2024年浙江中考科学二轮专题练习-物理计算（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024年浙江中考科学二轮专题练习-物理计算（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 6.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-09 22:58:33 | ||
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文档简介
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2024年浙江中考科学二轮专题练习-物理计算题
力学计算
1．在兵器工业中，子弹射出的速度是衡量枪械性能的指标之一。如图所示是一种运用“旋转法”来测定子弹速度的方法，在电动机转轴上固定两个间距为30厘米的薄塑片，电动机以300转/秒匀速转动，枪械正对塑片水平射击，子弹穿越时的阻力不计。对一般步枪测试，子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片旋转不超过两圈。现对子弹速度在300米/秒以上的某型号步枪进行测试，子弹先后射穿两塑片的弹孔位置如图中A、B（图中子弹是水平向右运动的）。求：
（1）子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片转过的角度；
（2）子弹在两塑片之间飞行的时间；
（3）该型号步枪子弹飞行的速度。
2．2021年6月25日，嘉兴的有轨电车投入运行。首列有轨电车“南湖号”车辆总长度为34.8米，运营时最高速度为70千米/时，车辆自重50吨(如图所示)。
（1）运行中的有轨电车以两边的景物为参照物是 (填“运动”或“静止”)的。
（2）若有轨电车在平直轨道上匀速运动时受到的阻力为总重力的0.05倍，则当乘客总质量为10吨时，要使电车向前做水平匀速直线运动，需要的牵引力为多少牛？ (g取10牛/千克)
（3）有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统。通过计算判断：要在10秒内使整列有轨电车通过总宽度为35.2米的路口，则电车的速度至少为多少千米/时？
3．如图所示，两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上，甲的质量为6kg，边长为0.1m。求：
（1）甲的密度ρ甲。
（2）甲对水平地面的压强p甲。
（3）若甲、乙对水平地面的压强相等，且密度之比为2：1，将甲竖直切去一半后，将切去部分叠放到乙的上方中央，则甲剩余部分对水平地面的压强p甲'与乙对水平地面压强变化量△p乙的比值为多少？
4．如图甲所示，有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面，其各边长分别为：a=0.5米，b=0.6米，h=1米。(g取10牛/千克)
（1）某同学将箱子从图甲位置向右推倒，箱子侧翻后静止在水平地面上，如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）该同学在推倒箱子的过程中，发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松，如图丙所示。这一现象说明 。
（3）图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大？
5．人工智能逐渐融入我们的生活。疫情期间某酒店推出隔离“安心房”，利用机器人给住客送餐，无接触更安全，还节约了人力。如图所示，送餐机器人的质量为40kg，它与地面的接触面积为0.01m2。请分析：
（1）送餐时，机器人在房间门口叫到“请接收您的食物”，住客主要根据声音的 特性来区分是酒店工作人员或机器人发出的。
（2）若送餐机器人的行驶速度为2m/s，某次送餐机器人沿直走廊到客房距离为30m，送餐的时间为 。
（3）若送餐机器人托着3kg的物体静止在水平地面上，计算此时机器人对地面的压强为多大？
6．“五一”假期，爸爸带小明自驾外出旅游，回家后爸爸要求小明完成以下科学问题，现在请你一起完成。已知：爸爸质量为60千克，小明质量为40千克，轿车质量为1.9吨。(g取10牛/千克)
（1）行驶过程中爸爸要求小明系好安全带，是为了避免紧急刹车时因 而造成伤害；小明发现安全带设计较宽，这是为了 。
（2）他们早上6点钟出发，到达景点的时间是7点30分，汽车路程表出发前为100km，到达景点时为220km，此次出游的平均速度为多少千米/小时？
（3）如果在水平路面上汽车匀速行驶时的阻力是总重力的0.2倍，汽车匀速行驶时的发动机牵引力是多少牛？
（4）如果每只轮胎与地面的接触面积为200厘米2，汽车行驶在水平路面上时，地面受到的压力是多少？压强是多少？
7．高速公路上为避免发生汽车追尾事故，有关部门在路边竖立有距离确认牌，从确认牌开始，沿路分别竖立50米、100米、200米标志牌。小明为了估测所乘汽车的速度，他用手表测出汽车从50米到200米标志牌的时间为5秒。如表是该车部分技术参数。
整车质量(kg) 4000
百公里油耗(L) ≤25
载重(kg) 4000
车轮数量 4
最高车速(km/h) 140
（1）该车空车的重力为多少？
（2）根据小明的测量，估测出汽车的平均速度为多少千米/时？
（3）已知每只轮胎与地面接触的总面积为0.1m2，求满载的车静止在水平地面上对地面的压强。
8．带着移居火星生活，实现人类真正走出地球的梦想，“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射，历时10个月，于2021年5月15日成功在火星着陆。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家！
（1）“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭担任发射任务。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球 ，使火箭在地面未发射之前，已经具有了一个向东的速度，从而节省推进剂。
（2）探测器软着陆是最难的，需要经历减速、悬停、着陆等阶段，在9分钟内从2万多千米/小时的超高速，减速到零。如图为探测器悬停阶段，与其重力相平衡的力来自于 。
星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
g值大小 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 11.00
（3）科学家还发现，跟地球上一样，在其他星球上，物体也会由于星球对它的吸引而受到力的作用。下表为不同星球上g的大小。如果将体积为100cm3，密度为0.8g/cm3的物体带到火星上，则它在火星上受到的重力为多少牛？
9．响石山景区是仙居的风景名胜之一。响石山景区的名称由来是因其峡谷中有一种能发出响声的石头而得名，有人称其为“会唱歌的石头”，叫响铃石。小科选取了一小块响铃石，来测定它的密度。实验步骤如下：
（1）用天平测得响铃石的质量，天平平衡时如图甲所示，则响铃石的质量m为 g。
（2）在量筒中倒入V1为750mL的水，将响铃石浸没在水中，水面到达如乙所示，V= mL。
（3）则响铃石的密度为多少。(写出具体过程)
（4）若该类石头的密度约为2.2g/cm3，则此响铃石为 的 (选填“实心”或“空心”)。
10．杭州亚运会的竞赛项目中，自行车类的项目有场地自行车、公路自行车、山地自行车、小轮车四种。公路自行车比赛是在有各种地形变化的公路上举行，杭州亚运会公路自行车赛道在今年九月也已迎来首批体验骑行者，为了使骑行达到高速，一般要求车身重量较轻而风阻较小。下表是制造自行车可选的材料。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 强
密度(kg/m3) 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
（1）若车身的材料要求强度高且轻便，则上表中最理想的材料是 ；
（2）某品牌公路自行车所用铝合金部分的质量为12kg，请你计算所用铝合金材料体积为多少
（3）若保持自行车的款式和外形不变，将所用的铝合金换为碳纤维材料，则自行车的质量变化了多少
11．如图所示，两个完全相同的圆柱形容器A和B放在水平桌面上，容器的底面积为2×10-2m3容器内水的深度为0.2m，且两容器中水和酒精的质量相等。(已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，ρ铁=7.8×103kg/m3，ρ水=2.7×103kg/m3)
（1）求A容器中水的质量。
（2）水B容器小酒精的体积。
（3）将5400g铝块浸没在水中，质量未知的铁块浸没在酒精中后，发现两个容器中的液面一样高，且液体均没有溢出，求铁块的质量。
12．两个完全相同的圆台形密闭容器甲和乙，自重均为1kg，内部均装满质量为5kg的同种液体。甲、乙容器大小两底的面积分别为S1=100cm2，S2=60cm2，均静止于水平桌面上(如图所示)。取g=10N/kg。
（1）装满液体的容器总重力为多少？
（2）甲容器对水平桌面的压强为多少？
（3）已知甲容器中液体对底部压强为6×103Pa，则乙容器中液体对容器底部的压力为多少？
13．为了控制疫情，全国很多地方实行疫区封闭管理，使用无人机进行常态化安全巡查。如图甲所示，是正在巡查的某款无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保脚架平稳着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。该无人机的部分参数如下表。(g取10N/kg)
无人机自重(含电池) 9kg
最大飞行速度v 54km/h
脚架与水平地面总接触面积S 10-2m
（1）使无人机上升的力的施力物体是 。(填序号：①无人机②螺旋桨③空气④地面)
（2）当无人机停放在水平地面上时没有携带物体)对地面的压强是多少？
（3）如图乙，交警正在使用此款无人机进行扫码进城登记，当无人机载着5N的二维码等物体悬停在空中时，无人机总共受到的升力是多少？
14．科学家分析了北极熊的毛，发现它并非白色，而是一根根中空而透明小光导管，它不仅能防水隔热，而且只有紫外线才能通过，是北极熊收集热量的天然工具，对生活在寒冷极地的北极熊的体温调节起到了很大的作用。请根据材料回答问题：
（1）北极熊空心的毛具有防水隔热及吸收紫外线的特点，有利于北极熊_________；
A．增加产热 B．减少散热 C．吸收热量 D．增加散热
（2）维持北极熊身体的产热和散热平衡的体温调节中枢跟人体一样位于 。
（3）由于全球变暖冰层变薄开裂，北极熊为了获取食物，常从一块浮冰跳到另一块浮冰。如果一只北极熊跳上一块浮冰后，浮冰仍然处于漂浮状态，则浮冰受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）如图，一只体重为7210牛的北极熊，要在露出海面部分体积不小于多少立方米的浮冰上活动，才能确保北极熊整个身体露出水面。（写出计算过程，ρ海水=1.03×103kg/m3）
15．在学习了浮力的知识后，小刚设计了如图装置来测物体的密度。 已知挂着物体的 甲弹簧测力计的示数为30牛，挂着空接桶的乙弹簧测力计的示数为12牛。然后小刚把甲测力计下移，使物块浸没在水中（不接触容器壁和容器底），甲的示数变为25牛，则：
（1）浸没在水中时，物块所受的浮力为 牛；
（2）此时乙弹簧测力计的示数为 牛；
（3）物块的密度为多少？
（15题图） （16题图）
16．如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总重为2N，将一个重力为1.2 N，体积为2×10-4m3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中。（g取10 N/kg）
（1）物体A所受浮力是多少
（2）细线对物体A的拉力为多少
（3）当把细线剪断后，物体A受到的浮力为多少，台秤的示数为多少
17．如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2，质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，g取10N/kg）。求：
（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力；
（2）筒内液体密度；
（3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。
18． 2021年7月，河南省郑州市连遭暴雨袭击引发全民关注，造成了重大的人员伤亡和经济损失。救援队通常利用冲锋舟转移民众至安全地区，如图所示。已知某一型号冲锋舟的质量为300千克，最大排水体积为1.2米3。试回答以下问题：（河水的密度为1.0×103千克/米3）
（1）洪水是我国危害最大的自然灾害之一，以下关于洪水的说法错误的是_____
A．持续性暴雨和台风是引发洪水的主要自然因素
B．破坏植被会使洪水的危害性增大
C．人类活动不会对洪水造成影响
（2）一艘上述型号的空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大？
（3）假设一个成年人的质量为60千克，为了保证安全，该冲锋舟最多能载多少个成年人？
19．半潜船通过压水舱的吸水和排水，实现其上浮和半潜(甲板潜入水中)。现有一艘半潜船，前去执行运输一艘受损船舶的任务。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
（1）如图甲所示，当该半潜船不装货物时排开水的体积为4×104米3，求该半潜船的质量。
（2）如图乙所示，当压水舱吸水时可实现半潜。如图丙所示，将质量为4.7×104吨的受损船舶移动到半潜船甲板上后，半潜船通过排水上浮，当半潜船浸入海水中的体积为9×104米3时，甲板完全露出水面，求此时半潜船中剩余水的重力。
20．如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器，底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为pA，B容器内盛有0.2m深的水。已知：ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强pB＝ Pa；
（2）阀门K打开前，当pB＝2pA时，物块的密度；
（3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度。
21．如图甲是利用汽车从湖水中打捞重物的示意图，一辆质量为1.5t的汽车通过绳子和定滑轮匀速牵引水下一个圆柱形重物。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随重物上升高度h的变化图像。已知汽车受到地面的摩擦力是汽车总重的0.1倍；绕过定滑轮的绳子对重物的拉力和对汽车的拉力大小相等。
求：
（1）圆柱形重物完全浸没在水中时受到的浮力；
（2）圆柱形重物的密度；
（3）圆柱形重物的下表面离开水面后，汽车受到的牵引力大小。
22．漏刻是我国古代一种用滴水来计量时间的仪器。如图所示是漏刻的简单模型。
图中容器A是底面积为250cm2的圆柱形薄壁玻璃缸，容器顶盖上有大小两个孔；B是用密度为0.5×103kg/m3塑料制作的边长为10cm立方体底托；C为质量可忽略不计、总长度为60cm的轻质塑料标尺，标尺的一端与底托相连，标尺上均匀的刻有厘米刻度；D为固定于容器盖口处的指示箭头。
某次模拟计时实验中，同学们先将自来水龙头调至均匀间隙滴水状态，并测得水龙头每分钟滴水50滴，并用量筒测得每50滴水的体积为25.0cm3.再在容器A中加入适量水，将底托B放入水中，使其浮于水面上，此时标尺C呈竖直状态且位于大孔下方，指示箭头D恰好指于标尺的顶端零刻度处。此时开始滴水计时，假设整个计时过程标尺始终处于竖直状态，经过3小时后，问：
（1）指示箭头D应指在标尺上何处？
（2）此时标尺和底托所受的浮力是多少牛顿？
（3）此装置最多还能计时几小时？
（4）若要使此装置的计时总时间增加一倍，最简单的办法是什么？简要说明理由。
23．早在3000多年以前，勤劳智慧的中国人就已经开始使用杠杆。如图甲所示是他们发明的用来捣谷的舂。若碓头质量为25kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
（1）求碓头的重力：
（2）头竖直下落0.6m，用时0.5s，求重力做功的功率；
（3）质量为80kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA：OB=2：1，求人左脚对地面的压强。
24．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如下表所示。
集装箱 A B
底面积S
高度h
密度ρ
集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对A的支持力为；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对B的支持力为。已知。
在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：
（1）集装箱A和B的重和；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；
（3）集装箱B匀速竖直上升的过程中，绳子自由端拉力做的功。
25．如图甲所示是小柯家厨房里的脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是利用了两个杠杆和轻质硬杆BC组合而成。图乙是其示意图： 脚踏杠杆AO1B、O为支点，A为脚踏处，AO1=24cm，BO1=18cm； 桶盖杠杆DCO2，O2为支点，桶盖的质量为600g，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆和其 他连接杆的质量不计，桶盖质量分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。请分析回答：
（1）出图乙可知，则杠杆AO1B为 (选填 “省力”“等臂” 或“费力”)杠杆；
（2）若要把桶盖翻开，作用在C点的力至少为多大；
（3）若将桶盖翻开30°，桶盖克服重力做了多少功。．
26．如图所示，一个质量为60kg的木箱静止在水平地面上。小明用如图所示的滑轮组将木箱从水平地面匀速提高4m，用时40s，所用的拉力为350N，不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求：
（1）小明对滑轮组做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）用同一个装置提拉100kg的木箱，计算滑轮组的机械效率。
27．如图所示，均匀木棒AB的长L=10m，两根竖直钢绳的上端固定在天花板上，下端分别悬在木棒上的CD两点，且AC=BD，钢绳上连接有测力计a和b，可现实钢绳受到的拉力大小，如图甲所示，当演员站在木棒的中点O时，测力计a、b的示数均为F=500N，当演员悬于木棒的最右端时，如图乙所示，测力计a的示数恰好为零。已知演员重力G1=700N，木棒始终保持水平。
（1）木棒的重力G2；
（2）BD的长度；
（3）甲图中若木棒上的C点随测力计a一起向左平移一端距离，测力计b的示数将 （选填“变大”、“变小”、或“不变”）
28．如图所示为一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计，A端悬挂着物体M，B端悬挂着物体N，支点为O，BO=4AO，物体M下面是一个压力传感器，物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体，放在水槽中，当水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零。已知物体N的质量m=4kg，高度H=1m，横截面积S=20cm2，求：
（1）物体N的密度；
（2）物体M的质量m；
（3）当压力传感器的示数F=40N时，水槽内的水深h？
29．如图是科技小组利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡。已知OC：OD＝1：2，A的体积为0.02m3，A重为400N，B重为300N，动滑轮重100N，不计绳重与摩擦（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）A的密度。
（2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率。
（3）水位上涨过程中，电子秤所受到的最大压力。
30．图甲为某自动注水装置的部分结构简图，轻质杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OA：OB＝3：1，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点（不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积）。圆柱形水箱中有质量为3kg的水，水箱的横截面积为1×10﹣2m2，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出，通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到2kg时，物体C刚好全部露出水面，此时装置由力传感器控制开关开始注水，g＝10N/kg。求：
（1）物块C的重力。
（2）物块C浸没在水中时受到的浮力。物块C的横截面积。
（3）当力传感器示数为0时，水箱底部受到水的压强。
电学计算
现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为9V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是？
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 欧（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S。求电流的最大值（计算过程中不需要说明取最大值和最小值的理由）
2．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。
3．如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。求：(设电源电压保持不变)
（1）电源电压。
（2）通过定值电阻R2的电流。
（3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
（4）替换后电流表的示数减小了0.3 A，则未知电阻Rx的阻值是多少。
4．常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是“燃料电池型”，利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，其工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”，其工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁，酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题：
（1）使用“燃料电池型”测试仪时，已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？
（2）使用“气敏电阻型”测试仪时，请计算：
①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？
②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？
5．为积极营造安全、有序的交通环境，近年来我市严格执行许多安全措施，这些安全措施中都蕴含着许多科学知识，试分析回答：
（1）有关部门规定：不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚，因为骑行时会出现遮阳棚往上掀翻的情况，请你解释该现象。
（2）图乙是酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为； 为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量变化的情况如图丙所示。使用前通过调节滑动变阻器对测试仪进行调零，此时电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变。
①当气体中酒精含量为0时，电压表示数为，则此时电流表的示数为多少安？
②对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量大于0且小于为酒驾，达到或者超过为醉驾。）
6．超市的自动扶梯，有人乘梯时运行较快，无人乘梯时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出结论： 。
（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
（3）控制电路电源电压为24V，当电流达到20 mA时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为40kg的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器R1接入电路的阻值为多大？(g取10N/kg)
（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？(写出两种方法)
7．某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 ( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？
8．电热桌垫在冬天很受欢迎(如图甲)。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为8欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙的电路，当S1闭合、S2闭合时电热桌垫处于 档 (选填“关”、“低温”或“高温”)。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦
（3）若电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 (选填“断开”或“闭合”)。
（4）图丙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦 (不考虑温度的变化对电阻的影响)。
9．小科发现超市收银台自动传送带的末端两侧挡板上有两个相对的小孔，当物品送到两个小孔的中间时传送带就会停止运动，取走物品后传送带又会重新运动。回家后小科利用已学的科学知识自己 设计了一个“自动传送带”（如图）：传送带由工作电路中的电动机带动，A、B是传送带末端两 侧挡板上的小孔，A孔处有一激光源 S； 控制电路中的光敏电阻 R2 刚好位于 B孔处，电磁铁线圈 阻值 R0=20Ω、保护电阻 R1=60Ω、电源 U=5V。
此光敏电阻的阻值 R2与光照强度 E（单位勒克斯，符号lx ）之间的几次实验数据如表所示：
光照强度 E/lx 5 10 15 20 25 30 40
光敏电阻R2/Ω 60 30 20 15 12 10
（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R2随光照强度E变化的规律，求当E=40lx时，R2= Ω。
（2）当光照强度E≥15lx时，继电器的衔铁被吸合，则线圈中的电流满足什么条件？（通过计算说明）
（3）若激光源的光未被物体挡住时，B小孔受到的光照强度为30lx；被物体挡住时，B小孔受到的光照强度为10lx。当传送带停止时，光敏电阻R2消耗的功率为多少？（计算结果精确到0.01W）
（4）随着使用次数的增多，激光源的光逐渐变弱。为了实现在更微弱的光照下，也能使继电器的衔铁被吸合，下列措施正确的是________（可多选）。
A．减小R1的阻值 B．减小控制电路总电压
C．减小工作电路总电压 D．电磁铁向右移
10．小温参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“恒温热水壶”。
【项目要求】
①防干烧，即壶内无水，不能加热；
②壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温；
③恒温的温度可以手动调节。
【项目设计】如图所示为小温设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量；热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，开关S会自动断开，且不会自动闭合。水温下降至设定温度，电路进入恒温状态。衔铁下方的弹簧质量不计，开关S闭合时，无弹力；当开关S断开后，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。
【项目疑难】
（1）无水时，图中R1 R2+R3。（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）开关S应接在图中的 处（填“A”、“B”、“C”或D）。
（3）若R0＝48.4Ω，900s内电热丝工作P﹣t图如下所示，（后300s电流通断时间比为1：5），则这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。
11．一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段，图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，、为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示；
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合，咖啡机的工作状态处于 阶段；
（2）的阻值是多少欧
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时1分钟，加热用时5分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
12．小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22欧，M、N为接线柱。
（1）电阻丝加热时，电能转化为 能。
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5安，求 R1的阻值。
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5安；检测结束后，小明利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大功率。
13．小明设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭煲内的电热丝。
控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭煲内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。
【快煮模式】闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃～120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃～80℃。
（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为 分钟。
（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能为多少焦？
（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。
14．纯电动出租车成为流动在舟山大街小巷的一道靓丽风景。该车提供能量的装置为三元锂电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。电池容量为66kW·h，可以续航400km。
（1）传统出租车的发动机多为汽油机。若汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，对外做功 次。
（2）司机使用新能源出租车充电桩的60KW快充将电量由30％充至80％，需要分钟？（充电时无能量损耗）
（3）若该车和车内乘客的总质量为2.2x103kg，当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为340V，通过电动机的电流为60A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求该电动出租车将电能转化为机械能的效率。（保留小数点后一位）
15．小柯对家里带有预约功能的电中药壶进行观察，铭牌如下表。其内部基本电路原理如图甲，其中R1、R2均为加热电阻，R2 阻值为484Ω，小柯用水代替中药做了相关研究，从开始预约到煮好后断电，其消耗的功率随时间变化的图像如图乙[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/ (kg·℃) ]
电源 220V
容积 1.5L
高温档功率 500W
低温档功率 100W
预约功率 10W
（1）预约过程中消耗的电能是多少kW·h？
（2）R1的阻值是多少Ω？
（3）若此电中药壶的高温挡加热效率为84%，将1.5L水从20℃加热至100℃，需要多长时间？
16．如图甲为陶瓷电煎药查，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火档快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火档慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温档防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500w，文火慢熬功率为100W，某次救药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2"位置，同时开关S2 (填 “闭合"或“断开”)时，电煎药壶处于文火档。
（2）电加热丝R2的阻值是 欧。
（3）求电煎药壶处于保温档时的功率。
（4）分析图像可知，电放药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 。(填 “大于”“小于”或“等于”)后半段时间的加热效率。
热学计算
1．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
（1）【项目一】水的净化
如图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 实验操作。
（2）【项目二】加热原理
现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片的阻值为或，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在上面，闭合开关，发现上的油墨纸片红色先褪去，则的阻值为 ；
（3）根据上述实验结果，计算图乙电路的加热功率为多少
（4）【项目三】热交换器设计
项目化小组的同学想到，将电热开水器中的开水变成温开水，需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进电热开水器前水的温度，可以节约电能。于是小组同学设计如图丙所示的方案。
该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是 。
（5）【项目四】节能效果
校园直饮水机就是采用上述热交换的方式，使进水管的常温自来水从变成的热水，再通电加热至。要得到的开水，相较于将的自来水直接烧开，可节约电能多少 [不计热量损失，]
2．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
表1
第1代 第2代 第3代 第4代
燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢
氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧
表2
燃料 热值 燃料 热值
汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg
柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
3．如图是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×106J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V 1500W”。
（1）晴天时用太阳能加热，一天以10h计算，可以将100Kg，初温为20℃的水加热到多高的温度？（水的比热容C=4.2×103J/（Kg· ℃）
（2）阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？
（3）请你说说利用太阳能有什么优点？
4．如图为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝片的阻值可设定所需水温。取水时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如下表)。7秒后，电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100℃，此时，K1、K2打开，即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃，电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为19.36欧。
设定水温/C 40 55 70 85 100
煮水箱中水的体积/毫升 10 20 30 40 50
冷水箱中水的体积/毫升 40 30 20 10 0
（1）即热饮水机是利用的原理使水温升高的。
（2）若加热过程中的能量转化效率为90%，设定取水温度为40℃，则需调节电热丝R1的阻值为多少欧？(c水=4.2×103J/(Kg·℃))
（3）为了方便取水，小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度，结果如图所示。若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25亳升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请在图乙中用箭头重新标定取水温度为85℃的大致位置并简要说明理由？
5．如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5X107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少
（2）水吸收的热量是多少
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
力电综合
1．如图，质量为40g、体积为50cm3的铁球放入盛水的薄玻璃容器中，在容器下方有一已经接入电路的螺线管，小灯泡标有“6V，3W”字样，通过螺线管的电流I与螺线管对铁球的作用力F的关系如表。（假设灯丝电阻保持不变，不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响）
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/N 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
（1）闭合开关后，通电螺线管上端是 极；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器阻值使铁球悬浮在水中。此时，铁球受到水的浮力是多少？小灯泡消耗的功率是多少？
2．如图为某新款扫地机器人，工作时利用其内部的电动机快速旋转产生高速气流，将周围的灰尘、杂物等吸入集尘盒；底部安装的塑料刷，可清扫吸附在地板上的杂物；机身侧面安装的感应器通过发射、接收超声波来感应障碍物。当电量降至电池容量的20%时，机器人停止工作并自动返回充电仓充电。下表为该款扫地机器人的部分参数。
额定电压/V 20
额定功率/W 40
质量/kg 4
一次充满电所含的电能/J 374400
（1）下列各项中，可能是扫地机器人工作时内部气压值的是 ；
A．1.01×105Pa B．5000Pa C．2×105Pa
（2）该机器人静止时，四个轮子与地面的总接触面积为2cm2，此时它对地面的压强是多少；
（3）若该机器人工作时保持匀速运动，受到的摩擦阻力共为8N，清扫宽度为15cm，且消耗的电能中20%用于克服摩擦力做功。则一次充满电后，该机器人能够清扫的最大面积是多少。
3．如图甲为电动独轮车，由电动机提供动力，它时尚、便捷、节能，深受年轻人喜爱。下表是某款独轮车的部分参数，试回答下列问题：
车体自重 最大载重 最大续航
10kg 120kg 20km
最大速度 输出电压 电池容量
18km/h 60V 5000mA·h
（1）独轮车前进所需的能量来自电池释放出的 ；
（2）图乙中人的质量为50kg，人站上独轮车骑行后，独轮车在道路上以最大速度匀速直线前进，所受阻力是总重的0.05倍。试求匀速直线前进10分钟，独轮车牵引力做功多少？
（3）若在一定条件下，独轮车用时1.5h匀速直线运动实现了最大续航（假设用尽全部电池容量），试计算在此过程中独轮车电动机的输出功率为多少？
4．电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具。电梯的简易结构如图甲所示，电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧，在电梯半载时（半载指最大载重的一半），轿厢总重和配重的重力基本相等。满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢。某商业大厦安装的观光电梯（该商业大厦每天营业时间为 12h），其相关参数如表：
额定电压/V 220
额定运行功率/kW 25
待机功率/kW 1
最大载重/N 4000
轿厢质量/kg 500
为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图乙所示，控制电路的电源电压 U 为 12V，压力传感器的电阻 R 与所受压力 F 的关系图象如图丙所示，电磁继电器阻值可忽略。当控制电路中的电流大于 0.2A 时，会启动警报系统，同时无论如何按压电梯控制器，门电动机均不工作。
（1）为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的 性。
（2）该观光电梯配重的重力约为 N。
（3）下列有关该电梯的说法中，正确的是 。
A．主电机与钢丝绳之间的摩擦为有害摩擦
B．超载自动报警系统中电磁铁的右端为 S 极
C．电梯满载上行时，电动机需顺时针转动
D．报警电铃的工作原理是电磁感应
（4）控制电路中R0= Ω。若使用一段时间，电梯未满载就报警，则说明R0的阻值变 （选“大”或“小”）。
（5）若该商业大厦每天电梯运行时间为3.5h，设电梯均在额定功率下运行，则该观光电梯平均每天耗电多少 kW h？
5．文成县黄坦镇仙果园艺场在柑橘园放养土鸡，某项目化研究小组为其设计一款土鸡孵化器，加快土鸡孵化，其结构如图甲所示，ABC为轻质杠杆，始终处于水平位置，B为支点，AB∶BC＝1∶4，控制电路电源电压U=12V恒定不变，电磁铁线圈电阻不计，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”，压敏电阻RF的阻值与压力关系如图乙所示。气室内气体对活塞压力与温度变化关系如图丙所示，鸡蛋孵化时间与温度关系如图表一所示。
工作原理：当开关S1、S2均闭合，电热丝开始加热，控制电路中电流I≥0.25安时，衔铁被吸下，当温度低于设定温度时，衔铁上弹，电热丝重新加热。
表一
鸡蛋孵化阶段 孵化温度
第一阶段：第1-6天 38.5℃
第二阶段：第7-14天 38℃
第三阶段：第15天 37.9℃
第四阶段：第16-21天 37.3-37.5℃
（1）开关S1闭合后电磁铁上端的极性为 极；
（2）为达到第一阶段孵化所需温度，通过计算滑动变阻器阻值应调节为多大？( )
（3）完成第一阶段孵化后，要使孵化器内的温度降低，除调节滑动变阻器外，还可以如何调节，并说明理由。
6．自动售货机是一种能根据投入的钱币自动付货的机器，又被称为24小时营业的微型超市，其硬币识别原理简化图如图甲所示。OAB为一轻质杠杆，O为支点，OA与OB的长度之比为lOA∶lOB=1∶10；电源电压恒为14V，R0=15欧，电压表量程为0~12V；电阻R为压敏电阻，其阻值随压力的变化如图乙所示。使用该自动售货机购买一件商品可以多次投入硬币，但一次只能投入一枚硬币，投入的硬币沿着斜面平稳缓慢地滑入储币盒内，当硬币投入储币盒后，售货机会根据R0两端的电压值，判断投入硬币的种类和数量。不计储币盒的质量。求：
（1）若1枚1元硬币的质量为6g，投入储币盒中时的受力面积为5cm2，那么，1枚1元硬币对储币盒的压强为多少？
（2）上题中投入1枚1元硬币时，电压表的示数为多少？
（3）若1枚1角硬币的质量为3g，1枚5角硬币的质量为4g，1枚1元硬币的质量为6g，那么，按照自动售货机器的设计，最多能投入硬币的总面值是多少元？
7．平平同学计划做一个电子秤模型，如图1是他设计的结构图。U0=6V，R0=15欧，AB是一根长度为15cm，阻值为15欧的均匀导体，O是一个能在滑杆上自由移动的滑块，滑片P和轻质杠杆OD均连接在滑块O上，且OC∶CD=1∶9。弹簧受力时伸长量变化如图2所示，轻质托盘上未放置物体时，滑片P刚好处于A处，此时弹簧的伸长量为0，电压表表盘刻度和连接的接线柱如图3。当被测物体放置于托盘上时，可以通过电压表示数读出被测物体的质量。
[项目一]标注0刻度和最小刻度。
（1）当托盘上未放置物体时，闭合开关，电压表指针对准 V处，标为0刻度；
（2）基于上述相关数据，计算电压表上每一个最小刻度所对应的质量值为多少克
[项目二]评价与改进
（3）阳阳认为该模型还不够完善，若使用一段时间后，电源电压减小，则测量结果会不准确。针对这一问题，他提出了如下改进方案：①将定值电阻R0改为合适大小的滑动变阻器，且在R0两端并联一个电压表；②将定值电阻R0改为合适大小的滑动变阻器，且在电路中串联一个电流表；③将定值电阻R0改为合适大小的滑动变阻器，且分别在电源和R0两端各并联一个电压表。选择一种你认为合理的方案，并写出调整方法： 。
8．某工厂生产一批零件，对零件表面粗糙程度的一致性有较高要求，验收时需要进行表面粗糙程度测试。小明设计如图甲所示装置，用于比较零件表面粗糙程度。压敏电阻R1的阻值与压力关系如下表所示：绝缘杠杆AB可以绕O点转动，A端通过连杆与压敏电阻R1接触，B端与轻质弹簧相连，OA：OB=1：1；弹簧受到的拉力F与伸长x的关系如图乙所示，弹簧右端连接滑片P和吸盘； R2是水平放置的、粗细均匀的电阻棒，长度L为40厘米，总电阻为12欧。使用前，滑片P恰好位于R2左端，使用时，先用吸盘将零件“粘住”，再用水平力向右拉动木板，待零件稳定时读出电压表示数，用电压表示数来判断零件表面越粗糙程度。（ 导线对杠杆AB没有力的作用，弹簧电阻忽略不计 ）
压力（牛） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
压敏电阻R1阻值（欧） 12 18 24 30 36 42
（1）将吸盘压在零件表面，排出内部空气，吸盘和零件就会“粘住"，这主要是 的作用。
（2）已知电源电压为6伏，单个零件质量为200克，若要求该批次零件在木板上的滑动摩擦力不大于零件重力的0.2倍，请通过计算说明判断零件合格的电压表示数范围。
（3）小明用该装置分别测试相同体积的铁块和铜块，多次实验示数均相同，已知：铁块密度为7.9克/厘米3，铜块的密度为8.9克/厘米3，请判断哪个物体底部较粗糙并说明理由。
9．小明设计了一种“自动限重器”，如图所示，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、力敏电阻R1，滑动变阻器R2，轻质货架和压力杠杆OB等，力敏电阻R1所能承受的最大压力为300牛，其中R1的阻值随压力变化的关系如表所示。当力敏电阻R1表面承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=9V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。
压力/牛 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻/欧 300 270 240 210 180 150 120 …
(1)当电磁继电器线圈中的电流大小为30毫安时，衔铁被吸下。若R1所能承受的压力达到最大时，则此时滑动变阻器R2的阻值为 欧；
(2)杠杆OB长20cm，OA长5cm，若R1所能承受的压力达到最大时，那么货架最多能装货多少千克？
(3)如果要求货架的最大装货量变大，可以通过改变什么来实现实验目的，请你设计一种方法并简要说明理由 。
10．在项目化学习中，小明设计了一款蔗糖溶液密度控制装置（如图甲）。其工作原理为：质量为0.16千克、体积为100cm3的A物体浸没在蔗糖溶液中，R为定值电阻，RF为力敏电阻，当蔗糖溶液密度改变时，电路中的电流发生变化，中央处理器借助传感器判断电流大小，从而控制水泵工作，使蔗糖溶液密度保持在一定范围内。已知电源电压恒为12伏，力敏电阻RF的阻值与其受到轻质细线拉力的大小关系如图乙：当电路中的电流I≥0.048安时，水泵向容器中注水；当I≤0.04安，水泵停止注水。（物体A始终浸没在溶液中；传感器电阻不计；水加入容器后能与蔗糖溶液立刻混合均匀）
（1）向容器内注水过程中，容器底部受到的液体压强将 （选填“增大”“不变”“减小”）；
（2）若该装置控制的蔗糖溶液密度最大值为1.3×103kg/m3，则定值电阻R的阻值应为多少欧？ ；
（3）小明画出了在定值电阻为R时，该装置所控制的蔗糖溶液的密度范围，如图丙所示，A、B点分别表示此装置所能控制的最小和最大的蔗糖溶液密度。后因定值电阻R损坏，他将其换成了阻值更大的定值电阻R1，请你在图丙坐标系中大致画出更换定值电阻后，此装置所能控制的蔗糖溶液的密度范围，并分别用C、D标记出最小和最大蔗糖溶液密度。
11．一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮、定滑轮，与滑动变阻器的滑片相连。为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为，灯泡标有“”字样，人的质量为，人与地面的接触面积为，。人对绳子拉力最小时，滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为。滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：
R（Ω） 0 2 4 6 8 10 12 14 …
F（N） 0.5 50.5 100.5 150.5 200.5 250.5 300.5 350.5 …
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面。灯泡电阻不变，且不会被烧坏。求：
（1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）物体的质量是多少？
（3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？
12．如图是小科同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，原理如图所示，小筒底面积为10cm2，高20cm，大筒底面积为60cm2，装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面（滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计），并随托盘一起可自由滑动，定值电阻R0=6欧，AB是一根长为10cm均匀电阻丝，其阻值为10欧，电源电压为6V，电流表量程0~0.6A。当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm 深（称量过程中大桶水未溢出）。求：
（1）托盘和小筒的总质量；
（2）若要保证电路安全，则滑片P距A端的最大距离是多少？此时液面上升的高度为多少？
（3）在保证电路安全的前提下，则浮力秤的最大称量为多少g？
13．2021年10月16日，世界的目光再次聚焦中国，“神舟十三号”载人飞船成功发射。载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性。为了检验飞船舱门的密封性能，科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示。先对舱体M充入压强为1.0×105pa的空气，然后，把集气空腔N抽成真空。若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体M进入集气空腔N中。为了测量舱体M和集气空腔N中的压强科研员设计了如图甲所示电路，其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻（其电阻值会随所受压强大小发生变化的可变电阻）。已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计舱体M器壁的厚度，整个过程温度不变。已知电源电压为12V，R0阻值为10Ω，压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表：
压敏电阻受到的气压（×105Pa） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
压敏电阻对应的电阻值（Ω） 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4
（1）实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等。若开关S接在a处，求此时压敏电阻RM消耗的功率；
（2）在检验过程中的某时刻，开关接a时电压表的示数为Ua、此时电流表示数为0.6A；开关接b时电压表的示数为Ub，且Ua=2Ub，求此时舱门内外受到的压力差 ；
（3）载人飞船在处于真空的环境中飞行，我们的宇航员在密封舱内进行科研活动，是否需要利用无线电通讯设备进行交流？说说你的理由 。
14．如图甲所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度之间的关系如图乙所示。已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为20Ω，R2的总电阻为20Ω、长度为l；当线圈中电流I=0.4A时，衔铁被吸下。（弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦）
（1）求电源电压U
（2）求木块所受的重力
（3）当滑至B处时，求木块浸入水中的体积。
（4）若R1调至10Ω，则水箱内最高水位与原设定水位的高度差 （选填“>”、“<”或“=”），你判断的理由是： 。
热电综合
1．如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，R1，R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为220W～1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg ℃）]求：
（1）加热电阻R2的阻值；
（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率；
（3）若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30℃，求加热器的效率。
2．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（2）电阻丝R1的阻值。
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
（4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？
3．如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知R1=55Ω，R2=44Ω，在220V的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率。求：
（1）在对外供热时的最低功率P低；
（2）中档功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中；
（3）在对外供热时的最高功率P高。
4． 彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
（1） 电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？
（2）若将锅中550g的水从20℃加热到100℃，若加热过程中不计热量损失，则高挡位需正常工作多长时间？
（3）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为8A，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。
5．如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。[已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，1L=10-3m3]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时，电能表中间的铝质圆盘在3min内转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？
6．某电蒸锅的发热体是用一种叫PTC的半导体元件制成的，它的发热特性使其具有自动保温的功能，其电阻RT随温度t的变化曲线如图1所示。图2是它的简化工作电路图。已知电源电压为220V，R0是阻值可调但不受温度的影响的调控电阻。则：
（1）某次电蒸锅内加初温为20摄氏度的水2L，到沸腾时，水吸收的热量为多少？已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。
（2）当温度达到100℃时，此时电蒸锅的总功率为880W，求此时调控电阻R0的阻值。
（3）电蒸锅的温度达到120℃时，将R0的阻值调节为10Ω，此时电蒸锅的总功率是多少？
7．如图甲所示的电压力锅的传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保温保压。现将3Kg初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间的变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的效率。【水的比热容为4.2×103J/(Kg ℃】
答案解析部分
力学计算
1．（1）解：设子弹的速度取最小为300m/s
子弹穿过两个塑片的时间t= 0.001s
电动机转过的圈数n=300r/s×0.001s=0.3r
所以子弹穿过两塑片的时间内电动机转动的圈数小于1圈，塑片转过的角度为90°
（2）解：电动机转过90°的时间为t′= × = s
所以子弹在两塑片之间飞行的时间t′= s=8.33×10-4s
（3）解：由公式得v= 360m/s
答：该型号步枪子弹飞行的速度为360m/s
2．（1）运动
（2）解：m=50吨+10吨=60吨=60 000千克，
F阻=0.05G=0.05mg=0.05×60000千克×10牛/千克=30 000牛，
因为有轨电车做水平匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，
所以F牵引力=f阻=30 000牛。
（3）解：s=34.8米+35.2米=70米，
v= =7米/秒=25.2千米/时
3．（1）解：ρ甲= =6×103kg/m3；
（2）解：F甲=G甲=m甲g=6kgX 10N/kg=60N
p甲= =6000Pa
（3）解：均匀实心正方体对水平地面的压强： p= =ρgL，
因甲、乙对水平地面的压强相等，且密度之比为2：1，所以甲、乙的边长之比为1：2，L乙=0.2米，
将甲竖直切去一半后，将切去部分叠放到乙的．上方中央，则甲剩余部分的密度和高度不变，
对水平地面的压强p甲'=p甲=6000Pa(1分)，乙对水平地面压力的增加量△F= G甲=30N，乙对水平地面压强变化量△p乙= =30N/(0.2米)2=750Pa，
则p甲'：△p乙=6000 Pa：750Pa=8
4．（1）减小
（2）力的作用效果与力的方向有关
（3）解：F=G=mg=5Kg×10N/Kg=50N
p=F/S=50N/0.5m2=100Pa
5．（1）音色
（2）15s
（3）机器人对地面的压力F=G总=（40kg+3kg）×10N/kg=430N；
机器人对地面的压强：。
6．（1）惯性；减小压强
（2）解：t=7 ：30-6：00=1.5 h，
s= 220 km- 100 km= 120 km，
v= =80 km/h
（3）解：m总=60 kg+40 kg+1.9×103kg=2 000 kg，
G=m总g=2 000 kg×10 N/kg=20 000 N，
f=0.2G=0.2×20000 N=4 000 N，
因为汽车匀速行驶，所以F牵=f=4 000 N。
（4）解：因为汽车对地面的压力F压与地面对汽车的支持力F支是一对相互作用力，而F支与汽车总重力G是一对平衡力，故F压=G=20 000 N，S=4×200 cm2=0.08 m2，
p= =2.5×105Pa。
7．（1）解：G＝mg＝4000kg×10N/kg＝40000N
（2）解：s＝200m－50m＝150m
v＝＝＝30m/s＝108km/h
（3）解：F＝G′＝(4000kg＋4000kg)×10N/kg＝8×104N
S＝4×0.1m2＝0.4m2
p＝＝＝2×105Pa
8．（1）自西向东自转
（2）探测器喷出的气体
（3）根据表格可知，火星上的g=3.76N/kg，
则这个物体在火星上的重力：G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×100×10-6m3×3.76N/kg=0.3008N。
9．（1）94.6
（2）800
（3）解：V= 800mL-750mL=50mL=50cm3
ρ=m/V=94.6g/50cm3=1.892g/cm3
（4）空心
10．（1）碳纤维
（2）所用铝合金材料的体积：；
（3）使用碳纤维材料的质量：m'=ρ'V=1.6×103kg/m3×4×10-3m3=6.4kg；
则自行车的质量减小：12kg-6.4kg=5.6kg。
11．（1）容器中水的体积：V水=Sh水=2×10-2m2×0.2m=4×10-3m3，由ρ= 可得，A容器中水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg。
（2）B容器中酒精的质量：m酒精=m水=4kg，则酒精的体积：V酒精= 。
（3）5400克的铝块的体积：V铝= =2000cm3=2×10-3m3，因两个容器中的液面一样高，所以，V水+V铝=V酒精+V铁，则铁块的体积：V铁=V水+V铝－V酒精=4×10-3m3+2×10-3m3-5×10-3m3=1×10-3m3，则铁块的质量：m铁=ρ铁V铁=7.8×103kg/m3×1×10-3m3=7.8kg。
12．（1）解：总重力G=mg=(1kg+5kg)×10 N/kg =60N
（2）解：压力F=G=60N 面积S=60 cm2 =0.006 m2
甲容器对水平桌面的压强 P=== 1×104Pa
（3）解：由图可知，甲乙两容器内液体的密度和深度都相同，所以 p乙= p甲=6×103Pa
面积S=100 cm2 =0.01 m2
乙容器中液体对容器底部的压力 F乙=P乙S=6×103Pa 0.01 m2=60N
13．（1）③
（2）G=mg=9kg×10N/kg=90N
F=G=90N
p= =9000Pa
（3）F升=G总=90N+5N=95N
14．（1）B；C
（2）下丘脑或脑干或脑干中的下丘脑
（3）变大
（4）北极熊要在露出水面部分体积不小于0.7m3的浮冰上活动
15．（1）5
（2）17
（3）解：
V物=V水 =0.0005m3
ρ =6×103kg/m3
16．（1）物体A的一半浸入水中时，
受到的浮力。
（2）此时物体A共受到重力、浮力和细线的拉力作用，
根据二力平衡的知识得到：G=F浮+F拉，
则细线对物体A的拉力为F拉=G-F浮=1.2N-1N=0.2N。
（3）物体A的密度：；
所以当把细线剪断后，物体A在水中漂浮，
则F浮′=G=1.2N；
根据力的作用的相互性可知，物体A对水向下的作用力F压=F浮′=1.2N，
根据力的平衡的条件可知，托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和，
即F=G总+F压=2N+1.2N=3.2N。
17．（1）由图象知，当h=0时，此时弹簧测力计的示数为18N，圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数，则G=18N；
当h≥17cm时，弹簧测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时圆柱体受到的拉力F拉=12N；
圆柱体浸没液体时受到的浮力：F浮=G-F拉=18N-12N=6N；
（2）由图知从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小，到17cm弹簧测力计的示数不变，
所以圆柱体额高度为：17cm-7cm=10cm，
圆柱体浸没在液体中，排开液体的体积：V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10-4m3，
液体的密度：；
（3）液体的体积：V液=S′h液=100cm2×30cm=3000cm3=3×10-3m3，
液体的质量：m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg，
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，
圆筒对地面的压力：F=（m液+m筒）g+G-F拉=（4.5kg+0.5kg）×10N/kg+18N-12N=56N，
受力面积S=100cm2=0.01m2，
圆筒对地面的压强：。
18．（1）C
（2）F浮=G=mg=300kg×10N/kg=3000N
（3）F浮最大=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=12000N
G人总=12000N-3000N=9000N
G人=mg=60kg×10N/kg=600N
n=9000N/600N=15（人）
19．（1）G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米牛/千克米牛
（2）千克/米牛/千克米牛
20．（1）2×103
（2）解：物块的体积为：
V物＝50×10－4m2×0.2m＝10－3m3
由第（1）中计算可知：pB＝2×103Pa
由pB＝2pA得：pA＝ ＝1×103Pa
由pA＝ 得： G物＝pAS物＝1×103Pa×50×10－4m2＝5N
物块的质量为：m物＝ ＝0.5kg
物块的密度为：ρ物＝ ＝0.5×103kg/m3
（3）物块刚好漂浮时，F浮＝G物＝5N。设此时A容器中水深为hA。
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gS物hA
则有：
21．（1）根据题意及图象乙可知，重物的重力G＝4000N，
重物露出水面前，汽车的拉力F＝3500N，
此时重物受向上的浮力、向上的拉力和向下的重力，
由重物受力平衡可知，重物浸没时受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝4000N﹣3500N＝500N
（2）由G＝mg可得重物的质量为：
m＝ ＝ ＝400kg；
重物浸没在水中时，由F浮＝ρ水gV排可知重物的体积：
V＝V排＝ ＝ ＝0.05m3；
圆柱形重物的密度：
＝ ＝8×107kg/m3
（3）由题意知汽车受到地面的摩擦力为：
f＝0.3G车＝0.1m车g＝4.1×1.7×103kg×10N/kg＝1500N，
圆柱形重物的下表面离开水面后，汽车受到绳子对它向左的拉力（大小等于物体的重力），
所以，由力的平衡条件可得
F牵＝F拉+f＝G+f＝4000N+1500N＝5500N
22．（1）水龙头每分钟低落水25cm3，
则3小时容器A内水增加：△V=25cm3/min×180min=4500cm3；
则水面高度增加：。 所以此时批示箭头应指在标尺上18cm处。
（2）F浮=G=ρgV=0.5×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3cm3=5N
（3）因为标尺每10分钟上升1cm，所以再上升42cm需要420分钟，即还能计时7小时。
（4）可采用以下方法：其他条件不变的情况下，将水龙头的滴水速度减为原来的一半，或将容器A的底面积增加为原来的二倍。
23．（1）碓头的重力G=mg=25kg×10N/kg=250N
（2）碓头重力做的功W=Gh=250N×0.6m=150J
重力做功的功率P=W/t=150J/0.5s=300w
（3）∵F1L1=F2L2∴F1×OB=G×OA
∴F1×1=250N×2∴F1=500N
由力的相互作用得，人受到杠杆的力为F3=F1=500N
人左脚对地面的压力F压=F支持=G人―F3=m人g―F3=80kg×10N/kg―500N=300N
人左脚对地面的压强p=F压/S=300N/（200×10―4m2）=1.5×104Pa
24．（1）由表中数据，根据G=mg=ρVg可得A和B集装箱的重力比：
……①
当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时，集装箱静止在地面上，集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡，所以有：
1500N+N1=GA……②
2000N+N2=GB……③
已知N1=3N2…… ④
联立①②③④解得：GA=4500N，GB=3000N；
（2）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，
根据可得：80%=；
解得：承担物重绳子的段数：n=5；
拉起集装箱A时绳端速度：；
由v=nv物可得，物体A上升速度；；
（3）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱A时，
由nF=G+G动可得，
动滑轮重力：G动=nFA-GA=5×1125N-4500N=1125N，
拉起集装箱B时绳端拉力：，
绳子自由端拉力做的功：WB=FBsB=FBnhB=825N×5×8m=3.3×104J。
25．（1）省力
（2）设脚对A点的作用力为F，顶杆对B点的作用力为F1，顶杆对桶盖上C点的作用力为F2，根据杠杆的平衡条件得：
F×AO1=F1×O1B…①
G×DO2=F2×CO2…②
F1=F2，
桶盖的重：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
得：
则
（3）由题意可知，若将桶盖翻开30°，桶盖重心上升高度为=17.5cm
克服重力做功W=FS=GH=6N×0.175m=1.05J
26．（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
则自由端拉力移动的距离：s=nh=2×4m=8m；
拉力做的总功W总=Fs=350N×8m=2800J；
拉力做功的功率：；
（2）滑轮组做的有用功W有=Gh=60kg×10N/kg×4m=2400J；
则机械效率为：。
（3）当拉动质量为60kg的物体时，
动滑轮的重力G动=nF-G=2×350N-60kg×10N/kg=100N；
质量为100kg的物体时它的重力为：G'=m'g=100kg×10N/kg=1000N；
拉动此物体时机械效率为：。
27．（1）图甲中，整体处于平衡状态；把木棒和演员看成是一个整体，
整体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力的作用，则G1+G2=2F，
则：700N+G2=2×500N，
解得：G2=300N；
（2）当演员悬于木棒的最右端时，以D为支点，测力计a的示数恰为零，
根据杠杆的平衡条件可知：G1×BD=G2×（OB-BD），
700N×BD=300N×（5m-BD），
解得：BD=1.5m；
（3）变大
28．（1）N的横截面积S=20cm2=0.002m2；
则N的体积V=Sh=0.002m2×1m=0.002m3；
物体N的密度为：；
（2）水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零，此时杠杆处于平衡状态，
根据杠杆的平衡条件可知：m1g×AO=m2g×BO，
则：；
（3）M的重力为：G1=m1g=16kg×10N/kg=160N；
则A端受到的拉力为：FA=G1-F=160N-40N=120N；
根据杠杆的平衡条件可知：FA×AO=FB×BO，
则B端受到的拉力为：；
N的重力为：G2=m2g=4kg×10N/kg=40N；
N浸入水中，受到竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力，
则浮力为：F浮=G2-FB=40N-30N=10N；
根据阿基米德原理可知，
N排开的水的体积为：；
则N浸入水中的深度即水的深度为。
29．（1）解：根据G＝mg可得，长方体A的质量：
m＝ ＝ ＝40kg，
长方体A的密度ρ＝ ＝ ＝2×103kg/m3；
答：A的密度为2×103kg/m3；
（2）解：单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时，n＝3，机械效率：
η＝ ＝ ＝ ＝ ＝80%；
答：单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的，机械效率为80%；
（3）解：当水位上涨到A的上表面时，因为A浸没水中，所以V排＝VA，
根据F＝ρgV排可得：
A受到的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N；
水位上涨过程中，因要求电子秤所受的最大压力，即A浸没水中，受到的浮力最大F浮＝200N，
n＝3，根据力的平衡有：FC＝ ，
FC＝ ＝100N，
根据相互作用力大小相等可知，A对C端拉力与C对A物体拉力大小相等，所以作用在杠杆C端的力，因杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，
根据F1L1＝F2L2可得：FC L1＝FDL2
即100N×OC＝OD×FD
解得：FD＝ ＝ ＝50N
又因为B物体受力平衡，所以电子秤受到B物体对它的最大压力：
F压＝FN＝GB﹣FD＝300N﹣50N＝250N。
答：水位上涨过程中，电子秤所受到的最大压力是250N。
30．（1）解：由题意可知，物体C全部露出水面之前，C受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细杆a对C的压力或拉力作用，在杠杆AOB中，由杠杆平衡条件可得：Fa×OA＝F×OB，因为OA＝3OB，所以Fa＝ F。
由乙可知，F由24N减小到0N过程中，C受到的浮力较大，细杆a对C有压力的作用，即：GC+Fa压＝F浮；
F由0N增大到2N过程中，C受到的浮力较小，细杆a对C有拉力的作用，即：GC＝Fa拉+F浮。
（当排水量为2kg时，C刚好全部露出水面，此时C所受浮力为0N，则C的重力为：GC＝Fa拉＝ F＝ ×6N＝2N
答：物块C的重力为2N；
（2）解：排水量从0到1kg的过程中，C完全浸没，C排开水的体积等于C的体积，此时Fa压＝ F′＝ ×24N＝8N，
C所受的浮力为：F浮＝GC+Fa压＝2N+8N＝10N，
C的体积为：VC＝V排＝ ＝ ＝10﹣3m3，
C的横截面积为：SC＝ ＝ ＝5×10﹣3m2
答：物块C浸没在水中时受到的浮力为10N；物块C的横截面积为5×10﹣3m2
（3）解：当Fa＝0N时，C刚好漂浮，F浮′＝GC＝2N，
C浸入水中的体积为：V浸＝V排′＝ ＝ ＝2×10﹣4m3，
C浸入水中的深度为：h浸＝ ＝ ＝0.04m；
1kg水的深度为：h'＝ ＝ ＝ ＝0.1m；
此时水箱中水的深度为：h水＝h'+h浸＝0.04m+0.1m＝0.14m；
则水产生的压强为：p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m＝1400Pa。
答：当力传感器示数为0时，水箱底部受到水的压强1400Pa。
电学计算
1．（1）铜丝电阻忽略不计，相当于导线，当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变。根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为：L=40cm-30cm=10cm；
（2）当x=0或x=50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，
由图乙可知，电路中的电流I大=0.9A，
变阻器接入电路中的电阻为：，
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，
由图乙可知，电路中的电流I小=0.5A，
此时电路的总电阻为：；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以M、N之间的最大值：RMN大=R总-R1=18Ω-10Ω=8Ω；
（3）0.8
（4）把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移动到最左端后，电路为圆环的简单电路，
由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，则电路的总电阻最小，
此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为：
R5=25cm×0.8Ω/cm=20Ω，
R6=R环-R5=32Ω-20Ω=12Ω，
此时电路总电阻为：，
则电流表的最大值为：。
2．（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，
由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω，
由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压：
U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V
（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω，
电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样，则为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.02A，
由I＝ 可知，电路的最小总电阻：R总小＝ ＝250Ω，
滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R总小﹣Rt′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，
则滑动变阻器阻值的变化范围为50Ω～150Ω
3．（1）解：由图可知，电流表A选用的量程为0~3 A，示数为1.5 A，电流表A1选用的量程为0~0.6 A，示数为0.3 A，R1两端电压为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V，
并联电路电源电压等于各支路两端电压，故电源电压为U=U1=9 V
（2）解：通过R2的电流：I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A
（3）解：若A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显然不符合题意，可见，示数发生变化的一定是电流表A，而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的是电阻R2
（4）解：替换后电路的干路电流：I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A，
通过Rx的电流：Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A，
Rx的阻值：Rx===10 Ω
4．（1）由图乙知，若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时，燃料电池的电压为2V，此时电路中的电流为：I＝ ＝ ＝0.1A
（2）①由图丙知，驾驶员没有喝酒，R2=50Ω，
此时电路的电流为：I′＝ ＝ ＝ A
R1两端的电压为：U1＝I′R1= A×25Ω＝3V
②电压表示数5V，电路的电流为：I″= = ＝0.2A
总电阻为：R＝ ＝ ＝45Ω
R2此时电阻 R2′＝R﹣R1＝45Ω﹣25Ω＝20Ω
由图知驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精40毫克。
5．（1）解：骑行时，遮阳棚上方空气流动速度比下方流速快，上方压强比下方压强小，大气压强产生一个向上的力，使遮阳棚掀翻；所以有关部门规定；不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚。
（2）解：①甲图中，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，气体中酒精含量为0时，R1=50Ω，此时电压表示数为U1=5V，故电路的电流为I= =0.1A
②因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以变阻器两端电压U2=U-U1=6V-5V=1V
变阻器接入电路中的阻值R2= =10Ω
某次检测中电流表示数I′=0.2A，此时变阻器两端电压U2=I′R2=0.2A×10Ω=2V
此时R1的阻值R1′= =20Ω
由图乙知，气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾。
6．（1）力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小
（2）解：如图所示
（3）解：由题可知：F=G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N，
由题图可知：R0=600Ω，
R总= =1 200Ω，
R1=R总-R0=1200Ω- 600Ω=600Ω
（4）将R1变小；电源电压变大；电磁铁线圈匝数增加；换一根强度较弱的弹簧。(写出两种方法即可)
7．（1）保温洗涤
（2）机械（动）
（3）
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
8．（1）高温
（2）当两个开关都闭合时，电路中只有R2，
此时电路的最大功率：；
（3）闭合
（4）图丙中，只闭合S1时，电路中只有R1，为低温挡，
10分钟内产生的热量是：。
9．（1）7.5
（2）解：当光照强度E=15lx时，R2=20Ω。由欧姆定律可知，
I= = =0.05A
∴线圈中的电流应大于或等于0.05A
（3）解：传送带停止时，E=10lx时，R2′=30Ω
I′= = = A
P=I′2R2′=（ A）2×30Ω≈0.06W
（4）A；D
10．（1）＞
（2）B
（3）解：电阻丝R0的电功率：P＝ ＝ ＝1000W，
已知后300s电流通断时间比为1：5，则900s内电阻丝工作的总时间：t＝300s+300s× ＝350s，
这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能：W＝Pt＝1000W×350s＝3.5×105J；
11．（1）保温
（2）解：R1=U2/P热=(220v)2/1210w=40Ω
（3）解：磨豆耗能：W1=P1t1=110w*60s=6600J
加热耗能：W2=P2t2=1210w*300s=363000J
总耗能：W总=W1+W2=369600J
12．（1）内
（2）22
（3）
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和 S2，R1与R2并联，R0被短接，电流表测干路的电流：R1与R2并联的电阻：
当用该部件组装加热器接入家庭电路，根据 可知，部件的接入电阻最小时，加热器的功率最大；所以R1与R2并联接入时，加热器最大加热功率：
即：
13．（1）12
（2）闭合开关S、S1、S2，电路为R2的简单电路，电饭煲进入快煮模式，工作电路的电热丝在高功率状态下工作的时间为12min，R2消耗的电能W1＝ ×12×60s＝8.712×105J；
S1闭合，S2断开，R1、R2串联，工作电路的电热丝在低功率状态，电路中的电流I＝ ＝0.25A，
由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝低功率加热的时间t2＝t﹣t1＝24min﹣12min＝12min，
消耗的电能W2＝I2R2t＝（0.25A）2×40Ω×12×60s＝1800J；
电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能W＝W1+W2＝8.712×105J+1800J＝8.73×105J；
（3）当S2断开后，R2低功率工作，降温至110℃及以下，Sa始终闭合。继续降温至60℃时，Sb闭合，R1被短路，R2高功率工作，升温至80℃时，Sb断开，R1与R2串联，R2低功率工作，开始降温，如此往复，实现自动保温
14．（1）20
（2）需要的充电时间为：；
（3）出租车的输入功率P=UI=340V×60A=20400W；
出租车的输出功率：P输出=fv=0.02×（2.2×103kg×10N/kg）×25m/s=11000W；
则电动出租车的转化效率：。
15．（1）解：W=Pt=0.01kW×8h=0.08kW·h
（2）解：两支路同时工作为高温档，则R1= =121欧
（3）解： 高温档消耗电能的84%被水吸收，
则84%W=Q吸；
84%Pt=Q=cm(t-t0)；
84%×500W×t=4.2×103J/ (kg·℃)×（103kg/m3×0.0015m3）×（100℃-20℃）；
解得：t=1200s。
16．（1）断开
（2）484
（3）解：当开关S1接2、S2闭合时，R1与R2并联，电煎药壶处于武火挡，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电加热丝R1的电功率： P1=P武火-P文火= 500W- 100W= 400W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电加热丝R1的阻值： R1= =121Ω，
当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温挡，
电煎药壶处于保温挡时的功率： P保温= =80W
答：电煎药壶处于保温挡时的功率80W
（4）小于
热学计算
1．（1）过滤
（2）18
（3）
（4）波纹管可以大大增加冷热水的接触面积，提高热交换效率，从而达到节能的目的
（5）
2．（1）热值大；无污染
（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一标准大气压下水的沸点为100℃，
水的质量为：m′＝ ＝1.25×107kg
（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率为：η＝ 100%＝45%
3．（1）1天10h太阳能热水器吸收的热量：Q吸=2.1×106J×10=2.1×107J
由Q吸=cm（t-t0）得水升高后的温度：；
（2）阴天改用电加热时消耗的电能W=Q吸=W=Pt=2.1×107J，
热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要的时间：；
（3）太阳能的优点：不污染环境，可再生，可以从自然界源源不断地得到
4．（1）电流的热效应
（2）设定取水温度为 ，进入煮水箱中水的质量为：
水吸收的热量为：
由 可知，消耗的电能为：
由 可知，此时电路中的总电阻为：
此时需调节电热丝R1的阻值为：
（3）取水25ML，温度为 时，进入煮箱中水的体积为：
由表格中数据可知，取水温度为 ，进入煮水箱中水的体积为20mL，故供水箱仅将25mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中取水温度为 的大致位置标记应该在 ，如图所示（红色箭头初）
5．（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是
（2）水吸收的热量为
（3）小明测得固体酒精炉的热效率为
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。
力电综合
1．（1）[1]电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知通电螺线管上端是N极。
（2）[2]铁球悬浮在水中，铁球所受浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
（3）[3]小球受到的重力
G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N
S闭合后，小球悬浮，小球受到重力、吸引力和浮力，此时浮力
F浮=G+F
螺线管对铁球的作用力
F=F浮-G=0.5N-0.4N=0.1N
查表可知，此时电路中的电流I=0.2A，根据灯的铭牌可知灯泡的电阻
此时灯泡消耗的功率
PL=I2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
2．（1）[1]一个标准大气压值为1.01×105Pa，扫地机器人工作时利用其内部的电动机快速旋转产生高速气流，内部的气压变小，小于标准大气压，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。
（2）[2]该机器人静止时，对地面的压力为
受力面积为
此时它对地面的压强是
（3）[3]由题意可知，机器人克服摩擦力做的功为
根据W=fs可得，机器人工作时可以移动的距离为
清扫的宽度为
故一次充满电后，该机器人能够清扫的最大面积是
3．（1）[1]独轮车前进时，消耗电能，产生机械能，所需的能量来自电池释放出的电能。
（2）[2]人站上独轮车的总重力
G=mg=(50kg+10kg）×10N/kg=600N
独轮车匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可知所受阻力
F=f=0.05G=0.05×600N=30N
独轮车运动的路程
独轮车牵引力做功
W=Fs=30N×3000m=90000J
（3）[3]电动机消耗的电能
W电=UIt=60×5×10-3kW·h=0.3kW·h
电动机的输出功率为
4．（1）为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的透光性。
（2）轿厢的重力
G轿厢=mg=500kg×10N/kg=5000N
电梯半载时
因在电梯半载时，轿厢总重和配重的重力基本相等，
则配重的重力
G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N
（3）A．主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升，该摩擦属于有益摩擦，故A错误；
B．超载自动报警系统报警时，电流从电磁铁的右端导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．电梯满载上行时，钢丝绳对轿厢由向上的拉力，所以电动机需顺时针转动对其产生向上的摩擦力，故C正确；
D．报警电铃的工作原理是电的磁效应，故D错误。
故选C。
（4）①当电梯刚好满载时，压力传感器所受压力F=G最大=4000N，
由图象可知，压力传感器的电阻R=40Ω；
由I=， 此时的电路总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
则R0的阻值
R0=R总-R=60Ω-40Ω=20Ω
②电梯报警时控制电路的电流一定，电路中的总电阻一定。当电梯未满载时，压力传感器的电阻R变大，根据R总=R0+R可知，则R0的阻值变小。
（5）电梯运行消耗的电能
W运行=P运行t运行=25kW×3.5h=87.5kW h
电梯待机消耗的电能
W待机=P待机t待机=1kW×（12h-3.5h）=8.5kW h
则该观光电梯平均每天耗电
W=W运行+W待机=87.5kW h+8.5kW h=96kW h
5．（1）[1]此时电流从下面的导线流入，从上面的导线流出，根据安培定则可知，电磁铁上端是S极，下端为N极。
（2）[2]第一阶段孵化所需温度38.5℃，由图丙可知，气体对活塞的压力为FC=4N；已知ABC为轻质杠杆，始终处于水平位置，B为支点，根据杠杆平衡条件可得
FA×AB= FC×BC
压敏电阻RF受到的压力为
由图乙可知，此时压敏电阻RF的阻值为RF=25Ω；当控制电路中电流I=0.25A时，衔铁被吸下，此时电路中的总电阻为
根据电阻的串联规律可得滑动变阻器阻值
R滑=R总-RF=48Ω-25Ω=23Ω
（3）[3]电磁继电器吸引衔铁断开时，所需的电流大小为定值；根据图丙可知，当降低孵化温度时，气室内气体对活塞的压力减小，根据杠杆平衡条件可知，压敏电阻RF受到的压力减小，根据图乙可知，压敏电阻RF的阻值增大，根据欧姆定律可知，电路中电流变小；要保持电流大小不变，可以减小变阻器接入电路的阻值，也可以适当提高控制电路的电源电压，保持电路中电流大小不变；还可以将支点B向左移到适当位置，增大压敏电阻RF受到的压力，减小压敏电阻RF的阻值，保持电路中电流大小不变；还可以适当增加电磁铁的线圈匝数，使电磁铁磁性增强。
6．（1）1枚1元硬币对储币盒的压力
F=G=mg=6×10-3kg×10N/kg=6×10-2N
对储币盒的压强
（2）由杠杆平衡条件
F压×lOA=G×lOB
可得，投入1枚1元硬币时R受到的压力
由表格数据可知，压敏电阻的阻值是10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
则预设的电压表的示数
U0=IR0=0.56A×15Ω=8.4V
（3）当电压表示数为12V时，投入硬币的面值最大；通过电路的电流
电阻R的阻值
由图乙可知
F×R=60Ω×0.1A=6N·Ω
当R′=2.5Ω时，压敏电阻受到的压力为
根据杠杆平衡条件可得
F′压×lOA=G′×lOB
硬币的质量
最多能投入的硬币为4枚1元的，即共投入4元。
答：（1）1枚1元硬币对储币盒的压强为120Pa；
（2）投入1枚1元硬币时，预设的电压表的示数为8.4V；
（3）最多能投入硬币的面值是4元。
7．（1）[1]当托盘上未放置物体时，滑片P在A处，闭合开关，电压表两个接线柱之间是导线，电阻为零，电压表的示数为零，标为0刻度。
（2）[2]电压表的内阻很大，电路中看作断路，所以滑片P移动过程中，电路的总电阻不变，电路中的电流不变，电路中的电流为
电压表的示数是3V时，变阻器连入电路的电阻
AB是一根长度为15cm，阻值为15欧的均匀导体，此时滑片P在B处，弹簧伸长15cm，由图2可知，弹簧拉力是0.6N，由杠杆平衡条件得到
F拉×OC=G×OD
2024年浙江中考科学二轮专题练习-物理计算题
力学计算
1．在兵器工业中，子弹射出的速度是衡量枪械性能的指标之一。如图所示是一种运用“旋转法”来测定子弹速度的方法，在电动机转轴上固定两个间距为30厘米的薄塑片，电动机以300转/秒匀速转动，枪械正对塑片水平射击，子弹穿越时的阻力不计。对一般步枪测试，子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片旋转不超过两圈。现对子弹速度在300米/秒以上的某型号步枪进行测试，子弹先后射穿两塑片的弹孔位置如图中A、B（图中子弹是水平向右运动的）。求：
（1）子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片转过的角度；
（2）子弹在两塑片之间飞行的时间；
（3）该型号步枪子弹飞行的速度。
2．2021年6月25日，嘉兴的有轨电车投入运行。首列有轨电车“南湖号”车辆总长度为34.8米，运营时最高速度为70千米/时，车辆自重50吨(如图所示)。
（1）运行中的有轨电车以两边的景物为参照物是 (填“运动”或“静止”)的。
（2）若有轨电车在平直轨道上匀速运动时受到的阻力为总重力的0.05倍，则当乘客总质量为10吨时，要使电车向前做水平匀速直线运动，需要的牵引力为多少牛？ (g取10牛/千克)
（3）有轨电车在路口将与汽车共用一套红绿灯信号系统。通过计算判断：要在10秒内使整列有轨电车通过总宽度为35.2米的路口，则电车的速度至少为多少千米/时？
3．如图所示，两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上，甲的质量为6kg，边长为0.1m。求：
（1）甲的密度ρ甲。
（2）甲对水平地面的压强p甲。
（3）若甲、乙对水平地面的压强相等，且密度之比为2：1，将甲竖直切去一半后，将切去部分叠放到乙的上方中央，则甲剩余部分对水平地面的压强p甲'与乙对水平地面压强变化量△p乙的比值为多少？
4．如图甲所示，有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面，其各边长分别为：a=0.5米，b=0.6米，h=1米。(g取10牛/千克)
（1）某同学将箱子从图甲位置向右推倒，箱子侧翻后静止在水平地面上，如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）该同学在推倒箱子的过程中，发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松，如图丙所示。这一现象说明 。
（3）图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大？
5．人工智能逐渐融入我们的生活。疫情期间某酒店推出隔离“安心房”，利用机器人给住客送餐，无接触更安全，还节约了人力。如图所示，送餐机器人的质量为40kg，它与地面的接触面积为0.01m2。请分析：
（1）送餐时，机器人在房间门口叫到“请接收您的食物”，住客主要根据声音的 特性来区分是酒店工作人员或机器人发出的。
（2）若送餐机器人的行驶速度为2m/s，某次送餐机器人沿直走廊到客房距离为30m，送餐的时间为 。
（3）若送餐机器人托着3kg的物体静止在水平地面上，计算此时机器人对地面的压强为多大？
6．“五一”假期，爸爸带小明自驾外出旅游，回家后爸爸要求小明完成以下科学问题，现在请你一起完成。已知：爸爸质量为60千克，小明质量为40千克，轿车质量为1.9吨。(g取10牛/千克)
（1）行驶过程中爸爸要求小明系好安全带，是为了避免紧急刹车时因 而造成伤害；小明发现安全带设计较宽，这是为了 。
（2）他们早上6点钟出发，到达景点的时间是7点30分，汽车路程表出发前为100km，到达景点时为220km，此次出游的平均速度为多少千米/小时？
（3）如果在水平路面上汽车匀速行驶时的阻力是总重力的0.2倍，汽车匀速行驶时的发动机牵引力是多少牛？
（4）如果每只轮胎与地面的接触面积为200厘米2，汽车行驶在水平路面上时，地面受到的压力是多少？压强是多少？
7．高速公路上为避免发生汽车追尾事故，有关部门在路边竖立有距离确认牌，从确认牌开始，沿路分别竖立50米、100米、200米标志牌。小明为了估测所乘汽车的速度，他用手表测出汽车从50米到200米标志牌的时间为5秒。如表是该车部分技术参数。
整车质量(kg) 4000
百公里油耗(L) ≤25
载重(kg) 4000
车轮数量 4
最高车速(km/h) 140
（1）该车空车的重力为多少？
（2）根据小明的测量，估测出汽车的平均速度为多少千米/时？
（3）已知每只轮胎与地面接触的总面积为0.1m2，求满载的车静止在水平地面上对地面的压强。
8．带着移居火星生活，实现人类真正走出地球的梦想，“天问一号”火星探测器于2020年7月23日发射，历时10个月，于2021年5月15日成功在火星着陆。中国成为第3个触摸这颗红色星球的国家！
（1）“天问一号”火星探测器由“长征五号”运载火箭担任发射任务。几乎所有火箭发射都选择朝东方向是因为地球 ，使火箭在地面未发射之前，已经具有了一个向东的速度，从而节省推进剂。
（2）探测器软着陆是最难的，需要经历减速、悬停、着陆等阶段，在9分钟内从2万多千米/小时的超高速，减速到零。如图为探测器悬停阶段，与其重力相平衡的力来自于 。
星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
g值大小 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 11.00
（3）科学家还发现，跟地球上一样，在其他星球上，物体也会由于星球对它的吸引而受到力的作用。下表为不同星球上g的大小。如果将体积为100cm3，密度为0.8g/cm3的物体带到火星上，则它在火星上受到的重力为多少牛？
9．响石山景区是仙居的风景名胜之一。响石山景区的名称由来是因其峡谷中有一种能发出响声的石头而得名，有人称其为“会唱歌的石头”，叫响铃石。小科选取了一小块响铃石，来测定它的密度。实验步骤如下：
（1）用天平测得响铃石的质量，天平平衡时如图甲所示，则响铃石的质量m为 g。
（2）在量筒中倒入V1为750mL的水，将响铃石浸没在水中，水面到达如乙所示，V= mL。
（3）则响铃石的密度为多少。(写出具体过程)
（4）若该类石头的密度约为2.2g/cm3，则此响铃石为 的 (选填“实心”或“空心”)。
10．杭州亚运会的竞赛项目中，自行车类的项目有场地自行车、公路自行车、山地自行车、小轮车四种。公路自行车比赛是在有各种地形变化的公路上举行，杭州亚运会公路自行车赛道在今年九月也已迎来首批体验骑行者，为了使骑行达到高速，一般要求车身重量较轻而风阻较小。下表是制造自行车可选的材料。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能(强度) 强 较弱 较强 强
密度(kg/m3) 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
（1）若车身的材料要求强度高且轻便，则上表中最理想的材料是 ；
（2）某品牌公路自行车所用铝合金部分的质量为12kg，请你计算所用铝合金材料体积为多少
（3）若保持自行车的款式和外形不变，将所用的铝合金换为碳纤维材料，则自行车的质量变化了多少
11．如图所示，两个完全相同的圆柱形容器A和B放在水平桌面上，容器的底面积为2×10-2m3容器内水的深度为0.2m，且两容器中水和酒精的质量相等。(已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，ρ铁=7.8×103kg/m3，ρ水=2.7×103kg/m3)
（1）求A容器中水的质量。
（2）水B容器小酒精的体积。
（3）将5400g铝块浸没在水中，质量未知的铁块浸没在酒精中后，发现两个容器中的液面一样高，且液体均没有溢出，求铁块的质量。
12．两个完全相同的圆台形密闭容器甲和乙，自重均为1kg，内部均装满质量为5kg的同种液体。甲、乙容器大小两底的面积分别为S1=100cm2，S2=60cm2，均静止于水平桌面上(如图所示)。取g=10N/kg。
（1）装满液体的容器总重力为多少？
（2）甲容器对水平桌面的压强为多少？
（3）已知甲容器中液体对底部压强为6×103Pa，则乙容器中液体对容器底部的压力为多少？
13．为了控制疫情，全国很多地方实行疫区封闭管理，使用无人机进行常态化安全巡查。如图甲所示，是正在巡查的某款无人机。无人机起飞前，放在地面上要确保脚架平稳着地；启动后，利用遥控器可控制它运动和工作。该无人机的部分参数如下表。(g取10N/kg)
无人机自重(含电池) 9kg
最大飞行速度v 54km/h
脚架与水平地面总接触面积S 10-2m
（1）使无人机上升的力的施力物体是 。(填序号：①无人机②螺旋桨③空气④地面)
（2）当无人机停放在水平地面上时没有携带物体)对地面的压强是多少？
（3）如图乙，交警正在使用此款无人机进行扫码进城登记，当无人机载着5N的二维码等物体悬停在空中时，无人机总共受到的升力是多少？
14．科学家分析了北极熊的毛，发现它并非白色，而是一根根中空而透明小光导管，它不仅能防水隔热，而且只有紫外线才能通过，是北极熊收集热量的天然工具，对生活在寒冷极地的北极熊的体温调节起到了很大的作用。请根据材料回答问题：
（1）北极熊空心的毛具有防水隔热及吸收紫外线的特点，有利于北极熊_________；
A．增加产热 B．减少散热 C．吸收热量 D．增加散热
（2）维持北极熊身体的产热和散热平衡的体温调节中枢跟人体一样位于 。
（3）由于全球变暖冰层变薄开裂，北极熊为了获取食物，常从一块浮冰跳到另一块浮冰。如果一只北极熊跳上一块浮冰后，浮冰仍然处于漂浮状态，则浮冰受到的浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）如图，一只体重为7210牛的北极熊，要在露出海面部分体积不小于多少立方米的浮冰上活动，才能确保北极熊整个身体露出水面。（写出计算过程，ρ海水=1.03×103kg/m3）
15．在学习了浮力的知识后，小刚设计了如图装置来测物体的密度。 已知挂着物体的 甲弹簧测力计的示数为30牛，挂着空接桶的乙弹簧测力计的示数为12牛。然后小刚把甲测力计下移，使物块浸没在水中（不接触容器壁和容器底），甲的示数变为25牛，则：
（1）浸没在水中时，物块所受的浮力为 牛；
（2）此时乙弹簧测力计的示数为 牛；
（3）物块的密度为多少？
（15题图） （16题图）
16．如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总重为2N，将一个重力为1.2 N，体积为2×10-4m3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中。（g取10 N/kg）
（1）物体A所受浮力是多少
（2）细线对物体A的拉力为多少
（3）当把细线剪断后，物体A受到的浮力为多少，台秤的示数为多少
17．如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2，质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，g取10N/kg）。求：
（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力；
（2）筒内液体密度；
（3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。
18． 2021年7月，河南省郑州市连遭暴雨袭击引发全民关注，造成了重大的人员伤亡和经济损失。救援队通常利用冲锋舟转移民众至安全地区，如图所示。已知某一型号冲锋舟的质量为300千克，最大排水体积为1.2米3。试回答以下问题：（河水的密度为1.0×103千克/米3）
（1）洪水是我国危害最大的自然灾害之一，以下关于洪水的说法错误的是_____
A．持续性暴雨和台风是引发洪水的主要自然因素
B．破坏植被会使洪水的危害性增大
C．人类活动不会对洪水造成影响
（2）一艘上述型号的空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大？
（3）假设一个成年人的质量为60千克，为了保证安全，该冲锋舟最多能载多少个成年人？
19．半潜船通过压水舱的吸水和排水，实现其上浮和半潜(甲板潜入水中)。现有一艘半潜船，前去执行运输一艘受损船舶的任务。(ρ海水=1.0×103千克/米3)
（1）如图甲所示，当该半潜船不装货物时排开水的体积为4×104米3，求该半潜船的质量。
（2）如图乙所示，当压水舱吸水时可实现半潜。如图丙所示，将质量为4.7×104吨的受损船舶移动到半潜船甲板上后，半潜船通过排水上浮，当半潜船浸入海水中的体积为9×104米3时，甲板完全露出水面，求此时半潜船中剩余水的重力。
20．如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器，底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为pA，B容器内盛有0.2m深的水。已知：ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强pB＝ Pa；
（2）阀门K打开前，当pB＝2pA时，物块的密度；
（3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度。
21．如图甲是利用汽车从湖水中打捞重物的示意图，一辆质量为1.5t的汽车通过绳子和定滑轮匀速牵引水下一个圆柱形重物。图乙是此过程中汽车拉动重物的拉力F随重物上升高度h的变化图像。已知汽车受到地面的摩擦力是汽车总重的0.1倍；绕过定滑轮的绳子对重物的拉力和对汽车的拉力大小相等。
求：
（1）圆柱形重物完全浸没在水中时受到的浮力；
（2）圆柱形重物的密度；
（3）圆柱形重物的下表面离开水面后，汽车受到的牵引力大小。
22．漏刻是我国古代一种用滴水来计量时间的仪器。如图所示是漏刻的简单模型。
图中容器A是底面积为250cm2的圆柱形薄壁玻璃缸，容器顶盖上有大小两个孔；B是用密度为0.5×103kg/m3塑料制作的边长为10cm立方体底托；C为质量可忽略不计、总长度为60cm的轻质塑料标尺，标尺的一端与底托相连，标尺上均匀的刻有厘米刻度；D为固定于容器盖口处的指示箭头。
某次模拟计时实验中，同学们先将自来水龙头调至均匀间隙滴水状态，并测得水龙头每分钟滴水50滴，并用量筒测得每50滴水的体积为25.0cm3.再在容器A中加入适量水，将底托B放入水中，使其浮于水面上，此时标尺C呈竖直状态且位于大孔下方，指示箭头D恰好指于标尺的顶端零刻度处。此时开始滴水计时，假设整个计时过程标尺始终处于竖直状态，经过3小时后，问：
（1）指示箭头D应指在标尺上何处？
（2）此时标尺和底托所受的浮力是多少牛顿？
（3）此装置最多还能计时几小时？
（4）若要使此装置的计时总时间增加一倍，最简单的办法是什么？简要说明理由。
23．早在3000多年以前，勤劳智慧的中国人就已经开始使用杠杆。如图甲所示是他们发明的用来捣谷的舂。若碓头质量为25kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
（1）求碓头的重力：
（2）头竖直下落0.6m，用时0.5s，求重力做功的功率；
（3）质量为80kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA：OB=2：1，求人左脚对地面的压强。
24．如图所示是现代化港口的一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该吊运设备先后搬运水平地面上的长方体形集装箱A和B。A和B的底面积、高度、密度大小关系如下表所示。
集装箱 A B
底面积S
高度h
密度ρ
集装箱A在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对A的支持力为；集装箱B在地面上静止，当受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力为时，地面对B的支持力为。已知。
在吊运集装箱A的过程中，当绳子自由端拉力为时，集装箱A匀速竖直上升，绳子自由端拉力的功率为，滑轮组的机械效率为80%；在吊运集装箱B的过程中，集装箱B匀速竖直上升了。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：
（1）集装箱A和B的重和；
（2）集装箱A匀速竖直上升的速度；
（3）集装箱B匀速竖直上升的过程中，绳子自由端拉力做的功。
25．如图甲所示是小柯家厨房里的脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理是利用了两个杠杆和轻质硬杆BC组合而成。图乙是其示意图： 脚踏杠杆AO1B、O为支点，A为脚踏处，AO1=24cm，BO1=18cm； 桶盖杠杆DCO2，O2为支点，桶盖的质量为600g，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆和其 他连接杆的质量不计，桶盖质量分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC处于竖直状态。请分析回答：
（1）出图乙可知，则杠杆AO1B为 (选填 “省力”“等臂” 或“费力”)杠杆；
（2）若要把桶盖翻开，作用在C点的力至少为多大；
（3）若将桶盖翻开30°，桶盖克服重力做了多少功。．
26．如图所示，一个质量为60kg的木箱静止在水平地面上。小明用如图所示的滑轮组将木箱从水平地面匀速提高4m，用时40s，所用的拉力为350N，不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求：
（1）小明对滑轮组做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）用同一个装置提拉100kg的木箱，计算滑轮组的机械效率。
27．如图所示，均匀木棒AB的长L=10m，两根竖直钢绳的上端固定在天花板上，下端分别悬在木棒上的CD两点，且AC=BD，钢绳上连接有测力计a和b，可现实钢绳受到的拉力大小，如图甲所示，当演员站在木棒的中点O时，测力计a、b的示数均为F=500N，当演员悬于木棒的最右端时，如图乙所示，测力计a的示数恰好为零。已知演员重力G1=700N，木棒始终保持水平。
（1）木棒的重力G2；
（2）BD的长度；
（3）甲图中若木棒上的C点随测力计a一起向左平移一端距离，测力计b的示数将 （选填“变大”、“变小”、或“不变”）
28．如图所示为一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计，A端悬挂着物体M，B端悬挂着物体N，支点为O，BO=4AO，物体M下面是一个压力传感器，物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体，放在水槽中，当水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零。已知物体N的质量m=4kg，高度H=1m，横截面积S=20cm2，求：
（1）物体N的密度；
（2）物体M的质量m；
（3）当压力传感器的示数F=40N时，水槽内的水深h？
29．如图是科技小组利用电子秤监控水库水位的模拟装置，由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，杠杆始终在水平位置平衡。已知OC：OD＝1：2，A的体积为0.02m3，A重为400N，B重为300N，动滑轮重100N，不计绳重与摩擦（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）A的密度。
（2）单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率。
（3）水位上涨过程中，电子秤所受到的最大压力。
30．图甲为某自动注水装置的部分结构简图，轻质杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OA：OB＝3：1，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点（不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积）。圆柱形水箱中有质量为3kg的水，水箱的横截面积为1×10﹣2m2，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出，通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到2kg时，物体C刚好全部露出水面，此时装置由力传感器控制开关开始注水，g＝10N/kg。求：
（1）物块C的重力。
（2）物块C浸没在水中时受到的浮力。物块C的横截面积。
（3）当力传感器示数为0时，水箱底部受到水的压强。
电学计算
现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为9V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是？
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm电阻丝的阻值是 欧（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S。求电流的最大值（计算过程中不需要说明取最大值和最小值的理由）
2．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。
3．如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。求：(设电源电压保持不变)
（1）电源电压。
（2）通过定值电阻R2的电流。
（3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
（4）替换后电流表的示数减小了0.3 A，则未知电阻Rx的阻值是多少。
4．常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是“燃料电池型”，利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，其工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”，其工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁，酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题：
（1）使用“燃料电池型”测试仪时，已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？
（2）使用“气敏电阻型”测试仪时，请计算：
①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？
②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？
5．为积极营造安全、有序的交通环境，近年来我市严格执行许多安全措施，这些安全措施中都蕴含着许多科学知识，试分析回答：
（1）有关部门规定：不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚，因为骑行时会出现遮阳棚往上掀翻的情况，请你解释该现象。
（2）图乙是酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为； 为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量变化的情况如图丙所示。使用前通过调节滑动变阻器对测试仪进行调零，此时电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变。
①当气体中酒精含量为0时，电压表示数为，则此时电流表的示数为多少安？
②对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量大于0且小于为酒驾，达到或者超过为醉驾。）
6．超市的自动扶梯，有人乘梯时运行较快，无人乘梯时运行较慢。某同学想利用电磁继电器设计这样的电路。
（1）力敏电阻R0的阻值与所受压力的关系如图甲所示，则由图甲可得出结论： 。
（2）根据要求请将图乙的工作电路连接完整。
（3）控制电路电源电压为24V，当电流达到20 mA时电磁铁将衔铁吸下。现在要求一个质量为40kg的小朋友站在电梯上，就能使电梯较快运行，则滑动变阻器R1接入电路的阻值为多大？(g取10N/kg)
（4）如果要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，应该如何改动控制电路？(写出两种方法)
7．某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 ( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？
8．电热桌垫在冬天很受欢迎(如图甲)。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为8欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙的电路，当S1闭合、S2闭合时电热桌垫处于 档 (选填“关”、“低温”或“高温”)。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦
（3）若电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2 (选填“断开”或“闭合”)。
（4）图丙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦 (不考虑温度的变化对电阻的影响)。
9．小科发现超市收银台自动传送带的末端两侧挡板上有两个相对的小孔，当物品送到两个小孔的中间时传送带就会停止运动，取走物品后传送带又会重新运动。回家后小科利用已学的科学知识自己 设计了一个“自动传送带”（如图）：传送带由工作电路中的电动机带动，A、B是传送带末端两 侧挡板上的小孔，A孔处有一激光源 S； 控制电路中的光敏电阻 R2 刚好位于 B孔处，电磁铁线圈 阻值 R0=20Ω、保护电阻 R1=60Ω、电源 U=5V。
此光敏电阻的阻值 R2与光照强度 E（单位勒克斯，符号lx ）之间的几次实验数据如表所示：
光照强度 E/lx 5 10 15 20 25 30 40
光敏电阻R2/Ω 60 30 20 15 12 10
（1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R2随光照强度E变化的规律，求当E=40lx时，R2= Ω。
（2）当光照强度E≥15lx时，继电器的衔铁被吸合，则线圈中的电流满足什么条件？（通过计算说明）
（3）若激光源的光未被物体挡住时，B小孔受到的光照强度为30lx；被物体挡住时，B小孔受到的光照强度为10lx。当传送带停止时，光敏电阻R2消耗的功率为多少？（计算结果精确到0.01W）
（4）随着使用次数的增多，激光源的光逐渐变弱。为了实现在更微弱的光照下，也能使继电器的衔铁被吸合，下列措施正确的是________（可多选）。
A．减小R1的阻值 B．减小控制电路总电压
C．减小工作电路总电压 D．电磁铁向右移
10．小温参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“恒温热水壶”。
【项目要求】
①防干烧，即壶内无水，不能加热；
②壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温；
③恒温的温度可以手动调节。
【项目设计】如图所示为小温设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量；热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，开关S会自动断开，且不会自动闭合。水温下降至设定温度，电路进入恒温状态。衔铁下方的弹簧质量不计，开关S闭合时，无弹力；当开关S断开后，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。
【项目疑难】
（1）无水时，图中R1 R2+R3。（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）开关S应接在图中的 处（填“A”、“B”、“C”或D）。
（3）若R0＝48.4Ω，900s内电热丝工作P﹣t图如下所示，（后300s电流通断时间比为1：5），则这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能。
11．一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段，图甲为多档位咖啡机，图乙是其电路结构简化图，电动机用于磨咖啡豆，、为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示；
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格 295*280*410mm
（1）若仅闭合，咖啡机的工作状态处于 阶段；
（2）的阻值是多少欧
（3）小科某次泡制咖啡，只进行了磨豆和加热，其中磨豆用时1分钟，加热用时5分钟，则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
12．小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件（如图甲），该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小明设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22欧，M、N为接线柱。
（1）电阻丝加热时，电能转化为 能。
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，则电源电压为 V。
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5安，求 R1的阻值。
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5安；检测结束后，小明利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大功率。
13．小明设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭煲内的电热丝。
控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭煲内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。
【快煮模式】闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃～120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃～80℃。
（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为 分钟。
（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能为多少焦？
（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。
14．纯电动出租车成为流动在舟山大街小巷的一道靓丽风景。该车提供能量的装置为三元锂电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。电池容量为66kW·h，可以续航400km。
（1）传统出租车的发动机多为汽油机。若汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s内，对外做功 次。
（2）司机使用新能源出租车充电桩的60KW快充将电量由30％充至80％，需要分钟？（充电时无能量损耗）
（3）若该车和车内乘客的总质量为2.2x103kg，当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为340V，通过电动机的电流为60A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求该电动出租车将电能转化为机械能的效率。（保留小数点后一位）
15．小柯对家里带有预约功能的电中药壶进行观察，铭牌如下表。其内部基本电路原理如图甲，其中R1、R2均为加热电阻，R2 阻值为484Ω，小柯用水代替中药做了相关研究，从开始预约到煮好后断电，其消耗的功率随时间变化的图像如图乙[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/ (kg·℃) ]
电源 220V
容积 1.5L
高温档功率 500W
低温档功率 100W
预约功率 10W
（1）预约过程中消耗的电能是多少kW·h？
（2）R1的阻值是多少Ω？
（3）若此电中药壶的高温挡加热效率为84%，将1.5L水从20℃加热至100℃，需要多长时间？
16．如图甲为陶瓷电煎药查，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火档快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火档慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温档防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500w，文火慢熬功率为100W，某次救药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2"位置，同时开关S2 (填 “闭合"或“断开”)时，电煎药壶处于文火档。
（2）电加热丝R2的阻值是 欧。
（3）求电煎药壶处于保温档时的功率。
（4）分析图像可知，电放药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 。(填 “大于”“小于”或“等于”)后半段时间的加热效率。
热学计算
1．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
（1）【项目一】水的净化
如图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 实验操作。
（2）【项目二】加热原理
现用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片的阻值为或，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在上面，闭合开关，发现上的油墨纸片红色先褪去，则的阻值为 ；
（3）根据上述实验结果，计算图乙电路的加热功率为多少
（4）【项目三】热交换器设计
项目化小组的同学想到，将电热开水器中的开水变成温开水，需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进电热开水器前水的温度，可以节约电能。于是小组同学设计如图丙所示的方案。
该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是 。
（5）【项目四】节能效果
校园直饮水机就是采用上述热交换的方式，使进水管的常温自来水从变成的热水，再通电加热至。要得到的开水，相较于将的自来水直接烧开，可节约电能多少 [不计热量损失，]
2．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。
表1
第1代 第2代 第3代 第4代
燃料 氧气和汽油混合 偏二甲肼 煤油 液态氢
氧化剂 四氧化二氮 液态氧 液态氧
表2
燃料 热值 燃料 热值
汽油 4.6×107J/kg 煤油 4.6×107J/kg
柴油 4.3×107J/kg 氢 1.4×108J/kg
（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 和 。
（2）某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？[c水＝4.2×103J/（kg ℃），当地大气压为1标准大气压]
（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以70kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率。
3．如图是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×106J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V 1500W”。
（1）晴天时用太阳能加热，一天以10h计算，可以将100Kg，初温为20℃的水加热到多高的温度？（水的比热容C=4.2×103J/（Kg· ℃）
（2）阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？
（3）请你说说利用太阳能有什么优点？
4．如图为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成，调节电热丝片的阻值可设定所需水温。取水时，闭合开关S并设定好水温，阀门K打开，供水箱将50毫升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如下表)。7秒后，电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100℃，此时，K1、K2打开，即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃，电源电压为220伏，电热丝R2的阻值为19.36欧。
设定水温/C 40 55 70 85 100
煮水箱中水的体积/毫升 10 20 30 40 50
冷水箱中水的体积/毫升 40 30 20 10 0
（1）即热饮水机是利用的原理使水温升高的。
（2）若加热过程中的能量转化效率为90%，设定取水温度为40℃，则需调节电热丝R1的阻值为多少欧？(c水=4.2×103J/(Kg·℃))
（3）为了方便取水，小明在电热丝的不同位置上标定了不同的温度，结果如图所示。若小明调整取水量为25毫升，即供水箱仅将25亳升水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请在图乙中用箭头重新标定取水温度为85℃的大致位置并简要说明理由？
5．如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5X107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少
（2）水吸收的热量是多少
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
力电综合
1．如图，质量为40g、体积为50cm3的铁球放入盛水的薄玻璃容器中，在容器下方有一已经接入电路的螺线管，小灯泡标有“6V，3W”字样，通过螺线管的电流I与螺线管对铁球的作用力F的关系如表。（假设灯丝电阻保持不变，不考虑小球与螺线管距离的远近对力F的影响）
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/N 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
（1）闭合开关后，通电螺线管上端是 极；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器阻值使铁球悬浮在水中。此时，铁球受到水的浮力是多少？小灯泡消耗的功率是多少？
2．如图为某新款扫地机器人，工作时利用其内部的电动机快速旋转产生高速气流，将周围的灰尘、杂物等吸入集尘盒；底部安装的塑料刷，可清扫吸附在地板上的杂物；机身侧面安装的感应器通过发射、接收超声波来感应障碍物。当电量降至电池容量的20%时，机器人停止工作并自动返回充电仓充电。下表为该款扫地机器人的部分参数。
额定电压/V 20
额定功率/W 40
质量/kg 4
一次充满电所含的电能/J 374400
（1）下列各项中，可能是扫地机器人工作时内部气压值的是 ；
A．1.01×105Pa B．5000Pa C．2×105Pa
（2）该机器人静止时，四个轮子与地面的总接触面积为2cm2，此时它对地面的压强是多少；
（3）若该机器人工作时保持匀速运动，受到的摩擦阻力共为8N，清扫宽度为15cm，且消耗的电能中20%用于克服摩擦力做功。则一次充满电后，该机器人能够清扫的最大面积是多少。
3．如图甲为电动独轮车，由电动机提供动力，它时尚、便捷、节能，深受年轻人喜爱。下表是某款独轮车的部分参数，试回答下列问题：
车体自重 最大载重 最大续航
10kg 120kg 20km
最大速度 输出电压 电池容量
18km/h 60V 5000mA·h
（1）独轮车前进所需的能量来自电池释放出的 ；
（2）图乙中人的质量为50kg，人站上独轮车骑行后，独轮车在道路上以最大速度匀速直线前进，所受阻力是总重的0.05倍。试求匀速直线前进10分钟，独轮车牵引力做功多少？
（3）若在一定条件下，独轮车用时1.5h匀速直线运动实现了最大续航（假设用尽全部电池容量），试计算在此过程中独轮车电动机的输出功率为多少？
4．电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具。电梯的简易结构如图甲所示，电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧，在电梯半载时（半载指最大载重的一半），轿厢总重和配重的重力基本相等。满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢。某商业大厦安装的观光电梯（该商业大厦每天营业时间为 12h），其相关参数如表：
额定电压/V 220
额定运行功率/kW 25
待机功率/kW 1
最大载重/N 4000
轿厢质量/kg 500
为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图乙所示，控制电路的电源电压 U 为 12V，压力传感器的电阻 R 与所受压力 F 的关系图象如图丙所示，电磁继电器阻值可忽略。当控制电路中的电流大于 0.2A 时，会启动警报系统，同时无论如何按压电梯控制器，门电动机均不工作。
（1）为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的 性。
（2）该观光电梯配重的重力约为 N。
（3）下列有关该电梯的说法中，正确的是 。
A．主电机与钢丝绳之间的摩擦为有害摩擦
B．超载自动报警系统中电磁铁的右端为 S 极
C．电梯满载上行时，电动机需顺时针转动
D．报警电铃的工作原理是电磁感应
（4）控制电路中R0= Ω。若使用一段时间，电梯未满载就报警，则说明R0的阻值变 （选“大”或“小”）。
（5）若该商业大厦每天电梯运行时间为3.5h，设电梯均在额定功率下运行，则该观光电梯平均每天耗电多少 kW h？
5．文成县黄坦镇仙果园艺场在柑橘园放养土鸡，某项目化研究小组为其设计一款土鸡孵化器，加快土鸡孵化，其结构如图甲所示，ABC为轻质杠杆，始终处于水平位置，B为支点，AB∶BC＝1∶4，控制电路电源电压U=12V恒定不变，电磁铁线圈电阻不计，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”，压敏电阻RF的阻值与压力关系如图乙所示。气室内气体对活塞压力与温度变化关系如图丙所示，鸡蛋孵化时间与温度关系如图表一所示。
工作原理：当开关S1、S2均闭合，电热丝开始加热，控制电路中电流I≥0.25安时，衔铁被吸下，当温度低于设定温度时，衔铁上弹，电热丝重新加热。
表一
鸡蛋孵化阶段 孵化温度
第一阶段：第1-6天 38.5℃
第二阶段：第7-14天 38℃
第三阶段：第15天 37.9℃
第四阶段：第16-21天 37.3-37.5℃
（1）开关S1闭合后电磁铁上端的极性为 极；
（2）为达到第一阶段孵化所需温度，通过计算滑动变阻器阻值应调节为多大？( )
（3）完成第一阶段孵化后，要使孵化器内的温度降低，除调节滑动变阻器外，还可以如何调节，并说明理由。
6．自动售货机是一种能根据投入的钱币自动付货的机器，又被称为24小时营业的微型超市，其硬币识别原理简化图如图甲所示。OAB为一轻质杠杆，O为支点，OA与OB的长度之比为lOA∶lOB=1∶10；电源电压恒为14V，R0=15欧，电压表量程为0~12V；电阻R为压敏电阻，其阻值随压力的变化如图乙所示。使用该自动售货机购买一件商品可以多次投入硬币，但一次只能投入一枚硬币，投入的硬币沿着斜面平稳缓慢地滑入储币盒内，当硬币投入储币盒后，售货机会根据R0两端的电压值，判断投入硬币的种类和数量。不计储币盒的质量。求：
（1）若1枚1元硬币的质量为6g，投入储币盒中时的受力面积为5cm2，那么，1枚1元硬币对储币盒的压强为多少？
（2）上题中投入1枚1元硬币时，电压表的示数为多少？
（3）若1枚1角硬币的质量为3g，1枚5角硬币的质量为4g，1枚1元硬币的质量为6g，那么，按照自动售货机器的设计，最多能投入硬币的总面值是多少元？
7．平平同学计划做一个电子秤模型，如图1是他设计的结构图。U0=6V，R0=15欧，AB是一根长度为15cm，阻值为15欧的均匀导体，O是一个能在滑杆上自由移动的滑块，滑片P和轻质杠杆OD均连接在滑块O上，且OC∶CD=1∶9。弹簧受力时伸长量变化如图2所示，轻质托盘上未放置物体时，滑片P刚好处于A处，此时弹簧的伸长量为0，电压表表盘刻度和连接的接线柱如图3。当被测物体放置于托盘上时，可以通过电压表示数读出被测物体的质量。
[项目一]标注0刻度和最小刻度。
（1）当托盘上未放置物体时，闭合开关，电压表指针对准 V处，标为0刻度；
（2）基于上述相关数据，计算电压表上每一个最小刻度所对应的质量值为多少克
[项目二]评价与改进
（3）阳阳认为该模型还不够完善，若使用一段时间后，电源电压减小，则测量结果会不准确。针对这一问题，他提出了如下改进方案：①将定值电阻R0改为合适大小的滑动变阻器，且在R0两端并联一个电压表；②将定值电阻R0改为合适大小的滑动变阻器，且在电路中串联一个电流表；③将定值电阻R0改为合适大小的滑动变阻器，且分别在电源和R0两端各并联一个电压表。选择一种你认为合理的方案，并写出调整方法： 。
8．某工厂生产一批零件，对零件表面粗糙程度的一致性有较高要求，验收时需要进行表面粗糙程度测试。小明设计如图甲所示装置，用于比较零件表面粗糙程度。压敏电阻R1的阻值与压力关系如下表所示：绝缘杠杆AB可以绕O点转动，A端通过连杆与压敏电阻R1接触，B端与轻质弹簧相连，OA：OB=1：1；弹簧受到的拉力F与伸长x的关系如图乙所示，弹簧右端连接滑片P和吸盘； R2是水平放置的、粗细均匀的电阻棒，长度L为40厘米，总电阻为12欧。使用前，滑片P恰好位于R2左端，使用时，先用吸盘将零件“粘住”，再用水平力向右拉动木板，待零件稳定时读出电压表示数，用电压表示数来判断零件表面越粗糙程度。（ 导线对杠杆AB没有力的作用，弹簧电阻忽略不计 ）
压力（牛） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
压敏电阻R1阻值（欧） 12 18 24 30 36 42
（1）将吸盘压在零件表面，排出内部空气，吸盘和零件就会“粘住"，这主要是 的作用。
（2）已知电源电压为6伏，单个零件质量为200克，若要求该批次零件在木板上的滑动摩擦力不大于零件重力的0.2倍，请通过计算说明判断零件合格的电压表示数范围。
（3）小明用该装置分别测试相同体积的铁块和铜块，多次实验示数均相同，已知：铁块密度为7.9克/厘米3，铜块的密度为8.9克/厘米3，请判断哪个物体底部较粗糙并说明理由。
9．小明设计了一种“自动限重器”，如图所示，该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机（实质是电动机）、力敏电阻R1，滑动变阻器R2，轻质货架和压力杠杆OB等，力敏电阻R1所能承受的最大压力为300牛，其中R1的阻值随压力变化的关系如表所示。当力敏电阻R1表面承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=9V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。
压力/牛 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻/欧 300 270 240 210 180 150 120 …
(1)当电磁继电器线圈中的电流大小为30毫安时，衔铁被吸下。若R1所能承受的压力达到最大时，则此时滑动变阻器R2的阻值为 欧；
(2)杠杆OB长20cm，OA长5cm，若R1所能承受的压力达到最大时，那么货架最多能装货多少千克？
(3)如果要求货架的最大装货量变大，可以通过改变什么来实现实验目的，请你设计一种方法并简要说明理由 。
10．在项目化学习中，小明设计了一款蔗糖溶液密度控制装置（如图甲）。其工作原理为：质量为0.16千克、体积为100cm3的A物体浸没在蔗糖溶液中，R为定值电阻，RF为力敏电阻，当蔗糖溶液密度改变时，电路中的电流发生变化，中央处理器借助传感器判断电流大小，从而控制水泵工作，使蔗糖溶液密度保持在一定范围内。已知电源电压恒为12伏，力敏电阻RF的阻值与其受到轻质细线拉力的大小关系如图乙：当电路中的电流I≥0.048安时，水泵向容器中注水；当I≤0.04安，水泵停止注水。（物体A始终浸没在溶液中；传感器电阻不计；水加入容器后能与蔗糖溶液立刻混合均匀）
（1）向容器内注水过程中，容器底部受到的液体压强将 （选填“增大”“不变”“减小”）；
（2）若该装置控制的蔗糖溶液密度最大值为1.3×103kg/m3，则定值电阻R的阻值应为多少欧？ ；
（3）小明画出了在定值电阻为R时，该装置所控制的蔗糖溶液的密度范围，如图丙所示，A、B点分别表示此装置所能控制的最小和最大的蔗糖溶液密度。后因定值电阻R损坏，他将其换成了阻值更大的定值电阻R1，请你在图丙坐标系中大致画出更换定值电阻后，此装置所能控制的蔗糖溶液的密度范围，并分别用C、D标记出最小和最大蔗糖溶液密度。
11．一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮、定滑轮，与滑动变阻器的滑片相连。为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为，灯泡标有“”字样，人的质量为，人与地面的接触面积为，。人对绳子拉力最小时，滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为。滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：
R（Ω） 0 2 4 6 8 10 12 14 …
F（N） 0.5 50.5 100.5 150.5 200.5 250.5 300.5 350.5 …
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面。灯泡电阻不变，且不会被烧坏。求：
（1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）物体的质量是多少？
（3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？
12．如图是小科同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，原理如图所示，小筒底面积为10cm2，高20cm，大筒底面积为60cm2，装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面（滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计），并随托盘一起可自由滑动，定值电阻R0=6欧，AB是一根长为10cm均匀电阻丝，其阻值为10欧，电源电压为6V，电流表量程0~0.6A。当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm 深（称量过程中大桶水未溢出）。求：
（1）托盘和小筒的总质量；
（2）若要保证电路安全，则滑片P距A端的最大距离是多少？此时液面上升的高度为多少？
（3）在保证电路安全的前提下，则浮力秤的最大称量为多少g？
13．2021年10月16日，世界的目光再次聚焦中国，“神舟十三号”载人飞船成功发射。载人飞船在太空中飞行时，由于处在真空环境，它的舱门必须具有良好的密封性。为了检验飞船舱门的密封性能，科研人员采用了如下的方法：将待检验的飞船舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示。先对舱体M充入压强为1.0×105pa的空气，然后，把集气空腔N抽成真空。若舱门漏气，一段时间后便会有气体从舱体M进入集气空腔N中。为了测量舱体M和集气空腔N中的压强科研员设计了如图甲所示电路，其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻（其电阻值会随所受压强大小发生变化的可变电阻）。已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计舱体M器壁的厚度，整个过程温度不变。已知电源电压为12V，R0阻值为10Ω，压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表：
压敏电阻受到的气压（×105Pa） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
压敏电阻对应的电阻值（Ω） 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4
（1）实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等。若开关S接在a处，求此时压敏电阻RM消耗的功率；
（2）在检验过程中的某时刻，开关接a时电压表的示数为Ua、此时电流表示数为0.6A；开关接b时电压表的示数为Ub，且Ua=2Ub，求此时舱门内外受到的压力差 ；
（3）载人飞船在处于真空的环境中飞行，我们的宇航员在密封舱内进行科研活动，是否需要利用无线电通讯设备进行交流？说说你的理由 。
14．如图甲所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度之间的关系如图乙所示。已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为20Ω，R2的总电阻为20Ω、长度为l；当线圈中电流I=0.4A时，衔铁被吸下。（弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦）
（1）求电源电压U
（2）求木块所受的重力
（3）当滑至B处时，求木块浸入水中的体积。
（4）若R1调至10Ω，则水箱内最高水位与原设定水位的高度差 （选填“>”、“<”或“=”），你判断的理由是： 。
热电综合
1．如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，R1，R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为220W～1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg ℃）]求：
（1）加热电阻R2的阻值；
（2）当滑动变阻器R1的阻值调到66Ω时，加热器的功率；
（3）若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30℃，求加热器的效率。
2．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 （选填“高温挡”或“低温挡”）。
（2）电阻丝R1的阻值。
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
（4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？
3．如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知R1=55Ω，R2=44Ω，在220V的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率。求：
（1）在对外供热时的最低功率P低；
（2）中档功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中；
（3）在对外供热时的最高功率P高。
4． 彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
（1） 电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？
（2）若将锅中550g的水从20℃加热到100℃，若加热过程中不计热量损失，则高挡位需正常工作多长时间？
（3）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为8A，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。
5．如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。[已知：水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，1L=10-3m3]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少？
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时，电能表中间的铝质圆盘在3min内转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？
6．某电蒸锅的发热体是用一种叫PTC的半导体元件制成的，它的发热特性使其具有自动保温的功能，其电阻RT随温度t的变化曲线如图1所示。图2是它的简化工作电路图。已知电源电压为220V，R0是阻值可调但不受温度的影响的调控电阻。则：
（1）某次电蒸锅内加初温为20摄氏度的水2L，到沸腾时，水吸收的热量为多少？已知水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)。
（2）当温度达到100℃时，此时电蒸锅的总功率为880W，求此时调控电阻R0的阻值。
（3）电蒸锅的温度达到120℃时，将R0的阻值调节为10Ω，此时电蒸锅的总功率是多少？
7．如图甲所示的电压力锅的传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保温保压。现将3Kg初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间的变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的效率。【水的比热容为4.2×103J/(Kg ℃】
答案解析部分
力学计算
1．（1）解：设子弹的速度取最小为300m/s
子弹穿过两个塑片的时间t= 0.001s
电动机转过的圈数n=300r/s×0.001s=0.3r
所以子弹穿过两塑片的时间内电动机转动的圈数小于1圈，塑片转过的角度为90°
（2）解：电动机转过90°的时间为t′= × = s
所以子弹在两塑片之间飞行的时间t′= s=8.33×10-4s
（3）解：由公式得v= 360m/s
答：该型号步枪子弹飞行的速度为360m/s
2．（1）运动
（2）解：m=50吨+10吨=60吨=60 000千克，
F阻=0.05G=0.05mg=0.05×60000千克×10牛/千克=30 000牛，
因为有轨电车做水平匀速直线运动时，牵引力和阻力是一对平衡力，
所以F牵引力=f阻=30 000牛。
（3）解：s=34.8米+35.2米=70米，
v= =7米/秒=25.2千米/时
3．（1）解：ρ甲= =6×103kg/m3；
（2）解：F甲=G甲=m甲g=6kgX 10N/kg=60N
p甲= =6000Pa
（3）解：均匀实心正方体对水平地面的压强： p= =ρgL，
因甲、乙对水平地面的压强相等，且密度之比为2：1，所以甲、乙的边长之比为1：2，L乙=0.2米，
将甲竖直切去一半后，将切去部分叠放到乙的．上方中央，则甲剩余部分的密度和高度不变，
对水平地面的压强p甲'=p甲=6000Pa(1分)，乙对水平地面压力的增加量△F= G甲=30N，乙对水平地面压强变化量△p乙= =30N/(0.2米)2=750Pa，
则p甲'：△p乙=6000 Pa：750Pa=8
4．（1）减小
（2）力的作用效果与力的方向有关
（3）解：F=G=mg=5Kg×10N/Kg=50N
p=F/S=50N/0.5m2=100Pa
5．（1）音色
（2）15s
（3）机器人对地面的压力F=G总=（40kg+3kg）×10N/kg=430N；
机器人对地面的压强：。
6．（1）惯性；减小压强
（2）解：t=7 ：30-6：00=1.5 h，
s= 220 km- 100 km= 120 km，
v= =80 km/h
（3）解：m总=60 kg+40 kg+1.9×103kg=2 000 kg，
G=m总g=2 000 kg×10 N/kg=20 000 N，
f=0.2G=0.2×20000 N=4 000 N，
因为汽车匀速行驶，所以F牵=f=4 000 N。
（4）解：因为汽车对地面的压力F压与地面对汽车的支持力F支是一对相互作用力，而F支与汽车总重力G是一对平衡力，故F压=G=20 000 N，S=4×200 cm2=0.08 m2，
p= =2.5×105Pa。
7．（1）解：G＝mg＝4000kg×10N/kg＝40000N
（2）解：s＝200m－50m＝150m
v＝＝＝30m/s＝108km/h
（3）解：F＝G′＝(4000kg＋4000kg)×10N/kg＝8×104N
S＝4×0.1m2＝0.4m2
p＝＝＝2×105Pa
8．（1）自西向东自转
（2）探测器喷出的气体
（3）根据表格可知，火星上的g=3.76N/kg，
则这个物体在火星上的重力：G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×100×10-6m3×3.76N/kg=0.3008N。
9．（1）94.6
（2）800
（3）解：V= 800mL-750mL=50mL=50cm3
ρ=m/V=94.6g/50cm3=1.892g/cm3
（4）空心
10．（1）碳纤维
（2）所用铝合金材料的体积：；
（3）使用碳纤维材料的质量：m'=ρ'V=1.6×103kg/m3×4×10-3m3=6.4kg；
则自行车的质量减小：12kg-6.4kg=5.6kg。
11．（1）容器中水的体积：V水=Sh水=2×10-2m2×0.2m=4×10-3m3，由ρ= 可得，A容器中水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×4×10-3m3=4kg。
（2）B容器中酒精的质量：m酒精=m水=4kg，则酒精的体积：V酒精= 。
（3）5400克的铝块的体积：V铝= =2000cm3=2×10-3m3，因两个容器中的液面一样高，所以，V水+V铝=V酒精+V铁，则铁块的体积：V铁=V水+V铝－V酒精=4×10-3m3+2×10-3m3-5×10-3m3=1×10-3m3，则铁块的质量：m铁=ρ铁V铁=7.8×103kg/m3×1×10-3m3=7.8kg。
12．（1）解：总重力G=mg=(1kg+5kg)×10 N/kg =60N
（2）解：压力F=G=60N 面积S=60 cm2 =0.006 m2
甲容器对水平桌面的压强 P=== 1×104Pa
（3）解：由图可知，甲乙两容器内液体的密度和深度都相同，所以 p乙= p甲=6×103Pa
面积S=100 cm2 =0.01 m2
乙容器中液体对容器底部的压力 F乙=P乙S=6×103Pa 0.01 m2=60N
13．（1）③
（2）G=mg=9kg×10N/kg=90N
F=G=90N
p= =9000Pa
（3）F升=G总=90N+5N=95N
14．（1）B；C
（2）下丘脑或脑干或脑干中的下丘脑
（3）变大
（4）北极熊要在露出水面部分体积不小于0.7m3的浮冰上活动
15．（1）5
（2）17
（3）解：
V物=V水 =0.0005m3
ρ =6×103kg/m3
16．（1）物体A的一半浸入水中时，
受到的浮力。
（2）此时物体A共受到重力、浮力和细线的拉力作用，
根据二力平衡的知识得到：G=F浮+F拉，
则细线对物体A的拉力为F拉=G-F浮=1.2N-1N=0.2N。
（3）物体A的密度：；
所以当把细线剪断后，物体A在水中漂浮，
则F浮′=G=1.2N；
根据力的作用的相互性可知，物体A对水向下的作用力F压=F浮′=1.2N，
根据力的平衡的条件可知，托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和，
即F=G总+F压=2N+1.2N=3.2N。
17．（1）由图象知，当h=0时，此时弹簧测力计的示数为18N，圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数，则G=18N；
当h≥17cm时，弹簧测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时圆柱体受到的拉力F拉=12N；
圆柱体浸没液体时受到的浮力：F浮=G-F拉=18N-12N=6N；
（2）由图知从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小，到17cm弹簧测力计的示数不变，
所以圆柱体额高度为：17cm-7cm=10cm，
圆柱体浸没在液体中，排开液体的体积：V排=V=Sh=40cm2×10cm=400cm3=4×10-4m3，
液体的密度：；
（3）液体的体积：V液=S′h液=100cm2×30cm=3000cm3=3×10-3m3，
液体的质量：m液=ρ液V液=1.5×103kg/m3×3×10-3m3=4.5kg，
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，
圆筒对地面的压力：F=（m液+m筒）g+G-F拉=（4.5kg+0.5kg）×10N/kg+18N-12N=56N，
受力面积S=100cm2=0.01m2，
圆筒对地面的压强：。
18．（1）C
（2）F浮=G=mg=300kg×10N/kg=3000N
（3）F浮最大=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=12000N
G人总=12000N-3000N=9000N
G人=mg=60kg×10N/kg=600N
n=9000N/600N=15（人）
19．（1）G船=F浮=ρ海水gV排=1.0×103千克/米牛/千克米牛
（2）千克/米牛/千克米牛
20．（1）2×103
（2）解：物块的体积为：
V物＝50×10－4m2×0.2m＝10－3m3
由第（1）中计算可知：pB＝2×103Pa
由pB＝2pA得：pA＝ ＝1×103Pa
由pA＝ 得： G物＝pAS物＝1×103Pa×50×10－4m2＝5N
物块的质量为：m物＝ ＝0.5kg
物块的密度为：ρ物＝ ＝0.5×103kg/m3
（3）物块刚好漂浮时，F浮＝G物＝5N。设此时A容器中水深为hA。
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gS物hA
则有：
21．（1）根据题意及图象乙可知，重物的重力G＝4000N，
重物露出水面前，汽车的拉力F＝3500N，
此时重物受向上的浮力、向上的拉力和向下的重力，
由重物受力平衡可知，重物浸没时受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝4000N﹣3500N＝500N
（2）由G＝mg可得重物的质量为：
m＝ ＝ ＝400kg；
重物浸没在水中时，由F浮＝ρ水gV排可知重物的体积：
V＝V排＝ ＝ ＝0.05m3；
圆柱形重物的密度：
＝ ＝8×107kg/m3
（3）由题意知汽车受到地面的摩擦力为：
f＝0.3G车＝0.1m车g＝4.1×1.7×103kg×10N/kg＝1500N，
圆柱形重物的下表面离开水面后，汽车受到绳子对它向左的拉力（大小等于物体的重力），
所以，由力的平衡条件可得
F牵＝F拉+f＝G+f＝4000N+1500N＝5500N
22．（1）水龙头每分钟低落水25cm3，
则3小时容器A内水增加：△V=25cm3/min×180min=4500cm3；
则水面高度增加：。 所以此时批示箭头应指在标尺上18cm处。
（2）F浮=G=ρgV=0.5×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3cm3=5N
（3）因为标尺每10分钟上升1cm，所以再上升42cm需要420分钟，即还能计时7小时。
（4）可采用以下方法：其他条件不变的情况下，将水龙头的滴水速度减为原来的一半，或将容器A的底面积增加为原来的二倍。
23．（1）碓头的重力G=mg=25kg×10N/kg=250N
（2）碓头重力做的功W=Gh=250N×0.6m=150J
重力做功的功率P=W/t=150J/0.5s=300w
（3）∵F1L1=F2L2∴F1×OB=G×OA
∴F1×1=250N×2∴F1=500N
由力的相互作用得，人受到杠杆的力为F3=F1=500N
人左脚对地面的压力F压=F支持=G人―F3=m人g―F3=80kg×10N/kg―500N=300N
人左脚对地面的压强p=F压/S=300N/（200×10―4m2）=1.5×104Pa
24．（1）由表中数据，根据G=mg=ρVg可得A和B集装箱的重力比：
……①
当集装箱A、B受到滑轮组挂钩竖直向上的拉力分别为T1、T2时，集装箱静止在地面上，集装箱受到的拉力、支持力与重力平衡，所以有：
1500N+N1=GA……②
2000N+N2=GB……③
已知N1=3N2…… ④
联立①②③④解得：GA=4500N，GB=3000N；
（2）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，
根据可得：80%=；
解得：承担物重绳子的段数：n=5；
拉起集装箱A时绳端速度：；
由v=nv物可得，物体A上升速度；；
（3）不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦，拉起集装箱A时，
由nF=G+G动可得，
动滑轮重力：G动=nFA-GA=5×1125N-4500N=1125N，
拉起集装箱B时绳端拉力：，
绳子自由端拉力做的功：WB=FBsB=FBnhB=825N×5×8m=3.3×104J。
25．（1）省力
（2）设脚对A点的作用力为F，顶杆对B点的作用力为F1，顶杆对桶盖上C点的作用力为F2，根据杠杆的平衡条件得：
F×AO1=F1×O1B…①
G×DO2=F2×CO2…②
F1=F2，
桶盖的重：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
得：
则
（3）由题意可知，若将桶盖翻开30°，桶盖重心上升高度为=17.5cm
克服重力做功W=FS=GH=6N×0.175m=1.05J
26．（1）根据图片可知，承担重力的绳子段数n=2，
则自由端拉力移动的距离：s=nh=2×4m=8m；
拉力做的总功W总=Fs=350N×8m=2800J；
拉力做功的功率：；
（2）滑轮组做的有用功W有=Gh=60kg×10N/kg×4m=2400J；
则机械效率为：。
（3）当拉动质量为60kg的物体时，
动滑轮的重力G动=nF-G=2×350N-60kg×10N/kg=100N；
质量为100kg的物体时它的重力为：G'=m'g=100kg×10N/kg=1000N；
拉动此物体时机械效率为：。
27．（1）图甲中，整体处于平衡状态；把木棒和演员看成是一个整体，
整体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力的作用，则G1+G2=2F，
则：700N+G2=2×500N，
解得：G2=300N；
（2）当演员悬于木棒的最右端时，以D为支点，测力计a的示数恰为零，
根据杠杆的平衡条件可知：G1×BD=G2×（OB-BD），
700N×BD=300N×（5m-BD），
解得：BD=1.5m；
（3）变大
28．（1）N的横截面积S=20cm2=0.002m2；
则N的体积V=Sh=0.002m2×1m=0.002m3；
物体N的密度为：；
（2）水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零，此时杠杆处于平衡状态，
根据杠杆的平衡条件可知：m1g×AO=m2g×BO，
则：；
（3）M的重力为：G1=m1g=16kg×10N/kg=160N；
则A端受到的拉力为：FA=G1-F=160N-40N=120N；
根据杠杆的平衡条件可知：FA×AO=FB×BO，
则B端受到的拉力为：；
N的重力为：G2=m2g=4kg×10N/kg=40N；
N浸入水中，受到竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力，
则浮力为：F浮=G2-FB=40N-30N=10N；
根据阿基米德原理可知，
N排开的水的体积为：；
则N浸入水中的深度即水的深度为。
29．（1）解：根据G＝mg可得，长方体A的质量：
m＝ ＝ ＝40kg，
长方体A的密度ρ＝ ＝ ＝2×103kg/m3；
答：A的密度为2×103kg/m3；
（2）解：单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时，n＝3，机械效率：
η＝ ＝ ＝ ＝ ＝80%；
答：单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的，机械效率为80%；
（3）解：当水位上涨到A的上表面时，因为A浸没水中，所以V排＝VA，
根据F＝ρgV排可得：
A受到的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N；
水位上涨过程中，因要求电子秤所受的最大压力，即A浸没水中，受到的浮力最大F浮＝200N，
n＝3，根据力的平衡有：FC＝ ，
FC＝ ＝100N，
根据相互作用力大小相等可知，A对C端拉力与C对A物体拉力大小相等，所以作用在杠杆C端的力，因杠杆始终在水平位置平衡，O为支点，
根据F1L1＝F2L2可得：FC L1＝FDL2
即100N×OC＝OD×FD
解得：FD＝ ＝ ＝50N
又因为B物体受力平衡，所以电子秤受到B物体对它的最大压力：
F压＝FN＝GB﹣FD＝300N﹣50N＝250N。
答：水位上涨过程中，电子秤所受到的最大压力是250N。
30．（1）解：由题意可知，物体C全部露出水面之前，C受竖直向下的重力、竖直向上的浮力和细杆a对C的压力或拉力作用，在杠杆AOB中，由杠杆平衡条件可得：Fa×OA＝F×OB，因为OA＝3OB，所以Fa＝ F。
由乙可知，F由24N减小到0N过程中，C受到的浮力较大，细杆a对C有压力的作用，即：GC+Fa压＝F浮；
F由0N增大到2N过程中，C受到的浮力较小，细杆a对C有拉力的作用，即：GC＝Fa拉+F浮。
（当排水量为2kg时，C刚好全部露出水面，此时C所受浮力为0N，则C的重力为：GC＝Fa拉＝ F＝ ×6N＝2N
答：物块C的重力为2N；
（2）解：排水量从0到1kg的过程中，C完全浸没，C排开水的体积等于C的体积，此时Fa压＝ F′＝ ×24N＝8N，
C所受的浮力为：F浮＝GC+Fa压＝2N+8N＝10N，
C的体积为：VC＝V排＝ ＝ ＝10﹣3m3，
C的横截面积为：SC＝ ＝ ＝5×10﹣3m2
答：物块C浸没在水中时受到的浮力为10N；物块C的横截面积为5×10﹣3m2
（3）解：当Fa＝0N时，C刚好漂浮，F浮′＝GC＝2N，
C浸入水中的体积为：V浸＝V排′＝ ＝ ＝2×10﹣4m3，
C浸入水中的深度为：h浸＝ ＝ ＝0.04m；
1kg水的深度为：h'＝ ＝ ＝ ＝0.1m；
此时水箱中水的深度为：h水＝h'+h浸＝0.04m+0.1m＝0.14m；
则水产生的压强为：p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m＝1400Pa。
答：当力传感器示数为0时，水箱底部受到水的压强1400Pa。
电学计算
1．（1）铜丝电阻忽略不计，相当于导线，当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变。根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为：L=40cm-30cm=10cm；
（2）当x=0或x=50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，
由图乙可知，电路中的电流I大=0.9A，
变阻器接入电路中的电阻为：，
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，
由图乙可知，电路中的电流I小=0.5A，
此时电路的总电阻为：；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以M、N之间的最大值：RMN大=R总-R1=18Ω-10Ω=8Ω；
（3）0.8
（4）把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移动到最左端后，电路为圆环的简单电路，
由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，则电路的总电阻最小，
此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为：
R5=25cm×0.8Ω/cm=20Ω，
R6=R环-R5=32Ω-20Ω=12Ω，
此时电路总电阻为：，
则电流表的最大值为：。
2．（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，
由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω，
由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压：
U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V
（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω，
电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样，则为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.02A，
由I＝ 可知，电路的最小总电阻：R总小＝ ＝250Ω，
滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R总小﹣Rt′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，
则滑动变阻器阻值的变化范围为50Ω～150Ω
3．（1）解：由图可知，电流表A选用的量程为0~3 A，示数为1.5 A，电流表A1选用的量程为0~0.6 A，示数为0.3 A，R1两端电压为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V，
并联电路电源电压等于各支路两端电压，故电源电压为U=U1=9 V
（2）解：通过R2的电流：I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A
（3）解：若A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显然不符合题意，可见，示数发生变化的一定是电流表A，而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的是电阻R2
（4）解：替换后电路的干路电流：I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A，
通过Rx的电流：Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A，
Rx的阻值：Rx===10 Ω
4．（1）由图乙知，若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时，燃料电池的电压为2V，此时电路中的电流为：I＝ ＝ ＝0.1A
（2）①由图丙知，驾驶员没有喝酒，R2=50Ω，
此时电路的电流为：I′＝ ＝ ＝ A
R1两端的电压为：U1＝I′R1= A×25Ω＝3V
②电压表示数5V，电路的电流为：I″= = ＝0.2A
总电阻为：R＝ ＝ ＝45Ω
R2此时电阻 R2′＝R﹣R1＝45Ω﹣25Ω＝20Ω
由图知驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精40毫克。
5．（1）解：骑行时，遮阳棚上方空气流动速度比下方流速快，上方压强比下方压强小，大气压强产生一个向上的力，使遮阳棚掀翻；所以有关部门规定；不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚。
（2）解：①甲图中，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，气体中酒精含量为0时，R1=50Ω，此时电压表示数为U1=5V，故电路的电流为I= =0.1A
②因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以变阻器两端电压U2=U-U1=6V-5V=1V
变阻器接入电路中的阻值R2= =10Ω
某次检测中电流表示数I′=0.2A，此时变阻器两端电压U2=I′R2=0.2A×10Ω=2V
此时R1的阻值R1′= =20Ω
由图乙知，气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾。
6．（1）力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小
（2）解：如图所示
（3）解：由题可知：F=G=mg=40 kg×10 N/kg=400 N，
由题图可知：R0=600Ω，
R总= =1 200Ω，
R1=R总-R0=1200Ω- 600Ω=600Ω
（4）将R1变小；电源电压变大；电磁铁线圈匝数增加；换一根强度较弱的弹簧。(写出两种方法即可)
7．（1）保温洗涤
（2）机械（动）
（3）
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
8．（1）高温
（2）当两个开关都闭合时，电路中只有R2，
此时电路的最大功率：；
（3）闭合
（4）图丙中，只闭合S1时，电路中只有R1，为低温挡，
10分钟内产生的热量是：。
9．（1）7.5
（2）解：当光照强度E=15lx时，R2=20Ω。由欧姆定律可知，
I= = =0.05A
∴线圈中的电流应大于或等于0.05A
（3）解：传送带停止时，E=10lx时，R2′=30Ω
I′= = = A
P=I′2R2′=（ A）2×30Ω≈0.06W
（4）A；D
10．（1）＞
（2）B
（3）解：电阻丝R0的电功率：P＝ ＝ ＝1000W，
已知后300s电流通断时间比为1：5，则900s内电阻丝工作的总时间：t＝300s+300s× ＝350s，
这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能：W＝Pt＝1000W×350s＝3.5×105J；
11．（1）保温
（2）解：R1=U2/P热=(220v)2/1210w=40Ω
（3）解：磨豆耗能：W1=P1t1=110w*60s=6600J
加热耗能：W2=P2t2=1210w*300s=363000J
总耗能：W总=W1+W2=369600J
12．（1）内
（2）22
（3）
（4）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和 S2，R1与R2并联，R0被短接，电流表测干路的电流：R1与R2并联的电阻：
当用该部件组装加热器接入家庭电路，根据 可知，部件的接入电阻最小时，加热器的功率最大；所以R1与R2并联接入时，加热器最大加热功率：
即：
13．（1）12
（2）闭合开关S、S1、S2，电路为R2的简单电路，电饭煲进入快煮模式，工作电路的电热丝在高功率状态下工作的时间为12min，R2消耗的电能W1＝ ×12×60s＝8.712×105J；
S1闭合，S2断开，R1、R2串联，工作电路的电热丝在低功率状态，电路中的电流I＝ ＝0.25A，
由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝低功率加热的时间t2＝t﹣t1＝24min﹣12min＝12min，
消耗的电能W2＝I2R2t＝（0.25A）2×40Ω×12×60s＝1800J；
电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能W＝W1+W2＝8.712×105J+1800J＝8.73×105J；
（3）当S2断开后，R2低功率工作，降温至110℃及以下，Sa始终闭合。继续降温至60℃时，Sb闭合，R1被短路，R2高功率工作，升温至80℃时，Sb断开，R1与R2串联，R2低功率工作，开始降温，如此往复，实现自动保温
14．（1）20
（2）需要的充电时间为：；
（3）出租车的输入功率P=UI=340V×60A=20400W；
出租车的输出功率：P输出=fv=0.02×（2.2×103kg×10N/kg）×25m/s=11000W；
则电动出租车的转化效率：。
15．（1）解：W=Pt=0.01kW×8h=0.08kW·h
（2）解：两支路同时工作为高温档，则R1= =121欧
（3）解： 高温档消耗电能的84%被水吸收，
则84%W=Q吸；
84%Pt=Q=cm(t-t0)；
84%×500W×t=4.2×103J/ (kg·℃)×（103kg/m3×0.0015m3）×（100℃-20℃）；
解得：t=1200s。
16．（1）断开
（2）484
（3）解：当开关S1接2、S2闭合时，R1与R2并联，电煎药壶处于武火挡，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电加热丝R1的电功率： P1=P武火-P文火= 500W- 100W= 400W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电加热丝R1的阻值： R1= =121Ω，
当开关S1接1、S2断开时，R1与R2串联，电煎药壶处于保温挡，
电煎药壶处于保温挡时的功率： P保温= =80W
答：电煎药壶处于保温挡时的功率80W
（4）小于
热学计算
1．（1）过滤
（2）18
（3）
（4）波纹管可以大大增加冷热水的接触面积，提高热交换效率，从而达到节能的目的
（5）
2．（1）热值大；无污染
（2）3×104kg液态氢完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
一标准大气压下水的沸点为100℃，
水的质量为：m′＝ ＝1.25×107kg
（3）氢能源车所做的功为：W＝Pt＝70000W×0.5×3600s＝1.26×108J，
2kg燃料完全燃烧释放的热量：Q′＝m″q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率为：η＝ 100%＝45%
3．（1）1天10h太阳能热水器吸收的热量：Q吸=2.1×106J×10=2.1×107J
由Q吸=cm（t-t0）得水升高后的温度：；
（2）阴天改用电加热时消耗的电能W=Q吸=W=Pt=2.1×107J，
热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要的时间：；
（3）太阳能的优点：不污染环境，可再生，可以从自然界源源不断地得到
4．（1）电流的热效应
（2）设定取水温度为 ，进入煮水箱中水的质量为：
水吸收的热量为：
由 可知，消耗的电能为：
由 可知，此时电路中的总电阻为：
此时需调节电热丝R1的阻值为：
（3）取水25ML，温度为 时，进入煮箱中水的体积为：
由表格中数据可知，取水温度为 ，进入煮水箱中水的体积为20mL，故供水箱仅将25mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中取水温度为 的大致位置标记应该在 ，如图所示（红色箭头初）
5．（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是
（2）水吸收的热量为
（3）小明测得固体酒精炉的热效率为
（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。
力电综合
1．（1）[1]电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知通电螺线管上端是N极。
（2）[2]铁球悬浮在水中，铁球所受浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
（3）[3]小球受到的重力
G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N
S闭合后，小球悬浮，小球受到重力、吸引力和浮力，此时浮力
F浮=G+F
螺线管对铁球的作用力
F=F浮-G=0.5N-0.4N=0.1N
查表可知，此时电路中的电流I=0.2A，根据灯的铭牌可知灯泡的电阻
此时灯泡消耗的功率
PL=I2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
2．（1）[1]一个标准大气压值为1.01×105Pa，扫地机器人工作时利用其内部的电动机快速旋转产生高速气流，内部的气压变小，小于标准大气压，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。
（2）[2]该机器人静止时，对地面的压力为
受力面积为
此时它对地面的压强是
（3）[3]由题意可知，机器人克服摩擦力做的功为
根据W=fs可得，机器人工作时可以移动的距离为
清扫的宽度为
故一次充满电后，该机器人能够清扫的最大面积是
3．（1）[1]独轮车前进时，消耗电能，产生机械能，所需的能量来自电池释放出的电能。
（2）[2]人站上独轮车的总重力
G=mg=(50kg+10kg）×10N/kg=600N
独轮车匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可知所受阻力
F=f=0.05G=0.05×600N=30N
独轮车运动的路程
独轮车牵引力做功
W=Fs=30N×3000m=90000J
（3）[3]电动机消耗的电能
W电=UIt=60×5×10-3kW·h=0.3kW·h
电动机的输出功率为
4．（1）为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的透光性。
（2）轿厢的重力
G轿厢=mg=500kg×10N/kg=5000N
电梯半载时
因在电梯半载时，轿厢总重和配重的重力基本相等，
则配重的重力
G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N
（3）A．主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升，该摩擦属于有益摩擦，故A错误；
B．超载自动报警系统报警时，电流从电磁铁的右端导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．电梯满载上行时，钢丝绳对轿厢由向上的拉力，所以电动机需顺时针转动对其产生向上的摩擦力，故C正确；
D．报警电铃的工作原理是电的磁效应，故D错误。
故选C。
（4）①当电梯刚好满载时，压力传感器所受压力F=G最大=4000N，
由图象可知，压力传感器的电阻R=40Ω；
由I=， 此时的电路总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
则R0的阻值
R0=R总-R=60Ω-40Ω=20Ω
②电梯报警时控制电路的电流一定，电路中的总电阻一定。当电梯未满载时，压力传感器的电阻R变大，根据R总=R0+R可知，则R0的阻值变小。
（5）电梯运行消耗的电能
W运行=P运行t运行=25kW×3.5h=87.5kW h
电梯待机消耗的电能
W待机=P待机t待机=1kW×（12h-3.5h）=8.5kW h
则该观光电梯平均每天耗电
W=W运行+W待机=87.5kW h+8.5kW h=96kW h
5．（1）[1]此时电流从下面的导线流入，从上面的导线流出，根据安培定则可知，电磁铁上端是S极，下端为N极。
（2）[2]第一阶段孵化所需温度38.5℃，由图丙可知，气体对活塞的压力为FC=4N；已知ABC为轻质杠杆，始终处于水平位置，B为支点，根据杠杆平衡条件可得
FA×AB= FC×BC
压敏电阻RF受到的压力为
由图乙可知，此时压敏电阻RF的阻值为RF=25Ω；当控制电路中电流I=0.25A时，衔铁被吸下，此时电路中的总电阻为
根据电阻的串联规律可得滑动变阻器阻值
R滑=R总-RF=48Ω-25Ω=23Ω
（3）[3]电磁继电器吸引衔铁断开时，所需的电流大小为定值；根据图丙可知，当降低孵化温度时，气室内气体对活塞的压力减小，根据杠杆平衡条件可知，压敏电阻RF受到的压力减小，根据图乙可知，压敏电阻RF的阻值增大，根据欧姆定律可知，电路中电流变小；要保持电流大小不变，可以减小变阻器接入电路的阻值，也可以适当提高控制电路的电源电压，保持电路中电流大小不变；还可以将支点B向左移到适当位置，增大压敏电阻RF受到的压力，减小压敏电阻RF的阻值，保持电路中电流大小不变；还可以适当增加电磁铁的线圈匝数，使电磁铁磁性增强。
6．（1）1枚1元硬币对储币盒的压力
F=G=mg=6×10-3kg×10N/kg=6×10-2N
对储币盒的压强
（2）由杠杆平衡条件
F压×lOA=G×lOB
可得，投入1枚1元硬币时R受到的压力
由表格数据可知，压敏电阻的阻值是10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
则预设的电压表的示数
U0=IR0=0.56A×15Ω=8.4V
（3）当电压表示数为12V时，投入硬币的面值最大；通过电路的电流
电阻R的阻值
由图乙可知
F×R=60Ω×0.1A=6N·Ω
当R′=2.5Ω时，压敏电阻受到的压力为
根据杠杆平衡条件可得
F′压×lOA=G′×lOB
硬币的质量
最多能投入的硬币为4枚1元的，即共投入4元。
答：（1）1枚1元硬币对储币盒的压强为120Pa；
（2）投入1枚1元硬币时，预设的电压表的示数为8.4V；
（3）最多能投入硬币的面值是4元。
7．（1）[1]当托盘上未放置物体时，滑片P在A处，闭合开关，电压表两个接线柱之间是导线，电阻为零，电压表的示数为零，标为0刻度。
（2）[2]电压表的内阻很大，电路中看作断路，所以滑片P移动过程中，电路的总电阻不变，电路中的电流不变，电路中的电流为
电压表的示数是3V时，变阻器连入电路的电阻
AB是一根长度为15cm，阻值为15欧的均匀导体，此时滑片P在B处，弹簧伸长15cm，由图2可知，弹簧拉力是0.6N，由杠杆平衡条件得到
F拉×OC=G×OD