資源簡介

/ 讓教學更有效 精品試卷 | 物理學科
題型四　綜合應用題
類型一　力學綜合計算
考向1　速度、功、功率的計算
1.（2024·安徽）一起重機在10 s內將重為5 000 N的物體豎直向上勻速提升2 m，求：
（1）物體上升的速度大小。
（2）起重機提升物體的功率。
解：（1）物體上升的速度：
v＝＝＝＝0.2 m/s。
（2）由題意知，物體勻速上升，物體受到的拉力與重力是一對平衡力，
所以，拉力F＝G＝5 000 N，
起重機做的功：
W＝Fh＝5 000 N×2 m＝10 000 J，
起重機提升物體的功率：
P＝＝＝1 000 W。
2.（2024·重慶A）為推動成渝雙城經濟圈建設，重慶金鳳隧道主城區段于2024年4月28日正式通車。隧道全長約6 km，設計最高時速60 km/h（不計車身長度）。求：
（1）汽車通過隧道至少需要的時間。
（2）若一輛功率為100 kW的貨車勻速通過該隧道用時8 min，貨車的牽引力是多大。
解：（1）汽車通過隧道至少需要的時間：
t＝＝＝0.1 h。
（2）貨車勻速通過該隧道牽引力做的功：
W＝Pt'＝100×103 W×8×60 s＝4.8×107 J，
貨車的牽引力：
F＝＝＝8 000 N。
考向2　壓強、浮力綜合計算
3.（2024·十堰鄖西縣模擬）我國自主研制的“奮斗者”號全海深載人潛水器（如圖）在馬里亞納海溝成功下潛到10 909 m，創造了我國載人深潛的紀錄（ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）。
（1）當“奮斗者”號下潛到10 909 m時，海水對安裝在“奮斗者”號駕駛艙前方面積為0.03 m2的觀測孔的壓力為多少牛頓？（不計大氣壓）
（2）“奮斗者”號潛水器采用的深海鋰電池系統，容量達到120 kW·h，能夠在15 000 m深的深海壓力下實現穩定供電。當“奮斗者”號以10 kW的平均功率在深海作業3 h，這個過程中，消耗的電能為多少千瓦時？
（3）為保證潛水器的順利下潛和安全上浮，“奮斗者”號潛水器的“身上”使用了大量低密度、高強度的固體浮力材料。已知固體浮力材料的密度為0.7×103 kg/m3，當“奮斗者”號懸浮在海水中時，除固體浮力材料外，其余部分的質量為18 t，體積為10.8 m3。“奮斗者”號使用固體浮力材料的體積為多少立方米？
解：（1）下潛深度：h＝10 909 m，
海水對“奮斗者”號潛水器的壓強：
p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 909 m＝1.090 9×108 Pa，
受力面積：S＝0.03 m2，
海水對觀測孔的壓力：
F＝pS＝1.090 9×108 Pa×0.03 m2＝3.272 7×106 N。
（2）以10 kW的平均功率在深海作業3 h，消耗的電能：W＝Pt＝10 kW×3 h＝30 kW·h。
（3）假設使用固體浮力材料的體積為V固，整體懸浮，則F浮＝G，
浮力：F浮＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×（V固＋10.8 m3），
整體的重力：G＝mg＋ρ固gV固＝18×103 kg×10 N/kg＋0.7×103 kg/m3×10 N/kg×V固，
則1.0×103 kg/m3×10 N/kg×（V固＋10.8 m3）＝18×103 kg×10 N/kg＋0.7×103 kg/m3×10 N/kg×V固，
解得V固＝24 m3，即“奮斗者”號使用固體浮力材料的體積為24 m3。
考向3　簡單機械類綜合計算
4.（2024·蘇州）某起重機的滑輪組結構示意如圖所示，其最大載重為5 t。起重機將3 600 kg 的鋼板勻速提升到10 m高的橋墩上，滑輪組的機械效率為80％。不計鋼絲繩的重力和摩擦，g取10 N/kg。求：
（1）克服鋼板重力做的功W有用。
（2）鋼絲繩的拉力F。
（3）滑輪組滿載時的機械效率（結果精確到0.1％）。
解：（1）鋼板重力：G鋼板＝m鋼板g＝
3 600 kg×10 N/kg＝3.6×104 N，
克服鋼板重力做的功：W有用＝G鋼板h＝3.6×104 N×10 m＝3.6×105 J。
（2）滑輪組共有4段繩子拉著動滑輪，故拉力移動距離為物體提升高度的4倍，即s＝40 m，
拉力做的功：W總＝＝＝4.5×105 J，
鋼絲繩的拉力大小：F＝＝＝1.125×104 N。
（3）W額外＝W總－W有用＝4.5×105 J－3.6×105 J＝9×104 J，
動滑輪的重：G動＝＝＝9 000 N，
當載重最大時，G最大＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝50 000 N，
滑輪組滿載時的機械效率：η＝＝＝＝≈84.7％。
5.（2024·武漢江岸區模擬）起重船是一種專門在水上從事起重作業的工程船舶，一般由下部浮船和裝在浮船甲板上的上部建筑兩大部分組成。上部建筑是起重船的起重裝置部分，用來裝卸或吊裝貨物；下部浮船用來支持起重機的自重和起吊的重量，使得起重船能夠獨立地浮在水面上工作。如圖，某起重船正準備起吊一質量為810 t的重物（ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）。
（1）若起重船4 min內將該重物勻速吊起10 m，起重船對重物做功的功率是多少瓦？
（2）當起重船吊起重物時，需要向壓載水艙中快速地注入一定量的壓載水，這樣就能使整船的重力作用線和浮力作用線重合且位置不變，從而保持船的穩定。若壓載水重心到起重船重力作用線的距離為45 m，到重物重力作用線的距離為105 m，當起重船吊起重物后，求：
①需要向壓載水艙中注入多少噸壓載水？
②起重船排開海水的體積增加了多少立方米？
解：（1）起重船對重物做的功：
W＝Gh＝mgh＝810×103 kg×10 N/kg×10 m＝8.1×107 J，
起重船對重物做功的功率：
P＝＝＝3.375×105 W。
（2）①以船的重心為支點，可得杠桿模型如下圖所示：
由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可得m水gl1＝m物gl2，
則需要向壓載水艙中注入壓載水的質量：
m水＝＝＝＝1080 t。
②由于起重船始終漂浮，船增加的浮力等于增加的重力，
則船增加的浮力：ΔF浮＝ΔG＝G物＋G水＝（m物＋m水）g，
根據F浮＝ρ海水gV排，起重船排開海水的體積增加量：ΔV排＝＝＝
＝1 890 m3。
類型二　電學綜合計算
考向1　動態電路類計算
1.（2024·湖南）小明給爺爺房間設計了一個夜燈工作的電路模型（如圖）。電源電壓恒為6 V，地燈L1標有“6 V　3 W”字樣，床燈L2標有“6 V　6 W”字樣。
（1）閉合開關S1，斷開開關S2，燈　L1　發光。
（2）求L2正常工作時的電阻R2。
（3）閉合開關S1、S2，求整個電路工作1 min消耗的電能。
解：（2）由P＝得L2正常工作時的電阻：R2＝＝＝6 Ω。
（3）閉合開關S1、S2，燈L1、L2并聯，燈兩端的電壓等于其額定電壓，實際功率等于其額定功率，則L1的實際功率：P1＝P額1＝3 W，
L2的實際功率：P2＝P額2＝6 W，
整個電路工作1 min消耗的電能：
W＝ W1＋ W2＝P1t＋P2t＝3 W×60 s＋6 W×60 s＝540 J。
2.（棗莊中考）體重超標已經影響了部分中學生的身心健康，為了動態監測學生的體重情況，班級科技創新小組設計了一臺由電流表改裝而成的簡易體重計，其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定，定值電阻R0＝5 Ω，R為壓敏電阻，其阻值與所受到的壓力關系圖像如圖乙所示，電流表量程為0～0.6 A，踏板重力不計，求：
（1）閉合開關S，當體重計空載時，電路中的電流為0.12 A，電源電壓為多少。
（2）當體重計示數為600 N時，R0消耗的電功率為多少。
（3）此體重計所能測量的最大體重為多少。
甲　　乙
解：（1）由圖甲可知，閉合開關S，定值電阻R0與壓敏電阻R串聯，由圖乙可知當體重計空載時，R＝45 Ω，I＝0.12 A，則電源電壓：
U＝I（R＋R0）＝0.12 A×（45 Ω＋5 Ω）＝6 V。
（2）由圖乙可知，當體重計示數為600 N時，壓敏電阻的阻值：R'＝15 Ω，此時電路中電流：
I'＝＝＝0.3 A，
定值電阻R0消耗的電功率：
P＝（I'）2R0＝（0.3 A）2×5 Ω＝0.45 W。
（3）已知電流表量程為0～0.6 A，當電路中的電流最大為Imax＝0.6 A時，體重計測量最大體重，此時壓敏電阻的阻值：R″＝－R0＝－5 Ω＝5 Ω，
由圖乙可知，所能測量的最大體重為1 200 N。
考向2　家用電器類計算
3.（2024·陜西）如圖是小明家新購置的便攜式電熱水杯及其相關參數。
（1）電熱水杯正常工作時的電流是多少？
（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值是多少？
解：（1）根據P＝UI得電熱水杯正常工作時的電流：I＝＝＝4 A。
（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值：
R＝＝＝55 Ω。
4.（2024·隨州曾都區模擬）如圖是某電熱飲水機的電路圖，R和R0均為電熱絲，S是溫控器。當溫度較低時，加熱器加熱；當水沸騰時，S會自動變換狀態，飲水機進入保溫狀態。
（1）保溫狀態下，溫控器處于　斷開　（選填“閉合”或“斷開”）狀態。
（2）已知該電熱飲水機保溫擋時的功率為40 W，R0的阻值為1 161.6 Ω，則R的阻值為多少？
（3）將該電熱飲水機單獨接入電路正常加熱3 min，標有2 400 r/（kW·h）的電能表轉盤轉多少轉？
解：（2）R的阻值：
R＝－R0＝－
1 161.6 Ω＝48.4 Ω。
（3）當開關S閉合時，電熱絲R0被短路，此時只有R接入電路，此時加熱功率：
P加熱＝＝＝1 000 W＝1 kW，
將該電熱飲水機單獨接入電路正常加熱3 min，消耗的電能：
W＝P加熱t＝1 kW× h＝ kW·h，
標有2 400 r/（kW·h）的電能表轉盤轉的轉數：n＝2 400 r/（kW·h）× kW·h＝120 r。
5.（2024·重慶A）如圖甲是同學們自制的調光小臺燈，圖乙是臺燈的電路原理圖。電源電壓為3 V，R是調節亮度的變阻器，最大阻值為10 Ω。燈L標有“2.5 V　0.5 W”字樣。忽略溫度對電阻的影響。求：
（1）燈L正常發光時的電阻。
（2）燈L正常發光時，變阻器R工作10 min產生的熱量。
（3）電源電壓降為2.7 V后，燈L的最小實際電功率。
甲　　乙
解：（1）燈L正常發光時的電流：
IL＝＝＝0.2 A，
燈L正常發光時的電阻：
RL＝＝＝12.5 Ω。
（2）由圖乙可知，燈L與變阻器R串聯，燈L正常發光時，通過變阻器的電流等于通過燈L的電流，即IR＝IL＝0.2 A，
變阻器兩端的電壓：
UR＝U－U額＝3 V－2.5 V＝0.5 V，
變阻器R工作10 min產生的熱量：
QR＝ WR＝URIRt＝0.5 V×0.2 A×10×60 s＝60 J。
（3）電源電壓降為2.7 V后，當變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流最小，此時燈的實際功率最小，電路中的最小電流：
I小＝＝＝0.12 A，
燈L的最小實際電功率：
PL小＝RL＝（0.12 A）2×12.5 Ω＝0.18 W。
類型三　力、電、熱綜合計算
考向1　力、熱綜合計算
1.（2024·山西）山西擁有豐富的歷史文化遺產。暑假期間小明一家從平遙古城自駕前往五臺山，進行古建筑研學旅行。平遙古城到五臺山全程約360 km，駕車前往大約需要4 h。（汽油的熱值q取4.5×107 J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3）
（1）求汽車的平均速度。
（2）汽車全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃燒放出的熱量Q。
（3）若汽車發動機全程的平均功率為25 kW，求汽車發動機的效率。
解：（1）汽車的平均速度：
v＝＝＝90 km/h。
（2）消耗汽油的質量：
m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×25×10－3 m3＝20 kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q＝qm＝4.5×107 J/kg×20 kg＝9×108 J。
（3）汽車發動機做的功：
W＝Pt＝25 kW×4 h＝3.6×108 J，
汽車發動機的效率：
η＝＝＝40％。
2.為改善城市空氣質量，很多城市用霧炮車灑水除塵。如圖為一臺正在水平路面上灑水的霧炮車，車內水箱底部出水口面積為50 cm2（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3，柴油的熱值取4.0×107 J/kg）。求：
（1）灑水前水箱中水深1 m，出水口所受壓力。
（2）灑水前霧炮車以10 m/s的速度在水平路面上做勻速直線運動，發動機的功率為80 kW，此時霧炮車受到的阻力。
（3）霧炮車以80 kW的功率勻速行駛20 min，若柴油機效率為40％，需要消耗柴油的質量。
解：（1）出水口面積：S＝50 cm2＝5×10－3 m2，
壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m＝1×104 Pa，
則出水口受到的壓力：F＝pS＝1×104 Pa×5×10－3 m2＝50 N。
（2）發動機的功率：P＝80 kW＝80 000 W，
由P＝＝＝Fv，得
牽引力：F＝＝＝8 000 N，
霧炮車做勻速直線運動，其受到的阻力等于牽引力，為8 000 N。
（3）行駛的時間：t＝20 min＝1 200 s，
發動機做的功：W＝Pt＝80 000 W×1 200 s＝9.6×107 J，
則柴油產生的熱量：Q＝＝＝2.4×108 J，
需要消耗柴油的質量：m＝＝＝6 kg。
考向2　力、電綜合計算
3.肺活量是中學生每年體檢的項目之一，它代表肺一次最大的機能活動量，也是反映人體生長發育水平的重要機能指標之一。如圖甲為某活動小組自制肺活量測試儀的原理圖，如圖乙，人體吹出的氣體使波紋鼓脹大，且吹出的氣體對鼓面產生的力相當于同體積的水所受到的重力，進而推動滑片P。如圖丙為滑動變阻器RP和肺活量V的曲線，該測試儀所能測量的最大肺活量V＝5 000 mL。為使用安全，所采用的是9 V電源，定值電阻R＝10 Ω。（ρ水＝1.0×，g取10 N/kg）求：
（1）不吹氣時，電流表的示數為多少。
（2）小明測試時的肺活量為3 000 mL時，對滑片P所產生的推力為多少。
（3）把電流表的刻度改成相應的肺活量數值，當原電流表的示數為0.2 A刻度時，肺活量為多少？
甲　乙　丙
解：（1）由圖乙知，定值電阻R與滑動變阻器RP串聯，電流表測量電路中的電流。由圖丙知，不吹氣時，滑動變阻器RP接入電路的電阻為0，此時電路為定值電阻R的簡單電路，
電流表的示數，即電路中的電流：
I＝＝＝0.9 A。
（2）由題意知，小明測試時的肺活量為3 000 mL時，對滑片P所產生的推力相當于同體積的水受到的重力，即F推＝G水＝m水g＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 000×10－6m3＝30 N。
（3）當原電流表的示數為0.2 A時，電路的總電阻：R總＝＝＝45 Ω。
此時滑動變阻器RP接入電路的阻值：
RP'＝R總－R＝45 Ω－10 Ω＝35 Ω。
由圖丙可知，肺活量為3 500 mL。
4.（2024·棗莊）在節能減排的今天，油電混合動力汽車（以下稱“油電汽車”）已走進普通百姓家庭，油電汽車安裝了一臺內燃機和一臺電機，這臺電機既可以充當電動機驅動汽車，又可以充當發電機給蓄電池充電。該油電汽車（如圖甲）空車質量1 120 kg，電池容量44 kW·h，汽車行駛時所受阻力與汽車總重的比值為0.1，g取10 N/kg。
（1）當該油電汽車需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內燃機啟動，給汽車提供動力，并通過“電機”給蓄電池充電，從能量轉化的角度來看，該“電機”是將　機械　能轉化為　電　能。
（2）該油電汽車空車靜止在水平地面上時，車胎與地面總接觸面積約為1 000 cm2，則汽車對地面的壓強是多少？
（3）小明爸爸的體重為80 kg，小明爸爸獨自駕駛該油電汽車勻速行駛時，汽車受到的牽引力是多少？
（4）小明爸爸獨自駕駛該油電汽車行駛，其速度隨時間的變化圖像如圖乙所示，則該油電汽車在第10 min到第40 min時間內牽引力做的功及功率各是多少？
甲　　乙
解：（2）油電汽車空車靜止在水平地面上時，汽車對地面的壓力等于其重力：
F＝G＝mg＝1 120 kg×10 N/kg＝11 200 N，
汽車對地面的壓強：
p＝＝＝1.12×105 Pa。
（3）汽車受到牽引力的大小：
F'＝f＝0.1G總＝0.1m總g＝0.1（m＋m'）g＝0.1×（1 120 kg＋80 kg）×10 N/kg＝1 200 N。
（4）汽車行駛的時間：
t＝（40－10）×60 s＝1 800 s，
汽車行駛的路程：
s＝vt＝15 m/s×1 800 s＝2.7×104 m，
牽引力做的功：
W＝F's＝1 200 N×2.7×104m＝3.24×107 J，
牽引力的功率：
P＝＝＝1.8×104 W。
考向3　電、熱綜合計算
5.（2024·遂寧）某電熱水壺的額定電壓為220 V，額定加熱功率為1 000 W，電熱絲R在電路中的位置如圖所示[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]。求：
（1）正常工作時，電熱絲的電阻R。
（2）用該電熱水壺把質量為1 kg的水從20 ℃加熱至100 ℃，水吸收的熱量。
（3）在第（2）問中，水壺正常工作，若電熱絲產生的熱量80％被水吸收，則該過程需要多少秒。
解：（1）由題意可知，電熱水壺的額定電壓為220 V，額定加熱功率為1 000 W，則電熱絲的電阻：
R＝＝＝48.4 Ω。
（2）水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（100 ℃－20 ℃）＝3.36×105 J。
（3）由η＝可知，電熱水壺消耗的電能：
W＝＝＝4.2×105 J，
根據P＝可得，電熱水壺需要的加熱時間：
t加＝＝＝420 s。
6.（2024·重慶B）如圖甲是我市某公園的便民飲水點及其飲水機內部電路簡化圖，其中R1的阻值為48.4 Ω，R1和R2均為阻值不變的電熱絲，飲水機有加熱和保溫擋，正常工作時，保溫擋功率為110 W。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（1）求飲水機在保溫擋正常工作時的電流。
（2）當只有飲水機工作時，將3 kg水從10 ℃加熱到100 ℃，加熱前后公園安裝的數字式電能表示數如圖乙所示，求飲水機的加熱效率η。
（3）為節能減排，相關部門計劃在該公園安裝如圖丙所示的太陽能電池為飲水機供電。已知晴天1 m2太陽能電池一天能發電0.4 kW·h，要求所有太陽能電池晴天一天的發電量能供飲水機使用3天。飲水機每天正常工作加熱時間計為3 h，保溫時間計為8 h，求至少要安裝多大面積的太陽能電池。
甲 乙　　丙
解：（1）保溫擋功率：P保溫＝110 W，由P＝UI得飲水機在保溫擋正常工作時的電流：I保溫＝＝＝0.5 A。
（2）水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×3 kg×（100 ℃－10 ℃）＝1.134×106 J，
消耗的電能：
W＝1 862.59 kW·h－1 862.24 kW·h＝0.35 kW·h＝1.26×106 J，
飲水機的加熱效率：
η＝＝＝90％。
（3）S 1閉合時為加熱擋，
加熱擋功率：P加熱＝＝＝1 000 W＝1 kW，
每天加熱3 h消耗的電能：
W加熱＝P加熱t加熱＝1 kW×3 h＝3 kW·h，
保溫擋功率：P保溫＝110 W＝0.11 kW，
每天保溫8 h消耗的電能：
W保溫＝P保溫t保溫＝0.11 kW×8 h＝0.88 kW·h，
每天需消耗的電能：
W'＝ W加熱＋ W保溫＝3 kW·h＋0.88 kW·h＝3.88 kW·h，
3天需消耗的電能：
W總＝3.88 kW·h×3＝11.64 kW·h，
至少要安裝太陽能電池板的面積：
S＝＝29.1 m2。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)/ 讓教學更有效 精品試卷 | 物理學科
題型四　綜合應用題
類型一　力學綜合計算
考向1　速度、功、功率的計算
1.（2024·安徽）一起重機在10 s內將重為5 000 N的物體豎直向上勻速提升2 m，求：
（1）物體上升的速度大小。
（2）起重機提升物體的功率。
解：（1）物體上升的速度：
v＝＝＝＝0.2 m/s。
（2）由題意知，物體勻速上升，物體受到的拉力與重力是一對平衡力，
所以，拉力F＝G＝5 000 N，
起重機做的功：
W＝Fh＝5 000 N×2 m＝10 000 J，
起重機提升物體的功率：
P＝＝＝1 000 W。
2.（2024·重慶A）為推動成渝雙城經濟圈建設，重慶金鳳隧道主城區段于2024年4月28日正式通車。隧道全長約6 km，設計最高時速60 km/h（不計車身長度）。求：
（1）汽車通過隧道至少需要的時間。
（2）若一輛功率為100 kW的貨車勻速通過該隧道用時8 min，貨車的牽引力是多大。
解：（1）汽車通過隧道至少需要的時間：
t＝＝＝0.1 h。
（2）貨車勻速通過該隧道牽引力做的功：
W＝Pt'＝100×103 W×8×60 s＝4.8×107 J，
貨車的牽引力：
F＝＝＝8 000 N。
考向2　壓強、浮力綜合計算
3.（2024·十堰鄖西縣模擬）我國自主研制的“奮斗者”號全海深載人潛水器（如圖）在馬里亞納海溝成功下潛到10 909 m，創造了我國載人深潛的紀錄（ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）。
（1）當“奮斗者”號下潛到10 909 m時，海水對安裝在“奮斗者”號駕駛艙前方面積為0.03 m2的觀測孔的壓力為多少牛頓？（不計大氣壓）
（2）“奮斗者”號潛水器采用的深海鋰電池系統，容量達到120 kW·h，能夠在15 000 m深的深海壓力下實現穩定供電。當“奮斗者”號以10 kW的平均功率在深海作業3 h，這個過程中，消耗的電能為多少千瓦時？
（3）為保證潛水器的順利下潛和安全上浮，“奮斗者”號潛水器的“身上”使用了大量低密度、高強度的固體浮力材料。已知固體浮力材料的密度為0.7×103 kg/m3，當“奮斗者”號懸浮在海水中時，除固體浮力材料外，其余部分的質量為18 t，體積為10.8 m3。“奮斗者”號使用固體浮力材料的體積為多少立方米？
解：（1）下潛深度：h＝10 909 m，
海水對“奮斗者”號潛水器的壓強：
p＝ρ海水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 909 m＝1.090 9×108 Pa，
受力面積：S＝0.03 m2，
海水對觀測孔的壓力：
F＝pS＝1.090 9×108 Pa×0.03 m2＝3.272 7×106 N。
（2）以10 kW的平均功率在深海作業3 h，消耗的電能：W＝Pt＝10 kW×3 h＝30 kW·h。
（3）假設使用固體浮力材料的體積為V固，整體懸浮，則F浮＝G，
浮力：F浮＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×（V固＋10.8 m3），
整體的重力：G＝mg＋ρ固gV固＝18×103 kg×10 N/kg＋0.7×103 kg/m3×10 N/kg×V固，
則1.0×103 kg/m3×10 N/kg×（V固＋10.8 m3）＝18×103 kg×10 N/kg＋0.7×103 kg/m3×10 N/kg×V固，
解得V固＝24 m3，即“奮斗者”號使用固體浮力材料的體積為24 m3。
考向3　簡單機械類綜合計算
4.（2024·蘇州）某起重機的滑輪組結構示意如圖所示，其最大載重為5 t。起重機將3 600 kg 的鋼板勻速提升到10 m高的橋墩上，滑輪組的機械效率為80％。不計鋼絲繩的重力和摩擦，g取10 N/kg。求：
（1）克服鋼板重力做的功W有用。
（2）鋼絲繩的拉力F。
（3）滑輪組滿載時的機械效率（結果精確到0.1％）。
解：（1）鋼板重力：G鋼板＝m鋼板g＝
3 600 kg×10 N/kg＝3.6×104 N，
克服鋼板重力做的功：W有用＝G鋼板h＝3.6×104 N×10 m＝3.6×105 J。
（2）滑輪組共有4段繩子拉著動滑輪，故拉力移動距離為物體提升高度的4倍，即s＝40 m，
拉力做的功：W總＝＝＝4.5×105 J，
鋼絲繩的拉力大小：F＝＝＝1.125×104 N。
（3）W額外＝W總－W有用＝4.5×105 J－3.6×105 J＝9×104 J，
動滑輪的重：G動＝＝＝9 000 N，
當載重最大時，G最大＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝50 000 N，
滑輪組滿載時的機械效率：η＝＝＝＝≈84.7％。
5.（2024·武漢江岸區模擬）起重船是一種專門在水上從事起重作業的工程船舶，一般由下部浮船和裝在浮船甲板上的上部建筑兩大部分組成。上部建筑是起重船的起重裝置部分，用來裝卸或吊裝貨物；下部浮船用來支持起重機的自重和起吊的重量，使得起重船能夠獨立地浮在水面上工作。如圖，某起重船正準備起吊一質量為810 t的重物（ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）。
（1）若起重船4 min內將該重物勻速吊起10 m，起重船對重物做功的功率是多少瓦？
（2）當起重船吊起重物時，需要向壓載水艙中快速地注入一定量的壓載水，這樣就能使整船的重力作用線和浮力作用線重合且位置不變，從而保持船的穩定。若壓載水重心到起重船重力作用線的距離為45 m，到重物重力作用線的距離為105 m，當起重船吊起重物后，求：
①需要向壓載水艙中注入多少噸壓載水？
②起重船排開海水的體積增加了多少立方米？
解：（1）起重船對重物做的功：
W＝Gh＝mgh＝810×103 kg×10 N/kg×10 m＝8.1×107 J，
起重船對重物做功的功率：
P＝＝＝3.375×105 W。
（2）①以船的重心為支點，可得杠桿模型如下圖所示：
由杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2可得m水gl1＝m物gl2，
則需要向壓載水艙中注入壓載水的質量：
m水＝＝＝＝1080 t。
②由于起重船始終漂浮，船增加的浮力等于增加的重力，
則船增加的浮力：ΔF浮＝ΔG＝G物＋G水＝（m物＋m水）g，
根據F浮＝ρ海水gV排，起重船排開海水的體積增加量：ΔV排＝＝＝
＝1 890 m3。
類型二　電學綜合計算
考向1　動態電路類計算
1.（2024·湖南）小明給爺爺房間設計了一個夜燈工作的電路模型（如圖）。電源電壓恒為6 V，地燈L1標有“6 V　3 W”字樣，床燈L2標有“6 V　6 W”字樣。
（1）閉合開關S1，斷開開關S2，燈　L1　發光。
（2）求L2正常工作時的電阻R2。
（3）閉合開關S1、S2，求整個電路工作1 min消耗的電能。
解：（2）由P＝得L2正常工作時的電阻：R2＝＝＝6 Ω。
（3）閉合開關S1、S2，燈L1、L2并聯，燈兩端的電壓等于其額定電壓，實際功率等于其額定功率，則L1的實際功率：P1＝P額1＝3 W，
L2的實際功率：P2＝P額2＝6 W，
整個電路工作1 min消耗的電能：
W＝ W1＋ W2＝P1t＋P2t＝3 W×60 s＋6 W×60 s＝540 J。
2.（棗莊中考）體重超標已經影響了部分中學生的身心健康，為了動態監測學生的體重情況，班級科技創新小組設計了一臺由電流表改裝而成的簡易體重計，其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定，定值電阻R0＝5 Ω，R為壓敏電阻，其阻值與所受到的壓力關系圖像如圖乙所示，電流表量程為0～0.6 A，踏板重力不計，求：
（1）閉合開關S，當體重計空載時，電路中的電流為0.12 A，電源電壓為多少。
（2）當體重計示數為600 N時，R0消耗的電功率為多少。
（3）此體重計所能測量的最大體重為多少。
甲　　乙
解：（1）由圖甲可知，閉合開關S，定值電阻R0與壓敏電阻R串聯，由圖乙可知當體重計空載時，R＝45 Ω，I＝0.12 A，則電源電壓：
U＝I（R＋R0）＝0.12 A×（45 Ω＋5 Ω）＝6 V。
（2）由圖乙可知，當體重計示數為600 N時，壓敏電阻的阻值：R'＝15 Ω，此時電路中電流：
I'＝＝＝0.3 A，
定值電阻R0消耗的電功率：
P＝（I'）2R0＝（0.3 A）2×5 Ω＝0.45 W。
（3）已知電流表量程為0～0.6 A，當電路中的電流最大為Imax＝0.6 A時，體重計測量最大體重，此時壓敏電阻的阻值：R″＝－R0＝－5 Ω＝5 Ω，
由圖乙可知，所能測量的最大體重為1 200 N。
考向2　家用電器類計算
3.（2024·陜西）如圖是小明家新購置的便攜式電熱水杯及其相關參數。
（1）電熱水杯正常工作時的電流是多少？
（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值是多少？
解：（1）根據P＝UI得電熱水杯正常工作時的電流：I＝＝＝4 A。
（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值：
R＝＝＝55 Ω。
4.（2024·隨州曾都區模擬）如圖是某電熱飲水機的電路圖，R和R0均為電熱絲，S是溫控器。當溫度較低時，加熱器加熱；當水沸騰時，S會自動變換狀態，飲水機進入保溫狀態。
（1）保溫狀態下，溫控器處于　斷開　（選填“閉合”或“斷開”）狀態。
（2）已知該電熱飲水機保溫擋時的功率為40 W，R0的阻值為1 161.6 Ω，則R的阻值為多少？
（3）將該電熱飲水機單獨接入電路正常加熱3 min，標有2 400 r/（kW·h）的電能表轉盤轉多少轉？
解：（2）R的阻值：
R＝－R0＝－
1 161.6 Ω＝48.4 Ω。
（3）當開關S閉合時，電熱絲R0被短路，此時只有R接入電路，此時加熱功率：
P加熱＝＝＝1 000 W＝1 kW，
將該電熱飲水機單獨接入電路正常加熱3 min，消耗的電能：
W＝P加熱t＝1 kW× h＝ kW·h，
標有2 400 r/（kW·h）的電能表轉盤轉的轉數：n＝2 400 r/（kW·h）× kW·h＝120 r。
5.（2024·重慶A）如圖甲是同學們自制的調光小臺燈，圖乙是臺燈的電路原理圖。電源電壓為3 V，R是調節亮度的變阻器，最大阻值為10 Ω。燈L標有“2.5 V　0.5 W”字樣。忽略溫度對電阻的影響。求：
（1）燈L正常發光時的電阻。
（2）燈L正常發光時，變阻器R工作10 min產生的熱量。
（3）電源電壓降為2.7 V后，燈L的最小實際電功率。
甲　　乙
解：（1）燈L正常發光時的電流：
IL＝＝＝0.2 A，
燈L正常發光時的電阻：
RL＝＝＝12.5 Ω。
（2）由圖乙可知，燈L與變阻器R串聯，燈L正常發光時，通過變阻器的電流等于通過燈L的電流，即IR＝IL＝0.2 A，
變阻器兩端的電壓：
UR＝U－U額＝3 V－2.5 V＝0.5 V，
變阻器R工作10 min產生的熱量：
QR＝ WR＝URIRt＝0.5 V×0.2 A×10×60 s＝60 J。
（3）電源電壓降為2.7 V后，當變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流最小，此時燈的實際功率最小，電路中的最小電流：
I小＝＝＝0.12 A，
燈L的最小實際電功率：
PL小＝RL＝（0.12 A）2×12.5 Ω＝0.18 W。
類型三　力、電、熱綜合計算
考向1　力、熱綜合計算
1.（2024·山西）山西擁有豐富的歷史文化遺產。暑假期間小明一家從平遙古城自駕前往五臺山，進行古建筑研學旅行。平遙古城到五臺山全程約360 km，駕車前往大約需要4 h。（汽油的熱值q取4.5×107 J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3）
（1）求汽車的平均速度。
（2）汽車全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃燒放出的熱量Q。
（3）若汽車發動機全程的平均功率為25 kW，求汽車發動機的效率。
解：（1）汽車的平均速度：
v＝＝＝90 km/h。
（2）消耗汽油的質量：
m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×25×10－3 m3＝20 kg，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q＝qm＝4.5×107 J/kg×20 kg＝9×108 J。
（3）汽車發動機做的功：
W＝Pt＝25 kW×4 h＝3.6×108 J，
汽車發動機的效率：
η＝＝＝40％。
2.為改善城市空氣質量，很多城市用霧炮車灑水除塵。如圖為一臺正在水平路面上灑水的霧炮車，車內水箱底部出水口面積為50 cm2（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3，柴油的熱值取4.0×107 J/kg）。求：
（1）灑水前水箱中水深1 m，出水口所受壓力。
（2）灑水前霧炮車以10 m/s的速度在水平路面上做勻速直線運動，發動機的功率為80 kW，此時霧炮車受到的阻力。
（3）霧炮車以80 kW的功率勻速行駛20 min，若柴油機效率為40％，需要消耗柴油的質量。
解：（1）出水口面積：S＝50 cm2＝5×10－3 m2，
壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m＝1×104 Pa，
則出水口受到的壓力：F＝pS＝1×104 Pa×5×10－3 m2＝50 N。
（2）發動機的功率：P＝80 kW＝80 000 W，
由P＝＝＝Fv，得
牽引力：F＝＝＝8 000 N，
霧炮車做勻速直線運動，其受到的阻力等于牽引力，為8 000 N。
（3）行駛的時間：t＝20 min＝1 200 s，
發動機做的功：W＝Pt＝80 000 W×1 200 s＝9.6×107 J，
則柴油產生的熱量：Q＝＝＝2.4×108 J，
需要消耗柴油的質量：m＝＝＝6 kg。
考向2　力、電綜合計算
3.肺活量是中學生每年體檢的項目之一，它代表肺一次最大的機能活動量，也是反映人體生長發育水平的重要機能指標之一。如圖甲為某活動小組自制肺活量測試儀的原理圖，如圖乙，人體吹出的氣體使波紋鼓脹大，且吹出的氣體對鼓面產生的力相當于同體積的水所受到的重力，進而推動滑片P。如圖丙為滑動變阻器RP和肺活量V的曲線，該測試儀所能測量的最大肺活量V＝5 000 mL。為使用安全，所采用的是9 V電源，定值電阻R＝10 Ω。（ρ水＝1.0×，g取10 N/kg）求：
（1）不吹氣時，電流表的示數為多少。
（2）小明測試時的肺活量為3 000 mL時，對滑片P所產生的推力為多少。
（3）把電流表的刻度改成相應的肺活量數值，當原電流表的示數為0.2 A刻度時，肺活量為多少？
甲　乙　丙
解：（1）由圖乙知，定值電阻R與滑動變阻器RP串聯，電流表測量電路中的電流。由圖丙知，不吹氣時，滑動變阻器RP接入電路的電阻為0，此時電路為定值電阻R的簡單電路，
電流表的示數，即電路中的電流：
I＝＝＝0.9 A。
（2）由題意知，小明測試時的肺活量為3 000 mL時，對滑片P所產生的推力相當于同體積的水受到的重力，即F推＝G水＝m水g＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 000×10－6m3＝30 N。
（3）當原電流表的示數為0.2 A時，電路的總電阻：R總＝＝＝45 Ω。
此時滑動變阻器RP接入電路的阻值：
RP'＝R總－R＝45 Ω－10 Ω＝35 Ω。
由圖丙可知，肺活量為3 500 mL。
4.（2024·棗莊）在節能減排的今天，油電混合動力汽車（以下稱“油電汽車”）已走進普通百姓家庭，油電汽車安裝了一臺內燃機和一臺電機，這臺電機既可以充當電動機驅動汽車，又可以充當發電機給蓄電池充電。該油電汽車（如圖甲）空車質量1 120 kg，電池容量44 kW·h，汽車行駛時所受阻力與汽車總重的比值為0.1，g取10 N/kg。
（1）當該油電汽車需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內燃機啟動，給汽車提供動力，并通過“電機”給蓄電池充電，從能量轉化的角度來看，該“電機”是將　機械　能轉化為　電　能。
（2）該油電汽車空車靜止在水平地面上時，車胎與地面總接觸面積約為1 000 cm2，則汽車對地面的壓強是多少？
（3）小明爸爸的體重為80 kg，小明爸爸獨自駕駛該油電汽車勻速行駛時，汽車受到的牽引力是多少？
（4）小明爸爸獨自駕駛該油電汽車行駛，其速度隨時間的變化圖像如圖乙所示，則該油電汽車在第10 min到第40 min時間內牽引力做的功及功率各是多少？
甲　　乙
解：（2）油電汽車空車靜止在水平地面上時，汽車對地面的壓力等于其重力：
F＝G＝mg＝1 120 kg×10 N/kg＝11 200 N，
汽車對地面的壓強：
p＝＝＝1.12×105 Pa。
（3）汽車受到牽引力的大小：
F'＝f＝0.1G總＝0.1m總g＝0.1（m＋m'）g＝0.1×（1 120 kg＋80 kg）×10 N/kg＝1 200 N。
（4）汽車行駛的時間：
t＝（40－10）×60 s＝1 800 s，
汽車行駛的路程：
s＝vt＝15 m/s×1 800 s＝2.7×104 m，
牽引力做的功：
W＝F's＝1 200 N×2.7×104m＝3.24×107 J，
牽引力的功率：
P＝＝＝1.8×104 W。
考向3　電、熱綜合計算
5.（2024·遂寧）某電熱水壺的額定電壓為220 V，額定加熱功率為1 000 W，電熱絲R在電路中的位置如圖所示[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]。求：
（1）正常工作時，電熱絲的電阻R。
（2）用該電熱水壺把質量為1 kg的水從20 ℃加熱至100 ℃，水吸收的熱量。
（3）在第（2）問中，水壺正常工作，若電熱絲產生的熱量80％被水吸收，則該過程需要多少秒。
解：（1）由題意可知，電熱水壺的額定電壓為220 V，額定加熱功率為1 000 W，則電熱絲的電阻：
R＝＝＝48.4 Ω。
（2）水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（100 ℃－20 ℃）＝3.36×105 J。
（3）由η＝可知，電熱水壺消耗的電能：
W＝＝＝4.2×105 J，
根據P＝可得，電熱水壺需要的加熱時間：
t加＝＝＝420 s。
6.（2024·重慶B）如圖甲是我市某公園的便民飲水點及其飲水機內部電路簡化圖，其中R1的阻值為48.4 Ω，R1和R2均為阻值不變的電熱絲，飲水機有加熱和保溫擋，正常工作時，保溫擋功率為110 W。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（1）求飲水機在保溫擋正常工作時的電流。
（2）當只有飲水機工作時，將3 kg水從10 ℃加熱到100 ℃，加熱前后公園安裝的數字式電能表示數如圖乙所示，求飲水機的加熱效率η。
（3）為節能減排，相關部門計劃在該公園安裝如圖丙所示的太陽能電池為飲水機供電。已知晴天1 m2太陽能電池一天能發電0.4 kW·h，要求所有太陽能電池晴天一天的發電量能供飲水機使用3天。飲水機每天正常工作加熱時間計為3 h，保溫時間計為8 h，求至少要安裝多大面積的太陽能電池。
甲 乙　　丙
解：（1）保溫擋功率：P保溫＝110 W，由P＝UI得飲水機在保溫擋正常工作時的電流：I保溫＝＝＝0.5 A。
（2）水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×3 kg×（100 ℃－10 ℃）＝1.134×106 J，
消耗的電能：
W＝1 862.59 kW·h－1 862.24 kW·h＝0.35 kW·h＝1.26×106 J，
飲水機的加熱效率：
η＝＝＝90％。
（3）S 1閉合時為加熱擋，
加熱擋功率：P加熱＝＝＝1 000 W＝1 kW，
每天加熱3 h消耗的電能：
W加熱＝P加熱t加熱＝1 kW×3 h＝3 kW·h，
保溫擋功率：P保溫＝110 W＝0.11 kW，
每天保溫8 h消耗的電能：
W保溫＝P保溫t保溫＝0.11 kW×8 h＝0.88 kW·h，
每天需消耗的電能：
W'＝ W加熱＋ W保溫＝3 kW·h＋0.88 kW·h＝3.88 kW·h，
3天需消耗的電能：
W總＝3.88 kW·h×3＝11.64 kW·h，
至少要安裝太陽能電池板的面積：
S＝＝29.1 m2。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共46張PPT)
中考物理二輪復習課件
人教版
2025年中考物理 二輪復習（題型突破）
類型一　力學綜合計算
題型突破　提升能力
題型四　綜合應用題
題型四　綜合應用題
類型二　電學綜合計算
L1
斷開
題型四　綜合應用題
類型三　力、電、熱綜合計算
機械
電
甲
乙
丙
謝謝
21世紀教育網（www.21cnjy.com)
中小學教育資源網站
兼職招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin
21世紀載言
www.21cny.com
己1總紀教肩

2世有
W,27GG⊙
21世紀載言
山山山.
:
1總紀教肩
2他有
W,27GG⊙
版權聲明
21世紀教育網www.21cjy.com(以下簡稱“本網站”)系屬深圳市二一教育股份有限公司（以下簡稱“本公司”）
旗下網站，為維護本公司合法權益，現依據相關法律法規作出如下鄭重聲明：
一、本網站上所有原創內容，由本公司依據相關法律法規，安排專項經費，運營規劃，組織名校名師創作完成，
著作權歸屬本公司所有。
二、經由網站用戶上傳至本網站的試卷、教案、課件、學案等內容，由本公司獨家享有信息網絡傳播權，其作品
僅代表作者本人觀點，本網站不保證其內容的有效性，凡因本作品引發的任何法律糾紛，均由上傳用戶承擔法律責任，
本網站僅有義務協助司法機關了解事實情況。
三、任何個人、企事業單位（含教育網站）或者其他組織，未經本公司許可，不得使用本網站任何作品及作品的
組成部分（包括但不限于復制、發行、表演、廣播、信息網絡傳播、改編、匯編、翻譯等方式），一旦發現侵權，本
公司將聯合司法機關獲取相關用戶信息并要求侵權者承擔相關法律責任。
四、一旦發現侵犯本網站作品著作權的行為，歡迎予以舉報。
舉報電話：4006379991
舉報信息一經核實，本公司將依法追究侵權人法律責任！
五、本公司將結合廣大用戶和網友的舉報，聯合全國各地文化執法機關和相關司法機關嚴厲打擊侵權盜版行為，
依法追究侵權人的民事、行政和刑事責任！
特此聲明！
深圳市二一教育股份有限公司
刃
a
商斗者
5t
⊙
@
o
重物
壓載水
起重船
45m
105m
G
Li
12
2
S
品名：便攜式電熱水林
容量：0.5L
額定電壓：220V
額定功率：880W
J001
o220 Vo
R
Ro
S

展開更多......

收起↑