2026年中考物理复习题型专练07：综合题专项（全国通用）

**基本信息** 聚焦中考物理压轴综合题，以跨模块知识整合为核心，通过情境化命题（科技设备、生活应用等）考查物理观念与科学思维，强化知识迁移与综合解题能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光学|5题|结合望远镜、监控系统等科技情境，涉及光路作图、透镜选择与电路分析|凸透镜成像规律→光学仪器原理→跨学科实践应用| |热学|5题|以能源设备（电炖锅、光热电站）为载体，考查比热容、效率计算与能量转化|温度变化→热量计算→能量守恒→实际应用效率分析| |力学|5题|通过机器人运动、斜面装置等，整合压强、杠杆、浮力与机械效率|力的作用效果→压强计算→杠杆平衡条件→机械效率推导| |电磁学|5题|围绕电路设计（暖脚器、电动自行车），涉及欧姆定律、电功率与动态电路分析|电路连接→欧姆定律应用→电功率计算→实际电路故障排查| |力热电综合|5题|以环保设备、智能监测系统为情境，融合力学、热学、电磁学多模块知识|单一知识点应用→跨模块知识关联→综合问题解决与科学探究|

中考物理终极冲刺，全力以赴，备战中考！ 中考物理题型专练07 综合题 中考全国考情分析 A B C LOREM LOREM LOREM 1、 考察方向与分值占比： 综合题是试卷压轴拔高题型，分值占比约 15%-22%。题型融合多章节知识点，常结合生活应用、科技设备、实验拓展、图表信息综合设问，横跨力学、电学、热学、光学等模块。题目兼具分析说理、数据运算、方案评判多重考查形式，设问层层递进，思维跨度较大，区分度显著，是决胜高分段、拉开成绩差距的核心题型。 2、核心考查内容： 融汇声光热、力学、电磁学跨模块知识，打破章节界限整合考点。结合生活器械、现代科技、工程应用、实验拓展创设情境，兼顾原理分析、公式计算、图像解读、现象辨析、方案评价多种考查形式。侧重知识融会运用、逻辑推导、信息提取与综合解题思维，全面检测物理综合素养与应试解题能力。 题型专练 A B C LOREM LOREM LOREM 【题型一】光学 1．（2026·山西·一模）学校开展了跨学科实践活动，制作开普勒望远镜，用于观测天体。老师提示：开普勒望远镜由物镜和目镜组成，物镜相当于照相机，能得到一个清晰、倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，再把这个像放大。 (1)来自远处天体的一束光平行于主光轴射向物镜，请你在图甲中完成光路。 (2)请你在图乙虚线框内画出这台开普勒望远镜的结构草图，并标出物镜和目镜（可用文字补充说明）。 (3)现有三块不同的凸透镜，参数如右表。要使制作的望远镜既能清晰观察较暗的天体，又便于手持观察。请你从中选择合适的透镜作为物镜，并说明理由：______。 编号 口径 焦距 质量 ① 5 20 55 ② 8 40 75 ③ 10 60 130 (4)调试时发现，无论怎么调节镜筒长度都无法从目镜中看到清晰的像。请你针对望远镜的结构，提出一条改进建议：______。 2．（2025·山东聊城·模拟预测）某校物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如（a）所示。请结合上述信息回答下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、__________的实像。 (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。画出此时浮子受到的浮力及其力臂。 (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮__________（选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），利用数学知识解得压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为，入水前其阻值为，入水后传感器受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，当浮平台的受压面在水中的深度为1m时，此时受压面受到水的压力为__________N，若此时电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为__________。（电源电压恒为9V，海水密度取，g取，不考虑水流的影响） (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：__________。 3．（2026·广东中山·一模）如图甲为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，此热电站使用了超过1.2万面定日镜。 通过图乙所示装置，在满足光照条件下，每天可使6000吨熔盐温度上升600℃，高温的熔盐通过蒸汽发生器产生蒸汽推动汽轮机发电。若平均每年有300天满足光照条件，则每年的发电量能达3.9亿度（）。 (1)为提高储热能力，需要选择比热容大的熔盐，这是因为熔盐与质量相等的其他物质相比，在温度升高相同时，吸收热量_______（选填“更多”，“更少”）； (2)光热电站的原理是：定日镜根据太阳位置自动调整角度，利用光的_______将阳光聚焦在塔顶的吸热器上。（选填“反射”，“折射”） (3)如图乙是科技小组设计的一个光热电站的模型，一束太阳光照射到定日镜上，为了使光能照到塔顶吸热器上的A点处，定日镜应绕O点_______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转一定角。 (4)熔盐的选择需要综合考虑多方面因素。比如，为使其在较大的温度范围内处于液态，选用的熔盐应具有以下特点：（　　）（选填字母）； A．熔点低，沸点低 B．熔点低，沸点高 C．熔点高，沸点低 D．熔点高，沸点高 (5)已知，6000吨熔盐每天吸收的热量是_______J，这座熔盐发电站的热电转换效率是_______。（保留1位小数） 4．（2025·江苏南通·模拟预测）阅读短文，回答问题： 在2025年春晚的舞台上，一组跳舞机器人以其精准的舞步和协调的动作吸引了观众的目光。 每个机器人总质量为20kg，机器人在舞台上移动时，可以通过轮子匀速直线运动，也可以通过关节的电机实现复杂的舞蹈动作。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，如图甲所示为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，为定值电阻，为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。 如表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 电池的质量 10kg 减速器的减速比 电池比能量 150W·h/kg 驱动电机的输入总功率 500W 移动速度 0.1~1m/s 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% (1)电池所能输出的总电能为________J。如果机器人在跳舞过程中突然跳起，离地高度为0.1m后落地，则这一过程中重力对机器人所做的功为________J。（） (2)关于机器人，下列说法正确的是________； A．观众看到跳舞机器人身穿红色小花袄，是因为舞蹈服吸收红色光 B．为提高机器人的稳定性，机器人的重心应尽可能偏上 C．为确保跳舞机器人接住抛出的手绢，机器人指尖采用防滑纹理涂层，这是用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦 D．机器人内部的图甲电路中，电磁铁的下端为N极 (3)机器人在跳舞过程中，完成一个舞蹈动作需要10s，则驱动电机在这段时间内消耗的电能是________J；若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s，此过程中机器人受到的阻力为________N。 (4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙所示，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，两端电压都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中________（ab/bc）段。已知无磁场时阻值为200Ω，的阻值为400Ω，线圈电阻忽略不计，当U为24V时，处在磁场中的电功率为0.32W，则两端的电压是________V。 (5)如图丙所示为机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图丁所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有________个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为________r/min。 5．（2025·广东深圳·模拟预测）2025年央视春晚的舞台上，舞蹈《秧BOT》大放异彩，16个机器人“福兮”身穿花坎肩，手持手绢，以整齐划一的秧歌舞步赢得了观众的喝彩（如下图）。结合所学知识，某学习小组开展了“机器人研究”实践活动。下表是机器人“福兮”的一些参数。 电池工作电压 60V 电池容量 15A·h 报警电流 10mA 额定功率 500W 单脚脚底面积 300cm2 总质量 45kg （一）研究项目一：机器人感知系统 为了实现智能感知和精确动作控制，人形机器人包含视觉、听觉、触觉、力觉、温度、距离、平衡觉共七大感知系统。 (1)机器人的测温系统是通过接收物体表面辐射出来的_____来测温的（选填“红外线”或“紫外线”）； (2)机器人进行图像处理的芯片以及温度感知系统中的热敏元件都是由_____材料制成的（选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）； (3)视觉感知系统应用了3D激光。3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生_____（选填“反射”或“折射”），激光_____（选填“属于”或“不属于”）电磁波。 （二）研究项目二：机器人运动系统 (4)从稳定性的角度解释为什么机器人呈半屈膝状态：_____； (5)电动机是机器人各关节的核心动力装置，下列图中能说明其工作原理的是_____。不同关节的电动机之间是_____联连接（选填“串”或“并”）； (6)已知“福兮”表演时的平均功率为500W，不计能量损失，可以持续表演_____min。 （三）研究项目三：机器人保护系统 为了避免机器人在执行搬运任务时因所受压力过大而损伤，设计了如图甲所示的负重过载保护电路，图中电源电压为，为压敏电阻，其阻值随机器人所受压力变化的图像如图乙所示。当报警器（电阻不计）通过的电流超过报警电流时就会报警，并放弃执行搬运任务，从而避免机器人受损伤。 (7)闭合开关，当机器人的负重增大时，压敏电阻两端的电压将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）； (8)闭合开关，当机器人的负重为200N时就会报警，则滑动变阻器接入电路的电阻是__________Ω。若滑动变阻器的滑片不动，当机器人的负重为100N时，电路中的电流是_____； (9)机器人长时间工作后，为了减轻其最大负重，图甲的电路可以做哪些改变？请任写一点：_____。 【题型二】热学 6．（2026·河南商丘·二模）某家用多功能电炖锅有“大火”和“小火”两个挡位，其原理图如图所示。下表是电炖锅的相关参数，表中“小火”挡功率已模糊不清。已知，，。 项目 参数 电源电压（V） 220 “大火”挡功率（W） 1100 “小火”挡功率（W） ？ 容积（L） 1 (1)电炖锅工作时，将电能转化为_______能；当开关_______时，实现“小火”炖煮。 (2)请计算“大火”挡正常工作时电路中的电流和“小火”挡的额定功率。 (3)在标准大气压下，使用“大火”挡将初温是52℃，体积为1L的水烧开，若电炖锅“大火”挡加热效率为80%，烧开这些水需要多少秒？（结果保留整数） 7．（2026·山东临沂·一模）我国发布全球首个全景式碳排放核算系统—“磐石·禹衡碳核算大模型”1.0版，为“双碳”目标提供了精准的技术支撑。某品牌油电混合动力汽车，可通过燃油驱动和电力驱动两种模式行驶，有效降低碳排放。已知该汽车燃油驱动时热机效率为25%，汽油的热值为，每燃烧汽油会排放约的二氧化碳；电力驱动时，电池能量转化效率为，每消耗电能对应碳排放约0.5 。 (1)若该汽车仅用燃油驱动，行驶100 km需要消耗8 kg汽油，热机做的有用功为________J； (2)若该汽车改用纯电驱动行驶100 km，消耗电能15 kW·h，纯电驱动相比燃油驱动，行驶100 km可减少________kg的二氧化碳排放（结果保留1位小数）； (3)结合“磐石·禹衡碳核算大模型”的应用，从物理角度提出2条减少碳排放、实现低碳生活的具体措施：①________；②________。 8．（2026·陕西榆林·二模）我国幅员辽阔，日照充足，一年太阳辐射到我国地表的能量为。太阳能汽车是利用太阳能的一种方式。某新型太阳能概念车，车身表面覆盖光伏膜，可将太阳能直接转化为电能，光伏膜的面积越大，发电功率就越大，产生的电能既可直接驱动电动机，也可存储到蓄电池中备用。该概念车的部分技术参数如下表所示，利用蓄电池供电时，当蓄电池储能降至时，停止电能输出。 技术参数 电动机 额定功率（）90kW 效率（）90% 光伏膜 最大发电功率（）1000W 光电转换效率（）20% 蓄电池 满电储能（）60kW·h (1)太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)若标准煤的热值为，则一年太阳辐射到我国地表的能量相当于多少t标准煤完全燃烧释放的热量。 (3)假设光伏膜以最大功率发电，该汽车以某一速度在水平路面上匀速行驶，此时电动机的输出功率为，则： ①若地面太阳能的辐射功率为，要使光伏膜以最大功率发电，理论上要求光伏膜的面积至少为多少？ ②若光伏膜和蓄电池同时向电动机供电，且蓄电池满电储能，该汽车可行驶多长时间？ 9．（2026·湖南长沙·二模）小程为奶奶设计了一个小型孵化小鸡保温箱，其电路如图1所示。电热丝的阻值为1210Ω。       (1)该保温箱电功率为多少？ (2)若保温箱内空气的质量为0.6kg，图1所示电路工作150s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为] (3)现增加一个阻值为605Ω的电热丝，根据实际需求，利用电热丝与，为保温箱设计2个挡位，高温挡的电功率为120W，低温挡的电功率为40W。请根据需求，通过计算说明后在图2的虚线框内将电路连接完整。 10．（2026·广东梅州·一模）我国自主研制的歼-20战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表： 速度/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空煤油的热值为．作战半径：是指战机携带正常作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完任务后，返回原机场所能达到的最远单程距离． (1)若不计飞机燃油质量的变化，该战斗机在水平跑道上加速滑行时，飞机对跑道压力的大小______（选填“大于”、“等于”或“小于”）飞机的重力，当飞机腾空加速上升，其机械能的增加量 ______（选填“大于”、“不变”或“小于”）动能的增加量，此时飞机受到的力是______（选填“平衡力”或“非平衡力”）。 (2)该战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力为______，此时发动机的输出功率为______。 (3)某次执行紧急任务起飞时，飞机还有燃油，如果以600m/s的速度巡航，此次该战斗机的最大作战半径是______。 【题型三】力学 11．（2026·湖南永州·二模）如图甲是《2026年中央广播电视总台春节联欢晚会》上，《武BOT》节目中表演醉拳的情景，其中群演G1机器人的质量约为35kg，身高为1.30m，g取10 N/ kg。 (1)机器人依靠电动机驱动关节转动，电动机工作时将电能转化为_____能。 (2)群演G1机器人站立时双脚与地面的接触面积为0.035m2，求其对水平地面的压强。 (3)若用该机器人搬运物体，此时它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处（示意图如图乙），若它的手臂关节扭矩T=12N·m，（关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩，即扭矩=力×力臂），则从水平位置向上可提起多重的重物。（忽略摩擦和前臂的重力） 12．（2026·湖南永州·二模）在跨学科实践活动中，小明从以下物品：吸管A（直径3mm，长约25 cm）、吸管B（一端封口、直径4mm，长约25cm）、吸管C（直径10mm,长约25cm）、铁筷子D（直径约6mm，长约25cm）中选择合适的材料，以及适量的酒精、水、砂粒和烧杯制作一微型密度计来测量待测果味饮料的密度。 (1)上述材料中适合直接用于制作微型密度计的是______（填字母）。 (2)选择好材料后，在其下端塞入适当的砂粒作为配重，使其能______在液体中。 (3)为了给简易密度计标刻度，将该密度计放入酒精中，密度计静止时测得L为10cm并在该处标注密度值；再将密度计放入水中，密度计静止时测得 L为13cm并在该处标注密度值。接下来将该密度计放入待测果味饮料中静止，测得L为14cm，图中待测饮料密度为_____（结果保留两位有效数字）。 (4)实验发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为了使测量结果更准确，可行的操作是______（合理即可）。 13．（2026·河南商丘·二模）新情境 在电影《长津湖》中，伍万里有一句台词“只要给我一块好的石头，我能打30个水漂”。如图所示打水漂，是用扁形瓦片或石片，在手上呈水平放置后，用力飞出，瓦片或石片擦水面飞行，碰水面后弹起再飞，瓦片或石片不断在水面上向前弹跳，直至沉入水中。 (1)原理分析：打水漂尽量采用扁形瓦片或石片，这样可以通过增大与水面的接触面积，有效________（填“增大”或“减小”）对水面的压强；最终会落入水中，是因为受到________的作用。 (2)飞行速度：某人使用一扁形瓦片打水漂的最高记录是28m，瓦片在水面“连跳”22次，用时8s，若将扁形瓦片在水面运动的轨迹近似视为直线运动，则瓦片在水面飞行时的平均速度是多少km/h？ (3)瓦片密度：取一个质量为的空烧杯，盛满水后烧杯和水的总质量为，将质量为的扁形瓦片投入烧杯中，待水不再溢出，擦干烧杯外壁的水再称量，测得总质量为，请推导得出瓦片的密度。（水的密度已知，用表示） 14．（2026·江苏泰州·一模）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8 N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6 V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)当斜面倾角增大时重物对斜面的压力变小，根据图乙可知压敏电阻R的阻值将 ______。 (2)在图丙电路中CD间并联一只量程为0~3V的电压表，并对电压表的表盘重新标注刻度，使其可以直接显示斜面倾角。若电阻箱接入电路的阻值为80，则： ① “0°”应标注在电压表刻度盘的______位置； ② 此时装置所能测量的最大斜面倾角为 ______。 (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0.6V~3V，则调节后电源电压为 ______V，为______。 15．（2026·江苏镇江·一模）小宇设计了如图1的营养液高度自动控制装置。打开阀门，就能通过容器乙控制容器甲中营养液的高度。乙内有一柱形浮子，其上端通过轻质弹簧与力敏电阻下方的轻质绝缘片连接。已知浮子的质量为0.6kg，高为20cm，底面积为。弹簧一直在弹性限度内，且长度每变化，弹力改变2N。电源电压U恒为12V，与所受压力的关系如图2。当电磁铁线圈中的电流时，衔铁被释放，位于位置，水泵开始向乙中注入营养液；当时，衔铁被吸住，位于位置，水泵停止工作。不计线圈电阻，营养液的密度，取。 (1)浮子的重力为_____N。容器甲、乙中液面总能保持相平，利用了_____原理。 (2)启动装置时容器内没有液体，所受压力为0。当水泵注入的营养液达到最低控制液面时，浮子对容器底部压力恰好为0。求： ①电阻箱接入电路的阻值； ②容器中液面的最大高度。 (3)要增大液面的最低高度，可以_____绝缘片的长度。要实现液面高度可以调节，可调的最大电阻为_____。 【题型四】电磁学 16．（2026·山东菏泽·二模）共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。取10 N/kg， 求： 整车质量：50 kg 电池容量：12 Ah 最高速度：6 m/s 电池额定电压：50 V 轮胎能承受的最大压强： 电机最大功率：400 W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积： (1)轮胎能承受的最大压力是 ____________ N； (2)“电池容量”可以看作电流与 ____________ 的乘积，电池充满电后储存的总电能为____________ J； (3)以最高速度匀速骑行时，人和车所受阻力为36 N，则骑行100 s牵引力做功为多少； (4)充满电后电池总电能的80%用于牵引力做功，则以最大功率骑行的最长时间为多少。 17．（2026·陕西榆林·二模）小明在参加航展时，参观了一种名为“空中的士”的航空器。航空器可以实现垂直起降、空中悬停等，它从深圳到珠海160km的距离仅仅用时20min。如表所示，为该款航空器的相关参数。（g取10N/kg） 飞机相关参数 部件名称 参数 数值 基础参数 飞机质量/kg 2300 机翼面积/m2 13.3 翼展/m 12 电池组 单块电池容量/Ah 3.6 单块电池恒压/V 3 单块电池质量/kg 0.04 电池总数目 50000 电机 电机电阻/Ω 0.03 (1)“空中的士”从地面垂直起飞到100m高空的过程中，“空中的士”克服重力做功多少J？ (2)该航空器电池组储存的电能是多少J？ (3)若该款航空器从深圳匀速飞行到珠海消耗了电池组储存电能的80%，该航空器的效率为50%，在此过程中该航空器受到的阻力为多少N？ (4)电池组电压和电流在不同飞行时间下的具体数值如图所示，飞机在起飞后第480s到510s都处于悬停阶段，悬停时输出功率近似不变。悬停阶段消耗的电能是多少J？ 18．（2026·河南鹤壁·二模）火锅是我国的特色美食之一，如图甲所示为某型号的电火锅，其有高温、低温两个挡位。图乙为其内部简化电路图，已知其工作电压为220V，为加热电阻，且，高温挡的功率为1320W。水的比热容为，当地气压为一个标准大气压。 (1)当开关S1和S2均闭合时，电火锅处于______挡。 (2)低温挡的功率为多少？ (3)已知电火锅的加热效率为80%。若将1.1kg的水从20℃加热至沸腾，需要高温挡工作多长时间？ 19．（2026·四川成都·模拟预测）扫地机器人是一款自动清扫的智能家用电器，如图甲。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体。前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，当剩余电量减为电池容量的时，机器人会主动寻找充电器充电，表一为某扫地机器人的部分参数，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。 表一 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 工作噪音 表二 真空度（Pa） 400 450 500 550 600 风量（） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 7.80 机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二，真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。 (1)以下关于扫地机器人说法正确的是（　　） A．依照机器人自身体积尽可能小的设计原则，集成电路的材料可以使用纳米材料制成 B．机器人的电动机工作是利用了电流的磁效应 C．机器人自动返回充电时，把电能转化为化学能 D．手机蓝牙操控机器人时利用的是超声波 (2)充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为______min。 (3)由表二数据可知，当风量为时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为______%。 (4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件，图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压恒定，为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，为定值电阻，当光敏电阻分别为和时，电压表的示数分别为6V和3V，为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将______（减小/不变/变大）。 20．（2026·重庆永川·一模）如图甲所示是某款家用电热暖脚器，其内部简化电路如图乙所示，和均为加热电阻。该款电热暖脚器的铭牌显示，高温挡功率为110W，低温挡功率为22W。 (1)高温挡正常工作1min产生多少热量。 (2)加热电阻工作时的阻值是多少。 (3)现要适当提高这款暖脚器的两挡功率差，请重新设计电路，并在答图丙所示的虚线框中画出电路图（不增加元件），重新设计后高温挡功率增加了多少？ 【题型五】力热电综合 21．（2026·山西长治·二模）酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患。小华设计了如图甲所示的电路图，模拟酒精浓度测试仪内部电路，用滑动变阻器模拟酒精气体传感器，电压表示数反映酒精气体浓度。其中酒精气体传感器的电阻会随酒精气体浓度的增大而减小。电源电压恒为3V，R为定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为25Ω。 (1)请你用笔画线代替导线，把图乙实物图连接完整。 (2)连接电路时，开关应______。连接好电路，为模拟酒精气体传感器在酒精气体浓度变大时的电阻变化，滑动变阻器的滑片P应向______移动。 (3)闭合开关后发现电压表示数较小，且无论如何移动滑片P，两电表示数均不发生改变，其原因可能是______。 (4)排除所有故障后，闭合开关，将滑片P调节到最左端，电流表示数如图丙所示，为______A，则小华所用定值电阻的电阻为______Ω。 (5)当检测酒驾、醉驾人员时测试仪示数会增大，请从该角度评估小华设计的电路图是否合理？并解释原因：______。 22．（2026·广东深圳·二模）我国风能资源非常丰富，图甲所示为小型风力发电机，主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成。 学习小组想探究风力发电机的发电功率的影响因素有哪些，提出了如下猜想： 猜想一：可能与叶片的长度有关； 猜想二：可能与叶片的倾斜角度有关。 针对以上猜想，小组成员将电压表接在小型发电机模型输出电能导线两端，用吹风机来模拟自然风，通过调节叶片与风向的夹角，利用形状相同，长度不同的叶片进行实验，多次实验得到数据如表。 实验序号 叶片长度/cm 叶片与风向的夹角 电压表示数/V 1 10 45° 1.2 2 15 45° 1.3 3 20 45° 1.8 4 10 30° 0.5 5 10 60° 0.8 (1)下列各用电器中，其工作原理与风力发电机的发电原理相同的是______（填选项）。 A．洗衣机 B．电铃 C．电饭煲 D．动圈式话筒 (2)如图乙，当风正面垂直吹向静止叶片时，从正面看，叶片会顺时针转动，则叶片P的形状应是图丙中的______（选填序号）。 (3)实验中是通过______来反映风力发电机发电功率大小的。 (4)通过分析表中的实验数据可知：其他条件相同时，叶片与风向的夹角度数为______°时，发电功率最大。 23．（2026·上海徐汇·二模）秦陵铜车马被誉为“青铜之冠”，是秦朝交通工具的模型；汽油发动机汽车则是近现代人们的代步工具之一。 (1)铜车马青铜部件制作过程中，需要持续加热，这主要是为了使金属__________（选填“吸收”或“放出”）热量，由固态变为液态，这一过程叫__________（填物态变化名称）；液态金属冷却变为固态，这一过程叫__________（填物态变化名称）。 (2)四冲程汽油机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 (3)汽车可以与手机之间实现蓝牙互联，汽车与手机之间是利用__________（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息的。 (4)汽车尾翼改变气流分布，使其受到向下的空气作用力，如图所示，M、N分别为尾翼上方和下方的两点。M、N两处空气流速与压强判断正确的是（    ） A．vM>vN  pM<pN B．vM>vN  pM>pN C．vM<vN  pM<pN D．vM<vN  pM>pN (5)汽车安全气囊系统中，常用应变片式传感器检测碰撞。如图（a）所示，应变片是在柔性塑料中嵌入细金属丝，将它接入图（b）电路。电路正常工作时，检测表示数为一定值；汽车碰撞时车身形变，金属丝拉长变细，应变片阻值变大，检测表示数增大，超过规定值时气囊打开。 ①该检测表是__________（选填“电流”或“电压”）表。 ②保养检测时发现，闭合开关S后，检测表示数为零，气囊无法打开。已知电源电压为U0且不变，电阻R1阻值为R0，电路中仅有一处故障，且只发生在R1或R应上。若在电路中添加一个电表判断故障，可行的是__________。（多选） A．在Q点处串联电流表 B．在Q点处串联电压表 C．在QM两点间并联电压表 请选择一种可行方案，写出闭合开关S后，新增电表的示数及其对应的故障：__________。 24．（2026·天津·一模）跨学科实践小组想为某水箱设计一个监测水位的装置，主要器材如图所示。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆的一端固定在木棒上，浮子可带动木棒和滑杆上下移动。 【设计要求】用电表的示数显示水位的高低，且水位越高电表的示数越大。最低水位时，浮子恰好漂浮，滑片在变阻器的A端，电表的示数为其最大测量值的三分之一；水位到达最高点时，滑片在变阻器的B端，电表的示数恰为最大测量值； 【电路设计】 (1)在只使用一个电表的前提下，请将下面两种设计的电路图补充完整； 【数据分析】 (2)在第一种设计电路中，已知电源电压恒为U，电流表的最大测量值为Im，请推导出定值电阻的电阻和滑动变阻器的最大电阻的数学表达式； 【刻度标记】 (3)为了可以直接读出水的深度，需要把电表刻度盘的数值改为相应的水位深度值。在第二种设计电路中，若将电压表最大刻度3U0处改为最高水位深度值nh0，U0刻度处改为最低水位深度值h0，则2U0刻度处应标注的深度值为________。 25．（2026·河南周口·一模）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？ 链接中考 A B C LOREM LOREM LOREM 1．（2025·甘肃定西·中考真题）小新家有阻值为50的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机（带有风扇叶）一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个风干机，风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹热风时发热电阻和电动机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况。 (1)请在如图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路原理图； (2)按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻的功率偏大，存在安全隐患，他想在保留原发热电阻基础上，让发热总功率减小为原来的，请问： ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻____________（选填“串联”或“并联”）； ②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少？____________ 2．（2025·四川·中考真题）如图所示，一辆重的坦克，履带着地总面积为，在一次训练中行驶了30km，用时，g取。则： (1)坦克的履带可以减小对地面的压强，请参照表中示例，再列举出两个生产或生活中减小压强的实例。 序号 1 2 3 实例 坦克的履带 __________ __________ (2)坦克在这次训练中的平均速度为多少？ (3)坦克停放在水平地面时，对地面的压强是多少？ 3．（2025·陕西·中考真题）为了解决农村地区冬季供暖问题，某科研小组设计了一种“新型PV/T太阳能-水源热泵耦合供暖系统”。如图，该系统基本工作原理是在传统水源热泵供暖的基础上，利用导热介质吸收太阳能板采集的热量，由循环管道输送经过管束式换热器，部分热量存储在管束式换热器内，其余热量经过热泵系统，供给用户，实现了不同光照条件下，太阳能板、管束式换热器、地表水源三处热源联合工作，保障全天24小时持续供热。太阳能板还可为该系统提供部分电能，减少了系统从电网获取电能的数量。 以下是某天该系统为50m2的房间供暖的相关数据，当天光照时长以10h计。依据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》，50m2的房间每天需要1.3×108J的热量。（不计系统工作过程中各种热量损失） 太阳辐射功率 太阳能板面积 光热效率 光电效率 系统全天耗电量 625W/m2 8m2 30% 20% 17kW·h (1)太阳能板当天为该系统提供的热量为____J，提供的电能为____kW·h； (2)管束式换热器不仅可以利用水降温时放出的热量，还可以利用水凝固时放出的热量。若换热器中水的质量为100kg，初温为10℃，白天，光照结束时温度升高到40℃。夜间，换热器中的水经降温和凝固过程放出的热量，经热泵系统为用户供暖。当天地表水源通过热泵系统为用户提供的热量为4.28×107J。请通过计算分析，该耦合系统全天提供的热量能否达到50m2的房间的供暖需求？写出必要的计算过程；［已知1kg水在凝固过程中放出的热量为3.4×105J，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)］ (3)已知每燃烧1kg的煤释放约2.4kg的二氧化碳。该系统全天所提供的热量，可实现减排二氧化碳多少千克？（燃烧煤取暖的效率为60%，煤的热值为3×107J/kg） 4．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）在图甲中，过山车已经关闭动力系统，在轨道上滑行过程中忽快忽慢，最终停下来。 (1)请写出滑行过程中有哪些能量转化？ (2)请在图乙中大致画出过山车重力势能随高度变化的图像。 5．（2025·山东德州·中考真题）如图所示，在劳动实践活动中，小刚在水平地面与车厢间用木板搭一斜面装载货物。 (1)请在答题卡指定的位置画出货物所受重力G的示意图______。 (2)已知此斜面长s=3m，高h=1m，小刚沿斜面方向用400N的推力将重900N的货物以1m/s的速度匀速从斜面底端推到顶端（不计空气阻力，忽略箱子大小），此过程中推力的功率为______W，斜面的机械效率为______，物体在斜面上运动时所受摩擦力为______N。 6．（2025·宁夏·中考真题）如图甲所示是小华利用某瓶装医用酒精对环境进行消毒的情境，开封前，此瓶装有酒精85g。 (1)计算该酒精的密度； (2)酒精瓶的按压泵如图乙所示，它在结构和使用上涉及许多物理知识。 示例一：喷出酒精后，周围可以闻到酒精气味，这是________现象； 示例二：手指按压处面积做的较大，是为了________。请你再举一例，并用物理知识解释________。 7．（2025·上海·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，电压表示数为6伏，电阻阻值为6欧。 (1)现在将一个接入电路中，若两个电表示数都改变，则电压表与电流表的乘积______（选填“变大”“不变”或“变小”），请画出此时的电路图______。 (2)现在将一个接入电路中，若只有一个电表的示数改变，且电压表与电流表示数的乘积的变化量为4.5瓦，求的阻值。 8．（2024·辽宁·中考真题）生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、________的实像，监控画面信号通过________波传回控制中心。 (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个________（填简单机械名称）。 (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮________（选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为________Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）。 (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：____________。 9．（2025·山东滨州·中考真题）底面积为，足够高的薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上，将质量为0.9kg、棱长为0.1m的正方体A放入容器中，如图甲所示，g取10N/kg，求： (1)正方体A对容器底部的压强pA； (2)现缓慢往容器内注水到一定深度，正方体A对容器底部的压力刚好为0时，如图乙所示，正方体A所受的浮力F浮； (3)当正方体A对容器底部的压力刚好为0时，水对容器底部的压强p水； (4)在注水过程中，要使水对容器底部的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值最大，最多注入水的质量。 10．（2025·山东德州·中考真题）某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知U1=220V，R2=121Ω，高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V，R0=10Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200 Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 (1)控制电路工作时电磁铁的上端为______极； (2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度______； (3)低温挡的电功率______和的阻值______。 1 学科网（北京）股份有限公司 $中考物理终极冲刺，全力以赴，备战中考！ 中考物理题型专练07 综合题 中考全国考情分析 A B C LOREM LOREM LOREM 1、 考察方向与分值占比： 综合题是试卷压轴拔高题型，分值占比约 15%-22%。题型融合多章节知识点，常结合生活应用、科技设备、实验拓展、图表信息综合设问，横跨力学、电学、热学、光学等模块。题目兼具分析说理、数据运算、方案评判多重考查形式，设问层层递进，思维跨度较大，区分度显著，是决胜高分段、拉开成绩差距的核心题型。 2、核心考查内容： 融汇声光热、力学、电磁学跨模块知识，打破章节界限整合考点。结合生活器械、现代科技、工程应用、实验拓展创设情境，兼顾原理分析、公式计算、图像解读、现象辨析、方案评价多种考查形式。侧重知识融会运用、逻辑推导、信息提取与综合解题思维，全面检测物理综合素养与应试解题能力。 题型专练 A B C LOREM LOREM LOREM 【题型一】光学 1．（2026·山西·一模）学校开展了跨学科实践活动，制作开普勒望远镜，用于观测天体。老师提示：开普勒望远镜由物镜和目镜组成，物镜相当于照相机，能得到一个清晰、倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，再把这个像放大。 (1)来自远处天体的一束光平行于主光轴射向物镜，请你在图甲中完成光路。 (2)请你在图乙虚线框内画出这台开普勒望远镜的结构草图，并标出物镜和目镜（可用文字补充说明）。 (3)现有三块不同的凸透镜，参数如右表。要使制作的望远镜既能清晰观察较暗的天体，又便于手持观察。请你从中选择合适的透镜作为物镜，并说明理由：______。 编号 口径 焦距 质量 ① 5 20 55 ② 8 40 75 ③ 10 60 130 (4)调试时发现，无论怎么调节镜筒长度都无法从目镜中看到清晰的像。请你针对望远镜的结构，提出一条改进建议：______。 【答案】(1) (2) (3)选择凸透镜②，直径较大，进光量较大，像的亮度较高、较清晰，而且质量较小，便于手持。 (4)增加镜筒的长度 【详解】（1）望远镜的物镜相当于照相机，利用的原理是凸透镜成像。根据凸透镜焦点的定义可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，因此两条平行入射光线经物镜折射后，都指向右侧焦点，画出带箭头的折射光线即可，据此画图。 （2）在虚线框的同一水平主光轴上，左侧绘制凸透镜标注物镜，右侧绘制凸透镜标注目镜，需要满足的条件是：物镜焦距大于目镜焦距，物镜的右焦点与目镜的左焦点基本重合即可，据此画图。 （3）选择凸透镜②， 理由：观察较暗天体需要更大口径的物镜，会聚更多光线，②的口径大于①，满足观察暗天体的需求；同时②的质量远小于③，更轻便，便于手持观察的要求，因此选择②。 （4）增加镜筒的长度，使物镜成的实像能落在目镜的一倍焦距以内，此时的目镜才可以成正立、放大的虚像，成像原理与放大镜相似。 2．（2025·山东聊城·模拟预测）某校物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如（a）所示。请结合上述信息回答下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、__________的实像。 (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。画出此时浮子受到的浮力及其力臂。 (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮__________（选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），利用数学知识解得压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为，入水前其阻值为，入水后传感器受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，当浮平台的受压面在水中的深度为1m时，此时受压面受到水的压力为__________N，若此时电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为__________。（电源电压恒为9V，海水密度取，g取，不考虑水流的影响） (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：__________。 【答案】(1)缩小 (2) (3)逆 (4) 15 22 (5)出行时多乘坐公共交通工具 【详解】（1）无线视频监控系统的镜头相当于一个凸透镜。在实际监控场景中，被拍摄的垃圾收集情况（物体）通常距离镜头较远，即物距大于凸透镜的二倍焦距。根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，会在感光元件上成一个倒立、缩小的实像。 （2）由题可知，在图（b）的浮子位置画一个竖直向上的箭头，标为。从支点向浮力的作用线作垂线，这段垂直距离即为力臂，标为，如下图所示： （3）由图（c）可知，当棘轮试图逆时针转动时，棘轮的齿会顶住金属棒端，由于金属棒端有固定构件阻挡，金属棒会卡住棘轮的齿，从而阻止其逆时针转动。当棘轮顺时针转动时，齿会从金属棒端滑过，不会受到阻碍。 （4）[1]由题可知，受压面所处深度 则受到的压强 受压面面积 所以受压面受到的压力 [2]根据 当压力 时，压力传感器接入电路的阻值 由图（d）可知，压力传感器与滑动变阻器串联，电源电压，电路电流，电路的总电阻 所以滑动变阻器接入电路的阻值 （5）绿色出行旨在减少能源消耗和环境污染。在日常生活中，我们可以选择低碳环保的交通方式。比如出行时多乘坐公共交通工具（或骑自行车、步行等）。 3．（2026·广东中山·一模）如图甲为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，此热电站使用了超过1.2万面定日镜。 通过图乙所示装置，在满足光照条件下，每天可使6000吨熔盐温度上升600℃，高温的熔盐通过蒸汽发生器产生蒸汽推动汽轮机发电。若平均每年有300天满足光照条件，则每年的发电量能达3.9亿度（）。 (1)为提高储热能力，需要选择比热容大的熔盐，这是因为熔盐与质量相等的其他物质相比，在温度升高相同时，吸收热量_______（选填“更多”，“更少”）； (2)光热电站的原理是：定日镜根据太阳位置自动调整角度，利用光的_______将阳光聚焦在塔顶的吸热器上。（选填“反射”，“折射”） (3)如图乙是科技小组设计的一个光热电站的模型，一束太阳光照射到定日镜上，为了使光能照到塔顶吸热器上的A点处，定日镜应绕O点_______（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转一定角。 (4)熔盐的选择需要综合考虑多方面因素。比如，为使其在较大的温度范围内处于液态，选用的熔盐应具有以下特点：（　　）（选填字母）； A．熔点低，沸点低 B．熔点低，沸点高 C．熔点高，沸点低 D．熔点高，沸点高 (5)已知，6000吨熔盐每天吸收的热量是_______J，这座熔盐发电站的热电转换效率是_______。（保留1位小数） 【答案】(1)更多 (2)反射 (3)逆时针 (4)B (5) 86.7% 【详解】（1）根据吸热公式，当质量、温度升高量相同时，比热容越大，物质吸收的热量越多，因此比热容更大的熔盐吸热更多，储热能力更强。 （2）定日镜是反射镜面，通过光的反射改变光路，将阳光聚焦在塔顶吸热器。 （3）入射太阳光方向不变，要使反射光线指向更高处的A点，反射光线需要向上偏折，根据光的反射定律，定日镜应绕O点逆时针旋转，调整镜面角度使反射光线对准A点。 （4）物质保持液态的条件是：温度高于熔点、低于沸点。要在较大温度范围内保持液态，需要熔盐熔点低才能在低温下不易凝固、沸点高才能在高温下不易沸腾汽化。 故选B。 （5）由题可知熔盐的质量 根据可得每天熔盐吸收的热量 则每年总吸收热量 年发电量，热电转换效率 4．（2025·江苏南通·模拟预测）阅读短文，回答问题： 在2025年春晚的舞台上，一组跳舞机器人以其精准的舞步和协调的动作吸引了观众的目光。 每个机器人总质量为20kg，机器人在舞台上移动时，可以通过轮子匀速直线运动，也可以通过关节的电机实现复杂的舞蹈动作。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，如图甲所示为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，为定值电阻，为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。 如表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 电池的质量 10kg 减速器的减速比 电池比能量 150W·h/kg 驱动电机的输入总功率 500W 移动速度 0.1~1m/s 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% (1)电池所能输出的总电能为________J。如果机器人在跳舞过程中突然跳起，离地高度为0.1m后落地，则这一过程中重力对机器人所做的功为________J。（） (2)关于机器人，下列说法正确的是________； A．观众看到跳舞机器人身穿红色小花袄，是因为舞蹈服吸收红色光 B．为提高机器人的稳定性，机器人的重心应尽可能偏上 C．为确保跳舞机器人接住抛出的手绢，机器人指尖采用防滑纹理涂层，这是用增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦 D．机器人内部的图甲电路中，电磁铁的下端为N极 (3)机器人在跳舞过程中，完成一个舞蹈动作需要10s，则驱动电机在这段时间内消耗的电能是________J；若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s，此过程中机器人受到的阻力为________N。 (4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙所示，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，两端电压都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中________（ab/bc）段。已知无磁场时阻值为200Ω，的阻值为400Ω，线圈电阻忽略不计，当U为24V时，处在磁场中的电功率为0.32W，则两端的电压是________V。 (5)如图丙所示为机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图丁所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有________个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为________r/min。 【答案】(1) 20 (2)C (3) 5000 300 (4) bc 8 (5) 100 10 【详解】（1）电池比能量为，质量10kg，电池所能输出的总电能为 下落过程中重力对机器人所做的功为 （2）A．红色衣服反射红色光，并非吸收，故A错误； B．提高稳定性应降低重心，而非偏上，故B错误； C．防滑纹理涂层通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故C正确； D．由图甲，电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据安培定则，电磁铁下端为S极，故D错误。 故选C。 （3）[1]输入功率，时间，电机消耗电能为 [2]最大速度，机械效率，机械功率 匀速运动时，故 （4）[1]由图可知，两电阻串联，由串联分压原理可知，为维持两端的电压稳定，磁敏电阻两端电压也应随输入电压U的变化而发生变化，且阻值的变化量应较大，所以应选择bc段。 [2]根据串联电路的特点和欧姆定律可知，当U为24V时，电路中的电流 此时处在磁场中的电功率为，则 解得或 由于磁敏电阻正常工作时电阻变化大，故此时，此时电路中的电流为 由可得，两端的电压为 （5）[1]由图丁可知周期，则1s内对准传感器的齿间隙个数为 [2]由丙图知驱动电机的齿轮间隙共有20个，则驱动电机的转速为，以分钟为单位，其转速为 减速比，故减速后转速为 5．（2025·广东深圳·模拟预测）2025年央视春晚的舞台上，舞蹈《秧BOT》大放异彩，16个机器人“福兮”身穿花坎肩，手持手绢，以整齐划一的秧歌舞步赢得了观众的喝彩（如下图）。结合所学知识，某学习小组开展了“机器人研究”实践活动。下表是机器人“福兮”的一些参数。 电池工作电压 60V 电池容量 15A·h 报警电流 10mA 额定功率 500W 单脚脚底面积 300cm2 总质量 45kg （一）研究项目一：机器人感知系统 为了实现智能感知和精确动作控制，人形机器人包含视觉、听觉、触觉、力觉、温度、距离、平衡觉共七大感知系统。 (1)机器人的测温系统是通过接收物体表面辐射出来的_____来测温的（选填“红外线”或“紫外线”）； (2)机器人进行图像处理的芯片以及温度感知系统中的热敏元件都是由_____材料制成的（选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）； (3)视觉感知系统应用了3D激光。3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生_____（选填“反射”或“折射”），激光_____（选填“属于”或“不属于”）电磁波。 （二）研究项目二：机器人运动系统 (4)从稳定性的角度解释为什么机器人呈半屈膝状态：_____； (5)电动机是机器人各关节的核心动力装置，下列图中能说明其工作原理的是_____。不同关节的电动机之间是_____联连接（选填“串”或“并”）； (6)已知“福兮”表演时的平均功率为500W，不计能量损失，可以持续表演_____min。 （三）研究项目三：机器人保护系统 为了避免机器人在执行搬运任务时因所受压力过大而损伤，设计了如图甲所示的负重过载保护电路，图中电源电压为，为压敏电阻，其阻值随机器人所受压力变化的图像如图乙所示。当报警器（电阻不计）通过的电流超过报警电流时就会报警，并放弃执行搬运任务，从而避免机器人受损伤。 (7)闭合开关，当机器人的负重增大时，压敏电阻两端的电压将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）； (8)闭合开关，当机器人的负重为200N时就会报警，则滑动变阻器接入电路的电阻是__________Ω。若滑动变阻器的滑片不动，当机器人的负重为100N时，电路中的电流是_____； (9)机器人长时间工作后，为了减轻其最大负重，图甲的电路可以做哪些改变？请任写一点：_____。 【答案】(1)红外线 (2)半导体 (3) 反射 属于 (4)降低了重心 (5) B 并 (6)108 (7)变小 (8) 400 9 (9)将滑动变阻器的阻值适当向a端滑动 【详解】（1）红外线有热效应，一切物体都在向外辐射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越强。红外测温系统就是利用这一性质制成的，通过被动吸收目标的辐射能量，从而测量出物体的温度数值。 （2）导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体。很多半导体具有特殊的电学性能。机器人进行图像处理的芯片以及温度感知系统中的热敏元件都是由半导体材料制成的。 （3）[1]人眼能够看到物体是因为光在物体粗糙不平的表面发生漫反射，向各个方向的反射光线进入眼睛被感知。与此类似，3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生反射，反射光线再被机器人的视觉感知系统感知。 [2]光是一种电磁波，激光也属于电磁波。 （4）采用半屈膝状态行走方式的机器人重心更低， 还可以有效降低与地面接触的那条腿的弯曲程度，在面临晃动的情况下，这种行走方式能防止侧翻，更好地维持身体的稳定性。 （5）[1]A.图为探究电磁感应现象，利用这一原理可制成发电机，故A不符合题意； B.图为探究通电导体在磁场中受力的作用，利用这一原理可制成电动机，故B符合题意。 故选B。 [2]机器人不同关节的电动机是相互独立工作的，因此这些电动机之间是并联关系。 （6）由机器人“福兮”的参数表，所用电池的电能为 以500W的平均表演功率，不计能量损失，可以持续表演时间为 （7）根据图乙中图像，当机器人的负重增大时，压力增大，压敏电阻的电阻减小。由图甲电路知，压敏电阻与报警器组成串联电路，根据串联电路的电压知识，压敏电阻的电阻减小时，其两端的电压将变小。 （8）[1]当机器人的负重为200N时，由图乙中图像读出，压敏电阻的阻值为 报警器的报警电流为，当电路电流为报警值时，电路中的总电阻为 因报警器的电阻不计，根据串联电路的知识，滑动变阻器接入电路的电阻为 [2]由图乙中图像知，压敏电阻的电阻与所受压力成一次函数关系，设 代入(10N，145Ω)和(200N，50Ω)解得，，即 当机器人的负重即时，压敏电阻的电阻 根据串联电路的知识，电路中总电阻为 根据欧姆定律，电路中的电流为 （9）因报警器的报警电流不变，则当电流为报警值时，电路总电阻不变；要使机器人最大负重减轻，即压力减小，则压敏电阻增大，应该使滑动变阻器接入电路的电阻减小，则应将滑动变阻器的滑片P适当移向a端滑动。 【题型二】热学 6．（2026·河南商丘·二模）某家用多功能电炖锅有“大火”和“小火”两个挡位，其原理图如图所示。下表是电炖锅的相关参数，表中“小火”挡功率已模糊不清。已知，，。 项目 参数 电源电压（V） 220 “大火”挡功率（W） 1100 “小火”挡功率（W） ？ 容积（L） 1 (1)电炖锅工作时，将电能转化为_______能；当开关_______时，实现“小火”炖煮。 (2)请计算“大火”挡正常工作时电路中的电流和“小火”挡的额定功率。 (3)在标准大气压下，使用“大火”挡将初温是52℃，体积为1L的水烧开，若电炖锅“大火”挡加热效率为80%，烧开这些水需要多少秒？（结果保留整数） 【答案】(1) 内 闭合、断开 (2)， (3) 【详解】（1）电炖锅是电热用电器，工作时将电能转化为内能； 根据公式，电源电压不变时，总电阻越大，功率越小，对应“小火”挡。由电路图可知：当闭合、断开时，与串联，总电阻最大，功率最小，实现小火炖煮。 （2）当、都闭合时，电路中只有工作，实现“大火”炖煮， 由得大火挡电流 计算的阻值 当闭合、断开时，电阻与串联，实现“小火”炖煮，故小火功率 （3）水的体积 水的质量 标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量 电炖锅消耗的电能 烧开这些水需要的加热时间 7．（2026·山东临沂·一模）我国发布全球首个全景式碳排放核算系统—“磐石·禹衡碳核算大模型”1.0版，为“双碳”目标提供了精准的技术支撑。某品牌油电混合动力汽车，可通过燃油驱动和电力驱动两种模式行驶，有效降低碳排放。已知该汽车燃油驱动时热机效率为25%，汽油的热值为，每燃烧汽油会排放约的二氧化碳；电力驱动时，电池能量转化效率为，每消耗电能对应碳排放约0.5 。 (1)若该汽车仅用燃油驱动，行驶100 km需要消耗8 kg汽油，热机做的有用功为________J； (2)若该汽车改用纯电驱动行驶100 km，消耗电能15 kW·h，纯电驱动相比燃油驱动，行驶100 km可减少________kg的二氧化碳排放（结果保留1位小数）； (3)结合“磐石·禹衡碳核算大模型”的应用，从物理角度提出2条减少碳排放、实现低碳生活的具体措施：①________；②________。 【答案】(1) (2)18.9 (3) 绿色出行：优先选择步行、骑行或公共交通，减少私家车燃油使用，降低化石能源消耗； 节约用电：随手关灯、使用节能电器，减少电能消耗； 【详解】（1）燃料燃烧放热为 有用功： （2）燃油驱动行驶100km的二氧化碳排放量： 纯电驱动行驶100km的二氧化碳排放量： 减少的排放量： （3）①绿色出行：优先选择步行、骑行或公共交通，减少私家车燃油使用，降低化石能源消耗； ②节约用电：随手关灯、使用节能电器，减少电能消耗。 8．（2026·陕西榆林·二模）我国幅员辽阔，日照充足，一年太阳辐射到我国地表的能量为。太阳能汽车是利用太阳能的一种方式。某新型太阳能概念车，车身表面覆盖光伏膜，可将太阳能直接转化为电能，光伏膜的面积越大，发电功率就越大，产生的电能既可直接驱动电动机，也可存储到蓄电池中备用。该概念车的部分技术参数如下表所示，利用蓄电池供电时，当蓄电池储能降至时，停止电能输出。 技术参数 电动机 额定功率（）90kW 效率（）90% 光伏膜 最大发电功率（）1000W 光电转换效率（）20% 蓄电池 满电储能（）60kW·h (1)太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 (2)若标准煤的热值为，则一年太阳辐射到我国地表的能量相当于多少t标准煤完全燃烧释放的热量。 (3)假设光伏膜以最大功率发电，该汽车以某一速度在水平路面上匀速行驶，此时电动机的输出功率为，则： ①若地面太阳能的辐射功率为，要使光伏膜以最大功率发电，理论上要求光伏膜的面积至少为多少？ ②若光伏膜和蓄电池同时向电动机供电，且蓄电池满电储能，该汽车可行驶多长时间？ 【答案】(1)可再生 (2) (3)①；②6h 【详解】（1）太阳能可以源源不断地从自然界获得，属于可再生能源。 （2）已知太阳辐射总能量 标准煤热值 由可知，得煤的质量 （3）已知：电动机额定功率，效率，光伏膜最大发电功率，光电转换效率，蓄电池满电储能，电动机输出功率为​ ①辐射功率，设面积为S，则，则 ②电动机输出功率 电动机输入功率（由效率公式），则 光伏膜提供的功率 蓄电池需要提供的功率 蓄电池可输出的能量（降至0.1E0停止输出） 可行驶时间 9．（2026·湖南长沙·二模）小程为奶奶设计了一个小型孵化小鸡保温箱，其电路如图1所示。电热丝的阻值为1210Ω。       (1)该保温箱电功率为多少？ (2)若保温箱内空气的质量为0.6kg，图1所示电路工作150s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为] (3)现增加一个阻值为605Ω的电热丝，根据实际需求，利用电热丝与，为保温箱设计2个挡位，高温挡的电功率为120W，低温挡的电功率为40W。请根据需求，通过计算说明后在图2的虚线框内将电路连接完整。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电功率为 （2）产生的热量 根据吸热公式，变形得升高的温度 （3）计算电热丝单独接入电路的功率 已知功率，两电阻并联时总功率 刚好符合题目要求的高温挡功率；只有接入电路时，功率，刚好符合题目要求的低温挡功率；因此电路连接为：开关S为干路开关，电阻和并联。 10．（2026·广东梅州·一模）我国自主研制的歼-20战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表： 速度/（m/s） 100 200 300 400 500 阻力 已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，飞机使用的航空煤油的热值为．作战半径：是指战机携带正常作战载荷，在不进行空中加油，自机场起飞，沿指定航线飞行，执行完任务后，返回原机场所能达到的最远单程距离． (1)若不计飞机燃油质量的变化，该战斗机在水平跑道上加速滑行时，飞机对跑道压力的大小______（选填“大于”、“等于”或“小于”）飞机的重力，当飞机腾空加速上升，其机械能的增加量 ______（选填“大于”、“不变”或“小于”）动能的增加量，此时飞机受到的力是______（选填“平衡力”或“非平衡力”）。 (2)该战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力为______，此时发动机的输出功率为______。 (3)某次执行紧急任务起飞时，飞机还有燃油，如果以600m/s的速度巡航，此次该战斗机的最大作战半径是______。 【答案】(1) 小于 大于 非平衡力 (2) (3)375 【详解】（1）若不计飞机燃油质量的变化，加速滑行时，飞机上方的空气流速大于下方空气的流速，因而飞机上方气体的压强小于下方气体的压强，从而对飞机产生升力，使得飞机对跑道压力的大小小于飞机的重力。 不计飞机燃油质量的变化，当飞机腾空加速上升时，速度增大，高度增大，动能和重力势能都增大，所以，其机械能的增加量大于动能的增加量。 由于飞机速度不断增大，运动状态在发生变化，所以此时飞机受非平衡力作用。 （2）由表格数据知道，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系是 所以，该战斗机以400m/s的速度巡航时，所受到的阻力是 由知道，此时发动机的输出功率是 （3）完全燃烧燃油获得的能量是 飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，则有用功是 该战斗机以600m/s的速度巡航时，所受到的阻力是 则由知道，飞机的最大航程是 所以，此次该战斗机的最大作战半径是 【题型三】力学 11．（2026·湖南永州·二模）如图甲是《2026年中央广播电视总台春节联欢晚会》上，《武BOT》节目中表演醉拳的情景，其中群演G1机器人的质量约为35kg，身高为1.30m，g取10 N/ kg。 (1)机器人依靠电动机驱动关节转动，电动机工作时将电能转化为_____能。 (2)群演G1机器人站立时双脚与地面的接触面积为0.035m2，求其对水平地面的压强。 (3)若用该机器人搬运物体，此时它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处（示意图如图乙），若它的手臂关节扭矩T=12N·m，（关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩，即扭矩=力×力臂），则从水平位置向上可提起多重的重物。（忽略摩擦和前臂的重力） 【答案】(1)机械 (2) (3)30N 【详解】（1）电动机工作时，消耗电能，获得机械能，所以是将电能转化为机械能。 （2）机器人的重力 机器人站立时对地面的压力大小等于自身重力，即 机器人站立时双脚与地面的压强为 （3）从水平位置向上提重物，前臂可以看作一个绕着肘关节旋转的杠杆，前臂长度0.4m作为力臂，根据杠杆平衡的条件，机器人从水平位置向上可提物重为 12．（2026·湖南永州·二模）在跨学科实践活动中，小明从以下物品：吸管A（直径3mm，长约25 cm）、吸管B（一端封口、直径4mm，长约25cm）、吸管C（直径10mm,长约25cm）、铁筷子D（直径约6mm，长约25cm）中选择合适的材料，以及适量的酒精、水、砂粒和烧杯制作一微型密度计来测量待测果味饮料的密度。 (1)上述材料中适合直接用于制作微型密度计的是______（填字母）。 (2)选择好材料后，在其下端塞入适当的砂粒作为配重，使其能______在液体中。 (3)为了给简易密度计标刻度，将该密度计放入酒精中，密度计静止时测得L为10cm并在该处标注密度值；再将密度计放入水中，密度计静止时测得 L为13cm并在该处标注密度值。接下来将该密度计放入待测果味饮料中静止，测得L为14cm，图中待测饮料密度为_____（结果保留两位有效数字）。 (4)实验发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为了使测量结果更准确，可行的操作是______（合理即可）。 【答案】(1)B (2)竖直漂浮 (3) (4)质量不变的情况下换更细的吸管制作密度计 【详解】（1）制作密度计需要材料一端封闭，能容纳配重，且密度小于液体可以漂浮，AC两端开口无法使用，D铁筷子密度过大容易下沉，只有一端封口、粗细合适的吸管B符合要求。 （2）密度计的工作原理是漂浮条件，需要配重让密度计保持竖直漂浮在液体中，才能正常测量。 （3）设密度计总长度，横截面积为，密度计漂浮时浮力等于重力，即 在水中 在酒精中 即 解得 放入饮料中 即 饮料密度为 （4）密度计质量不变，刻度间距太小是因为横截面积过大，根据，横截面积S越小，相同密度差对应的高度差越大，因此可以换用更细的吸管增大刻度间距，减小误差。 13．（2026·河南商丘·二模）新情境 在电影《长津湖》中，伍万里有一句台词“只要给我一块好的石头，我能打30个水漂”。如图所示打水漂，是用扁形瓦片或石片，在手上呈水平放置后，用力飞出，瓦片或石片擦水面飞行，碰水面后弹起再飞，瓦片或石片不断在水面上向前弹跳，直至沉入水中。 (1)原理分析：打水漂尽量采用扁形瓦片或石片，这样可以通过增大与水面的接触面积，有效________（填“增大”或“减小”）对水面的压强；最终会落入水中，是因为受到________的作用。 (2)飞行速度：某人使用一扁形瓦片打水漂的最高记录是28m，瓦片在水面“连跳”22次，用时8s，若将扁形瓦片在水面运动的轨迹近似视为直线运动，则瓦片在水面飞行时的平均速度是多少km/h？ (3)瓦片密度：取一个质量为的空烧杯，盛满水后烧杯和水的总质量为，将质量为的扁形瓦片投入烧杯中，待水不再溢出，擦干烧杯外壁的水再称量，测得总质量为，请推导得出瓦片的密度。（水的密度已知，用表示） 【答案】(1) 减小 重力 (2) (3) 【详解】（1）根据压强公式可知在压力一定时，增大接触面积可以减小对水面的压强；瓦片最终会落入水中，是因为受到重力的作用，重力方向竖直向下，改变了瓦片的运动状态。 （2）瓦片在水面飞行的平均速度 （3）溢出水的质量为 溢出水的体积等于瓦片的体积，即 则瓦片的密度 14．（2026·江苏泰州·一模）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8 N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6 V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)当斜面倾角增大时重物对斜面的压力变小，根据图乙可知压敏电阻R的阻值将 ______。 (2)在图丙电路中CD间并联一只量程为0~3V的电压表，并对电压表的表盘重新标注刻度，使其可以直接显示斜面倾角。若电阻箱接入电路的阻值为80，则： ① “0°”应标注在电压表刻度盘的______位置； ② 此时装置所能测量的最大斜面倾角为 ______。 (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0.6V~3V，则调节后电源电压为 ______V，为______。 【答案】(1)增大 (2) 2V (3) 15 960 【详解】（1）当斜面倾角增大时，重物对斜面的压力变小。由图乙可知，压敏电阻的阻值随压力的减小而增大。 （2）[1]当时，斜面水平，重物对斜面的压力等于重力 由图乙可知，此时压敏电阻 电路中与串联，总电阻 电路电流 压敏电阻两端电压（电压表示数） 因此“”应标注在电压表刻度盘的位置。 [2]电压表量程为，当电压表示数为时，电流最大 压敏电阻两端电压 压敏电阻阻值 由图乙可知，时，压力 对重物利用杠杆平衡条件可得(L为物体到O的水平距离) 由数学知识可得 解得 （3）[1][2]当时，，，电压表示数，则此时电路的电流为 则电源电压表示为① 当时，，，电压表示数，此时电路的电流为 则电源电压表示为② 联立①②化简得， 15．（2026·江苏镇江·一模）小宇设计了如图1的营养液高度自动控制装置。打开阀门，就能通过容器乙控制容器甲中营养液的高度。乙内有一柱形浮子，其上端通过轻质弹簧与力敏电阻下方的轻质绝缘片连接。已知浮子的质量为0.6kg，高为20cm，底面积为。弹簧一直在弹性限度内，且长度每变化，弹力改变2N。电源电压U恒为12V，与所受压力的关系如图2。当电磁铁线圈中的电流时，衔铁被释放，位于位置，水泵开始向乙中注入营养液；当时，衔铁被吸住，位于位置，水泵停止工作。不计线圈电阻，营养液的密度，取。 (1)浮子的重力为_____N。容器甲、乙中液面总能保持相平，利用了_____原理。 (2)启动装置时容器内没有液体，所受压力为0。当水泵注入的营养液达到最低控制液面时，浮子对容器底部压力恰好为0。求： ①电阻箱接入电路的阻值； ②容器中液面的最大高度。 (3)要增大液面的最低高度，可以_____绝缘片的长度。要实现液面高度可以调节，可调的最大电阻为_____。 【答案】(1) 6 连通器 (2)①200Ω；②25.6cm (3) 增大 230 【详解】（1）浮子的重力为 容器甲、乙上端开口下端连通，是一个连通器，当装有同种液体，并且液体不再流动时，液面总保持相平。 （2）启动装置时，控制电路的电流为0.03A，容器内没有液体，所受压力为0，的阻值为200Ω，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为 因此 液面达到最大高度时，电流水泵停止，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为 此时 由图2的线性关系可知，与所受压力的关系为，此时压力为。弹簧每压缩弹力增加，因此压缩量为 浮子漂浮时，受力平衡，所受浮力为 由可得，浸入深度为 所以，液面最大高度为 （3）要增大液面最低高度，需要（对应）时，浮子已经向上移动一段距离，浮子底部更高，因此需要缩短（减小）绝缘片长度。 液面达到最大高度时，电流水泵停止，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为 当浮子刚好完全浸没时，最大，最小，电阻箱最大。完全浸没时，浮子受到的浮力最大为 此时，力敏电阻受到的压力最大为 此时，力敏电阻接入电路中的阻值为 此时，可调的最大电阻为 【题型四】电磁学 16．（2026·山东菏泽·二模）共享电动自行车满足了人们对短途出行的需求。某型号电动自行车的部分参数如表所示，厂家在电动自行车出厂前在水平路面上进行骑行测试。取10 N/kg， 求： 整车质量：50 kg 电池容量：12 Ah 最高速度：6 m/s 电池额定电压：50 V 轮胎能承受的最大压强： 电机最大功率：400 W 压强最大时轮胎与地面接触的总面积： (1)轮胎能承受的最大压力是 ____________ N； (2)“电池容量”可以看作电流与 ____________ 的乘积，电池充满电后储存的总电能为____________ J； (3)以最高速度匀速骑行时，人和车所受阻力为36 N，则骑行100 s牵引力做功为多少； (4)充满电后电池总电能的80%用于牵引力做功，则以最大功率骑行的最长时间为多少。 【答案】(1)2000 (2) 时间 (3) (4)4320s 【详解】（1）轮胎能承受的最大压力 （2）由“电池容量：12 Ah”可以看出，“电池容量”可以看作电流与时间的乘积。 电池充满电后储存的总电能为 （3）以最高速度匀速骑行时，牵引力为 行驶的路程为 骑行牵引力做功为 （4）充满电后，牵引力能做功为 骑行的最长时间为 17．（2026·陕西榆林·二模）小明在参加航展时，参观了一种名为“空中的士”的航空器。航空器可以实现垂直起降、空中悬停等，它从深圳到珠海160km的距离仅仅用时20min。如表所示，为该款航空器的相关参数。（g取10N/kg） 飞机相关参数 部件名称 参数 数值 基础参数 飞机质量/kg 2300 机翼面积/m2 13.3 翼展/m 12 电池组 单块电池容量/Ah 3.6 单块电池恒压/V 3 单块电池质量/kg 0.04 电池总数目 50000 电机 电机电阻/Ω 0.03 (1)“空中的士”从地面垂直起飞到100m高空的过程中，“空中的士”克服重力做功多少J？ (2)该航空器电池组储存的电能是多少J？ (3)若该款航空器从深圳匀速飞行到珠海消耗了电池组储存电能的80%，该航空器的效率为50%，在此过程中该航空器受到的阻力为多少N？ (4)电池组电压和电流在不同飞行时间下的具体数值如图所示，飞机在起飞后第480s到510s都处于悬停阶段，悬停时输出功率近似不变。悬停阶段消耗的电能是多少J？ 【答案】(1) (2) (3)4860 N (4) 【详解】（1）“空中的士”重力为 克服重力做功 （2）单块电池电能 该航空器电池组储存的电能是 （3）由题意可知，电池组做的有用功为 匀速飞行时，牵引力等于阻力， 则航空器受到的阻力为 （4）悬停总时间为 悬停输出功率近似不变，由图像可知，处，电池组电流为，电池组电压为，因此悬停时输出功率 则悬停阶段消耗的电能为 18．（2026·河南鹤壁·二模）火锅是我国的特色美食之一，如图甲所示为某型号的电火锅，其有高温、低温两个挡位。图乙为其内部简化电路图，已知其工作电压为220V，为加热电阻，且，高温挡的功率为1320W。水的比热容为，当地气压为一个标准大气压。 (1)当开关S1和S2均闭合时，电火锅处于______挡。 (2)低温挡的功率为多少？ (3)已知电火锅的加热效率为80%。若将1.1kg的水从20℃加热至沸腾，需要高温挡工作多长时间？ 【答案】(1)高温 (2)440W (3)350s 【详解】（1）根据，当开关和均闭合时，与并联，此时电路总电阻最小，总功率最大，所以电火锅处于高温挡。 （2）当开关和均闭合时，为高温挡，则 解的 因为，则 当开关闭合，断开时，所以可得低温挡的功率 （3）水吸收的热量 消耗的电能 高温挡工作时间 19．（2026·四川成都·模拟预测）扫地机器人是一款自动清扫的智能家用电器，如图甲。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体。前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物，当剩余电量减为电池容量的时，机器人会主动寻找充电器充电，表一为某扫地机器人的部分参数，电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。 表一 额定工作电压 12V 额定功率 30W 电池容量 工作噪音 表二 真空度（Pa） 400 450 500 550 600 风量（） 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率（W） 10.00 9.00 8.50 7.80 机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二，真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积，吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。 (1)以下关于扫地机器人说法正确的是（　　） A．依照机器人自身体积尽可能小的设计原则，集成电路的材料可以使用纳米材料制成 B．机器人的电动机工作是利用了电流的磁效应 C．机器人自动返回充电时，把电能转化为化学能 D．手机蓝牙操控机器人时利用的是超声波 (2)充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为______min。 (3)由表二数据可知，当风量为时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为______%。 (4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件，图乙为某光敏电阻的控制电路，电源电压恒定，为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，为定值电阻，当光敏电阻分别为和时，电压表的示数分别为6V和3V，为监测空气的透光程度，现将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的总阻值（），则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将______（减小/不变/变大）。 【答案】(1)C (2)48 (3)33 (4)减小 【详解】（1）A：集成电路的常用材料是半导体，不是纳米材料，故A错误； B：电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，不是电流的磁效应，故B错误； C：充电过程中，将电能转化为电池的化学能储存，故C正确； D：手机蓝牙操控机器人利用的是电磁波，不是超声波，故D错误。 故选C。 （2）根据电功率公式可知，额定电流为 充满电后可用容量为总容量的80%，即 由题可知连续工作最长时间 （3）由表格数据规律可得，吸入功率 当风量为0.015m3/s时，真空度为550Pa，则 电机效率 （4）与​串联，电压表测电压，此时电路中的电流为，即 电源电压恒定，为定值电阻，由此可知，电压表的示数与总电阻（）成反比，则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应阻值的减小量将减小。 20．（2026·重庆永川·一模）如图甲所示是某款家用电热暖脚器，其内部简化电路如图乙所示，和均为加热电阻。该款电热暖脚器的铭牌显示，高温挡功率为110W，低温挡功率为22W。 (1)高温挡正常工作1min产生多少热量。 (2)加热电阻工作时的阻值是多少。 (3)现要适当提高这款暖脚器的两挡功率差，请重新设计电路，并在答图丙所示的虚线框中画出电路图（不增加元件），重新设计后高温挡功率增加了多少？ 【答案】(1)6600J (2) (3)；27.5W 【详解】（1）高温挡正常工作1min产生热量 （2）当S、S1均闭合时， 被短路，只有工作，电路总电阻较小，由可知此时为高温挡，电阻 当S闭合、S1断开时，与串联，总电阻较大，由可知此时为低温挡。此时电路总电阻 电阻 （3）要适当提高两挡功率差，不增加元件，可将两电阻设计为并联（高温挡）和只让阻值大的电阻工作（低温挡）。设计电路如下所示，当、均闭合时，与并联，为高温挡；当闭合、断开时，只有工作，为低温挡。 重新设计后高温挡功率 重新设计后低温挡功率 重新设计后两挡功率差 原两挡功率差 故符合题意，重新设计后高温挡功率增加了 【题型五】力热电综合 21．（2026·山西长治·二模）酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患。小华设计了如图甲所示的电路图，模拟酒精浓度测试仪内部电路，用滑动变阻器模拟酒精气体传感器，电压表示数反映酒精气体浓度。其中酒精气体传感器的电阻会随酒精气体浓度的增大而减小。电源电压恒为3V，R为定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为25Ω。 (1)请你用笔画线代替导线，把图乙实物图连接完整。 (2)连接电路时，开关应______。连接好电路，为模拟酒精气体传感器在酒精气体浓度变大时的电阻变化，滑动变阻器的滑片P应向______移动。 (3)闭合开关后发现电压表示数较小，且无论如何移动滑片P，两电表示数均不发生改变，其原因可能是______。 (4)排除所有故障后，闭合开关，将滑片P调节到最左端，电流表示数如图丙所示，为______A，则小华所用定值电阻的电阻为______Ω。 (5)当检测酒驾、醉驾人员时测试仪示数会增大，请从该角度评估小华设计的电路图是否合理？并解释原因：______。 【答案】(1) (2) 断开 右 (3)滑动变阻器的两个下接线柱接入电路 (4) 0.1 5 (5)合理，当酒精气体浓度增大时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，其两端电压变小，相应的定值电阻两端电压变大，电压表示数变大 【详解】（1）根据甲图，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在两端，电流表串联在电路中。将电压表的负接线柱与定值电阻的右端连接即可。 （2）连接电路时，为保护电路，开关必须断开；酒精浓度增大时，传感器电阻减小，要模拟该变化，需要滑动变阻器接入电阻变小。滑动变阻器接的是左上接线柱和右下接线柱，滑片向右移动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻减小，因此滑片向右移动。 （3）移动滑片电表示数不变，说明滑动变阻器接入电阻始终不变；电压表示数较小，说明电路总电阻较大，因此故障是滑动变阻器同时接了两个下接线柱，始终以最大阻值接入电路。 （4）电流表选用量程，分度值为，指针读数为； 滑片调到最左端时，滑动变阻器接入电阻为，电路总电阻为 则定值电阻为 （5）略 22．（2026·广东深圳·二模）我国风能资源非常丰富，图甲所示为小型风力发电机，主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成。 学习小组想探究风力发电机的发电功率的影响因素有哪些，提出了如下猜想： 猜想一：可能与叶片的长度有关； 猜想二：可能与叶片的倾斜角度有关。 针对以上猜想，小组成员将电压表接在小型发电机模型输出电能导线两端，用吹风机来模拟自然风，通过调节叶片与风向的夹角，利用形状相同，长度不同的叶片进行实验，多次实验得到数据如表。 实验序号 叶片长度/cm 叶片与风向的夹角 电压表示数/V 1 10 45° 1.2 2 15 45° 1.3 3 20 45° 1.8 4 10 30° 0.5 5 10 60° 0.8 (1)下列各用电器中，其工作原理与风力发电机的发电原理相同的是______（填选项）。 A．洗衣机 B．电铃 C．电饭煲 D．动圈式话筒 (2)如图乙，当风正面垂直吹向静止叶片时，从正面看，叶片会顺时针转动，则叶片P的形状应是图丙中的______（选填序号）。 (3)实验中是通过______来反映风力发电机发电功率大小的。 (4)通过分析表中的实验数据可知：其他条件相同时，叶片与风向的夹角度数为______°时，发电功率最大。 【答案】(1)D (2)A (3)电压表示数大小 (4)45 【详解】（1）风力发电机的发电原理是电磁感应现象； A．洗衣机核心是电动机，原理是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意； B．电铃利用电流的磁效应（电磁铁）工作，故B不符合题意； C．电饭煲利用电流的热效应工作，故C不符合题意； D．动圈式话筒靠声音振动带动线圈切割磁感线产生感应电流，原理也是电磁感应，和发电机原理相同，故D符合题意。 故选D。 （2）根据流体压强规律，流速越大的位置压强越小。要让叶片P（在右侧水平位置）顺时针转动，需要给P向下的力：叶片A下侧凸起，空气经过下侧时路程更长、流速更大、压强更小，上侧压强大于下侧，产生向下的力，符合顺时针转动的要求，因此选A。 （3）实验使用转换法，发电机输出电阻一定时，发电功率越大，输出电压越大，因此通过电压表示数的大小反映发电功率大小。 （4）由表格中叶片长度相同的1、4、5组数据可知，夹角θ为时电压表示数最大，因此发电功率最大。 23．（2026·上海徐汇·二模）秦陵铜车马被誉为“青铜之冠”，是秦朝交通工具的模型；汽油发动机汽车则是近现代人们的代步工具之一。 (1)铜车马青铜部件制作过程中，需要持续加热，这主要是为了使金属__________（选填“吸收”或“放出”）热量，由固态变为液态，这一过程叫__________（填物态变化名称）；液态金属冷却变为固态，这一过程叫__________（填物态变化名称）。 (2)四冲程汽油机工作时，将内能转化成机械能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 (3)汽车可以与手机之间实现蓝牙互联，汽车与手机之间是利用__________（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息的。 (4)汽车尾翼改变气流分布，使其受到向下的空气作用力，如图所示，M、N分别为尾翼上方和下方的两点。M、N两处空气流速与压强判断正确的是（    ） A．vM>vN  pM<pN B．vM>vN  pM>pN C．vM<vN  pM<pN D．vM<vN  pM>pN (5)汽车安全气囊系统中，常用应变片式传感器检测碰撞。如图（a）所示，应变片是在柔性塑料中嵌入细金属丝，将它接入图（b）电路。电路正常工作时，检测表示数为一定值；汽车碰撞时车身形变，金属丝拉长变细，应变片阻值变大，检测表示数增大，超过规定值时气囊打开。 ①该检测表是__________（选填“电流”或“电压”）表。 ②保养检测时发现，闭合开关S后，检测表示数为零，气囊无法打开。已知电源电压为U0且不变，电阻R1阻值为R0，电路中仅有一处故障，且只发生在R1或R应上。若在电路中添加一个电表判断故障，可行的是__________。（多选） A．在Q点处串联电流表 B．在Q点处串联电压表 C．在QM两点间并联电压表 请选择一种可行方案，写出闭合开关S后，新增电表的示数及其对应的故障：__________。 【答案】(1) 吸收 熔化 凝固 (2)C (3)电磁波 (4)D (5) 电压 AB 选择A方案，若电流表示数为，则故障是R应短路，若电流表示数为0，则故障是R1断路。 【详解】（1）金属从固态到液态，物态变化为熔化，此过程需要吸收热量；从液态到固态，物态变化为凝固，此过程需要放出热量。 （2）内燃机工作过程中，只有两个冲程涉及到能量变化，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，故选C。 （3）汽车可以与手机之间实现蓝牙互联，蓝牙是一种短距离无线通信技术，依靠电磁波来实现的。 （4）如图所示，可以看出M处的空气流速小于N处的空气流速，故，因为空气流速越大，压强越小，故，故选D。 （5）检测表与并联，检测表如果是电流表，会导致应变片短路，故检测表为电压表，测应变片两端电压。 因为检测表为电压表，出现故障时，检测表示数为零，电路中仅有一处故障，且只发生在R1或R应上，所以故障可能是R应短路或R1断路。 A．在Q点处串联电流表，若电流表示数为，则故障是R应短路，若电流表示数为0，则故障是R1断路，故A符合题意； B．在Q点处串联电压表，若电压表示数为U0，则故障是R应短路，若电压表示数为0，则故障是R1断路，故B符合题意； C．在QM两点间并联电压表，不论是哪种故障，电压表示数都为电源电压，故C不符合题意。 故选AB。 24．（2026·天津·一模）跨学科实践小组想为某水箱设计一个监测水位的装置，主要器材如图所示。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆的一端固定在木棒上，浮子可带动木棒和滑杆上下移动。 【设计要求】用电表的示数显示水位的高低，且水位越高电表的示数越大。最低水位时，浮子恰好漂浮，滑片在变阻器的A端，电表的示数为其最大测量值的三分之一；水位到达最高点时，滑片在变阻器的B端，电表的示数恰为最大测量值； 【电路设计】 (1)在只使用一个电表的前提下，请将下面两种设计的电路图补充完整； 【数据分析】 (2)在第一种设计电路中，已知电源电压恒为U，电流表的最大测量值为Im，请推导出定值电阻的电阻和滑动变阻器的最大电阻的数学表达式； 【刻度标记】 (3)为了可以直接读出水的深度，需要把电表刻度盘的数值改为相应的水位深度值。在第二种设计电路中，若将电压表最大刻度3U0处改为最高水位深度值nh0，U0刻度处改为最低水位深度值h0，则2U0刻度处应标注的深度值为________。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）若使用电流表，水位升高，电流增大，电阻应越小，则电路串联连接，滑动变阻器接入，保证水位升高时接入电阻减小，电流增大。 若使用电压表，电压表与滑动变阻器并联时，滑片在其中一端，电表示数为0，不符合题意，则电压表应与定值电阻并联，电压表滑动变阻器同样接入段，保证水位升高时定值电阻分压增大，电压表示数增大。 （2）设定值电阻为，滑动变阻器最大电阻为：当水位最高，滑片在端，滑动变阻器接入电阻为，电路只有，电流为电流表最大值，由欧姆定律： 得定值电阻：，当水位最低，滑片在端，与串联，电流，总电阻 串联总电阻，因此 （3）最高水位时滑片在，接入为0，电压表示数等于电源电压，因此电源电压； 最低水位，最大阻值接入，电压表示数为，由串联分压： 可得； 当电压表示数为时，同理得： 可得； 深度与接入电阻为线性关系：，代入、，整理得： 25．（2026·河南周口·一模）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%。 链接中考 A B C LOREM LOREM LOREM 1．（2025·甘肃定西·中考真题）小新家有阻值为50的发热电阻R一个、额定电压为220V的小型电动机（带有风扇叶）一个、开关两个和导线若干，他想利用这些器材制作一个风干机，风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式，吹冷风时只有电动机工作；吹热风时发热电阻和电动机同时工作，但不能出现发热电阻单独工作的情况。 (1)请在如图所示虚线框内的电路图中补画开关和导线，帮小新完成风干机的电路原理图； (2)按以上电路原理图完成风干机制作后，小新发现发热电阻的功率偏大，存在安全隐患，他想在保留原发热电阻基础上，让发热总功率减小为原来的，请问： ①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻____________（选填“串联”或“并联”）； ②通过计算说明，需要购买的发热电阻的阻值是多少？____________ 【答案】(1) (2) 串联 150Ω 【详解】（1）干路接一个开关，R支路接一个开关，电动机支路用导线连接，干路开关闭合、支路开关断开时只有电机工作；两个开关都闭合时电机和R同时工作；干路开关断开时整个电路断开，R不会单独工作，干路开关断开时，整个电路断电，不会出现R单独工作； （2）电源电压不变，要减小发热总功率，根据，需要增大总电阻，串联电阻可增大总电阻； 原发热功率为 串联新电阻后，总发热功率为 整理得 因此 2．（2025·四川·中考真题）如图所示，一辆重的坦克，履带着地总面积为，在一次训练中行驶了30km，用时，g取。则： (1)坦克的履带可以减小对地面的压强，请参照表中示例，再列举出两个生产或生活中减小压强的实例。 序号 1 2 3 实例 坦克的履带 __________ __________ (2)坦克在这次训练中的平均速度为多少？ (3)坦克停放在水平地面时，对地面的压强是多少？ 【答案】(1) 书包的背带 收割机的履带 (2)30km/h (3) 【详解】（1）[1][2]减小压强的方法有增大受力面积或减小压力，常见实例如铁轨铺在枕木上、收割机的履带，通过增大受力面积减小压强；书包带做的较宽，通过增大受力面积减小压强。 （2）坦克在这次训练中的平均速度 （3）坦克停在水平地面时，对地面的压力等于自身重力，即 坦克停放在水平地面时，对地面的压强为 3．（2025·陕西·中考真题）为了解决农村地区冬季供暖问题，某科研小组设计了一种“新型PV/T太阳能-水源热泵耦合供暖系统”。如图，该系统基本工作原理是在传统水源热泵供暖的基础上，利用导热介质吸收太阳能板采集的热量，由循环管道输送经过管束式换热器，部分热量存储在管束式换热器内，其余热量经过热泵系统，供给用户，实现了不同光照条件下，太阳能板、管束式换热器、地表水源三处热源联合工作，保障全天24小时持续供热。太阳能板还可为该系统提供部分电能，减少了系统从电网获取电能的数量。 以下是某天该系统为50m2的房间供暖的相关数据，当天光照时长以10h计。依据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》，50m2的房间每天需要1.3×108J的热量。（不计系统工作过程中各种热量损失） 太阳辐射功率 太阳能板面积 光热效率 光电效率 系统全天耗电量 625W/m2 8m2 30% 20% 17kW·h (1)太阳能板当天为该系统提供的热量为____J，提供的电能为____kW·h； (2)管束式换热器不仅可以利用水降温时放出的热量，还可以利用水凝固时放出的热量。若换热器中水的质量为100kg，初温为10℃，白天，光照结束时温度升高到40℃。夜间，换热器中的水经降温和凝固过程放出的热量，经热泵系统为用户供暖。当天地表水源通过热泵系统为用户提供的热量为4.28×107J。请通过计算分析，该耦合系统全天提供的热量能否达到50m2的房间的供暖需求？写出必要的计算过程；［已知1kg水在凝固过程中放出的热量为3.4×105J，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)］ (3)已知每燃烧1kg的煤释放约2.4kg的二氧化碳。该系统全天所提供的热量，可实现减排二氧化碳多少千克？（燃烧煤取暖的效率为60%，煤的热值为3×107J/kg） 【答案】(1) 10 (2)能 (3)18kg 【详解】（1）[1][2]由题意知，太阳辐射功率为625W/m2，太阳能板面积8m2，光照10h，则太阳能板当天辐射的总能量为 光热效率为30%，则太阳能板当天为该系统提供的热量为 光电效率为20%，则提供的电能为 （2）质量为100 kg、10℃的水降温成0℃的过程中放出热量 这些水进一步凝固成冰所放出的热量 换热器可为系统提供的热量 全天24小时内，太阳能板、换热器、水源共提供热量 该系统全天所提供的热量能达到50 m2的房间的供暖需求。 （3）若该系统全天所提供的热量由煤燃烧放出，则煤燃烧放出的热量 消耗煤的质量 由燃烧1kg的煤释放约2.4 kg的二氧化碳，可知减排二氧化碳的质量 4．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）在图甲中，过山车已经关闭动力系统，在轨道上滑行过程中忽快忽慢，最终停下来。 (1)请写出滑行过程中有哪些能量转化？ (2)请在图乙中大致画出过山车重力势能随高度变化的图像。 【答案】(1)见解析 (2) 【详解】（1）过山车在轨道上向下滑行过程中，高度在变小，重力势能在变小，速度越来越大，动能在变大，能量的转化情况是重力势能转化为动能； 过山车在轨道上向上滑行过程中，高度在增加，重力势能在变大，速度越来越小，动能在变小，能量的转化情况是动能转化为重力势能； 由于要克服摩擦做功，过山车机械能会逐渐转化成内能。 （2）重力势能与质量和高度有关，质量不变时，高度越高，重力势能越大，据此在图乙中大致画出过山车重力势能随高度变化的图像如下： 5．（2025·山东德州·中考真题）如图所示，在劳动实践活动中，小刚在水平地面与车厢间用木板搭一斜面装载货物。 (1)请在答题卡指定的位置画出货物所受重力G的示意图______。 (2)已知此斜面长s=3m，高h=1m，小刚沿斜面方向用400N的推力将重900N的货物以1m/s的速度匀速从斜面底端推到顶端（不计空气阻力，忽略箱子大小），此过程中推力的功率为______W，斜面的机械效率为______，物体在斜面上运动时所受摩擦力为______N。 【答案】(1) (2) 400 75% 100 【详解】（1）重力的方向为竖直向下，作用点在货物的重心上，如图所示： （2）[1]此过程中推力的功率 [2]有用功 总功 斜面的机械效率 [3]额外功 物体在斜面上运动时所受摩擦力 6．（2025·宁夏·中考真题）如图甲所示是小华利用某瓶装医用酒精对环境进行消毒的情境，开封前，此瓶装有酒精85g。 (1)计算该酒精的密度； (2)酒精瓶的按压泵如图乙所示，它在结构和使用上涉及许多物理知识。 示例一：喷出酒精后，周围可以闻到酒精气味，这是________现象； 示例二：手指按压处面积做的较大，是为了________。请你再举一例，并用物理知识解释________。 【答案】(1)0.85g/cm3 (2) 扩散 减小压强 盖子上有很凹凸不平的纹路，这是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，增大摩擦。 【详解】（1）由图可知，该瓶酒精净含量为100mL，即酒精的体积 且开瓶前装的酒精质量m=85g，由密度公式，得酒精的密度 （2）[1]喷出酒精后，周围可以闻到酒精气味是扩散现象，是因为酒精分子在空气中无规则运动后，进入我们的鼻子，我们就闻到了酒精气味了。 [2][3]手指按压处面积做的较大，是在压力一定时，通过增大手指与按压处的受力面积来减小压强，从而使手指不容易疼痛。除了这些例子我们还可以看到其瓶盖上有很多凹凸不平的纹路，这是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，增大摩擦使瓶盖更容易被打开。 7．（2025·上海·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，电压表示数为6伏，电阻阻值为6欧。 (1)现在将一个接入电路中，若两个电表示数都改变，则电压表与电流表的乘积______（选填“变大”“不变”或“变小”），请画出此时的电路图______。 (2)现在将一个接入电路中，若只有一个电表的示数改变，且电压表与电流表示数的乘积的变化量为4.5瓦，求的阻值。 【答案】(1) 变小 (2)8Ω或18Ω 【详解】（1）由题图可知，电路为的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，则电流表示数 将一个接入电路中，若两个电表示数都改变，若和并联，则电压表示数不变，故、串联；由于电路的总电阻变大，故电路中的电流变小，若两电表示数都改变，只能按照下图所示加入，此时电压表示数变小，则电压表与电流表示数的乘积变小。 电路图如图所示： （2）并联接入R2后，电压表测量电源电压，示数不变，仍为6V；电流表测量干路电流，示数增大，电压表与电流表示数乘积为电路总功率，则电压表与电流表示数乘积变大，此时 电路中的总电流 由并联电路的电压规律可知 此时通过电阻R1的电流 电阻R1的阻值 ②串联接入R2后，电压表测量路端电压，示数不变，仍为6V；电流表示数变小，电压表与电流表示数乘积为电路总功率，则电压表与电流表示数乘积变小，此时 此时电路中电流 由可得 综上，电阻R1的阻值为8Ω或18Ω。 8．（2024·辽宁·中考真题）生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、________的实像，监控画面信号通过________波传回控制中心。 (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个________（填简单机械名称）。 (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮________（选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为________Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）。 (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：____________。 【答案】(1) 缩小 电磁 (2)杠杆 (3)逆 (4)22 (5)多乘坐公共交通 【详解】（1）[1]无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，通过镜头能实时记录垃圾收集情况，此时物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像。 [2]监控画面信号是通过电磁波传回控制中心的。 （2）在图（b）中，OA部分绕O点转动，O为支点，A端受到的海水向上的推力为动力，B点连杆向下的力为阻力，符合杠杆的特征，所以OA部分相当于一个杠杆； （3）在图（c）中，当棘轮要逆时针旋转时，杠杆ab两端受到的压力会使杠杆处于平衡状态，从而阻止棘轮逆时针旋转。 （4）由图（e），设压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为 当F=0时，R=20Ω，当F=5N时，R=16Ω 代入可得： 解得：， 所以关系式为 当吃水深度为1m时，压力传感器受到的压力为 此时压力传感器接入电路的阻值为 分析图（d）电路，压力传感器和滑动变阻器串联，电流表测电路电流，此时总电阻为 则滑动变阻器接入电路的阻值应为 （5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，可以多乘坐公共交通。 9．（2025·山东滨州·中考真题）底面积为，足够高的薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上，将质量为0.9kg、棱长为0.1m的正方体A放入容器中，如图甲所示，g取10N/kg，求： (1)正方体A对容器底部的压强pA； (2)现缓慢往容器内注水到一定深度，正方体A对容器底部的压力刚好为0时，如图乙所示，正方体A所受的浮力F浮； (3)当正方体A对容器底部的压力刚好为0时，水对容器底部的压强p水； (4)在注水过程中，要使水对容器底部的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值最大，最多注入水的质量。 【答案】(1)900Pa (2)9N (3)900Pa (4) 【详解】（1）A的底面积 水平放置对容器底的压力 正方体A对容器底部的压强为 （2）正方体A对容器底部的压力刚好为0时，浮力等于重力，正方体A所受的浮力 （3）当正方体A对容器底部的压力刚好为0时，A受到的浮力，A排开水的体积为 需要注入水的深度为 水对容器底部的压强为 （4）由以上计算可知，正方体A对容器底压力为0时浸入水的深度小于它的棱长，所以最终它将漂浮在水面上。设加入水的深度为，则从开始直到正方体A对容器底压力为0的过程中，水对容器底部的压强增加量 容器对桌面的压强增加量 两者之比为 当正方体A漂浮后，水对容器底部的压强增加量 容器对桌面的压强增加量 两者之比为 当正方体A漂浮后，受到的浮力不变，所以，当正方体A漂浮后，两压强之比随加入水的深度增大而减小，综上可知，要使水对容器底部的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值最大，最多注入水的质量即为正方体A对容器底部的压力刚好为0时加入水的质量，大小为 10．（2025·山东德州·中考真题）某电蒸锅有防干烧功能，可实现温度过高时自动停止加热。其内部由加热电路和控制电路组成，简化电路如图所示。加热电路有高、低温两个挡位，已知U1=220V，R2=121Ω，高温挡电功率1500W。控制电路电压U2=6V，R0=10Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随锅内温度的变化情况如下表所示。当电磁铁线圈中的电流达到0.15A时，衔铁吸合，触点断开，停止加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） Rt温度/℃ 40 80 100 140 160 200 Rt电阻/Ω 100 50 40 30 25 20 (1)控制电路工作时电磁铁的上端为______极； (2)加热电路停止加热时电蒸锅内的温度______； (3)低温挡的电功率______和的阻值______。 【答案】(1)S (2)140℃ (3) 1100W 44Ω 【详解】（1）控制电路电流方向：电流从电源正极流出，从线圈上端流入，下端流出。用右手螺旋定则（安培定则）：右手握住螺线管，四指指向电流方向，拇指指向 N 极，螺线管下端为N极，则可判断上端为S极。 （2）由题意，在控制电路中，，，线圈电阻不计，为热敏电阻，、串联。 当电流 时，衔铁吸合，停止加热。由欧姆定律可得总电阻 由串联电路电阻特点，此时热敏电阻阻值 查表可得 时，电蒸锅内的温度 （3）[1][2]由图可知，在工作电路中，，，高温挡功率 。当、都闭合时，与并联，由可知，电压一定时，电阻越小功率越大，即此时为高温档，又因并联电路中总功率 代入数据： 解得， 1 学科网（北京）股份有限公司 $