抢分专练07 综合题（光、热、力、电磁、力热电综合）（全国通用）2026年中考物理终极冲刺讲练测

抢分专练07 综合题（全国通用） （光、热、力、电磁、力热电综合） 抢分专练 题型一 光学 1．如图，F为凸透镜的焦点，O为光心。物体MN上点M发出的光线a平行于凸透镜的主光轴。 (1)在图中画出： ①光线a经透镜折射后的光线； ②MN在平面镜中的像； (2)MN经凸透镜成的像相对于MN是____________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的，____________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）运用了该成像规律。 【答案】(1) (2) 放大 放大镜 【详解】（1）根据凸透镜的特殊光线可知，光线a平行于主光轴，折射后的光线过左焦点F；平面镜成像与物关于镜面对称，分别作出M、N关于平面镜的对称点、，用虚线连接，则在平面镜中的像。 （2）从图中可以看出，物体在一倍焦距以内，根据凸透镜成像规律，此时成正立、放大的虚像，放大镜运用了该成像规律。 2．教室是同学们学习和生活的地方。 (1)教室里电路的电压为____V； (2)教室里动圈式扬声器的工作原理是 ； A．电流的磁效应 B．通电导线在磁场中受到作用力 C．电磁感应 (3)教室里的白板有时会发生反光，如果将反光的白板看作平面镜，在图中画出入射光线经白板反射后的反射光路图。 【答案】(1)220 (2)B (3) 【详解】（1）教室里的电路是家庭电路，电压为220 V。 （2）动圈式扬声器的工作原理是：通电导线在磁场中受到作用力，使线圈带动纸盆振动发声。故选B。 （3）在光的反射中，反射角等于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角，故入射角的大小为，反射角的大小也为60°。 题型二 热学 3．F1赛事是目前世界上速度最快的赛车比赛。 (1)F1赛车的尾翼是其获得高速过弯稳定性的关键。如图所示，A、B为F1赛车的尾翼上方、下方的两点，行驶过程中A、B处的空气压强大小关系___________。 A．大于 B．小于 C．等于 (2)赛车车架采用碳纤维等材料，已知碳纤维材料密度为，钢的密度为，的碳纤维材料与等体积的钢相比，质量相差___________kg。 (3)若F1赛车以360km/h速度匀速通过距离为6km直线跑道，需耗时___________min。 (4)比赛后，车身上会吸附灰尘，这是由于车身与空气高速摩擦后，带上了___________。 (5)已知赛车的发动机燃料热值约为，转化成有用功的效率为，求完全燃烧0.1kg燃料经发动机后转化的有用功W。 【答案】(1)A (2) (3)1 (4)电荷 (5) 【详解】（1）在气体中，流速越大的位置，压强越小。A点的空气流速慢，B点的空气流速快，所以行驶过程中A、B处的空气压强大小关系为，故选A。 （2）由题意，的碳纤维材料与等体积的钢相比，质量相差 （3）赛车速度 所以通过距离为6km的直线跑道所用时间 （4）赛车高速行驶过程中由于与空气摩擦而带上电荷，从而使车身吸附灰尘。 （5）燃料完全燃烧放出的热量 转化的有用功 4．2025年8月30日，我国拥有完全自主知识产权，全球最大26兆瓦级海上风力发电机组在山东东营完成吊装。风电技术是利用风力带动扇叶旋转，并通过增速机将转速提高，从而带动风机内的发电机发电，通过电缆输送到升压变压器提升电压后，再由高压输电线路输送给用户，其简化模型如图所示。 (1)风机内的发电机是利用______原理进行发电的，风能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，从正面看，水平扇叶A将______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动。 (3)已知发电机1s获得的风能为，风能转化为电能的效率为25%，海上平均风速为10m/s，发电机1天工作时间按5h计算。若发电机1天产生的电能全部用于给电动汽车提供动力，可供牵引力为的电动汽车以100km/h的速度匀速直线行驶多少小时? (4)在远距离输电中，为了减少输电线中电能的损耗，除了图中的方式外，你认为还可以采取什么方法?请简要说明原理。 【答案】(1) 电磁感应 可再生 (2)顺时针 (3)3h (4)减小输电线的电阻 【详解】（1）发电机工作原理是电磁感应，将风能（机械能）转化为电能。风能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源。 （2）当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，根据流体流速与压强关系，下表面空气流速快、压强小，上表面空气流速慢、压强大。在压强差作用下，水平扇叶A将顺时针转动。 （3）发电机1天内（发电5h）获得的风能 风能转化的电能 电动汽车匀速直线行驶的路程 电动汽车匀速直线行驶的时间 （4）由可知，可以通过减小输电电流（即提高输电电压），或减小输电线的电阻，即使用电阻率小、粗一些的输电线，可以减少电能的损失，故还可以用减小输电线电阻的方法来减小输电线中电能的损失。 题型三 力学 5．如图是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”，“雪龙2号”破冰船满载时的排水量为1.4万吨，船底面积约为。取。 (1)“雪龙2号”破冰船“首柱削尖”的构造是通过___________的方法增大压强；为破冰船提供动力的是大功率柴油发动机的___________冲程。南极空气很湿润，这是由于冰雪___________成水蒸气的原因。 (2)“雪龙2号”满载时船底受到水的压强约为多大？ (3)“雪龙2号”能在冰中以速度连续破冰航行，破冰船的推进功率为，则破冰船在1h内的前进过程中动力做功多少？受到的平均阻力为多大？ 【答案】(1) 减小受力面积 做功 升华 (2) (3) ； 【详解】（1）“首柱削尖”是通过减小受力面积的方法增大压强；柴油发动机在做功冲程中将内能转化为机械能，因此提供动力的是做功冲程；南极空气湿润是由于冰雪升华成水蒸气的原因。 （2）满载排水量 船漂浮，浮力等于自身重力，即 船底受到的压力等于浮力，则船底受到的压强 （3）船的速度 推进功率 前进时间 则动力做的功 匀速航行时，动力与阻力平衡，由得，动力 则阻力 6．氢能是新能源利用的新潮流，积极发展氢能是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。某款环保能源汽车——氢能重卡，它满载时总质量为，车轮总着地面积为，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。（g取，柴油热值取） (1)将氢能源作为新型能源，是因为它的__________（选填“热值”或“比热容”）大，氢燃烧时化学能转化为内能，再转化为汽车的______能，对环境无污染。 (2)该汽车满载时静止在水平地面上，它对地面的压强为多少？ (3)这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为多少？ (4)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧多少柴油？ 【答案】(1) 热值 机械 (2) (3) (4)12kg 【详解】（1）[1]将氢能源作为新型能源，是由于氢的热值大，在完全燃烧相同质量的燃料时，氢放出的热量更多。 [2]氢燃烧时产生热量，使汽车运动，此过程中将氢燃烧时化学能转化为内能，发动机再将内能转化为汽车的机械能，对环境无污染，氢能汽车是绿色低碳发展的重要载体。 （2）因为汽车静止在水平地面上，所以汽车受力平衡，汽车对地面的压力等于汽车的重力，则汽车对地面的压力 汽车对地面的压强 （3）由可得，这次行驶过程中，汽车所做的功 由 可知，汽车消耗的氢能 （4）这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，则柴油完全燃烧放出的热量 由可知，完全燃烧柴油的质量 7．全国冰壶锦标赛首次“南下”落户上海。 (1)运动员推动冰壶后松手，冰壶由于___________继续运动。 (2)冰壶受到阻力的作用，速度逐渐减小，最终在冰面上静止，如图所示，这一现象表明了力能改变物体的___________（选填“形状”或“运动状态”）。 (3)若冰壶所受重力为200N，请在图中画出冰壶在竖直方向上的受力示意图。 【答案】(1)惯性 (2)运动状态 (3) 【详解】（1）运动员推动冰壶后松手，由于具有惯性，会保持原本状态继续运动。 （2）冰壶受到阻力的作用，速度逐渐减小，说明力可以改变物体的运动状态。 （3）竖直方向上受到重力和支持力，是一对平衡力，大小都等于200N，作用点都在重心，重力的方向竖直向下，支持力的方向竖直向上，用长度相等的带箭头的线段描述。 8．消防机器人作为特种消防设备，可代替消防队员接近火场实施有效的排烟、灭火救援、火场侦察等工作，如图是消防机器人灭火时的情景。该款消防机器人的质量为300kg，搭载的柴油机最大输出功率为，消防机器人静止时与水平地面的总接触面积为。请完成下列问题。（取，） (1)消防机器人搭载的柴油机工作时将内能转化为______能； (2)消防机器人静止时对水平地面的压强是多少？ (3)消防机器人匀速直线到达相距的火源用时100s，所受阻力为总重的0.04倍，机器人前进时牵引力做功的功率是多少？ (4)某次任务中，消防机器人以最大功率工作250s消耗了0.5kg的柴油，则其发动机的效率是多少？ 【答案】(1)机械 (2) (3) (4)40% 【详解】（1）柴油机工作时消耗内能，将内能转化为机械能。 （2）消防机器人静止时，对水平地面的压力等于消防机器人受到的重力，则其对水平地面的压强 （3）机器人所受阻力为总重的0.04倍，则机器人所受阻力 机器人运动的速度 匀速直线运动时，消防机器人受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，则牵引力 则机器人前进时牵引力做功的功率 （4）柴油机最大输出功率为，消防机器人以最大功率工作250s，消防机器人做的有用功为 此过程消耗了0.5kg的柴油，则完全燃烧柴油放出的热量 发动机的效率 9．图甲是我国古代的配重式投石车，图乙是其工作原理图。工作时，在投石车端绑着配重，端的木碗中放好石头，借助外力将端拉下，发射时只需撤掉端的外力就可以将石头发射出去。已知投石车重力（含配重）为2500N，四个车轮与地面的接触面积为，。 (1)在图乙中画出拉力的力臂。 (2)投石车未装石块时，对水平地面的压强是多大？ (3)若某次要投射的石块重力为200N，不计杠杆自重及摩擦，则点配重的质量至少为多少？ 【答案】(1) (2) (3)120kg 【详解】（1）图乙中支点在O点，沿拉力F的方向画出力的作用线，从支点O向力的作用线作垂线段，垂线段即为拉力F的力臂，如图所示： （2）投石车未装石块时，对水平地面的压力 受力面积 对水平地面的压强 （3）两力的力臂之比与OA和OB之比相等，若要将石块投出，不计杠杆自重及摩擦，根据杠杆平衡条件 即 B点配重的重力 由可得，点配重的质量 题型四 电磁学 10．在跨学科实践课上，某小组制作了一个简易空气质量检测仪。如图甲所示的是检测仪的电路，其中定值电阻，电源电压恒为不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，当空气质量指数降低到50时，衔铁被释放。电磁铁中线圈的电阻不计。气敏电阻的阻值随空气质量指数的关系如图乙所示： (1)当衔铁B被吸下时，弹簧处于___________（选填“拉伸”或“压缩”）状态，净化器的工作电路中的两个接线柱分别为和，则接相线（火线）的是___________（选填“”或“”）； (2)当空气质量指数为时，表示空气优良，则时电流表的示数是多大？ (3)当电路报警时，空气质量指数是多大？ 【答案】(1) 拉伸 (2)0.05A (3)200 【详解】（1）当衔铁B被吸下时，弹簧被拉长，处于拉伸状态；开关应接在火线上，衔铁控制的是净化系统电路的通断，所以接相线（火线）的是a端。 （2）闭合开关S后，当空气质量指数时，由图乙可知，气敏电阻的阻值为，则电路中的总电阻 则电路中的电流 （3）当电流表示数为时，电路报警。此时电路中的总电阻为 则气敏电阻接入电路中的阻值为 由图乙可知，此时空气质量指数为200。 11．小林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，额定电压为，为电热丝，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”时，前端电热板被加热；当温度升到时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态；当温度降到时，S又回到位置“1”。某次正常熨烫过程中，电路的电功率随时间变化如图丙所示，求： (1)挂烫机中的电热丝是利用电流的______效应工作的。 (2)该过程中，挂烫机消耗的电能是多少？ (3)挂烫机正常加热时，电路中的电流是多少？ (4)用电高峰时，电压只有200V，此时挂烫机加热状态时的实际功率是多少？ 【答案】(1)热 (2) (3)5.5A (4)1000W 【详解】（1）电热丝工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。 （2）由图丙可知，加热功率为，加热时间为 加热阶段消耗的电能为 待机功率为，待机时间为 待机阶段消耗的电能为 挂烫机消耗的电能是 （3）挂烫机正常加热时，电路中的电流是 （4）加热时，只有电阻接入电路，由得： 用电高峰时，电压只有200V，此时挂烫机加热状态时的实际功率是 12．如图甲所示，电烙铁是电子制作中进行焊接的常用工具。图乙是电烙铁内部的电路简化图，、为加热电阻，通过控制开关使电路具有如下特点：在暂不焊接时，可将电烙铁调节到保温挡进行保温；需焊接时，调节到加热挡，使电烙铁很快达到焊接温度。已知电源电压是220V，当开关接在点时，电烙铁的电功率为80W，当开关接在点时，电烙铁的电功率为，且。 (1)电烙铁工作时，烙铁头温度可达，而手柄处却不烫手，说明手柄处的材料导热性_______（选填“好”或“差”）。 (2)加热电阻、的电阻各是多少？ (3)电烙铁处于保温挡正常工作20s，加热电阻产生的热量是多少 (4)为了满足不同焊接需求，小明同学只增加了一个开关，对原电路进行了改进，改进后的电路如图丙所示，使电烙铁实现低温、中温、高温三挡可调，其中低温挡、中温挡分别对应原保温挡、加热挡，则处接入的是加热电阻_______（选填“”或“”）。当闭合开关，同时开关接点时，电烙铁处于_______挡。 【答案】(1)差 (2)， (3)100J (4) 中温 【详解】（1）烙铁头温度很高，手柄处却不烫手，说明手柄处的材料热传递慢，导热性差。 （2）当S接在a点时，电路中只有，则 当S接在b点时，电路中和串联，电功率 则电阻 （3）由于，且加热功率大于保温功率；所以为加热功率，为保温功率。电烙铁处于保温挡时的电流 正常工作20s，加热电阻产生的热量 （4）断开，S接a时，电阻A、B串联；电功率 闭合，S接a时，电路中只有电阻B；电功率 闭合，S接b时，电阻A、B并联；电功率 显然，故三种开关状态依次为低温挡、中温挡、高温挡。 由于低温挡、中温挡分别对应原保温挡、加热挡，即 故，。 则处接入的是加热电阻，当闭合开关，同时开关接点时，电烙铁处于中温挡。 13．图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻的阻值为，电流表的测量范围为0~200mA，电压表的测量范围为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下： (1)当湿度增大时，电流表的示数__________，电压表的示数__________。（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)当电流表的示数为150mA时，此时环境的湿度为多少？ (3)湿度为20%时，求电压表示数。 (4)装置能监测湿度的最大值是多少？ 【答案】(1) 变小 变大 (2)40％ (3)6V (4)80％ 【详解】（1）[1]从图丙可以看到，当监测湿度RH增大时，湿敏电阻R的阻值也在增大；从图乙可以看到，这是一个串联电路，定值电阻R0的阻值不变，电流表测干路电流，会随着总电阻增大而变小。 [2]根据串联电路的分压原理可知，湿敏电阻R的阻值在增大，那么它两端的电压也在增大，电压表的示数是变大的。 （2）由图乙可知，定值电阻与湿敏电阻串联在电路中，电压表测量湿敏电阻两端的电压，当电流表的示数为150mA时，由可知，此时电路中的总电阻 湿敏电阻的阻值 由图丙可知，此时环境的湿度为40%。 （3）由图丙可知，湿度为20%时，湿敏电阻的阻值为30Ω，此时电路的电流 此时湿敏电阻两端的电压，即电压表示数为 （4）由图丙可知，当湿度增大时，湿敏电阻的阻值也变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，定值电阻两端的电压变小，由串联电路电压规律可知，湿敏电阻两端的电压变大，所以当湿度增大时，电流表示数变小，电压表示数变大，则当电压表示数达到最大时，湿度也达到最大，由于电压表的量程为0~9V，所以电压表示数最大为9V，此时定值电阻两端的电压 此时电路中的电流 此时湿敏电阻的电阻 由图丙可知，此时环境的湿度为80%，即装置能监测湿度RH的最大值是80%。 14．小梦家的电热水壶有加热和保温两种功能，图-1是电热水壶部分电路图，该电热水壶内部有两根电热丝和，若电热丝烧断，只有加热挡能正常工作。某次加热过程中，小梦关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶正常工作，4min内可将1kg温度为20℃的水加热至60℃，发现图-2所示的电能表的转盘转了80r。[水的比热容为] (1)在图-1电路中画出开关补全电路； (2)水吸收的热量是多少； (3)的阻值是多少。 【答案】(1) (2) (3)48.4Ω 【详解】（1）电热丝烧断，只有加热挡能正常工作，说明加热挡为的简单电路，根据可知，电阻大、功率小，则保温挡为、串联，因此开关应并联在两端，据此作图。 （2）水吸收的热量 （3）电热水壶消耗的电能 电热水壶的功率 加热挡时只有工作，由得 题型五 综合 15．如图（a）所示，“中国天眼”是目前世界上最大的射电望远镜。 (1)“中国天眼”通过接收星体辐射的微弱________（选填“A．电磁波”或“B．声波”）探测宇宙中极其遥远的天体；研究发现，星系之间的距离在逐渐增加，说明宇宙是在________（选填“A．膨胀”或“B．收缩”）的； (2)为了对厚度仅为1mm的反射面板进行日常维护，如图（b）所示，维护人员小王工作时身背连接着氦气球的装置，气球可为小王提供竖直向上的拉力（气球的厚度忽略不计）。 ①若气球排开空气的体积为，空气密度为，计算气球受到的浮力F浮，并在图（b）中用力的示意图画出F浮______； ②为比较气球内部的氦气密度ρ氦气与空气密度ρ空气的大小关系，小华的分析过程如下： 由题意可知，F浮>G球+G氦气。 ________ 所以ρ氦气<ρ空气 请利用所学知识补充小华的分析过程；______ ③若小王穿戴装置（未与气球连接）站立时，受到的总重力为850N，与地面的接触面积为，对地面的压强为p1。如图（c）所示，小王工作时受到730N竖直向上的拉力，膝盖下方的轻质防护板与反射面板的接触面积为，对反射面板的压强为p2，计算p2与p1的差值Δp______。 【答案】(1) A A (2) 设气球体积为，气球浸没在空气中，故，可得，，代入，得， 因为，因此，可得到 【详解】（1）真空不能传声，电磁波可以在真空中传播，天体信号穿过宇宙真空到达地球，因此射电望远镜接收电磁波，故选A；星系之间距离逐渐增大，说明宇宙处于膨胀状态，故选A。 （2）[1]根据阿基米德原理，气球受到的浮力 力的示意图：以气球中心的黑点为作用点，沿竖直向上方向画带箭头的线段，标注即可。 [2]略 [3]站立时对地面的压强 工作时，小王对反射面板的压力 工作时对反射面板的压强 压强差值 16．空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理如图甲所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态，再经过压缩机（消耗少量电能），将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点，产生相同的热水量，比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。图乙为该空调热水器的温控系统原理图。[，，g取10N/kg] (1)温控系统中电磁铁的上端为_______（选填“N”或“S”）极；当停止用水且冷凝器中的水温达到时，水中的热敏电阻的阻值将变_______（选填“大”或“小”），从而使电磁铁将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路。 (2)若该空调热水器的水箱为圆柱形，上下表面是面积为的圆形，装满水时水深为1.25 m，则水箱底部受到水的压强和压力分别是多少？ (3)热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标，热水产出率是指该热水器当进水温度为，出水温度为时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与压缩机消耗电能的比值。若该空调热水器的能效比为3.5，压缩机的额定功率为2 kW，则该空调热水器正常工作时的热水产出率为多少L/h？ 【答案】(1) N 小 (2)12500Pa，2500N (3)200L/h 【详解】（1）[1]乙图中，电流从电磁铁的下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。 [2]电磁铁的衔铁被吸下，说明磁性增强，匝数不变，电路中的电流增大，故水中的热敏电阻的阻值将变小。 （2）由液体压强公式可得，装满水时水深为1.25m，此时水箱底部受到水的压强为 水箱底部受到水的压力为 （3）该空调热水器正常工作1h消耗的电能为 根据能效比的定义可知，当该空调热水器的能效比为3.5时，水吸收的热量为 根据可得，加热水的质量为 水的体积为 故该空调热水器正常工作时的热水产出率为200L/h。 17．小明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I≥0.2A时，衔铁被电磁铁吸引，断开A接通B，控制电路的电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取10N/kg。 (1)压敏电阻R的阻值随着压力的减小而____（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)小明同学想将触发B的最小质量设置为60kg，此时控制电路的总电阻为____Ω，应调节滑动变阻器的阻值为____Ω。 (4)能触发B的最小质量是____kg。 【答案】(1)增大 (2)N (3) 30 14 (4)25 【详解】（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随压力增大而减小，因此压力减小时，压敏电阻阻值增大。 （2）由图可知，在控制电路中，闭合开关，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则，大拇指指向上端，因此电磁铁上端为N极。 （3）触发B时的最小质量为60kg，此时压力为 由图乙可知，此时压敏电阻的阻值为，控制电路中，闭合开关，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路中电流，由欧姆定律可知，电路总电阻为 根据串联电路电阻的特点可知，应调节滑动变阻器的阻值为 （4）滑动变阻器接入电路的阻值为0时，压敏电阻的阻值为30Ω，由图乙可知，压力大小为250N，故能触发B的最小质量为 18．冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，汽车后挡风玻璃上都安装有加热除霜（雾）装置。小轩同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示。它由控制电路和工作电路组成，为定值电阻，、设置在后挡风玻璃内，其中为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，为加热电阻，阻值为，电源电压，。开关S闭合后，使后挡风玻璃的温度达到时，工作电路会自动断开。 (1)由题意可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而___________（选填“增大”、“减小”）。 (2)工作电路接通后，通过的电流是多大？ (3)将玻璃从加热至，所需的时间是多长？（设后挡风玻璃的质量为10kg，其比热容为，加热过程中的热量损耗为20%） (4)不计电磁铁线圈电阻，当线圈中的电流减小到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻，闭合开关，玻璃的温度为和时，控制电路的电功率相差0.02W，则时热敏电阻的阻值为多少？ 【答案】(1)增大 (2)20A (3)1250s (4) 【详解】（1）根据题意，温度的升高时，控制电路中的电流应该减小，电磁铁磁性减弱。当温度达到设定温度时，电磁铁将衔铁释放，加热电阻R2停止工作。由欧姆定律知，当电压一定时，电阻增大时，电流减小，所以热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大。 （2）工作电路接通后，通过的电流 （3）玻璃从加热至，吸收的热量 加热过程中的热量损耗为20%，所以加热电阻丝消耗的电能80%被玻璃吸收，加热电阻丝消耗的电能 加热电阻丝的功率 由得，所需时间 （4）当线圈中的电流减小到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开，此时电流表示为 当玻璃温度为40℃时，控制电路中的总功率为 玻璃的温度为10℃和40℃时，控制电路的电功率相差0.02W。由前面的分析可知，温度越高，热敏电阻的阻值越大，电路中电流越小，电路的功率越小。所以当玻璃温度为10℃时，控制电路中的总功率应该比40℃时大，此时功率为 由得，10℃时电路的总电阻 根据串联电路电阻的规律，10℃时热敏电阻的阻值为 19．图甲是某自动机械臂，其旋转关节安装了电阻式角度传感器，通过电阻值变化实时反馈转动角度来实现精确控制。小明设计了一款具有类似功能的电阻式角度显示电路，如图乙所示，电源电压为6V，R0＝30Ω，电压表量程为0~3V，电阻丝RAB＝30Ω，滑片OP能绕圆心O转动且与AB接触良好，OP电阻忽略不计，OA与OP的夹角为θ。 (1)若OA与OP的夹角为θ＝0°，且用导线代替定值电阻R0，闭合开关，电路发生 _____ ‌（选填“短路”或“断路”）。 (2)当OP转动的角度θ变大时，电压表示数 _____ 。 (3)当电压表的示数为1.5V时，OP转动的角度θ为 ______ ，电路中电流是______ A。 (4)当OP转动的角度θ为120°时，电压表的示数为 ______ V。 (5)将电压表盘上的刻度值替换成OP转动的角度θ，发现角度值分布不均匀，请在图丙的基础上设计出角度值分布均匀的电路图。 【答案】(1)短路 (2)变大 (3) 0.15 (4)2.4 (5) 【分析】本题主要根据电路图和电阻式角度传感器的工作原理，分析电路中电流、电压的变化，同时分析角度与电阻、电压之间的关系。 【详解】（1）当与的夹角为时，此时滑片与点接触，用导线代替定值电阻，电路中没有电阻也没有用电器存在，电流会直接通过电源，形成短路。 （2）当转动的角度变大时，接入电路中的电阻丝的长度不断增加，电阻增大，根据分压原理可知，电阻增大电压表示数就会变大。 （3）根据图乙可知，电阻丝与电阻串联，当电压表示数，电阻电压为 电路中电流为 此时电阻 转动的角度 （4）当为时，此时电阻 电路中电流 电压表示数 （5）根据可知，要使角度值分布均匀，就要让电路中电流恒定不变，所以电阻丝就要全部接入到电阻中，此时电路中电流不变，电压表测量电路中电压即可。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分专练07 综合题（全国通用） （光、热、力、电磁、力热电综合） 抢分专练 题型一 光学 1．如图，F为凸透镜的焦点，O为光心。物体MN上点M发出的光线a平行于凸透镜的主光轴。 (1)在图中画出： ①光线a经透镜折射后的光线； ②MN在平面镜中的像； (2)MN经凸透镜成的像相对于MN是____________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的，____________（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）运用了该成像规律。 2．教室是同学们学习和生活的地方。 (1)教室里电路的电压为____V； (2)教室里动圈式扬声器的工作原理是 ； A．电流的磁效应 B．通电导线在磁场中受到作用力 C．电磁感应 (3)教室里的白板有时会发生反光，如果将反光的白板看作平面镜，在图中画出入射光线经白板反射后的反射光路图。 题型二 热学 3．F1赛事是目前世界上速度最快的赛车比赛。 (1)F1赛车的尾翼是其获得高速过弯稳定性的关键。如图所示，A、B为F1赛车的尾翼上方、下方的两点，行驶过程中A、B处的空气压强大小关系___________。 A．大于 B．小于 C．等于 (2)赛车车架采用碳纤维等材料，已知碳纤维材料密度为，钢的密度为，的碳纤维材料与等体积的钢相比，质量相差___________kg。 (3)若F1赛车以360km/h速度匀速通过距离为6km直线跑道，需耗时___________min。 (4)比赛后，车身上会吸附灰尘，这是由于车身与空气高速摩擦后，带上了___________。 (5)已知赛车的发动机燃料热值约为，转化成有用功的效率为，求完全燃烧0.1kg燃料经发动机后转化的有用功W。 4．2025年8月30日，我国拥有完全自主知识产权，全球最大26兆瓦级海上风力发电机组在山东东营完成吊装。风电技术是利用风力带动扇叶旋转，并通过增速机将转速提高，从而带动风机内的发电机发电，通过电缆输送到升压变压器提升电压后，再由高压输电线路输送给用户，其简化模型如图所示。 (1)风机内的发电机是利用______原理进行发电的，风能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)当海风从左向右水平吹向水平扇叶A时，从正面看，水平扇叶A将______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动。 (3)已知发电机1s获得的风能为，风能转化为电能的效率为25%，海上平均风速为10m/s，发电机1天工作时间按5h计算。若发电机1天产生的电能全部用于给电动汽车提供动力，可供牵引力为的电动汽车以100km/h的速度匀速直线行驶多少小时? (4)在远距离输电中，为了减少输电线中电能的损耗，除了图中的方式外，你认为还可以采取什么方法?请简要说明原理。 题型三 力学 5．如图是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”，“雪龙2号”破冰船满载时的排水量为1.4万吨，船底面积约为。取。 (1)“雪龙2号”破冰船“首柱削尖”的构造是通过___________的方法增大压强；为破冰船提供动力的是大功率柴油发动机的___________冲程。南极空气很湿润，这是由于冰雪___________成水蒸气的原因。 (2)“雪龙2号”满载时船底受到水的压强约为多大？ (3)“雪龙2号”能在冰中以速度连续破冰航行，破冰船的推进功率为，则破冰船在1h内的前进过程中动力做功多少？受到的平均阻力为多大？ 6．氢能是新能源利用的新潮流，积极发展氢能是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。某款环保能源汽车——氢能重卡，它满载时总质量为，车轮总着地面积为，采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中，汽车以300kW的输出功率，在水平公路上匀速直线行驶了20min，汽车发动机的效率为75%。（g取，柴油热值取） (1)将氢能源作为新型能源，是因为它的__________（选填“热值”或“比热容”）大，氢燃烧时化学能转化为内能，再转化为汽车的______能，对环境无污染。 (2)该汽车满载时静止在水平地面上，它对地面的压强为多少？ (3)这次行驶过程中，汽车消耗的氢能为多少？ (4)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供，至少需要完全燃烧多少柴油？ 7．全国冰壶锦标赛首次“南下”落户上海。 (1)运动员推动冰壶后松手，冰壶由于___________继续运动。 (2)冰壶受到阻力的作用，速度逐渐减小，最终在冰面上静止，如图所示，这一现象表明了力能改变物体的___________（选填“形状”或“运动状态”）。 (3)若冰壶所受重力为200N，请在图中画出冰壶在竖直方向上的受力示意图。 8．消防机器人作为特种消防设备，可代替消防队员接近火场实施有效的排烟、灭火救援、火场侦察等工作，如图是消防机器人灭火时的情景。该款消防机器人的质量为300kg，搭载的柴油机最大输出功率为，消防机器人静止时与水平地面的总接触面积为。请完成下列问题。（取，） (1)消防机器人搭载的柴油机工作时将内能转化为______能； (2)消防机器人静止时对水平地面的压强是多少？ (3)消防机器人匀速直线到达相距的火源用时100s，所受阻力为总重的0.04倍，机器人前进时牵引力做功的功率是多少？ (4)某次任务中，消防机器人以最大功率工作250s消耗了0.5kg的柴油，则其发动机的效率是多少？ 9．图甲是我国古代的配重式投石车，图乙是其工作原理图。工作时，在投石车端绑着配重，端的木碗中放好石头，借助外力将端拉下，发射时只需撤掉端的外力就可以将石头发射出去。已知投石车重力（含配重）为2500N，四个车轮与地面的接触面积为，。 (1)在图乙中画出拉力的力臂。 (2)投石车未装石块时，对水平地面的压强是多大？ (3)若某次要投射的石块重力为200N，不计杠杆自重及摩擦，则点配重的质量至少为多少？ 题型四 电磁学 10．在跨学科实践课上，某小组制作了一个简易空气质量检测仪。如图甲所示的是检测仪的电路，其中定值电阻，电源电压恒为不变，用电流表示数表示对应空气质量指数；闭合开关S，当电流表示数为时，电路报警，此时电磁铁把衔铁B吸下来，净化系统开始工作，当空气质量指数降低到50时，衔铁被释放。电磁铁中线圈的电阻不计。气敏电阻的阻值随空气质量指数的关系如图乙所示： (1)当衔铁B被吸下时，弹簧处于___________（选填“拉伸”或“压缩”）状态，净化器的工作电路中的两个接线柱分别为和，则接相线（火线）的是___________（选填“”或“”）； (2)当空气质量指数为时，表示空气优良，则时电流表的示数是多大？ (3)当电路报警时，空气质量指数是多大？ 11．小林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，额定电压为，为电热丝，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”时，前端电热板被加热；当温度升到时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态；当温度降到时，S又回到位置“1”。某次正常熨烫过程中，电路的电功率随时间变化如图丙所示，求： (1)挂烫机中的电热丝是利用电流的______效应工作的。 (2)该过程中，挂烫机消耗的电能是多少？ (3)挂烫机正常加热时，电路中的电流是多少？ (4)用电高峰时，电压只有200V，此时挂烫机加热状态时的实际功率是多少？ 12．如图甲所示，电烙铁是电子制作中进行焊接的常用工具。图乙是电烙铁内部的电路简化图，、为加热电阻，通过控制开关使电路具有如下特点：在暂不焊接时，可将电烙铁调节到保温挡进行保温；需焊接时，调节到加热挡，使电烙铁很快达到焊接温度。已知电源电压是220V，当开关接在点时，电烙铁的电功率为80W，当开关接在点时，电烙铁的电功率为，且。 (1)电烙铁工作时，烙铁头温度可达，而手柄处却不烫手，说明手柄处的材料导热性_______（选填“好”或“差”）。 (2)加热电阻、的电阻各是多少？ (3)电烙铁处于保温挡正常工作20s，加热电阻产生的热量是多少 (4)为了满足不同焊接需求，小明同学只增加了一个开关，对原电路进行了改进，改进后的电路如图丙所示，使电烙铁实现低温、中温、高温三挡可调，其中低温挡、中温挡分别对应原保温挡、加热挡，则处接入的是加热电阻_______（选填“”或“”）。当闭合开关，同时开关接点时，电烙铁处于_______挡。 13．图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻的阻值为，电流表的测量范围为0~200mA，电压表的测量范围为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下： (1)当湿度增大时，电流表的示数__________，电压表的示数__________。（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)当电流表的示数为150mA时，此时环境的湿度为多少？ (3)湿度为20%时，求电压表示数。 (4)装置能监测湿度的最大值是多少？ 14．小梦家的电热水壶有加热和保温两种功能，图-1是电热水壶部分电路图，该电热水壶内部有两根电热丝和，若电热丝烧断，只有加热挡能正常工作。某次加热过程中，小梦关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶正常工作，4min内可将1kg温度为20℃的水加热至60℃，发现图-2所示的电能表的转盘转了80r。[水的比热容为] (1)在图-1电路中画出开关补全电路； (2)水吸收的热量是多少； (3)的阻值是多少。 题型五 综合 15．如图（a）所示，“中国天眼”是目前世界上最大的射电望远镜。 (1)“中国天眼”通过接收星体辐射的微弱________（选填“A．电磁波”或“B．声波”）探测宇宙中极其遥远的天体；研究发现，星系之间的距离在逐渐增加，说明宇宙是在________（选填“A．膨胀”或“B．收缩”）的； (2)为了对厚度仅为1mm的反射面板进行日常维护，如图（b）所示，维护人员小王工作时身背连接着氦气球的装置，气球可为小王提供竖直向上的拉力（气球的厚度忽略不计）。 ①若气球排开空气的体积为，空气密度为，计算气球受到的浮力F浮，并在图（b）中用力的示意图画出F浮______； ②为比较气球内部的氦气密度ρ氦气与空气密度ρ空气的大小关系，小华的分析过程如下： 由题意可知，F浮>G球+G氦气。 ________ 所以ρ氦气<ρ空气 请利用所学知识补充小华的分析过程；______ ③若小王穿戴装置（未与气球连接）站立时，受到的总重力为850N，与地面的接触面积为，对地面的压强为p1。如图（c）所示，小王工作时受到730N竖直向上的拉力，膝盖下方的轻质防护板与反射面板的接触面积为，对反射面板的压强为p2，计算p2与p1的差值Δp______。 16．空调热水器，又名空气能热泵热水器，其工作原理如图甲所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态，再经过压缩机（消耗少量电能），将其压缩成高温高压的气体，然后在冷凝器中重新变成液态，达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点，产生相同的热水量，比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。图乙为该空调热水器的温控系统原理图。[，，g取10N/kg] (1)温控系统中电磁铁的上端为_______（选填“N”或“S”）极；当停止用水且冷凝器中的水温达到时，水中的热敏电阻的阻值将变_______（选填“大”或“小”），从而使电磁铁将衔铁吸下，立即切断压缩机工作电路。 (2)若该空调热水器的水箱为圆柱形，上下表面是面积为的圆形，装满水时水深为1.25 m，则水箱底部受到水的压强和压力分别是多少？ (3)热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标，热水产出率是指该热水器当进水温度为，出水温度为时，每小时可出热水的体积数，能效比是指加热过程中水吸收的热量与压缩机消耗电能的比值。若该空调热水器的能效比为3.5，压缩机的额定功率为2 kW，则该空调热水器正常工作时的热水产出率为多少L/h？ 17．小明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I≥0.2A时，衔铁被电磁铁吸引，断开A接通B，控制电路的电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取10N/kg。 (1)压敏电阻R的阻值随着压力的减小而____（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)小明同学想将触发B的最小质量设置为60kg，此时控制电路的总电阻为____Ω，应调节滑动变阻器的阻值为____Ω。 (4)能触发B的最小质量是____kg。 18．冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，汽车后挡风玻璃上都安装有加热除霜（雾）装置。小轩同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示。它由控制电路和工作电路组成，为定值电阻，、设置在后挡风玻璃内，其中为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，为加热电阻，阻值为，电源电压，。开关S闭合后，使后挡风玻璃的温度达到时，工作电路会自动断开。 (1)由题意可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而___________（选填“增大”、“减小”）。 (2)工作电路接通后，通过的电流是多大？ (3)将玻璃从加热至，所需的时间是多长？（设后挡风玻璃的质量为10kg，其比热容为，加热过程中的热量损耗为20%） (4)不计电磁铁线圈电阻，当线圈中的电流减小到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻，闭合开关，玻璃的温度为和时，控制电路的电功率相差0.02W，则时热敏电阻的阻值为多少？ 19．图甲是某自动机械臂，其旋转关节安装了电阻式角度传感器，通过电阻值变化实时反馈转动角度来实现精确控制。小明设计了一款具有类似功能的电阻式角度显示电路，如图乙所示，电源电压为6V，R0＝30Ω，电压表量程为0~3V，电阻丝RAB＝30Ω，滑片OP能绕圆心O转动且与AB接触良好，OP电阻忽略不计，OA与OP的夹角为θ。 (1)若OA与OP的夹角为θ＝0°，且用导线代替定值电阻R0，闭合开关，电路发生 _____ ‌（选填“短路”或“断路”）。 (2)当OP转动的角度θ变大时，电压表示数 _____ 。 (3)当电压表的示数为1.5V时，OP转动的角度θ为 ______ ，电路中电流是______ A。 (4)当OP转动的角度θ为120°时，电压表的示数为 ______ V。 (5)将电压表盘上的刻度值替换成OP转动的角度θ，发现角度值分布不均匀，请在图丙的基础上设计出角度值分布均匀的电路图。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $