内容正文:
抢分05 作图题和计算题(南京专用)
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概述:
2023-2025年南京中考物理试卷,连续三年均在第20题考查作图能力,该题分值固定为6分,每小题2分,题量稳定为3小题,考查范围覆盖力学、光学、电学三大核心模块,体现了“基础覆盖、模块均衡、能力分层”的命题逻辑。
近三年南京中考物理力学计算题,均稳定在第27题,分值5-6分,聚焦生活真实载体,以“重力—压力—压强”为主线,三问递进式设题;强调单位换算规范性、公式选用准确性及物理量对应关系,杜绝纯数字运算。
近三年第28题综合计算题,均以真实智能装置为载体,聚焦“传感器+电磁控制”电学综合模型;持续考查串联电路、欧姆定律、安培定则、分压原理及动态电阻分析,强调物理量间因果关联与工程逻辑闭环。
从难度梯度看,作图题以基础题和中档题为主。力学计算题则分基础层(2分):直接代入公式求重力或质量;中层级(2分):需完成单位换算与受力分析转化;高阶层(2分):融合情境理解、多步逻辑链及科学表达。综合计算题四问呈阶梯式进阶:第(1)问辨识电路功能与极性(基础记忆);第(2)问静态参数计算(单步公式);第(3)问临界条件建模(多步推理);第(4)问开放性调控策略(原理迁移与反向设计)。
命题趋势:(1)光学作图:回归原理本源,以情境驱动逻辑建构。(2)力学作图:聚焦力的作用对象与依附关系,破除经验化误判。(3)电磁学作图:立足工程规范,融合安全逻辑与场结构认知。
力学计算题坚持“无情境不命题”,由单一压强拓展至力热、力电交叉雏形;强化证据意识;逐步渗透微创新设问,突出科学论证能力考查。
综合计算题由单一超载报警(2023)→承重形变传感(2024)→液位自适应调控(2025),持续强化跨学科实践情境;突出“物理—技术—社会”三维融合,压敏/电阻丝等非线性元件应用常态化,科学思维进阶路径清晰固化。
3年考情
抢分依据
2026中考命题预测
2023T20(2)、2024T20(1)、2025T20(1)
近三年南京中考光学作图题聚焦光的反射、折射及平面镜成像。需精准掌握光学规律,灵活运用特殊光线、角度,需严格注意作图规范。
光学作图类:2026年命题大概率仍会延续近年命题风格,以生活中的光学现象为背景,考查光的反射、平面镜成像或光的折射作图,仍会侧重对作图规范的考查,整体难度保持基础,不会出现超出课标要求的偏怪作图。
2023T20(1)、2024T20(2)、2025T20(2)
近三年南京中考力学作图题聚焦压力、二力平衡、斜面上的重力和压力等。需明确受力物体,重力、压力作用点分别画在重心和接触面,箭头表示方向,力的符号标注准确,线段长度体现大小关系,避免混淆不同力的作用位置与方向。
力学作图类:2026年命题仍会保持基础考查的定位,大概率围绕受力分析、杠杆力臂、滑轮组绕线等核心知识点命题,以常见生活场景为背景,重点考查作图规范,要求学生准确区分不同力的作用点与方向,清晰标注力臂符号,整体难度与往年保持一致。
2023T20(3)、2024T20(3)、2025T20(3)
近三年中考电磁学作图题注重规律应用与电路安全素养,主要围绕家庭电路和磁感线。需熟练掌握家庭电路连接要求和电流磁场,规范作图。
电、磁学作图类:2026年命题仍会以家庭电路连接、通电螺线管磁极或磁感线绘制为核心考查内容,延续以往基础难度的命题风格,结合生活用电常见场景命题,重点考查家庭电路的连接规范、安培定则的应用,依旧侧重作图规范的考查,不会出现难度较大的特殊电路设计。
2023T27(2)(3)、2024T27(2)(3)、2025T27(1)(2)
近三年南京中考力学计算题紧扣“生活—物理—社会”主线,以真实情境为载体,稳定考查密度、重力、固体压强三类基础计算。强调单位换算规范性、公式原始性、代入带单位、结果科学计数法表达;题干信息分层呈现,隐含条件需自主识别,杜绝纯数字套算。
力学计算类:2026年命题仍会延续近年风格,以生活中真实的物体、场景为载体,重点考查密度、重力、压强、功、功率、机械效率相关的基础计算,会延续题干信息分层呈现的命题特点,要求学生自主挖掘隐含条件,重点考查计算过程的规范性,整体以中档基础难度为主,小问分层设置,最后一问会有适当的综合性,符合中考命题的区分要求。
2023T28(2)(3)、2024T28(1)(2)③、2025T28(2)(3)
近三年南京中考物理综合题)高度聚焦“真实情境—电路控制—跨学科建模”主线:引入电磁继电器电路,结合杠杆以及欧姆定律动态电路分析。均以“控制电路功能实现”为内核,严格依据课标要求,杜绝纯计算套路,重在考查建模能力、临界判断与工程思维。
综合计算类:2026南京中考物理计算题及综合题计算部分命题将紧扣课标,聚焦力学、电学核心知识点,结合生活场景,注重对公式推导、单位换算、数据分析能力的考查,难度梯度分明,凸显学科应用价值。
【考向一】光学作图类
一、精准审题抓关键
拿到题目先圈出核心条件,比如“平面镜成像”“凸透镜焦点”“反射光线”等,明确作图类型,同时留意光线的虚实要求,实线、虚线不能混淆。
二、牢记规律守规范
平面镜成像要严格遵循“等大、等距、对称、虚像”原则,像与物的连线用虚线且垂直镜面;凸透镜作图抓住三条特殊光线:平行于主光轴的光线经折射过焦点,过光心的光线传播方向不变,过焦点的光线经折射平行于主光轴。
三、细节打磨避失分
光线必须带箭头,箭头方向要符合光的传播规律;平面镜成像中物与像的对应点要准确标注,凸透镜作图的焦点、光心位置不能画错,作图完成后再对照规律检查一遍,确保万无一失。
【考向二】力学作图类
一、找准对象定作用点
拿到题目后先明确受力物体,若画重力,作用点必须画在受力物体的重心处;若画压力,作用点要画在接触面的中点位置,不能混淆不同力的作用位置。
二、依据规律定方向
结合物体的运动状态判断力的方向:重力方向始终竖直向下,压力方向垂直于接触面指向被压物体,支持力方向垂直于接触面指向被支持物体;画杠杆力臂时,先找准支点和力的作用线,再从支点向力的作用线作垂线段,垂线段就是力臂,记得标注对应的力臂符号。
三、规范标注防疏漏
每个力都要标注对应的符号,重力用G,压力用F,支持力用F支,若题目给出力的大小也要一并标注;若同一图中有多个力,用线段长度区分力的大小关系,箭头要清晰画在线段末端,不要遗漏箭头,也不要把箭头画到线段外。
【考向三】电、磁学作图类
一、牢记家庭电路连接规则
家庭电路连接时,开关必须接在火线上,断开开关时能切断用电器与火线的连接,保障用电安全;螺丝口灯泡的螺旋套要接零线,顶端金属点接开关出来的火线;三孔插座要遵循“左零右火上接地”的连接要求,接线时注意导线交叉连接点要标出黑点,明确连接关系。
二、依据安培定则判断电磁相关物理量
涉及通电螺线管作图时,先根据电源正负极确定螺线管中的电流方向,再用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的一端就是螺线管的N极;磁感线在螺线管外部总是从N极出发回到S极,据此标注磁感线方向,若要求标注小磁针磁极,再根据磁极间的相互作用规律判断即可。
三、核对规范防失分
导线连接要清晰,不要出现断线、交叉不标注的错误;磁感线要带箭头,磁极符号、极性标注要准确,安培定则应用完成后要再核对一遍电流方向和磁极的对应关系,确保符合规律,避免因标注错误丢分。
【考向四】力学计算题类
一、通读题干梳理信息,标注已知量与所求量
拿到题目后先通读全题,梳理题干给出的情境,区分直接给出的已知量和需要推导的隐含条件,把相关物理量的符号、数值和单位标注清楚,明确每个小问要求的物理量,避免看错问题、用错已知条件。
二、对应考点选对公式,规范书写解题过程
根据考点确定对应的计算公式:密度计算用ρ=m/V,压强计算用p=F/S,功的计算用W=Fs,功率计算用P=W/t,机械效率计算用η=W有用/W总×100%。书写解题过程时,必须先写出原始公式,再代入带单位的数值,最后计算得出结果;计算过程中要保证单位统一正确,若结果数值过大或过小,需要用科学计数法规范表示。
三、梳理逻辑核对结果,排查低级错误
计算完成后对照题干核对数值有没有抄错,单位有没有换算错误,检查推导过程的逻辑是否合理,结果是否符合生活常识,比如计算得到的物体质量、压强明显不符合实际的要及时修正,确保解题过程完整规范,避免因步骤缺失、计算错误丢分。
【考向五】综合计算题类
一、通读题干梳理信息,拆分复杂情境
拿到综合计算题后先通读全题,把复杂的综合情境拆分为多个物理过程,区分出力学、电学部分的已知条件,将给出的物理量、参数都标注清楚,明确每个小问对应的研究过程和所求物理量,不要把不同过程的物理量混淆。
二、对应物理过程选对规律,分步规范书写
综合计算题一般会融合力学和电学多个知识点,针对不同的物理过程分别选择对应的物理规律:涉及吸热计算用Q=cm△t,涉及电功率计算用P=UI,涉及受力平衡分析利用二力平衡条件,涉及动态电路要先分析不同开关状态下的电路连接方式,再结合欧姆定律、电功率公式计算;每一问都要分步书写,先写原始公式,再代入带单位的数值,分步计算得分,避免整题错写丢分。
三、核对逻辑检查结果,排查错误
全部计算完成后,对照每个过程核对数值、单位是否正确,判断结果是否符合实际常识,检查推导逻辑是否合理,确认公式应用和单位换算没有错误,保证解题过程完整规范,规避低级失分。
题型一 光学作图类
1.(2025·江苏南京·一模)如图,一束光线与平面镜成30o射向镜面,请作出该入射光线的反射光线并标出反射角度数。
( )
【答案】
【详解】先过入射点垂直平面镜作出法线,根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,入射光线与镜面的夹角为30,所以入射角为90-30=60,故反射角也为60 。
2.(2025·江苏南京·一模)如图,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线和反射光线。
【答案】
【详解】过入射点O垂直界面作出法线,根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在空气中法线的另一侧作出反射光线,根据折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,在水中法线的另一侧作出折射光线,如下图
3.(2025·江苏南京·二模)如图甲、请根据水中的入射光线大致画出空气中的折射光线。
【答案】(1)
【详解】(1)已知入射光线,过入射点做法线,垂直于水面,根据折射定律可知,光从水中斜射入空气,所以折射角大于入射角,由此可以做出对应的折射光线,如图所示:
4.(2025·江苏南京·一模)如图所示,为河底的鹅卵石,为河边观察者在处看到的虚像,画出入射光线和折射光线。
【答案】
【详解】连接,与水面的交点为折射点, 折射点与B点间的连线为折射光线;然后连接A与折射点,即为入射光线,如图所示:
5.(2025·江苏南京·一模)图甲是“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”的画面。图乙,A'点表示水中“蜻蜓”的位置,请画出蜻蜓位置A和光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图;
【答案】
【详解】由题意知,A'是蜻蜓在水中的像,此时的水面相当于平面镜。连接与眼睛的直线,直线与水面的交点为入射点,入射点到眼睛的线为反射光线,过作水面的垂线,据平面镜的成像特点:像与物到镜面的距离相等,作出A点,即蜻蜓所在的位置,连接入射点与A点,这条线即为入射光线,作图如下:
6.(2025·江苏南京·一模)如图甲,利用平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【答案】(1)
【详解】(1)根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称。分别从A、B两点向镜面MN作垂线并延长,使像距等于物距;用虚线连接A'B',即为AB在平面镜中的虚像。注意像要用虚线表示,并标上箭头表示正立。如图所示:
7.(2025·江苏南京·二模)如图甲,请画出物体AB在平面镜MN中所成的像;
【答案】(1)
【详解】(1)根据平面镜成像特点,像与物关于平面镜对称,分别画出A、B的对称点,用虚线连接、即为像,如图所示
8.(2025·江苏南京·二模)如图甲所示,物体AB放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出AB在平面镜中的像;
【答案】(1)
【详解】(1)平面镜成像原理是等大、等距、垂直、虚像,故作图步骤为:先从A点用虚线作镜面的垂线并延长至A’,使A和A’到平面镜的距离相等,标上垂直符号;再从B点用虚线作镜面的垂线并延长至B’,使B和B’到平面镜的距离相等,标上垂直符号;用虚线连接A’B’。如图所示:
9.(2025·江苏南京·一模)根据要求作图(保留作图痕迹):补全甲图中的光路图;
【答案】(1)
【详解】(1)根据凹透镜特殊光线可知,过光心的光线传播方向不变;入射光线延长线过焦点的光线,经过凹透镜后的折射光线会平行于主光轴,作图如下图所示:
10.(2025·江苏南京·一模)如图,画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】经过凹透镜光心的光线,经凹透镜后传播方向不变;对准凹透镜另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于凹透镜主光轴,故作图如下:
11.(2025·江苏南京·三模)是凸透镜的一个焦点,是凹透镜的焦点,请作出入射光线在①②区域的传播路径;
【答案】(1)
【详解】(1)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图:
题型二 力学作图类
12.(2025·江苏南京·一模)如图乙,A物体在台阶式自动扶梯上匀速上楼,画出此时A物体所受力的示意图。(不计空气阻力)
【答案】
(2)物体A做匀速直线运动,处于平衡状态。分析受力:竖直向下的重力G,竖直向上的支持力F;两个力的作用点都画在物体重心上。如图所示:
13.(2025·江苏南京·一模)如图所示,一个物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的支持力和重力的示意图。(力的作用点已标出)
【答案】
【详解】支持力方向垂直斜面向上,重力的方向竖直向下,作用点都画在重心,如图所示:
14.(2025·江苏南京·一模)小明利用椅子做俯卧撑,如图所示。请画出小明受到的重力和脚蹬水平地面时鞋底受到的摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】利用椅子做俯卧撑时,小明受到的重力竖直向下,作用近似在小明的重心,脚蹬水平地面时,鞋底相对于地面有向左的相对运动趋势,故鞋底受到地面的摩擦力方向向右,作用点在接触面上,如下图所示:
15.(2025·江苏南京·一模)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
【答案】
【详解】篮球受到的重力方向竖直向下,作用点在篮球的重心;篮球对篮板的压力方向垂直于篮板向右,作用点在篮球和篮板的接触点,故作图如下:
16.(2025·江苏南京·一模)用“悬挂法”可找出形状不规则薄板的重心,在图乙中选择合适的图,画出薄板所受力的示意图。
【答案】
【详解】根据二力平衡的条件和重力的方向总是竖直向下的,可以用悬挂法测不规则形状的薄板的重心,如图所示,选择A、B两点悬挂起来,沿铅垂线方向两次画出直线,图中的O点为薄板的重心,从重心O分作出薄板竖直向下的重力和竖直向上的拉力,如图所示:
17.(2025·江苏南京·一模)如图乙,从斜面下滑的小车最终停在水平面的B处。以O为作用点,画出小车经过A处时水平方向所受力的示意图。
【答案】
【详解】从斜面下滑的小车最终停在水平面的B处,小车经过A处时水平方向受到水平向左的摩擦阻力f,力的作用点画在小车的重心O,从作用点沿力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上f,如图所示:
18.(2025·江苏南京·二模)如图乙,请画出小球所受的浮力和烧杯对斜面的压力;
【答案】
【详解】浸没在水中小球受到竖直向上的浮力,作用点在小球上,烧杯对斜面的压力垂直于斜面,作用点在斜面上,如图所示
19.(2025·江苏南京·二模)图乙中,小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
【答案】
【详解】小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,所以弹簧会给小球一个水平向右的弹力F弹,又因为小球在水平平面上,所以平面会给一个水平向上的弹力,即为支持力F支,如图所示:
20.(2025·江苏南京·一模)用锤子钉钉子,画出乙图中钉子所受弹力示意图;
【答案】
【详解】用锤子钉钉子,钉子受到锤子施加的水平向左的压力和桌面施加的水平向右的压力,作用点在两物体接触面的中点或接触点上,作图如下图所示:
21.(2025·江苏南京·一模)如图所示,被弹簧弹出后的木块沿斜面向上滑行,画出木块对斜面作用力的示意图。
【答案】
【详解】被弹簧弹出后的木块沿斜面向上滑行,木块相对于斜面斜向上运动,所以会受到沿斜面向下的摩擦力的作用,由于物体间力的作用是相互的,所以木块对斜面的摩擦力是沿斜面向上;木块对斜面有压力的作用,压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图所示:
22.(2025·江苏南京·三模)书本在斜面上静止,请作出书本对斜面的压力和书本受到的摩擦力的示意图;
【答案】
【详解】书本在斜面上静止,书本受到的摩擦力的作用点在物体重心,方向沿斜面向上;书本对斜面压力的作用点在斜面上,方向垂直于斜面向下,如图:
23.(2025·江苏南京·一模)如图所示,手机置于水平桌面上,食指正向手机底端滑动屏幕。请画出此时屏幕对手指支持力F和摩擦力f的示意图。(O点是力的作用点)
【答案】
【详解】手机置于水平桌面上,食指正向手机底端滑动屏幕。此时屏幕对手指支持力F,作用在手与手机的点上,方向垂直与接触面向上;屏幕对手指摩擦力f作用在手与手机的点上,方向水平向左,过作用点分别做竖直向上、水平向左的带箭头的线段,分别表示支持力、摩擦力,如图所示:
24.(2025·江苏南京·二模)如图乙、物体静止在斜面上、画出斜面对物体的作用力的示意图。
【答案】
【详解】已知物体静止在斜面上,斜面对物体的作用力是支持力和(静)摩擦力,摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,即平行于斜面向上,支持力的方向垂直于斜面斜向上,如图所示:
25.(2025·江苏南京·一模)如图中,请画出物体受到的重力示意图和使杠杆平衡的最小力F1;
【答案】
【详解】形状规则、质量分布均匀的物体其重心在它的几何中心;重力的方向始终竖直向下,故过重心作竖直向下的有向线段即为重力的示意图;根据杠杆的平衡条件可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,由图可知,从支点O到杠杆最右端的距离最远,连接支点O和杠杆最右端即为最大动力臂,再根据力臂是支点到力的作用线的距离画出动力的示意图,即为最小力F1,如图所示:
26.(2025·江苏南京·一模)如图所示,轻杆OB在外力作用下保持静止(O为支点),请在图中画出B点施加的最小力F1和阻力臂l2。
【答案】
【详解】过支点O作F2的作用线的垂线段,即阻力臂l2;由于OB为最长动力臂l1,因此过B点作垂直于OB斜向上的动力F1即最小的力,如图所示:
27.(2025·江苏南京·二模)如图乙所示,用钓鱼竿钓鱼的场景,请画出钓鱼竿所受的阻力F2和在B点时所受最小动力F1;
【答案】
【详解】阻力由鱼提供的向下的力,从钓鱼竿顶端沿着丝线方向画一条带箭头的线段,在末端标上F2;直接用带双向箭头的线段连接O、B,标上l1,再过B点向上作OB的垂线段,在末端标上箭头和F1。如图所示:
28.(2025·江苏南京·一模)小明在家包饺子时,使用如图甲所示的工具压饺子皮,使用时压杆可以看作一个杠杆。图乙是该工具的简化示意图,图乙中O为支点,是压杆上B点在下压时受到的阻力。请在图乙中画出阻力臂和作用在杠杆A点的最小动力。
【答案】
【详解】反向延长F2画出阻力作用线,从支点O作阻力F2作用线的垂线,则支点到垂足的距离为阻力臂l2;由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长;在压制饺子皮时,动力的方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图,如图所示:
29.(2025·江苏南京·一模)甲是一款水管扳手钳,用它夹水管时,部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图乙。请在乙图中画出:(1)阻力的力臂;(2)杠杆平衡时,作用在点的最小动力
【答案】
【详解】由题知,O点为支点,从O点作F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;
若动力作用在B点,以OB为动力臂是最长的力臂,此时力最小,则连接OB为最长力臂L1,再过B点做OB的垂线,即动力F1的作用线,以O为支点,F1、F2作用效果相反,F2使杠杆顺时针转动,则F1使杠杆逆时针转动,F1的方向向上,如图所示:
30.(2025·江苏南京·三模)“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤.可以将低头时的头部视为如图所示的杠杆模型。支点为O,A点为头部的重心,B点为肌肉拉力的作用点。请在图中画出最小动力F和重力G的力臂L。
【答案】
【详解】重力的方向始终是竖直向下的,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。过O点作重力G作用线的垂线段,即为重力G的力臂L;根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 ,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。连接OB ,过 B 点作OB的垂线,方向向下,即为最小动力 F (因为 OB 是最长动力臂 ),如图所示:
题型三 电流磁场作图类
31.(2025·江苏南京·一模)画出丙图中 A 点磁感线方向,并标注小磁针 N 极位置。
【答案】
【详解】根据安培定则可知,螺线管的右端为N极,左端为S极,磁感线由N极出发回到S极,即磁感线方向向左;根据磁极间的相互作用可知,小磁针右端为N极,作图如下图所示:
32.(2025·江苏南京·一模)如图所示,根据图中小磁针静止时的指向,标出电源的“+”“﹣”极及图中磁感线的方向。
【答案】
【详解】小磁针的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知,螺线管的左端为S极,右端为N极,在磁体的周围,磁感线从磁体的N极发出回到S极,所以图中磁感线的方向水平向左;根据螺线管的右端为N极和线圈的绕向,根据安培定则可知电流从螺线管的左端流入、右端流出,从而可以确定电源的左端为正极,右端为负极。如下图所示
33.(2025·江苏南京·一模)如图中,闭合开关,小磁针静止在通电螺线管正下方。在图中虚线上用箭头标出磁感线方向并标出电源的正极。
【答案】
【详解】由图可知,小磁针的左端为N极,则螺线管的右端为N极,根据在磁场外部磁感线从N极出发回到S极标出磁感线方向;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入、右端流出,故电源的左侧为正极,如图所示:
34.(2025·江苏南京·一模)如图丙,电流表正常偏转,在图中标出磁感线方向和小磁针的N极。
【答案】
【详解】根据电流表偏转方向判断电流方向,由安培定则(右手螺旋定则)确定通电螺线管的N极在左侧;磁感线从N极出发回到S极,在图中用带箭头的曲线表示;小磁针N极指向与磁感线方向一致,故小磁针的N极指向左。如图所示:
35.(2025·江苏南京·二模)根据图丙中磁感线的方向在两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
【答案】
【详解】磁体外部的磁感线是从N极发出,回到S极的,故螺线管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则可知,螺线管纸外这侧导线的电流方向为从下向上,故电源的右端为“-”极;根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,所以如图所示:
36.(2025·江苏南京·一模)根据图中小磁针静止时的指向(黑色为N极),标出通电螺线管的磁感线的方向和电源的正负极。
【答案】
【详解】小磁针的黑色为N极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极,在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极,所以磁感线的方向是向左的,由安培定则可知,螺线管上电流方向向下,因此电源左侧为正极,电源右侧为负极。如图所示:
37.(2025·江苏南京·一模)如图丙,将一条形磁体放在小车上,闭合开关后小车向右运动,在括号中标出通电螺线管的“N”或“S”极和电源的“+”或“-”极。
【答案】
【详解】根据开关闭合,发现小车向右运动,由同名磁极相互排斥可确定螺线管的右端为N极,左端是S极。由安培定则可知,电流从左端流入,右端流出,故电源的左端是正极,右端为负极,如图所示:
题型三 家庭电路作图类
38.(2025·江苏南京·二模)如图丙所示,请将灯和开关正确接入电路.
【答案】
【详解】开关要与火线直接相连,灯泡连在零线上。如图所示:
39.(2025·江苏南京·一模)小明的爸爸从国外带回两个标有“110V 40W”的灯、,现将这两盏灯连接在我国家庭电路中(图),要求开关断开后两盏灯都熄灭,开关闭合后两盏灯都能正常发光。
【答案】
【详解】据题意可知,两个灯泡的规格相同(即电阻相同),则两灯串联时,两个灯泡分得的电压相同,每个灯泡的额定电压是110V,而我国家庭电路的电压是220V,要两灯都正常发光,两个灯泡应串联;且为了安全,应将开关接到火线和用电器之间,如图所示:
40.(2025·江苏南京·一模)如图所示,根据图中信息在图中括号内标注电线名称并将灯泡、开关接入线路。
【答案】
【详解】由图可知,试电笔接触上方的线时发光,说明上方线是火线,下方线接地,是地线;则中间线是零线;灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,如图
41.(2025·江苏南京·一模)如图所示,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】为了安全,开关接在插座与火线之间,三孔插座的上面的孔接地线,左孔接入零线,右孔通过开关接火线,如图所示:
42.(2025·江苏南京·一模)图丙中,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】为了安全,开关接在插座与火线之间,三孔插座的上面的孔接地线,左孔接入零线,右孔通过开关接火线,如图所示:
43.(2025·江苏南京·二模)如图丙,请用笔画线代替导线将图中的三孔插座和电灯、开关正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】家庭电路中,各用电器是并联的,故灯泡和三孔插座并联。开关控制灯泡,与其串联,为了安全起见,火线要先入开关再接入灯尾金属点,而中间的螺丝套直接接入零线;三孔插座除了“左零右火”的要求外,要注意“上接地”, 如图所示:
44.(2025·江苏南京·一模)请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路,要求当调速开关滑片顺时针转动时,可以减慢吊扇转速。
【答案】
【详解】调速开关滑片顺时针转动时,吊扇风速减慢,说明接入电路的电阻值变大,应将中间和右侧接线柱接入电路,带有金属外壳的用电器接地,如图所示:
45.(2025·江苏南京·三模)一间教室要安装2盏“220V 60W”的电灯和一个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光,请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。
【答案】
【详解】家庭电路中,为使每盏灯都能正常发光,两盏灯应并联,开关要同时控制两盏灯,则将开关接在干路的火线上,这样才能保证每盏灯都能正常发光且安全。如图所示:
46.(2025·江苏南京·三模)按要求完成家庭电路的设计电路:控制电灯,控制换气扇(电动机),且电灯和换气扇都能独立工作.
【答案】
【详解】根据家庭电路连接的要求,两用电器应并联,开关应串联在用电器与火线之间,为了能独立控制每个用电器,开关独立与每个用电器串联,如图:
47.(2025·江苏南京·二模)如图丙,家庭电路中开关同时控制两盏灯,请用笔画线代替导线完成电路连接。
【答案】
【详解】家庭电路中为了两灯能正常工作,两灯应并联,开关应串联在火线与用电器之间,如图所示
48.(2025·江苏南京·一模)小明在使用插线板时发现:插线板上的开关断开时,指示灯不发光,插孔断电;开关闭合时指示灯发光,插孔通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔照样可以通电。如图中,虚线框内为插线板内部电路简化示意图,请按上述要求用笔画线代替导线将插线板内部电路中的缺失部分补画完整。
开关
插孔
发光二极管
电阻
【答案】
【详解】分析题意可知,如果指示灯损坏,开关闭合时插孔照样可以通电,说明指示灯和插座之间是并联的,开关同时控制指示灯和插座,接线时要注意:开关接在指示灯、插座和火线之间使用更安全,发光二极管长脚为正极,接火线,短脚为负极,接零线,三孔插座的接线是左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,如图所示:
题型四 力学计算类
49.(2025·江苏南京·三模)如图所示是物流机器人在智能配送。若空载时该物流机器人重为,每个轮胎与地面的接触面积为,当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时,在某平直道路上以的速度匀速行驶了,已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的倍,。求此过程中:
(1)求机器人对水平路面的压强?
(2)匀速行驶时牵引力对机器人所做的功?
【答案】(1);(2)。
【详解】(1)因为在水平地面上
每个轮胎与地面的接触面积为,机器人对水平路面的压强
(2)因为物流机器人做水平匀速直线运动,所以
以的速度匀速行驶了距离为
牵引力对机器人所做的功为
50.(2025·江苏南京·一模)如图为某学校专用校车,空车质量为5×103kg,静止时轮胎与地面的总接触面积为2×103cm2,这辆校车在4.8×103N的牵引力作用下,以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶5min。求:
(1)该车空车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)这段路程内牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)该车空车静止在水平地面上时,对地面的压力
静止时轮胎与地面的总接触面积为
S=2×103cm2=0.2m2.
对地面的压强
(2)这段路程内牵引力做功的功率
答:(1)该车空车静止在水平地面上时,对地面的压强是;
(2)这段路程内牵引力做功的功率是
51.(2025·江苏南京·一模)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的牵引力为600N,轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答:该无人配送车在40s的时间里;
(1)对水平地面的压强是多少?
(2)牵引力做功是多少?
(3)牵引力做功的功率是多少?
【答案】(1);(2);(3)900W。
【详解】(1)无人配送车装运快递后的总重为6000N,轮胎与地面接触的总面积为,则对水平地面的压强
(2)无人配送车在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,受到的牵引力为600N,则牵引力做功
W=Fs=600N×60m=3.6×104J
(3)用时40s,则牵引力做功的功率
52.(2025·江苏南京·二模)如图为某品牌电动摩托车,其质量为50kg,两个轮胎与地面总接触面积为。一个体重为600N的人骑行时电动摩托车电机以额定功率200W工作,已知内沿水平路面匀速直线行驶了。求:(取)
(1)在上述情况下骑行时,该电动摩托车对水平地面的压强;
(2)在上述骑行的过程中,该电动摩托车所受到的阻力大小。
【答案】(1);(2)20N。
【详解】(1)自行车对地面的压力
地面受到的压强
(2)该车匀速直线行驶的速度
由知,电动摩托车电机的牵引力
由于电动自行车匀速直线运动,则受到的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,即
53.(2025·江苏南京·一模)某款机器狗的奔跑速度可达6m/s。如图机器狗整机含电池总质量约为60kg,轮子与地面的总接触面积约为120cm2,站立最大负载能力达到了120kg;
(1)该机器狗以最快速度匀速直线奔跑1min,受阻力为60N,求通过的路程是多少?输出的机械功率为多少?
(2)该机器狗最大负载时对地面的压强为多少?
【答案】(1)360m,360W
(2)1.5×105Pa
【详解】(1)机器狗通过的路程
机器狗最快速度匀速直线奔跑时,运动方向上受到动力与阻力,是二力平衡现象,则动力大小
输出的功率
(2)机器狗最大负载时的总质量
机器狗最大负载时对地面的压力
此时对地面的压强
54.(2025·江苏南京·一模)科技田园的维护主要依靠无人机,图中无人机正在给科技田园喷洒农药。已知该无人机空机质量为5kg,停放时与地面的总接触面积为,装满农药后的总质量为,农药的密度为0.9×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)该无人机空机状态停放时对水平地面的压强;
(2)该无人机可装农药的最大体积。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)该无人机的重力
接触面积
对水平地面的压力
该无人机空机状态停放时对水平地面的压强
(2)可装农药的质量
该无人机可装农药的最大体积
答:(1)该无人机空机状态停放时对水平地面的压强是;
(2)该无人机可装农药的最大体积是。
55.(2025·江苏南京·一模)地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机,它能停在水面或地面上,某型号飞行器的总质量为,最大飞行速度为720km/h,以最大速度飞行时的运输效率为25(运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值)。
(1)此时发动机推力的功率为多少瓦?
(2)飞行器以最大速度飞行1440km,此过程完全燃烧汽油的质量32t,则飞行器发动机的效率是多少?(可以认为飞行器的总重不变,汽油的热值为)
【答案】(1);(2)39.1%。
【详解】(1)飞行器的总质量
飞行器的总重
根据运输效率的定义,飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值为25,可得发动机的推力
飞行器的最大飞行速度
由
则发动机推力的功率为
(2)飞行器以最大速度飞行,发动机的推力不变,飞行距离
发动机做的有用功
完全燃烧汽油的质量
汽油完全燃烧放出的热量
飞行器发动机的效率
56.(2025·江苏南京·三模)在一次水上演习中,解放军出动了履带式水陆两栖突击车.该车总质量为25t,装配有输出功率为的发动机.
(1)该车在水平沙滩上静止时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(2)该车在水面漂浮时,求它排开的水的体积;
(3)若该车以的速度在水面上匀速行驶,求该车受到的阻力为多少?
【答案】(1)5×104Pa;(2)25m3;(3)2×105N。
【详解】(1)由题意可知,该车在水平沙滩上静止时,该车对沙滩的压力等于该车的总重力,即
由可得,该车对沙滩的压强为
(2)该车在水面漂浮时,根据物体的浮沉条件可知,
由可得,该车排开的水的体积为
(3)由题意可得,该车的速度为
因为该车在水面上匀速行驶,所以该车受到的阻力等于发动机的动力,即
由可得,该车受到的阻力为
57.(2025·江苏南京·二模)如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车,它既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中航行.该车的总质量是12t,空载静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2.求:
(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少?
(2)该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min,此时发动机输出功率为180kW,观光车航行过程中受到的阻力是多少?
【答案】(1)6×105Pa;(2)18000N。
【详解】(1)车的总质量m=12t=12×103kg
车的总重G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N
该车空载静止在水平地面上,它对水平地面的压力F=G=1.2×105N
则车对水平地面的压强
(2)车在水中的速度v=36km/h=10m/s
行驶的时间t=5min=300s
该车航行的路程s=vt=10m/s×300s=3000m
发动机输出功率P=180kW=1.8×105W
观光车航行过程中做的功
观光车航行过程中牵引力
因为该车在水中匀速直线航行,由二力平衡得观光车航行过程中受到的阻力f=F牵=18000N
58.(2025·江苏南京·一模)“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能,仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。某次在平直公路上运营,运营过程简化为图示三个阶段:
阶段一:公交车充满电后,从起始站加速运动至A处时速度达到,此阶段电容释放的电能为,其中80%转化为车的动能。
阶段二:公交车从A处开始以的速度匀速行驶100s后到达B处,此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶,公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。
阶段三:公交车从B处开始刹车,最后停在终点站。
(1)在公交车匀速行驶的过程中,求电容释放的电能E2。
(2)在进站刹车过程中,若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中。到达终点站后,要将电容充满电,求需要充入的电能。
【答案】(1)5×106J;(2)5.6×106J。
【详解】(1)公交车匀速行驶的速度
公交车匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等
在100s内,公交车行驶的距离
牵引力做的功(即用于维持匀速行驶的机械能)
根据题意,电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶,即
所以,此阶段电容释放的电能为
(2)整个运营过程电容释放的总电能为
在阶段一,电容释放的电能有80%转化为车的动能,此时车的动能为
在进站刹车过程中,公交车从B处(速度为54km/h)减速至静止,动能减少量即为在B处时的动能Ek。
回收的电能为
因此,本次运营过程中电容净消耗的电能为
要将电容充满电,需要充入的电能E等于电容净消耗的电能。
题型五 综合计算类
59.(2025·江苏南京·一模)小明用压敏电阻等器材自制测量装置如图甲,压敏电阻R1的阻值随压力F变化的数据如下表。电路中电源电压不变,R0为定值电阻,电压表(0~3V),电流表(0~0.6A),电流表上的刻度已完成了部分改造,表盘如图乙,压敏电阻受到的压力为3N时,电路中电流为0.2A,杠杆在水平位置平衡时,C处与压敏电阻刚好接触,此时压力为0,杠杆上每一格的距离相等。
压敏电阻所受压力F/N
0
1
2
3
4
5
5.1
压敏电阻阻值
80
65
50
35
20
5
3.5
(1)由表盘可知,压敏电阻受到的压力为4.5N时,电路中电流为___________A;
(2)闭合开关S,S2接a,断开开关S1
①若仅在A点(AO=OC)悬挂一个重4N的物体,通电1min,求R1消耗的电能;
②若仅在B处悬挂一个重12N的物体,R1的阻值为___________Ω;
③若电流表的示数为0.6A,压敏电阻受到的压力大小为___________N;
(3)闭合开关S、S1,S2接b,仅在A处悬挂重物,所挂重物最大重力为___________N。
【答案】(1)0.4;(2)108J;8;5;(3)4。
【详解】(1)[1]由乙图可知,根据电流示数,当压力为4.5N时,电流表示数为0.4A。
(2)[2]闭合开关S,S2接a,断开开关S1,R1与R0串联,当压力为4N时,电阻R1的阻值为20Ω,根据电流表示数可知,此时电流为0.3A,R1两端的电压为
故一分钟电路中消耗的电能为
[3]若仅在B处悬挂一个重12N的物体,根据杠杆原理可知
故此时F为4.8N,根据表格数据可知,压力每增加0.1N,R1减小1.5Ω,故此时R1为8Ω。
[4]当R1的电压为6V时,电路中的电流为0.3A,R0的电压为0.3 R0,电源电压为
U=6V+0.3 R0
当压力为3N时,电阻的阻值为35Ω,电路中的电流为0.2A,故此R1时两端的电压为7V,R0两端的电压为0.2 R0,电源电压为
U=7V+0.2 R0
由于电源电压不变,解得R0为10Ω,电源电压为9V,故当电流为0.6A时,电路中的总电阻为
因R1与R0串联,故此时的电阻为
R1=R- R0=15Ω-10Ω=5Ω
由表可知,此时压力的大小为5N。
(3)[5]闭合开关S、S1,S2接b,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压,不能超过电压表最大量程为3V,故此时电路中的最大电流为
R1的电阻为
由于AO=OC,根据表中的数据可知,当R1为20Ω时,压力传感器示数为4N,故A处所挂重物最大为4N。
60.(2025·江苏南京·一模)在学习了电功率后,开展综合实践活动:根据图甲测量液体密度的原理制作“电子密度计”。大家一起讨论制定了如表1的项目成果评价表。设计产品:某小组设计的“电子密度计”模型如图乙,调试产品:电源电压U=12V,轻质容器的底面积为10cm2,高为10cm。力敏电阻RF上放置质量忽略不计的轻质容器,RF的阻值随压力F的变化值如表2所示,报警器A的规格如表3所示。闭合开关S,往容器中不断加入被测液体,直至报警器A恰好报警,此时容器内液面对应的右边刻度即为被测液体的密度值。
表1项目成果评价表:
指标
待改进(评分)
良好(评分)
优秀(评分)
读数次数
2次以上(3分)
2次(5分)
1次(15分)
刻度
无规律(3分)
有规律但不均匀(10分)
有规律且均匀(20分)
表2电阻RF的阻值随压力F的变化:
压力F(N)
0
0.5
1
2
4
5
7
RF阻值()
30
20
14
10
6
2
1.8
表3报警器A的规格
指标
电阻
报警时的功率
报警器A
10
≥2.5W
(1)该“电子密度计”工作时,随着容器内液体逐渐增多,通过RF的电流大小变化是_________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)结合表3,请计算报警器A发出报警的最小电流是多少A?
(3)请通过计算说明该“电子密度计”右边刻度能测量的最小密度值?
(4)评价产品:依据评价表,评价本作品一共得分是________分。
【答案】(1)变大;(2)0.5;(3)1g/cm3;(4)25。
【详解】(1)由乙可知两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,由表2可知电阻RF的阻值随压力F的增大而减小,该“电子密度计”工作时,随着容器内液体逐渐增多,力敏电阻接入电路的阻值变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,即通过RF的电流变大。
(2)根据表3报警器A的规格可知报警器A发出报警的最小电流
(3)通过电路的电流最小时电路总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,此时力敏电阻接入电路的阻值
由表2可知电阻RF受到的压力为1N,轻质容器的体积为
该“电子密度计”右边刻度能测量的最小密度值
(4)该“电子密度计”读一次数即可确定液体密度,15分;液体的质量不变,报警时通过电路的电流不变,力敏电阻受到的压力不变,液体的重力不变,液体的质量不变,液体的密度,分析函数关系可知ρ与h成反比,刻度有规律但不均匀,10分;本作品一共得分25分。
63.(2025·江苏南京·一模)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
64.(2025·江苏南京·一模)图甲是药液自动添加模拟装置,装有药液的容器置于压敏电阻上保持水平接触挤压,已知电源电压,容器质量忽略不计,当导线1中的电流时,感应开关K闭合,药液泵启动向容器中添加药液,药液添加至导线1中的电流时,感应开关K断开,药液泵停止工作。阻值与所施加压力F的关系图线如图乙所示,将S闭合,药液自动添加模拟装置开始工作。
(1)若仅将桶中药液质量减少,则受到的压力变________,导线1中的电流变________;
(2)若电阻箱调至,则药液泵工作时,桶中的药液质量最大可达多少千克?
(3)若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大,可将电阻箱的阻值调________;
(4)图丙是压敏电阻消耗的最大电功率与电阻箱R的阻值关系图像,由图像可知:
①与R的关系:与R成________比;
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时,桶中药液质量为________。
【答案】(1)小;大;(2)5;(3)小;(4)反;15。
【详解】解:(1)[1][2]仅将桶中药液质量减小,压敏电阻受到的压力将减小,由图像可知,RF受到的压力变小时,RF的阻值变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,导线1中的电流变大。
(2)[3]若电阻箱R调至100Ω,当导线1中的电流I=0.04A时,感应开关K恰好断开,药液泵停止工作,此时电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时
RF=R总-R=200Ω-100Ω=100Ω
由图乙可知,压敏电阻受到的压力F=50N。由于容器质量忽略不计,则压敏电阻受到的压力等于药液的重力,即
G液=F=50N
所以,由G=mg可得,桶中药液的质量为
即药液泵工作时,桶中的药液质量最大可达5kg。
(3)[4]容器中的药液质量越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知,RF阻值越大,由导线1中的电流I′=0.05A时,药液泵启动可知,若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大,应将电阻箱R的阻值调小。
(4)①[5]由图丙可知
PF×R=0.16W×100Ω=0.10W×160Ω=0.08W×200Ω=16W
即PF×R的乘积不变,则PF与R成反比。
②[6]当电阻箱R的阻值为200Ω且RF消耗的电功率最大时,由图丙可知,PF=0.08W,此时压敏电阻两端的电压为UF,则有
即
解得UF=4V,此时压敏电阻的阻值为
由图乙可知,压敏电阻受到的压力F'=150N,由于容器质量忽略不计,药液的重力为
G液'=F'=150N
则桶中药液的质量
65.(2025·江苏南京·二模)图甲是某款能设定加热温度的空气炸锅,简化电路如图乙所示,其工作原理是利用热空气对流来加热食物。S2为加热开关,旋转开关S2可以让空气炸锅处于加热挡和功率更大的高热挡,加热电阻R3和R4的阻值相等。空气炸锅的部分参数图丙所示。求:
(1)若工作电路接通,开关S2接触触点“1”和“2”时,空气炸锅处于______挡(选填“加热”或“高热”),求此时通过加热开关S2电流的大小和加热电阻R3的阻值______。
(2)控制电路电源电压恒定,S1为定时开关,通过调节变阻器R1的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化的关系如图丁所示。当加热温度设定为150℃时,将R1的阻值调为50Ω,闭合开关S1,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为______Ω。
(3)若利用此空气炸锅制作一次烤鸡翅,先将其调至高热挡,定时开关S1设定为20min,工作电路正常循环工作的P﹣t图像如图戊所示。求此次烤鸡翅过程中工作电路消耗的电能。
【答案】(1)加热;40Ω;(2)30;(3)2371200J。
【详解】(1)[1][2]空气炸锅有加热挡和高热挡两个,由乙图可知,开关S2接触触点“1”和“2”时,加热电阻R3接入工作电路,电路中的电阻较大,加热功率较小,为加热挡,开关S2接触触点“2”和“3”时,电阻R3和R4并联接入电路,电路中的电阻较小,加热功率较大,为高热挡,工作电路电源电压为U=220V,加热挡总功率P加热=1260W,电动机功率PM=50W,则R3的功率
此时通过加热开关S2电流的大小为
加热电阻R3的阻值为
(2)由丁图可知,当温度为150℃时,R2=30Ω,R1=50Ω,总电阻
当温度为200℃时,R2'=50Ω,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为
(3)加热电阻R3和R4的阻值相等,高热挡总功率为
由戊图可知,高热挡工作时间为t=6min+6min+4min=16min
此过程中工作电路消耗的电能为
66.(2025·江苏南京·三模)某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组为模拟该热水器的工作原理,设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根电热丝和规格为“”,的阻值为,电源电压为。温控电路中电源电压恒为为定值电阻,放置于水箱中的热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关,当通过电磁铁线圈中的电流大于或等于时,衔铁会被吸下,工作电路断开。电磁铁线圈的电阻忽略不计。[水的比热容为]
(1)闭合开关S后,电磁铁的上端为______极;当旋钮开关处于“b、c”位置时,工作电路中的电流为______A ;当旋钮开关处于______位置时,工作电路处于高温挡;
(2)某次工作过程中,工作电路处于高温挡正常工作30分钟后,水箱中水温升高了40℃,衔铁被吸下、该过程中,工作电路的热效率为84%,则水箱中水的质量为多少kg?
(3)为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节,需对温控电路进行改进。兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现,请在图丙所示虚线框内完善改进后的温控电路,并标明滑动变阻器的调节范围。(此问不要求写出计算过程)
【答案】(1)S/南;5;cd;(2)19.8kg;(3)。
【详解】(1)[1]根据右手螺旋定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向(电流从电磁铁上端流入),大拇指所指的方向(下端)为N极,所以电磁铁的上端为S极。
[2]当旋钮开关处于“b、c”位置时,电路为的简单电路,此时正常工作,则
[3]当旋钮开关处于“c、d”位置时,此时和并联,电路电阻小,功率大,工作电路处于高温挡。
(2)高温挡时,、并联,
则总功率
高温挡正常工作30分钟消耗电能
水吸收的热量
水的质量
(3)当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,衔铁会被吸下,工作电路断开,此时控制电路中的总电阻
由图像可知:水温为60℃热敏电阻的阻值为220Ω,水温为84℃热敏电阻的阻值为160Ω,则
所以为了使温控电路控制的最高水温可以在60℃-84℃范围内调节,滑动变阻器和热敏电阻应串联连接。
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,当水温为60℃时滑动变阻器连入电路的阻值为
当水温为84℃时滑动变阻器连入电路的阻值为
所以滑动变阻器的调节范围为20Ω~80Ω。如图所示
67.(2025·江苏南京·二模)图甲为科技小组设计的测量斜面倾角的装置,其中:细杆OA一端固定在水平地面上且可绕O点自由转动,另一端与质量分布均匀、重为8N的重物相连,P为重物的重心;重物的底部装有压敏电阻,其阻值R与所受压力F的关系如图乙所示;压敏电阻和细杆的自重均不计。图丙为图甲中的压敏电阻与电压恒为6V的电源以及电阻箱所组成的电路。使用时只需将重物置于图甲的斜面上,使OP与斜面平行,即可通过图丙的电路测出斜面倾角。
(1)在图丙电路中______(选填“A”、“B”、“C”、“D”)两点之间接入一只量程为0~3V的电压表,可使斜面倾角越大(重物对斜面的压力越小),电压表示数也越大。
(2)对图丙电路中的电压表表盘重新标注刻度,使其可以直接显示斜面倾角。若电阻箱接入电路的阻值为120Ω,则:
①通过计算说明:“0”刻度线应标注在电压表刻度盘的什么位置?
②当电压表示数为2.4V时,球斜面倾角。
(3)小组同学通过调节电源电压和电阻箱的阻值使得该装置的测量范围增大为0~90°,且对应的电压表示数范围为1V~3V,则调节后电源电压为______V,为______Ω。
【答案】(1)C、D;(2)①1.5V;②;(3)5;160。
【详解】(1)由甲图可知,物体静止时,将OA看成杠杆,此时动力为斜面对物体的支持力F支,动力臂为OA,阻力为物体的重力G,阻力臂为,根据杠杆平衡条件知:,,故当倾θ增大时F支减小,压力F与支持力F支是相互作用力,故当故当倾θ增大时压力F减小。由乙图可知,当压力F减小时,压敏电阻R在增大,压敏电阻R与定值电阻R0串联,当R增大时,R两端的电压增大,故当电压表接C、D两点之间时,倾θ增大,电压表的示数增大。
(2)[1]由丙图可知,R与R0串联,由第一小题知,电压表测R两端电压,当倾角为0时,压敏电阻R的阻值最小,由乙图知,此时的电阻,电路中的电流,电压表的示数,故“0”刻度线应标注在电压表刻度盘1.5V位置。
[2]当电压表示数为2.4V时,R0两端的电压,此时电阻,此时,,由数学知识知此时。
(3)[1][2]当时,,,此时电压表示数,电路中的电流,电源电压…………………………………..①
当时,,,此时电压表示数,电路中的电流,电源电压
……………………………②
由①②,解得
68.(2025·江苏南京·二模)小红设计了一个“汽车超载记录器”,如图为其原理图,已知控制电路电源电压,线圈电阻为滑动变阻器,为压敏电阻,当车辆驶入检测路段时,的阻值随受到压力的变化情况如下表所示,当电流表示数达到或超过时,电磁继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机开始工作,抓拍超载车辆.
1
1.5
2
3
4
5.5
30
25
20
15
10
5
(1)照相机应连接________(选填“上”或“下”)方静触点.
(2)若滑动变阻器接入电路的阻值为,则路面限重多少?
(3)为将路面限重调为,应用_________的定值电阻替换,并调节,直至控制电路中____________________________.
(4)路面老化后,应适当_________电源电压,或_________接入电路的阻值以减小路面限重.
【答案】(1)下;(2)4×105;(3)15;电流达到0.4A;(4)提高;减小。
【详解】(1)当车辆超载时,电磁继电器衔铁被吸下,工作电路接通,照相机开始工作。由电路图可知,衔铁吸下时与下方静触点接触,因此照相机应连接下方静触点。
(2)根据已知条件,控制电路总电阻需满足电流达到0.4A时衔铁吸下,此时总电阻
已知滑动变阻器接入阻值R=10Ω,线圈电阻R0=5Ω,则压敏电阻阻值RX=R总−R−R0=25Ω−10Ω−5Ω=10Ω
查表可知,Rx=10Ω对应的限重压力F=4×105N。
(3)[1][2]将限重调为3×105N,查表得此时Rx=15Ω,需替换为定值电阻的阻值为15Ω并调节滑动变阻器,使控制电路总电阻仍为25Ω。直至控制电路中电流达到0.4A。
(4)[1][2]路面老化后,限重会变轻,为了保护路面,需要在压力较小的时候,触发电流的临界值。由表知,压力越小,Rx的阻值越大。根据,电阻变大时,需要提高电源电压来实现电路中的电流和原来一样大;也可以在电源电压不变的情况下,减小滑动变阻器接入阻值以补偿Rx的阻值增加,从而维持总电阻不变,电流也不变。
69.(2025·江苏南京·一模)小明设计了测量液体密度的装置如图,电源电压恒为 30V。 弹簧下端不悬挂物体时,R1 和 R2 的滑片恰好在最上端,如图甲,调节电阻箱 R0,使电流表示数为 0.1A;保持 R0 不变,当悬挂重为 0.9N 的物体 Q 时,R1 和 R2 的滑片恰好处在最下端,如图乙。 整个过程中,弹簧都在弹性限度内,其伸长量和所受外力成正比,电阻不计。 两电压表选用 0~3V 量程,R1 和 R2 均标有“30Ω 1A”字样,两端均有限位片。此装置要求密度测量值从 0 开始。
(1)不挂重物时闭合开关,求:①电路消耗的电功率;②R0 对应的阻值;
(2)若在容器中注入密度为 1.8 g/cm3 的液体浸没物体 Q,某电表恰好达到最大示数;若换用另一种液体来浸没物体 Q,V1 示数为 2V,则该液体密度为________g/cm3;
(3)基于(2)的原理操作,对乙图密度计进行改造,在保证电路安全和装置要求的情况下,以下操作,能增大该装置量程的是________;能减小分度值的是________。
A.增大 R0 的阻值
B.减小 R0 的阻值
C.换用重 0.9N,体积为 30cm3 的物体
D.换用重 0.6N,体积为 60cm3 的物体
【答案】(1)①3W;②270Ω;(2)0.6;(3)C;D。
【详解】(1)不挂重物时闭合开关,电路为电阻箱 R0与R2的最大电阻串联,此时电路电流为0.1A。
①电路消耗的电功率
②由欧姆定律得,电路电阻为
R0 对应的阻值
(2)当悬挂重为 0.9N 的物体 Q 时,R1 和 R2 的滑片恰好处在最下端,此时R1的最大电阻、变阻器R0串联;若在容器中注入密度为 1.8 g/cm3 的液体浸没物体 Q,滑片向上移动,R1 接入电路中电阻变小, R2接入电路中电阻变大,R1阻值减小量等于R2阻值增大的量,则电路电阻不变,电路电流不变;由串联电路电阻越大,分到的电压越多得,此时V1示数不变,V2示数变大,某电表恰好达到最大示数,则说明此时V2示数达到3V,此时R2接入电路中的电阻为
则此时变阻器接入电路中的电阻为最大电阻,则滑片在最上端,则此时物体 Q受到的浮力等于物体的重力,为9N,由得,物体排开水的体积
若换用另一种液体来浸没物体 Q,V1 示数为 2V,由欧姆定律得,此时R1 接入电路中电阻为
此时滑片在变阻器R1距离上端的处,此时物体受到的拉力为
此时物体受到的浮力为
物体排开液体的体积不变,由得,该液体密度为
(3)[1]C.依题意得,滑片在最上端时,液体的密度为1.8g/cm3,滑片在线段时,液体的密度为0 g/cm3,则密度计的测量范围为0~1.8g/cm3,要增大该装置量程,当重物的重力不变时,物体受到的最大浮力不变,由得,可以通过减小物体的体积,减小物体排开液体的体积,增大被测液体的密度,故C符合题意;
AB.增大R0 的阻值,电路电阻增大,电路电流减小,但无法改变物体受到的最大浮力与物体排开液体的体积,无法改变液体的密度大小,故A不符合题意;
B.减小R0 的阻值,电路电阻减大,电路电流增大,当变阻器接入电路中电阻最大时,会导致电压表的示数大于3V,损坏电压表,故B不符合题意;
D.物体的重力减小,受到的最大浮力减小,物体的体积最大,物体排开液体的体积变小,由得,液体的最大密度减小,故密度计的量程减小,故D不符合题意。
故选C。
[2]滑片的移动距离范围一定,要减小分度值,则应减小液体的最大测量值,故可以减小物体的重力,减小物体受到的最大浮力,且增大物体的体积,增大物体排开液体的体积,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
70.(2025·江苏南京·一模)科技小组设计了一种测量风速大小的装置,主要结构如图甲所示,从电流表指针的刻度就可以知道风速的大小。电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为,,电流表量程为0~0.6A。“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞A,A和的滑片相连,当风速变大时,活塞上方的气压变小,活塞向上移动,的阻值随风速变化的关系如图乙所示。
(1)当风速为时,滑片位于的最下端,此时电路中的电流是___________A。
(2)某次测量时,电流表示数为0.3A,此时的风速是___________。
(3)若利用电压表(量程为0~3V)示数来显示风速的大小,其它条件不变,要求风速越大,电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比,该装置所能测量风速的最大值___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)若要增大该装置(图丙电路)所能测量风速的最大值,请对电路提出两种改进措施:①___________;②___________。
【答案】(1)0.24;(2)3;(3)不变;(4)降低电源电压;在电路中串联一只定值电阻。
【详解】(1)当风速为时,滑片位于的最下端,此时,,与串联。根据串联电路总电阻等于各电阻之和,可得总电阻
由欧姆定律可得此时电路中的电流
(2)当电流表示数为时,根据欧姆定律和串联电路特点,电源电压
即
解得
由的阻值随风速变化的关系图乙可知,当时,风速为。
(3)因为风速越大,阻值越小,根据串联电路分压原理,两端电压越小,两端电压越大,要使风速越大电压表示数越大,则电压表应并联在两端。当电压表示数最大为时,根据欧姆定律可得此时电路中电流
这与电流表量程相同,说明接入电压表后,电路允许通过的最大电流不变,即能达到的最小阻值不变,所以该装置所能测量风速的最大值不变。
(4)[1][2]要增大该装置所能测量风速的最大值,即要让能变得更小,同时电路电流不超过量程。
措施①:降低电源电压。因为电压表量程不变,当电源电压降低时,在两端电压达到电压表量程时,电路总电阻变小,可以变得更小,从而能测量更大风速。
措施②:在电路中串联一只定值电阻,可以分得一部分电压,在R2两端电压达到电压表量程时,R1两端电压分得的电压会变小,此时R1的阻值可以变得更小,测量的风速会更大。
71.(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。
72.(2025·江苏南京·一模)如图所示是一个照明系统模拟控制电路。已知控制电路电源电压恒为4.5V,继电器线圈的电阻为5Ω,R为电阻箱,R0为光敏电阻,其阻值随光照度的变化遵循某一规律,部分数据如下表所示(相同条件下,光越强,光照度越大,光照度单位为勒克斯,符号为Lx,白天光照度大于3Lx)。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于0.1A时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内路灯自动工作。
光照度E/Lx
0.5
1
1.5
2
2.5
3
光敏电阻R0阻值/Ω
60
30
20
15
12
10
(1)工作电路的电源应接在______(选填“a、b”、“b、c”或“a、c”) 两端。
(2)闭合开关S, 当R阻值为25Ω时,求E0。
(3)要使光照度设定值变为1.2Lx,则应将R的阻值调为多大?若环境的光照度降至1.2Lx时能保持5min不变,求这段时间内R消耗的电能。
(4)当R阻值一定,控制电路电源电压降低时,路灯工作时长将更______。
【答案】(1)a、b;(2)2Lx;(3)15Ω;45J;(4)更长。
【详解】(1)闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于0.1A时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开,路灯不工作;反之,路灯工作。结合图可知,工作电路的电源应接在a、b 两端。
(2)当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内路灯自动工作。而闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于0.1A时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。根据欧姆定律可知,控制电路最小电阻为
此时光明电阻应该接入最小值
即当R阻值为25Ω时,光敏电阻最小为15Ω时,工作电路断开;反之,则工作电路工作。由表格可知,此时光照度为2Lx,所以闭合开关S, 当R阻值为25Ω时,E0为2Lx。
(3)分析表格中数据可知,光敏电阻的阻值与光照度的乘积为30Ω·Lx,光照度设定值变为1.2Lx时,则光敏电阻的阻值为
结合第2问分析可知,此时电阻箱阻值应调为
若环境的光照度降至1.2Lx时能保持5min不变,这段时间内R消耗的电能
(4)当R 一定而控制电路电源电压降低时,线圈更难达到 0.1 A 的吸合电流,路灯会更长时间处于工作状态,故“更长”。
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抢分05 作图题和计算题(南京专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
概述:
2023-2025年南京中考物理试卷,连续三年均在第20题考查作图能力,该题分值固定为6分,每小题2分,题量稳定为3小题,考查范围覆盖力学、光学、电学三大核心模块,体现了“基础覆盖、模块均衡、能力分层”的命题逻辑。
近三年南京中考物理力学计算题,均稳定在第27题,分值5-6分,聚焦生活真实载体,以“重力—压力—压强”为主线,三问递进式设题;强调单位换算规范性、公式选用准确性及物理量对应关系,杜绝纯数字运算。
近三年第28题综合计算题,均以真实智能装置为载体,聚焦“传感器+电磁控制”电学综合模型;持续考查串联电路、欧姆定律、安培定则、分压原理及动态电阻分析,强调物理量间因果关联与工程逻辑闭环。
从难度梯度看,作图题以基础题和中档题为主。力学计算题则分基础层(2分):直接代入公式求重力或质量;中层级(2分):需完成单位换算与受力分析转化;高阶层(2分):融合情境理解、多步逻辑链及科学表达。综合计算题四问呈阶梯式进阶:第(1)问辨识电路功能与极性(基础记忆);第(2)问静态参数计算(单步公式);第(3)问临界条件建模(多步推理);第(4)问开放性调控策略(原理迁移与反向设计)。
命题趋势:(1)光学作图:回归原理本源,以情境驱动逻辑建构。(2)力学作图:聚焦力的作用对象与依附关系,破除经验化误判。(3)电磁学作图:立足工程规范,融合安全逻辑与场结构认知。
力学计算题坚持“无情境不命题”,由单一压强拓展至力热、力电交叉雏形;强化证据意识;逐步渗透微创新设问,突出科学论证能力考查。
综合计算题由单一超载报警(2023)→承重形变传感(2024)→液位自适应调控(2025),持续强化跨学科实践情境;突出“物理—技术—社会”三维融合,压敏/电阻丝等非线性元件应用常态化,科学思维进阶路径清晰固化。
3年考情
抢分依据
2026中考命题预测
2023T20(2)、2024T20(1)、2025T20(1)
近三年南京中考光学作图题聚焦光的反射、折射及平面镜成像。需精准掌握光学规律,灵活运用特殊光线、角度,需严格注意作图规范。
光学作图类:2026年命题大概率仍会延续近年命题风格,以生活中的光学现象为背景,考查光的反射、平面镜成像或光的折射作图,仍会侧重对作图规范的考查,整体难度保持基础,不会出现超出课标要求的偏怪作图。
2023T20(1)、2024T20(2)、2025T20(2)
近三年南京中考力学作图题聚焦压力、二力平衡、斜面上的重力和压力等。需明确受力物体,重力、压力作用点分别画在重心和接触面,箭头表示方向,力的符号标注准确,线段长度体现大小关系,避免混淆不同力的作用位置与方向。
力学作图类:2026年命题仍会保持基础考查的定位,大概率围绕受力分析、杠杆力臂、滑轮组绕线等核心知识点命题,以常见生活场景为背景,重点考查作图规范,要求学生准确区分不同力的作用点与方向,清晰标注力臂符号,整体难度与往年保持一致。
2023T20(3)、2024T20(3)、2025T20(3)
近三年中考电磁学作图题注重规律应用与电路安全素养,主要围绕家庭电路和磁感线。需熟练掌握家庭电路连接要求和电流磁场,规范作图。
电、磁学作图类:2026年命题仍会以家庭电路连接、通电螺线管磁极或磁感线绘制为核心考查内容,延续以往基础难度的命题风格,结合生活用电常见场景命题,重点考查家庭电路的连接规范、安培定则的应用,依旧侧重作图规范的考查,不会出现难度较大的特殊电路设计。
2023T27(2)(3)、2024T27(2)(3)、2025T27(1)(2)
近三年南京中考力学计算题紧扣“生活—物理—社会”主线,以真实情境为载体,稳定考查密度、重力、固体压强三类基础计算。强调单位换算规范性、公式原始性、代入带单位、结果科学计数法表达;题干信息分层呈现,隐含条件需自主识别,杜绝纯数字套算。
力学计算类:2026年命题仍会延续近年风格,以生活中真实的物体、场景为载体,重点考查密度、重力、压强、功、功率、机械效率相关的基础计算,会延续题干信息分层呈现的命题特点,要求学生自主挖掘隐含条件,重点考查计算过程的规范性,整体以中档基础难度为主,小问分层设置,最后一问会有适当的综合性,符合中考命题的区分要求。
2023T28(2)(3)、2024T28(1)(2)③、2025T28(2)(3)
近三年南京中考物理综合题)高度聚焦“真实情境—电路控制—跨学科建模”主线:引入电磁继电器电路,结合杠杆以及欧姆定律动态电路分析。均以“控制电路功能实现”为内核,严格依据课标要求,杜绝纯计算套路,重在考查建模能力、临界判断与工程思维。
综合计算类:2026南京中考物理计算题及综合题计算部分命题将紧扣课标,聚焦力学、电学核心知识点,结合生活场景,注重对公式推导、单位换算、数据分析能力的考查,难度梯度分明,凸显学科应用价值。
【考向一】光学作图类
一、精准审题抓关键
拿到题目先圈出核心条件,比如“平面镜成像”“凸透镜焦点”“反射光线”等,明确作图类型,同时留意光线的虚实要求,实线、虚线不能混淆。
二、牢记规律守规范
平面镜成像要严格遵循“等大、等距、对称、虚像”原则,像与物的连线用虚线且垂直镜面;凸透镜作图抓住三条特殊光线:平行于主光轴的光线经折射过焦点,过光心的光线传播方向不变,过焦点的光线经折射平行于主光轴。
三、细节打磨避失分
光线必须带箭头,箭头方向要符合光的传播规律;平面镜成像中物与像的对应点要准确标注,凸透镜作图的焦点、光心位置不能画错,作图完成后再对照规律检查一遍,确保万无一失。
【考向二】力学作图类
一、找准对象定作用点
拿到题目后先明确受力物体,若画重力,作用点必须画在受力物体的重心处;若画压力,作用点要画在接触面的中点位置,不能混淆不同力的作用位置。
二、依据规律定方向
结合物体的运动状态判断力的方向:重力方向始终竖直向下,压力方向垂直于接触面指向被压物体,支持力方向垂直于接触面指向被支持物体;画杠杆力臂时,先找准支点和力的作用线,再从支点向力的作用线作垂线段,垂线段就是力臂,记得标注对应的力臂符号。
三、规范标注防疏漏
每个力都要标注对应的符号,重力用G,压力用F,支持力用F支,若题目给出力的大小也要一并标注;若同一图中有多个力,用线段长度区分力的大小关系,箭头要清晰画在线段末端,不要遗漏箭头,也不要把箭头画到线段外。
【考向三】电、磁学作图类
一、牢记家庭电路连接规则
家庭电路连接时,开关必须接在火线上,断开开关时能切断用电器与火线的连接,保障用电安全;螺丝口灯泡的螺旋套要接零线,顶端金属点接开关出来的火线;三孔插座要遵循“左零右火上接地”的连接要求,接线时注意导线交叉连接点要标出黑点,明确连接关系。
二、依据安培定则判断电磁相关物理量
涉及通电螺线管作图时,先根据电源正负极确定螺线管中的电流方向,再用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的一端就是螺线管的N极;磁感线在螺线管外部总是从N极出发回到S极,据此标注磁感线方向,若要求标注小磁针磁极,再根据磁极间的相互作用规律判断即可。
三、核对规范防失分
导线连接要清晰,不要出现断线、交叉不标注的错误;磁感线要带箭头,磁极符号、极性标注要准确,安培定则应用完成后要再核对一遍电流方向和磁极的对应关系,确保符合规律,避免因标注错误丢分。
【考向四】力学计算题类
一、通读题干梳理信息,标注已知量与所求量
拿到题目后先通读全题,梳理题干给出的情境,区分直接给出的已知量和需要推导的隐含条件,把相关物理量的符号、数值和单位标注清楚,明确每个小问要求的物理量,避免看错问题、用错已知条件。
二、对应考点选对公式,规范书写解题过程
根据考点确定对应的计算公式:密度计算用ρ=m/V,压强计算用p=F/S,功的计算用W=Fs,功率计算用P=W/t,机械效率计算用η=W有用/W总×100%。书写解题过程时,必须先写出原始公式,再代入带单位的数值,最后计算得出结果;计算过程中要保证单位统一正确,若结果数值过大或过小,需要用科学计数法规范表示。
三、梳理逻辑核对结果,排查低级错误
计算完成后对照题干核对数值有没有抄错,单位有没有换算错误,检查推导过程的逻辑是否合理,结果是否符合生活常识,比如计算得到的物体质量、压强明显不符合实际的要及时修正,确保解题过程完整规范,避免因步骤缺失、计算错误丢分。
【考向五】综合计算题类
一、通读题干梳理信息,拆分复杂情境
拿到综合计算题后先通读全题,把复杂的综合情境拆分为多个物理过程,区分出力学、电学部分的已知条件,将给出的物理量、参数都标注清楚,明确每个小问对应的研究过程和所求物理量,不要把不同过程的物理量混淆。
二、对应物理过程选对规律,分步规范书写
综合计算题一般会融合力学和电学多个知识点,针对不同的物理过程分别选择对应的物理规律:涉及吸热计算用Q=cm△t,涉及电功率计算用P=UI,涉及受力平衡分析利用二力平衡条件,涉及动态电路要先分析不同开关状态下的电路连接方式,再结合欧姆定律、电功率公式计算;每一问都要分步书写,先写原始公式,再代入带单位的数值,分步计算得分,避免整题错写丢分。
三、核对逻辑检查结果,排查错误
全部计算完成后,对照每个过程核对数值、单位是否正确,判断结果是否符合实际常识,检查推导逻辑是否合理,确认公式应用和单位换算没有错误,保证解题过程完整规范,规避低级失分。
题型一 光学作图类
1.(2025·江苏南京·一模)如图,一束光线与平面镜成30o射向镜面,请作出该入射光线的反射光线并标出反射角度数。
( )
2.(2025·江苏南京·一模)如图,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线和反射光线。
3.(2025·江苏南京·二模)如图甲、请根据水中的入射光线大致画出空气中的折射光线。
4.(2025·江苏南京·一模)如图所示,为河底的鹅卵石,为河边观察者在处看到的虚像,画出入射光线和折射光线。
5.(2025·江苏南京·一模)图甲是“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”的画面。图乙,A'点表示水中“蜻蜓”的位置,请画出蜻蜓位置A和光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图;
6.(2025·江苏南京·一模)如图甲,利用平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
7.(2025·江苏南京·二模)如图甲,请画出物体AB在平面镜MN中所成的像;
8.(2025·江苏南京·二模)如图甲所示,物体AB放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出AB在平面镜中的像;
9.(2025·江苏南京·一模)根据要求作图(保留作图痕迹):补全甲图中的光路图;
10.(2025·江苏南京·一模)如图,画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。
11.(2025·江苏南京·三模)是凸透镜的一个焦点,是凹透镜的焦点,请作出入射光线在①②区域的传播路径;
题型二 力学作图类
12.(2025·江苏南京·一模)如图乙,A物体在台阶式自动扶梯上匀速上楼,画出此时A物体所受力的示意图。(不计空气阻力)
13.(2025·江苏南京·一模)如图所示,一个物体以某一速度冲上表面粗糙的固定斜面,请画出物体在上滑过程中所受的支持力和重力的示意图。(力的作用点已标出)
14.(2025·江苏南京·一模)小明利用椅子做俯卧撑,如图所示。请画出小明受到的重力和脚蹬水平地面时鞋底受到的摩擦力的示意图。
15.(2025·江苏南京·一模)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
16.(2025·江苏南京·一模)用“悬挂法”可找出形状不规则薄板的重心,在图乙中选择合适的图,画出薄板所受力的示意图。
17.(2025·江苏南京·一模)如图乙,从斜面下滑的小车最终停在水平面的B处。以O为作用点,画出小车经过A处时水平方向所受力的示意图。
18.(2025·江苏南京·二模)如图乙,请画出小球所受的浮力和烧杯对斜面的压力;
19.(2025·江苏南京·二模)图乙中,小球在水平地面上向左运动并压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
20.(2025·江苏南京·一模)用锤子钉钉子,画出乙图中钉子所受弹力示意图;
21.(2025·江苏南京·一模)如图所示,被弹簧弹出后的木块沿斜面向上滑行,画出木块对斜面作用力的示意图。
22.(2025·江苏南京·三模)书本在斜面上静止,请作出书本对斜面的压力和书本受到的摩擦力的示意图;
23.(2025·江苏南京·一模)如图所示,手机置于水平桌面上,食指正向手机底端滑动屏幕。请画出此时屏幕对手指支持力F和摩擦力f的示意图。(O点是力的作用点)
24.(2025·江苏南京·二模)如图乙、物体静止在斜面上、画出斜面对物体的作用力的示意图。
25.(2025·江苏南京·一模)如图中,请画出物体受到的重力示意图和使杠杆平衡的最小力F1;
26.(2025·江苏南京·一模)如图所示,轻杆OB在外力作用下保持静止(O为支点),请在图中画出B点施加的最小力F1和阻力臂l2。
27.(2025·江苏南京·二模)如图乙所示,用钓鱼竿钓鱼的场景,请画出钓鱼竿所受的阻力F2和在B点时所受最小动力F1;
28.(2025·江苏南京·一模)小明在家包饺子时,使用如图甲所示的工具压饺子皮,使用时压杆可以看作一个杠杆。图乙是该工具的简化示意图,图乙中O为支点,是压杆上B点在下压时受到的阻力。请在图乙中画出阻力臂和作用在杠杆A点的最小动力。
29.(2025·江苏南京·一模)甲是一款水管扳手钳,用它夹水管时,部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图乙。请在乙图中画出:(1)阻力的力臂;(2)杠杆平衡时,作用在点的最小动力
30.(2025·江苏南京·三模)“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤.可以将低头时的头部视为如图所示的杠杆模型。支点为O,A点为头部的重心,B点为肌肉拉力的作用点。请在图中画出最小动力F和重力G的力臂L。
题型三 电流磁场作图类
31.(2025·江苏南京·一模)画出丙图中 A 点磁感线方向,并标注小磁针 N 极位置。
32.(2025·江苏南京·一模)如图所示,根据图中小磁针静止时的指向,标出电源的“+”“﹣”极及图中磁感线的方向。
33.(2025·江苏南京·一模)如图中,闭合开关,小磁针静止在通电螺线管正下方。在图中虚线上用箭头标出磁感线方向并标出电源的正极。
34.(2025·江苏南京·一模)如图丙,电流表正常偏转,在图中标出磁感线方向和小磁针的N极。
35.(2025·江苏南京·二模)根据图丙中磁感线的方向在两个虚线框内分别标出小磁针和电源的极性。
36.(2025·江苏南京·一模)根据图中小磁针静止时的指向(黑色为N极),标出通电螺线管的磁感线的方向和电源的正负极。
37.(2025·江苏南京·一模)如图丙,将一条形磁体放在小车上,闭合开关后小车向右运动,在括号中标出通电螺线管的“N”或“S”极和电源的“+”或“-”极。
题型三 家庭电路作图类
38.(2025·江苏南京·二模)如图丙所示,请将灯和开关正确接入电路.
39.(2025·江苏南京·一模)小明的爸爸从国外带回两个标有“110V 40W”的灯、,现将这两盏灯连接在我国家庭电路中(图),要求开关断开后两盏灯都熄灭,开关闭合后两盏灯都能正常发光。
40.(2025·江苏南京·一模)如图所示,根据图中信息在图中括号内标注电线名称并将灯泡、开关接入线路。
41.(2025·江苏南京·一模)如图所示,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
42.(2025·江苏南京·一模)图丙中,将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。
43.(2025·江苏南京·二模)如图丙,请用笔画线代替导线将图中的三孔插座和电灯、开关正确接入家庭电路中。
44.(2025·江苏南京·一模)请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路,要求当调速开关滑片顺时针转动时,可以减慢吊扇转速。
45.(2025·江苏南京·三模)一间教室要安装2盏“220V 60W”的电灯和一个插座,要求开关S控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光,请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。
46.(2025·江苏南京·三模)按要求完成家庭电路的设计电路:控制电灯,控制换气扇(电动机),且电灯和换气扇都能独立工作.
47.(2025·江苏南京·二模)如图丙,家庭电路中开关同时控制两盏灯,请用笔画线代替导线完成电路连接。
48.(2025·江苏南京·一模)小明在使用插线板时发现:插线板上的开关断开时,指示灯不发光,插孔断电;开关闭合时指示灯发光,插孔通电;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔照样可以通电。如图中,虚线框内为插线板内部电路简化示意图,请按上述要求用笔画线代替导线将插线板内部电路中的缺失部分补画完整。
开关
插孔
发光二极管
电阻
题型四 力学计算类
49.(2025·江苏南京·三模)如图所示是物流机器人在智能配送。若空载时该物流机器人重为,每个轮胎与地面的接触面积为,当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时,在某平直道路上以的速度匀速行驶了,已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的倍,。求此过程中:
(1)求机器人对水平路面的压强?
(2)匀速行驶时牵引力对机器人所做的功?
50.(2025·江苏南京·一模)如图为某学校专用校车,空车质量为5×103kg,静止时轮胎与地面的总接触面积为2×103cm2,这辆校车在4.8×103N的牵引力作用下,以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶5min。求:
(1)该车空车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)这段路程内牵引力做功的功率是多少?
51.(2025·江苏南京·一模)如图所示是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6000N,在某小区的平直道路上匀速行驶了60m,用时40s,此过程中受到的牵引力为600N,轮胎与地面接触的总面积为。通过计算回答:该无人配送车在40s的时间里;
(1)对水平地面的压强是多少?
(2)牵引力做功是多少?
(3)牵引力做功的功率是多少?
52.(2025·江苏南京·二模)如图为某品牌电动摩托车,其质量为50kg,两个轮胎与地面总接触面积为。一个体重为600N的人骑行时电动摩托车电机以额定功率200W工作,已知内沿水平路面匀速直线行驶了。求:(取)
(1)在上述情况下骑行时,该电动摩托车对水平地面的压强;
(2)在上述骑行的过程中,该电动摩托车所受到的阻力大小。
53.(2025·江苏南京·一模)某款机器狗的奔跑速度可达6m/s。如图机器狗整机含电池总质量约为60kg,轮子与地面的总接触面积约为120cm2,站立最大负载能力达到了120kg;
(1)该机器狗以最快速度匀速直线奔跑1min,受阻力为60N,求通过的路程是多少?输出的机械功率为多少?
(2)该机器狗最大负载时对地面的压强为多少?
54.(2025·江苏南京·一模)科技田园的维护主要依靠无人机,图中无人机正在给科技田园喷洒农药。已知该无人机空机质量为5kg,停放时与地面的总接触面积为,装满农药后的总质量为,农药的密度为0.9×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)该无人机空机状态停放时对水平地面的压强;
(2)该无人机可装农药的最大体积。
55.(2025·江苏南京·一模)地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机,它能停在水面或地面上,某型号飞行器的总质量为,最大飞行速度为720km/h,以最大速度飞行时的运输效率为25(运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值)。
(1)此时发动机推力的功率为多少瓦?
(2)飞行器以最大速度飞行1440km,此过程完全燃烧汽油的质量32t,则飞行器发动机的效率是多少?(可以认为飞行器的总重不变,汽油的热值为)
56.(2025·江苏南京·三模)在一次水上演习中,解放军出动了履带式水陆两栖突击车.该车总质量为25t,装配有输出功率为的发动机.
(1)该车在水平沙滩上静止时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(2)该车在水面漂浮时,求它排开的水的体积;
(3)若该车以的速度在水面上匀速行驶,求该车受到的阻力为多少?
57.(2025·江苏南京·二模)如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车,它既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中航行.该车的总质量是12t,空载静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2.求:
(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少?
(2)该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min,此时发动机输出功率为180kW,观光车航行过程中受到的阻力是多少?
58.(2025·江苏南京·一模)“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能,仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。某次在平直公路上运营,运营过程简化为图示三个阶段:
阶段一:公交车充满电后,从起始站加速运动至A处时速度达到,此阶段电容释放的电能为,其中80%转化为车的动能。
阶段二:公交车从A处开始以的速度匀速行驶100s后到达B处,此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶,公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。
阶段三:公交车从B处开始刹车,最后停在终点站。
(1)在公交车匀速行驶的过程中,求电容释放的电能E2。
(2)在进站刹车过程中,若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中。到达终点站后,要将电容充满电,求需要充入的电能。
题型五 综合计算类
59.(2025·江苏南京·一模)小明用压敏电阻等器材自制测量装置如图甲,压敏电阻R1的阻值随压力F变化的数据如下表。电路中电源电压不变,R0为定值电阻,电压表(0~3V),电流表(0~0.6A),电流表上的刻度已完成了部分改造,表盘如图乙,压敏电阻受到的压力为3N时,电路中电流为0.2A,杠杆在水平位置平衡时,C处与压敏电阻刚好接触,此时压力为0,杠杆上每一格的距离相等。
压敏电阻所受压力F/N
0
1
2
3
4
5
5.1
压敏电阻阻值
80
65
50
35
20
5
3.5
(1)由表盘可知,压敏电阻受到的压力为4.5N时,电路中电流为___________A;
(2)闭合开关S,S2接a,断开开关S1
①若仅在A点(AO=OC)悬挂一个重4N的物体,通电1min,求R1消耗的电能;
②若仅在B处悬挂一个重12N的物体,R1的阻值为___________Ω;
③若电流表的示数为0.6A,压敏电阻受到的压力大小为___________N;
(3)闭合开关S、S1,S2接b,仅在A处悬挂重物,所挂重物最大重力为___________N。
60.(2025·江苏南京·一模)在学习了电功率后,开展综合实践活动:根据图甲测量液体密度的原理制作“电子密度计”。大家一起讨论制定了如表1的项目成果评价表。设计产品:某小组设计的“电子密度计”模型如图乙,调试产品:电源电压U=12V,轻质容器的底面积为10cm2,高为10cm。力敏电阻RF上放置质量忽略不计的轻质容器,RF的阻值随压力F的变化值如表2所示,报警器A的规格如表3所示。闭合开关S,往容器中不断加入被测液体,直至报警器A恰好报警,此时容器内液面对应的右边刻度即为被测液体的密度值。
表1项目成果评价表:
指标
待改进(评分)
良好(评分)
优秀(评分)
读数次数
2次以上(3分)
2次(5分)
1次(15分)
刻度
无规律(3分)
有规律但不均匀(10分)
有规律且均匀(20分)
表2电阻RF的阻值随压力F的变化:
压力F(N)
0
0.5
1
2
4
5
7
RF阻值()
30
20
14
10
6
2
1.8
表3报警器A的规格
指标
电阻
报警时的功率
报警器A
10
≥2.5W
(1)该“电子密度计”工作时,随着容器内液体逐渐增多,通过RF的电流大小变化是_________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(2)结合表3,请计算报警器A发出报警的最小电流是多少A?
(3)请通过计算说明该“电子密度计”右边刻度能测量的最小密度值?
(4)评价产品:依据评价表,评价本作品一共得分是________分。
63.(2025·江苏南京·一模)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?
64.(2025·江苏南京·一模)图甲是药液自动添加模拟装置,装有药液的容器置于压敏电阻上保持水平接触挤压,已知电源电压,容器质量忽略不计,当导线1中的电流时,感应开关K闭合,药液泵启动向容器中添加药液,药液添加至导线1中的电流时,感应开关K断开,药液泵停止工作。阻值与所施加压力F的关系图线如图乙所示,将S闭合,药液自动添加模拟装置开始工作。
(1)若仅将桶中药液质量减少,则受到的压力变________,导线1中的电流变________;
(2)若电阻箱调至,则药液泵工作时,桶中的药液质量最大可达多少千克?
(3)若要使药液泵刚启动时容器中的药液质量更大,可将电阻箱的阻值调________;
(4)图丙是压敏电阻消耗的最大电功率与电阻箱R的阻值关系图像,由图像可知:
①与R的关系:与R成________比;
②当电阻箱R的阻值为且消耗的电功率最大时,桶中药液质量为________。
65.(2025·江苏南京·二模)图甲是某款能设定加热温度的空气炸锅,简化电路如图乙所示,其工作原理是利用热空气对流来加热食物。S2为加热开关,旋转开关S2可以让空气炸锅处于加热挡和功率更大的高热挡,加热电阻R3和R4的阻值相等。空气炸锅的部分参数图丙所示。求:
(1)若工作电路接通,开关S2接触触点“1”和“2”时,空气炸锅处于______挡(选填“加热”或“高热”),求此时通过加热开关S2电流的大小和加热电阻R3的阻值______。
(2)控制电路电源电压恒定,S1为定时开关,通过调节变阻器R1的阻值来设置加热温度,热敏电阻R2置于温度监测区域,其阻值随温度变化的关系如图丁所示。当加热温度设定为150℃时,将R1的阻值调为50Ω,闭合开关S1,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150℃时,衔铁向上弹起,停止加热。则当加热温度设定为200℃时,为保证该空气炸锅的正常控制,应将R1的阻值调为______Ω。
(3)若利用此空气炸锅制作一次烤鸡翅,先将其调至高热挡,定时开关S1设定为20min,工作电路正常循环工作的P﹣t图像如图戊所示。求此次烤鸡翅过程中工作电路消耗的电能。
66.(2025·江苏南京·三模)某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组为模拟该热水器的工作原理,设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根电热丝和规格为“”,的阻值为,电源电压为。温控电路中电源电压恒为为定值电阻,放置于水箱中的热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示。闭合开关,当通过电磁铁线圈中的电流大于或等于时,衔铁会被吸下,工作电路断开。电磁铁线圈的电阻忽略不计。[水的比热容为]
(1)闭合开关S后,电磁铁的上端为______极;当旋钮开关处于“b、c”位置时,工作电路中的电流为______A ;当旋钮开关处于______位置时,工作电路处于高温挡;
(2)某次工作过程中,工作电路处于高温挡正常工作30分钟后,水箱中水温升高了40℃,衔铁被吸下、该过程中,工作电路的热效率为84%,则水箱中水的质量为多少kg?
(3)为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节,需对温控电路进行改进。兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现,请在图丙所示虚线框内完善改进后的温控电路,并标明滑动变阻器的调节范围。(此问不要求写出计算过程)
67.(2025·江苏南京·二模)图甲为科技小组设计的测量斜面倾角的装置,其中:细杆OA一端固定在水平地面上且可绕O点自由转动,另一端与质量分布均匀、重为8N的重物相连,P为重物的重心;重物的底部装有压敏电阻,其阻值R与所受压力F的关系如图乙所示;压敏电阻和细杆的自重均不计。图丙为图甲中的压敏电阻与电压恒为6V的电源以及电阻箱所组成的电路。使用时只需将重物置于图甲的斜面上,使OP与斜面平行,即可通过图丙的电路测出斜面倾角。
(1)在图丙电路中______(选填“A”、“B”、“C”、“D”)两点之间接入一只量程为0~3V的电压表,可使斜面倾角越大(重物对斜面的压力越小),电压表示数也越大。
(2)对图丙电路中的电压表表盘重新标注刻度,使其可以直接显示斜面倾角。若电阻箱接入电路的阻值为120Ω,则:
①通过计算说明:“0”刻度线应标注在电压表刻度盘的什么位置?
②当电压表示数为2.4V时,球斜面倾角。
(3)小组同学通过调节电源电压和电阻箱的阻值使得该装置的测量范围增大为0~90°,且对应的电压表示数范围为1V~3V,则调节后电源电压为______V,为______Ω。
68.(2025·江苏南京·二模)小红设计了一个“汽车超载记录器”,如图为其原理图,已知控制电路电源电压,线圈电阻为滑动变阻器,为压敏电阻,当车辆驶入检测路段时,的阻值随受到压力的变化情况如下表所示,当电流表示数达到或超过时,电磁继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机开始工作,抓拍超载车辆.
1
1.5
2
3
4
5.5
30
25
20
15
10
5
(1)照相机应连接________(选填“上”或“下”)方静触点.
(2)若滑动变阻器接入电路的阻值为,则路面限重多少?
(3)为将路面限重调为,应用_________的定值电阻替换,并调节,直至控制电路中____________________________.
(4)路面老化后,应适当_________电源电压,或_________接入电路的阻值以减小路面限重.
69.(2025·江苏南京·一模)小明设计了测量液体密度的装置如图,电源电压恒为 30V。 弹簧下端不悬挂物体时,R1 和 R2 的滑片恰好在最上端,如图甲,调节电阻箱 R0,使电流表示数为 0.1A;保持 R0 不变,当悬挂重为 0.9N 的物体 Q 时,R1 和 R2 的滑片恰好处在最下端,如图乙。 整个过程中,弹簧都在弹性限度内,其伸长量和所受外力成正比,电阻不计。 两电压表选用 0~3V 量程,R1 和 R2 均标有“30Ω 1A”字样,两端均有限位片。此装置要求密度测量值从 0 开始。
(1)不挂重物时闭合开关,求:①电路消耗的电功率;②R0 对应的阻值;
(2)若在容器中注入密度为 1.8 g/cm3 的液体浸没物体 Q,某电表恰好达到最大示数;若换用另一种液体来浸没物体 Q,V1 示数为 2V,则该液体密度为________g/cm3;
(3)基于(2)的原理操作,对乙图密度计进行改造,在保证电路安全和装置要求的情况下,以下操作,能增大该装置量程的是________;能减小分度值的是________。
A.增大 R0 的阻值
B.减小 R0 的阻值
C.换用重 0.9N,体积为 30cm3 的物体
D.换用重 0.6N,体积为 60cm3 的物体
70.(2025·江苏南京·一模)科技小组设计了一种测量风速大小的装置,主要结构如图甲所示,从电流表指针的刻度就可以知道风速的大小。电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为,,电流表量程为0~0.6A。“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞A,A和的滑片相连,当风速变大时,活塞上方的气压变小,活塞向上移动,的阻值随风速变化的关系如图乙所示。
(1)当风速为时,滑片位于的最下端,此时电路中的电流是___________A。
(2)某次测量时,电流表示数为0.3A,此时的风速是___________。
(3)若利用电压表(量程为0~3V)示数来显示风速的大小,其它条件不变,要求风速越大,电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比,该装置所能测量风速的最大值___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)若要增大该装置(图丙电路)所能测量风速的最大值,请对电路提出两种改进措施:①___________;②___________。
71.(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
72.(2025·江苏南京·一模)如图所示是一个照明系统模拟控制电路。已知控制电路电源电压恒为4.5V,继电器线圈的电阻为5Ω,R为电阻箱,R0为光敏电阻,其阻值随光照度的变化遵循某一规律,部分数据如下表所示(相同条件下,光越强,光照度越大,光照度单位为勒克斯,符号为Lx,白天光照度大于3Lx)。闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于0.1A时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内路灯自动工作。
光照度E/Lx
0.5
1
1.5
2
2.5
3
光敏电阻R0阻值/Ω
60
30
20
15
12
10
(1)工作电路的电源应接在______(选填“a、b”、“b、c”或“a、c”) 两端。
(2)闭合开关S, 当R阻值为25Ω时,求E0。
(3)要使光照度设定值变为1.2Lx,则应将R的阻值调为多大?若环境的光照度降至1.2Lx时能保持5min不变,求这段时间内R消耗的电能。
(4)当R阻值一定,控制电路电源电压降低时,路灯工作时长将更______。
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