专题五 综合应用题 练习（含答案） 2026年中考物理一轮专题复习考点精讲

专题五 综合应用题
类型1 力学综合
1．[2025安阳一模]智能机器人正在进入我们的生活，为人们提供高效、精准的服务。科技赋能城市环卫，如图是一辆智能清扫机器人。在物理跨学科实践活动中，小明对其涉及的物理知识进行了专题研究，主要参数如表所示。取
机器人总质量
轮胎与地面接触的总面积
（1） 应用原理
已知清扫机器人配备超大吸盘刷头，通过内置电动机旋转产生高速气流，此过程利用了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的原理，将灰尘、杂物吸入尘盒;该机器人搭载了先进的车载雷达，通过接收北斗卫星导航系统发送的_ _ _ _ _ _ （选填“电磁波”或“超声波”）实现智能清扫。
（2） “龟”行速度
作业现场，它以“龟速”稳步前行，该机器人在水平地面沿直线匀速前进清扫了的路面，该机器人的速度为多少 （保留两位小数）
（3） 压强大小
当该机器人静止在水平路面上时（不考虑灰尘和杂物质量），对路面的压强为多少
2．[2025三门峡一模]某兴趣小组开展了制作遥控太阳能动力小车的活动。如图是他们制作的四轮太阳能动力小车，小车的质量为,每个轮胎与地面的接触面积为,取。
（1） 小车上安装的太阳能电池板在工作时，将太阳能转化为_ _ _ _ 能。遥控器利用发出的_ _ _ _ _ _ （选填“红外线”或“紫外线”）实现对小车的控制。
（2） 当小车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大
（3） 若小车以最快速度在水平路面上匀速直线行驶,其受到的阻力为自身重力的0.1倍，牵引力所做的功和做功的功率分别是多大
3．[2025广西]某同学探究不同密度的物块在液体中的特点,如图所示,现有质地均匀、不吸水的正方体物块A和B,其质量分别为和、边长分别为和,以及内部边长为的正方体玻璃容器。已知水的密度，取，求:
（1） 将物块A放置于玻璃容器底部中央,物块A对容器底部的压强；
（2） 往容器内缓慢注水,物块A不上浮,当水深为时,水对容器底部的压强和注入水的体积；
（3） 接着把物块B放在物块A的正上方，再将质量为的水缓慢注入容器，在此过程中,水对物块B所做的功。
4．[2023福建]小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示,质量为的探空仪静止在水平桌面上,与桌面接触面积为。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦气的气球上,释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量为,球内氦气的密度为,室内空气的密度为。取求:
（1） 探空仪所受的重力。
（2） 探空仪对水平桌面的压强。
（3） 悬浮时氦气球的体积（计算浮力时,不计探空仪的体积和球壳的厚度）。
类型2 电学综合
5．[2024济源一模]如图所示，是高铁烟雾报警器的简化原理图。电源电压恒为，是定值电阻，阻值为 ，为光敏电阻。烟雾浓度增大时受到的光照变弱，的阻值与照度的关系如表所示。当报警仪表的示数等于或小于时报警。[“照度”是表示光照强弱程度的物理量，单位为勒克斯]
照度 1 2 3 4 5 6
光敏电阻 36 18 12 9 7.2 6
（1） 光敏电阻是_ _ _ _ _ _ （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的，当烟雾浓度增大时，电压表示数_ _ _ _ （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2） 正常情况下，当照度为多少时，报警仪表开始报警？此时光敏电阻消耗的电功率为多少？
（3） 由于长时间工作导致电源电压降低为，若要烟雾报警器仍在正常的烟雾浓度报警。在不更换此时电源的情况下，请写出一种简便可行的方法。
6．[2024安徽]如图所示的电路中，电源两端电压,、、均为定值电阻，其中, 。
（1） 当闭合开关和,断开开关时，求两端的电压;
（2） 当开关、和均闭合时，求电流表的示数;
（3） 当闭合开关,断开开关和时，电压表示数为,求消耗的电功率。
7．[2025河北]如图1所示，电源电压不变，滑动变阻器标有“”，小灯泡标有“”字样。闭合开关，当滑片在某一位置时，电压表示数为，电流表示数为，小灯泡的图像如图2所示。
图1 图2
（1） 求小灯泡正常发光时的电阻。
（2） 求电源电压。
（3） 将电源更换为可调电压电源，已知电流表测量范围是，电压表测量范围是。在保证电路安全的情况下，电源电压取某值后，闭合开关，移动滑片，发现通过小灯泡的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
8．[2024广西]公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器、显示承重的仪表（实质为电流表，测量范围是）等组成，的阻值与所受压力大小关系如图乙所示。电源电压为,定值电阻的阻值为 。求：
（1） 当的阻值为 时，电路的电流；
（2） 当通过电路的电流为时，地磅的测量值；
（3） 为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。
9．[2024江苏盐城]如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至时冷却系统开始工作，当室温降至时停止工作。为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为。定值电阻为 ,线圈电阻忽略不计。求：
（1） 受控电路内消耗的电能。
（2） 受控电路工作时，通过电阻的电流。
（3） 热敏电阻的变化范围。
10．[2024山东滨州]为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡标有“”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像，求：
（1） 灯泡正常发光时的电流。
（2） 灯泡正常发光消耗的电能。
（3） 电源电压。
（4） 滑动变阻器阻值的变化范围。
11．[2023辽宁本溪、辽阳、葫芦岛]如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中、、均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为，开关接2为“恒温”挡，功率为。电热毯内装有水。求：
（1） 电热毯在恒温挡时的电流；
（2） 可变电阻的最大阻值；
（3） 若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由升高到所用的时间。
类型3 力电综合
12．[2025福建]如图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图，为定值电阻，为力敏电阻，置于圆柱体容器底部，可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空，装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔，且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为， ，的阻值与压力大小的关系为，电压表测量范围为，电流表测量范围为。活塞横截面积为，忽略摩擦，不计活塞质量。查阅资料，大气压与海拔的关系如表。
海拔 0 100 200 300 400 500 … 1 000 2 000 …
大气压 101 100 99 98 97 96 … 90 80 …
（1） 求时活塞受到的压力。
（2） 求时通过的电流。
（3） 求该装置能测量的最高海拔。
（4） 指出该装置测量时的一项不足之处，针对该不足，就电源和电流表中任选1个，提出相应问题的解决方案，并说明理由。
13．[2025河南模拟]如图所示是某商场的自动扶梯，表中是该自动扶梯的部分参数。质量为的小明乘坐扶梯去商场二楼，他记录了自己从上梯到下梯一共用时。扶梯以的电功率工作。求：取
额定电压 380
电功率 4（空载）（满载）
高度 5
运行速度 0.8
最大载重量
（1） 该扶梯在额定电压下，满载运行时的工作电流。（结果保留一位小数）
（2） 扶梯将小明载上商场二楼，小明移动的距离。
（3） 扶梯克服小明重力做功的功率。
（4） 扶梯满载时，扶梯的机械效率。（结果保留至）
类型4 电热综合
14．[2024信阳二模]如图甲所示是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压，高温挡功率为。其内部电路如图乙所示，电路中有一个扇形开关，可同时接触静触点“0和1”“1和2”或“2和3”，从而实现断路或对加热挡位的调节，电热丝 。，，忽略温度对电阻的影响，假设当时的大气压强为标准大气压。
（1） 将水箱中的水从加热至，求水需要吸收的热量；
（2） 求高温挡时，的电功率；
（3） 若用高温挡加热这些水，所需时间为，求挂烫机高温挡的加热效率。
15．[2025江苏扬州]某电水壶内部电路简化后如图。当开关、都闭合,电水壶处于加热状态。水烧开后温控开关自动断开,电水壶处于保温状态。已知电阻为 ,保温时通过的电流为,。求:
（1） 将质量为,初温为的水加热至,水吸收的热量；
（2） 电水壶处于加热状态时的电功率；
（3） 电水壶处于保温状态时,消耗的电能。
16．[2024安阳一模]某电热水器有加热和保温两种状态，其内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，当开关和都闭合时，电热水器开始工作。（已知 ，）
（1） 电磁铁的下端为_ _ _ _ （选填“”或“”）极，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而降低，当水的温度升高到时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，此时电热水器处于_ _ _ _ 状态（选填“加热”或“保温”）。
（2） 电热水器处于加热状态时的电功率为多少 若通电加热时电热水器的加热效率为，电热水器将的水从加热到需要多长时间 [已知水的密度，水的比热容]
（3） 若燃烧天然气加热这些水（不计热量损失），则需要完全燃烧多少立方米的天然气 （天然气的热值）
【参考答案】
专题五 综合应用题
类型1 力学综合
1．（1） 流体流速越大的位置压强越小； 电磁波
（2）
（3）
2．（1） 电； 红外线
（2）
（3） ；
3．（1）
（2） ；
（3）
[解析]质量为的水体积为；
的体积为；
容器的容积为；
的密度为，因此漂浮；
则漂浮时受到的浮力为；
漂浮时排开水的体积为；
漂浮时浸入水中的深度为；
因为，
所以水没有溢出,则最终水深为；
则上升的高度为；
则水对物块所做的功。
4．（1）
（2）
（3）
类型2 电学综合
5．（1） 半导体； 增大
（2） ；
（3） 可通过减小的阻值来实现或通过增强激光发生器的发光强度来减小光敏电阻的阻值来实现。
6．（1）
（2）
（3）
7．（1）
（2）
（3）
[解析]方法一
①当， 时，电源电压最小，；②当， 时，，
，电源电压最大，
，故电源电压的取值范围为。
方法二
①， ，；
，，
；
电源电压取值范围为；
②， ，；
，，
，
；
电源电压取值范围为；
综上，电源电压的取值范围为。
8．（1）
（2）
（3）要增加地磅的最大测量值，可行的方案是：适当增大的阻值，或适当减小电源电压，或适当增大电流表的测量范围。根据图乙可知，越小，越大。由图甲可知，越小，电流表示数越大，则地磅测量值越大。当电流表示数达到最大测量值时，地磅测量值最大。设电流表的测量范围为，由，，解得。
由上式可知，要增加地磅的最大测量值，将减小，可适当减小电源电压，或增大的阻值，或适当增大电流表测量范围。
9．（1）
（2）
（3）
[解析]室温升高，热敏电阻阻值减小，温度升至，控制电路中的电流为时，热敏电阻阻值 ，衔铁被吸下，控制电路电流增大，冷却系统工作，室温开始下降，热敏电阻阻值开始增大，控制电路电流逐渐减小，当控制电路电流时，通过的电流,热敏电阻的阻值 ，当控制电路电流小于时，衔铁被弹回，冷却系统停止工作，温度不再降低，热敏电阻阻值不再增大，因此热敏电阻的阻值变化范围为 。
10．（1）
[解析]由，得。
（2）
[解析]由，得。
（3）
[解析]与串联，测滑动变阻器两端的电压，测灯泡两端的电压，由图像得，。
（4）
[解析]电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，两端电压最小为，由得，最小值 。当电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，两端电压最大为，最大值 ，所以，滑动变阻器的阻值变化范围为 。
11．（1）
[解析]电热毯在恒温挡时的电流
。
（2）
[解析]当开关接1，滑片在最右端时，电路中只有工作，此时电路功率为调温挡最大功率；
由得 ，
当开关接1，滑片在最左端时，可变电阻接入电路阻值最大，与串联，此时电路功率为调温挡最小功率；电路的总电阻 ，
可变电阻的最大阻值 。
（3）
[解析]水吸收的热量，
因为不计热损失，所以消耗的电能，
需要的时间。
类型3 力电综合
12．（1）
（2）
（3）
[解析]分析题意可知，选择电压表示数转换测出海拔。
当电压表示数为时，所测的海拔最高为，
，由得，
，又，
解得：。
大气压，
查表可知，。
（4）问题1 该装置所测的最高海拔太低。
方案 适当降低电源电压。
理由：根据欧姆定律和串联电路知识可知，得。
①当电源电压降低到时，最大值为不变，适当减小电源电压，可以增大，可测的气压减小，可测的海拔增加。
②当电源电压降低到以下时，最大值小于且在电压表测量范围内，可以继续增大，可测的气压减小，可测的海拔增加。
问题2 电流表指针偏转角度太小，测量误差大。
方案 将电流表换成适当小测量范围的电流表。
理由：由第二问计算可知，电路的最大电流为，只占电流表测量范围的五分之一，所以适当减小电流表测量范围（最大值不小于）以便减小测量误差。
13．（1）
（2）
（3）
（4）
类型4 电热综合
14．（1）
[解析]水的体积，
水的质量，
水从加热至需要吸收的热量。
（2）
[解析]将扇形开关同时接触“2和3”时，挂烫机处于高温挡，此时电热丝的电功率，则高温挡时，的电功率。
（3）
[解析]用高温挡加热这些水，所需时间为，，则挂烫机处于高温挡时的加热效率。
15．（1）
（2）
（3）
16．（1） ； 保温
（2） ；
（3）
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