專題04 綜合能力題-備戰(zhàn)2024年中考物理搶分秘籍（解析版）

專題04綜合能力題綜合能力題主要體現(xiàn)在題目的綜合性、實踐性和創(chuàng)新性上。這些特點不僅考查了學生對物理知識的掌握程度，更檢驗了學生的思維能力和解題技巧。中考物理綜合題具有顯著的綜合性。這類題目通常涉及多個物理知識點，需要學生綜合運用所學知識來解決問題。例如，一道題目可能同時涉及力學、電學和光學等多個領(lǐng)域，要求學生能夠靈活運用各種物理公式和定律，將復(fù)雜的問題簡化為可解的模型。這種綜合性不僅考查了學生的知識儲備，更考驗了學生的知識整合能力和跨學科思維。中考物理綜合題強調(diào)實踐性。這類題目往往與實際生活或科技應(yīng)用緊密相連，要求學生能夠?qū)⑺鶎W知識與實際問題相結(jié)合，提出切實可行的解決方案。例如，題目可能會要求學生分析某個實際物理現(xiàn)象或設(shè)計一個簡單的物理實驗，以檢驗學生對物理知識的應(yīng)用能力和動手實踐能力。中考物理綜合題注重創(chuàng)新性。這類題目通常具有一定的開放性和探索性，鼓勵學生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，提出新穎的觀點和解題方法。這種創(chuàng)新性不僅激發(fā)了學生的求知欲和探索精神，也為學生提供了展示自己才華的平臺。中考物理綜合題的特點主要體現(xiàn)在綜合性、實踐性和創(chuàng)新性上。這些特點不僅考查了學生對物理知識的掌握程度，更檢驗了學生的思維能力和解題技巧。因此，在備考中考時，學生應(yīng)加強對物理知識的綜合運用能力、實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。誤區(qū)一：忽視題目背景信息在解決綜合能力題時，許多學生往往只關(guān)注題目中給出的數(shù)字和公式，而忽視了題目背景信息的重要性。其實，題目背景信息往往隱藏著解題的關(guān)鍵線索。因此，在做題時，我們要認真閱讀題目，充分理解題目背景，以便更好地運用所學知識解決問題。誤區(qū)二：缺乏解題思路面對復(fù)雜的綜合能力題，一些學生可能會感到無從下手，缺乏解題思路。這時，我們可以嘗試從已知條件出發(fā)，逐步推導未知量。同時，我們還可以利用圖表、公式等方法，將題目中的信息整理成可視化的形式，以便更好地找出解題的突破口。誤區(qū)三：忽視計算過程在解決物理問題時，計算過程同樣重要。許多學生在解題時，只關(guān)注最后的結(jié)果，而忽視了計算過程。這可能會導致結(jié)果出現(xiàn)誤差，甚至誤導解題思路。因此，在做題時，我們要認真計算每一個步驟，確保計算過程的準確性。誤區(qū)四：缺乏實際應(yīng)用意識物理作為一門自然科學學科，其知識具有很強的實際應(yīng)用性。然而，在解決綜合能力題時，一些學生往往只關(guān)注理論知識，而忽視了實際應(yīng)用意識。為了培養(yǎng)實際應(yīng)用意識，我們可以多關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象，嘗試用所學知識解釋這些現(xiàn)象，并將所學知識與實際問題相結(jié)合，以便更好地運用所學知識解決實際問題。1．（2024·廣東汕頭·二模）電梯的典型結(jié)構(gòu)包括滑輪、轎廂、鋼絲繩、配重、電動機、安全裝置和信號操縱系統(tǒng)等。如圖甲所示，是某種升降電梯工作原理圖。電動機和配重通過鋼絲繩分別給轎廂施加拉力，連接轎廂的兩根鋼絲繩非?？拷?，轎廂與配重的運動方向始終相反。電動機通過切換轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向，使轎廂升降自如。（1）圖甲中A滑輪是（選填“定”或“動”）滑輪，B滑輪（選填“能”或“不能”）省力；（2）電梯在勻速上升過程中，轎廂的動能，配重的重力勢能（選填“增大”“減小”或“不變”）；（3）上海中心大廈內(nèi)的電梯是目前世界上最快的電梯，在載重一定的情況下，下列最能體現(xiàn)該電梯運行特點的是；A．做功多B．安全可靠C．功率大D．機械效率高（4）如圖乙所示是某次電梯上升時的v-t圖像，若配重的質(zhì)量為500kg，電梯勻速運行階段，配重的重力做功為J。【答案】定不能不變減小C6×104【解析】（1）[1][2]圖甲中A、B滑輪的軸心不隨滑輪的轉(zhuǎn)動而移動，即其軸心是固定不動的，所以A、B都是定滑輪，定滑動使用時不能省力，但能改變力的方向。（2）[3][4]電梯勻速上升的過程中，轎廂的質(zhì)量不變，速度不變，所以轎廂的動能不變；配重的質(zhì)量不變，轎廂上升時配重高度下降，所以配重的重力勢能減小。（3）[5]上海中心大廈內(nèi)的電梯是目前世界上最快的電梯，由此可知其速度最大，在載重一定的情況下，由功率公式可知載重一定時，電梯的速度越大，功率越大，所以最能體現(xiàn)該電梯運行特點的是功率，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。（4）[6]若配重的質(zhì)量為500kg，則配重所受的重力G=mg=500kg×10N/kg=5000N由圖乙可知，電梯勻速運行階段時的速度是2m/s，運行時間是6s，則此階段上升的高度h=vt=2m/s×6s=12m滑輪組對配重的重力做功W=Fs=Gh=5000N×12m=6×104J2．（2024·遼寧·模擬預(yù)測）興趣小組想設(shè)計模擬汽車油量表工作電路，通過油量變化引起滑動變阻器連入電路中的電阻變化，從而引起油量表（由電流表或電壓表改裝）示數(shù)的變化。油箱加滿油時，滑動變阻器滑片處于一端，油量表的指針指在最大刻度處。為實現(xiàn)上述目標，小組同學設(shè)計了如圖甲所示的電路，已知電源電壓為12V，油量表是由量程為0~0.6A的電流表改裝而成，R0是保護電阻，滑動變阻器R1的最大阻值為10Ω。請回答下列問題：（1）圖甲電路中，加滿油時，滑動變阻器的滑片處于左端，油量表指針指在最大刻度處，R0的阻值是多少？（2）圖甲電路中，加滿油時，R0工作10s，電流做了多少功？（3）興趣小組的同學僅用量程為0~3V的電壓表替換了電流表，設(shè)計了如圖乙的電路。此電路在油箱加滿油時滑動變阻器的滑片在最右端，但油量表指針超出最大刻度。請通過計算，說出一種可行的辦法（要求只增加或更換一個元件），使加滿油時指針指在最大刻度處。

【答案】（1）20Ω；（2）72J；（3）見解析【解析】解：（1）由題意可知，加滿油時，滑動變阻器的滑片處于左端，R0接入電路，油量表指針指在最大刻度處，即電流表指針在最大刻度處，電流為0.6A，根據(jù)歐姆定律得所以R0的阻值是20Ω。（2）由題意可知，加滿油時，R0工作10s，通過電流中的電流是0.6A，根據(jù)公式得加滿油時，R0工作10s，電流做功72J。（3）方法一：當滑動變阻器位于最右端時，此時電路中的電流此時若想R1分得3V電壓，則R1最大電阻為故可以更換一個最大阻值為的滑動變阻器。方法二：R0與R1串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可推導帶入數(shù)據(jù)得求得故可以將R0更換為一個阻值為的定值電阻。答：（1）加滿油時，R0的阻值是20Ω。（2）加滿油時，R0工作10s，電流做功72J。（3）見解析3．（2024·云南昆明·模擬預(yù)測）電磁流量計電磁流量計是利用電磁感應(yīng)原理制成的、用來檢測血流速度和血流量的儀器，又稱電磁血流計。使用時，將血管放置于兩磁極之間，如圖甲中圓柱體表示血管，金屬電極A、B與血管壁接觸，儀表與電極A、B相連。血液在血管中流動時，電路中產(chǎn)生電流，電流通過儀表從而顯示血流速度和流量。某實驗小組用電磁血流計研究血管中血流速度v與n的關(guān)系（n是病人心臟血管橫截面積與正常人心臟血管橫截面積的比值）。測得病人心臟主動脈血管內(nèi)血液勻速流動的速度v與n的數(shù)值如表。研究表明，當血液在管內(nèi)勻速流動時，血管橫截面積越小，流速越大，受到阻力越大，心臟負擔就越重。請結(jié)合你所學知識，回答以下問題：nv（m/s）1.000.1800.900.2000.800.2250.750.240.600.300

（1）當血液在血管中流動時，電路中有電流，說明血液是（選填“導體”或“絕緣體”），電磁流量計上的儀表是由（選填“電壓表”或“電流表”）改裝的；（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，若某人心臟主動脈血管的橫截面積為正常人的0.90倍時，血管內(nèi)血液勻速流動的速度應(yīng)為m/s；（3）電磁血流計的工作原理與圖乙原理相同的是?！敬鸢浮繉w電流表0.2B【解析】（1）[1]如圖甲所示，當血液在血管中流動時，A、B間就會有電壓，說明血液是導體。[2]電磁流量計上的儀表串聯(lián)在電路中，是由電流表改裝的。（2）[3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，若某人心臟主動脈血管的橫截面積為正常人的0.9倍時，血管內(nèi)血液勻速流動的速度應(yīng)為（3）[4]電磁血流計的工作原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A．奧斯特實驗說明的是通電導線的周圍存在磁場，故A不符合題意；B．圖中通過閉合電路中的部分導線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B符合題意；C．圖中通電線圈在磁場中受力的作用發(fā)生轉(zhuǎn)動，故C不符合題意；D．圖中是電磁鐵的利用，說明的是通電導線的周圍存在磁場，故D不符合題意。故選B。4．（2024·湖北·模擬預(yù)測）如圖-1所示為一款涮烤一體兩用鍋，中間為涮煮區(qū)，四周為燒烤區(qū)，涮、烤雙區(qū)采用環(huán)形設(shè)計，獨立加熱、控溫，各有高、低溫兩個擋位，如表所示為其銘牌。圖-2為其原理圖，R1、R2為涮煮區(qū)的電熱管，其中R2=121Ω，開關(guān)S2為涮煮的擋位選擇開關(guān)，R3為燒烤區(qū)的電熱管，R0為15Ω的定值電阻，S1為其調(diào)溫開關(guān)。額定電壓額定功率涮煮鍋容積涮煮高溫___________低溫燒烤高溫低溫___________（1）當選擇開關(guān)S2旋至時（選填“0、1”、“1、2”），涮煮鍋處于低溫擋；（2）當涮煮鍋盛質(zhì)量為2kg、溫度50℃的湯，用高溫擋加熱至沸騰用時540s，求該過程中消耗的電能；()（3）求第（2）問過程中的加熱效率；[湯的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），當時為一標準大氣壓，計算結(jié)果保留到0.1%]()（4）當涮烤一體鍋在燒烤狀態(tài)時，燒烤的低溫功率為多大？（結(jié)果保留整數(shù)）()【答案】0、14.86×105J645【解析】（1）[1]由圖-2可知，當選擇開關(guān)S2旋至“0、1”時，電熱管R1單獨工作；當選擇開關(guān)S2旋至“1、2”時，電熱管R1、R2并聯(lián)，由于電阻并聯(lián)總電阻小于其中任何一個并聯(lián)電阻，根據(jù)公式可知，并聯(lián)總功率大于R1單獨工作的功率，所以開關(guān)S2旋至“0、1”時，涮煮鍋處于低溫擋；開關(guān)S2旋至“1、2”時，涮煮鍋處于高溫擋。（2）[2]由表格中數(shù)據(jù)可知，涮煮鍋低溫功率為500W，即R1的功率為500W；電熱管R2的功率為則涮煮鍋高溫擋功率為P高=500W+400W=900W則高溫擋加熱540s消耗的電能W=Pt=900W×540s=4.86×105J（3）[3]湯吸收的熱量為Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-50℃)=4.2×105J加熱效率為（4）[4]由圖-2可知，當S1斷開時，R0、R3串聯(lián)；當S1閉合時，R0被短路，R3工作，因為串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，根據(jù)公式可知，S1斷開時，燒烤處于低溫擋；當S1閉合時，燒烤處于高溫擋；根據(jù)公式可知，R3的阻值為燒烤的低溫功率為5．（2024·陜西西安·三模）人工智能讓我們的生活更加便捷，某酒店迎賓機器人能將客人從酒店門口帶至前臺。若這一過程中機器人做勻速直線運動，通過的路程為20m，所受阻力為自身重力的0.05倍，機器人的相關(guān)參數(shù)如下表所示，取。整機質(zhì)量：36kg行進速度：1m/s工作電壓：24V工作電流：1A輪子與地面接觸總面積：求：（1）機器人運動中應(yīng)用到（選填“電動機”或“發(fā)電機”），其工作原理是；（2）機器人對地面的壓強；()（3）牽引力所做的功；()（4）電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。()【答案】電動機見解析360J75%【解析】（1）[1][2]機器人運動中需要移動距離，消耗電能，提供動力，此處需要應(yīng)用到電動機，其工作原理是通電導體在磁場中受力而轉(zhuǎn)動。（2）[3]機器人對地面的壓強為（3）[4]牽引力為牽引力所做的功為（4）[5]機器人運動的時間為消耗的電能為電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為6．（2024·上海松江·一模）深水炸彈是一種入水后下潛到一定深度會自動爆炸的武器，主要用于攻擊潛艇。小明模擬深水炸彈制作了一個下潛到水中一定深度會發(fā)光的玩具球。該玩具球的電路如圖所示，電源電壓保持不變，壓敏電阻R安裝在玩具的外表面上，在液體中其阻值與其表面液體壓強的變化如下表所示，當電路中的電流增大到某一值時，小燈就會發(fā)光。液體壓強（帕）0123456壓敏電阻的阻值（歐）100604330242018①分析比較表中壓敏電阻的阻值與其表面液體壓強的變化情況，可得出的初步結(jié)論是：。②結(jié)合所學知識及上述信息，分析發(fā)光球下潛到水中一定深度會發(fā)光的原因。③若要增大該玩具球發(fā)光時需要的下潛深度，可以電源電壓（選填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮勘砻嬉后w壓強越大，壓敏電阻的值越小見解析減小【解析】①[1]由表中數(shù)據(jù)可知，可以發(fā)現(xiàn)其表面液體壓強越大時，壓敏電阻的值越小。②[2]發(fā)光球在下潛時，深度增加，根據(jù)可知，受到的液體壓強也在增大，由表中數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻的阻值變小，根據(jù)可知，電源電壓不變，電阻變小，電流變大，當電路中的電流增大到某一值時，小燈就會發(fā)光，所以發(fā)光球下潛到水中一定深度會發(fā)光。③[3]因為燈泡發(fā)光電流不變，增大下潛深度時，壓敏電阻變小，根據(jù)可以，所以可以減小電源電壓來增大該玩具球發(fā)光時需要的下潛深度。7．（2024·新疆·一模）2024年12月27日，中國首艘超深水大洋鉆探船——“夢想”號順利完成首次試航?！皦粝搿碧柵潘考s為33000t，可抵御16級臺風海況，具備海域11000m的鉆探能力，標志著我國深海探測能力建設(shè)和海洋技術(shù)裝備研發(fā)邁出關(guān)鍵一步。（1）試航時，“夢想”號受水的浮力約為N。隨著船上重達上千噸的鉆桿逐漸向水中下放，船身所受浮力（填“變大”“變小”或“不變”）。大洋鉆探船最主要的功能是鉆井取芯，把海底的巖芯取上來，巖芯加速上升過程中，纜繩對巖芯的力（填“大于”“等于”或“小于”）巖芯對纜繩的力；（2）“夢想”號裝有深度聲吶并搭載高清攝像系統(tǒng)。聲吶利用（填“超聲波”或“電磁波”）探測海洋深度；攝像機的鏡頭相當于一個鏡，同一個物體距攝像機的距離相同時，在水下所成的像比在空氣中所成的像更大，則鏡頭在水中的焦距比在空氣中的焦距（填“長”或“短”）；（3）臺風天氣，鉆探船可適當（填“提高”或“降低”）重心來抵御臺風。風能即一定時間內(nèi)通過某截面的空氣具有的動能，其表達式為（其中，m為通過截面空氣的質(zhì)量，v為空氣的速度），16級臺風的風速約為10級臺風風速的2倍，則相同時間內(nèi)通過相同截面的16級臺風的風能約為10級臺風風能的倍?！敬鸢浮坎蛔兊扔诔暡ㄍ雇搁L降低8【解析】（1）[1]由題意知，“夢想”號排水量約為33000t，則其排開水的重力為根據(jù)阿基米德原理可得，“夢想”號受水的浮力等于其排開水的重力，即[2]當鉆桿逐漸向水中下放的過程中，由于“夢想”號始終漂浮在海面上，其受到的浮力等于其自身受到的浮力，即浮力保持不變。[3]巖芯加速上升運動的過程中，纜繩對巖芯的力與巖芯對纜繩的力為一對相互作用力，大小相等，方向相反，作用在不同的兩個物體上，且在同一條直線上。（2）[4]超聲波具有方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能等特點，聲吶就是利用超聲波探測海洋深度。[5]攝像機的鏡頭相當于凸透鏡，相當于凸透鏡，它的成像原理與照相機相同。[6]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，成實像時，物近像遠像變大。當物距相同時，攝像機在水中成的像比在空氣中的大，說明在水中的焦距更大，相當于物距變小，像距更大，成像更大，因此水中的焦距比空氣長。（3）[7]在臺風天氣，為增加鉆探船的穩(wěn)定性，應(yīng)降低鉆探船的重心。[8]由題意知，16級臺風的風速約為10級臺風風速的2倍，則相同時間內(nèi)，16級臺風通過相同截面的空氣質(zhì)量是10級臺風通過相同截面的空氣質(zhì)量的2倍，由可得，相同時間內(nèi)通過相同截面的16級臺風的風能約為10級臺風風能的比值為則相同時間內(nèi)通過相同截面的16級臺風的風能約為10級臺風風能的8倍。8．（2024·陜西·二模）如圖所示，為“國防七子”之一的西工大研發(fā)的一款仿蝠鲼柔體潛航器，和蝠鲼游動時的吻合度達到了90%。潛航器的重型版的質(zhì)量大約1000~5000kg，翼展大約5~8m，可以搜集各種水面和水下目標的信息，還可以攜帶小型武器，下潛至1025m執(zhí)行任務(wù)，這使得該潛水器能跟蹤目前幾乎所有的潛艇，配上吸盤可以吸附在潛艇底部而不被敵方發(fā)現(xiàn)。還可以在海底和無人艇協(xié)同作戰(zhàn)。（g取10N/kg）（1）當該潛航器通過吸盤吸附在敵方運動的潛艇底部時，潛航器以敵方潛艇為參照物是（選填“運動”、“靜止”）的；（2）當潛水器和無人艇協(xié)同作戰(zhàn)時，是通過波互通信息的；（3）當蝠鲼潛航器下潛至1025m時，其底部所受的液體壓強是多少？()（4）當5000kg的潛航器懸浮在水中時，所受的浮力為多大？()排開水的體積為多大？()【答案】靜止電磁1.025×107Pa5×104N5m3【解析】解：（1）[1]當該潛航器通過吸盤吸附在敵方運動的潛艇底部時，潛航器以敵方潛艇為參照物，潛航器的位置沒有發(fā)生變化，潛航器是靜止的。（2）[2]電磁波可以傳遞信息，因此當潛水器和無人艇協(xié)同作戰(zhàn)時，是通過電磁波互通信息的。（3）[3]其底部所受的液體壓強p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1025m=1.025×107Pa（4）[4]因潛航器懸浮在水中，所以，所受的浮力F浮=G總=m總g=5000kg×10N/kg=5×104N[5]根據(jù)F浮=ρ水gV排可得排開水的體積答：（1）當該潛航器通過吸盤吸附在敵方運動的潛艇底部時，潛航器以敵方潛艇為參照物是靜止的；（2）當潛水器和無人艇協(xié)同作戰(zhàn)時，是通過電磁波互通信息的；（3）當蝠鲼潛航器下潛至1025m時，其底部所受的液體壓強是1.025×107Pa；（4）當5000kg的潛航器懸浮在水中時，所受的浮力為5×104N；排開水的體積為5m3。9．（2024·河南新鄉(xiāng)·一模）小力家的蔬菜豐收了，他利用周末來幫助爸媽運輸蔬菜。圖是小力推著蔬菜車上坡的情景，已知坡高1.6m，坡長5m，小力用大小為240N沿坡面向上的推力，花了25s將質(zhì)量為60kg的蔬菜車從坡底勻速推上了坡頂。（g取10N/kg）（1）小力在運輸蔬菜的過程中，若車里的一部分蔬菜掉出來了，則蔬菜車對接觸面的壓強（選填“增大”“減小”或“不變”）；小力在坡上推蔬菜車的速度為m/s。（2）小力將蔬菜車從坡底推上坡頂?shù)倪^程中，推力所做的功和做功的功率分別是多少?()()（3）將該坡視為斜面，求此過程中斜面的機械效率。()【答案】減小0.21200J48W80%【解析】（1）[1]由題意知，由于蔬菜在運輸過程中，掉了出來，則蔬菜車對地面的壓力減小，而接觸面積不變，由可知，蔬菜車隊地面的壓強將減小。[2]由題圖可知，小力25s將蔬菜車推上坡頂，通過的距離為5m，由可得，小力在坡上推蔬菜車的速度為（2）[3]由題可知，蔬菜車在推力的方向上運動的距離為5m，則推力做的功[4]小力將蔬菜車從坡底推上坡頂所用的時間為25s，則推力做功的功率（3）[5]由G=mg可得，該蔬菜車所受的重力小力利用該斜面將蔬菜車推上坡頂所做的有用功小力將蔬菜推上坡頂?shù)倪^程，推力所做的功就是總功，即由可得，此過程中斜面的機械效率為10．（2024·陜西西安·一模）小明家新購置了一臺變頻空調(diào)，安裝在面積12m2，高2.5m的房間?？照{(diào)上的“能效”等級標為“1級”。他上網(wǎng)查詢到變頻空調(diào)的能效比EER，是指空調(diào)的制冷量Q與制冷輸入電功率P的比值，反映空調(diào)的節(jié)能水平。制冷量Q是指空調(diào)制冷時，每秒從房間吸收走的熱量。依據(jù)能效比大小將能效等級劃分為5級，能效比5.0以上為1級、5.0﹣4.5為2級、4.5﹣4.0為3級、4.0﹣3.5為4級、3.5﹣3.3為5級。下表是這臺新空調(diào)銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)。求：[ρ空氣取1.3kg/m3，c空氣取1.0×103J/(kg·℃)]制冷量Q制冷輸入電功率P制冷季節(jié)能效比EER額定電壓U2600W？5.2220V（1）當制冷量和能效比為銘牌標識值時，空調(diào)的制冷輸入電功率是？某導線允許通過的最大電流為10A，計算說明使用這種導線安裝該空調(diào)是否安全？（2）當室溫達到30℃，要降低到設(shè)定溫度20℃，房間內(nèi)的空氣要放出多少熱量？如果空氣放出的熱量只占房間放出總熱量的50%，制冷量按照2600W計，需要空調(diào)制冷多長時間？【答案】500W安全3.9×105J300s【解析】（1）[1]因為能效比是指空調(diào)的制冷量Q與制冷輸入電功率P的比值，所以能效比為5.2時，空調(diào)的制冷輸入電功率[2]某導線允許接的最大功率為Pmax=UImax=220V×10A=2200W>500W所以使用這種導線安裝該空調(diào)安全。（2）[3][4]空氣的質(zhì)量為m=ρ空氣V=ρ空氣Sh=1.3kg/m3×12m2×2.5m=39kg空氣放出的熱量為Q放=c空氣m(t-t0)=1.0×103J/(kg·℃)×39kg×(30℃-20℃)=3.9×105J房間放出總熱量為空調(diào)的制冷時間為11．（2024·廣東惠州·一模）閱讀材料，回答問題超級鏡子發(fā)電站我國用熔鹽和12萬塊鏡子，建成亞洲第一發(fā)電站——甘肅敦煌100MW熔鹽塔式太陽能光熱電站如圖甲所示，讀發(fā)電站通過電腦控制鏡子的反射方向，持續(xù)地將太陽光聚集在塔頂?shù)奈鼰崞魃希訜崞渲械娜埯}，使其溫度升高。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐，熱泵將它打入蒸汽發(fā)生器，與其中的冷水進行熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，水蒸氣推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。經(jīng)過蒸汽發(fā)生器后的熔鹽，降溫回到低溫熔鹽罐，從而循環(huán)下去。該電站的兩個熔鹽罐中共存儲3萬噸熔鹽（熔點為210℃），白天高溫熔鹽罐把能量儲存起來，夜晚再把罐中的高溫熔鹽釋放出來發(fā)電，可以實現(xiàn)24小時穩(wěn)定電力輸出。請回答：（1）高溫熔鹽罐利用熔鹽儲存能，高溫熔鹽進入蒸汽發(fā)生器，通過（選填“做功”或“熱傳遞”）方式使冷水變成高溫高壓水蒸氣，推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，將汽輪機的能轉(zhuǎn)化為電能；（2）低溫熔鹽罐的溫度應(yīng)（選填“高于”或“低于”）210℃；（3）該發(fā)電站正常工作24h，可發(fā)電度；（4）從圖乙中可以看出，鏡子大致以吸熱塔為中心依次排列，吸熱塔南面的鏡子較少，北面的較多。請你結(jié)合圖丙情形分析，在南面和北面同樣的鏡子a和b，反射到吸熱塔的光能更多?！敬鸢浮績?nèi)熱傳遞電能高于2.4×106b【解析】（1）[1]根據(jù)題意知道，發(fā)電站利用鏡子將太陽光聚集在塔頂?shù)奈鼰崞魃?，加熱其中的熔鹽，使其溫度升高。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐，故高溫熔鹽罐利用熔鹽儲存能量。[2][3]改變物體內(nèi)能的方法是做功和熱傳遞。高溫熔鹽向下流入溫度為565℃的高溫熔鹽罐，熱泵將它打入蒸汽發(fā)生器，與其中的冷水進行熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，水蒸氣推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。故高溫熔鹽進入蒸汽發(fā)生器，通過熱傳遞方式使冷水變成高溫高壓水蒸氣，推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。（2）[4]低溫熔鹽罐中的鹽要保持液態(tài)，溫度應(yīng)高于熔點，即高于210℃。（3）[5]該發(fā)電站正常工作24h，可發(fā)電W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW?h=2.4×106度（4）[6]由圖乙知道，鏡子大致以吸熱塔為中心依次排列，吸熱塔南面的鏡子較少，北面的較多。太陽光是由南向北斜射的，在南面和北面同樣的鏡子a和b，北面的鏡子b反射到吸熱塔的光能更多。12．（2024·廣東佛山·一模）小明同學制作了一個簡易火災(zāi)自動報警器，其電路結(jié)構(gòu)如圖甲所示。其中熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖象如圖乙所示，請回答以下問題：（1）閉合開關(guān)K1時，電磁鐵e端為極；當無災(zāi)情時，電磁鐵所在電路（選填“有”或“無”）電流；（2）為使溫度在達到報警溫度時，報警器響起，單刀雙擲開關(guān)c應(yīng)接（選填“a”或“b”）；當出現(xiàn)災(zāi)情，環(huán)境溫度越來越高，報警器電路的電流（選填“越大”“越小”或“不變”）；（3）若通過電磁鐵線圈ed的電流I0≥10mA才會報警，直流電源U1為18V，欲實現(xiàn)溫度達到或超過60℃報警器響起，則滑動變阻器最大阻值不能小于Ω。在其它條件不變的情況下，若要報警器在50℃報警，則可將滑動變阻器的觸片P向（選填“左”或“右”）滑動調(diào)節(jié)?！敬鸢浮縉有a不變1220右【解析】（1）[1]閉合開關(guān)K1時，電流從d端流入，e端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵e端為N極。[2]當無災(zāi)情時，電路處于一個完整的通路狀態(tài)，因此電磁鐵所在電路有電流。（2）[3]為使溫度在達到報警溫度時，報警器響起，即應(yīng)使報警器電路處于通路狀態(tài)，由于溫度升高，熱敏電阻的阻值變小，電磁鐵所在電路的電流變大，電磁鐵的磁性變大，鐵片會被吸住與a接觸，所以單刀雙擲開關(guān)c應(yīng)接a才使得報警器電路處于通路狀態(tài)。[4]當出現(xiàn)災(zāi)情，環(huán)境溫度越來越高，由于報警器所處的電路的總電阻不變，電源電壓不變，所以，報警器電路的電流不變。（3）[5]由圖甲可知，變阻器與熱敏電阻串聯(lián)，當溫度達到60℃時，熱敏電阻的阻值為580Ω，此時電路電流應(yīng)為I0=10mA，根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，滑動變阻器最大阻值為根據(jù)題意，滑動變阻器最大阻值不能小于1220Ω。[6]在其它條件不變的情況下，即通過電磁鐵的電路的電流不變，根據(jù)歐姆定律可知，電路的總電阻不變，若要報警器在50℃報警，熱敏電阻的阻值變大，則使滑動變阻器接入電路的阻值變小，所以可將滑動變阻器的觸片P向右滑動調(diào)節(jié)。13．（2024·廣東佛山·一模）小明參加農(nóng)耕文化研學活動?？吹饺鐖D甲所示的風扇車。查資料知，我國西漢時已有風扇車，它由車架、風扇（含搖桿）、喂料斗及出糧口等構(gòu)成，主要用于清除谷物顆粒中的雜物及空癔谷，（1）如圖乙為風扇示意圖，風扇中的搖桿和扇葉組成一個輪軸，它相當于一個杠桿，若增大搖桿力臂L的長度，則完成同樣工作將更（前兩空均選填“省力”或“費力”），請舉出生活中使用輪軸模型的一個例子如；（2）風扇車工作時，空癟谷從出風口C被吹出，絕大部分飽滿谷粒從出糧口（選填“A”或“B”）落下，說明越大，物體的運動狀態(tài)越不容易改變；（3）如圖丙所示，變速自行車的牙盤與風扇車的風扇原理相似。牙盤有外牙盤甲和內(nèi)牙盤乙；相同情況下，若要更省力，則鏈條應(yīng)連在牙盤（選填“甲”或“乙”）上。【答案】費力省力汽車的方向盤B物體質(zhì)量乙【解析】（1）[1]風扇中的搖桿和扇葉組成一個輪軸，輪軸在使用時，動力臂小于阻力臂，因此它相當于一個費力杠桿。[2]根據(jù)杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂不變時，動力臂變大，動力變小。因此若增大搖桿力臂L的長度，則完成同樣工作將更省力。[3]根據(jù)輪軸的特點，生活中使用輪軸模型有汽車的方向盤等。（2）[4][5]慣性的大小與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越小，慣性越小，運動狀態(tài)越容易改變。絕大部分飽滿谷粒質(zhì)量較大，慣性大，運動狀態(tài)不容易改變，因此從出糧口B落下，從而說明物體質(zhì)量越大，物體的運動狀態(tài)越不容易改變。（3）[6]根據(jù)杠桿平衡條件可知，當搖桿力臂即動力臂不變時，要使得省力，即動力變小，在阻力不變的情況下，應(yīng)減小阻力臂，所以鏈條應(yīng)連在牙盤乙上。14．（2024·廣東汕頭·一模）如圖1甲所示是2022北京冬奧會的滑雪大跳臺，回答：

（1）運動員從起點下滑，過程中先后經(jīng)過M、S兩點，她在這兩點的動能和重力勢能如圖1乙所示，則運動員在M點的動能為J；在M、S兩點相比，速度，重力勢能，機械能（均選填“M點大”、“S點大”或“一樣大”）；（2）小明制作大跳臺的模型。把跳臺滑道上段簡化成如圖2甲的杠桿，O是支點，A是這段滑道的重心，若模型支架對滑道的力F作用在B點，沿bc線；①畫出F和F的力臂l1；②根據(jù)杠桿平衡條件可以判斷，F(xiàn)滑道上段所受的重力（選填“大于”、“等于”或“小于”）；（3）用圖2乙裝置模擬建造滑道，被勻速提升的模型部件重3N，拉力F為2.5N，此過程的機械效率為。【答案】5×103S點大M點大M點大

小于60%【解析】（1）[1]由圖乙可知，M點的動能為0.5×104J=5×103J。[2]由圖乙可知，M點比S點的動能小，由于物體的質(zhì)量不變，由動能的影響因素可知，物體的速度在S點大。[3]由圖乙可知，M點的重力勢能比S點的重力勢能大。[4]由圖乙可知，M點的動能和重力勢能之和比S點的大，由于機械能等于動能與重力勢能的總和，因此機械能是M點大。（2）①[5]根據(jù)圖2可知，F(xiàn)的方向沿cb方向斜向上，過支點O做F的力的作用線的垂線，該垂線段為力臂l1，如下圖所示：

②[6]重力的方向是豎直向下的，重力的力臂如下圖所示：

由圖可知，重力的力臂l2要小于F的力臂l1，根據(jù)杠桿的平衡條件有G×l2=F×l1則F要小于滑道上段所受的重力G。（3）[7]由圖可知n=2，滑輪組的機械效率15．（2024·廣東佛山·一模）閱讀材料，回答問題“智軌”電車2024年9月6日，全球益列氮能源“智軌”電車（三編組）正式亮相海外，這是我國全球首創(chuàng)、自主研發(fā)的新型綠色軌道交通工具?！爸擒墶彪娷囈愿馆喨〈撦?。無需鋪設(shè)有形軌道，采用激光雷達感知技術(shù)、毫米波雷達感知技術(shù)等環(huán)境感知手段，獲得安全防護信息?！爸俏铩彪娷嚕ㄈ幗M）創(chuàng)新采用了70MPa儲氫系純和大功率燃料電池系統(tǒng)，還配備鈦酸鋰電池，用于同股制動能量，實現(xiàn)能量的循環(huán)制用。“智軌”電車部分參數(shù)如下表：（三編組即三節(jié)車廂編組）項目參數(shù)車重（含人）滿載51噸最大載客量60kg/人300人儲氨罐每節(jié)編組1個車輪每節(jié)編組4個續(xù)航滿氫滿電綜合續(xù)航245km鋰電續(xù)航35km（1）激光雷達感知技術(shù)與毫米波感知技術(shù)都是通過信號發(fā)射端向環(huán)境發(fā)射電磁波，然后信號接收系統(tǒng)接收到來自環(huán)境回來的信號而獲得車輛周邊環(huán)境的信息；（2）“智軌”電車制動時，鋰電池回收制動能量的過程是轉(zhuǎn)化為電能，并最終轉(zhuǎn)化為化學能；（3）若“智軌”電車（三編組）滿載時，每個車輪接觸地面面積為250cm2，則電車對水平地面的壓強是Pa（g取10N/kg）；（4）已知某燃油公交車（滿載60人），平均油耗為30L/100km，汽油的二氧化碳排放量為2.5kg/L。某兩地區(qū)相距為18km，若啟用“智軌”電車（三編組）替代公交車運送300人時，可減少二氧化碳排放量為kg；（5）在進行“智軌”電車續(xù)航測試實驗時，電車分別以35km/h和70km/h勻速直線行駛18km，已知電機功率P與汽車速度v的關(guān)系如圖所示，則速度35km/h和速度為70km/h行駛時的能耗之比為（電車能耗指的是消耗的能量與里程之比）?！敬鸢浮糠瓷錂C械能1.7×10667.57∶6【解析】（1）[1]激光雷達感知與毫米波感知都是通過信號發(fā)射端向環(huán)境發(fā)射電磁波，電磁波遇到障礙物被反射回來，被信號接收系統(tǒng)接收，從而獲得車輛周邊環(huán)境的信息。（2）[2]“智軌”電車制動是通過電機反向工作實現(xiàn)的，當電車需要減速或停車時，電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，通過電池回收能量，并將電能轉(zhuǎn)化為化學能存儲起來。（3）[3]電車對水平地面的壓力為受力面積為則電車對水平地面的壓強是（4）[4]每輛公交車行駛18km排放二氧化碳的質(zhì)量為由于每輛公交車滿載人數(shù)為60人，則啟用“智軌”電車（三編組）替代5輛公交車運送300人時，可減少二氧化碳排放量為（5）[5]由圖可知，當速度為35km/h勻速行駛時電車的功率為70kW；在0~60km/h，電車的功率與速度成正比，當速度為35km/h勻速行駛時電車的功率為則速度35km/h和速度為70km/h行駛時的能耗之比為16．（2024·新疆烏魯木齊·一模）現(xiàn)代新房裝修體現(xiàn)了多項時代特色，如圖甲衛(wèi)生間安裝智能馬桶，電路結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圖丙為地面安裝的“水地暖”用于冬天供暖。

（1）智能馬桶具有坐墊加熱功能，坐墊加熱原理是電流的效應(yīng)；為防止人體意外觸電，應(yīng)在馬桶線路內(nèi)加裝（選填“漏電保護器”或“保險絲”）；小謝想實現(xiàn)調(diào)控的溫度的恒溫馬桶，將定值電阻改裝為（選填“絕緣體”、“超導體”或“半導體”）材料制作的熱敏電阻。（2）當閉合，接b時，馬桶設(shè)置為（選填“高溫檔”、“中溫檔”或“低溫檔”）；若閉合、接b時，通過溫控開關(guān)的電流為4A，閉合、接a時，通過溫控開關(guān)的電流為2A，則相同時間內(nèi)高溫檔消耗的電能與低溫檔消耗的電能之比為。（3）圖丙“水地暖”是地面下安裝散熱管，用燃氣熱水器加熱水在地表散熱管中循環(huán)流動向地面散熱，相同條件放熱多而達到取暖目的。一般情況下，單位時間內(nèi)高溫物體向低溫物體傳遞的熱量與兩個物體的溫差成正比。如果戶外溫度為－20℃，則房內(nèi)溫度為18℃；如果房外溫度為－30℃，則房內(nèi)溫度為12℃那么，房間暖氣管的溫度為℃；若經(jīng)燃氣熱水器加熱輸出的熱水在進水管口的溫度為40℃，在散熱管中的流量為10kg／min，流過地表地表散熱管后到出水管口的溫度變?yōu)?6℃，再由出水管抽回到燃氣熱水器循環(huán)利用?！八嘏惫ぷ?0min熱水放出的熱量為J；若小明家燃氣熱水器的效率為84％，則大約消耗天然氣。（天然氣的熱值為）【答案】熱漏電保護器半導體高溫檔8∶1753.6×1070.375【解析】（1）[1]由題意得，坐墊加熱原理是將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，是電流的熱效應(yīng)。[2][3]漏電保護器的作用是當電路中漏電時自動切斷電路，所以應(yīng)在馬桶線路內(nèi)加裝漏電保護器。熱敏電阻主要由半導體材料制成的。（2）[4][5]R1和R2并聯(lián)為高溫檔，由圖乙可知，S1閉合，S2接b，R1和R2并聯(lián)，馬桶處于高溫檔。當S1閉合、S2接b時，通過溫控開關(guān)的電流即為干路電流是4A，當S1閉合、S2接a時，電路為R1的簡單電路，通過溫控開關(guān)的電流即為通過R1的電流是2A；因為并聯(lián)電路各支路獨立工作，互不影響，所以通過R1的電流不變，根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點可計算出通過R2的電流是由式子可知，兩電阻的大小相等。則相同時間內(nèi)高溫檔消耗的電能與低溫檔消耗的電能之比為（3）[6]由題知，單位時間內(nèi)高溫物體向低溫物體傳遞的熱量與兩個物體的溫差成正比，即Q放=k?t，其中k為比例系數(shù)，與傳遞熱量的物質(zhì)有關(guān)；設(shè)暖氣管的溫度為t。暖氣管向房內(nèi)放熱時比例系數(shù)為k1，房內(nèi)向房外放熱時比例系數(shù)為k2；如果房外溫度為-20℃，則房內(nèi)溫度為18℃，則房間暖氣管向房內(nèi)放出的熱量Q1=k1?t1=k1(t-18℃)房內(nèi)向房外放出的熱量Q2=k2?t2=k2[18℃-(-20℃]=k2×38℃為了使得房內(nèi)溫度恒定，則Q1=Q2，否則房內(nèi)溫度要么升高、要么降低；則有k1(t-18℃)=k2×38℃……①如果房外溫度為-30℃，則房內(nèi)溫度為12℃，則房間暖氣管向房內(nèi)放出的熱量Q3=k1?t3=k1(t-12℃)房內(nèi)向房外放出的熱量Q4=k2?t4=k2[12℃-(-30℃]=k2×42℃為了便得房內(nèi)溫度恒定，則Q3=Q4，則有k1(t-12℃)=k2×42℃……①①式÷②式可解得：t=75℃。[7][8]“水地暖”工作30min流過的水的質(zhì)量為工作30min放出的熱量為燃料完全燃燒放出的熱量為消耗天然氣的體積為17．（2024·陜西西安·一模）如圖甲所示為一款能自動清掃地面的掃地機器人；機器人通過電動機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流，將灰塵、雜物吸入集塵盒；底部安裝有塑料刷，用于清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體；前端裝有感應(yīng)器，通過發(fā)射、接收超聲波或紅外線來偵測障礙物；當剩余電量減為電池容量的20%時，機器人會主動尋找充電器充電，表一為某掃地機器人的部分參數(shù)；電池容量指放電電流與放電總時間的乘積；表一額定電壓12V額定功率30W電池容量2500mA·h工作噪音＜50dB凈重4kg最大集塵量1kg機器人中吸塵電機的吸入功率是衡量其優(yōu)劣的重要參數(shù)，測得某吸塵電機的吸入功率與真空度、風量間的對應(yīng)關(guān)系如表二，真空度指主機內(nèi)部氣壓與外界的氣壓差；風量指單位時間內(nèi)通過吸塵電機排出的空氣體積。吸塵電機吸入功率與輸入功率的比值叫做效率；表二真空度（Pa）400450500550600風量（m3/s）0.0250.020.0170.0150.013吸入功率（W）1098.57.8（1）該機器人充滿電后至下一次自動充電前，能夠連續(xù)正常工作的最長時間為多少？（2）研究表二數(shù)據(jù)的規(guī)律，當風量為0.015m3/s時，吸塵電機吸入功率為多少？若吸塵電機的輸入功率為25W，此時其效率為多少？（3）光敏電阻是制作灰塵傳感器的常用元件，圖乙為某機器人中吸塵電機內(nèi)部的光敏電阻的控制電路，兩端總電壓U0恒定（U0＜12V），RG為光敏電阻，其阻值隨空氣透光程度的變化而變化，R0為定值電阻，當光敏電阻分別為6Ω和18Ω時，電壓表的示數(shù)分別為4.5V和2.25V，則R0阻值為多少？（4）若機器人1秒鐘消耗的電能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集塵盒空置時，機器人勻速運動時受到的摩擦阻力為16N，查閱資料顯示摩擦力與壓力成正比，則達到最大集塵量時摩擦阻力為N，機器人運動的速度為m/s。（此問不要求寫出計算過程）【答案】48min33％6Ω200.6【解析】（1）[1]機器人充滿電的電能當剩余電量減為電池容量的20%時，機器人會主動尋找充電器充電，機器人連續(xù)正常工作所需要的電能根據(jù)公式可知，機器人連續(xù)正常工作的最長時間為（2）[2]由表二數(shù)據(jù)可知，吸入功率=真空度×風量，當風量為0.015m3/s時，吸塵電機吸入功率為此時效率為（3）[3]由電路圖可知，光敏電阻RG與定值電阻R0串聯(lián)，電壓表測定值電阻R0的電壓，當光敏電阻RG=6Ω時，電壓表示數(shù)U1=4.5V，光敏電阻RG兩端的電壓為此時電路中的電流為即當光敏電阻RG=18Ω時，電壓表示數(shù)U2=2.25V，光敏電阻RG兩端電壓為此時電路中的電流為即聯(lián)立①②可解得U0=9V，R0=6Ω；（4）[4]吸塵器壓力等于其重力，由題可知，摩擦力與其壓力成正比，則集塵盒空置和達到最大集塵量時的摩擦力之比為即所以，達到最大集塵量時的摩擦力f2=20N，消耗的電能中有40％用于克服摩擦力做功，所以[5]根據(jù)公式可知，達到最大集塵量時機器人運動的速度為18．（2024·上海長寧·一模）小華做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗。他將電源（電壓為2伏的整數(shù)倍保持不變）、待測電阻、滑動變阻器、電流表、開關(guān)串聯(lián)，然后將電壓表并聯(lián)在電路中。小華閉合開關(guān)，并將此時的部分數(shù)據(jù)記錄在表格序號1中；接著，他將滑片向另一端移動到某位置處，得到表格序號2中的數(shù)據(jù)；初步分析后，他發(fā)現(xiàn)電壓表位置連接不正確，于是斷開開關(guān)，僅改變了電壓表的連接位置；再次閉合開關(guān)，他將滑片繼續(xù)向另一端移動至某處時，電壓表示數(shù)