中小学教育资源及组卷应用平
2025中考物理【抢分秘籍】压轴题解密与题型强化（通用版）
压轴题5 力热电综合题（教师版）
目录：
压轴解密·····················2
题型01油电混合动力汽车综合题············2
题型02 传感器相关综合题···············5
素养提升····················8
中考预演····················17
题型01 油电混合动力汽车综合题
【典例1】（2021九上·本溪月考）如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车 这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h 行驶过程中所受阻力大小为900N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗燃油2.5kg （燃油的热值q=4.6×107J/kg）求∶
（1）完全燃烧放出的热量；
（2）牵引力做的功；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率
【答案】（1）解：由热值公式可得，燃料完全燃烧放出的热量为
答：燃料完全燃烧放出的热量为
（2）解：汽车行驶的路程为
汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力
该过程中，牵引力做的功为
答：牵引力做的功为
（3）解：该过程中充电的电能为
发动机效率为
答：发动机效率为40%
【知识点】燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；
（2）根据速度和时间的乘积计算路程；利用力和距离的乘积计算做功多少；
（3）根据有用功和总热的比值， 计算热机效率。
【拓展1】（2021九上·邮亭月考）柴电混合动力机，就是燃烧柴油的发动机、大容量的蓄电池及电动机的有机组合。一辆大众2021款小汽车在平直的路面上匀速前行36km。求：在这段平直的路面上。
2021款大众牌汽车说明书
自重 1.6t
2.0TFSI发动机 最大输出功率10kW
蓄电池 工作电压48V，最大输出容量5A×6h
电动机 额定电压48V，额定功率1kW
水箱 最大容量30L
（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N，则牵引力所做的功是多少？
（2）若蓄电池的最大输出容量5A×6h表示工作电流为5A时，它最多可以提供电能6h。则该蓄电池工作时，最多可以向外提供多少J的电能？
（3）若柴油的热值q＝4×107J/kg，柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，则小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是多少？
【答案】（1）解：小汽车在平直的路面上匀速前行，根据二力平衡的条件F=f=1.0×103N
牵引力所做的功W=Fs=1.0×103N×3.6×104m=3.6×107J
答：若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N，则牵引力所做的功是3.6×107J；
（2）解：已知蓄电池的工作电压为48V，蓄电池的最大输出容量5A×6h，蓄电池最多可以向外提供的电能W = UIt=48V×5A×6×3600s=5.184×106J
答：最多可以向外提供5.184×106J的电能；
（3）解：柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，根据
在这段平直的路面上消耗柴油的质量
答：小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是1.8kg。
【知识点】热量的计算；电功的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）汽车匀速运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，根据W=Fs计算牵引力所做的功。
（2）根据W=UIt计算蓄电池提供的电能。
（3）根据吸热公式Q吸=cm（t-t0）计算水水吸收的热量；根据柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率计算出柴油需要放出的热量，再根据柴油的热值计算出需要的柴油质量。
题型02 传感器相关综合题
【典例2】（2022·宁津模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的特点，能快速、安全、自动实现多种烹调方式。如图甲是一种电压力锅的简易原理图，A为密闭锅体，R1为工作时的加热电阻，L为指示灯，其电阻为20Ω，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关，闭合S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，锅底向下移动，压力开关S2与触点a断开，并与b点接通，起到控压控温的目的，此时保温电路的总功率为20W。求：
表一：水的沸点T与气体压强p的关系
T/℃ 100 105 110 112 114 116 118 120
p/kPa 101 121 143 154 163 175 187 199
表二：电压力锅的铭牌
额定电压 加热功率 压强设定值
220V 1000W 175kPa
（1）保温电阻R2的阻值；
（2）晓红家的电能表如图乙所示，当晓红家只有电压力锅工作并且处于加热状态10分钟，则电能表的转盘转的圈数；
（3）已知锅内水的质量为1kg，初温为16℃，测出闭合开关S1到电路中指示灯L亮用了500s，则该电压力锅从开始加热至锅内气压达到设定时的电热效率。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。
【答案】（1）解：当S2解b时，灯L与R2串联，此时为保温状态，此时保温电路的总功率为20W，所以电路的总电阻为
R2的阻值为
答：保温电阻R2的阻值为2400Ω；
（2）解：只有电压力锅工作并且处于加热状态10分钟，消耗的电能为
电能表的转盘转的圈数为
答：只有电压力锅工作并且处于加热状态10分钟，则电能表的转盘转的圈数为100r；
（3）解：气压达到设定为175kPa，由表一可知，设定的温度为116℃，所以水升高的温度为
水吸收的热量为
加热500s消耗的电能为
电热效率为
答：电压力锅的电热效率为84%。
【知识点】热量的计算；欧姆定律及其应用；电能表参数的理解；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）保温时，指示灯和电阻R2串联接入电路，知道保温功率和电源电压，利用P=求电路总电阻，再根据串联电阻关系求R2的阻值。
（2）根据表二数据可知电压力锅加热时的功率，根据公式W=Pt可求消耗的电能，结合电能表的参数可求现在电能表的表盘转动的圈数。
（3）由表二知，锅内压强设定值p=175kPa，由表一可知锅内温度为116℃，测出闭合开关S1到电路中指示灯亮的时间t，利用W=Pt求消耗的电能（总能量），利用Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量），再利用效率公式求压力锅的热效率。
【拓展2】（2024九下·西山模拟）一同学设计了如图甲所示的电热水器简化电路图，电磁铁线圈阻值忽略不计，M为自动注水装置，当热水器内水位高度达到设定上限值时，电磁铁吸引衔铁，工作电路停止注水，自动切换至加热状态。控制电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R2=40Ω，力敏电阻R1的阻值随热水器内水位高度变化关系如图乙所示。工作电路中，电源电压恒为220V，电热丝R3=55Ω，R4=220Ω，闭合开关S1和S2，求：
（1）如图甲所示，此时工作电路处于 （选填“加热”或“注水”）状态；
（2）工作电路处于加热状态时，水对容器底部的压强；
（3）若电热水器柱状水箱的底面积为0.01m2，当工作电路处于加热状态时，将箱内的水从25℃加热至80℃用时400s，求该电热水器的加热效率。[，c水=4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】注水；；84%
【知识点】比热容；液体压强计算公式的应用；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
1．（2024九上·莱州期末）阅读短文，回答问题
熔盐塔式光热电站
我国用1.2万块镜子和熔盐建成首批国家光热示范项目——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，如图甲所示，图乙为其工作原理图。该项目加热塔高260米，占地面积800公顷，设计年发电量，熔盐用量3万吨。
该项目发电的基本原理是通过若干平面镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置（吸热塔），加热收集装置内的传热介质——熔盐，熔盐加热后，沿着塔内的管道向下流动，进入储热罐。当需要发电时，热泵将高温熔盐罐中的熔盐打入蒸汽发生器，与从水箱流出的冷水进行热交换，产生高温高压的蒸汽，推动汽轮机转动，从而带动发电机发电。蒸汽在驱动发电机之后，会被冷凝成水返回水箱。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而使液态熔盐循环下去。
该电站白天高温熔盐罐把多余的能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。
（1）按照顺序填写空白方框内的能量名称，完成光热电站发电的主要能量转化流程图。
（2）冷水从水箱中流出到流回水箱的过程中，先后发生的物态变化有哪些？
（3）该熔盐式光热电站设计年发电量合多少J？相当于热电转化效率为40%的燃煤火力电站燃烧多少吨煤炭所产生的电能（若发电站所用煤炭的热值为）。
【答案】（1）内能；电能
（2）汽化；液化
（3）；
【知识点】物质的三态；燃料的热值；热机的效率；能量的转化或转移；电能表参数的理解
2．（2022九上·自贡期末）如表为某电热水器的铭牌，根据铭牌参数，当该电热水器正常使用时：
（1）该电热水器贮水的质量为多少？
（2）将该电热器中的水从15℃加热到35℃，水吸收的热量为多少？
（3）该电热器正常工作时将满箱水从20℃加热到42℃，需要时间50min，则该热水器的加热效率为多少？
水的比热容为4.2×103J/kg·℃）。
精控系列贮水式电热水器
型号：SI80HE2.5-M3 额定电压：220V
容量：80L 额定频率：50Hz
功率：2500W 额定压力：0.8MPa
【答案】（1）80kg；（2）6.72×106J；（3）98.56%
【知识点】比热容；热机的效率；电功率的计算
3．（2024·修水模拟）如图是小聪家新买的恒温电热水壶，水壶的部分参数如下表。
额定电压 220 V
额定功率 2000 W
容量 1.5 L
产品重量（不含基座） 1.24kg
小聪在水壶中装满初温为20℃的水，将水壶置于电源基座上，正常工作用时5min将水烧开。[当时气压为一个标准大气压，，c水=4.2×103J/（kg·℃），g=10N/kg] 求：
（1）水壶可以容纳水的最大质量；
（2）烧水时壶底的受力面积为137cm2，壶对电源基座的压强；
（3）电热水壶的电热效率；
（4）在用电高峰时，小聪只让电热水壶单独工作，测得在3min内标有“1800 r/kW·h”字样的电能表的转盘恰好转144圈，电热水壶的实际功率为多少？
【答案】（1）1.5kg；（2）；（3）84%；（4）1600W
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；电能表参数的理解；电功的计算
4．（2022九上·福田期中）油电混合动力汽车是一种新型节能汽车。这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电，已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，行驶过程中所受阻力大小为900N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗汽油2.5kg。（汽油的热值q油=4.6×107J/kg）求：
（1）2.5kg燃油完全燃烧放出的热量；
（2）该过程中汽车牵引力做的功；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。
【答案】（1）解：燃油完全燃烧放出的热量为
答：该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出1.15×108J热量；
（2）解：因为汽车匀速直线行驶，所以牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力大小为
通过的路程为
汽车行驶中牵引力所做的功为
答：该汽车行驶中牵引力做功3.6×107J；
（3）解：蓄电池增加的电能为
汽车内燃机的效率为
答：该汽车内燃机的效率是40%。
【知识点】燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据燃料的质量和热值的乘积计算热量；
（2）根据速度和时间的乘积计算路程，结合物体受到的力和距离的乘积计算做功多少；
（3）根据功和总热的比值， 计算热机效率。
5．（2023九下·内江开学考）如图甲所示的电路中，电源电压为12V，R2为100Ω的定值电阻，压敏电阻R1的阻值随压力变化关系如图乙所示。开关S闭合后，解答下列问题：
（1）当压敏电阻R1受到的压力从0逐渐增大到4N时，请分析并判断电流表示数的变化？
（2）当电流表示数为0.32A时，压敏电阻R1受到的压力是多大？
（3）该电路连续工作10min，电阻R2产生的电热是多少焦耳？
【答案】（1）增大；（2）1N；（3）864
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算；焦耳定律的应用
6．（2024九下·宁德模拟）图甲是跨学科实践小组同学设计的一款家用即热式饮水机。控制电路的电源电压 ，定值电阻 ，为置于储水箱内底部的压敏电阻，压敏电阻的受力面积 ，其阻值与压力有关。压敏电阻 RF的阻值与水位 h的关系见下表。当储水箱水位 h=0.08 m，开关K被释放，指示灯发光，开始往储水箱注水；当控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.06A 时，开关K被吸上，指示灯熄灭，注水停止。电磁铁线圈电阻不计。
水位h/m 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56
压敏电阻 RF/Ω 250 210 170 130 90 50 10
（1）当水位h=0.08m时，求压敏电阻RF的阻值和控制电路中通过电磁铁线圈的电流；
（2）从开始注水到注水停止的过程中，求储水箱底部的压敏电阻RF受到压力的变化量；
（3）如图乙所示，管道粗细均匀，管道的横截面积 ，水流以0.1m/s的速度匀速流过加热区管道，加热区管道上均匀缠绕阻值为44Ω的电热丝，电热丝两端的电压为220V。假设电热丝产生的热量全部被水吸收。求某次从出水口持续接热水3.6 L 消耗的电能。
【答案】（1），0.02A；（2）0.2N；（3）
【知识点】压强的大小及其计算；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
7．（2020·九龙坡模拟）近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”。如图17是我国自行研制的一款混合动力汽车。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量。
（1）该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×107J。充电时，若充电电压为320V，充电电流为50A，则对动力电池充电的时间最长为多少？（充电时无能量损耗）
（2）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J，试求汽车受到的阻力是多大？（汽油的热值q=4.6×107J/kg，且Q放=qm）
【答案】（1）解：充电时间即为电池做功时间
UIt=2.88×107
t= =
=0.18×104 (s)=0.5(h)
（2）解：由能量关系得出
Q燃=W力+W电
F·Vt= Q燃-W电= ×4.6×107×7.2×106=15.8×106
F= =1.7×103 N
【知识点】燃料的热值；电功的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用电能的总量，结合电压和电流计算工作时间；（2）根据燃料的质量和热值计算放出的热量，结合热机效率计算做的有用功，根据做的功和速度、时间计算牵引力的大小。
8．（2021九上·大东期中）小明学习物理后，发现家中许多地方用到了物理知识。他有如下一些发现，请你帮他选择正确的设计电路，以及将一些物理道理补充完整。
（1）电脑正常工作时，中央处理器不断发热，必须用风扇给予降温。为了保证中央处理器不被烧坏，要求：中央处理器CPU工作之前，带动风扇的电动机要能启动，中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，小明设计如图所示的四个电路图中，符合要求的是____。（选填正确选项的字母）
A．B．C．D．
（2）空气净化器逐渐走入家庭，为人们生活创造了良好的空气环境。小明家客厅里也有一台空气净化器，脏空气进入净化器时，灰尘通过滤网前，先由钨丝高压放电而带上正电，再被带电的滤网捕获（如图所示），大大提高净化能力。
①净化器内的风机在转动时的能量转化是 能转化成 能。
②PM2.5等小微粒能被带电滤网捕获的原因是 （选填“同”或“异”）种电荷相互 。
【答案】（1）C
（2）电；机械；异；吸引
【知识点】电荷间的相互作用规律；电源及其能量转化；串、并联电路的设计
【解析】【解答】（1）AB．开关闭合后，CPU至少与电动机同时工作；闭合支路开关后，电动机先不工作，不能做到中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，AB不符合题意；
C．干路中开关闭合，电动机立刻工作；而CPU在支路开关的作用下后工作，当断开支路开关时，CPU不工作，电动机仍可工作，做到中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，C符合题意；
D．两个开关闭合后，电动机会被短路，不工作，D不符合题意。
故答案为：C。
（2）①风机通电转动的过程中消耗了电能，得到了机械能，因此将电能转化为了机械能；
②由于PM2.5等小微粒通过滤网前，由钨丝高压放电而带上正电，而带电滤网能捕获PM2.5等小微粒，说明它们带了异种电荷，异种电荷相互吸引。
【分析】（1）并联电路各用电器互不影响，支路开关控制支路用电器；干路开关控制所有用电器。
（2）电动机电能转化为了机械能；异种电荷相互吸引。
9．（2020九上·渌口期中）军哥驾驶是的一款油电混合动力汽车。这种车在启动或低速行驶时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池能量消耗过大时，内燃机才开始工作，既可以向车轮提供动力，也可以同时带动电机发电，给动力电池充电。某次行驶过程中该混合动力汽车在平直公路上匀速行驶了16km，行驶过程中受到的阻力为1000N，假设汽油完全燃烧所释放能量的40%转换为牵引力做的功和给动力电池充电，其中动力电池储存的能量增加了7×106J。请根据以上信息解答下列问题。
（1）题中划线部分内容中涉及的两个能量转化过程是 能 电能 能。
（2）这次行驶过程汽车的牵引力做的功是多少？
（3）这次行驶过程消耗多少kg汽油？（汽油的热值q=4.6×107J/kg）
【答案】（1）机械；化学
（2）解：汽车匀速运动的过程中，根据二力平衡，牵引力大小等于阻力的大小，故汽车的牵引力做的功为
（3）解：根据题意，有
解得
【知识点】内能的利用及其意义；燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【解答】(1)发电过程是机械能转化为电能，充电过程是电能转化为化学能。
【分析】（1）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
（2）结合汽车的运动状态得出汽车的牵引力，利用W=Fs计算汽车的牵引力做功。
（3）根据汽油完全燃烧所释放能量的40%转换为牵引力做的功和给动力电池充电列出等式，求出汽油完全燃烧所释放能量，然后利用Q放=qm可求这次行驶过程消耗汽油的质量。
10．（2022·福田模拟）阅读下列短文，回答问题。
中国移动将5G智能机器人（如图甲所示）运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达10人的体温，如果检测到体温异常或者未戴口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。
额定工作电压 18V 额定行进功率 200W
电池容量 30Ah 额定喷洒功率 100W
水箱容积 20L 行进速度 0.3~0.6m/s
额定雾化量 15L/h 净重 102kg
机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量1μm~5μm的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。
（1）机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的机械能 （变大/变小/不变）。喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，这是 现象；
（2）机器人高清摄像头是通过凸透镜成 （倒立/正立，放大/缩小，实/虚）像。机器人安装宽履带代替车轮是为了 ，通过遥控器发出 来远程控制机器人的前进和后退；
（3）若机器人的履带与地面的接触面面积是300cm2，在装满密度为0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压力为 N，对水平地面的压强为 Pa；
（4）小明设计了如图乙的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻Rr其阻值随温度T的变化关系如图丙所示。
①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a。电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω；
b。将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器报警；
c。保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向d端闭合，报警系统即可正常使用。
【答案】（1）变小；扩散
（2）倒立、缩小、实；减小压强；红外线
（3）1200；4×104
（4）500
【知识点】红外线；凸透镜成像规律及其探究实验；机械能及其转化；减小压强的方法及其应用；压强的大小及其计算；分子热运动
【解析】【解答】（1）机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的质量减小，速度和高度不变，则机器人的动能和重力势能减小，机械能减小。
喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，说明消毒剂分子在做无规则运动，这是扩散现象。
（2）高清摄像头与照相机一样成倒立、缩小的实像。
机器人安装宽履带代替车轮是通过增大受力面积来减小压强。
遥控器是通过发射红外线信号来远程控制机器人的前进和后退。
（3）在装满密度为0.9×103kg/m3的消毒液时，消毒液的重力
机器人的重力
机器人对水平地面的压力
机器人对水平地面的压力为1200N。
机器人对水平地面的压强
机器人对水平地面的压强为4×104Pa。
（4）由图可知，热敏电阻的阻值和温度是一次函数关系，设关系式为 ，将（35℃，700Ω）与（38℃，400Ω）代入35℃×k+b=700Ω
38℃×k+b=400Ω
解得k=-100Ω/℃，b=4200Ω
当温度为37℃时，电阻阻值
所以应将电阻箱调到热敏电阻的设定阻值500Ω。
【分析】（1）机器人的质量减小，速度和高度不变，则机器人的动能和重力势能减小，机械能减小；消毒剂分子在做无规则运动，这是扩散现象；
（2）高清摄像头与照相机一样成倒立、缩小的实像；通过增大受力面积可以减小压强；遥控器是通过发射红外线信号来远程控制机器人；
（3）根据、及，可求出压力；根据，可求出压强；
（4）根据公式，可求出电阻。
1．（2017·黑龙江模拟）太阳能汽车以其节能、环保等优点而越来越受到人们的重视．如图是新上市的太阳能汽车的图片和部分技术参数，请根据这些参数求：
电池板接受阳光功率2000J/（s m2）
电池工作电压是120V
电动机工作电流是10A
电动机线圈电阻为2欧
最高时速：50km/h
太阳能电池的面板的有效面积为S=6m2
物理尺寸：2.5m×1.5m×1.4m
价格：人民币55万
（1）当太阳能汽车以6m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为150N，则汽车行驶10min做多少功？
（2）太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率为多大？
（3）结合题意，请你评价一下太阳能及其使用上的优缺点．
【答案】（1）解：匀速运动，由二力平衡条件可知F=f=150N，
汽车在10分钟内通过的距离：
s=vt=6m/s×600s=3600m，
牵引力做的功：W=Fs=150N×3600m=5.4×105J．
答：汽车行驶10min做功5.4×105J；
（2）解：P总=nS=2000J/（s m2）×6m2=12000W
P内加机械=UI=120V×10A=1200W，
P内=I2R=（10A）2×2Ω=200W，
P机械=P内加机械﹣P内=1200W﹣200W=1000W
η= ×100%= ×100%= ×100%=8.3%
答：太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率为8.3%；
（3）解：优点：使用过程中不会造成环境污染，更环保；
缺点：空间小，价格高，能量转化效率低，速度慢等．
答：太阳能及其使用上的优点：使用过程中不会造成环境污染，更环保；
缺点：空间小，价格高，能量转化效率低，速度慢等．
【知识点】电功率的计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）牵引力做的功可以利用公式W=Fs来求得，在此题中首先要利用公式S=vt求得汽车通过的距离．（2）能量的利用效率为有用功与总功的比值，也可以利用有用功率与总功率的比值来求得．在此题中太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为总功率，对汽车电动机提供的功率为有用功率，由此入手可以解决此题．（3）太阳能的特点是太阳能十分巨大，产生能源总量多，并且供应时间长，分布广阔，获取方便，安全清洁，不会给环境带来污染．
2．（2017·无锡模拟）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是
（2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由：
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW h 30
质量/kg 320
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大．
【答案】（1）电磁感应现象
（2）小于；蓄电池的额定功率为30kW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率
（3）解：汽车通过的路程：
S=Vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，
由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，
牵引力做的功：
W1=Fs=2000N×25000m=5×107J，
燃油完全燃烧放出的热量：
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J，
由题意可知蓄电池获得的电能：
W2=（30﹣30×80%）kW h=2.16×107J，
有效利用的能量：W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J，
总能量：W总=Q放=2.3×108J，
内燃机的效率：
η= ×100%= ×100%≈31%
【知识点】电功计算公式的应用；电磁感应；功的计算及应用
【解析】【解答】解：（1）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象；（2）因为蓄电池的额定功率为30kW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW；
【分析】（1）发电机是根据电磁感应现象制成的；（2）蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；（3）已知燃油的质量kg，燃油的热值为4.6×107J/kg，根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，由速度50km/h和时间0.5h，根据S=Vt求出距离，根据W=FS求出牵引力做的功；已知蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值，可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据η= ×100%求出内燃机的效率．
3．（2016九上·钦州月考）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的 能转化为汽车的 能和蓄电池的 能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由： ；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大．
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW h 30
质量/kg 320
【答案】（1）内；机械；化学
（2）C
（3）小于；蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；
（4）解：汽车通过的路程：
s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，
由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，
牵引力做的功：
W1=FS=2000N×25000m=5×107J，
燃油放出的热量：
Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J，
蓄电池获得的电能：
W2=（30﹣30×80%）kW h=2.16×107J，
W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J，
W总=Q放=2.3×108J，
内燃机的效率：
η= ×100%= ×100%≈31%.
【知识点】热量的计算；燃料的热值；热机的效率；功的计算及应用
【解析】【解答】解：（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的内能能转化为汽车的机械能，给蓄电池充电转化为化学能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象，故答案为：C；
（3）因为蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW；（4）见“答案”．
故答案为：（1）内；机械；化学；（2）C；（3）小于；蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；（4）①5×107J；②31%．
【分析】（1）内燃机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的机器；蓄电池充电是将电能转化为化学能；
（2）发电机是根据电磁感应现象制成的；
（3）所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；
（4）利用速度公式的变形公式s=vt计算出汽车行驶的路程，由f--v图像结合二力平衡的原理，得出汽车速度在50km/h时的牵引力，再利用功的公式W＝Fs计算出汽车牵引力做的功；
已知蓄电池组储存的电能由最大值的增加到最大值，可求出转化成的电能，有用功为汽车牵引力做的功与转化成的电能的总和，最后根据效率公式求出内燃机的效率.
4．（2017九上·钦州月考）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的 能转化为汽车的 能和蓄电池的 能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是（ ）
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由： ；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg．汽车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大。
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW·h 30
质量/kg 320
【答案】（1）内；机械；化学
（2）C
（3）小于；蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作
（4）解：汽车通过的路程：S=Vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，牵引力做的功：W1=FS=2000N×25000m=5×107J，
燃油放出的热量：Q放=mq=5kg×4.6×107 J/kg=2.3×108 J，
蓄电池获得的电能：W2=（30-30×80%）kW h=2.16×107 J，
W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107 J，W总=Q放=2.3×18 J，
内燃机的效率：η=W有用/W总×100%=7.16×107J/2.3×108J×100%≈31%
【知识点】燃料的热值；热机的效率；直流电动机的构造原理与工作过程；实用电动机的构造、特点和应用
【解析】【解答】（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的内能能转化为汽车的机械能，给蓄电池充电转化为化学能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是电磁感应现象，故选C；
（3）因为蓄电池的额定功率为30KW，蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW；
【分析】（1）发电机是根据电磁感应现象制成的；
（2）蓄电池在带动电机工作的同时，还需要带动照明灯等电器工作，所有用电器的总功率不能超过蓄电池的额定功率；
（3）已知燃油的质量kg，燃油的热值为4.6×107J/kg，根据Q放=mq可求出燃油放出的热量，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，由速度50km/h和时间0.5h，根据S=Vt求出距离，根据W=FS求出牵引力做的功；已知蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值，可求出转化成的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，最后根据η=W有用/W总×100%求出内燃机的效率．
5．（2025 陕西一模）如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量20%停止供电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）求：
电机 电池 整车
输出最大功率/kW 输出电压/V 最大容量/J 质量/t
90 300 1.2×108 1
（1）在测试过程中，该车克服阻力做的功的大小？蓄电池储存的能量增加焦耳数？汽车的能量利用率？
（2）若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在蓄电池充满电的情况下以50km/h最多可行驶多少千米？
【答案】（1）1×108J，6×107J，40%；（2）48km
【解析】解：（1）由图乙可知
当v=50km/h时，摩擦力为
汽车通过的路程为s=vt=50km/h×1h=50km=5×104m
该车克服阻力做的功为
蓄电池储存的能量增加量为W电=（80%-30%）×1.2×108J=6×107J
汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=10kg×4.0×107J/kg=4.0×108J
汽车的能量利用率为
（2）为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量20%停止供电，所以牵引力做的功为
W=(1-20%)E最大容量=(1-20%)×1.2×108J=9.6×107J
车在蓄电池充满电的情况下以50km/h最多可行驶的路程为
6.（2024九上·南海月考）某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5.5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况），已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图像如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0=10cm2；电源电压U=27V，定值电阻R0=20Ω，求：
（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的2s内，电流通过压力传感器所做的功；
（2）玻璃样品受到的最大撞击力，及此时压力传感器的电功率；
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求。
【答案】（1）9.2J；（2）8.1W；（3）见解析
【解析】解：（1）重物撞击玻璃样品前，压力传感器的阻值不变，电路中电流不变，由图乙知，撞击前的电流即为最小电流，由可得，定值电阻R0两端的电压
压力传感器两端的电压
则电流通过压力传感器2s所做的功
（2）由图乙知，当样品受到最大撞击力时，电流最大为Imax=0.9A，此时定值电阻R0两端电压
则压力传感器两端的电压
所以此时压力传感器的阻值
由图丙知，RN=10Ω时，压力传感器受到的最大撞击力为600N，即样品受到的最大撞击力
则受到最大撞击力时，压力传感器的电功率
（3）按设计要求可知玻璃每平方米能承受的压强
样品受到的最大压强
因为Pmax>P，且经撞击后玻璃仍完好无损，所以该样品满足设计要求。
答：（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的2s内，电流通过压力传感器所做的功为9.2J；
（2）玻璃样品受到的最大撞击力，及此时压力传感器的电功率为8.1W；
（3）见解析。
7．（2024 济南市二模）体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，求：
（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少；
（2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少；
（3）此体重计所能测量的最大体重为多少。
【答案】（1）6V；（2）0.45W；（3）1200N
【解析】解：（1）由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知当体重计空载时，R=45，I=0.12A，则电源电压为
（2）由题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值R'=15Ω，此时电路中电流为
定值电阻R0消耗的功率为
（3）已知电流表量程为0~0.6A，当电路中的电流最大为Imax=0.6A时，体重计测量最大体重，此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知，所能测量的最大体重为1200N。
答：（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为6V；
（2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为0.45W；
（3）此体重计所能测量的最大体重为1200N。
8.（2024九下·武侯期末）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0=10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm。底面积为100cm2，当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S。求：
（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力；
（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？
（3）水位降至位置B时，电压表的示数是多少？（ρ水=1.0×103kg/m3， g取10N/kg）
【答案】（1）60N；（2）30cm；（3）5V
【解析】解：（1）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积
则M受到的浮力
（2）水位处于A位置时，弹簧受到的拉力F1=G-F浮= 80N - 60N = 20N
由图乙可知，此时弹簧的伸长量ΔL1=10cm
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为0N，此时弹簧受到的拉力F2=G= 80N
由图乙可知，此时弹簧的伸长量ΔL 2 =40cm
水位由位置A降至位置B时，弹簧的长度增加量ΔL =ΔL –ΔL1=40cm-10cm=30cm
（3）当水位降至位置B时，R连入电路的长度L=L总-ΔL = 40cm -30cm =10cm
因为R1连入电路的阻值与对应棒长成正比，即
所以此时R1接入电路的阻值
此时电路中的电流
由得，此时R1两端的电压
答：（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力是60N；
（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了30cm；
（3）水位降至位置B时，电压表的示数是5V。
9.（2023九下·福田期中）宇通汽车是河南制造的骄傲，如图所示是一款电动公交车，它奔跑在郑州的各个地点，方便着城市居民的出行。该电动公交车的部分信息如表所示（g取10N/kg）。
车身净重 7t 车载电源电压 200V
最大承载量 3t 电池容量 106mA·h
车轮 四个 胎压 2.5标压
（1）该公交车每个车轮与地面的接触面积为200cm2，则满载时轮胎对水平地面的压强为多少？
（2）满载的公交车匀速直线行驶时，所受阻力为总重的0.1倍。车载电池充满电能让该电动公交车匀速直线行驶60km，则该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为多少？（计算结果百分号前保留1位小数）
（3）新能源电动车越来越普及，请写出一个新能源电动车相比较传统油车的优点。
【答案】（1）1.25×106Pa；（2）83.3%；（3）见解析
【解析】解：（1）满载时的总重力为
满载时对地面的压力为
轮胎对地面的总面积为
根据可得，满载时轮胎对水平地面的压强为
（2）因满载时公交车匀速行驶，牵引力为
公交车满载行驶时，牵引力做的功为
车载电池充满的电能为
则该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为
（3）新能源汽车可以减少二氧化碳等气体的排放，从而达到保护环境的目的等。
答：（1）满载时轮胎对水平地面的压强为1.25×106Pa；
（2）该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为83.3%；
（3）见解析。
10.（2023九上·河南月考）在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为，重为18N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：
（1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力；
（2）动滑轮的重力；
（3）C中水深为20cm时阻值；
（4）电路中电源电压值。
【答案】（1）；（2）4N；（3）100Ω；（4）4.8V
【解析】解：（1）根据题意可知，当B浸入水中的深度为7cm时，B浸入水中的体积为
由可得，B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为
（2）模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，又根据滑轮组可知，，可知绳子对动滑轮的拉力为
浮筒B对动滑轮向下的拉力为
对动滑轮进行受力分析可知
则可得
（3）C中水深为20cm时，水对容器C底部的压强为
又C的上表面积为，则对C的底部的压力为
根据图乙可知，当压力为10N时，的阻值为
（4）在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，由可知，浮筒B受到的浮力不变，所以，浮筒B浸入水中的深度仍为7cm不变，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，所以水面上升10cm，容器底部受到水的压强的增加量为
压敏电阻受到的压力增加量为
此时压敏电阻受到的总压力为
根据图乙可知，此时的阻值为
根据欧姆定律可得
联立解得
则电路中电源电压值为
答：（1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为；
（2）动滑轮的重力为4N；
（3）C中水深为20cm时阻值为100Ω；
（4）电路中电源电压值为4.8V。
11.（2022九上·寿阳月考）人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人将客人从酒店门口带至前台。这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人相关参数如下表所示，取。
整机质量：36kg 行进速度：1m/s
工作电压：24V 工作电流：1A
轮子与地面接触总面积：
（1）求机器人对地面的压强；
（2）求牵引力所做的功；
（3）求机器人全程运动的时间及消耗的电能；
（4）求电能转化为机械能的效率。
【答案】（1）；（2）；（3），480J；（4）
【解析】解：（1）机器人对地面的压力
则机器人对地面的压强
（2）机器人受到的阻力
机器人匀速行驶时，机器人的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，机器人的牵引力
牵引力所做的功（获得的机械能）
（3）由可知，机器人全程运动的时间
机器人消耗的电能
（4）电能转化为机械能的效率
答：（1）机器人对地面的压强为；
（2）牵引力所做的功为；
（3）机器人全程运动的时间为20s，消耗的电能为；
（4）电能转化为机械能的效率为。
12.（2023九上·大渡口月考）北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
（1）求A、B两地之间距离。
（2）求此过程中产生的电能E电。
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。
【答案】（1）90km；（2）1.125×108J；（3）①1×108J；②乙车不能到达B地。
【解析】解：（1）A、B两地之间距离为sAB=vt=90km/h×1h=90km=90000m
（2）由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力为F=f=1000N
汽车牵引力做的功为W=FsAB=1000N×90000m=9×107J
此过程中产生的电能为
（3）①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知，消耗0.8kg氢燃料的费用为0.8kg×30元/kg=24元
由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知，在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油为m==2kg
乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为Q放=mq=2kg×5×107J/kg=1×108J
②燃烧汽油时汽车获得的机械能为W机械=η汽Q放=30%×1×108J=3×107J
汽车行驶的距离为s==3×104m=30km＜90km
因此乙车不能到达B地
答：（1）A、B两地之间距离为90km。
（2）此过程中产生的电能为1.125×108J。
（3）①乙3车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为1×108J。
②乙车不能到达B地。
13.（2024内蒙古包头中考）图甲为低温液化制酒示意图，天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。（，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）求
（1）水高为1m时，的阻值；
（2）排水口刚打开时，电路中的电流；
（3）排水过程中，当的功率为1W时，的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。
【答案】（1）100Ω；（2）0.06A；（3）20Ω
【解析】解：（1）水高为1m时，压敏电阻受到液体产生的压强为
由图丁可知，的阻值为100Ω；
（2）当水温达到50℃时，排水口打开，热敏电阻为100Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律，排水口刚打开时，电路中的电流为
（3）水温达到50℃时热敏电阻为100Ω，当的功率为1W时，根据P=I2R可知，通过
根据串联电阻的规律及欧姆定律，的阻值
答：（1）水高为1m时，的阻值为100Ω；
（2）排水口刚打开时，电路中的电流为0.06A；
（3）当的功率为1W时，的阻值为20Ω。
14.（2023·邵东模拟）某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，Rx上表面面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为10cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数=20mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，稳定后，B浸入水中的深度仍为8cm，电流表示数=12mA。不计绳重和摩擦，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力；
(2)动滑轮的重力；
(3)C中水深为10cm时Rx所受水的压力；
(4)R0的阻值。
【答案】(1)8N(2)2N(3)5N(4)60Ω
【解析】（1）当B浸入水中的深度为8cm时，浸入水中的体积
B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力
（2）模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，由图甲可知滑轮组绳子有效段数n=3，绳子自由端的拉力为
解得
（3）当水深为10cm时，水对容器C底部压强为
容器底部受到的压力
（4）当浮筒B浸入水中的深度仍为8cm时，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降60cm，浮筒B浸入水中的深度不变，此时水面上升高度，
容器底部受到水的压强
容器底部受到水的压力
由图乙可知，当压力为5N时，Rx=60Ω；当压力为15N时，；根据欧姆定律可得电源电压
，
解得R0=60Ω
15.（2024九下·新抚模拟）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
电池容量 48kWh
百公里耗电量 12kWh/100km
（1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间；
②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。
（2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）
（3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。
（汽油的密度，汽油的热值）
【答案】（1）①0.32h；②提高充电功率；（2）240km；（3）4.32×107J，3.22×108J
【解析】解：（1）①由可得，给该车从最低电量到充满电所需的时间：
②提高充电功率，可以缩短充电时间；
（2）汽车行驶时消耗的电能
由题意可知，百公里耗电量为12kW h/100km，因此该车的续航里程为
（3）汽油的质量
m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10 3m3=7kg汽油完全燃烧释放的热量
Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J即燃油汽车百公里消耗的能量为3.22×108J，电动汽车百公里消耗的能量
W1=12kW h=4.32×107J答：（1）①给该车从最低电量到充满电需0.32h；②提高充电功率；
（2）该车的续航里程为240km；
（3）电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是4.32×107J、3.22×108J。中小学教育资源及组卷应用平
2025中考物理【抢分秘籍】压轴题解密与题型强化（通用版）
压轴题5 力热电综合题（学生版）
目录：
压轴解密·····················2
题型01油电混合动力汽车综合题············2
题型02 传感器相关综合题···············4
素养提升····················6
中考预演····················12
题型01 油电混合动力汽车综合题
【典例1】（2021九上·本溪月考）如图所示的油电混合动力汽车是一种新型节能汽车 这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电。已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h 行驶过程中所受阻力大小为900N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗燃油2.5kg （燃油的热值q=4.6×107J/kg）求∶
（1）完全燃烧放出的热量；
（2）牵引力做的功；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率
【拓展1】（2021九上·邮亭月考）柴电混合动力机，就是燃烧柴油的发动机、大容量的蓄电池及电动机的有机组合。一辆大众2021款小汽车在平直的路面上匀速前行36km。求：在这段平直的路面上。
2021款大众牌汽车说明书
自重 1.6t
2.0TFSI发动机 最大输出功率10kW
蓄电池 工作电压48V，最大输出容量5A×6h
电动机 额定电压48V，额定功率1kW
水箱 最大容量30L
（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103N，则牵引力所做的功是多少？
（2）若蓄电池的最大输出容量5A×6h表示工作电流为5A时，它最多可以提供电能6h。则该蓄电池工作时，最多可以向外提供多少J的电能？
（3）若柴油的热值q＝4×107J/kg，柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，则小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是多少？
题型02 传感器相关综合题
【典例2】（2022·宁津模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的特点，能快速、安全、自动实现多种烹调方式。如图甲是一种电压力锅的简易原理图，A为密闭锅体，R1为工作时的加热电阻，L为指示灯，其电阻为20Ω，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关，闭合S1后，电路通过R1对电压力锅加热，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，锅底向下移动，压力开关S2与触点a断开，并与b点接通，起到控压控温的目的，此时保温电路的总功率为20W。求：
表一：水的沸点T与气体压强p的关系
T/℃ 100 105 110 112 114 116 118 120
p/kPa 101 121 143 154 163 175 187 199
表二：电压力锅的铭牌
额定电压 加热功率 压强设定值
220V 1000W 175kPa
（1）保温电阻R2的阻值；
（2）晓红家的电能表如图乙所示，当晓红家只有电压力锅工作并且处于加热状态10分钟，则电能表的转盘转的圈数；
（3）已知锅内水的质量为1kg，初温为16℃，测出闭合开关S1到电路中指示灯L亮用了500s，则该电压力锅从开始加热至锅内气压达到设定时的电热效率。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。
【拓展2】（2024九下·西山模拟）一同学设计了如图甲所示的电热水器简化电路图，电磁铁线圈阻值忽略不计，M为自动注水装置，当热水器内水位高度达到设定上限值时，电磁铁吸引衔铁，工作电路停止注水，自动切换至加热状态。控制电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R2=40Ω，力敏电阻R1的阻值随热水器内水位高度变化关系如图乙所示。工作电路中，电源电压恒为220V，电热丝R3=55Ω，R4=220Ω，闭合开关S1和S2，求：
（1）如图甲所示，此时工作电路处于 （选填“加热”或“注水”）状态；
（2）工作电路处于加热状态时，水对容器底部的压强；
（3）若电热水器柱状水箱的底面积为0.01m2，当工作电路处于加热状态时，将箱内的水从25℃加热至80℃用时400s，求该电热水器的加热效率。[，c水=4.2×103J/（kg·℃）]
1．（2024九上·莱州期末）阅读短文，回答问题
熔盐塔式光热电站
我国用1.2万块镜子和熔盐建成首批国家光热示范项目——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站，如图甲所示，图乙为其工作原理图。该项目加热塔高260米，占地面积800公顷，设计年发电量，熔盐用量3万吨。
该项目发电的基本原理是通过若干平面镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置（吸热塔），加热收集装置内的传热介质——熔盐，熔盐加热后，沿着塔内的管道向下流动，进入储热罐。当需要发电时，热泵将高温熔盐罐中的熔盐打入蒸汽发生器，与从水箱流出的冷水进行热交换，产生高温高压的蒸汽，推动汽轮机转动，从而带动发电机发电。蒸汽在驱动发电机之后，会被冷凝成水返回水箱。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而使液态熔盐循环下去。
该电站白天高温熔盐罐把多余的能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。
（1）按照顺序填写空白方框内的能量名称，完成光热电站发电的主要能量转化流程图。
（2）冷水从水箱中流出到流回水箱的过程中，先后发生的物态变化有哪些？
（3）该熔盐式光热电站设计年发电量合多少J？相当于热电转化效率为40%的燃煤火力电站燃烧多少吨煤炭所产生的电能（若发电站所用煤炭的热值为）。
2．（2022九上·自贡期末）如表为某电热水器的铭牌，根据铭牌参数，当该电热水器正常使用时：
（1）该电热水器贮水的质量为多少？
（2）将该电热器中的水从15℃加热到35℃，水吸收的热量为多少？
（3）该电热器正常工作时将满箱水从20℃加热到42℃，需要时间50min，则该热水器的加热效率为多少？
水的比热容为4.2×103J/kg·℃）。
精控系列贮水式电热水器
型号：SI80HE2.5-M3 额定电压：220V
容量：80L 额定频率：50Hz
功率：2500W 额定压力：0.8MPa
3．（2024·修水模拟）如图是小聪家新买的恒温电热水壶，水壶的部分参数如下表。
额定电压 220 V
额定功率 2000 W
容量 1.5 L
产品重量（不含基座） 1.24kg
小聪在水壶中装满初温为20℃的水，将水壶置于电源基座上，正常工作用时5min将水烧开。[当时气压为一个标准大气压，，c水=4.2×103J/（kg·℃），g=10N/kg] 求：
（1）水壶可以容纳水的最大质量；
（2）烧水时壶底的受力面积为137cm2，壶对电源基座的压强；
（3）电热水壶的电热效率；
（4）在用电高峰时，小聪只让电热水壶单独工作，测得在3min内标有“1800 r/kW·h”字样的电能表的转盘恰好转144圈，电热水壶的实际功率为多少？
4．（2022九上·福田期中）油电混合动力汽车是一种新型节能汽车。这种油电混合动力汽车的内燃机工作时，给车提供动力的同时也给动力蓄电池组充电，已知某型号油电混合动力汽车所用的动力蓄电池组储存的最大电能是1.0×108J，若该车以80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h，行驶过程中所受阻力大小为900N，动力蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机消耗汽油2.5kg。（汽油的热值q油=4.6×107J/kg）求：
（1）2.5kg燃油完全燃烧放出的热量；
（2）该过程中汽车牵引力做的功；
（3）该油电混合动力汽车内燃机的效率。
5．（2023九下·内江开学考）如图甲所示的电路中，电源电压为12V，R2为100Ω的定值电阻，压敏电阻R1的阻值随压力变化关系如图乙所示。开关S闭合后，解答下列问题：
（1）当压敏电阻R1受到的压力从0逐渐增大到4N时，请分析并判断电流表示数的变化？
（2）当电流表示数为0.32A时，压敏电阻R1受到的压力是多大？
（3）该电路连续工作10min，电阻R2产生的电热是多少焦耳？
6．（2024九下·宁德模拟）图甲是跨学科实践小组同学设计的一款家用即热式饮水机。控制电路的电源电压 ，定值电阻 ，为置于储水箱内底部的压敏电阻，压敏电阻的受力面积 ，其阻值与压力有关。压敏电阻 RF的阻值与水位 h的关系见下表。当储水箱水位 h=0.08 m，开关K被释放，指示灯发光，开始往储水箱注水；当控制电路中通过电磁铁线圈的电流I=0.06A 时，开关K被吸上，指示灯熄灭，注水停止。电磁铁线圈电阻不计。
水位h/m 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48 0.56
压敏电阻 RF/Ω 250 210 170 130 90 50 10
（1）当水位h=0.08m时，求压敏电阻RF的阻值和控制电路中通过电磁铁线圈的电流；
（2）从开始注水到注水停止的过程中，求储水箱底部的压敏电阻RF受到压力的变化量；
（3）如图乙所示，管道粗细均匀，管道的横截面积 ，水流以0.1m/s的速度匀速流过加热区管道，加热区管道上均匀缠绕阻值为44Ω的电热丝，电热丝两端的电压为220V。假设电热丝产生的热量全部被水吸收。求某次从出水口持续接热水3.6 L 消耗的电能。
7．（2020·九龙坡模拟）近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”。如图17是我国自行研制的一款混合动力汽车。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量。
（1）该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×107J。充电时，若充电电压为320V，充电电流为50A，则对动力电池充电的时间最长为多少？（充电时无能量损耗）
（2）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J，试求汽车受到的阻力是多大？（汽油的热值q=4.6×107J/kg，且Q放=qm）
8．（2021九上·大东期中）小明学习物理后，发现家中许多地方用到了物理知识。他有如下一些发现，请你帮他选择正确的设计电路，以及将一些物理道理补充完整。
（1）电脑正常工作时，中央处理器不断发热，必须用风扇给予降温。为了保证中央处理器不被烧坏，要求：中央处理器CPU工作之前，带动风扇的电动机要能启动，中央处理器断电后，电动机仍能工作很长一段时间，来进行散热，小明设计如图所示的四个电路图中，符合要求的是____。（选填正确选项的字母）
A．B．C．D．
（2）空气净化器逐渐走入家庭，为人们生活创造了良好的空气环境。小明家客厅里也有一台空气净化器，脏空气进入净化器时，灰尘通过滤网前，先由钨丝高压放电而带上正电，再被带电的滤网捕获（如图所示），大大提高净化能力。
①净化器内的风机在转动时的能量转化是 能转化成 能。
②PM2.5等小微粒能被带电滤网捕获的原因是 （选填“同”或“异”）种电荷相互 。
9．（2020九上·渌口期中）军哥驾驶是的一款油电混合动力汽车。这种车在启动或低速行驶时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池能量消耗过大时，内燃机才开始工作，既可以向车轮提供动力，也可以同时带动电机发电，给动力电池充电。某次行驶过程中该混合动力汽车在平直公路上匀速行驶了16km，行驶过程中受到的阻力为1000N，假设汽油完全燃烧所释放能量的40%转换为牵引力做的功和给动力电池充电，其中动力电池储存的能量增加了7×106J。请根据以上信息解答下列问题。
（1）题中划线部分内容中涉及的两个能量转化过程是 能 电能 能。
（2）这次行驶过程汽车的牵引力做的功是多少？
（3）这次行驶过程消耗多少kg汽油？（汽油的热值q=4.6×107J/kg）
10．（2022·福田模拟）阅读下列短文，回答问题。
中国移动将5G智能机器人（如图甲所示）运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达10人的体温，如果检测到体温异常或者未戴口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。
额定工作电压 18V 额定行进功率 200W
电池容量 30Ah 额定喷洒功率 100W
水箱容积 20L 行进速度 0.3~0.6m/s
额定雾化量 15L/h 净重 102kg
机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量1μm~5μm的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。
（1）机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的机械能 （变大/变小/不变）。喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，这是 现象；
（2）机器人高清摄像头是通过凸透镜成 （倒立/正立，放大/缩小，实/虚）像。机器人安装宽履带代替车轮是为了 ，通过遥控器发出 来远程控制机器人的前进和后退；
（3）若机器人的履带与地面的接触面面积是300cm2，在装满密度为0.9×103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压力为 N，对水平地面的压强为 Pa；
（4）小明设计了如图乙的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻Rr其阻值随温度T的变化关系如图丙所示。
①要求：当所测温度达到或超过37℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a。电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到 Ω；
b。将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器报警；
c。保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向d端闭合，报警系统即可正常使用。
1．（2017·黑龙江模拟）太阳能汽车以其节能、环保等优点而越来越受到人们的重视．如图是新上市的太阳能汽车的图片和部分技术参数，请根据这些参数求：
电池板接受阳光功率2000J/（s m2）
电池工作电压是120V
电动机工作电流是10A
电动机线圈电阻为2欧
最高时速：50km/h
太阳能电池的面板的有效面积为S=6m2
物理尺寸：2.5m×1.5m×1.4m
价格：人民币55万
（1）当太阳能汽车以6m/s的速度在水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为150N，则汽车行驶10min做多少功？
（2）太阳能汽车将太阳能转化为电动机机械能的效率为多大？
（3）结合题意，请你评价一下太阳能及其使用上的优缺点．
2．（2017·无锡模拟）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是
（2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由：
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW h 30
质量/kg 320
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大．
3．（2016九上·钦州月考）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的 能转化为汽车的 能和蓄电池的 能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由： ；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大．
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW h 30
质量/kg 320
4．（2017九上·钦州月考）我国自行生产的混合动力汽车已经面世，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，汽油燃烧时释放出的 能转化为汽车的 能和蓄电池的 能；
（2）当电机充当发电机时，它利用的工作原理是（ ）
A．磁场对电流的作用 B．电流的磁效应 C．电磁感应
（3）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示．汽车上的电机（充当电动机时）的额定功率应该 （选填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．简单说明你判断的理由： ；
（4）测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速直线行驶0.5h，汽车消耗汽油5kg，同时这个期间测试人员观察到：蓄电池组储存的能量由测试开始时最大值的80%增加到了最大值。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg．汽车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图所示．
计算：①牵引力做功为多少；
②这种汽车内燃机中汽油的能量转化效率是多大。
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW·h 30
质量/kg 320
5．（2025 陕西一模）如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量20%停止供电。在某次测试中，司机驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，该汽车的某些参数如表所示。（燃油热值q＝4.0×107J/kg）求：
电机 电池 整车
输出最大功率/kW 输出电压/V 最大容量/J 质量/t
90 300 1.2×108 1
（1）在测试过程中，该车克服阻力做的功的大小？蓄电池储存的能量增加焦耳数？汽车的能量利用率？
（2）若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能，该车在蓄电池充满电的情况下以50km/h最多可行驶多少千米？
6.（2024九上·南海月考）某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5.5×105N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况），已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图像如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0=10cm2；电源电压U=27V，定值电阻R0=20Ω，求：
（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前的2s内，电流通过压力传感器所做的功；
（2）玻璃样品受到的最大撞击力，及此时压力传感器的电功率；
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求。
7．（2024 济南市二模）体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，求：
（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少；
（2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少；
（3）此体重计所能测量的最大体重为多少。
8.（2024九下·武侯期末）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0=10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm。底面积为100cm2，当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S。求：
（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力；
（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？
（3）水位降至位置B时，电压表的示数是多少？（ρ水=1.0×103kg/m3， g取10N/kg）
9.（2023九下·福田期中）宇通汽车是河南制造的骄傲，如图所示是一款电动公交车，它奔跑在郑州的各个地点，方便着城市居民的出行。该电动公交车的部分信息如表所示（g取10N/kg）。
车身净重 7t 车载电源电压 200V
最大承载量 3t 电池容量 106mA·h
车轮 四个 胎压 2.5标压
（1）该公交车每个车轮与地面的接触面积为200cm2，则满载时轮胎对水平地面的压强为多少？
（2）满载的公交车匀速直线行驶时，所受阻力为总重的0.1倍。车载电池充满电能让该电动公交车匀速直线行驶60km，则该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为多少？（计算结果百分号前保留1位小数）
（3）新能源电动车越来越普及，请写出一个新能源电动车相比较传统油车的优点。
10.（2023九上·河南月考）在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为，重为18N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：
（1）B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力；
（2）动滑轮的重力；
（3）C中水深为20cm时阻值；
（4）电路中电源电压值。
11.（2022九上·寿阳月考）人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人将客人从酒店门口带至前台。这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人相关参数如下表所示，取。
整机质量：36kg 行进速度：1m/s
工作电压：24V 工作电流：1A
轮子与地面接触总面积：
（1）求机器人对地面的压强；
（2）求牵引力所做的功；
（3）求机器人全程运动的时间及消耗的电能；
（4）求电能转化为机械能的效率。
12.（2023九上·大渡口月考）北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
（1）求A、B两地之间距离。
（2）求此过程中产生的电能E电。
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。
13.（2024内蒙古包头中考）图甲为低温液化制酒示意图，天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。（，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）求
（1）水高为1m时，的阻值；
（2）排水口刚打开时，电路中的电流；
（3）排水过程中，当的功率为1W时，的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。
14.（2023·邵东模拟）某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，Rx上表面面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为10cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数=20mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，稳定后，B浸入水中的深度仍为8cm，电流表示数=12mA。不计绳重和摩擦，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力；
(2)动滑轮的重力；
(3)C中水深为10cm时Rx所受水的压力；
(4)R0的阻值。
15.（2024九下·新抚模拟）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
电池容量 48kWh
百公里耗电量 12kWh/100km
（1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间；
②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。
（2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）
（3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。
（汽油的密度，汽油的热值）
