2024年中考 物理专题提升 分析计算类题（含答案）

分析计算类题
1.图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，为电动机．通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态．
第1题图
(1)要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装________，B处应安装________．(均选填“电动机”或“电阻丝”)
(2)如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关________；要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关________．
(3)已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20 ℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30 ℃，假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1∶R2＝________．
(4)电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会________(选填 “变大”“变小”或“不变”).
【典型试题拓展】 第1题1. (进一步追问)同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通．则双金属片开关应安装在图中的 ______点(选填“a”“b”“c”或“d”).
2. 如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电．它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板(以下简称电池板)，其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能(转化效率为10%)，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电．设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103 J(即为1.2×103 W/m2)，电池板对蓄电池充电的功率为60 W．蓄电池充满电后，能够让10盏“12 V　3 W”节能灯正常工作6小时．不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗，则：
第2题图
(1)电池板对蓄电池充电，是将电能转化为________能的过程．
(2)白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关________．
(3)10盏“12 V　3 W”节能灯正常工作时的总电功率为________W.
(4)要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电________小时．若充电电压为20 V，则充电电流为________A.
(5)该百叶窗电池板的面积为________m2.
3. “西电东送”是将我国西部发电厂发出的电传输到我国东部．由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力．根据P＝UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小；反之亦然．输电线路的电能损耗主要是输电线的电流热效应，输电线损失的热功率P＝I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小．如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失．设发电厂的输出电功率P0＝1.1×108 W，输电线路上的总电阻为10 Ω.
(1)若采用110 kV高压输送电能，输电线路的电流I1＝________ A，输电线路损失的热功率P1＝________W，其与发电厂的输出电功率P0之比P1∶P0＝________．
(2)若采用1 100 kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2＝________W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2∶P1＝________，所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的________损失．
(3)若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可采用________作为输电线材料．
拓展训练
4. 随着生活水平的提高，机器人开始进入酒店．如图是某款扫地机器人，铭牌上的部分参数如表所示，请回答下列有关问题：
第4题图
机器人净重) (40 kg 输出功率 30 W
支持网络类型 Wi Fi/全网通4G 充电额定电压 24 V
电池容量 2 000 mAh 工作额定电压 24 V
(1)扫地机器人内部电动机的工作原理是________________________________．
(2)扫地机器人支持联网功能，其是利用________(填字母)传递信息的．
A. 超声波 B. 电磁波 C. 光波 D. 次声波
(3)扫地机器人是靠底座轮子驱动，其驱动电动机的具体参数如表所示，若电动机线圈的电阻为0.2 Ω，则电动机正常工作时线圈的发热功率为________W.
(4)当剩余电量较低时，扫地机器人会寻找充电器充电，充电时它与酒店中正在工作的电视机是________(选填“串联”或“并联”)的；为确保机器人能顺利返回充电，假设需要充电时机器人离充电器最远路程不能超过100 m，则机器人返回过程中受到的水平阻力最大为________N．(电池容量的4%用于提供克服阻力做功)
　分析计算类题
真题演练
1. (1)电阻丝　电动机　(2)S　S、S1　(3)1∶2
(4)变小
【解析】(1)由题意可知，A处应安装电阻丝，B处应安装电动机；(2)闭合开关S时，电动机工作，电吹风处于“冷风”状态，闭合开关S、S1时，电动机与电阻丝R1并联工作，电吹风处于“暖风”状态；(3)处于“暖风”状态时，空气吸收热量Q吸＝cmΔt1＝ηt，处于“热风”状态时，空气吸收热量Q吸′＝cmΔt2＝ηt＝ηt，＝＝＝，联立解得＝；(4)使用几年后，电阻丝升华变细，根据R＝ρ可知，电阻丝电阻变大，电阻丝电源电压一定，根据P＝可知，实际发热功率会变小．
【典型试题拓展】 第1题d
2. (1)化学　(2)S1　(3)30　(4) 1.5　 3　 (5)0.5
【解析】(1)电池板对蓄电池充电是将电能转化为蓄电池化学能的过程；(2)白天蓄电池处于充电不供电状态，电池板是电源，蓄电池是用电器，因此闭合开关S1；(3)10盏“12 V　3 W”节能灯正常工作时的总电功率P＝3 W×10＝30 W；(4)一次充满电，蓄电池储存的电能W＝Pt＝0.03 kW×6 h＝0.18 kW·h，将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电时间t＝＝＝1.5 h；充电电流I＝＝＝3 A；(5)设百叶窗电池板的面积为S，则有1.2×103 W/m2×S×10%＝60 W，故S＝0.5 m2.
3. (1)103　107　1∶11　(2)105　1∶100　热功率
(3)超导体
【解析】(1)输电线路的电流I1＝＝＝103 A，输电线路损失的热功率为P1＝IR＝(103 A)2×10 Ω＝107 W，输电损失的热功率与输出电功率之比为＝＝；(2)若采用1 100 kV超高压进行输送电能，输电电流为I2＝＝＝100 A，输电线路损失的热功率为P2＝IR＝(102 A)2×10 Ω＝105 W，由＝＝可知，采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失；(3)因为超导体的电阻为零，由Q＝I2Rt可知，使用超导体输电可以使输电线路中的热功率损耗为零．
4. (1)通电导线在磁场中受力的作用　(2)B
(3)0.312 5　(4)并联　69.12
【解析】(1)电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，扫地机器人就是利用该原理工作的；(2)扫地机器人支持联网功能，这是通过电磁波来传递信息的，B正确，故选B；(3)由表中数据和P＝UI可知，电动机正常工作时的电流I＝＝＝1.25 A，若电动机线圈电阻为0.2 Ω，则电动机正常工作时的发热功率P＝I2R＝(1.25 A)2×0.2 Ω＝0.312 5 W；(4)充电时，扫地机器人与酒店中正在工作的电视机互不影响，是并联的；电池充满电后储存的电能W＝UI0t＝24 V×2 A×3 600 s＝1.728×105 J，由题意可得，机器人返回过程中克服阻力做的功W返＝4%W＝4%×1.728×105 J＝6 912 J，因为W＝Fs＝fs，则机器人返回过程中受到的水平阻力f＝＝＝69.12 N，即水平阻力最大为69.12 N.