 1 0 ^ { 3 } } J / \left( k g \cdot ^ { \circ } C \right) \times$$
$$5 0 k g \times { 2 0 ^ { \circ } } C = 4 . 2 \times { 1 0 ^ { 6 } } J ,$$
消耗的电能为
$$W _ { } = P _ { } _ { } t ' = 2 0 0 0 W \times 4 0 \times 6 0 s = 4 . 8 \times$$
$$1 0 ^ { 6 } J ,$$
则加热效率
$$n = \frac { Q _ { } } { W _ { m } } = \frac { 4 . 2 \times { 1 0 ^ { 6 } } J } { 4 . 8 \times { 1 0 ^ { 6 } } J } = 8 7 . 5 \% 。$$
答:(1)保温挡正常工作
2
小时消耗的电能为0.8kW·h;
$$\left( 2 \right) R _ { 1 }$$
的阻值为
96.8Ω;
(3)它的加热效率为
87.5%
10.解:(1)小灯泡L正常发光时的电阻
$$R _ { 1 } = \frac { U _ { 1 } } { I _ { 1 } } = \frac { 6 V } { 0 . 5 A } = 1 2 \Omega 。$$
(2)由电路图可知,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻
器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图像可知
当灯泡两端的电压是
6V
时,通过灯泡的电流是
0.5A
灯泡的额定电流是0.5A,此时灯泡正常发光,所以灯泡
的电压是6V,电源电压
$$U = U _ { L } + U _ { R } = 6 V + 2 V = 8 V 。$$
(3)当电路中的电流最大是0.5 A,变阻器连入电路的电
阻为零,电源电压最小,最小电源电压
$$U _ { \min } = U _ { L } = 6 V ,$$
当电路中的最小电流是
0.2A,
,变阻器连入电路的电阻为
最大值
50Ω,
,变阻器两端的电压
$$U _ { R 1 } = I _ { \min } R _ { 水 } = 0 . 2 A \times$$
50Ω=10V<15V
此时电源电压最大,最大电源电压
$$U _ { m x } = U _ { H } + U _ { R 1 } = 1 V +$$
10V=11V
故电源电压的取值范围是
611V。
答:(1)小灯泡L正常发光时的电阻为
12Ω;
(2)电源电压为
8V;
(3)满足上述条件的电源电压的取值范围是
611V。
11.解:(1)海水对舰艇底最低点的压强
$$p = \rho _ { 水 } k h = 1 . 0 \times$$
$$1 0 ^ { 3 } k g / m ^ { 3 } \times 1 0 N / k g \times 1 2 m = 1 . 2 \times { 1 0 ^ { 5 } } P a 。$$
(2)该段航行过程中,发动机提供的前进的动力
F=
$$\frac { W _ { } W } { s } = \frac { 6 \times { 1 0 ^ { 1 1 } } J } { 3 0 \times 1 0 ^ { 3 } m } = 2 \times { 1 0 ^ { 7 } } N 。$$
(3)该段航行燃料完全燃烧放出的热量
$$Q _ { B t } = \frac { W _ { A M } } { n } =$$
$$\frac { 6 \times { 1 0 ^ { 1 1 } } J } { 3 0 \% } = 2 \times { 1 0 ^ { 1 2 } } J ,$$
贝
耗燃料的质量
$$m = \frac { Q _ { m } } { q } = \frac { 2 \times 1 0 ^ { 1 2 } J } { 4 \times 1 0 ^ { 7 } J / k g } = 5 \times { 1 0 ^ { 4 } } k g$$
答:(1)海水对舰艇底最低点的压强为
$$1 . 2 \times { 1 0 ^ { 5 } } P a ;$$
(2)发动机提供的前进的动力为
$$2 \times { 1 0 ^ { 7 } } N ;$$
(3)该段航行过程中,消耗的燃料为
$$5 \times { 1 0 ^ { 4 } } k g 。$$
—51
12.解:(1)由图乙可知,当双触点选择开关接触B、C时,R
接入电路,当双触点选择开关接触C、D时,R1、R2并联接
入电路,根据并联电路电阻规律可知,R、R2并联接入电
路时,电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻,所以
、K、R并联接人电路时,电路中的总电阻最小,由P=
可知,电路的总功率最大,此时电热煎药壶处于高温挡,则
当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低温挡。
(2)当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低
温挡,R接入电路,由P-发可知,低温挡工作时的功率
C_(20y)2=100W。
P低=R=4840
(3)使用高温挡时,R1、R2并联接入电路,工作1min,根
据并联电路特点可知电流做功W=(P,+P2)t=
(货党-[,]x1×0:3x01.
(4)该中药液的比热容为4.0×103J/(kg·℃),质量为
200g,温度从5℃升高到45℃,中药液吸收的热量Q=
cm(t末-t知)=4.0×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×
(45℃-5℃)=3.2×104J,
低温挡加热8min,消耗的电能W,=P低t1=100W×8×
60s=4.8×104J,
此过程的加热微率司=是-兴-6%。
答:(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C;
(2)使用低温挡工作时的功率是100W:
(3)使用高温挡工作1min,电流做功是3×104J;
(4)此过程的加热效率约是66.7%。
集训十三综合应用题
1.(1)大(2)小(3)8753.5气密性达标,理由见解析
(4)60
【解析】(1)由于水的比热容大,相同质量的水和其他物质
吸收相同的热量,水的温度变化较小,所以通风服和水冷
服可利用水吸收登月服内的热量,是利用了水的比热容
大的特点。(2)由图丙可知,气压检测装置在N内,M漏
气过程中,N内的气压逐渐增大,由图乙可知,压敏电阻
R。的阻值随气压p增大而减小,压敏电阻R。的阻值减
小,则通过压敏电阻R。的电流增大;由图甲可知,R。与压
敏电阻R。并联,电流表测量通过R。的电流,恒流电源输
出电流恒为1A,由并联分流可知,通过压敏电阻R。的电
流增大,则通过R。的电流减小,所以电流表示数变小。
(3)开始计时后,经过4h电流表示数为0.6A,恒流电源
输出电流恒为1A,则通过压敏电阻R。的电流I。=I-
Io=1A-0.6A=0.4A,R。两端电压U。=IR。=0.6A×
30D=18V,由于并联电路中各支路两端电压相等,则压
敏电阻R。的电压为18V,则压敏电阻R。的阻值R。=
号=。8X45,由图乙可知,压敏电阻R,的阻位与气
压p的关系为R。=-0.04p+80,则压敏电阻R。的阻值为
Rg-80
450时,N内的气压为p=二0.O4=875Pa。设M内漏气
前的充气质量为m,空气密度为P,经过4h漏气后,漏出
的空气质量为m1;则经过4h漏气后,N内的空气质量为
m;空气质量为P1;由于M、N内的气压与各自内部空气
的密度成正比,且比例系数相同,则有1×10Pa_875Pa
P1
则=,85a,容积V:V=1:5。充气气体与漏出
空气体积之比为1:4,M漏出空气的质量与充气质量之
比m_P业=875Ba×4=3.5%。前4h漏气质量
元mpVM-1×103Pa×Vm
占充气质量的3.5%,由于漏气速度越来越慢,可推测经
过8h漏出空气的质量与充气质量之比小于7%,即小于
10%,故M的气密性达标。(4)由图乙可知,真空时压敏
电阻R。的阻值为80①,设真空时电流表示数为。,由图
巴心与压敏电阻R:并联,由并联分流可得
0,恒流电源输出电流恒为1A,则三
80V
30×(1A-6则。三R+800°(3)的检测过程,经
Ro
过4h,压敏电阻R,的阻值为450,由并联分流可得壳=
,则弘=45×1A-)
R。
,则=元的n测%与
80V
45V
的差值6-1=R+800-R+450
35V×R,
35V
R+1250R,+360002=(R,-600)2
一,则R。=
+2452
R。
602时,,与L1的差值最大。
5
2.(1)内能机械能(2)水蒸气的内能太小,笔尖喷出的
蒸汽太少(合理即可)(3)在易拉罐上半部分覆盖保温
层,可以减少热量的损失,提高汽轮机效率(合理即可)
【解析】(1)酒精燃烧,是将酒精内部的化学能转化为内能
释放出来,然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐,水
吸热迅速地汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对扇叶做
功,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。(2)在测试过
程中,发现扇叶不转动,可能水蒸气的内能太小,笔尖喷
出的蒸汽太少。(3)在易拉罐上半部分覆盖保温层,可以
减少热量的损失,提高汽轮机效率。
3.(1)增大液体表面积(2)机械能(3)503.5漂浮
【解析】(1)加湿滤网呈蜂窝状结构,这种设计可以显著增
大水与空气的接触面积,从而加快水的蒸发速度。这是通
过增大液体表面积的方式来促进蒸发的。(2)加湿器工作
时,电能主要转化为风扇转动的机械能,用于加快空气流
动。同时还有少量电能转化为其他形式的能量,如声能等,
但主要能量转化是电能转化为机械能。(3)当触,点开关刚
断开时,浮筒处于临界状态,此时浮力等于重力。浮筒质量
50g=0.05kg,易知浮力F浮=G=mg=0.05kg×10N/kg=
0.5N,根据阿基米德原理F学=P液gV排,排开水的体积V赫=
F浮
pA台1x10kg/m×10Vkg=5×10m'=50cm。浮
0.5N
商下丰每分浸人水中的高度:-长-忍-25m,
浮筒总高20cm,开关高度21cm,故浮筒底部距水箱底部
L=21cm-(15cm+5cm)=1cm,水箱中水的深度为浮
筒浸入水中的高度加上浮筒底部到水箱底部的距离,即
h深=2.5cm+1cm=3.5cm。此时浮筒受到的浮力等于
重力,处于漂浮状态。随着水位继续下降,浮筒将下沉断
开触点开关。
4.(1)p,S,h。(2)△=(推导过程见解析)
PoSo
(3)3S,(p-pgh)
2g
【解析】(1)如图,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水
中,浮体浸入水中的深度为h。,则浮体和秤盘的总重力为
G,=F0=pogV=PogS,ho,则浮体和秤盘的总质量为
_3S,=pS,n。(2)浮力释始终漂浮,浮力等
mo =
g
g
于重力,则△F#=△G,则有△G=mg=PogS△h,解得
△。器器。《)从辛力件哈好准浮到外货庭审交
到水的压强为P1时,加入的水的重力为△G永=△F=
△pS=((P1-Pogh)×3S。,则称量的物体质量最大时,浮力
△G术
秤深度变化量为△h=一
Po(33。-s)=-P8ho)×3So
2poSog
(P1-Po8h,)×
2pog
,结合(2)中解析式则有D,-p)×3
2pog
65,解得最大测量值m=pP%3。)x3
2pog
×pS0
3So(p1-Po8ho)
2g
5.(1)空载【解析】(1)船在水中航行时,从大桥下通过,
船的高度越低越安全,船空载时,船的整体重力小,排开
液体体积小,吃水深度浅,船露出水面高;满载时,整体重
力大,排开液体体积大,吃水深度深,船露出水面低所以
只要空载时能通过大桥,就能始终确保安全通行。
解:(2)在水深5000m处海水对钻头的压强p=P海水gh=
1.0×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa。
(3)井架对甲板的压力F=G=mg=5×10kg×10N/kg=
5×10N。
并架对甲板的压强:号0125X10
(4)当装载m=1800kg货物时,根据阿基米德原理可得
F浮=G排=mg,货物重力G=mg=1800kg×10N/kg=
1.8×104N,则货物排开液体V#=
F二
G
P水gP水8
1.8×10N=1.8m2,0=45°,当船吃水深度为
1×103kg/m3×10Vkg
么=0.4m时,船浸在水中船头梯形的面积S=之,(d+
d)=7×0.4m×(1m+0.4m+0.4m+1m)
0.56m2,船浸入水中的体积V=S梯l=0.56m2×4m=
2.24m3,船空载时排开水的体积V空载=V-V排=2.24m-
1.8m3=0.44m3,空载时,船浸在水中船头的梯形的面积
_V整题_0.4m=0.11m2,空载时,船浸在水中的梯
S梯'=
4 m
1
形的面积S稀'=2×4m×(1m+1m+2h')=0.11m2,
解得h'=0.1m,只要船在空载时能通过大桥,就能始终确
保安全通行,旗杆的最大高度h:=H-(h-h')=3m-
53
(1m-0.1m)=2.1m。
答:(2)在水深5000m处海水对钻头的压强为5×10'Pa;
(3)井架对甲板的压强为1.25×10°Pa;
(4)旗杆的最大高度为2.1m。
6.(1)如图所示:
电梯
F
G
(2)电梯小于(3)4×104
【解析】(1)电梯内游客受到了竖直向下的重力和电梯对
其向上的支持力。(2)电梯下行过程中,以电梯为参照
物,游客的位置没有发生变化,游客是静止的。通过等高
线图可知,AC段高度为h4c=800m-720m=80m,游客
在AC段和CB段经历的时间相等,AC段的路程小于CB
段,故AC段的平均速度小于CB段。(3)从A到C的过
程中,其重力做的功为W有=Gh=500N×80m=4×104J,
而从B到C的过程中,重力不做功,故从A到B的过程
中,其重力做的功为4×104J。
7.(1)托盘天平(天平)、定滑轮(2)降低(3)①闭合
②1.2减弱(或减缓、变小)③200(4)低温天气,增
加加热装置(或若降水量偏小,可以降低配重的高度并重
新校准参数)【解析】(1)初中所学的实验器材中属于等
臂杠杆的有托盘天平、定滑轮。(2)翻斗可以看成杠杆,
此时动力为雨水对翻斗的压力,大小等于雨水的重力。
阻力为配重对翻斗的压力,大小等于配重的重力。校准
过程中水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转,此时可以
通过减小阻力的力臂的方法来进行校准,故可以降低配
重的高度来减小阻力的力臂进行校准。(3)由图乙知,当
磁铁每次经过磁感应开关时电路中的电流增加,此时电
路中的总电阻是减小的,故磁铁经过磁感应开关时,开关
的状态是闭合的。由图乙知,30min内翻斗共翻转了12次,
故总的收集到的雨水体积V=12×10mL=120mL=
120cm3=1.2×103mm3,顶端开口的面积是0.1m2=
01×10m,花降水学为站交8二120m:由园
乙知,翻转所用的时间越来越长,故降水量变化趋势在减
弱。当开关断开时,电路中的电流为5mA,此时电阻R1
与R2串联,电源电压U=IR,+IR2=0.005A×8002+
0.005A×R2…①,当开关闭合时,电路中的电流为
25mA,此时电路中只有电阻R2,电源电压U='R2=
0.025A×R2…②,①②联立,解得R2=2002。(4)北方
地区温度低,降水量少,故在低温天气可以增加加热装
置;或降水量偏小,可以降低配重的高度重新校准参数。
8.(1)汽化(2)88W(3)1.008×10J84%
【解析】(1)水变成水蒸气属于汽化,从液态变为了气态。
(2)电热加湿器的功率P=-(20=88W。
R
5502
(3)加热仓内水吸收的热量Q魔=cm△t=4.2×10J/(kg·℃)×
1.0×103kg/m3×3.0×10-5m3×(100℃-20℃)=
Q4一
1.008×10J。电热加湿器的加热效率刃=
1.008x10J=84%。
1.2×104J
9.(1)增大【解析】(1)分析电路可知,R。和变阻器R串
联,电流表测电路中电流。闭合开关S,向桶内缓缓注入
液体,此过程中滑片下移,变阻器R接入电路的阻值变
小,则道电阻变小,根据1-只电流表的示鼓增大。
解:(2)桶内未装液体时,弹簧所受拉力为零,由图乙可
知,此时变阻器R接人电路的阻值为50Ω,总电阻为
R,-兰品头-600,则电路中定值电阻见的阻值为
R=Ra-R=602-502=102
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,此时
总电阻为R'-只-号=40n,
则此时变阻器R接入电路的阻值
R'=Ra'-R。=402-102=302,
由图乙可知,此时弹簧所受拉力为0.4N,则液体重力为
G
G=0.4N,则液体的密度为p=受=号=
G
gV
0.4N
10N/kgx40×10-6m=1×103kg/m3。
答:(2)电路中定值电阻R。的阻值102:
(3)该液体的密度为1×103kg/m3。
(4)偏小【解析】(4)电路中的电源使用一段时间后,电
54
源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电
压视为12V,根据R=号算出的总电阻偏大,则得到的变
阻器R接入电路的阻值偏大,则得到的弹簧所受拉力偏
G
小,则测得的液体重力偏小,根搭p=骨-名品可知,会
导致所测液体的密度偏小。
10.(1)C(2)电风扇(3)2.88×10(4)D
【解析】(1)A.交通信号灯通过不同颜色(红、黄、绿)传
递指令信息,利用了光的信息特性,故A不符合题意;
B.把采集的交通态势数据实时输入到大模型,利用大数
据推理出最佳信号配时方案,可减少交通拥堵,故B不
符合题意;C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用
半导体材料制成的,超导材料的电阻为零,不能制作发光
元件,故C符合题意;D.户外设备需绝缘、防水以确保安
全,所以交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,故D不
特合题意。(2)共总电流为1=号-品=03A,电大风
P12000W≈9.1A,
的功率约2000W,额定电流约1=元=220V
P260W
电风扇的功率约60W,额定电流约1,==220V
0.27A,空调的功率约1000W,额定电流约=元
0V≈4.55A,其总电流与电风扇的颜定电流最接
近。(3)信号灯有效利用的电能W=P=4W×6×24×
3600s=2.0736×10J,蓄电池充满电时储存的电能
W=平_2.0736×10」-2.88×10J。(4)A.由图可
72%
知,开关S接1时,向东方向的绿灯和红灯亮,开关S接2
时,向北和向东放出的绿灯和红灯都亮,故A不符合题
意;B.由图可知,开关S接1时,向北和向东方向的绿灯
亮,开关S接2时,向北和向东方向的红灯亮,故B不符
合题意;C.由图可知,开关S接1时,电源被短路,可能会
烧坏电源,故C不符合题意;D.由图可知,开关S接1
时,向北方向的红灯亮,向东方向的绿灯亮,开关S接2
时,向北方向的绿灯亮,向东方向的红灯亮,故D符合
题意。集训十三
综合应用题
1.(2025广东中考)阅读短文,回答问题。
登月服
2025年2月,我国望宇登月服进入初样研制阶段。望宇登月服主体由多层结构组成,包括内衣舒适层、保
暖层、通风服和水冷服、气密限制层、隔热层和外保护层等。
某科技小组为检测模拟登月服的气密性,设计了气压检测装置,其电路如图甲,R。的阻值为30Ω,恒流电
源输出电流恒为1A。当气压p≤1.25×10°3Pa时,压敏电阻R。的阻值随气压p的变化关系如图乙(为方便计
算,图像已作近似处理)。
测试时,如图丙,将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中,将N抽成真空后密封(不计此过
程中M漏气)。启动检测装置,开始计时,此时M内的气压为1×105Pa。已知M漏气速度越来越慢,经过8h,
若M漏出空气的质量小于充气质量的10%,则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空气的密度成正
比,且比例系数相同;容积VM:V、=1:5。不计检测装置的体积、M的厚度以及M和N容积的变化。
军
80R/2
抽气口
流
30-
一观测窗
0
1.25p/(×10Pa
检测装置
勿
乙
丙
(1)通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量,是利用了水的比热容
的特点。
(2)M漏气过程中,电流表示数变
(3)开始计时后,经过4h电流表示数为0.6A,此时N内的气压为
Pa,M漏出空气的质量为充气质量
的%。请判断M的气密性是否达标并说明理由:
(4)思考(3)的检测过程,为使电流表示数变化范围最大,可改变R的阻值。设真空时电流表示数为1。,经过
4h电流表示数为1,要使1。与11的差值最大,R。的阻值应为
n。
2.(2025山西中考)阅读短文,回答问题。
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽小风扇
中性笔管
易拉罐
轮机模型的项目团队,制定了“项目提出—项目分析—项目实施
展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮
金
机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的
尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的
尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶
酒精灯
就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能是
;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨
论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:
3.(2025连云港中考)阅读短文,回答问题。
加湿器可以增加室内空气湿度,如图甲是某蒸发型加湿器。它是采用蒸发原理加湿的,其内部结构如图乙
所示。加湿器上部有一个小型风扇,还有电源、时间、风速、湿度设定等按键。加湿器下部有三部分装置,分别
是加湿滤网、滤网架(含浮筒)和水箱。加湿滤网安装在滤网架上,加湿滤网呈蜂窝状,放入水箱后,水会布满整
个滤网。
—29
当感知水箱中的水量不足时,蒸发型加湿器风扇停
⑨
加湿器上部
M
止转动。起控制作用的是利用浮力原理设计的自动开
电源
d
关,如图丙所示。浮筒是一个轻质塑料件,质量是50g,由
加湿滤网
■
两部分组成,下半部分是底面积为20cm2、高度为5cm的
触点开关
圆柱体,上半部分是底面积为5cm2、高度为15cm的圆柱
滤网架
体。水箱底部到触点开关的高度是21cm(忽略触点开关
浮简
浮筒
水箱
上下触点间的距离)。当水量充足时浮筒接通触,点开关,
3
风扇通电转动,液体表面空气流速增大,蒸发加快;当水量
分
乙
丙
不足时,浮筒下降,触点开关断开,风扇断电停止转动。(g取10N/kgP水=1.0×103kg/m3)
(1)蒸发型加湿器的加湿滤网是通过
的方式加快水的蒸发的;
(2)该蒸发型加湿器通电后主要把电能转化为
(3)当触点开关刚断开时,浮筒排开水的体积是
cm3,水箱中水的深度是
cm,浮筒的浮沉状态
是
0
4.(2025天津中考)在跨学科实践活动中,同学们制作了如图甲所示的“浮力秤”,用来称量物体的质量。圆柱形
薄壁外筒足够高且内装足量的水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,浮体浸入水中的深度为。已知浮
体横截面积为S。,外筒横截面积为3S,水的密度为P0。
↓一秤盘
浮体
外筒
递
丙
(1)浮体和秤盘的总质量为
(2)秤盘中未放物体,在水面位于浮体的位置标为“0”刻度线;秤盘中放质量为m1的砝码,在水面位于浮体的
位置标为“m,”刻度线。请推导出这两条刻度线间的距离△h的表达式;
(3)为了测算该“浮力秤”的最大测量值,先把带有秤盘的浮体直立在外筒底部(图乙),再向外简内缓慢注水,
外简底部受到水的压强与注人水质量的关系如图丙所示。当外简底部受到水的压强至少为1时,此“浮力秤”
能够达到最大测量值,该最大测量值为
5.(2025云南中考)2024年11月17日,我国建造的全球最先进的大洋钻探船“梦想”号正式入列,如图甲所示。
它具备11000米超深水钻探能力,有望实现“打穿地壳,进入地球深部”的科学梦想。钻探船上高耸的井架控制
钻杆作业,使钻头深入海底钻取岩心。(g取10N/kg)
(1)“梦想”号钻探船上建有高耸的井架,出海执行任务时,要从大桥下通过。只要
(选填“空载”或“满
载”)时能通过大桥,就能始终确保安全通行。
(2)求在水深5000m处海水对钻头的压强。(P海*取1.0×103kg/m3)
(3)科创小组估测井架质量为5×10°kg,井架与甲板接触面积为400m2,求井架对甲板的压强。
(4)为了研究“梦想”号钻探船从桥下安全通行的高度问题,科创小组用两块相同的等腰梯形板材和三块长边均
为h=4m的矩形板材,制作了如图乙所示的“启航”号实验船,板材不吸水且厚度不计。船底短边d=1m,船身
高度h=1m,0=45°,船头竖立有旗杆。将船放人平静的湖水中进行实验,当装载m=1800kg货物时,吃水深
度为h,=0.4m。若桥离水面的高度H=3m,要实验船始终能安全通过此桥,求旗杆的最大高度。(货物高度
始终低于旗杆顶部,p水=1.0×103kg/m3)
启航
30
6.(2025广州中考)图a是旅游景区某大山及其等高线地形图的示意图,
电梯通道
A、B是山上的两个位置,地形图上的A1、B1分别对应A、B,AC为垂直电
水平隧道
梯通道,CB为水平隧道。某游客乘电梯从A到C,再通过隧道到B;
电梯
(1)在图b中画出电梯内游客受力的示意图;
(2)电梯下行过程中,以(选填“地面”或“电梯”)为参照物,电
梯内游客是静止的。已知CB为100m,游客在AC段和CB段经历的时
720
800
间相等,则游客在AC段的平均速度(选填“大于”“等于”或
“小于”)在CB段的平均速度;
单位:m
(3)游客重力为500N,从A到B的过程中,其重力做的功为
b
7.(2025福建中考)降水量是指一段时间内,雨水(或熔化后的固体降水)未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层
深度。为了监测降水量,科创小组制作了“翻斗式雨量计”,装置外观是上端开口的圆柱体,如图1甲。内部结构示
意图如图1乙。装置核心部件如图1丙,它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器,可绕O点处的水平
轴转动,从而使两侧容器轮流接水,当一侧容器接满10L雨水时会发生翻转,将水倒出,随着降雨持续,翻斗左右
翻转,过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动,当磁铁经过磁感应开关(两者相互作
用力忽略不计)时,磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号,从而推算降水量。
雨水
进水口
磁感应
(磁感应开关
雨水
开关输出线
磁铁」
配重日
(固定)
进水口
0
外筒
连杆
翻斗
丙
初始时翻斗在磁
左侧容器中水量逐
左侧容器中水倒出。
铁和配重重力的
渐增加,直至翻转
右侧容器继续接水
作用下倒向一侧
直至翻转
丁
图1
(1)翻斗在水平位置时是等臂杠杆,实验器材中属于等臂杠杆的有
(2)连杆上装有可调高度的配重。校准过程,若倒入的水量总是大于10L时翻斗才发生翻转,可通过
(选填“降低”或“升高”)配重在连杆上的位置进行调整。
(3)图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R1=800Ω。某次降雨,
电流传感器(电阻不计)测得电流随时间变化关系如图2乙。
磁感应开关
◆lmA
30
电流
传感器
R
10
t/min
。电源o
0
10
20
30
甲
图2
①当磁铁每次经过磁感应开关时,开关状态是
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2,由图2乙可知该地区30min内降水量约为
mm,降水量变
化趋势是
。(测量前翻斗内无水)
③由图2可知,R2=
2。
(4)若该装置在我国北方地区使用,可改进的措施是
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8.(2025广州中考)图a所示的电热加湿器,其内部结构及电路简图如图b,通电后,发热电阻R使加热仓中的水沸腾变
成水蒸气喷出,增加环境湿度。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)、密度为1.0×103kg/m,沸点为100℃;
(1)加热仓中的水变成水蒸气属于
(选填“液化”或“汽化”)
蒸汽出口
现象;
进水阀门
(2)已知R阻值为5502,电热加湿器的功率为
蒸汽阀门
(3)若消耗电能1.2×104J,可使加热仓内3.0×10-5m3的水从20℃加
加热仓
热至沸腾,则:
①加热仓内水吸收的热量为
0220Vo-
②电热加湿器的加热效率为
图a
图b
9.(2025河南中考)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R。为一定值电阻,MW间是足够
长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦
且接触良好。已知金属棒接人电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm3的小桶通过
轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通
过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数
(选填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R,的阻值为多少?
本R/Ω
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体
50
ML山
40
的密度为多少?(g取10N/kg)
R
30
A
金属棒
R N
20
11
☐小桶
00.20.40.60.81.0FN
甲
乙
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致
所测液体的密度
(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
10.(2025成都中考)小罗和小韩利用周末对部分交通信号灯进行了考察研究。
(1)他们讨论后有以下认识,你认为不合理的是
(
A.利用光的信息特性,交通信号灯通过不同颜色灯光发出指令
B.利用大数据信息设计红、绿灯的配时方案,可减少交通拥堵
C.交通信号灯使用的高亮度LED光源,是用超导材料制成的
D.交通信号灯需要有可靠的绝缘、防水措施,以确保电路安全
(2)他们发现有的路口使用移动式交通信号灯,如图。查阅资料得知,这种交通信号灯正常工作
时,电压为12V,总功率为4W,其总电流与常见家用电器
(选填“电吹风”“电风扇”“空
调”)的额定电流最接近。
(3)该移动式交通信号灯由蓄电池提供电能,蓄电池充满电可使其连续正常工作6天,若蓄电池
72%的电能被信号灯有效利用,蓄电池充满电时储存的电能为
J。
(4)他们利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图,下列四个电路中符合
要求的是
北
绿红
北
绿
→东
X)绿
红
红
电源
电源
电源
电源
D
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