综合题重点考点 押题练 2025年中考物理复习备考
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| 名称 | 综合题重点考点 押题练 2025年中考物理复习备考 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-20 14:54:59 | ||
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文档简介
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综合题重点考点 押题练
2025年中考物理复习备考
1．在跨学科实践活动中，某小组利用叶片、发光二极管和小型发电机等材料制作简易风力发电机，其结构如图甲所示。
(1)风力发电机发电时是利用 原理实现能量的转化。
(2)风力系统的主体部分为叶片，叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小、硬度 （选填“大”或“小”）的复合材料制成；若叶片截面图和风向如图乙所示，叶片两面空气流速不同产生压强差，因而受到向 （选填“上”或“下）的力使叶片旋转。
(3)实验中发现发光二极管的亮度很暗，请你写出一条提高发光二极管亮度的方法： 。
2．《天工开物》中记载了一种农业生产机械————“龙骨水车”，因其形如龙骨而得名（如图甲所示），使用时，水车通过脚踏驱动木齿轮，带动木链与刮水板将水从井中提升至高处，是我国历史上的主要灌溉农具。在跨学科实践活动中，小组同学以制作“龙骨水车”为主题开展研究。
(1)“龙骨水车”的制作首要是选材。优先考虑的是提高材料的端面硬度和强度（材料的弹性模量越大，强度越大），以保证水车稳固、联动和耐久；其次再考虑材料的密度，以方便搬运。为此，同学们查阅到几种木材的特性如下表。制作“龙骨水车”应选 材料最好。
木材种类 端面硬度/N 弹性模量/GPa 密度ρ(g cm 3)
湿地松木 2570~4000 10.4~13.2 0.55~0.75
水曲柳木 4010~6500 10.4~16.2 0.55~0.75
槐木 4010~10000 7.5~13.2 0.55~0.95
柞木 6510~10000 10.4~16.2 0.55~0.95
(2)如图乙是小组同学设计的“龙骨水车”模型，他们利用电动机驱动，采用太阳能电池或干电池为电动机供电；当光照充足时用太阳能电池为电动机供电，光照不足时，用干电池为电动机供电。请在图丙中，用笔画线代替导线，完成电路的连接，实现以上功能。[提示：电流要从电动机a接线流入，b接线流出。]
(3)减小“龙骨水车”的机械摩擦可 （选填“增大”或“减小”）其提水效率。
3．如图甲所示，利用滑轮组匀速竖直向上提升物体M，已知M受到的重力为400N1做的功为W1，拉力F2做的功为W2，W1和W2的大小如图乙所示，绳子自由端移动的距离s为15m，用时50s。求此过程中：
(1)滑轮组的机械效率η；
(2)F1做功的功率；
(3)该滑轮组结构可能是图丙中的 （选填对应的字母）。
4．如图甲所示是用压敏电阻R1设计的一种“自动限重器”的简化电路，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）R1和定值电阻R2等。当货架承受的压力达到限定值时，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。控制电路的电源电压为5V，电阻R2的阻值为60Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计，为了安全，工作电路断开，此时控制电路的电流为0.05A。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系图像如图乙所示。（不计货架自重）
(1)压敏电阻是由 材料制成的；当压力增大到一定值时，衔铁会被 （选填“吸下”或“释放”）；
(2)当电磁继电器自动控制货物装载机刚好停止向货架上摆放物品时，压敏电阻的阻值为 多少？此时压力为 多少？
(3)若工作电路中有30min的时间货架上一直没有货物，则在这30min内电阻R2消耗的电能是 多少？
(4)若要增大货架承受的最大压力，请你说出应如何对控制电路进行改造 。（写出一种方法即可，不需要写计算过程）
5．电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。为避免电池温度过高，某项目小组设计了如图甲所示的“自动制冷降温装置”。控制电路的电源电压U1恒为6V，当控制电路中的电流I≥20mA时，衔铁被吸下。为使温度升高至设定温度时，制冷系统开始启动，需要在实验室中选择与电磁继电器匹配的定值电阻R和热敏电阻Rt等器材。
(1)测定定值电阻的阻值。将四个待测电阻依次接在图乙所示电路的a、b之间进行测量。
①连接电路时，开关应处于断开状态；
②实验时，将滑片移动到某位置时，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则定值电阻R1的阻值为 ；按同样的方法测得R2、R3、R4阻值分别为90、195、230。
(2)选择符合条件的热敏电阻和定值电阻。
①热敏电阻的阻值随温度变化的关系如表所示，则应选用热敏电阻 （选填“Rt1”或“Rt2”），这是因为 ；
t/℃ 20 30 40 50 60 70 80 90
Rt1/ 200 125 90 75 70 62 60 59
Rt2/ 25 30 45 60 105 170 290 310
②充电过程中当电池温度达到60℃时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动，则应选择的定值电阻是 （选填“R1”“R2”“R3”或“R4”）。
(3)成品测试：经检测，充电过程中当电池温度达到60℃时，电流表示数未达到20mA，衔铁未被吸下，工作电路的制冷系统不启动。从控制电路组成的元件分析产生这一现象可能的原因是 。
6．如图所示为我国建成的亚洲第一发电站一甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站。该发电站通过电脑控制定日镜的朝向，持续的将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去，可以实现24小时稳定电力输出。
(1)太阳能光热电站发电时，将 能转化为电能；水蒸气推动汽轮机带动发电机发电与四冲程内燃机的 冲程原理。
(2)若该发电站整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%，1.2万块定日镜的平均总采热功率为5×1012J/h；利用该装置发电，与火力发电站相比，每年可节约多少吨煤？（全年日照天数按260天算，每天24h，煤的热值为3×107J/kg）
7．在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电压表的示数为U0，移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，电压表示数始终为U0。电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、滑动变阻器R2上。
(1)电路中的故障可能是 ；
(2)为了进一步判断故障的位置，小华和小明分别设计了两种方法来检测。
小华认为：可以调换R1与R2的连接位置，通过观察调换前后电压表示数变化来检测。
小明认为：可以调换R1与开关S的连接位置，通过观察开关S从闭合到断开时电压表示数变化来检测。
请判断哪位同学的方法可行？并说明理由（写出电压表示数变化情况及对应的故障）
8．小红设计了一个“汽车超载记录器”，如图为其原理图，已知控制电路电源电压，线圈电阻为滑动变阻器，为压敏电阻，当车辆驶入检测路段时，的阻值随受到压力的变化情况如下表所示，当电流表示数达到或超过时，电磁继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机开始工作，抓拍超载车辆．
1 1.5 2 3 4 5.5
30 25 20 15 10 5
(1)照相机应连接 （选填“上”或“下”）方静触点．
(2)若滑动变阻器接入电路的阻值为，则路面限重多少
(3)为将路面限重调为，应用 的定值电阻替换，并调节，直至控制电路中 ．
(4)路面老化后，应适当 电源电压，或 接入电路的阻值以减小路面限重．
9．如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=1.5×104 kg。如图乙所示，为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。
小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，如图丙所示，其底面积为2m2。其中A是固定的力传感器，B是质量和体积均可忽略的硬杆，A能够显示B对其的压力或拉力的大小；B的上端固定在A上，下端固定在圆柱体C上，圆柱体C质量m2=20kg、高度h2=2m。水舱中装有4.2m3的足量的水。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器A的示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求：
(1)如图甲，请计算未悬吊重物时，起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力；
(2)如图乙，当起重船吊起较重的物体时，为避免船体倾斜，应将起重船船体内小舱室的水向 （选填左、右）抽取；
(3)请计算物体C所受重力的大小；
(4)请综合图丙、图丁的信息，计算物体C的体积；
(5)如图丁，请计算当B传感器示数F=0N时，水舱内水的深度为 m。
10．物理小组的同学们想利用一个圆柱形瓶身的厚底薄壁空玻璃瓶（圆柱形瓶身部分的长度为H），制作一个能测量液体密度的装置。
【初步设计】将空玻璃瓶放入水中，使它竖直漂浮在水面上，如图甲所示，静止后，测出玻璃瓶浸入水中的深度；在瓶中装适量的水，在瓶内水面处做好标记A，使它竖直漂浮在水面上，如图乙所示，测出此时玻璃瓶浸入水中的深度；测量待测液体时，将待测液体倒入空玻璃瓶中至A处，然后测出竖直漂浮在水面时玻璃瓶浸入水中的深度h（h＜H），即可测得待测液体的密度。（水的密度用表示）
【理论分析】
(1)画出图甲中玻璃瓶沿竖直方向受力的示意图 ；
(2)推导出待测液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h之间的关系式 ；
(3)在图丙所示的坐标系中，画出测得待测液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h之间关系图象，并标出端点的坐标；
【动手操作】
标注刻度：
①标注“0”刻度： ；
②标注“”刻度： ；
③标定剩余的刻度： ；
使用说明：将待测液体倒入玻璃瓶至A处，然后把玻璃瓶竖直放入水中，待玻璃瓶漂浮在水面静止时，读出此时水面处对应的密度值，即待测液体的密度。
温馨提示：推理论证过程中需要的物理量请提前设定。
参考答案
1．(1)电磁感应
(2) 大 上
(3)增大风速（或增大叶片长度）
【详解】（1）风力发电机发电时，风吹动叶片转动，从而带动发电机发电，发电机发电是利用电磁感应原理实现能量的转化。
（2）[1]风力发电机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，为了实现上述性能，通常用密度小、硬度大的复合材料制成。
[2]如图乙，叶片上侧空气流速快压强小，下侧空气流速慢，压强大，叶片两面空气流速不同产生压强差，因而受到向上的力使叶片旋转。
（3）实验中发现发光二极管的亮度很暗，说明电路中的电流太小，要提高发光二极管的亮度需增大风速，使发电机转速加快，从而增大感应电流。
2．(1)柞木
(2)
(3)增大
【详解】（1）由表格数据可知，选材优选考虑端面硬度和强度，柞木的端面硬度和强度与其他几种材料相比是最合适的。
（2）太阳能与干电池可以分别单独为水车供电，所以太阳能电池与干电池应并联使用，各用一个开关控制，电路如图
（3）要提高提水效率，可以减小各部件之间的摩擦或减小木链条、刮水板的重力，这样在做相同的总功时，额外功在总功中所占的比值变小，则有用功在总功中所占的比值增大，能增大提水效率。
3．(1)80%
(2)50W
(3)C、D
【详解】（1）由图甲可知，拉力F1做的功为总功，拉力F2做的功为有用功；由图乙可知，总功W1=2500J
有用功W2=2000J
故滑轮组的机械效率为
（2）F1做功的功率为
（3）自由端的拉力为
根据
可知，绳子股数为
由图丙可知，AB的绳子股数不符合要求，C、D中承担动滑轮和物体重力的，都是3股绳，所以该滑轮组结构可能是图丙中的C、D。
4．(1) 半导体 吸下
(2) 40Ω 1000N
(3)30J
(4)增大定值电阻R2的阻值
【详解】（1）[1]半导体材料的导电性能可以受到外部环境的影响而发生变化,这使得它可以被用于制造各种类型的传感器，压敏电阻是由半导体材料制成的。
[2]根据图乙可知：当压力增大时，压敏电阻R1的阻值将减小；控制电路的其他条件不变，当压力增大到一定值时，电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增大，衔铁会被吸下。
（2）[1][2]当货架所受压力达到一定值时，工作电路断开，此时控制电路的电流为I=0.05A，根据欧姆定律可得控制电路的总电阻
由串联电路的电阻规律可得压敏电阻的阻值R1=R总-R2=100Ω-60Ω=40Ω
根据图乙可以查得当R1为40Ω时压力大小为1000N。
（3）货架上没有货物时，由图可知压敏电阻的阻值
根据串联电路规律可得，电路中的总电阻：
由欧姆定律可得，电路中的电流
则在这30min内电阻R2消耗的电能是
（4）控制电路中电源电压不变，控制电路的电流为0.05A，根据欧姆定律可知，R1与电阻R2的总阻值不变，要增大货架承受的最大压力，工作电路断开时，压敏电阻的阻值要更小，因此要增大定值电阻R2的阻值。
5．(1)45
(2) Rt1 电路中的温度较高时，电流较大，启动制冷系统 R4
(3)电磁继电器线圈有电阻
【详解】（1）图丙中电压表使用小量程，分度值为0.5V，示数为9V，电流表示数为0.2A，则定值电阻R1的阻值为
（2）①[1]从表中的数据可知当温度升高时，热敏电阻Rt1的电阻变小；当温度升高时Rt2的阻值变大；设计电路中，当控制电路中电流较大，大于等于20mA时，衔铁吸下，闭合工作电路，启动制冷系统，此时电流较大，说明控制电路总电阻变小时，启动制冷系统，环境温度较高，由此可知，热敏电阻选用Rt1。
②[2]由表格数据可知，温度60℃时热敏电阻的阻值R1=70Ω，衔铁被吸下的电流I=20mA=0.02A
可选用的阻值为
所以应该选择R4。
（3）由于电磁继电器线圈有较小电阻，所以到温度到达60℃时，电流表示数到不到使衔铁吸下的电流20mA，衔铁不能吸下，工作电流不能启动制冷系统。
6．(1) 太阳 做功
(2)208000t
【详解】（1）[1][2]由题意可知，太阳能光热电站发电是把太阳能转化为电能。水蒸气推动汽轮机带动发电机发电，内能转化为机械能，再转化为电能；四冲程内燃机中做功冲程将内能转化为机械能。
（2）该发电站正常工作24h，产生光照电能为
该发电站正常工作24h，可发电，
根据W＝qm知，每天消耗煤炭质量
一年消耗煤炭
7．(1)R1断路或R2短路
(2)小明的方法可行，见解析
【详解】（1）由图可知，电路中电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R1两端电压，移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，电压表示数始终为U0，电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、滑动变阻器R2上，可能电阻R1断路，滑动变阻器正常，电压表串联中电路中，电压表的示数等于电源电压；可能电阻R1正常，滑动变阻器短路，电压表测量电源电压。
（2）小华认为：可以调换R1与R2的连接位置，无论是电阻R1断路，还是滑动变阻器短路；电压表示数都是0V，故不能通过观察调换前后电压表示数变化来检测。
小明认为：可以调换R1与开关S的连接位置，开关断开，如果电阻R1断路，电压表示数为0V，如果是滑动变阻器短路，电压表示数等于电源电压，而闭合时电压表示数一定为0V；故可以区分故障。所以小明的方法可行。
8．(1)下
(2)4×105
(3) 15 电流达到0.4A
(4) 提高 减小
【详解】（1）当车辆超载时，电磁继电器衔铁被吸下，工作电路接通，照相机开始工作。由电路图可知，衔铁吸下时与下方静触点接触，因此照相机应连接下方静触点。
（2）根据已知条件，控制电路总电阻需满足电流达到0.4A时衔铁吸下，此时总电阻
已知滑动变阻器接入阻值R=10Ω，线圈电阻R0 =5Ω，则压敏电阻阻值RX=R总 R R0=25Ω 10Ω 5Ω=10Ω
查表可知，Rx =10Ω对应的限重压力F=4×105N
（3）[1][2]将限重调为3×105N，查表得此时Rx =15Ω，需替换为定值电阻的阻值为15Ω并调节滑动变阻器，使控制电路总电阻仍为25Ω。直至控制电路中电流达到0.4A。
（4）[1][2]路面老化后，限重会变轻，为了保护路面，需要在压力较小的时候，触发电流的临界值。由表知，压力越小，Rx 的阻值越大。根据，电阻变大时，需要提高电源电压来实现电路中的电流和原来一样大；也可以在电源电压不变的情况下，减小滑动变阻器接入阻值以补偿Rx 的阻值增加，从而维持总电阻不变，电流也不变。
9．(1)1.5×105N
(2)左
(3)200N
(4)0.05m3
(5)0.9m
【详解】（1）由题意知，起重船自身质量m1=1.5×104 kg，漂浮在水面上时，受到的浮力等于自身的重力，即F浮=G船=m船g=1.5×104 kg×10N/kg=1.5×105N
（2）由图乙可知，当起重船吊起较重的物体时，重物使船体向右倾斜，因此为避免船体倾斜，应将起重船船体内小舱室的水向左抽取。
（3）由题意知，圆柱体C质量m2=20kg，则物体C所受重力GC=m2g=20kg×10N/kg=200N
（4）由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力Gc=200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面露出水面，C的下表面距离舱底的深度
由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，由F压=F浮大- GC可知，C受到的最大浮力F浮大=F压+GC=300N+200N=500N
此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得
（5）C的横截面积
当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力，根据阿基米德原理可得
C浸在水中的深度
此时水舱中水的深度h=h0+h1=0.1m+0.8m=0.9m
10．(1)
(2)
(3) 见解析 见解析 见解析
【详解】（1）图甲中玻璃瓶漂浮在水中，处于平衡状态，竖直方向受两个力，竖直向下的重力和竖直向上的浮力，且因为漂浮，浮力等于重力。作图如下：
（2）水的密度用表示，设圆柱形瓶身部分的横截面积为S，图甲中，空玻璃瓶漂浮，则空玻璃瓶重力等于浮力，根据则有
图乙中，玻璃瓶漂浮，设水的深度为，则有 ①
由①可得。测量待测液体时，将待测液体倒入空玻璃瓶中至A处，然后测出竖直漂浮在水面时玻璃瓶浸入水中的深度h（h＜H），液体和乙中水的深度相同，则 ②
由②结合可得
（3）[1][2][3]液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h的函数解析式为
因为、、均为定值，所以液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h为一次函数关系。当时，解得，则“0”刻度坐标为（，0）；当时，解得，则标注“”刻度坐标为（，）；其它刻度坐标见图。作图如下：
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综合题重点考点 押题练
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1．在跨学科实践活动中，某小组利用叶片、发光二极管和小型发电机等材料制作简易风力发电机，其结构如图甲所示。
(1)风力发电机发电时是利用 原理实现能量的转化。
(2)风力系统的主体部分为叶片，叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小、硬度 （选填“大”或“小”）的复合材料制成；若叶片截面图和风向如图乙所示，叶片两面空气流速不同产生压强差，因而受到向 （选填“上”或“下）的力使叶片旋转。
(3)实验中发现发光二极管的亮度很暗，请你写出一条提高发光二极管亮度的方法： 。
2．《天工开物》中记载了一种农业生产机械————“龙骨水车”，因其形如龙骨而得名（如图甲所示），使用时，水车通过脚踏驱动木齿轮，带动木链与刮水板将水从井中提升至高处，是我国历史上的主要灌溉农具。在跨学科实践活动中，小组同学以制作“龙骨水车”为主题开展研究。
(1)“龙骨水车”的制作首要是选材。优先考虑的是提高材料的端面硬度和强度（材料的弹性模量越大，强度越大），以保证水车稳固、联动和耐久；其次再考虑材料的密度，以方便搬运。为此，同学们查阅到几种木材的特性如下表。制作“龙骨水车”应选 材料最好。
木材种类 端面硬度/N 弹性模量/GPa 密度ρ(g cm 3)
湿地松木 2570~4000 10.4~13.2 0.55~0.75
水曲柳木 4010~6500 10.4~16.2 0.55~0.75
槐木 4010~10000 7.5~13.2 0.55~0.95
柞木 6510~10000 10.4~16.2 0.55~0.95
(2)如图乙是小组同学设计的“龙骨水车”模型，他们利用电动机驱动，采用太阳能电池或干电池为电动机供电；当光照充足时用太阳能电池为电动机供电，光照不足时，用干电池为电动机供电。请在图丙中，用笔画线代替导线，完成电路的连接，实现以上功能。[提示：电流要从电动机a接线流入，b接线流出。]
(3)减小“龙骨水车”的机械摩擦可 （选填“增大”或“减小”）其提水效率。
3．如图甲所示，利用滑轮组匀速竖直向上提升物体M，已知M受到的重力为400N1做的功为W1，拉力F2做的功为W2，W1和W2的大小如图乙所示，绳子自由端移动的距离s为15m，用时50s。求此过程中：
(1)滑轮组的机械效率η；
(2)F1做功的功率；
(3)该滑轮组结构可能是图丙中的 （选填对应的字母）。
4．如图甲所示是用压敏电阻R1设计的一种“自动限重器”的简化电路，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）R1和定值电阻R2等。当货架承受的压力达到限定值时，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。控制电路的电源电压为5V，电阻R2的阻值为60Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计，为了安全，工作电路断开，此时控制电路的电流为0.05A。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系图像如图乙所示。（不计货架自重）
(1)压敏电阻是由 材料制成的；当压力增大到一定值时，衔铁会被 （选填“吸下”或“释放”）；
(2)当电磁继电器自动控制货物装载机刚好停止向货架上摆放物品时，压敏电阻的阻值为 多少？此时压力为 多少？
(3)若工作电路中有30min的时间货架上一直没有货物，则在这30min内电阻R2消耗的电能是 多少？
(4)若要增大货架承受的最大压力，请你说出应如何对控制电路进行改造 。（写出一种方法即可，不需要写计算过程）
5．电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。为避免电池温度过高，某项目小组设计了如图甲所示的“自动制冷降温装置”。控制电路的电源电压U1恒为6V，当控制电路中的电流I≥20mA时，衔铁被吸下。为使温度升高至设定温度时，制冷系统开始启动，需要在实验室中选择与电磁继电器匹配的定值电阻R和热敏电阻Rt等器材。
(1)测定定值电阻的阻值。将四个待测电阻依次接在图乙所示电路的a、b之间进行测量。
①连接电路时，开关应处于断开状态；
②实验时，将滑片移动到某位置时，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则定值电阻R1的阻值为 ；按同样的方法测得R2、R3、R4阻值分别为90、195、230。
(2)选择符合条件的热敏电阻和定值电阻。
①热敏电阻的阻值随温度变化的关系如表所示，则应选用热敏电阻 （选填“Rt1”或“Rt2”），这是因为 ；
t/℃ 20 30 40 50 60 70 80 90
Rt1/ 200 125 90 75 70 62 60 59
Rt2/ 25 30 45 60 105 170 290 310
②充电过程中当电池温度达到60℃时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动，则应选择的定值电阻是 （选填“R1”“R2”“R3”或“R4”）。
(3)成品测试：经检测，充电过程中当电池温度达到60℃时，电流表示数未达到20mA，衔铁未被吸下，工作电路的制冷系统不启动。从控制电路组成的元件分析产生这一现象可能的原因是 。
6．如图所示为我国建成的亚洲第一发电站一甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站。该发电站通过电脑控制定日镜的朝向，持续的将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去，可以实现24小时稳定电力输出。
(1)太阳能光热电站发电时，将 能转化为电能；水蒸气推动汽轮机带动发电机发电与四冲程内燃机的 冲程原理。
(2)若该发电站整个系统从接收光照到输出电能的效率为20%，1.2万块定日镜的平均总采热功率为5×1012J/h；利用该装置发电，与火力发电站相比，每年可节约多少吨煤？（全年日照天数按260天算，每天24h，煤的热值为3×107J/kg）
7．在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电压表的示数为U0，移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，电压表示数始终为U0。电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、滑动变阻器R2上。
(1)电路中的故障可能是 ；
(2)为了进一步判断故障的位置，小华和小明分别设计了两种方法来检测。
小华认为：可以调换R1与R2的连接位置，通过观察调换前后电压表示数变化来检测。
小明认为：可以调换R1与开关S的连接位置，通过观察开关S从闭合到断开时电压表示数变化来检测。
请判断哪位同学的方法可行？并说明理由（写出电压表示数变化情况及对应的故障）
8．小红设计了一个“汽车超载记录器”，如图为其原理图，已知控制电路电源电压，线圈电阻为滑动变阻器，为压敏电阻，当车辆驶入检测路段时，的阻值随受到压力的变化情况如下表所示，当电流表示数达到或超过时，电磁继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机开始工作，抓拍超载车辆．
1 1.5 2 3 4 5.5
30 25 20 15 10 5
(1)照相机应连接 （选填“上”或“下”）方静触点．
(2)若滑动变阻器接入电路的阻值为，则路面限重多少
(3)为将路面限重调为，应用 的定值电阻替换，并调节，直至控制电路中 ．
(4)路面老化后，应适当 电源电压，或 接入电路的阻值以减小路面限重．
9．如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=1.5×104 kg。如图乙所示，为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。
小明依据这个原理设计了一种能感知抽水量的长方体水舱模型，如图丙所示，其底面积为2m2。其中A是固定的力传感器，B是质量和体积均可忽略的硬杆，A能够显示B对其的压力或拉力的大小；B的上端固定在A上，下端固定在圆柱体C上，圆柱体C质量m2=20kg、高度h2=2m。水舱中装有4.2m3的足量的水。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器A的示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。求：
(1)如图甲，请计算未悬吊重物时，起重船自身漂浮在水面上时所受的浮力；
(2)如图乙，当起重船吊起较重的物体时，为避免船体倾斜，应将起重船船体内小舱室的水向 （选填左、右）抽取；
(3)请计算物体C所受重力的大小；
(4)请综合图丙、图丁的信息，计算物体C的体积；
(5)如图丁，请计算当B传感器示数F=0N时，水舱内水的深度为 m。
10．物理小组的同学们想利用一个圆柱形瓶身的厚底薄壁空玻璃瓶（圆柱形瓶身部分的长度为H），制作一个能测量液体密度的装置。
【初步设计】将空玻璃瓶放入水中，使它竖直漂浮在水面上，如图甲所示，静止后，测出玻璃瓶浸入水中的深度；在瓶中装适量的水，在瓶内水面处做好标记A，使它竖直漂浮在水面上，如图乙所示，测出此时玻璃瓶浸入水中的深度；测量待测液体时，将待测液体倒入空玻璃瓶中至A处，然后测出竖直漂浮在水面时玻璃瓶浸入水中的深度h（h＜H），即可测得待测液体的密度。（水的密度用表示）
【理论分析】
(1)画出图甲中玻璃瓶沿竖直方向受力的示意图 ；
(2)推导出待测液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h之间的关系式 ；
(3)在图丙所示的坐标系中，画出测得待测液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h之间关系图象，并标出端点的坐标；
【动手操作】
标注刻度：
①标注“0”刻度： ；
②标注“”刻度： ；
③标定剩余的刻度： ；
使用说明：将待测液体倒入玻璃瓶至A处，然后把玻璃瓶竖直放入水中，待玻璃瓶漂浮在水面静止时，读出此时水面处对应的密度值，即待测液体的密度。
温馨提示：推理论证过程中需要的物理量请提前设定。
参考答案
1．(1)电磁感应
(2) 大 上
(3)增大风速（或增大叶片长度）
【详解】（1）风力发电机发电时，风吹动叶片转动，从而带动发电机发电，发电机发电是利用电磁感应原理实现能量的转化。
（2）[1]风力发电机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，为了实现上述性能，通常用密度小、硬度大的复合材料制成。
[2]如图乙，叶片上侧空气流速快压强小，下侧空气流速慢，压强大，叶片两面空气流速不同产生压强差，因而受到向上的力使叶片旋转。
（3）实验中发现发光二极管的亮度很暗，说明电路中的电流太小，要提高发光二极管的亮度需增大风速，使发电机转速加快，从而增大感应电流。
2．(1)柞木
(2)
(3)增大
【详解】（1）由表格数据可知，选材优选考虑端面硬度和强度，柞木的端面硬度和强度与其他几种材料相比是最合适的。
（2）太阳能与干电池可以分别单独为水车供电，所以太阳能电池与干电池应并联使用，各用一个开关控制，电路如图
（3）要提高提水效率，可以减小各部件之间的摩擦或减小木链条、刮水板的重力，这样在做相同的总功时，额外功在总功中所占的比值变小，则有用功在总功中所占的比值增大，能增大提水效率。
3．(1)80%
(2)50W
(3)C、D
【详解】（1）由图甲可知，拉力F1做的功为总功，拉力F2做的功为有用功；由图乙可知，总功W1=2500J
有用功W2=2000J
故滑轮组的机械效率为
（2）F1做功的功率为
（3）自由端的拉力为
根据
可知，绳子股数为
由图丙可知，AB的绳子股数不符合要求，C、D中承担动滑轮和物体重力的，都是3股绳，所以该滑轮组结构可能是图丙中的C、D。
4．(1) 半导体 吸下
(2) 40Ω 1000N
(3)30J
(4)增大定值电阻R2的阻值
【详解】（1）[1]半导体材料的导电性能可以受到外部环境的影响而发生变化,这使得它可以被用于制造各种类型的传感器，压敏电阻是由半导体材料制成的。
[2]根据图乙可知：当压力增大时，压敏电阻R1的阻值将减小；控制电路的其他条件不变，当压力增大到一定值时，电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增大，衔铁会被吸下。
（2）[1][2]当货架所受压力达到一定值时，工作电路断开，此时控制电路的电流为I=0.05A，根据欧姆定律可得控制电路的总电阻
由串联电路的电阻规律可得压敏电阻的阻值R1=R总-R2=100Ω-60Ω=40Ω
根据图乙可以查得当R1为40Ω时压力大小为1000N。
（3）货架上没有货物时，由图可知压敏电阻的阻值
根据串联电路规律可得，电路中的总电阻：
由欧姆定律可得，电路中的电流
则在这30min内电阻R2消耗的电能是
（4）控制电路中电源电压不变，控制电路的电流为0.05A，根据欧姆定律可知，R1与电阻R2的总阻值不变，要增大货架承受的最大压力，工作电路断开时，压敏电阻的阻值要更小，因此要增大定值电阻R2的阻值。
5．(1)45
(2) Rt1 电路中的温度较高时，电流较大，启动制冷系统 R4
(3)电磁继电器线圈有电阻
【详解】（1）图丙中电压表使用小量程，分度值为0.5V，示数为9V，电流表示数为0.2A，则定值电阻R1的阻值为
（2）①[1]从表中的数据可知当温度升高时，热敏电阻Rt1的电阻变小；当温度升高时Rt2的阻值变大；设计电路中，当控制电路中电流较大，大于等于20mA时，衔铁吸下，闭合工作电路，启动制冷系统，此时电流较大，说明控制电路总电阻变小时，启动制冷系统，环境温度较高，由此可知，热敏电阻选用Rt1。
②[2]由表格数据可知，温度60℃时热敏电阻的阻值R1=70Ω，衔铁被吸下的电流I=20mA=0.02A
可选用的阻值为
所以应该选择R4。
（3）由于电磁继电器线圈有较小电阻，所以到温度到达60℃时，电流表示数到不到使衔铁吸下的电流20mA，衔铁不能吸下，工作电流不能启动制冷系统。
6．(1) 太阳 做功
(2)208000t
【详解】（1）[1][2]由题意可知，太阳能光热电站发电是把太阳能转化为电能。水蒸气推动汽轮机带动发电机发电，内能转化为机械能，再转化为电能；四冲程内燃机中做功冲程将内能转化为机械能。
（2）该发电站正常工作24h，产生光照电能为
该发电站正常工作24h，可发电，
根据W＝qm知，每天消耗煤炭质量
一年消耗煤炭
7．(1)R1断路或R2短路
(2)小明的方法可行，见解析
【详解】（1）由图可知，电路中电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R1两端电压，移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，电压表示数始终为U0，电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1、滑动变阻器R2上，可能电阻R1断路，滑动变阻器正常，电压表串联中电路中，电压表的示数等于电源电压；可能电阻R1正常，滑动变阻器短路，电压表测量电源电压。
（2）小华认为：可以调换R1与R2的连接位置，无论是电阻R1断路，还是滑动变阻器短路；电压表示数都是0V，故不能通过观察调换前后电压表示数变化来检测。
小明认为：可以调换R1与开关S的连接位置，开关断开，如果电阻R1断路，电压表示数为0V，如果是滑动变阻器短路，电压表示数等于电源电压，而闭合时电压表示数一定为0V；故可以区分故障。所以小明的方法可行。
8．(1)下
(2)4×105
(3) 15 电流达到0.4A
(4) 提高 减小
【详解】（1）当车辆超载时，电磁继电器衔铁被吸下，工作电路接通，照相机开始工作。由电路图可知，衔铁吸下时与下方静触点接触，因此照相机应连接下方静触点。
（2）根据已知条件，控制电路总电阻需满足电流达到0.4A时衔铁吸下，此时总电阻
已知滑动变阻器接入阻值R=10Ω，线圈电阻R0 =5Ω，则压敏电阻阻值RX=R总 R R0=25Ω 10Ω 5Ω=10Ω
查表可知，Rx =10Ω对应的限重压力F=4×105N
（3）[1][2]将限重调为3×105N，查表得此时Rx =15Ω，需替换为定值电阻的阻值为15Ω并调节滑动变阻器，使控制电路总电阻仍为25Ω。直至控制电路中电流达到0.4A。
（4）[1][2]路面老化后，限重会变轻，为了保护路面，需要在压力较小的时候，触发电流的临界值。由表知，压力越小，Rx 的阻值越大。根据，电阻变大时，需要提高电源电压来实现电路中的电流和原来一样大；也可以在电源电压不变的情况下，减小滑动变阻器接入阻值以补偿Rx 的阻值增加，从而维持总电阻不变，电流也不变。
9．(1)1.5×105N
(2)左
(3)200N
(4)0.05m3
(5)0.9m
【详解】（1）由题意知，起重船自身质量m1=1.5×104 kg，漂浮在水面上时，受到的浮力等于自身的重力，即F浮=G船=m船g=1.5×104 kg×10N/kg=1.5×105N
（2）由图乙可知，当起重船吊起较重的物体时，重物使船体向右倾斜，因此为避免船体倾斜，应将起重船船体内小舱室的水向左抽取。
（3）由题意知，圆柱体C质量m2=20kg，则物体C所受重力GC=m2g=20kg×10N/kg=200N
（4）由图丁可知，当抽出的水位4m3后，力传感器的示数等于C的重力Gc=200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面露出水面，C的下表面距离舱底的深度
由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，由F压=F浮大- GC可知，C受到的最大浮力F浮大=F压+GC=300N+200N=500N
此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得
（5）C的横截面积
当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力，根据阿基米德原理可得
C浸在水中的深度
此时水舱中水的深度h=h0+h1=0.1m+0.8m=0.9m
10．(1)
(2)
(3) 见解析 见解析 见解析
【详解】（1）图甲中玻璃瓶漂浮在水中，处于平衡状态，竖直方向受两个力，竖直向下的重力和竖直向上的浮力，且因为漂浮，浮力等于重力。作图如下：
（2）水的密度用表示，设圆柱形瓶身部分的横截面积为S，图甲中，空玻璃瓶漂浮，则空玻璃瓶重力等于浮力，根据则有
图乙中，玻璃瓶漂浮，设水的深度为，则有 ①
由①可得。测量待测液体时，将待测液体倒入空玻璃瓶中至A处，然后测出竖直漂浮在水面时玻璃瓶浸入水中的深度h（h＜H），液体和乙中水的深度相同，则 ②
由②结合可得
（3）[1][2][3]液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h的函数解析式为
因为、、均为定值，所以液体的密度与玻璃瓶浸入水中的深度h为一次函数关系。当时，解得，则“0”刻度坐标为（，0）；当时，解得，则标注“”刻度坐标为（，）；其它刻度坐标见图。作图如下：
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