2024年中考物理（全國）難點 專題06 綜合（壓軸題）教師版

專題06綜合（壓軸題）隨著教育改革的深入和科技的發(fā)展，2024年中考物理的“綜合（壓軸題）”命題趨勢將呈現(xiàn)以下幾個特點：一、強化實踐應用能力物理作為一門實驗科學，實踐應用能力是考察的重要內容。未來的中考物理壓軸題將更加注重考察學生在實際情境中運用物理知識解決問題的能力。例如，可能會給出一些實際生活中的物理現(xiàn)象或問題，要求學生運用所學的物理知識進行分析和解決。二、注重跨學科融合隨著跨學科學習的興起，未來的中考物理壓軸題將更加注重與其他學科的融合?？赡軙霈F(xiàn)一些涉及物理、化學、生物等多個學科的綜合性題目，要求學生能夠綜合運用多個學科的知識進行解答。三、強調創(chuàng)新思維和科學探究能力未來的中考物理壓軸題將更加注重考察學生的創(chuàng)新思維和科學探究能力?？赡軙霈F(xiàn)一些開放性的題目，要求學生根據(jù)給定的條件或情境，進行物理實驗的設計、分析和解釋。這樣的題目將更加注重學生的思考和探究過程，而非僅僅是結果。四、關注科技前沿和社會發(fā)展隨著科技的快速發(fā)展和社會的不斷進步，未來的中考物理壓軸題將更加關注科技前沿和社會發(fā)展?？赡軙霈F(xiàn)一些涉及新能源、環(huán)保、人工智能等領域的題目，要求學生了解并關注這些領域的發(fā)展動態(tài)，并運用所學的物理知識進行分析和解答。2024年中考物理“綜合（壓軸題）”命題趨勢將更加注重實踐應用能力、跨學科融合、創(chuàng)新思維和科學探究能力以及科技前沿和社會發(fā)展。因此，學生在平時的學習中應注重這些方面的訓練和積累，以便更好地應對未來的中考挑戰(zhàn)。（限時：20分鐘）1．洗碗機是自動清洗碗筷等餐具的機器。某型號洗碗機工作程序為：給水箱注水，當水注滿時停止注水并自動加熱，水溫上升到50℃即停止加熱，洗滌程序啟動，水從噴管噴出對餐具清洗、噴淋，直到洗滌過程結束，排水系統(tǒng)啟動，將水箱中全部的水排出。圖甲為等效的加熱電路圖，R為發(fā)熱電阻。圖乙為該洗碗機某次正常工作時的P﹣t圖像。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）；水箱中水的初溫為20℃]（1）生活用水是（選填“導體”、“絕緣體”）；（2）洗碗機的加熱功能是利用了電流的；（3）A、B是位于水箱上部的兩個導電塊，組成一個開關。此開關具有注滿水自動加熱功能，若加熱過程中意外排水或排水閥沒有關好，還具有的功能；（4）發(fā)熱電阻R的阻值是Ω；（不計水的電阻）（5）清洗噴淋過程洗碗機消耗的電能是J；（6）加熱時產生的熱量有90%被水吸收。某家庭每天洗碗2次，若人工洗碗一次用水9kg，則改用該洗碗機洗碗，該家庭一年（按300天）可節(jié)水kg?！敬鸢浮繉w熱效應自動停止加熱48.44.8×1052400【解析】（1）[1]生活用水是導體，容易導電。（2）[2]洗碗機的加熱功能將電能轉化為內能，是利用了電流的熱效應。（3）[3]由等效的加熱電路圖可知，洗碗機位于水箱上部的兩個導電塊A、B組成一個開關。此開關除了具有注滿水自動加熱功能（一般的水是導體）外，還具有當加熱過程中意外排水或排水閥沒有關好時，開關自動斷開，即還具有自動停止加熱的功能。（4）[4]加熱功率為1000W，由可得，發(fā)熱電阻R的阻值（5）[5]清洗噴淋功率為120W，工作時間由得，清洗噴淋過程洗碗機消耗的電能（6）[6]由可得，加熱時產生的熱量已知加熱時產生的熱量有90%被水吸收，即由可得，洗碗機一次洗碗用水的質量人工洗碗一次用水9kg，改用該選碗機洗碗一次用水5kg，則該家庭一年（按300天）可節(jié)約水的質量2．圖甲是一家用電暖器，有“低溫”、“中溫”、“高溫”三擋，銘牌見下表（“高溫”擋功率模糊不清），圖乙為其簡化的電路原理圖，S是自我保護開關，電暖器跌倒時，S自動斷開，切斷電源，保證安全。已知電阻R1<R2，請解答下列問題：xx牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫擋550W中溫擋1100W高溫擋頻率50Hz（1）試分析當只有電阻R1工作時對應的是溫擋位，只有電阻R2工作時對應的是溫擋位，并求出“中溫擋”時的額定電流。()（2）R2的阻值是多少？()（3）“高溫”擋正常工作時的總電流是多少？()（4）若某房間內空氣質量為60kg，空氣溫度為10℃，空氣的比熱容為1.1×103J/（kg?℃）且保持不變，用該電暖器的“高溫”擋正常工作20min，放出熱量的50%被房間內的空氣吸收，求可使此房間空氣的溫度升高到多少℃？()

【答案】中低5A88Ω7.5A25℃【解析】解：（1）[1][2]只閉合S1、S，只有R1單獨接入電路；只閉合S2、S，只有R2單獨接入電路，S1、S2同時閉合，R1、R2并聯(lián)，已知電阻R1<R2，由知只閉合S1、S時為中溫擋，只閉合S2、S時為低溫擋，S、S1、S2同時閉合為高溫擋。[3]根據(jù)P=UI知“中溫擋”時的額定電流為（2）由知R2的阻值為（3）高溫擋的功率為P高=P低+P中=550W+1100W=1650W由P=UI可得，高溫擋時正常工作的電流（4）電暖器的“高溫”擋正常工作20分鐘，放出的熱量Q=W=P高溫t=1650W×20×60s=1.98×106J空氣吸收的熱量Q吸=ηQ=50%×1.98×106J=9.9×105J由Q吸=cmΔt可得，房間的空氣溫度升高空氣升高到的溫度為t′=t0+Δt=10℃+15℃=25℃答：（1）試分析當只有電阻R1工作時對應的是中溫擋位，只有電阻R2工作時對應的是低溫擋位，“中溫擋”時的額定電流為5A；（2）R2的阻值是88Ω；（3）“高溫”擋正常工作時的總電流是7.5A；（4）可使此房間空氣的溫度升高到25℃。3．在課外活動中，同學們設計了一個“汽車超載報警器”原理如圖甲所示。其中ABO是質量不計的杠桿組件，B為汽車模型重力承壓點，A點通過壓桿作用于壓敏電阻R，AB∶BO=3∶1。在測量電路中R的阻值隨壓力變化的關系如表所示。無車時電路中的電流I=150mA；小燈泡兩端的電壓U≥2.5V是超載的報警點（超載時發(fā)紅光，不超載時發(fā)綠光）。小燈泡的I﹣U圖像如圖乙所示。電源電壓為6V保持不變。求：壓力F/N51015202530…壓敏電阻R/Ω272421181512…（1）無車時，小燈泡的功率是多大？()（2）汽車模型的重力達到多少時報警器開始報警？()（3）電路中的電池使用一段時間后，電源電壓會降低。為保證報警器仍在原設定的汽車最大重力時報警，B點應向（選填“左”或“右”）移動，簡要說明理由。【答案】0.225W83.2N左【解析】（1）[1]無車時電路中的電流I=150mA=0.15A從圖乙可知此時燈泡的電壓為1.5V，小燈泡的功率是PL=ULIL=1.5V×0.15A=0.225W（2）[2]由圖甲可知，燈泡與壓敏電阻串聯(lián)。當電路報警時，小燈泡兩端的最低電壓U′=2.5V，由圖像乙得此時燈泡通過的電流I′=0.2A，則此時壓敏電阻的阻值為由表格數(shù)據(jù)可得，壓力F與壓敏電阻R有如下數(shù)量關系當R=17.5Ω時，代入上式解得F≈20.8N；由杠桿平衡條件F1L1=F2L2，即F1LOA=F2LOB，由題意知AB∶BO=3∶1得OA∶OB=4∶1，代入數(shù)據(jù)得F2=4F1=4×20.8N=83.2N則汽車模型的重力G=83.2N。（3）[3]一段時間后電源電壓會降低，L兩端分得的電壓減小，為保證報警器仍在原設定的汽車最大重力時報警，則應增加燈泡兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，此時就應該減小壓敏電阻的阻值，因壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，所以應該增大壓桿對壓敏電阻的壓力。由杠桿平衡條件F壓×OA=G×OB可知，OA不變，G不變，則F壓和OB成正比，要增大壓桿對壓敏電阻的壓力，應增大OB，即把承壓點B向左移動。4．如圖所示是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關S2可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻，熱水器主要參數(shù)如表。【水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）】額定電壓加熱功率保溫功率容積220V1100W220W5L（1）保險絲電阻不計，當開關S1、S2閉合時，熱水器進入加熱狀態(tài)，在額定電壓下，通過保險絲中的電流A；（2）由題中的數(shù)據(jù)可知發(fā)熱電阻R1和R2的阻值之比是；（3）水箱中裝滿初溫為15℃的水，加熱了7min，溫度升高到35℃，水吸收多少熱量？若電熱器放出的熱量全部被水吸收，則實際加熱功率是多大？（4）小明通過計算，發(fā)現(xiàn)實際加熱功率和標定的加熱功率不相等，他認為可能是當時的電壓低于額定電壓，但經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)電壓就是220V，則該電熱器的加熱效率是多少？【答案】54∶14.2×105J1000W90.9%【解析】解：（1）由電路圖知道，當開關S1、S2閉合時，熱水器進入加熱狀態(tài)，在額定電壓下，通過保險絲中的電流為（2）當開關S1、S2閉合時，熱水器進入加熱狀態(tài)，當只閉合開關S1閉合時，只有電阻R1工作，熱水器進入保溫狀態(tài)，根據(jù)并聯(lián)電路電功率的特點知道，R2的電功率為發(fā)熱電阻R1和R2的阻值之比是（3）由知道，水的質量為水吸收的熱量為若電熱器放出的熱量全部被水吸收，則實際加熱功率是（4）由知道，加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作15min需消耗電能加熱效率為答：（1）保險絲電阻不計，當開關S1、S2閉合時，熱水器進入加熱狀態(tài)，在額定電壓下，通過保險絲中的電流5A；（2）發(fā)熱電阻R1和R2的阻值之比是4∶1；（3）水箱中裝滿初溫為15℃的水，加熱了7min，溫度升高到35℃，水吸收的熱量為4.2×105J；若電熱器放出的熱量全部被水吸收，則實際加熱功率是1000W；（4）該電熱器的加熱效率是90.9%。5．在如圖所示的電路中，電源電壓為18伏且保持不變。電阻R1的阻值為20歐，滑動變阻器R2上標有“50歐1安”字樣。閉合開關S，移動滑片P至某位置時，電流表示數(shù)為0.3安。（1）求電阻R1兩端的電壓U1=；（2）求滑動變阻器R2此時接入電路的阻值；（3）現(xiàn)將一電壓表接在R2兩端，兩電表選擇合適的量程；要求在確保電路中各元件正常工作的前提下，移動滑片P至少能使一個電表示數(shù)達到滿刻度，且使電路中電流在移動滑片過程中變化量最大，則=。

【答案】6V40Ω0.343A【解析】（1）[1]由歐姆定律可知，電阻R1兩端的電壓（2）[2]由串聯(lián)電路電壓特點可知，此時滑動變阻器兩端的電壓則滑動變阻器R2此時接入電路的阻值（3）[3]當滑動變阻器滑到最大阻值時，電路電流則滑動變阻器兩端的電壓此時滑動變阻器兩端的電壓小于15V，沒有達到滿刻度。若電壓表滿偏，則電壓表量程為0~3V，電路中最大電流最小電流該過程電流的變化量若電流表達到最大刻度，則電流表的量程為0~0.6A，當滑動變阻器滑到最大阻值時，電流為0.257A，該過程電流的變化量因為0.343A>0.15A，所以為0.343A。6．小明家新裝修的房子的兩個衛(wèi)生間里分別安裝了燃氣熱水器和電熱水器，兩種熱水器的部分參數(shù)和相關物理量如下表所示。（1）若每次洗澡時間為10min，進出水溫分別為20℃和40℃，用燃氣熱水器加熱，需要消耗的天然氣為多少m3？()（2）若用電熱水器加熱，達到同樣的進出水溫度，消耗的電能為多少？需要加熱多長時間？()（3）通過進一步計算，小明知道了平時使用熱水器洗澡更劃算。天然氣的熱值約為J/kg。（不要求寫計算過程）熱水器種類參數(shù)燃氣熱水器電熱水器（L/min）55效率（%）4070電熱水器額定功率（W）3000天然氣熱值（J/m3）天然氣價格（元/m3）2.1天然氣密度（kg/m3）2.1電價（元/kW?h）0.5【答案】0.125m36×106J；33.3min燃氣【解析】解：（1）[1]每次洗澡時間為10min，用水的體積為用水的質量為水吸收的熱量為燃料燃燒放出的熱量需要消耗的天然氣的體積（2）[2]若用電熱水器加熱，達到同樣的進出水溫度，用熱水器加熱與用天然氣加熱水，水吸收的熱量與用天然氣加熱用的熱量相同，熱水器消耗的電能需要加熱時間為（3）[3]同等情況下，用天然氣的費用為用電的費用為平時使用燃氣熱水器洗澡更劃算。[4]平時使用燃氣熱水器洗澡更劃算；轉換為質量，天然氣的熱值約為答：（1）若每次洗澡時間為10min，進出水溫分別為20℃和40℃，用燃氣熱水器加熱，需要消耗的天然氣為0.125m3；（2）若用電熱水器加熱，達到同樣的進出水溫度，消耗的電能為，需要加熱時間為33.3min；（3）平時使用燃氣熱水器洗澡更劃算；天然氣的熱值約為。7．在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，中藥能有效治療新冠肺炎，降低輕型、普通型病例轉為重癥的比例，縮短新冠肺炎癥狀消退時間，改善輕型和普通型患者的臨床預后。如圖甲所示為小華同學家的電中藥壺，有“猛火”和“文火”兩個擋位，“猛火”擋電功率模糊不清，“文火”擋電功率110W，其電路原理圖如圖乙所示，，為兩根電熱絲，L1、L2是顏色不同的指示燈，指示燈在電路中消耗的電功率忽略不計，若讓該電熱水器在“猛火”擋單獨工作3min，如圖丙所示的電能表脈沖燈閃爍88次。根據(jù)上述信息，求：（1）燈的電阻值與電熱絲R1的電阻值相比較：（選填“相差很大”、“相差很小”或“相差不大”）；（2）“猛火”擋電功率和電熱絲的阻值；（3）若打算將“文火”擋的電功率提升10％，“猛火”擋的電功率保持不變，請通過計算具體說明改進措施?！敬鸢浮肯嗖詈艽?100W44Ω見解析【解析】（1）[1]工作時，燈與電阻絲R1串聯(lián)連接，通過的電流相同。而指示燈在電路中消耗的電功率忽略不計，據(jù)P=I2R知，相對R1，指示燈的電阻很小，即指示燈與R1的阻值相差很大。（2）[2]由圖丙知，電能表每消耗1kW?h電能，脈沖燈閃爍1600次，則脈沖燈閃爍88次，消耗的電能“猛火”擋的電功率[3]由電路圖知，開關S接上面接線柱時，指示燈L1和R1串聯(lián)在電路中，電路電阻較小，據(jù)知，此時是猛火擋；開關接下面接線柱時，指示燈L2與R2、R1串聯(lián)，電路中電阻較大，據(jù)知，此時是文火擋。電熱絲（3）[4]文火擋功率提升10%，則提升后的功率此時電路中的總電阻則R2的阻值開關接下面接線柱時，為文火擋，接上面接線柱時，為猛火擋，所以改變R2的阻值對猛火擋無影響，則用356Ω的電阻替換R2可將文火擋的電功率提升10%。8．某中學課外研究小組使用如圖1所示電路，探究太陽能電池的功率與光照強度及連入電路電阻的關系，其中P是電阻箱，是阻值為的定值電阻，E是太陽能電池，是電流表（量程）；（1）實驗中若電流表的指針位置如圖2所示，則電阻箱P兩端的電壓是；（2）在某光照強度下，測得太陽能電池提供給電路的電壓與電阻箱P的電阻之間的關系如圖3中的曲線①所示；由該曲線可知，點對應的太陽能電池提供給電路的功率是W；（3）在另一更大光照強度下，測得的關系如圖3中的曲線②所示；與曲線①相比，在電阻相同的情況下，曲線②中太陽能電池提供給電路的功率（選填“較小”或“較大”）；在這種更大光照強度下，當定值電阻消耗的功率與電阻箱P消耗功率相等時，則此時電池提供給電路的功率是W?！敬鸢浮?.814.85較大21.6【解析】（1）[1]分析電路圖可知，電阻箱與定值電阻并聯(lián)，R0的阻值為30Ω，圖2中電流表示數(shù)為60mA，合0.06A，由并聯(lián)電路中電壓規(guī)律可知，P電阻箱兩端的電壓（2）[2]由圖3可知，曲線①中M點電壓為18V，電阻箱的電阻為80Ω，R0的阻值為30Ω，則供給電路的功率（3）[3]由圖3可知，在電阻R相同的情況下，曲線②中的電壓比①中電壓大，由可知，太陽能電池提供給電路的功率較大。[4]定值電阻R0消耗的功率與電阻箱消耗功率相等時，有由于電壓相同，功率也相同，所以R1=R0=30Ω由圖3可知，U1=18V，則電池提供給電路的功率9．隨著科技的進步，純電動汽車走進人們的生活，如圖所示是某款純電動汽車，其整車部分參數(shù)如表格所示。純電動汽車使用的是鋰電池，其充電方式通常有兩種，即交流慢充和直流快充。整車質量1235kg電池系統(tǒng)可用能量54kW·h最高時速200km/h電池-里程的轉換率135W·h/km交流慢充依次為涓流充電、恒流充電、恒壓充電和充電終止四個階段。當電池電壓上升到一定值時，恒流充電結束，開始恒壓充電階段。電流根據(jù)電芯的飽和程度，隨著充電過程的繼續(xù)充電電流由最大值慢慢減少。直流快充使用的直流充電樁，將電網(wǎng)中的交流電轉化為直流電充入汽車動力電池。設電池當前儲能占充滿狀態(tài)儲能的百分比為D，充電時充電樁的充電功率P會隨著電池D的變化而變化，同時用戶還可以通過充電樁顯示屏了解充電過程中的其他相關信息?，F(xiàn)實際測試一個直流充電樁對該款電動汽車的充電性能，假定測試中充電樁輸出的電能全部轉化為電池的儲能。充電前D為30%，充電樁顯示屏中充電時長、充電度數(shù)、充電費用示數(shù)均為0。開始充電后，P與D的關系如圖所示。充滿后立即停止充電。當D達到70%時充電樁顯示屏的部分即時信息如下表所示。充電電壓（V）充電電流（A）充電時長（min）充電度數(shù)（kW·h）充電費用（元）4004224.028.80（1）電動汽車在恒壓充電階段，電池能量E隨時間t變化的關系圖像是；A．

B．C．

D．（2）設計師設計如圖甲所示的電動汽車的最大行駛里程為千米；（3）若充電過程中充電電費單價不變，則測試全過程的充電費用為元；（4）設D從70%增至80%所需時間為t1，從80%增至90%所需時間為t2，且t1︰t2＝2︰3，則測試全過程的充電總時長為分鐘。【答案】D40050.4106【解析】（1）[1]恒壓充電階段，電流根據(jù)電芯的飽和程度，隨著充電過程的繼續(xù)充電電流由最大值慢慢減少，根據(jù)W＝UIt可知，電池能量的增加的越來越慢，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。（2）[2]由第一個表格可知（3）[3]D從30%到70%消耗的電能為24.0kW·h，則充滿需要消耗電能為電費為（4）[4]D從80%到90%所需時間為D從90%到100%與從80%到90%的功率相等，故時間也相等。又因為t1︰t2＝2︰3，代入數(shù)據(jù)得t1︰24min＝2︰3解得t1＝16min，故測試全過程的充電總時長為t＝42min＋16min＋24min＋24min＝106min10．某科技社團在實踐活動中，將一支實驗室常用彈簧測力計改裝為電子測力計，其原理圖如圖甲所示，電源電壓為24V，R1是定值電阻，電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～3A，R2是一根最大阻值為30Ω，長6cm，粗細均勻的電阻絲。測力計所測力為零時，滑片P剛好在R2的最上端，測力計彈簧的伸長與所受拉力關系如圖乙所示（測力計中彈簧重力可忽略不計）。（1）若改裝后的測力計示數(shù)隨著所測力的增大而增大，則應用（選填“電流表”或“電壓表”）來顯示所測力的大小；（2）若改裝后測力計所測拉力為15N時，電流表的示數(shù)為0.8A，則定值電阻R1的阻值為多少？()（3）在第（2）問的基礎上，若改裝后的測力計某次測量時，電壓表的示數(shù)為15V，此時所測力的大小為多少？()（4）若要增大該測力計的測量范圍，可以適當（選填“增大”或“減小”）電源電壓?！敬鸢浮侩妷罕?5Ω25N減小【解析】（1）[1]由圖甲知，兩個電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由題意知，被測拉力增大時，連入電路的電阻變大，的電阻不變，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理知，兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大；由可知，電路中的電流變小，即電流表示數(shù)變小，故應用電壓表來顯示所測力的大小。（2）[2]當被測拉力為15N時，由乙圖知，彈簧伸長，滑動變阻器連入電阻絲的長度也是3cm，則此時電路的總電阻據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點有，R1的阻值（3）[3]當電壓表示數(shù)為15V時，兩端電壓U1=U-U2=24V-15V=9V根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理得即解得，連入電阻絲的長度為即彈簧伸長的長度由乙圖可知，被測拉力大小為25N。（4）[4]由第（3）可知，當電壓表示數(shù)最大為15V時，彈簧伸長5cm，滑動變阻器連入電阻為，此時被測拉力最大為25N；若要繼續(xù)增大被測拉力，則滑動變阻器連入電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理知電壓表會變大，同時超量程而損壞，所以若要增大該測力計的測量范圍，應減小電源電壓?！军c睛】本題考查了歐姆定律、串聯(lián)電路電阻的規(guī)律、電流的規(guī)律，電壓的規(guī)律以及串聯(lián)電路分壓原理的實際生活中應用，解題關鍵是弄清改裝后測力計的原理。11．2022年2月，第24屆冬季奧林匹克運動會在“一起向未來”的愿景里取得圓滿成功。

（1）北京冬奧會采用二十四節(jié)氣進行倒計時，配合著古詩文、諺語或俗語，華夏大地的魅力風光和冰雪健兒的運動場景交相輝映?！八怠惫?jié)氣，霜的形成是現(xiàn)象，該過程（填“吸收”或“放出”）熱量；（2）如圖甲所示，冬奧會開幕式上驚艷的一幕，一重3t的奧運五環(huán)“破冰而出”。經(jīng)過43s，奧運五環(huán)被勻速升至13m高，則拉力對奧運五環(huán)所做的功是，奧運五環(huán)上升過程中機械能的增加量（填“小于”、“等于”或“大于”）重力勢能的增加量；（3）在開幕式上，如圖乙所示，孩子們用絢爛喜人的雪花花燈與大雪花互動，浪漫純美。用雙手提花燈時，右手握住桿的A端，左手握住桿的B端，如圖丙所示，此時，燈籠桿相當于一個（填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿，當右手從A點向燈籠桿前端方向移動一段距離時，動力臂（填“變小”“不變”或“變大”）。通過冰面可以看到孩子們的像，這個像是由光的（填“直線傳播”、“反射”或“折射”）形成的，孩子們所成的像（填“能”或“不能”）用照相機拍攝下來；（4）月19日，北京2022年冬奧會花樣滑冰雙人自由滑比賽在首都體育館舉行，中國組合隋文靜、韓聰精彩演出。接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比。韓聰和冰刀的總重約為600N，單只冰刀與冰的接觸面積為，韓聰單獨雙腳在冰面上滑行時，冰刀所受摩擦力為3N，當韓聰托著總重約為400N的隋文靜在冰面雙腳滑行時，冰刀所受摩擦力為N，此時他對地面的壓強相當于（填“5m”、“50m”或“500m”）高水柱產生的壓強。以韓聰為參照物，隋文靜是（填“靜止”或“運動”）的，當韓聰把隋文靜放下后，他對冰面的壓強將（填“變大”、“變小”或“不變”）；（5）冰壺運動是冬奧會比賽項目之一。冰壺被運動員擲出后，在冰面上減速滑行到停下的過程中，冰壺的平均速度與其被擲出時的速度成正比，冰壺的滑行時間也與其被擲出時的速度成正比。若冰壺以1.5m/s的速度被擲出時，在冰面上可滑行6m，則冰壺在冰面上滑行的距離為24m時，其擲出速度為m/s?！敬鸢浮磕A放出等于費力變大反射能550m靜止變小3【解析】（1）[1][2]“霜降”節(jié)氣，霜的形成是空氣中的水蒸氣遇冷形成固態(tài)的凝華現(xiàn)象，該過程放出熱量。（2）[3]奧運五環(huán)重力為拉力對奧運五環(huán)所做的功是[4]奧運五環(huán)上升過程中質量不變，速度不變，故動能不變，高度增加，故重力勢能增加，動能和勢能統(tǒng)稱機械能，因此機械能的增加量等于重力勢能的增加量。（3）[5][6]用雙手提花燈時，右手握住桿的A端，左手握住桿的B端，如圖丙所示，此時，燈籠桿支點在B端，動力臂小于阻力臂，相當于一個費力杠桿，當右手從A點向燈籠桿前端方向移動一段距離時，即動力的作用點遠離支點，則動力臂變大。[7][8]通過冰面可以看到孩子們的像，這是平面鏡成像，這個像是由光的反射形成的，冰面反射的光能夠進入照相機，因此孩子們所成的像能用照相機拍攝下來。（4）[9]接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比。因此f=kF壓韓聰和冰刀的總重約為600N，單獨雙腳在冰面上滑行時，冰刀所受摩擦力為3N，代入f=kF壓中，解得：k=0.005N。因此f=0.005F壓①當韓聰托著總重約為400N的隋文靜在冰面雙腳滑行時，韓聰和隋文靜對冰面總壓力為F壓=600N+400N=1000N代入①式中得f=0.005F壓=0.005×1000N=5N[10]在冰面雙腳滑行時與冰的接觸面積為此時韓聰對地面的壓強為產生的壓強的水柱高度為[11]以韓聰為參照物，隋文靜的位置沒有發(fā)生變化，是靜止的。[12]當韓聰把隋文靜放下后，他對冰面的壓力減小，根據(jù)壓強公式可知，受力面積不變，壓力減小，壓強將變小。（5）[13]冰壺被運動員擲出后，在冰面上減速滑行到停下的過程中，冰壺的平均速度與其被擲出時的速度成正比，故v均=av擲②冰壺的滑行時間也與其被擲出時的速度成正比，故③由②③式得s=abv擲2④若冰壺以1.5m/s的速度被擲出時，在冰面上可滑行6m，將數(shù)據(jù)代入③得解得：；代入④得等式將冰壺在冰面上滑行的距離24m代入得解得：v擲1=3m/s?！军c睛】此題考查了升華的定義與特點、功的計算和公式的應用、機械能的概念、杠桿的分類、光的反射、速度的計算和公式的應用、摩擦力的計算、固體壓強計算、液體壓強公式及其計算，涉及知識面較寬，有一定難度。12．如圖所示是某建筑公司新購入的電動高空作業(yè)平臺。高空作業(yè)平臺的升降臺起升后有較高的穩(wěn)定性，其寬大的平臺和較高的承載能力使高空作業(yè)范圍更大，工作效率更高。產品說明書上標注該高空作業(yè)平臺的電動機額定功率為，最大承重為，若升降臺在最大承重時勻速上升的速度為，現(xiàn)有重的貨物需要運送至10m高的平臺上，試問：（1）電動機是高空作業(yè)平臺的核心部件，電動機的工作原理是；（2）運送完這些貨物需要多長時間？（3）電動機將電能化為機械能的效率是多少？（4）若該高空作業(yè)平臺電動機工作時的電能由柴油燃燒釋放的能量來提供，假設柴油燃燒釋放的能量有25%可以轉化為電能，則完成這項工作需要的柴油質量是多少？（柴油熱值為；計算結果保留一位小數(shù)）

【答案】通電導線在磁場中受力的作用8000s50%【解析】（1）[1]由研究發(fā)現(xiàn)，電動機的工作原理是通電導線在磁場中受力的作用。（2）[2]由于最大承重為，貨物的重為，則需要運送趟才能運完。由得，運送完這些貨物需要時間為（3）[3]由得，電動機運送貨物消耗的電能貨物增加的機械能為電動機將電能化為機械能的效率是（4）[4]若該高空作業(yè)平臺電動機工作時的電能由柴油燃燒釋放的能量來提供，假設柴油燃燒釋放的能量有25%可以轉化為電能，由得，完成這項工作需要的柴油完全燃燒釋放的熱量為由得，柴油質量是13．“綠色辦奧”是北京冬奧會的辦奧理念之一，綠色低碳辦賽離不開科技助力。（1）奧運期間，氫能大巴為延慶賽區(qū)核心區(qū)提供接駁服務。大巴司機在近零下30度，為保障冬奧會交通接駁服務，攝氏度的嚴寒中接駁，說明液態(tài)氫的氫能大巴司機每天出車時間平均為22小時/車，但司機們依然精神飽滿，雙手緊握方向盤，懷揣一顆為國爭光，為冬奧服好務的中國心。大巴司機手握的方向盤屬于簡單機械的，腳踩的剎車屬于杠桿。（2）比賽期間所有冬奧場館全部使用的“綠電”，（“綠電”是指在發(fā)電過程中，二氧化碳排放量為零或趨近于零，對環(huán)境的影響大幅度減小）。這是奧運史上首次實現(xiàn)全部場館100%綠色電能供應，預計消耗“綠電”約4×108kW?h，減排二氧化碳3.2×108kg，如果這些電能，由熱效率為40%的火力發(fā)電廠提供，相當于節(jié)約kg標準煤（標準煤熱值為2.9×107kg）?！熬G電”來源于張家口開發(fā)的風能發(fā)電、太陽能發(fā)電等，風力發(fā)電將能轉化為電能，發(fā)電機的原理是。（3）氫能大巴用我國自主打造的“氫騰”系列燃料電池發(fā)動機。這些大巴車每輛行駛100公里，可減少70公斤的二氧化碳排放，相當于14棵普通樹木一天的吸收量。燃料電池發(fā)動機是一種將氫氣和氧氣通過電化學反應產生的能源，直接轉化為能的發(fā)電裝置，代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)動機為客車提供動力，氫能大巴平均功率可達80kW，時速100km/h，該車的牽引力是N。

【答案】輪軸費力1.24×108風電磁感應電2880【解析】（1）[1]汽車方向盤的輪和軸可以繞著中心的同一個點連續(xù)轉動，屬于輪軸，它的動力臂大于阻力臂，屬于省力機械。[2]腳踩剎車時動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，省距離。（2）[3][4]預計消耗“綠電”約為由得，火力發(fā)電燒煤產生的熱量為由得需要煤的質量[5]風力發(fā)電將風能轉化為電能，發(fā)電機的原理是電磁感應。（3）[6]燃料電池發(fā)動機是一種將氫氣和氧氣通過電化學反應產生的能源，直接轉化為電能的發(fā)電裝置。[7]已知氫能大巴平均功率可達，時速，由可得該車的牽引力是14．如圖是蘋果自動篩選裝置。原理是：傳送帶上蘋果經(jīng)過壓力檢測點時，使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化，AB間的電壓也隨之發(fā)生改變，當質量小于一定值的蘋果經(jīng)過壓力監(jiān)測點，使R0兩端電壓小于5V時，推出機械啟動，將質量不達標的蘋果推出傳送帶（推出機械圖中未畫出），實現(xiàn)自動篩選。已知電源電壓恒為15V，R0=30Ω，壓敏電阻R的阻值隨壓力F的變化關系如表所示，g取10N/kg，問：壓力F/N012345阻值R/Ω1208060454038（1）當檢測點上沒有蘋果時，1min內整個電路消耗的電能多大？（2）被推出機械推出的蘋果質量不超過多大？（3）為了使該裝置能夠滿足對不同質量標準的蘋果進行篩選的要求，小紅設計了兩種方案，用以提高篩選出的蘋果的質量：方案一：改變機械裝置啟動的電壓，使其（變大/變?。?；方案二：保持機械裝置啟動的電壓不變，將R0換成阻值（更大/更?。┑亩ㄖ惦娮琛?/p>

【答案】90J0.2kg變大更小【解析】（1）[1]當F=0時，由表得R=120Ω，因為R、R0串聯(lián)，所以電路總電阻為1min內整個電路消耗的電能（2）[2]當UAB=5V時，電路的電流為R兩端的電壓為R的阻值為由表得，當R=60Ω時，F(xiàn)=2N，蘋果的重力蘋果的質量為（3）[3]由表中數(shù)據(jù)可知，此時對應的壓力為2N，故可知該篩選裝置可將重為2N以下的蘋果推出傳送帶。要提高蘋果質量篩選的標準，即應將推出傳送帶的蘋果的重力提升到2N以上，此時R的阻值會變小，電路中的電流會變大，R0的阻值不變，由可知，A、B間的電壓會增大，故要改變啟動電壓，使其變大。[4]若啟動電壓不變，當檢測點壓力增大時，R的阻值變小，電流變大時，若不變，由歐姆定律可知，要減小定值電阻的阻值，故不變時，應將換成阻值更小的定值電阻。（限時25分鐘）1．一天，小偉乘坐爸爸開的車遇到警察檢查“酒駕”，一人向一個儀器的氣管吹氣便可檢測人體是否攝入酒精及攝入酒精多少程度。這是什么原理呢？小偉對這個問題進行了探究：他上網(wǎng)查詢，找到了一款“半導體呼氣式酒精測試儀”，如圖甲所示，其簡化電路如圖乙，圖中R1為定值電阻，R2為酒精傳感器。傳感器采用氧化錫半導體材料制成，當傳感器中的氧化物暴露在空氣中時，由于氧氣的吸附，使其內部的電子數(shù)量減少，電阻增大。如果空氣中存在某種特定的還原性氣體（如酒精氣體），與吸附的氧氣反應，導致氧化物電阻減小，從而引起檢測儀表示數(shù)發(fā)生變化。測試儀工作時，酒精傳感器R2的阻值與周圍氣體中酒精濃度C1的關系如下表所示，檢測儀將R1兩端電壓轉換為呼出氣體中酒精濃度C1顯示在屏幕上。濃度C1/（）0.060.090.100.150.210.300.360.400.45R/Ω2001601501159069605653通常，人體呼氣酒精濃度C1與血液酒精濃度C2的關系為：C2=2000C1，國家規(guī)定，當時屬于飲酒駕車，當時屬于醉酒駕車。請根據(jù)以上信息，回答下列問題：

（1）酒精檢測儀可以把氣體濃度信號轉換為信號輸出；（2）若長時間使用后電池電壓下降，會導致所測酒精濃度讀數(shù)比實際的（“偏大”或“偏小”）；（3）如果圖乙中電源電壓U=3V，R1=100Ω，某次檢測時，警察判定某司機屬于飲酒駕駛，則R1兩端的電壓可能是；A．1V

B．1.5V

C．2V

D．2.5V（4）結合表中數(shù)據(jù)及題中相關參數(shù)分析，R1兩端電壓U1與酒精氣體濃度的關系圖像如圖，合理的是。A．B．C．D．

【答案】電偏小BD【解析】解：（1）[1]酒精檢測儀將氣體濃度對電阻的影響轉換為電壓表示數(shù)顯示，故是把氣體濃度信號轉換為電信號輸出。（2）[2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當R2減小時，酒精濃度在增加，又R2減小時，其兩端分得的電壓減小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知，R1兩端分得的電壓增大，則R1兩端電壓增加，即電壓表示數(shù)增大時，表明酒精濃度在增加；故當電池電壓下降時，并且R1不變，由可知，電路中的電流變小，R1兩端的電壓減小，電壓表示數(shù)顯示減小，因此所測量的酒精濃度偏小。（3）[3]根據(jù)題意，國家規(guī)定，當20mg/100mL≤C2＜80mg/100mL時屬于飲酒駕車；當時，因為，人體呼氣酒精濃度根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當時，，又，則此時電壓表示數(shù)為當時，因為，人體呼氣酒精濃度根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當時，，又，，則此時電壓表示數(shù)為所以電壓表的示數(shù)范圍為之間，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。（4）[4]ABD．根據(jù)題意C1增大時，R2減小的幅度變慢，總電阻增加得變慢，則電路中的電流增加得變慢，R1不變，根據(jù)歐姆定律可知，電壓表示數(shù)增加得也變慢，故AB不符合題意，D符合題意。C．當C1為0時，電壓表測R1兩端的電壓不會為0，故C不符合題意。故選D。2．小致在乘坐飛機時了解到，經(jīng)濟艙乘客的免費托運行李限重200N，而商務艙的乘客允許攜帶更重的免費托運行李。如圖所示，是小致設計的一套模擬行李超重報警裝置，杠桿OP始終處于水平位置，電源電壓恒為12V，R0是定值電阻，Rx是力敏電阻，它的阻值隨壓力變化的規(guī)律如表所示，當電壓表的示數(shù)U0大于或等于3V時，電路外的檢測裝置會自動報警（杠桿、支架及托盤的質量均忽略不計，g取10N/kg）。壓力F/N050100150200阻值Rx/Ω3025201510（1）經(jīng)濟艙乘客可以攜帶免費托運行李的最大質量為kg；（2）當托盤上放置的行李質量增大時，電流表的示數(shù)；（3）如圖所示的杠桿上有兩個托盤，O為支點，A、B是杠桿上的兩個承重點，已知AP=OB=0.2m，OP=0.5m。小致閉合開關，將200N重的經(jīng)濟艙的模擬行李放在某一托盤上時，電路外的檢測裝置恰好報警，取下模擬行李，當他將商務艙的模擬行李放在另一托盤上時，檢測裝置也恰好報警；商務艙乘客的行李限重為N；（4）商務艙免費托運行李的限重不變，僅將經(jīng)濟艙免費托運行李的限重增大為250N，在承重點A位置不變的情況下，需同時改變承重點B的位置及定值電阻R0的阻值，實現(xiàn)自動報警。則與調整前相比，定值電阻R0的阻值變化量為()（寫出必要的文字說明、表達式及最后的結果）?！敬鸢浮?0變大3001Ω【解析】（1）[1]經(jīng)濟艙乘客的免費托運行李限重200N，則免費托運行李的最大質量（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可知，當托盤上放置的行李質量增大時，Rx的阻值減小，則電路中總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中電流變大，故電流表的示數(shù)變大。（3）[3]由于杠桿上有兩個托盤，由杠桿平衡條件可知，行李重力相同時，托盤距離支點越遠，則Rx受到的壓力越大，Rx的阻值越小，由串聯(lián)分壓特點可知，電壓表示數(shù)越大，檢測裝置會自動報警，所以A點為經(jīng)濟艙的行李托盤，由杠桿平衡條件可得，Rx受到的壓力由于Rx受到的壓力不變，B點為商務艙的行李托盤，則由杠桿平衡條件可得，B點行李的重力（4）[4]由表中數(shù)據(jù)可知，Rx與F滿足數(shù)學關系當F壓=120N時，Rx=18Ω，因檢測裝置恰好報警，即電壓表的示數(shù)U0=3V，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理可得即解得R0=6Ω將經(jīng)濟艙免費托運行李的限重增大為250N，承重點A位置不變，由杠桿平衡條件可得FP'×OP=GA'×（OP-AP）即FP'×0.5m=250N×（0.5m-0.2m）解得FP'=150N由表中數(shù)據(jù)可知Rx=15Ω因檢測裝置恰好報警，即電壓表的示數(shù)U0=3V，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理可知即解得R0'=5Ω故與調整前相比，定值電阻R0的阻值變化量ΔR=R0-R0'=6Ω-5Ω=1Ω3．當前社會，機器人產業(yè)蓬勃發(fā)展，正極大改變著人們的生活方式，我國某品牌智能洗掃拖一體機器人，如圖甲所示。這款掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電座充電等功能。機器人通過電動機旋轉產生高速氣流，將灰塵、雜物吸入集塵盒，前端裝有感應器，通過發(fā)射、接收超聲波或紅外線來偵測障礙物。掃地機器人前行時如遇正向撞擊力過大，就會自動調整方向，簡化原理圖如乙圖。機器人的電池容量為4000mA·h，R0為定值電阻，R為力敏電阻，阻值與所受正向撞擊力F的大小關系為R=10Ω-F×0.4Ω/N。當檢測到電池容量低至10%時會自動返回充電，返回過程中需要剩余電池容量的5%用于克服阻力做功。當F=0時電路電流0.75A；當自動調整方向時，力敏電阻受到的正向撞擊力為15N，電流為1.2A。（電源電壓恒定不變）（1）機器人工作時發(fā)出的聲音小于50（填上合適的單位），不會影響人們正常的休息；（2）掃地機器人通過電動機旋轉產生高速氣流，使盒內氣體壓強變小，在作用下將灰塵、雜物吸入集塵盒；（3）若機器人返回時受到地面阻力為12N，為確保該機器人能順利返回充電。請求出返回充電座的最大路程。()（寫出必要的文字說明、表達式以及最后結果）

【答案】分貝大氣壓72m【解析】（1）[1]聲音強弱大小用響度表示，響度的單位是分貝。（2）[2]因為盒內氣體壓強變小，相對于盒內而言，盒外的氣壓就很大，在大氣壓的作用下將灰塵、雜物吸入集塵盒。（3）[3]當檢測到電池容量低至10%時會自動返回充電，此時剩余電容量為如電路圖所示，當F=0時電路電流0.75A，力敏電阻為10Ω，根據(jù)歐姆定律得①當自動調整方向時，力敏電阻受到的正向撞擊力為15N，電流為1.2A。此時力敏電阻為根據(jù)歐姆定律得②聯(lián)立①②解得電源電壓：。則用于克服阻力做功為若機器人返回時受到地面阻力為12N，請求出返回充電座的最大路程為4．如圖所示，爸爸送給小紅兩個外形完全相同的雪容融，小紅拿在手里掂量一下，感覺它們的材質并不相同，于是她從廚房拿出一薄壁平底的柱形玻璃杯，放在水平桌面上，隨后在杯中倒入了適量的水（ρ水=1.0×103kg/m3），然后她將A、B兩個雪容融分別輕輕放入杯中靜止時（水足夠多且無溢出），水對容器底部的壓強p水和杯子對地面的壓強p杯如表所示，g取10N/kg。則：壓強只放入A時只放入B時p水/Pa11001200p杯/Pa21002300（1）請在答題卡上畫出雪容融A所受重力的示意圖；（2）放入B后容器中水的深度為cm；（3）A在水中靜止時處于狀態(tài)；（4）若玻璃杯與杯中水的質量相等，則雪容融A的密度為kg/m3。

【答案】

12漂浮0.5×103【解析】（1）[1]雪容融A所受重力的方向豎直向下，作用點在它的幾何中心上，如下圖所示：

（2）[2]只放入B時，水對容器底部的壓強為1200Pa，由液體壓強公式可得，放入B后容器中水的深度（3）[3]只放入A時，水對容器底部的壓強為1100Pa，由液體壓強公式可得，放入A后容器中水的深度由于只放入B時，水的深度為12cm，只放入A時，水的深度為11cm，由于兩個外形完全相同的雪容融的體積相等，所以只放入A時排開水的體積比只放入B時排開水的體積小，所以A在水中靜止時處于漂浮狀態(tài)。（4）[4]設容器底面積為S，只放入A時，杯子對地面的壓強為2100Pa，則杯子、水和A的重力G杯+G水+GA=p底AS=2100PaS①只放入B時，杯子對地面的壓強為2300Pa，則杯子、水和B的重力G杯+G水+GB=p底BS=2300PaS②由①②得GB-GA=200PaS只放入A時，A漂浮在水面，A排開水的重力等于A的重力，則水和A的重力G水+GA=G水+G排=p水AS=1100PaS③由于玻璃杯與杯中水的質量相等，則杯子的重力等于水的重力，由①③可得G水=G杯=1000PaS④由③④可得GA=100PaS所以GB=GA+200PaS=300PaS由于只放入A時，水對容器底部的壓強增大100Pa，只放入B時，水對容器底部的壓強增大200Pa，所以B排開水的重力小于B的重力，故B在水中處于下沉狀態(tài)，則A的體積等于B的體積則雪容融A的密度5．如圖甲所示，某款國產水陸兩用挖掘機的機械臂可繞O點轉動，這輛挖掘機有兩條履帶，每條履帶內均有1個由合金材料制成的空心浮箱，每個浮箱（可視為長方體）寬為1.5m，高為2m，合金密度為8.0×103kg/m3.開始時機械臂伸直且靜止，機械臂和斗鏟整體的總質量為3t，重心在A點，O、A、B三點在同一直線上，OA=8m。（1）某次工作時，機械臂控制斗鏟裝取質量為1t的沙石后，機械臂、斗鏟和伸縮桿緩慢運動到如圖甲所示的位置靜止，這時機械臂、斗鏟和沙石整體的重心在B點，若伸縮桿先后兩次對機械臂的支持力（支持力垂直于機械臂）之比為2∶3①請在圖乙中作出縮桿對機械臂支持力的示意圖以及重心在A點時的重力力臂。②求AB間的距離為多少？（2）已知制作每個浮箱時所用合金的體積V與浮箱長度L的關系如圖丙所示，不計履帶排開水的體積和駕駛員的質量，除2個完全相同的浮箱外，挖掘機其余部分的質量為32t。①若單個浮箱的長度為5m時，求單個浮箱的質量為多少？②若挖掘機的2個浮箱恰好完全浸沒水中，則每個浮箱的長度是多少？

【答案】（1）①

②1m；（2）①5.6×103kg；②7.3m【解析】解：（1）①圖乙中，縮桿對機械臂支持力的作用點在機械臂上，方向垂直機械臂向上，重心在A點時的重力力臂為，從支點到重力的作用線的距離L，如圖所示：

②可將機械臂看成杠桿，O為支點，當斗鏟不裝取沙石,機械臂和斗鏟整體的重心在A點，其重力當成動力（質量為m總），設機械臂與水平線夾角為θ,其力臂為，伸縮桿對機械臂的支持力看成阻力，其力臂為，根據(jù)杠桿的平衡條件有：，因為所以……①當機械臂控制斗鏟裝取質量為1t的沙石后，機械臂、斗鏟和沙石整體的重心在B點時，由得……②所以，所以AB間的距離為（2）①由每個浮箱時所用合金的體積V與浮箱長度L的關系圖像丙可知，V與L是一次函數(shù)關系，則有：當L=0時當L=1時解得：所以若單個浮箱的長度為5m時，單個浮箱的體積為單個浮箱的質量為②若挖掘機的2個浮箱恰好完全浸沒水中，且整體漂浮，則有即：每個浮箱的體積為每個浮箱的長度為答：（1）①縮桿對機械臂支持力的示意圖以及重心在A點時的重力力臂如圖所示：

②AB間的距離為1m；（2）①單個浮箱的質量為5.6×103kg；②若挖掘機的2個浮箱恰好完全浸沒水中，則每個浮箱的長度是7.3m。6．圖甲是建造大橋時所用的起吊裝置示意圖，使用電動機和滑輪組（圖中未畫出）將實心長方體A從江底沿豎直方向勻速吊起，圖乙是鋼纜繩對A的拉力隨時間t變化的圖像。A完全離開水面后，電動機對繩的拉力F大小為，滑輪組的機械效率為75%，已知A的重力為，A上升的速度始終為。不計鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重，不考慮風浪、水流等因素的影響。（，g?。?）長方體A未露出水面時受到的浮力為N；利用滑輪組提升物體能（選填“省力”或“省功”）；（2）求長方體A的體積和密度；（3）將長方體A放在水平地面上（如圖丙所示），求它對地面的壓強；（4）求滑輪組中動滑輪的總重力。

【答案】省力【解析】（1）[1]由乙圖可知，長方體A未露出水面時受到的拉力為，已知A的重力為，則長方體A未露出水面時受到的浮力[2]由于使用任何機械都不能省功，動滑輪相當于省力杠桿，所以利用滑輪組提升物體能省力。（2）[3]由得因為A浸沒在水中，所以A的體積A的質量A的密度（3）[4]依題意知，A的高度A的橫截面積A對地面的壓強（4）[5]滑輪組的機械效率即滑輪組繩子段數(shù)則動滑輪的總重力7．如圖所示，焦距為10cm凸透鏡，心為（位于15cm處），在透鏡左側有一發(fā)光體SL，S'是S點經(jīng)過凸透鏡所成的像，光線a、b、c是S點發(fā)出的三束經(jīng)過凸透鏡后的折射光線，其中光線c平行于主光軸；凸透鏡右側放置一塊平面鏡。（1）請畫出光線a、b、c的入射光線；（2）發(fā)光體SL經(jīng)過凸透鏡所成的是（選填“倒立”或“正立”）、（選填“放大”、“等大”或“縮小”）、（選填“實像”或“虛像”）；（3）若在40cm處放置一塊垂直于主光軸的光屏，要在光屏處成清晰的像，則物體應向移動（選填“左”或“右”）；（4）以E點表示眼睛，請畫出人眼經(jīng)過平面鏡看見S'的光路圖?！敬鸢浮?/p>

倒立等大實像右

【解析】（1）[1]光線b為過光心的光線，方向不發(fā)生改變，光線c是平行于主光軸的光線，其入射光線過焦點，光線a的入射光線來自發(fā)光體SL，如圖

（2）[2][3][4]發(fā)光體SL經(jīng)過凸透鏡所成的像正好在二倍焦距處，是實際光線會聚而成的，像是倒立、等大的實像，發(fā)光體SL在二倍焦距處。（3）[5]若在40cm處放置一塊垂直于主光軸的光屏，此時像距大于二倍焦距，要在光屏處成清晰的像，物體應在一倍焦距和二倍焦距之間，則物體應從原來的二倍焦距處向右移動，直到光屏上出現(xiàn)清晰的像。（4）[6]做出S'關于鏡面的對稱點，連接和鏡面交于O點，連接為鏡子的入射光線，OE為反射光線，如圖

8．如圖所示為某中學興趣小組設計的身高測量儀的工作電路圖。電源電壓U不變，R1為豎直固定放置的滑動變阻器（長度為L），其滑片P可豎直上下移動，接入電路的阻值與接入電路的長度成正比；電壓表量程為0~15V，電流表量程為0~0.6A，定值電阻R2的阻值為20Ω。（1）閉合開關S，身高140cm的小紅站上踏板時，電流表示數(shù)為0.45A，此時滑片P剛好在距R1下端的位置；（2）閉合開關S，身高180cm的小明站上踏板時，電壓表示數(shù)將，若此時電流表示數(shù)為0.3A，滑片P剛好在距R1下端的位置，則電源電壓U為V；（3）在保證電路安全的前提下，該身高測量儀的身高測量范圍為。

【答案】變大18120~200cm【解析】（2）[1]由圖可知，R1、R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表A測該電路中的電流，身高180cm的小明站上踏板時與身高140cm的小紅站上踏板時相比，由圖可知，變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知R1兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大。[2]身高140cm的小紅站上踏板時，電流表A2示數(shù)為0.45A，滑片距R1下端25L的位置，則變阻器接入電路的電阻為，由串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可得電源電壓U=I125R1+R2=0.45A×25R1+20Ω①身高180cm的小明站上踏板時，電流表A2示數(shù)為0.3A，滑片距R1下端45L的位置，則變阻器接入電路的電阻為，同理可得該電路的電源電壓U=I245R1+R2=0.3A×45R1+20Ω②由①②解得U=18V，R1=50Ω（3）[3]由已知條件（兩次測量的結果）可知身高增加40cm時，變阻器電阻絲接入電路的長度增加，變阻器接入電路的阻值增大，則身高每增加20cm，變阻器接入電路的阻值增大，保證電路安全的前提下，當滑動變阻器滑到頂端時，該身高測量儀測量的是最高身高，此時對應的R1的電阻為50Ω，根據(jù)接入電路的阻值與接入電路的長度成正比可知，滑片在最頂端時對應的最高身高h1=180cm+20cm=200cm當滑片在最頂端時對應的最高身高為200cm，此時電壓表兩端的電壓12.9V不超過電壓表的最大量程，因此電路安全；根據(jù)電流表A的量程為0~0.6A可知，電路中最大電流為0.6A，此時對應的R1的連入電路的電阻最小，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點可得，R1的連入電路的電阻此時變阻器接入電路的長度已知所測身高為140cm時，滑片距R1下端的位置，根據(jù)接入電路的阻值與接入電路的長度成正比可知，能測量的最小身高h2=140cm-20cm=120cm所以在保證電路安全的前提下，該身高測量儀的身高測量范圍為120~200cm。9．如圖甲所示，一個足夠高的薄壁柱形容器放在水平桌面上，容器底面積為，容器中立放著一個底面積為、高為的均勻圓柱體物塊A，A的底部與容器底部用一根細繩連在一起?，F(xiàn)緩慢向容器中注水，每分鐘注入水的質量為300g，當向容器中注水6min時，物塊A對容器底部的壓力恰好為0（如圖乙），此時容器中水的深度為。已知細繩長度為，能承受的最大拉力為6N，，g取10N/kg，物塊A不吸水，忽略細繩的體積、液體擾動等其他次要因素。（1）求物塊A對容器底部的壓力恰好為0時所受的浮力大小。（2）在圖乙的情況下繼續(xù)緩慢向容器中注水，直至細繩斷開，停止加水，細繩斷開前瞬間（如圖丙）水對容器底部的壓強為，當物塊A靜止后水對容器底部的壓強為。求從到的壓強變化量。（3）在圖甲的情況下開始緩慢向容器中注水，求此過程中容器底部所受水的壓強p與注水時間（單位：min）的函數(shù)關系式（）。

【答案】（1）9N；（2）；（3）見解析【解析】解：（1）由圖乙知道，物塊A排開水的體積此時物塊A受到的浮力因此時物塊A對容器底部的壓力恰好為0，說明物體A處于漂浮狀態(tài)，故GA=F浮=9N（2）細繩斷開前瞬間，物體A受到重力、細繩對物體A的拉力和浮力的作用，根據(jù)力的平衡條件知道F浮1=GA+T=9N+6N=15N由（1）知道，當細繩斷開后，物塊A靜止時漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件知道，此時物體A受到的浮力F浮2=GA=9N細繩斷開前后，物體A受到浮力變化量為ΔF浮=F浮1-F浮2=15N-9N=6N則物體A排開水體積的變化量為水面的變化量為則水對容器底部的壓強變化量（3）①當向容器中注水6min時，物塊A對容器底部的壓力恰好為0（如圖乙），此時容器中水的深度為h1=9cm注入水的質量為m水1=300g/min×6min=1800g水的體積為解得S1=300cm2則注水時間段為：0≤tx＜6min，tx時間水面升高的高度為容器底部所受液體壓強②當水面上升至細繩原長時，注入水的的體積為V水2=S1L=300cm2×8cm=2400cm3水的質量為m水2=ρ水V水2=1.0g/cm3×2400cm3=2400g注水時間由于物體A始終處于漂浮狀態(tài)，其深度不變，為h1，則注水時間段為：6min≤tx＜14min，tx時間水面升高的高度為容器底部所受液體壓強③由（2）可知，當水面由細繩原長直至細繩斷開的過程中，水面高度變化量為Δh=0.06m=6cm,注入水的體積注入水的質量注入水的時間則注水時間段為：14min≤tx＜18min，tx時間水面升高的高度為容器底部所受液體壓強④細繩斷開后，由（2）知道，水面會下降Δh=6cm，物體A處于漂浮狀態(tài)；容器內水的深度為則注水時間段為：tx≥18min，tx時間水面升高的高度為容器底部所受液體壓強答：（1）物塊A對容器底部的壓力恰好為0時，水對容器底部的壓強為900Pa；（2）從p1到p2的壓強變化量為600Pa；（3）容器底部所受液體壓強p與注水時間tx秒鐘的函數(shù)關系式為：當0≤tx＜6min時，p1=150tx（Pa）；當6min≤tx＜14min時，p2=900+100tx（Pa）；當14min≤tx＜18min時，p3=1700+150tx（Pa）；當tx≥18min時，p4=1100+100tx（Pa）。10．如圖甲是一款儲水式電熱水器的圖片，其部分銘牌信息如表所示，工作的簡化電路如圖丙所示，R1、R2為電熱絲，電源電壓恒為220V。求：x××牌電熱水器額定電壓：220V高溫擋功率：2090W最高水溫：75℃電源頻率：50Hz中溫擋功率：1210W額定內壓：0.8MPa整膽儲水量：55kg低溫擋功率：880W防水等級：1P×4（1）當S1閉合，S2接b時，熱水器處于（選填“高溫”“中溫”或“低溫”）擋，此時電路中的電流是多大？（2）電阻R2的阻值？（3）整膽儲熱時，從進水口進入熱水器的水是25℃，采用高溫擋加熱用時100分鐘使整膽水溫到達63℃，不計熱損失，求該熱水器的加熱效率？[水的比熱容為]

【答案】中溫5.5A15Ω70%【解析】（1）[1][2]當S1閉合，S2撥到a時，R1、R2并聯(lián)，當S1斷開，S2撥到b時，R1、R2,串聯(lián)，當S1閉合，S2撥到b時，R2被短路，電路為R1的簡單電路；因為并聯(lián)電路的總電阻小于各支路的電阻，串聯(lián)電路中的總電阻大于各串聯(lián)導體的電阻，由可知，R1、R2并聯(lián)時，電路中的電阻最小，電功率最大，電熱水器為高溫擋；R1、R2串聯(lián)時，電路中的電阻最大，電功率最小，電熱水器為低溫擋；電路為R1的簡單電路時，電路為電熱水器為中溫擋；因此當R1的簡單電路時，S1閉合，S2接b時，熱水器處于中溫擋；由可知，此時電路中的電流（2）[3]電阻R1的阻值低溫擋時，R1、R2串聯(lián)，低溫檔時電路的總電阻由串聯(lián)電路的特點可知，R2的阻值（3）[4]熱水器高溫擋加熱消耗的電能水吸收的熱量:該熱水器的加熱效率為11．圖甲是小明設計的身高測量儀原理圖，電源電壓恒定，電壓表量程為0~15V，電流表量程為0~0.6A，定值電阻R0=10Ω，電阻絲R阻值為100Ω，其阻值與長度成正比，滑片P隨身高的變化豎直上下移動且接觸良好，閉合開關S后，身高h1=160cm的小華站在踏板上時電壓表示數(shù)為3V，滑片P恰好在R的中點；身高h2=184cm的小明站在踏板上時電流表示數(shù)為0.5A。（1）求電源電壓；（2）求該測量儀能夠測量的最大身高；（3）為使測量結果更準確，應在表的表盤上標注身高刻度。（4）為使測量儀的量程達到最大，小明利用原有器材，保持電表量程不變，僅將定值電阻R0換為電阻箱，設計了圖乙中a、b兩種方案（僅電表未畫出）。a中電阻箱阻值R1=20Ω，b中電阻箱阻值R2=30Ω，改進后的裝置能使電表示數(shù)隨身高的增加而增大，且滑片P位于某端時電表正好滿偏，請將乙圖中兩種方案的電路圖補畫完整?！敬鸢浮?8V190cm電流表

【解析】（1）[1]滑片P在中點時，電阻絲阻值，電壓表示數(shù)，電壓表測兩端電壓，則電路中電流電路中總電阻電源電壓（2）[2]由題意可知當身高為時，接入電阻為，當身高為時接入電阻身高變化，電阻變化，故身高變化1cm，電阻絲變化1Ω；當最大電流為0.6A時，R接入電路中的電阻最小，所能測量的身高最高，此時電路中總電阻因此此時電阻接入的阻值為20Ω，而當身高為160cm時，滑片P恰好在R的中點，接入電路中的電阻為50Ω，電阻變化30Ω，所以身高變化30cm，所以在基礎上，需向上移動，故該測量儀能夠測量的身高為。（3）[3]身高160cm的小華站在踏板上的電壓表示數(shù)為3V，電壓表的量程為0~15V，指針偏轉幅度為滿盤的；電流表示數(shù)為0.3A，電流表的量程為0~0.6A，此時指針偏轉幅度為滿盤的，所以電流表偏轉幅度較多，為使測量結果更準確，應在電流表的表盤上標注身高刻度。（4）因電壓表量程為0~15V，變阻器的最大電阻為R=100Ω，a中電阻箱阻值，b中電阻箱阻值，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律和歐姆定律：①在a圖中，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器R兩端，R接入電阻最大為100Ω，電壓表的最大示數(shù)當滑動變阻器接入電阻為0時，電壓表示數(shù)，電壓表示數(shù)的變化范圍是0~15V；在a圖中，電壓表并聯(lián)在電阻箱兩端，R接入電阻最大R=100Ω，電壓表的最小示數(shù)當電壓表示數(shù)最大：，滑動變阻器接入電阻為電壓表示數(shù)的變化范圍是3V~15V；在b圖中，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器R兩端，R接入電阻最大R=100Ω，電壓表的最大示數(shù)當滑動變阻器接入電阻為0時，電壓表示數(shù)，電壓表示數(shù)的變化范圍是0~13.8V；在b圖中，電壓表并聯(lián)在電阻箱兩端，R接入電阻最大R=100Ω，電壓表的最小示數(shù)當電壓表示數(shù)最大，滑動變阻器接入電阻為電壓表示數(shù)的變化范圍是4.2V~15V；②電流表串聯(lián)在a圖中時，電路中最小電流：當電流表示數(shù)為最大時，變阻器接入電路的電阻電流表變化范圍是0.15A~0.6A；電流表串聯(lián)在b圖中時，電路中最小電流當電流表示數(shù)為最大時，變阻器接入電路的電阻電流表變化范圍是0.14~0.6A。綜上可知，為使測量儀的量程達到最大，小明利用原有器材，保持電表量程不變，電壓表應該并聯(lián)接在a圖中變阻器R兩端，電流表應串聯(lián)在b圖中，接法如下圖所示：

12．小明設計了一個簡易電子秤，其工作電路圖如圖甲所示，R0為定值電阻，電流表的量程選用，壓力傳感器踏板受到壓力后，其阻值R隨所受壓力F的變化而改變（如圖丙所示），并導致電路中的電流發(fā)生改變，通過改寫電流表表盤數(shù)值后可直接讀出所稱物體的質量。閉合開關S，小明站上踏板并最終靜止在踏板上，電流表的示數(shù)Ⅰ隨時間t變化的圖像如圖乙所示。已知電源電壓，定值電阻，g取10N/kg，踏板的質量忽略不計。求：（1）時間內，小明尚未站上踏板，壓力傳感器的電阻是Ω。（2）圖乙中I1的大小為A。（3）時間內，壓力傳感器R受到的最大壓力是N，小明的質量為kg。（4）電流表表盤上0.5A刻度線應標為kg，此時壓力傳感器R的功率是W?！敬鸢浮?100.175050803.5【解析】解：（1）[1]由圖甲可知，壓力傳感器R與定值電阻R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流，由圖丙可知，壓力為零時壓力傳感器電阻的阻值為110Ω。（2）[2]由串聯(lián)電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻由歐姆定律可知，此時電路中的電流（3）[3]由圖丙可知，壓力傳感器的阻值R隨所受壓力F的變化關系為

①當時，，當時，，代入①解得:，因此壓力傳感器的阻值R隨所受壓力F的變化關系為由圖乙可知電路中的最大電流為0.4A，由歐姆定律可知，此時電路中的最小電阻由串聯(lián)電路的電阻特點可知，此時壓力傳感器電阻的阻值代入壓力傳感器的阻值R隨所受壓力F的變化關系解得小明對壓力傳感器的最大壓力[4]由圖乙可知，小明靜止在踏板上的電路中的電流為0.2A，由歐姆定律可知，此時電路中的電阻由串聯(lián)電路的電阻特點可知，此時壓力傳感器電阻的阻值代入壓力傳感器的阻值R隨所受壓力F的變化關系解得，小明對壓力傳感器的壓力小明的質量（4）[5]由歐姆定律可知，電流表表盤上0.5A時電路中的電阻由串聯(lián)電路的電阻特點可知，此時壓力傳感器電阻的阻值代入壓力傳感器的阻值R隨所受壓力F的變化關系解得此時傳感器上物體的質量[6]此時壓力傳感器R的功率13．讀短文，回答問題：察打一體無人機無偵-10是中國研制的一款高空穩(wěn)形察打一體無人機，搭載新一代渦扇發(fā)動機，飛行速度可達300m/s，戰(zhàn)場響應快．飛機采用以光纖傳輸信號的光傳操縱系統(tǒng)．該機最大起飛重量3.2噸，主要用于電子偵察，對敵方信號進行偵查和定位，載彈量要遜色一些，只有400kg，翼載指飛機的最大起飛質量與機翼面積的比值；熱效率是指發(fā)動機獲得的機械能與燃料完全燃撓產生的內能之比，而推進效率則是指發(fā)動機傳遞給飛機的推進功（推力所做的功）與其獲得的機械能之比，飛機航行時所受阻力與速度的關系見表一，部分技術參數(shù)見表二，（g取10N/kg）表一：速度v/（m/s）100150200阻力f/N50011252000表二：熱效率η1推進效率用η2航空燃油的熱值q40%60%5×107J/kg（1）飛機光傳操縱系統(tǒng)中的傳輸媒介是（選填“導體”“絕緣體”或“半導體”），飛機表面能（選填“反射”或“吸收”）對方雷達發(fā)射的電磁波從而實現(xiàn)隱身；（2）關于無人機，下列說法中不正確的；A．遙控無人機是通過電磁被來傳遞信息的B．機翼做成流線型是為了減小空氣的阻力C．當飛機順風起飛時，更有利于飛機升空D．飛機在一定高度勻速飛行投彈時機械能變?。?）當飛機以最大速度沿水平方向飛行時，推力做功的功率為W。飛機的推重比是指飛機以最大航行速度勻速飛行時的推力與最大起飛重力的比值，則無偵-10的推重比約為；（4）該飛機的翼載為500kg/m2，則機翼面積為m2。當飛機以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h，耗油kg；表三：高度h/m150400450電阻R/?2050200（5）為保證飛行安全，當飛機降低到一定高度時開啟警示燈，如圖乙是小明設計的模擬電路（電源電壓恒定），壓敏電阻