题型五 综合应用题
1.考情说明：综合应用题延续了以往贵阳卷的出题风格，其中第1大题为电学综合计算(考查欧姆定律及电功率的计算，难度不大)，第2大题为力学综合应用，以生活材料为背景，采用多小问的形式从多角度考查学生的分析、信息提取与计算能力(2023年省卷以混动汽车为背景，综合考查速度公式、热量计算、能量转化、效率等问题；2024年贵阳卷以海水选种为背景，综合考查物态变化、重力计算、浮沉条件、密度计算等问题；2023年贵阳卷以高楼阻尼器为背景，综合考查速度公式、重力计算、运动的相对性、电磁感应等问题).
2.配分标准：共2个小题，每小题8分，共16分.
3.备考策略：读懂题目及所求，挖掘隐含条件，正确理解计算公式，全面分析题设情况.
电学综合计算
考向1简单电路相关计算
1.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=30 Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.2 A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.6 A.求：
(1)电源电压；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)当开关S1、S2均闭合时，通电10 min定值电阻R2产生的热量.
2.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R2的阻值是10 Ω，闭合开关后，电流表示数为0.2 A，电压表示数为4 V.求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)开关闭合后，R2的电功率；
(2)开关闭合通电10 s后，整个电路所做的功.
考向2动态电路相关计算
◆滑动变阻器引起的动态电路
3.(毕节七星关模拟)如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，定值电阻R1的阻值为5 Ω，滑动变阻器R2标有“20 Ω3 A”的字样，电流表的量程为0～3 A.闭合开关S，电流表示数为0.9 A.求：
(1)此时通过滑动变阻器R2的电流；
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率；
(3)R2接入电路中的最小阻值.
◆多开关引起的动态电路
4.(遵义汇川区三模)如图所示的电路中，当闭合开关S、S1时，电压表的示数为12 V；当只闭合S，断开S1时，电压表的示数为8 V，已知电阻R1的阻值为40 Ω，电源电压保持不变.求：
(1)闭合开关S、S1时通过电路的电流；
(2)电阻R2的阻值；
(3)当S闭合，S1断开时，通电1 min,电流通过R2产生的热量.
5.如图所示的电路中，电源电压保持不变,小灯泡L标有“3 V1.2 W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1=15 Ω，R2=30 Ω.当开关S闭台,开关S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，不考虑灯丝电阻随温度的变化.求:
(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时，电压表的示数；
(2)当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率.
力学综合应用
6.(2023省卷22题8分)随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车(简称混动汽车)逐渐受到人们的青睐，目前广泛使用的混动汽车主要部件有汽油机、蓄电池、电动机等，它们可以单独或组合向汽车提供动力.混动汽车有串联式和并联式等种类.
串联式混动汽车的工作流程如图甲所示，蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车；汽油机仅带动发电机发电，产生的电能一部分输入电动机驱动汽车，另一部分还能通过发电机向蓄电池充电.
并联式混动汽车的工作流程如图乙所示，汽油机和电动机分属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车.
(1)若某混动汽车匀速行驶10 km用时0.2 h，计算其行驶速度；
(2)若汽油机完全燃烧2 kg汽油，释放的热量是多少焦？(q汽油＝4.6×107 J/kg)
(3)如图丙所示是并联式混动汽车内部结构透视图.若系统提供的动力一定，油箱油量或蓄电池电量是否会影响汽车行驶路程的长短？请结合图乙的工作流程，以其中一套工作系统为例，从能量转化的角度结合功的相关知识进行分析说明；
(4)若两种方式混动汽车的质量相同，相同部件能量转化的效率相同，油电系统同时工作，蓄电池仅处于放电状态且放电情况相同.请对比甲、乙两图的工作流程分析，在汽车整体输出能量相同的情况下，哪种混动汽车的效率低？为什么？
7.(2023贵阳22题9分)我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632 m，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示.阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示.台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动(如图丙所示).阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量.
请回答下列问题：
(1)若阻尼器所在楼层距大厦底层高580 m,乘坐高速电梯从底层到125层用时58 s，则这一过程电梯的平均速度是多少？
(2)若阻尼器系统的质量是106 kg,则它受到的重力是多少？(g取10N/kg)
(3)图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动？
(4)阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么？请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因.
(3)大厦刚开始向左晃动时，阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态，因此会相对大厦向右摆动；
(4)闭合线圈切割磁感线，可将机械能转化为电能，机械能减小，因此可将闭合线圈置于磁场中，故还需磁铁；
原因：闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，势能不变，则动能减小，即质量一定时，阻尼器速度减小.
8.(2024六盘水中考)世界最长跨海大桥——港珠澳大桥，横跨伶仃洋，将香港、澳门和珠海三地连为一体，被誉为现代世界新七大奇迹之一，如图甲所示.港珠澳大桥由桥、人工岛、海底隧道三部分组成.其中6.7 km的海底隧道距离海面40多米，由33节沉管对接而成.港珠澳大桥施工海域恰好穿过中华白海豚自然保护区，这种珍稀动物是香港回归祖国的吉祥物.开工前工程师们立下了誓言，大桥通车白海豚不搬家.监测结果表明至大桥竣工，依然有近两千头中华白海豚欢快地栖息在港珠澳大桥周边海域.
请回答下列问题：
(1)如图乙所示，以人工岛为参照物，正在海中游动的白海豚是 (填“运动”或“静止”)的；
(2)港珠澳大桥全长55 km,设计通行时速100 km/h.若一辆具备通行车牌的汽车按大桥设计时速行驶，至少需要多长时间才能通过大桥？
(3)铺设海底隧道的沉管，每节质量约为7.4×107 kg,则每节沉管所受重力为多少？(g取10 N/kg)
(4)两端密封后的沉管，每节最大排水量约8万吨，由于其整体密度稍小于海水密度，所以沉管浮在海面，需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装.若你是大桥的工程师，你如何将沉管沉放到海底安装，请运用所学浮力知识进行说明.
9.(贵阳三模)如图甲所示的鞭子，越靠近鞭梢的部分越细，手握住鞭柄上下抖动一次，鞭梢就会获得一个很大的速度，这种效应被称为鞭梢效应.为了研究鞭子各部分的运动情况，我们将鞭子简化为如图乙所示的模型：
用圆圈表示鞭子上的各部分，圆圈的大小代表了鞭子这部分质量的大小.当手握住鞭柄做一次上下的往复运动后停止，随即鞭子后一部分也跟随鞭柄上下往复运动后停止，这种运动被一直传递到鞭梢部分.
请回答下列问题：
(1)能量在鞭子上以 能的形式从鞭柄传递到鞭梢；
(2)若用150 N的力抖动鞭柄，使鞭柄移动了1 m的路程，则手对鞭柄做的功是多少焦耳？
(3)通过精确测量发现，鞭梢可以在2×10-3 s内扫过0.8 m的路程，请计算鞭梢的速度；
(4)若忽略能量在传递过程中的损失，请根据题干信息，并结合能量的相关知识解释产生鞭梢效应的原因.
无人机在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援等领域都有广泛的应用.无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点，被称为“百变小能手”.下表是某小型无人机的部分参数(“帧/秒”指每秒拍摄的画面数).
(1)求无人机受到的重力；(g取10 N/kg)
(2)无人机携带的高分辨率高速摄像机的光学成像原理是什么？
(3)求该无人机以最大速度与水平方面成30°角斜向上升高200 m克服重力所做的功；
(4)小轿车在高速公路上限速120 km/h.交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测时，某时段测得一辆小轿车通行60 m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为22 000帧，请据此判断小轿车是否超速，并说明你的判断依据.题型五 综合应用题
1.考情说明：综合应用题延续了以往贵阳卷的出题风格，其中第1大题为电学综合计算(考查欧姆定律及电功率的计算，难度不大)，第2大题为力学综合应用，以生活材料为背景，采用多小问的形式从多角度考查学生的分析、信息提取与计算能力(2023年省卷以混动汽车为背景，综合考查速度公式、热量计算、能量转化、效率等问题；2024年贵阳卷以海水选种为背景，综合考查物态变化、重力计算、浮沉条件、密度计算等问题；2023年贵阳卷以高楼阻尼器为背景，综合考查速度公式、重力计算、运动的相对性、电磁感应等问题).
2.配分标准：共2个小题，每小题8分，共16分.
3.备考策略：读懂题目及所求，挖掘隐含条件，正确理解计算公式，全面分析题设情况.
电学综合计算
考向1简单电路相关计算
1.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=30 Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.2 A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.6 A.求：
(1)电源电压；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)当开关S1、S2均闭合时，通电10 min定值电阻R2产生的热量.
2.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R2的阻值是10 Ω，闭合开关后，电流表示数为0.2 A，电压表示数为4 V.求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)开关闭合后，R2的电功率；
(2)开关闭合通电10 s后，整个电路所做的功.
考向2动态电路相关计算
◆滑动变阻器引起的动态电路
3.(毕节七星关模拟)如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，定值电阻R1的阻值为5 Ω，滑动变阻器R2标有“20 Ω3 A”的字样，电流表的量程为0～3 A.闭合开关S，电流表示数为0.9 A.求：
(1)此时通过滑动变阻器R2的电流；
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率；
(3)R2接入电路中的最小阻值.
◆多开关引起的动态电路
4.(遵义汇川区三模)如图所示的电路中，当闭合开关S、S1时，电压表的示数为12 V；当只闭合S，断开S1时，电压表的示数为8 V，已知电阻R1的阻值为40 Ω，电源电压保持不变.求：
(1)闭合开关S、S1时通过电路的电流；
(2)电阻R2的阻值；
(3)当S闭合，S1断开时，通电1 min,电流通过R2产生的热量.
5.如图所示的电路中，电源电压保持不变,小灯泡L标有“3 V1.2 W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1=15 Ω，R2=30 Ω.当开关S闭台,开关S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，不考虑灯丝电阻随温度的变化.求:
(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时，电压表的示数；
(2)当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表的示数；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率.
力学综合应用
6.(2023省卷22题8分)随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车(简称混动汽车)逐渐受到人们的青睐，目前广泛使用的混动汽车主要部件有汽油机、蓄电池、电动机等，它们可以单独或组合向汽车提供动力.混动汽车有串联式和并联式等种类.
串联式混动汽车的工作流程如图甲所示，蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车；汽油机仅带动发电机发电，产生的电能一部分输入电动机驱动汽车，另一部分还能通过发电机向蓄电池充电.
并联式混动汽车的工作流程如图乙所示，汽油机和电动机分属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套系统还能同时工作驱动汽车.
(1)若某混动汽车匀速行驶10 km用时0.2 h，计算其行驶速度；
(2)若汽油机完全燃烧2 kg汽油，释放的热量是多少焦？(q汽油＝4.6×107 J/kg)
(3)如图丙所示是并联式混动汽车内部结构透视图.若系统提供的动力一定，油箱油量或蓄电池电量是否会影响汽车行驶路程的长短？请结合图乙的工作流程，以其中一套工作系统为例，从能量转化的角度结合功的相关知识进行分析说明；
(4)若两种方式混动汽车的质量相同，相同部件能量转化的效率相同，油电系统同时工作，蓄电池仅处于放电状态且放电情况相同.请对比甲、乙两图的工作流程分析，在汽车整体输出能量相同的情况下，哪种混动汽车的效率低？为什么？
7.(2023贵阳22题9分)我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632 m，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示.阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示.台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动(如图丙所示).阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量.
请回答下列问题：
(1)若阻尼器所在楼层距大厦底层高580 m,乘坐高速电梯从底层到125层用时58 s，则这一过程电梯的平均速度是多少？
(2)若阻尼器系统的质量是106 kg,则它受到的重力是多少？(g取10N/kg)
(3)图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动？
(4)阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么？请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因.
8.(2024六盘水中考)世界最长跨海大桥——港珠澳大桥，横跨伶仃洋，将香港、澳门和珠海三地连为一体，被誉为现代世界新七大奇迹之一，如图甲所示.港珠澳大桥由桥、人工岛、海底隧道三部分组成.其中6.7 km的海底隧道距离海面40多米，由33节沉管对接而成.港珠澳大桥施工海域恰好穿过中华白海豚自然保护区，这种珍稀动物是香港回归祖国的吉祥物.开工前工程师们立下了誓言，大桥通车白海豚不搬家.监测结果表明至大桥竣工，依然有近两千头中华白海豚欢快地栖息在港珠澳大桥周边海域.
请回答下列问题：
(1)如图乙所示，以人工岛为参照物，正在海中游动的白海豚是 (填“运动”或“静止”)的；
(2)港珠澳大桥全长55 km,设计通行时速100 km/h.若一辆具备通行车牌的汽车按大桥设计时速行驶，至少需要多长时间才能通过大桥？
(3)铺设海底隧道的沉管，每节质量约为7.4×107 kg,则每节沉管所受重力为多少？(g取10 N/kg)
(4)两端密封后的沉管，每节最大排水量约8万吨，由于其整体密度稍小于海水密度，所以沉管浮在海面，需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装.若你是大桥的工程师，你如何将沉管沉放到海底安装，请运用所学浮力知识进行说明.
9.(贵阳三模)如图甲所示的鞭子，越靠近鞭梢的部分越细，手握住鞭柄上下抖动一次，鞭梢就会获得一个很大的速度，这种效应被称为鞭梢效应.为了研究鞭子各部分的运动情况，我们将鞭子简化为如图乙所示的模型：
用圆圈表示鞭子上的各部分，圆圈的大小代表了鞭子这部分质量的大小.当手握住鞭柄做一次上下的往复运动后停止，随即鞭子后一部分也跟随鞭柄上下往复运动后停止，这种运动被一直传递到鞭梢部分.
请回答下列问题：
(1)能量在鞭子上以 能的形式从鞭柄传递到鞭梢；
(2)若用150 N的力抖动鞭柄，使鞭柄移动了1 m的路程，则手对鞭柄做的功是多少焦耳？
(3)通过精确测量发现，鞭梢可以在2×10-3 s内扫过0.8 m的路程，请计算鞭梢的速度；
(4)若忽略能量在传递过程中的损失，请根据题干信息，并结合能量的相关知识解释产生鞭梢效应的原因.
无人机在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援等领域都有广泛的应用.无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点，被称为“百变小能手”.下表是某小型无人机的部分参数(“帧/秒”指每秒拍摄的画面数).
(1)求无人机受到的重力；(g取10 N/kg)
(2)无人机携带的高分辨率高速摄像机的光学成像原理是什么？
(3)求该无人机以最大速度与水平方面成30°角斜向上升高200 m克服重力所做的功；
(4)小轿车在高速公路上限速120 km/h.交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测时，某时段测得一辆小轿车通行60 m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为22 000帧，请据此判断小轿车是否超速，并说明你的判断依据.
