专题02 综合题(湖南专用)(2大考点)2026年中考物理一模分类汇编
2026-05-13
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娄底市曾桂芬初中物理名师网络工作室
进店逛逛 内容正文:
专题02 综合题
2大考点概览
考点01 力学综合
考点02 电学综合
力学综合
考点1
1.(2026·郴州市中考·一模)如图,2026年央视春晚《武BOT》节目中,人形机器人以中华武术为载体,融合太极、剑术、醉拳、空翻,用科技演绎东方美学,向世界展示中国 机器人的“中国范儿”!若表演机器人质量,双脚与水平舞台接触总面积,g取10N/kg。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压强;
(3)假设机器人在某次武术表演时腾空跳跃,上升高度,机器人克服重力所做的功。
【答案】(1)
700N
(2)
(3)
350J
【详解】(1)机器人受到的重力为
(2)机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压力为
对地面的压强为
(3)机器人克服重力所做的功为
2.(2026·衡阳市耒阳市中考·一模)第四届长沙国际工程机械展览会(CICEE)于2025年5月18日圆满闭幕,展会展出的盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示。某盾构机满负荷工作时,最大推进力,在内向前推进。安装的某个管片有效承压面积是,管片承受的压强是。求:
(1)该盾构机满负荷工作时推进速度;
(2)该管片此时承受的压力;
(3)该盾构机最大推进力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)该盾构机满负荷工作时推进速度
(2)该管片此时承受的压力
(3)该盾构机最大推进力做功的功率
3.(2026·娄底市中考·一模)2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”正式入列。其舰载机歼-35以煤油为燃料,工作时燃料燃烧产生热量部分被冷却系统吸收,部分转化为机械能驱动战机飞行。某次飞行完全燃烧20kg煤油,冷却系统中的50kg水温度从25°C升高至65°C,已知燃料燃烧产生的热量的30%转化为舰载机的机械能,且以该状态持续飞行0.5分钟(煤油热值为)。求:
(1)20kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
(2)冷却系统的水吸收的热量。
(3)发动机的功率是多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)20kg航空煤油完全燃烧放出的热量为
(2)根据吸热公式,冷却系统的水吸收的热量为
(3)发动机做的功为
根据功率公式,发动机的功率为
4.(2026·娄底市涟源市中考·一模)油电混动汽车是指同时装备有两种动力源(热动力源和电动力源)的汽车,越来越受到大众的青睐。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时,内燃机就会启动,此时内燃机给蓄电池充电,蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电,且汽车以60km/h的速度水平匀速直线行驶了50min。
(1)内燃机带动发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于________(选填“电源”或“用电器”)。
(2)在该次测试中,所用燃料的热值为4.6×107J/kg,消耗4kg燃料,这些燃料完全燃烧释放的热量是多少?
(3)若在该次测试中,汽车所受阻力恒为1000N,则汽车牵引力做的功是多少?
(4)若该油电混动汽车内燃机的效率为40%,该次测试中,蓄电池的电能增加多少?(忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失)
【答案】(1)
用电器
(2)
(3)
(4)
【分析】先根据电路元件的能量转化特点判断充电时蓄电池为用电器,再根据计算出燃料完全燃烧释放的热量,结合二力平衡与功的公式算出汽车牵引力做的功,最后通过热机效率公式求出内燃机有用总能量,减去牵引力做功得到蓄电池增加的电能。
【详解】(1)当内燃机带动发电机给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,因此相当于用电器。
(2)燃料完全燃烧释放的热量为
5.(2026▪长沙一中教育集团中考▪一模)小明家有一个轻质薄壁圆柱形鱼缸(质量不计且足够高),放在水平桌面上。鱼缸的底面积,缸内原有水的深度。小明将一个均匀实心圆柱体石头摆件A用胶水粘在鱼缸底部(胶水质量和体积不计,且水不能进入的下方,即始终未受浮力),使与缸底紧密贴合。已知摆件的底面积,高,密度,水的密度,。求:
(1)摆件A的重力;
(2)放入A后,鱼缸底部受到水的压强;
(3)小明继续向鱼缸内缓慢加水,当水深达到时,他在的上表面施加一个竖直向下的压力,此时测得对缸底的压强是鱼缸对桌面压强的2倍。保持压力不变,再继续加水,直到鱼缸对桌面的压强等于A对缸底压强的0.8倍,求最终鱼缸内水的深度h。
【答案】(1)40N
(2)Pa
(3)
【分析】(2)水的体积不变,求出放入圆柱体后水的实际有效底面积,再求出水的深度,从而求出水对容器底部的压强。
(3)当水深为10cm时,由“ A 对缸底的压强是鱼缸对桌面压强的2倍”,利用压强公式求出向下的压力F的大小是解题的关键。求继续加水时水的最终深度分两种情况(已淹没A和未淹没A),再利用题给条件“鱼缸对桌面的压强等于A对缸底压强的0.8倍”,结合压强公式,从而判断假设是否符合题意。
【详解】(1)摆件A的体积为
A的质量为
A的重力为
(2)原有水的体积
放入A后,水的有效底面积为
此时水的深度为
鱼缸底部受到水的压强为
(3)当水深时水的体积为
水的重力为
A对缸底的压强,鱼缸对桌面的压强为
由题意,代入数据得
解得压力
继续加水,假设,则
结合
又因为,代入数据可知,
解得
大于20cm,与假设矛盾。故(即水已经没过A)
A对缸底的压强为
鱼缸对桌面的压强为
由可知,
解得
6.(2026·长沙市长郡教育集团中考·一模)在全国大学生智能驾驶竞赛中,某高校团队设计的无人配送车“智行者号”参加封闭道路测试环节。该车采用纯电动驱动,整车质量2000kg,空载时车轮与地面接触的总面积为。测试中,“智行者号”需沿平直赛道以的恒定速度完成10km的自主配送任务。经实测,该车行驶时受到的阻力为自身重力的0.1倍。(g取)求:
(1)货车匀速行驶这段路程需要的时间;
(2)货车匀速行驶时受到的牵引力大小;
(3)向该货车车厢内装入总质量为400kg的货物后,若货车车轮与地面的总接触面积仍为,求装载货物后的货车对地面的压强比空载时变化了多大。
【答案】(1)500s
(2)2000N
(3)
【详解】(1)货车匀速行驶这段路程需要的时间
(2)货车的重力
货车匀速行驶时受到的阻力
因为货车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力
(3)由题意得,货物的质量,车轮与地面接触总面积
装载货物后,货车对地面压力的变化量等于货物的重力,即
根据压强公式,可得压强变化量
7.(2026·长沙市第六中学中考·一模)2018年10月24日,港珠澳大桥正式建成通车.如图所示,一辆汽车行驶在其中一段长15km的直桥上,已知:汽车的总质量为1.5t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,汽车以90km/h的速度匀速通过大桥的这一段路段,行驶过程中受到的阻力为900N.(g取10N/kg),求:
(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功;
(3)此过程中汽车牵引力做功的功率.
【答案】(1)7.5×104Pa(2)1.35×107J(3)2.25×104W
8.(2026·邵阳市邵东市中考·一模)我国很早就有使用滑轮的记载,如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置(篮子质量不计),质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起,10s内矿石上升了2m。(忽略绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg)求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为,他对水平地面的压强大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知此滑轮组,矿石上升的高度,则绳子自由端移动的距离
已知时间,绳子自由端移动的速度
(2)矿石质量,,则
矿石上升的高度,所以
拉力,,所以
机械效率
(3)矿工质量,,则
矿工对地面的压力
已知矿工双脚与地面接触面积
他对水平地面的压强
9.(2026·湘潭市部分县中考·一模)在跨学科实践活动中,同学们制作了如图所示的“浮力秤”,用来称量物体的质量。水平放置的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,未放物体时,浮体浸入水中的深度为h0。已知浮体横截面积为S0,外筒横截面积为3S0,水的密度为ρ0,g为已知,浮体始终竖直漂浮在水中。求(所有结果均用题中已知量字母表示):
(1)秤盘中未放物体时,圆柱形浮体受到的浮力大小为______;
(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“m1”刻度线。这两条刻度线间的距离△h为多少?
(3)已知浮体总高度为H,当放上某重物后,浮体刚好全部浸没在水中,浮体底部与外筒底部的竖直距离为d,则放上的重物的质量为多少?此时外筒底部受到水的压力为多大?
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)未放物体时,浮体排开水的体积为,根据阿基米德原理,浮体受到的浮力
(2)放上质量的砝码后,浮体仍漂浮,增加的浮力等于砝码重力,即,设两条刻度线间距为,增加的排开体积为,根据阿基米德原理,代入得
解得
(3)浮体刚好全部浸没时,排开水的体积,总浮力为
未放重物时,浮体(含秤盘)的重力
设重物质量为,漂浮时总重力等于总浮力
代入得
解得重物质量
浮体刚好全部浸没时,浮体底部距外筒底为,因此水的深度为
水对筒底的压强
外筒横截面积,因此筒底受到水的压力
10.(2026·湘潭市湘乡市中考·一模)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力F为400N,建筑材料的重力G为900N,求这个过程中:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率;
【答案】(1)3m;(2)75%;(3)120W
【详解】试题分析:(1)由建筑材料匀速提升h物=1m,由动滑轮上承载绳数n=3
有绳子自由端移动的距离s=nh物=3×1m=3m;
(2)有用功W有用=Gh物=900N×1m=900J,
总功W总=Fs=400N×3m=1200J,
因此;
(3)拉力F的功率.
答:(1)绳子自由端移动的距离3m;
(2)此滑轮组的机械效率75%;
(3)拉力F的功率120W;
11.(2026·永州市中考·一模)在精密机械厂的水平检测台上,放置着质量均匀的甲、乙两个实心配重块。甲为长方体,边长分别为 0.5m、0.5m、0.2m,密度为。乙为边长未知的正方体。(g取10N/kg,水的密度为 ),请你解决以下问题:
(1)求甲配重块的质量;
(2)在加工过程中,配重块需经过冷却液槽冷却。若将甲配重块完全浸没在水中冷却,求它受到的浮力;
(3)工程师为了检测底座的承重灵敏度,现沿水平或竖直方向将甲、乙各切去的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方。监测数据显示:甲对检测台的压强恰好不变,而乙对检测台的压强增加了8000Pa, 请计算乙配重块的密度。
【答案】(1)200kg
(2)500N
(3)
【分析】(1)利用m=求甲配重块的质量。
(2)利用阿基米德原理求出配重块所受的浮力。
(3)根据题意“甲对检测台的压强恰好不变,而乙对检测台的压强增加了8000Pa”明确甲、乙的切割方式,并由压强公式计算乙的边长是解题的关键。
【详解】(1)由题意可知,长方体的体积
甲配重块的质量为
(2)甲完全浸没时,排开水的体积
根据阿基米德原理可知,甲配重块完全浸没时受到的浮力为
(3)交换叠放后甲压强不变,说明甲是水平切(切后接触面积S甲不变);甲总压力
原压力,由,压强、面积都不变,则压力不变,
得
乙压强增加,说明乙是竖直切(切后接触面积变为原来的一半)。设乙边长为𝑎,则切后接触面积
乙原压强
切后总压力(因)
切后压强
压强变化
代入得,
即,乙的体积
由
可得,乙的密度为
12.(2026·岳阳市临湘市中考·一模)如图甲所示的大国重器半潜船,可以轻松“扛起”舰船、钻井平台等万吨巨物。其工作原理如图乙所示,通过调整水舱内压载水的质量,使装货甲板潜入水中,然后将货物拖曳到甲板上方,再将水舱内的压载水排出,使船身连同货物一起上浮,完成货物装载。科创小组使用3D打印机打印了一艘底面积0.02 m²、体积 m³的空心长方体半潜船模型,将其放入一个底面积0.1 m²、装有足够深水的薄壁容器中进行测试,如图丙所示。模型未注水时放入容器中漂浮,其浸入水中的深度为0.025 m,将容器中的水注入模型内,直至注满水舱,模型恰好完全浸入水中。g取10 N/kg, kg/m³,
(1)未注水时模型底受到水的压强是________Pa;
(2)求空心长方体半潜船模型所受的重力;
(3)将一个与模型形状和体积均完全相同、密度为的实心“货物”轻轻放在注满水的模型正上方。在“货物”与模型静止后,用导管缓慢将水舱内的水抽出到容器外,使模型连同“货物”一起逐渐上浮,当“货物”刚好完全露出水面时,停止抽水,整个过程水未溢出,求此过程中容器内液面下降的高度。
【答案】(1)250
(2)5N
(3)0.012m
【分析】根据和结合题意解决问题。
【详解】(1)由题意得,未注水时模型浸入水中深度,根据液体压强公式
(2)未注水时模型漂浮,浮力等于自身重力,排开水的体积
根据阿基米德原理计算模型受到的浮力
漂浮时浮力等于重力,因此模型重力
(3)注满水后模型恰好完全浸没,总浮力等于总重力,即,代入得
注满水时水的重力
货物与模型体积相同
货物重力
货物放在注满水的模型上静止后,总重力
总排开体积
当货物刚好完全露出水面时,仅模型浸没,总排开体积
此时总浮力等于总重力,即
解得剩余水重力
抽出的水体积
排开体积的减少量
抽出的水会回到容器中,不额外影响液面,液面下降仅由排开体积减少导致
13. (2026▪张家界市桑植县中考▪一模))小明用图甲所示装置来探究物体的浮沉。水平桌面上底面积为的薄壁柱形容器中,放有一个质量为0.8kg的正方体A他往容器中缓慢加水,并记录下加入水的质量m与液面高度h的关系,如图乙所示。容器足够高,,求:
(1)正方体A的重力为___________N;
(2)当液面高度时,水对容器底的压力;
(3)当加入水的质量时停止加水,将另一质量为0.84kg的圆柱体B轻放在A正上方,A、B均不倾倒,B的底面积和高如图丙所示。待液面静止后,水对容器底的压强。
【答案】(1)8
(2)16N
(3)1360Pa
【详解】(1)正方体A的质量为0.8kg,则重力大小为
(2)由图乙图像可知,当倒入8cm高的水时,图像出现拐点,说明倒入4cm深的水时,A没有被浸没,此时水的深度为
水对容器底的压强为
水对容器底的压力为
(3)由图乙可知,h在阶段,加水在A物体两侧,
故A的棱长,体积,A的棱长,故没放入B之前A是漂浮的。放入B之后,A、B受到的重力之和为
当A、B都浸没时,受到的总的浮力为
由于,所以,AB整体漂浮在水中,根据物体的浮沉条件可知,,由阿基米德原理可知,A、B排开水的总体积为
注入水的总体积
根据体积相等可得,待液面静止后,水的深度
由液体压强公式可得,待液面静止后,水对容器底的压强为
14.(2026·株洲市天元区建宁实验学校中考·一模)学校的科技节如约而至,会上人头攒动,气氛热烈。物理科创小组现场展示了一套自主设计的水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔的模型。如图所示,其中模型内顶部装有压力传感器A(厚度不计),传感器A到模型内底面的距离为,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积,高,,。求:
(1)水深时,B受到的浮力是______N;
(2)物体B的重力是______N;
(3)B的密度;
(4)当触发报警装置时,水对容器底部的压强。
【答案】(1)10
(2)15
(3)
(4)9300Pa
【分析】根据阿基米德原理计算水深10cm时的浮力;根据浮沉条件以及阿基米德原理计算B的重力;根据密度公式计算B的密度;根据受力分析,结合几何关系求出水深,最后根据压强公式计算水对容器底的压强。
【详解】(1)水深时,B静止在容器底面,浸入深度等于水深。排开水的体积
B所受浮力
(2)当水深时,B对底面压力为0,浮力等于重力。此时浸入深度,物体B的重力为
(3)B的体积
B的质量
B的密度
(4)触发报警时,B上浮顶在压力传感器A上,A距容器底面,因此B顶端在处,B底端距离底面的高度为
对B受力分析知,浮力等于重力加传感器对B的压力,即
设此时水深为,B浸入深度
结合阿基米德原理,此时浮力为
代入数据
解得。水对容器底的压强
电学综合
考点2
1.(2026·郴州市中考·一模)某科技小组要设计一个自动化恒温系统,用于冬季菌类培养室。当环境温度,加热设备开启工作,温度t≥30℃,停止工作,从而将室内温度维持在适宜范围内。器材有:电压为9V的电源、定值电阻1个、热敏电阻1个(其阻值随温度升高而减小,变化情况如下表 所示)等,设计的电路如图所示,加热设备是否工作由AB两端的电压来控制,当加热设备检测到时,加热设备自动开启工作,当加热设备检测到时,加热设备不工作,不考虑加热设备对电路的影响。求:
温度t/℃
14
16
20
25
30
阻值R/Ω
440
280
160
100
80
(1)电路中的___________(选填“”或“”)是热敏电阻;
(2)定值电阻的阻值;
(3)电压的值。
【答案】(1)
(2)80Ω
(3)4.5V
【详解】(1)温度时加热开启,要求此时时;热敏电阻阻值随温度升高而减小,因此温度越低,热敏电阻阻值越大。是两端电压,串联电路中电阻越大,分得电压越大,因此为热敏电阻,可满足温度越低,越大的要求。
(2)加热开启的临界点为,此时,由表格得,此时热敏电阻,电源总电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此定值电阻两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流
由欧姆定律得定值电阻阻值
(3)停止加热的临界点为,此时,由表格得,此时热敏电阻。串联电路总电阻
电路电流
由欧姆定律得两端电压
2.(2026·衡阳市耒阳市中考·一模)小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计的电路如图甲所示。已知整个电路正常工作时消耗的电功率为。(不考虑温度对电阻的影响)
(1)该电烘箱是通过___________的方式增大食材的内能的。
(2)整个电路正常工作时的电流是多少?
(3)电阻的阻值是多少?
(4)在使用过程中为了节约电能,新增了开关,小明在同学们的帮助下重新设计了如图乙、丙所示两种具有高、低温两挡功率的电烘箱电路,你认为哪种电路设计得比较好?请说明理由。
【答案】(1)热传递
(2)4A
(3)5Ω
(4)丙电路设计得比较好,理由:电能利用率更高,更符合节约电能的设计目标
【分析】本题围绕电烘箱的工作原理、电功率计算及电路优化设计,先分析电路结构与物理规律,再代入欧姆定律,电功率公式及推导公式,以及串联电路电阻规律,最后结合节能要求评价电路设计。
【详解】(1)电烘箱工作时,电流通过电热丝做功,将电能转化为内能,电热丝产生的热量通过热传递的方式转移到食材,使食材温度升高,内能增加。
(2)电路正常工作时的电流
(3)的阻值
改装后电路总电阻
图甲中,与串联,则的阻值
(4)乙电路中,置于电烘箱外部,低温挡时产生的热量散失到环境中,电能利用率低;丙电路中,置于电烘箱内部,产生的热量可全部用于加热食材,电能利用率更高,更符合节约电能的设计目标。
3.(2026·娄底市中考·一模)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座计费(如图甲所示),某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温挡,额定功率为400W。求:
(1)的电阻;
(2)高温挡正常工作时的功率;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。(请写出必要的文字说明和所根据的公式,只写出结果不给分)
【答案】(1)121Ω
(2)521W
(3)320W
【详解】(1)只闭合S3时,只有R2接入电路,为中温挡,额定功率为400W,R2电阻为
(2)高温挡时,电路电阻小,R1 R2并联,应闭合S1S3,高温挡正常工作时的功率
(3)如图甲、丁所示,空气炸锅用时
电费0.06元,根据电费单价,耗电
空气炸锅消耗的电功率
4.(2026·娄底市涟源市中考·一模)如图甲所示,小明同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制,压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时:汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表所示。请求:
试验装置参数
电源电压
4.5V
R1接触水的面积
长方体水池底面积
(1)压敏电阻R1入水前的阻值;
(2)汽车入水前电路中的电流;
(3)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车的重力;
(4)气囊开始充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
【答案】(1)
(2)0.075A
(3)
(4)1m
【详解】(1)电路中与串联,电压表测两端电压;
入水前表面水的压力,由图丙可知时,压敏电阻入水前的阻值
(2)电源电压,电压表示数(两端电压), 串联电路总电压等于分电压之和,因此两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流
同时可得滑动变阻器阻值(滑片不动,阻值保持不变)
(3)汽车漂浮时,重力等于浮力,即,根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,即,排开水的体积,因此汽车的重力
(4)气囊打开时,两端电压,因此两端电压
串联电路电压比等于电阻比
解得
查图丙可知,时,受到水的压力。
A处水的压强
由液体压强公式得浸入深度
5.(2026·长沙市一中教育集团中考·一模)如图所示,电源电压恒为12V,电阻为。闭合开关S,两个电流表的示数均为1.5A。求:
(1)的阻值;
(2)再闭合,电流表的示数;
(3)更换为另一定值电阻,发现电流表A和电流表的示数之比为5,求的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关,电路为的简单电路,电流表A和A1均测量通过R1的电流,根据欧姆定律可知,R1的阻值为
(2)再闭合S1,与并联,两端的电压和电阻不变,则通过的电流仍为;由并联电路电压特点可知,
通过的电流为
由并联电路电流特点可知,干路电流即电流表A的示数为
(3)更换为后,、S1均闭合,与并联,R1的阻值不变,因此通过的电流仍为1.5A,由题意得干路电流与通过R1的电流之比,故干路电流为
由并联电路电流特点可知,通过的电流为
根据欧姆定律得的阻值为
6.(2026·长沙市长郡教育集团中考·一模)如图所示,灯泡上标有“5V 2.5W”的字样,灯的电阻随温度的变化忽略不计,电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“ 2A”字样,电流表的表盘如图乙所示。则
(1)灯泡正常工作时的电流为多大?
(2)若电源电压为12V,当只闭合开关,移动滑片使灯泡恰好正常发光。求此时滑动变阻器的阻值;
(3)当闭合所有的开关,用一个电阻替换电阻,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器,发现电流表的最大示数与替换前相比,减小了0.2A,电流表的最小示数与替换前相比,变化了0.6A,计算电源电压U的值。
【答案】(1)0.5A
(2)
(3)56V
【分析】利用P=UI解题;利用串联电路电流、电压规律以及欧姆定律变形式求解;分析电路可知连接方式为并联,考虑电表量程以及电学元件安全值,利用并联电路电路、电压规律以及欧姆定律,结合题干中的电流变化量列式求解,需要注意排除不可能出现的情况。
【详解】(1)灯泡上标有“5V 2.5W”的字样,说明灯泡的额定电压为5V,额定功率为2.5W,正常工作时,电流
(2)只闭合时,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光,因此电路电流
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入阻值
(3)闭合所有开关后,灯泡被短路,与并联,电流表测干路电流,滑动变阻器允许最大电流为,电流表量程为,干路最大电流不超过。
分类讨论:
<1>如果替换前后,电流表的示数均达到最大值3A,则与电流表的最大示数发生变化矛盾,故此种情况排除;
<2>如果替换前后,滑动变阻器允许通过的电流均达到最大值2A
则原电流表最大值为
替换后电流表最大值为
由题意知前后两次电流表的最大示数变量为
原电流表最小值为
替换后电流表最小值为
由题意知前后两次电流表的最小示数变量为
电流表最大示数变化量与最小示数变化量结果不同,表达式相同,发生矛盾,故此种情况排除;
<3>如果替换前电流表先达到最大值3A,替换后滑动变阻器允许通过的电流先达到最大值2A,
则原电流表最大值为
替换后电流表最大值为
由题意知前后两次电流表的最大示数变量为
得到①
原电流表最小值为
替换后电流表最小值为
由题意知前后两次电流表的最小示数变量为为②
由①②可得到电源电压
7.(2026·长沙市第六中学中考·一模)某品牌智能滚筒洗衣机等效电路如图所示,闭合开关S,旋钮开关旋至1挡位置时,洗衣机处于加热状态;旋至2挡位置时,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22Ω,洗衣机正常使用时,加热功率是2400W。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)电热丝R2的阻值是多少;
(2)某次洗衣时,洗衣机内注入40L水,在额定电压下对水加热,水温由20℃上升到50℃,此时加热效率是84%,则需要加热时间是多少;
(3)某次只有洗衣机处于保温洗涤状态正常工作20min,标有“3000r/(kW•h)”的电能表转盘转过500转,则洗衣机电动机的功率是多少?
【答案】(1)242Ω;(2)2500s;(3)300W
8.(2026·邵阳市邵东市中考·一模)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热容器中的水,为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。是定值电阻,。容器内水的体积为,密度,比热容,加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2kW。求:
(1)的阻值;
(2)加热器保温时的功率;
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度?
(4)加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃,则加热器对水加热的效率是多少?(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)400W
(3)0.4度
(4)93.3%
【详解】(1)旋转开关S连通1触点,电路为R1的简单电路,可实现加热器快速加热,加热器快速加热时的功率为2kW,的阻值
(2)旋转开关S连通2触点,电阻R1和R2串联,可实现加热器的保温功能,加热器保温时的功率
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是
(4)容器内水的体积为,水的质量
水温升高40℃吸收的热量
加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能
加热器对水加热的效率是
9.(2026·湘潭市部分县中考·一模)图甲为某实验小组设计的立定跳远电子测试仪,图乙为其工作原理图,电源电压为9 V,R0为定值电阻,RS为距离传感器,其阻值随测试者成绩的关系如图丙所示。传感器测到某测试者成绩为 2.31m时,此时电路中电流为0.2A。求:
(1)此时RS两端的电压为______V;
(2)R0的阻值;
(3)闭合开关,测试仪处于待机状态(无人测试)时,1min内RS产生的热量Q。
【答案】(1)4
(2)25Ω
(3)43.2J
【详解】(1)由图乙可知,与串联,电流表测电路中的电流。由图丙可知,当测试者成绩为2.31m时,。则两端的电压为
(2)两端的电压为
串联电路电流处处相等,通过的电流为0.2A,则的阻值为
(3)测试仪处于待机状态(无人测试)时,由图丙得,时,,电路总电阻为
此时电路电流
1min内RS产生的热量为
10.(2026·湘潭市湘乡市中考·一模)小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热。电源电压为72V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“200Ω 3A”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡上标有“12V 3W”的字样。
(1)灯泡正常工作时的电流是多大?
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,求R1的阻值。
(3)S、S1、S2均闭合时,求R2上消耗电功率的最小值和最大值。
【答案】(1) 0.25A;(2)240Ω;(3)25.92W,194.4W
【详解】(1)∵UL=12V,PL=3W,故灯泡L正常工作时的电流为
IL==0.25A
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R1串联,而此时灯泡正常工作,则此时灯泡两端的电压为UL=12V,而电源电压为U=72V,
∴电阻R1两端的电压为
U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V
灯泡L正常工作时的电流为0.25A,故此时电路中的电流为0.25A,
∴电阻R1的阻值为
R1==240Ω
(3)S、S1、S2均闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电源电压为U=72V,则
U1=U2=U=72V
而滑动变阻器的最大电阻为R大=200Ω,
∴R2消耗电功率的最小值为
P小==25.92W
电阻R1的阻值为240Ω,而
U1=U2=U=72V
∴此时通过R1的电流为
I1==0.3A
电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A2测干路中的总电流,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,
∴通过R2的最大电流为
I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7AR2消耗电功率的最大值为
P大=UI2=72V×2.7A=194.4W
答:(1)灯泡正常工作时的电流是0.25A。
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,电阻R1的阻值为240Ω。
(3)S、S1、S2均闭合时,R2上消耗电功率的最小值为25.93W、最大值为194.4W。
11.(2026·永州市中考·一模)物理兴趣小组的同学用一个标有“6V 3W”的小灯泡、电压恒为9V的电源、滑动变阻器等器材做串联分压实验,电路如图所示。闭合开关S,调节滑片P使灯泡L正常发光,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的电阻;
(3)灯泡正常工作1min,电路消耗的总电能。
【答案】(1)0.5A
(2)6Ω
(3)270J
【详解】(1)由题意可知,小灯泡正常发光时,,由可知,其正常发光时的电流
(2)由于电路为滑动变阻器R与小灯泡串联的电路,所以滑动变阻器两端电压
其接入电路中的阻值
(3)灯泡正常工作1min,电路消耗的总电能
12.(2026·岳阳市临湘市中考·一模)如图甲所示是一款可以通过USB接口连到电脑上的电热杯垫。杯垫内部简化电路如图乙所示,R1、R2为电热丝,开关S1、S2同时闭合时,处于加热状态,整个电路中的电流是1.5 A;只闭合开关S1时,处于保温状态。已知R1的电阻为10 Ω,USB接口的输出电压为5 V。求:
(1)处于加热状态10 s,杯垫产生的热量是______J;
(2)处于保温状态时,杯垫的功率大小;
(3)电热丝R2的阻值。
【答案】(1)75
(2)2.5W
(3)5Ω
【详解】(1)杯垫产生的热量
(2)处于保温状态时只有R1工作,
(3)当开关S1、S2同时闭合时,R1、R2并联,处于加热状态,
电热丝R2的功率为
电热丝R2的阻值
13.(2026·张家界市桑植县中考·一模)小乐连接了如图所示电路,只闭合开关S,电压表示数为3V,电流表示数为0.2A;再闭合开关。电流表变化了0.1A。电源电压恒定,R为定值电阻,不考虑灯泡电阻随温度的变化,求:
(1)电源电压为___________V;
(2)小灯泡的电阻;
(3)开关均闭合时电阻R的电功率。
【答案】(1)3
(2)
(3)0.3W
【详解】(1)由图可知,只闭合开关S时,电路为小灯泡的简单电路,电压表并联在小灯泡两端,测量电源电压。
电压表示数为3V,因此电源电压
(2)只闭合S时,小灯泡两端电压,通过小灯泡的电流
根据欧姆定律可得
(3)开关都闭合后,小灯泡与定值电阻R并联,并联电路中各支路独立工作,通过小灯泡的电流不变,电流表示数的变化量等于通过R的电流,即
R两端电压
根据电功率公式,得
14.(2026·株洲市天元区建宁实验学校中考·一模)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,、都是发热电阻,孵化器相关参数如表所示。
额定
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过的电流是______A;
(2)的阻值是______;
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量,则孵化器对水加热的效率是多少?
【答案】(1)0.1
(2)2200
(3),90%
【详解】(1)当S闭合、S1断开时,只有接入电路,总电阻较大,由可知功率较小,为保温挡;当S、S1都闭合时,与并联,总功率较大,为加热挡。通过的电流为
(2)的阻值为
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能为
孵化器对水加热的效率为
试卷第1页,共3页
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专题02 综合题
2大考点概览
考点01 力学综合
考点02 电学综合
力学综合
考点1
1.
【答案】(1)
700N
(2)
(3)
350J
【详解】(1)机器人受到的重力为
(2)机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压力为
对地面的压强为
(3)机器人克服重力所做的功为
2.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)该盾构机满负荷工作时推进速度
(2)该管片此时承受的压力
(3)该盾构机最大推进力做功的功率
3.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)20kg航空煤油完全燃烧放出的热量为
(2)根据吸热公式,冷却系统的水吸收的热量为
(3)发动机做的功为
根据功率公式,发动机的功率为
4.
【答案】(1)
用电器
(2)
(3)
(4)
【分析】先根据电路元件的能量转化特点判断充电时蓄电池为用电器,再根据计算出燃料完全燃烧释放的热量,结合二力平衡与功的公式算出汽车牵引力做的功,最后通过热机效率公式求出内燃机有用总能量,减去牵引力做功得到蓄电池增加的电能。
【详解】(1)当内燃机带动发电机给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,因此相当于用电器。
(2)燃料完全燃烧释放的热量为
5.
【答案】(1)40N (2)Pa (3)
【分析】(2)水的体积不变,求出放入圆柱体后水的实际有效底面积,再求出水的深度,从而求出水对容器底部的压强。
(3)当水深为10cm时,由“ A 对缸底的压强是鱼缸对桌面压强的2倍”,利用压强公式求出向下的压力F的大小是解题的关键。求继续加水时水的最终深度分两种情况(已淹没A和未淹没A),再利用题给条件“鱼缸对桌面的压强等于A对缸底压强的0.8倍”,结合压强公式,从而判断假设是否符合题意。
【详解】(1)摆件A的体积为
A的质量为
A的重力为
(2)原有水的体积
放入A后,水的有效底面积为
此时水的深度为
鱼缸底部受到水的压强为
(3)当水深时水的体积为
水的重力为
A对缸底的压强,鱼缸对桌面的压强为
由题意,代入数据得
解得压力
继续加水,假设,则
结合
又因为,代入数据可知,
解得
大于20cm,与假设矛盾。故(即水已经没过A)
A对缸底的压强为
鱼缸对桌面的压强为
由可知,
解得
6.
【答案】(1)500s
(2)2000N
(3)
【详解】(1)货车匀速行驶这段路程需要的时间
(2)货车的重力
货车匀速行驶时受到的阻力
因为货车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力
(3)由题意得,货物的质量,车轮与地面接触总面积
装载货物后,货车对地面压力的变化量等于货物的重力,即
根据压强公式,可得压强变化量
7.
【答案】(1)7.5×104Pa(2)1.35×107J(3)2.25×104W
8.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知此滑轮组,矿石上升的高度,则绳子自由端移动的距离
已知时间,绳子自由端移动的速度
(2)矿石质量,,则
矿石上升的高度,所以
拉力,,所以
机械效率
(3)矿工质量,,则
矿工对地面的压力
已知矿工双脚与地面接触面积
他对水平地面的压强
9.
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)未放物体时,浮体排开水的体积为,根据阿基米德原理,浮体受到的浮力
(2)放上质量的砝码后,浮体仍漂浮,增加的浮力等于砝码重力,即,设两条刻度线间距为,增加的排开体积为,根据阿基米德原理,代入得
解得
(3)浮体刚好全部浸没时,排开水的体积,总浮力为
未放重物时,浮体(含秤盘)的重力
设重物质量为,漂浮时总重力等于总浮力
代入得
解得重物质量
浮体刚好全部浸没时,浮体底部距外筒底为,因此水的深度为
水对筒底的压强
外筒横截面积,因此筒底受到水的压力
10.
【答案】(1)3m;(2)75%;(3)120W
【详解】试题分析:(1)由建筑材料匀速提升h物=1m,由动滑轮上承载绳数n=3
有绳子自由端移动的距离s=nh物=3×1m=3m;
(2)有用功W有用=Gh物=900N×1m=900J,
总功W总=Fs=400N×3m=1200J,
因此;
(3)拉力F的功率.
答:(1)绳子自由端移动的距离3m;
(2)此滑轮组的机械效率75%;
(3)拉力F的功率120W;
11.
【答案】(1)200kg
(2)500N
(3)
【分析】(1)利用m=求甲配重块的质量。
(2)利用阿基米德原理求出配重块所受的浮力。
(3)根据题意“甲对检测台的压强恰好不变,而乙对检测台的压强增加了8000Pa”明确甲、乙的切割方式,并由压强公式计算乙的边长是解题的关键。
【详解】(1)由题意可知,长方体的体积
甲配重块的质量为
(2)甲完全浸没时,排开水的体积
根据阿基米德原理可知,甲配重块完全浸没时受到的浮力为
(3)交换叠放后甲压强不变,说明甲是水平切(切后接触面积S甲不变);甲总压力
原压力,由,压强、面积都不变,则压力不变,
得
乙压强增加,说明乙是竖直切(切后接触面积变为原来的一半)。设乙边长为𝑎,则切后接触面积
乙原压强
切后总压力(因)
切后压强
压强变化
代入得,
即,乙的体积
由
可得,乙的密度为
12.
【答案】(1)250
(2)5N
(3)0.012m
【分析】根据和结合题意解决问题。
【详解】(1)由题意得,未注水时模型浸入水中深度,根据液体压强公式
(2)未注水时模型漂浮,浮力等于自身重力,排开水的体积
根据阿基米德原理计算模型受到的浮力
漂浮时浮力等于重力,因此模型重力
(3)注满水后模型恰好完全浸没,总浮力等于总重力,即,代入得
注满水时水的重力
货物与模型体积相同
货物重力
货物放在注满水的模型上静止后,总重力
总排开体积
当货物刚好完全露出水面时,仅模型浸没,总排开体积
此时总浮力等于总重力,即
解得剩余水重力
抽出的水体积
排开体积的减少量
抽出的水会回到容器中,不额外影响液面,液面下降仅由排开体积减少导致
13.【答案】(1)8
(2)16N
(3)1360Pa
【详解】(1)正方体A的质量为0.8kg,则重力大小为
(2)由图乙图像可知,当倒入8cm高的水时,图像出现拐点,说明倒入4cm深的水时,A没有被浸没,此时水的深度为
水对容器底的压强为
水对容器底的压力为
(3)由图乙可知,h在阶段,加水在A物体两侧,
故A的棱长,体积,A的棱长,故没放入B之前A是漂浮的。放入B之后,A、B受到的重力之和为
当A、B都浸没时,受到的总的浮力为
由于,所以,AB整体漂浮在水中,根据物体的浮沉条件可知,,由阿基米德原理可知,A、B排开水的总体积为
注入水的总体积
根据体积相等可得,待液面静止后,水的深度
由液体压强公式可得,待液面静止后,水对容器底的压强为
14.
【答案】(1)10
(2)15
(3)
(4)9300Pa
【分析】根据阿基米德原理计算水深10cm时的浮力;根据浮沉条件以及阿基米德原理计算B的重力;根据密度公式计算B的密度;根据受力分析,结合几何关系求出水深,最后根据压强公式计算水对容器底的压强。
【详解】(1)水深时,B静止在容器底面,浸入深度等于水深。排开水的体积
B所受浮力
(2)当水深时,B对底面压力为0,浮力等于重力。此时浸入深度,物体B的重力为
(3)B的体积
B的质量
B的密度
(4)触发报警时,B上浮顶在压力传感器A上,A距容器底面,因此B顶端在处,B底端距离底面的高度为
对B受力分析知,浮力等于重力加传感器对B的压力,即
设此时水深为,B浸入深度
结合阿基米德原理,此时浮力为
代入数据
解得。水对容器底的压强
电学综合
考点2
1.
【答案】(1)
(2)80Ω
(3)4.5V
【详解】(1)温度时加热开启,要求此时时;热敏电阻阻值随温度升高而减小,因此温度越低,热敏电阻阻值越大。是两端电压,串联电路中电阻越大,分得电压越大,因此为热敏电阻,可满足温度越低,越大的要求。
(2)加热开启的临界点为,此时,由表格得,此时热敏电阻,电源总电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此定值电阻两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流
由欧姆定律得定值电阻阻值
(3)停止加热的临界点为,此时,由表格得,此时热敏电阻。串联电路总电阻
电路电流
由欧姆定律得两端电压
2.
【答案】(1)热传递
(2)4A
(3)5Ω
(4)丙电路设计得比较好,理由:电能利用率更高,更符合节约电能的设计目标
【分析】本题围绕电烘箱的工作原理、电功率计算及电路优化设计,先分析电路结构与物理规律,再代入欧姆定律,电功率公式及推导公式,以及串联电路电阻规律,最后结合节能要求评价电路设计。
【详解】(1)电烘箱工作时,电流通过电热丝做功,将电能转化为内能,电热丝产生的热量通过热传递的方式转移到食材,使食材温度升高,内能增加。
(2)电路正常工作时的电流
(3)的阻值
改装后电路总电阻
图甲中,与串联,则的阻值
(4)乙电路中,置于电烘箱外部,低温挡时产生的热量散失到环境中,电能利用率低;丙电路中,置于电烘箱内部,产生的热量可全部用于加热食材,电能利用率更高,更符合节约电能的设计目标。
3.
【答案】(1)121Ω
(2)521W
(3)320W
【详解】(1)只闭合S3时,只有R2接入电路,为中温挡,额定功率为400W,R2电阻为
(2)高温挡时,电路电阻小,R1 R2并联,应闭合S1S3,高温挡正常工作时的功率
(3)如图甲、丁所示,空气炸锅用时
电费0.06元,根据电费单价,耗电
空气炸锅消耗的电功率
4.
【答案】(1)
(2)0.075A
(3)
(4)1m
【详解】(1)电路中与串联,电压表测两端电压;
入水前表面水的压力,由图丙可知时,压敏电阻入水前的阻值
(2)电源电压,电压表示数(两端电压), 串联电路总电压等于分电压之和,因此两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流
同时可得滑动变阻器阻值(滑片不动,阻值保持不变)
(3)汽车漂浮时,重力等于浮力,即,根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,即,排开水的体积,因此汽车的重力
(4)气囊打开时,两端电压,因此两端电压
串联电路电压比等于电阻比
解得
查图丙可知,时,受到水的压力。
A处水的压强
由液体压强公式得浸入深度
5.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关,电路为的简单电路,电流表A和A1均测量通过R1的电流,根据欧姆定律可知,R1的阻值为
(2)再闭合S1,与并联,两端的电压和电阻不变,则通过的电流仍为;由并联电路电压特点可知,
通过的电流为
由并联电路电流特点可知,干路电流即电流表A的示数为
(3)更换为后,、S1均闭合,与并联,R1的阻值不变,因此通过的电流仍为1.5A,由题意得干路电流与通过R1的电流之比,故干路电流为
由并联电路电流特点可知,通过的电流为
根据欧姆定律得的阻值为
6.
【答案】(1)0.5A
(2)
(3)56V
【分析】利用P=UI解题;利用串联电路电流、电压规律以及欧姆定律变形式求解;分析电路可知连接方式为并联,考虑电表量程以及电学元件安全值,利用并联电路电路、电压规律以及欧姆定律,结合题干中的电流变化量列式求解,需要注意排除不可能出现的情况。
【详解】(1)灯泡上标有“5V 2.5W”的字样,说明灯泡的额定电压为5V,额定功率为2.5W,正常工作时,电流
(2)只闭合时,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光,因此电路电流
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入阻值
(3)闭合所有开关后,灯泡被短路,与并联,电流表测干路电流,滑动变阻器允许最大电流为,电流表量程为,干路最大电流不超过。
分类讨论:
<1>如果替换前后,电流表的示数均达到最大值3A,则与电流表的最大示数发生变化矛盾,故此种情况排除;
<2>如果替换前后,滑动变阻器允许通过的电流均达到最大值2A
则原电流表最大值为
替换后电流表最大值为
由题意知前后两次电流表的最大示数变量为
原电流表最小值为
替换后电流表最小值为
由题意知前后两次电流表的最小示数变量为
电流表最大示数变化量与最小示数变化量结果不同,表达式相同,发生矛盾,故此种情况排除;
<3>如果替换前电流表先达到最大值3A,替换后滑动变阻器允许通过的电流先达到最大值2A,
则原电流表最大值为
替换后电流表最大值为
由题意知前后两次电流表的最大示数变量为
得到①
原电流表最小值为
替换后电流表最小值为
由题意知前后两次电流表的最小示数变量为为②
由①②可得到电源电压
7.
【答案】(1)242Ω;(2)2500s;(3)300W
8.
【答案】(1)
(2)400W
(3)0.4度
(4)93.3%
【详解】(1)旋转开关S连通1触点,电路为R1的简单电路,可实现加热器快速加热,加热器快速加热时的功率为2kW,的阻值
(2)旋转开关S连通2触点,电阻R1和R2串联,可实现加热器的保温功能,加热器保温时的功率
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是
(4)容器内水的体积为,水的质量
水温升高40℃吸收的热量
加热器使用快速加热挡工作15min消耗的电能
加热器对水加热的效率是
9.
【答案】(1)4
(2)25Ω
(3)43.2J
【详解】(1)由图乙可知,与串联,电流表测电路中的电流。由图丙可知,当测试者成绩为2.31m时,。则两端的电压为
(2)两端的电压为
串联电路电流处处相等,通过的电流为0.2A,则的阻值为
(3)测试仪处于待机状态(无人测试)时,由图丙得,时,,电路总电阻为
此时电路电流
1min内RS产生的热量为
10.
【答案】(1) 0.25A;(2)240Ω;(3)25.92W,194.4W
【详解】(1)∵UL=12V,PL=3W,故灯泡L正常工作时的电流为
IL==0.25A
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R1串联,而此时灯泡正常工作,则此时灯泡两端的电压为UL=12V,而电源电压为U=72V,
∴电阻R1两端的电压为
U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V
灯泡L正常工作时的电流为0.25A,故此时电路中的电流为0.25A,
∴电阻R1的阻值为
R1==240Ω
(3)S、S1、S2均闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电源电压为U=72V,则
U1=U2=U=72V
而滑动变阻器的最大电阻为R大=200Ω,
∴R2消耗电功率的最小值为
P小==25.92W
电阻R1的阻值为240Ω,而
U1=U2=U=72V
∴此时通过R1的电流为
I1==0.3A
电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A2测干路中的总电流,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,
∴通过R2的最大电流为
I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7AR2消耗电功率的最大值为
P大=UI2=72V×2.7A=194.4W
答:(1)灯泡正常工作时的电流是0.25A。
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,电阻R1的阻值为240Ω。
(3)S、S1、S2均闭合时,R2上消耗电功率的最小值为25.93W、最大值为194.4W。
11.
【答案】(1)0.5A
(2)6Ω
(3)270J
【详解】(1)由题意可知,小灯泡正常发光时,,由可知,其正常发光时的电流
(2)由于电路为滑动变阻器R与小灯泡串联的电路,所以滑动变阻器两端电压
其接入电路中的阻值
(3)灯泡正常工作1min,电路消耗的总电能
12.
【答案】(1)75
(2)2.5W
(3)5Ω
【详解】(1)杯垫产生的热量
(2)处于保温状态时只有R1工作,
(3)当开关S1、S2同时闭合时,R1、R2并联,处于加热状态,
电热丝R2的功率为
电热丝R2的阻值
13.
【答案】(1)3
(2)
(3)0.3W
【详解】(1)由图可知,只闭合开关S时,电路为小灯泡的简单电路,电压表并联在小灯泡两端,测量电源电压。
电压表示数为3V,因此电源电压
(2)只闭合S时,小灯泡两端电压,通过小灯泡的电流
根据欧姆定律可得
(3)开关都闭合后,小灯泡与定值电阻R并联,并联电路中各支路独立工作,通过小灯泡的电流不变,电流表示数的变化量等于通过R的电流,即
R两端电压
根据电功率公式,得
14.
【答案】(1)0.1
(2)2200
(3),90%
【详解】(1)当S闭合、S1断开时,只有接入电路,总电阻较大,由可知功率较小,为保温挡;当S、S1都闭合时,与并联,总功率较大,为加热挡。通过的电流为
(2)的阻值为
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能为
孵化器对水加热的效率为
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专题02 综合题
2大考点概览
考点01 力学综合
考点02 电学综合
力学综合
考点1
1.(2026·郴州市中考·一模)如图,2026年央视春晚《武BOT》节目中,人形机器人以中华武术为载体,融合太极、剑术、醉拳、空翻,用科技演绎东方美学,向世界展示中国 机器人的“中国范儿”!若表演机器人质量,双脚与水平舞台接触总面积,g取10N/kg。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压强;
(3)假设机器人在某次武术表演时腾空跳跃,上升高度,机器人克服重力所做的功。
2.(2026·衡阳市耒阳市中考·一模)第四届长沙国际工程机械展览会(CICEE)于2025年5月18日圆满闭幕,展会展出的盾构机可以实现一边挖掘隧道,一边在隧道内壁安装盾构管片,如图所示。某盾构机满负荷工作时,最大推进力,在内向前推进。安装的某个管片有效承压面积是,管片承受的压强是。求:
(1)该盾构机满负荷工作时推进速度;
(2)该管片此时承受的压力;
(3)该盾构机最大推进力做功的功率。
3.(2026·娄底市中考·一模)2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰“福建舰”正式入列。其舰载机歼-35以煤油为燃料,工作时燃料燃烧产生热量部分被冷却系统吸收,部分转化为机械能驱动战机飞行。某次飞行完全燃烧20kg煤油,冷却系统中的50kg水温度从25°C升高至65°C,已知燃料燃烧产生的热量的30%转化为舰载机的机械能,且以该状态持续飞行0.5分钟(煤油热值为)。求:
(1)20kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
(2)冷却系统的水吸收的热量。
(3)发动机的功率是多少。
4.(2026·娄底市涟源市中考·一模)油电混动汽车是指同时装备有两种动力源(热动力源和电动力源)的汽车,越来越受到大众的青睐。当需要高速行驶或蓄电池电量过低时,内燃机就会启动,此时内燃机给蓄电池充电,蓄电池向电机输送能量驱动汽车前进。在某次测试中内燃机不断给蓄电池充电,且汽车以60km/h的速度水平匀速直线行驶了50min。
(1)内燃机带动发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于________(选填“电源”或“用电器”)。
(2)在该次测试中,所用燃料的热值为4.6×107J/kg,消耗4kg燃料,这些燃料完全燃烧释放的热量是多少?
(3)若在该次测试中,汽车所受阻力恒为1000N,则汽车牵引力做的功是多少?
(4)若该油电混动汽车内燃机的效率为40%,该次测试中,蓄电池的电能增加多少?(忽略蓄电池发热和蓄电池驱动电机时造成的热损失)
5.(2026▪长沙一中教育集团中考▪一模)小明家有一个轻质薄壁圆柱形鱼缸(质量不计且足够高),放在水平桌面上。鱼缸的底面积,缸内原有水的深度。小明将一个均匀实心圆柱体石头摆件A用胶水粘在鱼缸底部(胶水质量和体积不计,且水不能进入的下方,即始终未受浮力),使与缸底紧密贴合。已知摆件的底面积,高,密度,水的密度,。求:
(1)摆件A的重力;
(2)放入A后,鱼缸底部受到水的压强;
(3)小明继续向鱼缸内缓慢加水,当水深达到时,他在的上表面施加一个竖直向下的压力,此时测得对缸底的压强是鱼缸对桌面压强的2倍。保持压力不变,再继续加水,直到鱼缸对桌面的压强等于A对缸底压强的0.8倍,求最终鱼缸内水的深度h。
6.(2026·长沙市长郡教育集团中考·一模)在全国大学生智能驾驶竞赛中,某高校团队设计的无人配送车“智行者号”参加封闭道路测试环节。该车采用纯电动驱动,整车质量2000kg,空载时车轮与地面接触的总面积为。测试中,“智行者号”需沿平直赛道以的恒定速度完成10km的自主配送任务。经实测,该车行驶时受到的阻力为自身重力的0.1倍。(g取)求:
(1)货车匀速行驶这段路程需要的时间;
(2)货车匀速行驶时受到的牵引力大小;
(3)向该货车车厢内装入总质量为400kg的货物后,若货车车轮与地面的总接触面积仍为,求装载货物后的货车对地面的压强比空载时变化了多大。
7.(2026·长沙市第六中学中考·一模)2018年10月24日,港珠澳大桥正式建成通车.如图所示,一辆汽车行驶在其中一段长15km的直桥上,已知:汽车的总质量为1.5t(包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,汽车以90km/h的速度匀速通过大桥的这一段路段,行驶过程中受到的阻力为900N.(g取10N/kg),求:
(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强;
(2)此过程中汽车牵引力所做的功;
(3)此过程中汽车牵引力做功的功率.
8.(2026·邵阳市邵东市中考·一模)我国很早就有使用滑轮的记载,如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置(篮子质量不计),质量为60kg的采矿工人用400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提起,10s内矿石上升了2m。(忽略绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg)求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为,他对水平地面的压强大小。
9.(2026·湘潭市部分县中考·一模)在跨学科实践活动中,同学们制作了如图所示的“浮力秤”,用来称量物体的质量。水平放置的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,未放物体时,浮体浸入水中的深度为h0。已知浮体横截面积为S0,外筒横截面积为3S0,水的密度为ρ0,g为已知,浮体始终竖直漂浮在水中。求(所有结果均用题中已知量字母表示):
(1)秤盘中未放物体时,圆柱形浮体受到的浮力大小为______;
(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“m1”刻度线。这两条刻度线间的距离△h为多少?
(3)已知浮体总高度为H,当放上某重物后,浮体刚好全部浸没在水中,浮体底部与外筒底部的竖直距离为d,则放上的重物的质量为多少?此时外筒底部受到水的压力为多大?
10.(2026·湘潭市湘乡市中考·一模)如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力F为400N,建筑材料的重力G为900N,求这个过程中:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率;
11.(2026·永州市中考·一模)在精密机械厂的水平检测台上,放置着质量均匀的甲、乙两个实心配重块。甲为长方体,边长分别为 0.5m、0.5m、0.2m,密度为。乙为边长未知的正方体。(g取10N/kg,水的密度为 ),请你解决以下问题:
(1)求甲配重块的质量;
(2)在加工过程中,配重块需经过冷却液槽冷却。若将甲配重块完全浸没在水中冷却,求它受到的浮力;
(3)工程师为了检测底座的承重灵敏度,现沿水平或竖直方向将甲、乙各切去的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方。监测数据显示:甲对检测台的压强恰好不变,而乙对检测台的压强增加了8000Pa, 请计算乙配重块的密度。
12.(2026·岳阳市临湘市中考·一模)如图甲所示的大国重器半潜船,可以轻松“扛起”舰船、钻井平台等万吨巨物。其工作原理如图乙所示,通过调整水舱内压载水的质量,使装货甲板潜入水中,然后将货物拖曳到甲板上方,再将水舱内的压载水排出,使船身连同货物一起上浮,完成货物装载。科创小组使用3D打印机打印了一艘底面积0.02 m²、体积 m³的空心长方体半潜船模型,将其放入一个底面积0.1 m²、装有足够深水的薄壁容器中进行测试,如图丙所示。模型未注水时放入容器中漂浮,其浸入水中的深度为0.025 m,将容器中的水注入模型内,直至注满水舱,模型恰好完全浸入水中。g取10 N/kg, kg/m³,
(1)未注水时模型底受到水的压强是________Pa;
(2)求空心长方体半潜船模型所受的重力;
(3)将一个与模型形状和体积均完全相同、密度为的实心“货物”轻轻放在注满水的模型正上方。在“货物”与模型静止后,用导管缓慢将水舱内的水抽出到容器外,使模型连同“货物”一起逐渐上浮,当“货物”刚好完全露出水面时,停止抽水,整个过程水未溢出,求此过程中容器内液面下降的高度。
13. (2026▪张家界市桑植县中考▪一模))小明用图甲所示装置来探究物体的浮沉。水平桌面上底面积为的薄壁柱形容器中,放有一个质量为0.8kg的正方体A他往容器中缓慢加水,并记录下加入水的质量m与液面高度h的关系,如图乙所示。容器足够高,,求:
(1)正方体A的重力为___________N;
(2)当液面高度时,水对容器底的压力;
(3)当加入水的质量时停止加水,将另一质量为0.84kg的圆柱体B轻放在A正上方,A、B均不倾倒,B的底面积和高如图丙所示。待液面静止后,水对容器底的压强。
14.(2026·株洲市天元区建宁实验学校中考·一模)学校的科技节如约而至,会上人头攒动,气氛热烈。物理科创小组现场展示了一套自主设计的水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔的模型。如图所示,其中模型内顶部装有压力传感器A(厚度不计),传感器A到模型内底面的距离为,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积,高,,。求:
(1)水深时,B受到的浮力是______N;
(2)物体B的重力是______N;
(3)B的密度;
(4)当触发报警装置时,水对容器底部的压强。
电学综合
考点2
1.(2026·郴州市中考·一模)某科技小组要设计一个自动化恒温系统,用于冬季菌类培养室。当环境温度,加热设备开启工作,温度t≥30℃,停止工作,从而将室内温度维持在适宜范围内。器材有:电压为9V的电源、定值电阻1个、热敏电阻1个(其阻值随温度升高而减小,变化情况如下表 所示)等,设计的电路如图所示,加热设备是否工作由AB两端的电压来控制,当加热设备检测到时,加热设备自动开启工作,当加热设备检测到时,加热设备不工作,不考虑加热设备对电路的影响。求:
温度t/℃
14
16
20
25
30
阻值R/Ω
440
280
160
100
80
(1)电路中的___________(选填“”或“”)是热敏电阻;
(2)定值电阻的阻值;
(3)电压的值。
2.(2026·衡阳市耒阳市中考·一模)小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计的电路如图甲所示。已知整个电路正常工作时消耗的电功率为。(不考虑温度对电阻的影响)
(1)该电烘箱是通过___________的方式增大食材的内能的。
(2)整个电路正常工作时的电流是多少?
(3)电阻的阻值是多少?
(4)在使用过程中为了节约电能,新增了开关,小明在同学们的帮助下重新设计了如图乙、丙所示两种具有高、低温两挡功率的电烘箱电路,你认为哪种电路设计得比较好?请说明理由。
3.(2026·娄底市中考·一模)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座计费(如图甲所示),某摊位使用空气炸锅(如图乙所示)烹制食物,如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路,其额定电压为220V,定值电阻和为发热体,其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S1、S2不会同时闭合),只闭合S3时为中温挡,额定功率为400W。求:
(1)的电阻;
(2)高温挡正常工作时的功率;
(3)只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率(已知商用电费单价为0.75元/kW·h)。(请写出必要的文字说明和所根据的公式,只写出结果不给分)
4.(2026·娄底市涟源市中考·一模)如图甲所示,小明同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制,压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时:汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表所示。请求:
试验装置参数
电源电压
4.5V
R1接触水的面积
长方体水池底面积
(1)压敏电阻R1入水前的阻值;
(2)汽车入水前电路中的电流;
(3)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车的重力;
(4)气囊开始充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
5.(2026·长沙市一中教育集团中考·一模)如图所示,电源电压恒为12V,电阻为。闭合开关S,两个电流表的示数均为1.5A。求:
(1)的阻值;
(2)再闭合,电流表的示数;
(3)更换为另一定值电阻,发现电流表A和电流表的示数之比为5,求的阻值。
6.(2026·长沙市长郡教育集团中考·一模)如图所示,灯泡上标有“5V 2.5W”的字样,灯的电阻随温度的变化忽略不计,电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“ 2A”字样,电流表的表盘如图乙所示。则
(1)灯泡正常工作时的电流为多大?
(2)若电源电压为12V,当只闭合开关,移动滑片使灯泡恰好正常发光。求此时滑动变阻器的阻值;
(3)当闭合所有的开关,用一个电阻替换电阻,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器,发现电流表的最大示数与替换前相比,减小了0.2A,电流表的最小示数与替换前相比,变化了0.6A,计算电源电压U的值。
7.(2026·长沙市第六中学中考·一模)某品牌智能滚筒洗衣机等效电路如图所示,闭合开关S,旋钮开关旋至1挡位置时,洗衣机处于加热状态;旋至2挡位置时,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22Ω,洗衣机正常使用时,加热功率是2400W。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)电热丝R2的阻值是多少;
(2)某次洗衣时,洗衣机内注入40L水,在额定电压下对水加热,水温由20℃上升到50℃,此时加热效率是84%,则需要加热时间是多少;
(3)某次只有洗衣机处于保温洗涤状态正常工作20min,标有“3000r/(kW•h)”的电能表转盘转过500转,则洗衣机电动机的功率是多少?
8.(2026·邵阳市邵东市中考·一模)某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后加热容器中的水,为上方饭菜提供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。是定值电阻,。容器内水的体积为,密度,比热容,加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2kW。求:
(1)的阻值;
(2)加热器保温时的功率;
(3)加热器使用保温挡工作1小时消耗的电能是多少度?
(4)加热器使用快速加热挡工作15min可使水温升高40℃,则加热器对水加热的效率是多少?(结果保留一位小数)
9.(2026·湘潭市部分县中考·一模)图甲为某实验小组设计的立定跳远电子测试仪,图乙为其工作原理图,电源电压为9 V,R0为定值电阻,RS为距离传感器,其阻值随测试者成绩的关系如图丙所示。传感器测到某测试者成绩为 2.31m时,此时电路中电流为0.2A。求:
(1)此时RS两端的电压为______V;
(2)R0的阻值;
(3)闭合开关,测试仪处于待机状态(无人测试)时,1min内RS产生的热量Q。
10.(2026·湘潭市湘乡市中考·一模)小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热。电源电压为72V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“200Ω 3A”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡上标有“12V 3W”的字样。
(1)灯泡正常工作时的电流是多大?
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,求R1的阻值。
(3)S、S1、S2均闭合时,求R2上消耗电功率的最小值和最大值。
11.(2026·永州市中考·一模)物理兴趣小组的同学用一个标有“6V 3W”的小灯泡、电压恒为9V的电源、滑动变阻器等器材做串联分压实验,电路如图所示。闭合开关S,调节滑片P使灯泡L正常发光,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的电阻;
(3)灯泡正常工作1min,电路消耗的总电能。
12.(2026·岳阳市临湘市中考·一模)如图甲所示是一款可以通过USB接口连到电脑上的电热杯垫。杯垫内部简化电路如图乙所示,R1、R2为电热丝,开关S1、S2同时闭合时,处于加热状态,整个电路中的电流是1.5 A;只闭合开关S1时,处于保温状态。已知R1的电阻为10 Ω,USB接口的输出电压为5 V。求:
(1)处于加热状态10 s,杯垫产生的热量是______J;
(2)处于保温状态时,杯垫的功率大小;
(3)电热丝R2的阻值。
13.(2026·张家界市桑植县中考·一模)小乐连接了如图所示电路,只闭合开关S,电压表示数为3V,电流表示数为0.2A;再闭合开关。电流表变化了0.1A。电源电压恒定,R为定值电阻,不考虑灯泡电阻随温度的变化,求:
(1)电源电压为___________V;
(2)小灯泡的电阻;
(3)开关均闭合时电阻R的电功率。
14.(2026·株洲市天元区建宁实验学校中考·一模)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,、都是发热电阻,孵化器相关参数如表所示。
额定
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过的电流是______A;
(2)的阻值是______;
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少?芳芳同学算出水在这段时间吸收热量,则孵化器对水加热的效率是多少?
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