押綜合題 16：電學(xué)綜合題（解析版）-備戰(zhàn)2024年中考物理

押綜合題16：電學(xué)綜合題（壓軸）電學(xué)綜合屬于壓軸型題型，一般情況下，難度都偏大，此類題型常和力學(xué)知識相結(jié)合。主要考察歐姆定律計(jì)算、電功和電功率的計(jì)算、焦耳定律的計(jì)算等，綜合性強(qiáng)，考查全面。電學(xué)綜合問題一般涉及各電學(xué)相關(guān)物理量之間的關(guān)系，比如I、R、U、P、W之間的關(guān)系，其中歐姆定律是基礎(chǔ)，可以將電流、電壓與電阻聯(lián)系起來，一般計(jì)算電功率、電能等也離不開對歐姆定律的使用；做題時(shí)可以先看要求的物理量，通過審題找到各已知條件，尋找待求量與已知量之間的關(guān)系，然后解決問題。1．（2023·廣東廣州·中考真題）把一個某種類型的電阻R接在電壓恒為12V的電源兩端，通電后，同時(shí)記錄R的溫度一時(shí)間圖線、流過R的電流一時(shí)間圖線如圖所示；

（1）根據(jù)圖線，R的溫度為50時(shí)，流過R的電流為A；（2）求在30s時(shí)R的阻值和電功率；（3）30s~40s，R產(chǎn)生的熱量為Q1；90s~100s，R產(chǎn)生的熱量為Q2，Q1Q2（選填“>”“=”“<”），寫出判斷依據(jù)：?！敬鸢浮?.08150；0.96>電壓一定，在90s-100s階段的電流小于30s-40s的電流【詳解】（1）[1]由上圖可知R的溫度為50時(shí)，對應(yīng)的時(shí)間是40s，再根據(jù)下圖可知在40s時(shí)，對應(yīng)的電流為0.08A。（2）[2]30s時(shí)電流為0.08A，電壓為12V，故根據(jù)歐姆定律可得電阻為電功率為（3）[3]30s~40s，R產(chǎn)生的熱量為90s~100s，R產(chǎn)生的熱量為[4]判斷依據(jù)是電壓相等，電流在90s~100s階段比30s~40s階段變小。2．（2022·廣東廣州·中考真題）汽車啟動時(shí)，蓄電池向啟動電動機(jī)M供電、設(shè)M兩端電壓為U，通過M的電流為I，測得U-t和I-t圖象如圖1。（1）求t1時(shí)M的電功率；（2）M僅通過導(dǎo)線a、b接入電路，如圖2所示，a的電阻為0.001Ω，若通過M的電流為200A。持續(xù)0.5s，求此過程①a兩端電壓；②a產(chǎn)生的熱量；（3）一般采用電磁繼電器控制M的通斷電，利用實(shí)驗(yàn)器材模擬汽車啟動，簡易電路如圖3。A與B接觸時(shí)M通電，請用筆畫線完成電路的連接。【答案】（1）2000W；（2）0.2V，20J；（3）【詳解】（1）由圖1可知，t1時(shí)刻，U=10V，I=200A，則電動機(jī)M的電功率P=UI=10V×200A=2000W（2）①a導(dǎo)線與電動機(jī)串聯(lián)，由串聯(lián)電路中的電流處處相等可得，通過導(dǎo)線a的電流與電動機(jī)的電流相等，即Ia=200A，則導(dǎo)線a兩端的電壓Ua=IRa=200A×0.001Ω=0.2V②導(dǎo)線a產(chǎn)生的熱量Qa=(Ia)2Rat=(200A)2×0.001Ω×0.5s=20J（3）則電磁繼電器相當(dāng)于開關(guān)，A與B接觸時(shí)M通電，A與B斷開時(shí)M斷電，因此將電動機(jī)M與A、B觸點(diǎn)串聯(lián)接到蓄電池的正負(fù)極上，如圖所示：3．（2021·廣東廣州·中考真題）小明探究小燈泡、LED兩端的電壓隨電流變化的情況，連接了如圖的實(shí)物圖其中電源可以提供不同的電壓。測量的數(shù)據(jù)如下表：數(shù)據(jù)序號12345電流表示數(shù)I/A0.100.150.200.250.30數(shù)字電壓表V1示數(shù)U1/V2.882.973.043.103.15數(shù)字電壓表V2示數(shù)U2/V0.150.260.721.301.98（1）請根據(jù)實(shí)物圖，在圖虛線框中畫出電路圖（用V1、V2表示數(shù)字電壓表V1和V2）（2）求：電流為0.10A時(shí)，小燈泡的阻值。（3）求：電流為0.30A時(shí)，LED的功率；LED在此狀態(tài)下持續(xù)工作100s消耗的電能。（4）小明利用兩節(jié)干電池（約3V）和圖中的小燈泡檢測一批與上述實(shí)驗(yàn)規(guī)格一樣的LED，為保護(hù)被測LED，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推斷檢測時(shí)，通過LED的電流是否能達(dá)到0.3A？，理由是。【答案】1.50.94594.5不能此時(shí)的電源電壓約為3V，小于電流達(dá)到0.3A時(shí)的電壓。【詳解】（1）[1]小燈泡和LED串聯(lián)，電流表測電路的電流，電壓表V1和V2分別測LED和燈泡的電壓，根據(jù)實(shí)物圖畫出對應(yīng)的電路圖，如下所示：（2）[2]由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電流為0.10A時(shí)，小燈泡的電壓為0.15V，由歐姆定律,燈泡的阻值（3）[3]當(dāng)電流為0.30A時(shí)，LED的電壓為3.15V，功率[4]LED在此狀態(tài)下持續(xù)工作100s消耗的電能（4）[5]若將LED連入電路中，則LED與燈泡串聯(lián)。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，若通過LED的電流能達(dá)到0.3A，由串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過燈泡的電流為0.3A，由上表數(shù)據(jù)知，則燈泡的電壓為1.98V，LED的電壓為3.15V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓為故通過LED的電流不能達(dá)到0.3A，理由是此時(shí)的電源電壓約為3V，小于電流達(dá)到0.3A時(shí)的電壓。1．（2024·江蘇泰州·一模）如圖甲，小明家的吸頂燈主要由電源模塊和40顆相同的LED燈珠串聯(lián)組成，其電源模塊的銘牌如表所示（用燈泡符號?表示LED燈珠，省略號表示未畫出的燈珠），資料查詢顯示該吸頂燈的每一個LED燈珠的額定電流為0.3A，額定電壓為3V。××照明功率：輸入交流電壓：220V50Hz輸出直流電壓：輸出直流電流：0.3A（1）一日，小明家的吸頂燈所有燈珠突然不亮了，檢查發(fā)現(xiàn)原來是其中的一顆LED燈珠L1發(fā)生了故障；（2）聰明的小明跟老師借來一只常用電表，在不拆開吸頂燈電路的情況下，將電表與L1相連，吸頂燈就又亮了起來，小明借來的是表，他是將電表與L1相（串聯(lián)/并聯(lián)）的；（3）通過上述操作，小明發(fā)現(xiàn)在沒有相同型號燈珠替換的情況下，只要將損壞的燈泡，其他LED燈珠就會重新正常發(fā)光，為探究原因，小明再三觀察電源模塊銘牌后發(fā)現(xiàn)，輸出電壓可在一定范圍內(nèi)變化，但輸出電流恒為0.3A。它的供電方式真的這樣神奇嗎？在不拆開吸頂燈原來電路的情況下，小明通過實(shí)驗(yàn)的方法迅速探究并證實(shí)了該模塊確實(shí)可以這樣供電，他的方法是；（4）綜上可知：（2）問中吸頂燈“又亮了起來”時(shí)，功率為，電源模塊的輸出電壓為?！敬鸢浮繑嗦冯娏鞑⒙?lián)短路見解析35.1W117V【詳解】（1）[1]吸頂燈是由40顆相同的LED燈珠串聯(lián)組成，所有燈珠不亮，根據(jù)串聯(lián)電路中各用電器工作時(shí)相互影響可知，故障原因是其中的一顆LED燈珠發(fā)生了斷路，電路處于斷路狀態(tài)。（2）[2][3]在不拆開吸頂燈電路的情況下，將電表與L1相并聯(lián)，吸頂燈就又亮了起來，說明是電流表，此時(shí)電路為通路，有電流經(jīng)過，所以燈會亮。（3）[4]沒有相同型號燈珠替換的情況下，只要將損壞的燈泡用導(dǎo)線連接使得電路構(gòu)成通路，其他LED燈珠就會重新正常發(fā)光。[5]可以用一個較大的電阻與電流表串聯(lián)接在電源兩端，觀察電流表是否有示數(shù)來證明電源模塊輸出電壓可在一定范圍內(nèi)變化，但輸出電流不變。（4）[6][7]單個LED燈珠的額定電壓為3V，壞的LED燈珠被短路后，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源模塊的輸出電壓吸頂燈輸出電流恒定為0.3A，故此時(shí)吸頂燈的功率為2．（2024·四川成都·一模）如圖所示是某拉力器設(shè)計(jì)原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起，電壓表量程為0～3V，電源電壓U＝6V，電阻R0＝10，均勻電阻絲MN長為10cm，阻值為20。彈簧受到的拉力每增加100N，彈簧伸長1cm。P與MN間的摩擦不計(jì)，在彈性限度內(nèi)使用彈簧。（1）閉合開關(guān)S，當(dāng)作用在拉環(huán)上的力越大時(shí)，電壓表的示數(shù)就越；（2）當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，滑片P處于M端。閉合開關(guān)S，拉動拉環(huán)使彈簧伸長2.5cm，則電壓表示數(shù)為V；（3）若將電壓表改裝成拉力表，則拉力表的測量范圍是N；（4）若要增大拉力表的測量范圍，保證電阻絲MN不變，只允許改動電路中的一個元件，則你采取的措施是。【答案】大10～750見解析【詳解】（1）[1]由題意可得，閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測電阻滑動變阻器左端的電壓，當(dāng)作用在拉環(huán)上的力越大時(shí)，電壓表并聯(lián)部分電阻越大，所測滑動變阻器左端的電壓越大。（2）[2]由題可得，電路中的電流為拉動拉環(huán)使彈簧伸長2.5cm，則電壓表所測滑動變阻器左側(cè)的電阻為則電壓表所測滑動變阻器左側(cè)的電壓為（3）[3]當(dāng)彈簧伸長為0時(shí)，彈簧所受的拉力為0N，由于電壓表所測電壓最大為3V，即電壓表所測滑動變阻器左側(cè)的電阻最大為此時(shí)所測電阻絲的長度為彈簧受到的拉力每增加100N，彈簧伸長1cm可得，拉力表所測的最大拉力為750N，故拉力表的測量范圍是0~750N。（4）[4]由上述分析可得，拉力表的測量范圍與電壓表所能測的最大電壓有關(guān)，所以要增大拉力表的測量范圍，只需要用量程更大的電壓表替換實(shí)驗(yàn)中所用電壓表即可。3．（2024·廣東佛山·二模）如圖1所示是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“復(fù)興號”動車組，它采用了全新低阻力流線型頭型，全車部署了2500余項(xiàng)監(jiān)測點(diǎn)，能夠?qū)鋮s系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)全方位實(shí)時(shí)監(jiān)測。列車內(nèi)還設(shè)有高清監(jiān)控?cái)z像、無線WIFI、USB充電插口等，動車部分參數(shù)見下表。（設(shè)乘客人均質(zhì)量為50kg，取）車身質(zhì)量m（t）360每節(jié)車廂長L（m）25車廂數(shù)（節(jié)）8每節(jié)載客（人）100最高時(shí)速（km/h）400（1）“復(fù)興號”動車的通信設(shè)備是利用（選填“電磁波”或“超聲波”）來傳遞信息的；（2）復(fù)興號動車在水平軌道上勻速直線運(yùn)動時(shí)，受到的牽引力和阻力是一對力；（3）推重比是衡量動車牽引能力的重要指標(biāo)，其含義是動車勻速運(yùn)行時(shí)的牽引力與車總重的比值。經(jīng)檢測，“復(fù)興號”動車運(yùn)行時(shí)的總阻力f與列車速度v滿足關(guān)系，其中，則“復(fù)興號”動車以100m/s的速度在水平軌道上滿載運(yùn)行時(shí)的推重比是，牽引力每秒做功J；（4）陰雨天，空氣潮濕，能見度低，路面濕滑，為保證旅客上下動車時(shí)的安全，需在車門旁開啟警示燈。如圖2乙所示是某同學(xué)為動車設(shè)計(jì)的模擬電路：①選擇圖2甲中的（選擇“”或“”）濕敏電阻，將它串聯(lián)在圖2乙電路中的（選擇“a”或“b”）位置，閉合開關(guān)，警示燈能隨濕度變化而自動調(diào)整亮度，達(dá)到一定濕度時(shí)出現(xiàn)明暗閃爍發(fā)光；②已知電源電壓恒為6V，警示燈的規(guī)格是“6V3W”，當(dāng)空氣濕度為80%時(shí)，警示燈明暗閃爍發(fā)光，燈較暗時(shí)的實(shí)際功率是W（電磁鐵電阻忽略不計(jì)，燈泡電阻不隨溫度變化）?！敬鸢浮侩姶挪ㄆ胶?.1b0.75【詳解】（1）[1]電磁波可以傳遞信息，“復(fù)興號”動車的通信設(shè)備是利用電磁波來傳遞信息的。（2）[2]復(fù)興號動車在水平軌道上勻速直線運(yùn)動時(shí)，受力平衡，受到的牽引力和阻力是一對平衡力。（3）[3]動車勻速運(yùn)行時(shí)牽引力與阻力是一對平衡力，大小相等，“復(fù)興號”動車以100m/s的速度滿載運(yùn)行，結(jié)合題意可得牽引力為動車滿載時(shí)的重力為則滿載運(yùn)行時(shí)的推重比為[4]牽引力功率為根據(jù)功率的定義可知，牽引力每秒做功。（4）[5][6]由圖甲知，的電阻隨濕度的增加而增加，的電阻隨濕度的增加而減?。桓鶕?jù)實(shí)際需要，當(dāng)空氣潮濕、能見度低時(shí)，警示燈變亮，即警示燈隨濕度增加而變亮；當(dāng)警示燈變亮?xí)r，電路的電流增大，電阻減小，即濕敏電阻隨著濕度的增加而減小，故符合要求；由圖乙知，當(dāng)空氣潮濕（濕度大），能見度低時(shí)，濕敏電阻的阻值變小，根據(jù)知，電路的電流增大，電磁鐵的磁性變強(qiáng)，將銜鐵吸引下來；若濕敏電阻放在b位置時(shí)，會被短路，電路的電流突然增大，警示燈一下變得很亮，起到閃爍的作用，而放在a點(diǎn)則不會出現(xiàn)此現(xiàn)象，所以將濕敏電阻放在b位置。[7]由可知，警示燈的電阻為由圖甲知，當(dāng)空氣濕度為80%時(shí)，，在閃爍過程中，電路的最小電流為則燈較暗時(shí)的實(shí)際功率為4．（2024·陜西·模擬預(yù)測）眼睛是心靈的窗戶，中考在即，請大家科學(xué)用眼。如圖甲所示是一款電加熱眼罩，具有高、中、低三擋加熱功能，眼罩中加入水袋，讓佩戴更加舒適，有效緩解眼疲勞。其相關(guān)參數(shù)如表，圖乙是電加熱眼罩簡化電路圖，已知電源電壓U為4V，電熱絲阻值為4Ω，電熱絲阻值為8Ω，開關(guān)S3只接a或b。額定充（放）電電壓4V充電電流800mA電池容量2000mA·h水袋最大裝水量100g（1）電加熱眼罩電路中S1閉合、S2斷開、S3接a時(shí)，加熱電路為（選填“高”“中”或“低”）溫?fù)?；?）充滿電時(shí)，最多能在高溫?fù)跽９ぷ鞫嗌俜昼?？?）若眼罩的高溫?fù)跫訜嵝蕿?0%，充滿電后用高溫?fù)鯇ψM水的水袋加熱，消耗總電能的10%可使水溫升高多少？（4）使用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)眼罩不工作了，檢查發(fā)現(xiàn)是電池壞了，小華找到一個額定充（放）電電壓為6V的電池將原來的電池替換掉。若要使換電源后的高溫?fù)醯墓β什蛔?，?yīng)該對電路進(jìn)行如何改裝？

【答案】低804.8℃將R1換為24Ω的電阻【詳解】（1）[1]電加熱眼罩電路中S1閉合、S2斷開、S3接a時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)，電流電阻最大，電功率最小，為低溫?fù)酰籗1閉合、S2閉合、S3斷開，電阻R1單獨(dú)工作，電流電阻較大，電功率較小，為中溫?fù)?；S1閉合、S2閉合、S3接b時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，電流電阻最小，電功率最大，為高溫?fù)?。?）[2]高溫?fù)醯碾姽β蕿榭傠娔転橛傻?，充滿電時(shí)，最多能在高溫?fù)跽９ぷ鳎?）[3]依題意得，水吸收的熱量為由得，可使水溫升高（4）[4]電源電壓變?yōu)?V時(shí)，高溫?fù)醯墓β什蛔?，則此時(shí)高溫?fù)醯碾娏鳛榧僭O(shè)電熱絲的電阻不變，通過兩電熱絲的電流分別為，則而并聯(lián)電路中，干路電流大于各支路的電流，則可以將R1的阻值增大，此時(shí)R1的電流為由歐姆定律得，定值電阻R1的阻值換為5．（2024·江蘇無錫·一模）電梯為居民出入帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示。已知控制電路的電源電壓，保護(hù)電阻，壓敏電阻的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計(jì)。（1）電梯超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)接觸（填寫“A”或“B”）；（2）若電梯在20s內(nèi)將一位重500N的乘客從一樓勻速提升到五樓（每層樓高3m），電梯對乘客做功的功率為W；（3）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)，銜鐵剛好被吸住。請判斷：若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000kg的乘客時(shí)，電梯是否超載：。（填“超載”或“不超載”，g取10N/kg）【答案】A300超載【詳解】（1）[1]由圖乙得，當(dāng)壓力越大，壓敏電阻越??；控制電路中定值電阻R1、壓敏電阻R2與電磁鐵串聯(lián)；電梯超載時(shí)，壓敏電阻受到的壓力最大，此時(shí)控制電路中電阻最大，電流最小，電磁鐵的磁性最小，銜鐵連接A點(diǎn)。（2）[2]若電梯在20s內(nèi)將一位重500N的乘客從一樓勻速提升到五樓（每層樓高3m），電梯對乘客做功電梯對乘客做功的功率為（3）[3]電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計(jì)，若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000kg的乘客時(shí)，壓敏電阻受到的壓力為由圖乙得，此時(shí)壓敏電阻阻值為100Ω，此時(shí)控制電路中電流為則此時(shí)電磁鐵的磁性更大，銜鐵會被吸住，此時(shí)銜鐵連接B點(diǎn)，電鈴響起，電梯超載。6．（2024·陜西西安·模擬預(yù)測）如圖甲是一種新型電輔式太陽能熱水器，可以在天氣差、吸熱功率小的情況下，啟動電熱管對水加熱補(bǔ)償，下表是其銘牌上的一組主要技術(shù)參數(shù)（吸熱功率是指在陽光照射下，集熱管每秒鐘吸收的太陽輻射的能量）。圖乙是熱水器儲水箱水位探測電路原理圖，其中電源電壓為，A為水位指示表（由量程為電流表改成），阻值為為壓敏電阻，其阻值與儲水箱水深的關(guān)系如圖丙所示。容積/L集熱管采光面積/吸熱功率/額定電壓/V電熱管額定功率/16022202（1）由圖丙可知，儲水箱水越深，電流表示數(shù)越（選填“大”或“小”）（2）若冬季集熱管平均吸熱功率，熱水器的效率為56%，光照，那么水的內(nèi)能增加了多少？（3）若只采用電加熱的方式，將儲水箱中的水由加熱到，正常需通電多長時(shí)間？（設(shè)無熱損失）（4）為了保證電流表的安全，水箱中的水深最多為多少米？此時(shí)的功率是多少？【答案】大2.016×107J1050s30Ω0.8m【詳解】（1）[1]由圖乙可知，電路為串聯(lián)電路，電阻為定值電阻和壓敏電阻阻值之和。由圖丙可知，儲水箱水越深，壓敏電阻阻值越小。根據(jù)可知，電路中電阻越小，電流越大，即電流表示數(shù)越大。（2）[2]當(dāng)集熱管平均吸熱功率1250W，白天陽光照射8h時(shí)集熱管吸收的太陽能為已知熱水器的效率為56%，根據(jù)可知，水吸收的熱量為（3）[3]用電加熱時(shí)，水吸收的熱量為這些熱量全部由電加熱器來提供且無熱量損失時(shí)，消耗的電能為由可知，需要的加熱時(shí)間為（4）[4]由圖乙可知Rx與R0串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，由于電流表的量程為0~0.6A，則電路中允許通過的最大電流是0.6A，根據(jù)可知，此時(shí)電路中的電阻為根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可知，此時(shí)壓敏電阻的阻值為由圖丙可知，此時(shí)是水深為h=0.8m。[5]此時(shí)R0的功率為7．（2024·陜西咸陽·模擬預(yù)測）小明家購置了一款多功能電暖器。如圖甲所示，其內(nèi)裝有4kg導(dǎo)熱油，轉(zhuǎn)動旋鈕可實(shí)現(xiàn)高、中、低不同擋位之間的切換。圖乙是其內(nèi)部電路原理圖，其中四個發(fā)熱電阻阻值相同（不隨溫度變化），中溫?fù)躅~定功率為1000W。[導(dǎo)熱油的比熱容為2.5×103J/(kg·℃)]（1）該電暖器使用三腳插頭，三腳插頭最長的插腳一端連接電暖器的金屬外殼，另一端連接（選填“火線”“零線”或“地線”）；電暖器低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，旋鈕開關(guān)兩端與觸點(diǎn)（選填“1”“2”或“3”）接觸；（2）求發(fā)熱電阻R的阻值和高溫?fù)醯念~定功率；（3）使用高溫?fù)跽９ぷ鳎瑢?dǎo)熱油溫度由15℃升高到75℃，不計(jì)熱量損失，求需要的加熱時(shí)間。若加熱過程中有一個發(fā)熱電阻出現(xiàn)故障，將導(dǎo)熱油溫度由15℃升高到75℃，需要用時(shí)7.5min，判斷電路出現(xiàn)故障的類型，并求出正常加熱了多長時(shí)間時(shí)電路出現(xiàn)了故障?！敬鸢浮康鼐€148.4Ω2000W5min2.5min時(shí)某一個發(fā)熱電阻斷路【詳解】解：（1）[1]根據(jù)三頭插座左零右火上接地的原則，三腳插頭上側(cè)最長的插腳一端連接電暖器的金屬外殼，另一端連接地線。[2]由圖乙知道，當(dāng)開關(guān)處于1時(shí)，兩個發(fā)熱電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知道，此時(shí)電路中的總電阻最大，由知道，電路中的總功率最小，電暖器處于低溫?fù)?；?dāng)開關(guān)處于3時(shí)，兩個發(fā)熱電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知道，此時(shí)電路中的總電阻最小，總功率最大，電暖器處于高溫?fù)?；?dāng)開關(guān)處于2時(shí)，只有一個發(fā)熱電阻工作，電暖器處于中溫?fù)?。?）[3]根據(jù)題意知道，電暖器中溫?fù)豕β蔖中=1000W，由知道，R的阻值電暖器高溫?fù)鯐r(shí)，電路中的總電阻高溫?fù)醯念~定功率（3）[4][5]4kg導(dǎo)熱油溫度由15℃升高到75℃吸收熱量不計(jì)熱量損失，則Q吸=W，由可得需要的加熱時(shí)間而實(shí)際加熱時(shí)間較長，經(jīng)判斷，電路的故障為某一個發(fā)熱電阻斷路。故障出現(xiàn)后電路中只有一個發(fā)熱電阻工作，此時(shí)功率為1000W，設(shè)正常加熱了t1時(shí)電路出現(xiàn)了故障，則代入數(shù)據(jù)解得即正常加熱了2.5min時(shí)電路出現(xiàn)了故障。答：（1）該電暖器使用三腳插頭，三腳插頭最長的插腳一端連接電暖器的金屬外殼，另一端連接地線；電暖器低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，旋鈕開關(guān)兩端與觸點(diǎn)1接觸；（2）發(fā)熱電阻R的阻值為48.4Ω，高溫?fù)醯念~定功率為2000W；（3）使用高溫?fù)跽９ぷ?，將?dǎo)熱油溫度由15℃升高到75℃，不計(jì)熱量損失，需要的加熱時(shí)間為5min。若加熱過程中有一個發(fā)熱電阻出現(xiàn)故障，將導(dǎo)熱油溫度由15℃升高到75℃，需要用時(shí)7.5min，經(jīng)判斷，電路的故障為2.5min時(shí)某一個發(fā)熱電阻斷路。8．（2024·河南南陽·一模）如圖甲所示是某型號家用燃?xì)鈭?bào)警器的部分電路示意圖，其中控制電路中的是氣敏電阻，的阻值與燃?xì)鉂舛鹊年P(guān)系如圖乙所示，出廠預(yù)設(shè)當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到6%時(shí)報(bào)警，測試時(shí)，控制電路的電源電壓為3V且保持恒定；閉合開關(guān)、，移動滑動變阻器滑片P的位置，當(dāng)控制電路中的電流為0.02A時(shí)，電磁鐵恰好能將銜鐵吸下，工作電路中相應(yīng)的指示燈亮起而報(bào)警（電磁鐵線圈的電阻忽略不計(jì)）。（1）圖甲中通電螺線管是利用電流的工作的；按出廠預(yù)設(shè)，當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到6%時(shí)報(bào)警，此時(shí)工作電路的指示燈（選填“”或“”）亮起；（2）該報(bào)警器要達(dá)到出廠預(yù)設(shè)值，則滑動變阻器應(yīng)接入電路的電阻值為多大？此時(shí)，控制電路的總功率為多大？（3）為了提高該報(bào)警器的靈敏度（即在燃?xì)鉂舛雀蜁r(shí)就能報(bào)警），請你提出改進(jìn)方法（寫出兩種）?！敬鸢浮看判?yīng)L2130Ω0.06W可適當(dāng)減小電源電壓（或適當(dāng)調(diào)節(jié)滑片使滑動變阻器R2接入電路的阻值減小）【詳解】（1）[1]通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，圖甲中通電螺線管是利用電流的磁效應(yīng)工作的。[2]當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到6%時(shí)報(bào)警，電磁鐵恰好能將銜鐵吸下，由圖甲知道，銜鐵帶動動觸點(diǎn)與下方靜觸點(diǎn)接觸，此時(shí)燈L2的工作電路連通，故燈L2亮。（2）[3]當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到6%時(shí)，根據(jù)圖乙知道，此時(shí)氣敏電阻的阻值為R1=20Ω此時(shí)控制電路中的電流為I=0.02A，根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)控制電路的總電阻為根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律知道，滑動變阻器接入電路的電阻為[4]此時(shí)，控制電路的總功率（3）[5]①若要提高該報(bào)警器的靈敏度，即在燃?xì)鉂舛雀蜁r(shí)就能報(bào)警，也就是燃?xì)鉂舛仍龃髸r(shí)（氣敏電阻變小，根據(jù)電阻的串聯(lián)，控制電路的總電阻變小）線圈中的大電流大于或等于200mA時(shí)，由歐姆定律變形公式U=IR，可適當(dāng)減小電源電壓。②根據(jù)圖乙知道，當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)降低時(shí)，氣敏電阻接入電路的阻值變大，為保證報(bào)警時(shí)電路電流仍為0.03A，由歐姆定律知道，當(dāng)電壓一定時(shí)，需控制電路中的總電阻不變，因此應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)滑片使滑動變阻器R2接入電路的阻值減小。9．（2024·陜西渭南·一模）物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個水箱水位自動報(bào)警儀，其電路圖如圖甲所示，其中定值電阻，是一個壓敏電阻（厚度不計(jì)），用絕緣薄膜包好后放入水箱底部，受力面水平，承受水壓的面積為，壓敏電阻的阻值隨所受液體壓力F的變化關(guān)系如圖乙所示，電源電壓保持6V不變。當(dāng)電路中的電流大于或等于0.3A時(shí)，報(bào)警器（電阻不計(jì)）開始報(bào)警。（g取10N/kg，）求：（1）當(dāng)水箱未裝水時(shí)，電流表的示數(shù)為多大？電路消耗的電功率是多少？（2）當(dāng)報(bào)警器剛好開始報(bào)警時(shí)，水箱中水的深度是多少？（3）要使水深為1m時(shí)報(bào)警器報(bào)警，應(yīng)在圖甲電路中（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個阻值為Ω的定值電阻?！敬鸢浮?.12A7.2W0.8m串聯(lián)12【詳解】（1）[1][2]由圖乙知，水箱未裝水時(shí)，壓敏電阻受液體壓力F=0，其阻值R2=40Ω。由圖甲知，電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)連接。所以此時(shí)電路中的總電阻電路中電流，即電流表的示數(shù)為由P=UI可得，電路消耗的功率為P=UI=6V×0.12A=7.2W（2）[3]由題意知，當(dāng)報(bào)警器剛好開始報(bào)警時(shí)，電路中的電流為0.3A，此時(shí)電路中的總電阻壓敏電阻的阻值為此時(shí)壓敏電阻受到水給的壓力為80N，壓敏電阻所受的壓強(qiáng)為由可得，水的深度為（3）[4][5]當(dāng)水的深度為1m時(shí)，壓敏電阻所受的壓強(qiáng)為壓敏電阻所受的壓力為由圖乙可知此時(shí)壓敏電阻的阻值為8Ω，而報(bào)警器報(bào)警時(shí)，電路中的總電阻為20Ω，所以要串聯(lián)一個定值電阻，其阻值為10．（2024·陜西咸陽·一模）小王家準(zhǔn)備買空調(diào)，他和爸爸挑選了兩款不同型號的空調(diào)，空調(diào)的參數(shù)如表所示，制熱量表示單位時(shí)間內(nèi)向密閉空間送入熱量的多少；制冷量指單位時(shí)間內(nèi)從密閉空間去除熱量總和；能效比指空調(diào)制冷時(shí)，制冷量與制冷功率的比值，表示消耗1000W電功率時(shí)制冷量的大小。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算下列問題：空調(diào)型號KFR﹣35GWKFR﹣26GW制熱功率1390W1170W制熱量4600W4500W制冷功率980W620W制冷量3500W2650W價(jià)格27492799能效比4.25.3（1）從節(jié)能的角度考慮，選擇能效比（選填“大”或“小”）的空調(diào)更好；（2）經(jīng)測量，小王家臥室面積約20m3，高3m，要讓臥室溫度從35℃降低到25℃，使用KFR﹣35GW空調(diào)，最少需要多長時(shí)間？[c空氣=1×103J/（kg?℃），ρ空氣=1.3kg/m3，計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)]（3）小王發(fā)現(xiàn)，按照商家宣傳，通過制冷功率和能效比計(jì)算出單位時(shí)間消耗的電能要比制冷量多，小王猜想可能是因?yàn)橹评溥^程中有能量損失導(dǎo)致的，若商家宣傳的數(shù)據(jù)均屬實(shí)，請計(jì)算KFR﹣35GW空調(diào)的制冷效率是多少？（計(jì)算結(jié)果精確到1%）（4）請你給小王建議一下買哪款空調(diào)，并簡述你的理由?！敬鸢浮看?23s85%見解析【詳解】（1）[1]能效比指空調(diào)制冷時(shí)，制冷量與制冷功率的比值，表示消耗1000W電功率時(shí)制冷量的大小。制冷量相同，能效比越高，需要的電功率越小，越節(jié)能，所以，從節(jié)能的角度考慮，選擇能效比大的空調(diào)更好。（2）[2]由得，房間內(nèi)空氣的質(zhì)量為空氣放出的熱量為使用KFR﹣35GW空調(diào)的制冷量為3500W；則需要的時(shí)間（3）能效比為4.2，制冷功率為980W，則理論上的制冷量為則其效率為

（4）[4]KFR﹣26GW的能效比為5.3，制冷功率為620W，則理論上的制冷量為則其效率為故選擇KFR﹣35GW空調(diào)。11．（2024·廣東廣州·一模）工程師老曾設(shè)計(jì)一款冬天使用的感應(yīng)自動出水的即熱型水龍頭，其主要的工作電路由加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的電路簡化后如圖所示，其中的電熱棒R就是一個定值電阻，它產(chǎn)生的熱量全部給流過的水吸收；水龍頭內(nèi)置的控制系統(tǒng)（圖中未畫出），可以控制自動出水的水量。該控制系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)并聯(lián)，且通過這個控制系統(tǒng)的電流為0.01A。（1）這個即熱型水龍頭需要滿足以下兩個要求：①能直接在我國家庭電路中正常工作；②工作時(shí)不能超過插座允許通過最大電流（）；表中有以下四種型號的電熱棒可供選擇作為該水龍頭的零件，請你根據(jù)上述要求，排除兩款不合適的型號，并說明不選它們的理由；電熱棒型號甲乙丙丁額定電壓110V220V220V220V額定功率2100W1100W2100W5500W兩款不適合的型號是：，不選它們的理由是：（2）老曾表示，即熱型水龍頭除了需要滿足上述兩個要求，還要滿足要求③：通過控制系統(tǒng)，控制每秒鐘流入水龍頭的冷水為0.02kg，并加熱使這些水的溫度升高25℃流出（水的比熱容為J/（kg·℃））。要滿足這些要求，每秒鐘水流經(jīng)水龍頭吸收的熱量為J，該水龍頭在使用時(shí)，每秒鐘消耗的電能為W，則WQ（選填“大于”或“等于”或“小于”）；（3）綜上所述，老曾設(shè)計(jì)的這款冬天使用的即熱型水龍頭應(yīng)該選擇電熱棒型號是表中的（選填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”）?！敬鸢浮考?、丁見解析2100大于丙【詳解】（1）[1][2]家庭電路的電壓為220V，插座允許通過的最大電流Imax?=10A，則電路允許的最大電功率Pmax?=UImax?=220V×10A=2200W由表格數(shù)據(jù)可知，甲的額定電壓為110V，小于家庭電路的電壓220V；丁的額定功率為5500W，5500W>2200W，所以這兩款不適合的型號是甲和丁，不選它們的理由是：甲的額定電壓小于家庭電路的電壓，丁的額定功率大于電路允許的最大電功率。（2）[3]每秒鐘流入水龍頭的冷水經(jīng)水龍頭吸收的熱量為[4]該水龍頭在使用時(shí)，消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，所以，每秒鐘消耗的電能W大于水吸收的熱量Q。（3）[5]根據(jù)?，由于水龍頭產(chǎn)生的熱量全部給流過的水吸收，所以W=Q，所以水龍頭的功率由表格數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇電熱棒型號是表中的丙。12．（2024·河南安陽·一模）某電熱水器有加熱和保溫兩種狀態(tài)，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，它由控制電路和工作電路兩部分組成，當(dāng)開關(guān)S0和S都閉合時(shí)，電熱水器開始工作；（已知R1=435.6Ω，R2=48.4Ω）（1）電磁鐵的下端為（選填“S”或“N”）極，Rx為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而降低，當(dāng)水的溫度升高到80℃時(shí)，電磁鐵把銜鐵吸下，使B、C兩個觸點(diǎn)接通，此時(shí)電熱水器處于狀態(tài)；（選填“加熱”或“保溫”）（2）電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)的電功率為多少?()若通電加熱時(shí)電熱水器的加熱效率為84%，電熱水器將2L的水從25℃加熱到55℃需要多長時(shí)間?[已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的比熱容c=4.2×103J/(kg?°C)]()（3）若燃燒天然氣加熱這些水（不計(jì)熱量損失），則需要完全燃燒多少立方米的天然氣?（天然氣的熱值q=3.6×107J/m3）()【答案】S保溫1000W300s7×10-3m3【詳解】（1）[1]由圖得，電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，由右手螺旋定則得，電磁鐵的上端為N極，電磁鐵的下端為S極。[2]當(dāng)BA接通時(shí)，定值電阻R2工作，電路電阻較小，由得，電路電功率較大，為加熱擋；當(dāng)BC接通時(shí)，定值電阻R1、R2串聯(lián)，電路電阻較大，由得，電路電功率較小，為保溫?fù)?。?）[3]電熱水器處于加熱狀態(tài)時(shí)的電功率為[4]由得，被加熱的水的質(zhì)量為水吸收的熱量為熱水器加熱水消耗的電能為由得，水被加熱的時(shí)間為（3）[5]依題意得，天然氣完全燃燒釋放的熱量為由得，天然氣完全燃燒的體積為13．（2024·廣東廣州·一模）分別用甲、乙兩款充電器通過同一根數(shù)據(jù)線給手機(jī)充電，示意圖及簡化電路如圖1，從電池電量0%充電至100%過程中，數(shù)據(jù)線和手機(jī)的總電壓U與充電時(shí)間t的關(guān)系如表所示，數(shù)據(jù)線和手機(jī)的總功率P與充電時(shí)間t的關(guān)系如圖2：甲充電器時(shí)間t0~2min2~40minU/V189乙充電器時(shí)間t0~40minU/V9（1）用甲給手機(jī)充電時(shí)，求0~min，數(shù)據(jù)線和手機(jī)消耗的總電能；（2）用甲、乙充電器充電時(shí)，10~20min，流經(jīng)數(shù)據(jù)線的電流分別為I甲、I乙，數(shù)據(jù)線產(chǎn)生的熱量分別為Q甲、Q乙，數(shù)據(jù)線阻值可認(rèn)為不變，則①求I甲：②數(shù)據(jù)線總阻值為0.0012，流經(jīng)電流為I，

求數(shù)據(jù)線兩端電壓U③判斷：I甲I乙（選填“>”“=”或“<”）；④判斷：Q甲Q乙（選填“>”“=”或“<”），依據(jù)是：【答案】9600J4A0.004V＜＜見解析【詳解】（1）[1]由圖（2）可知：0~2min數(shù)據(jù)線和手機(jī)的電功率時(shí)間由得，數(shù)據(jù)線和手機(jī)消耗的總電能（2）[2]①10~20min通過數(shù)據(jù)線的電流：數(shù)據(jù)線與手機(jī)串聯(lián)，電流相同；由表2可知數(shù)據(jù)線和手機(jī)的電功率數(shù)據(jù)線和手機(jī)的總電壓由得[3]由歐姆定律得，數(shù)據(jù)線兩端電壓[4]由圖得，10~20min，甲乙的電壓相同，甲的電功率小于乙的電功率，由得[5][6]由得，當(dāng)R不變，t相同時(shí)14．（2024·江蘇·一模）閱讀材料，回答問題“智軌”電車2023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。“智軌”電車以腹輪取代鋼輪。無需鋪設(shè)有形軌道，采用激光雷達(dá)感知技術(shù)、毫米波雷達(dá)感知技術(shù)等環(huán)境感知手段，獲得安全防護(hù)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(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)制用?！爸擒墶彪娷嚥糠謪?shù)如下表：（三編組即三節(jié)車廂編組）項(xiàng)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）“智軌”電車制動時(shí)，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(xué)能；（2）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(yùn)送300人時(shí)，可減少二氧化碳排放量為kg；（3）在進(jìn)行“智軌”電車?yán)m(xù)航測試實(shí)驗(yàn)時(shí)，電車分別以35km/h和70km/h勻速直線行駛18km，已知電機(jī)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(shí)的能耗之比為（電車能耗指的是消耗的能量與里程之比）。【答案】機(jī)械能67.57∶6【詳解】（1）[1]“智軌”電車制動是通過電機(jī)反向工作實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)電車需要減速或停車時(shí)，電機(jī)將機(jī)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(xué)能存儲起來。（2）[2]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(yùn)送300人時(shí)，可減少二氧化碳排放量為（3）[3]由圖可知，當(dāng)速度為35km/h勻速行駛時(shí)電車的功率為70kW；在0~60km/h，電車的功率與速度成正比，當(dāng)速度為35km/h勻速行駛時(shí)電車的功率為則速度35km/h和速度為70km/h行駛時(shí)的能耗之比為15．（2024·廣東汕頭·一模）閱讀下列短文，回答問題：太陽能路燈太陽能路燈已經(jīng)成為許多城市的一道靚麗的風(fēng)景線。如圖甲的太陽能路燈，燈桿頂端是太陽能電池板，白天光線強(qiáng)時(shí)，太陽能電池板為蓄電池充電，夜晚光線弱時(shí)，蓄電池為電燈供電照明，其自動控制電路如圖乙所示，R0為保護(hù)電阻，R為光敏電阻。太陽能電池板的材料最主要的是晶體硅材料，它的基本原理是光電效應(yīng)，光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)，外光電效應(yīng)是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象；內(nèi)光電效應(yīng)是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運(yùn)動，但使物質(zhì)的導(dǎo)電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象。下表為該太陽能路燈的部分技術(shù)參數(shù)。為了保證控制電路能正常供電，放電余留20%時(shí)即停止向LED燈供電。（不考慮蓄電池充電和供電時(shí)的電能損耗）則：太陽能電池板蓄電池組LED燈電池板的總面積0.5m2電池電壓12V額定電壓12V光電轉(zhuǎn)化效率15%電池容量30Ah額定總功率30W（1）太陽能電池板的材料最主要的是晶體硅材料，它屬于。A．導(dǎo)體

B．半導(dǎo)體

C．絕緣體

D．超導(dǎo)體（2）太陽能電池板是利用（選填“內(nèi)”或“外”）光電效應(yīng)工作的。乙圖中，電磁鐵的上端是極。根據(jù)電磁繼電器的工作原理，光敏電阻的阻值隨光強(qiáng)的增大而（填“增大”或“減小”）。（3）設(shè)太陽每秒鐘輻射到每平方米電池板上的能量為1000J，電池板對蓄電池充電的功率為W，蓄電池組充滿電時(shí)能對LED燈供電h?！敬鸢浮緽內(nèi)S增大759.6【詳解】（1）[1]制作太陽能電池板最主要的材料是晶體硅材料，它屬于半導(dǎo)體材料，故B正確，ACD錯誤。故選B。（2）[2]由題意可知，太陽能電池板是利用內(nèi)光電效應(yīng)工作的，該過程所涉及的能量轉(zhuǎn)化為光能轉(zhuǎn)化為電能。[3]由圖乙知，電流從電磁鐵上端流入，下端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端是S極。[4]由題意知，在光線強(qiáng)的白天時(shí)，太陽能電池板為蓄電池充電，此時(shí)光敏電阻較大，根據(jù)歐姆定律知，電磁鐵中的電流較小，彈簧將銜鐵拉起來，動觸點(diǎn)與太陽能電池連通，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化電能，給蓄電池充電；夜晚光線弱時(shí)，光敏電阻的阻值減小，根據(jù)歐姆定律知，電磁鐵中的電流變大，吸下銜鐵，蓄電池為電燈供電照明，根據(jù)電磁繼電器的工作原理，光敏電阻的阻值隨光強(qiáng)的增大而增大。（3）[5]由可得，電池板對蓄電池充電的功率為[6]由參數(shù)表知，蓄電池充滿時(shí)儲存的電能為其中LED的額定功率為P'=20W，則蓄電池組充滿電時(shí)能對LED燈供電的時(shí)間為16．（2024·河南周口·二模）幾年鄭州市進(jìn)行老舊小區(qū)改造，不少多層樓房安裝了電梯。為了安全，電梯設(shè)置了超載自動報(bào)警系統(tǒng)，如圖甲。閉合控制開關(guān)，電梯沒有超載時(shí)再閉合運(yùn)行開關(guān)電動機(jī)工作；超載時(shí)（即控制電路中的電流）電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲，即使閉合電動機(jī)也不工作?？刂齐娐冯娫措妷汉銥?V，定值電阻的阻值為30Ω，電磁鐵線圈電阻10Ω，轎廂內(nèi)底面壓力傳感器的阻值與它所受壓力F的關(guān)系如圖乙所示。轎廂質(zhì)量為400kg，g取10N/kg。（1）超載自動報(bào)警系統(tǒng)中的電磁鐵利用了原理，超載時(shí)圖甲中的觸點(diǎn)將與點(diǎn)接觸（選填“A”或“B”）；（2）該電梯某次轎廂內(nèi)載人和貨物的總重為6000N，試通過計(jì)算判斷電梯是否超載；（3）如圖丙所示是某次電梯上升時(shí)的v-t圖像，轎廂內(nèi)人和貨物總重為5000N，求電梯勻速上升運(yùn)行階段，克服自身總重力做功的功率為W?！敬鸢浮侩娏鞯拇判?yīng)A否，計(jì)算見解析18000【詳解】（1）[1]超載自動報(bào)警系統(tǒng)中的電磁鐵利用了電流的磁效應(yīng)原理。[2]由圖甲可知，超載時(shí)，觸點(diǎn)與A接觸，電鈴接入電路中，電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲。（2）[3]當(dāng)轎廂內(nèi)載人和貨物總重為6000N，由圖乙可知，壓力傳感器的電阻則控制電路總電阻為電流大小為所以沒有超載。（3）[4]由圖丙可知，電梯勻速上升階段的速度是2m/s，對轎廂受力分析，轎廂受到三個力的作用：轎廂自身的重力、繩子對轎廂豎直向上的拉力以及鋼絲繩對轎廂的拉力，當(dāng)轎廂勻速直線運(yùn)動時(shí)，受力平衡，轎廂整體的重力為則克服總重做功的功率為17．（2024·江蘇連云港·一模）小華制作的蓄水池水位報(bào)警模擬裝置如圖所示：浮子由銅片E、空心桿F和木塊Q構(gòu)成。在低水位時(shí)，觸點(diǎn)C、D位于E的正上方h0處，Q的下表面距池底的高度為h。當(dāng)水位上升到使E與C、D接觸后，蜂鳴器R發(fā)出忽強(qiáng)忽弱的報(bào)警音，報(bào)警音的強(qiáng)弱取決于其兩端電壓大小。電源電壓U=6V，定值電阻R0=3Ω，R可視為9Ω的定值電阻，不計(jì)其它電阻。（1）當(dāng)E與C、D接觸時(shí)，電路接通，銜鐵吸下與觸點(diǎn)接觸（選填“A”或“B”），線圈和R0被（選填“短路”或“斷路”）；（2）在被釋放和吸下的過程中，銜鐵與A、B的接觸時(shí)間分別為0.5s和1.5s，不考慮銜鐵在AB之間切換的時(shí)間。在未解除報(bào)警的情況下，求開始報(bào)警后1min肉電路所消耗的電能；（3）Q為邊長10cm的正方體，密度為0.6×103kg/m3，h0=10cm，h=22cm，g取10N/kg。不計(jì)E、F質(zhì)量及F與支架間摩擦。求剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度H?！敬鸢浮緽短路225J38cm【詳解】（1）[1][2]分析電路可知，當(dāng)水位上升到一定高度時(shí)E與C、D接觸，電路接通，電磁鐵開始工作，銜鐵被吸下來與B點(diǎn)接觸，R0及線圈被短路。（2）[3]已知tA=0.5s，tB=1.5s，U=6V，R0=3Ω，R=9Ω，那么完成一個周期需要2s，消耗的電能為完成一個周期需要的時(shí)間是2s，則1min完成30個周期，故開始報(bào)警后1min內(nèi)電路所消耗的電能為（3）[4]由題意可知，木塊的體積為木塊漂浮在水面上，故受到的浮力為木塊浸入水的體積為木塊浸入水的深度為則剛開始報(bào)警時(shí)水面距池底的高度為18．（2024·廣東珠?！ひ荒＃╅喿x短文，回答問題：“鯤龍”兩棲飛機(jī)2022年5月10日上午11點(diǎn)，由中國航空工業(yè)集團(tuán)自主研發(fā)的中國首款大型水陸兩棲飛機(jī)——“鯤龍”AG600在珠海金灣機(jī)場開展高速滑行試驗(yàn)，這是一款民用滅火和水上救援大飛機(jī)，可以在陸基機(jī)場和水上起降，為島礁補(bǔ)給、海上安全保障、海上執(zhí)法服務(wù)，水面起降抗浪高度大于2.8m海浪，是世界上最大的水陸兩用飛機(jī)。AG600選裝4臺國產(chǎn)渦輪發(fā)動機(jī)，可以在20秒內(nèi)一次吸水12噸，單次投水救火面積可達(dá)4000余平方米；還可以在2米高海浪的復(fù)雜氣象條件下實(shí)施水面救援行動，水上應(yīng)急救援一次可救護(hù)50名遇險(xiǎn)人員。當(dāng)飛機(jī)停潤在水上時(shí)，寬大船體所產(chǎn)生的浮力，就會使飛機(jī)浮在水面上并且不會下沉，但在需要起飛時(shí)，螺旋槳發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的拉力，就會拖著它以相當(dāng)快的速度在水面上滑跑。伴隨著速度的不斷增加，機(jī)翼上產(chǎn)生的升力逐漸增大，從而把飛機(jī)從水面上逐漸托起來，成為在空中飛行的航船。其部分參數(shù)如下表。其中：飛機(jī)的翼載是指飛機(jī)起飛質(zhì)量與機(jī)翼的面積之比。（ρ海水≈ρ水=1×103kg/m3），g取10N/kg）全長/m37翼載/（kg/m2）500最大巡航速度/（km/h）540最大航程/km4500空中滯留/h12最大起飛質(zhì)量/t53.5最大載水量/t12飛行最低高度/m300最多應(yīng)急救援人數(shù)50（1）圖2為AG600機(jī)翼設(shè)計(jì)截面圖，飛機(jī)起飛利用了流體中流速越大的位置，壓強(qiáng)越的原理，為縮短起飛時(shí)間，最好起飛（選填“順風(fēng)”或“逆風(fēng)”）。用水滅火的原理是水汽化（選填“吸熱”或“放熱”）使可燃物的溫度降至著火點(diǎn)以下，使火熄滅，（2）關(guān)于水陸兩柄飛機(jī)“鯤龍AG600”，下列說法錯誤的是（填序號）。A．飛機(jī)使用航空煤油，執(zhí)行任務(wù)過程中，油箱中的煤油的熱值不變。B．飛機(jī)勻速水平飛行向下噴水進(jìn)行森林滅火過程中它的動能、重力勢能和機(jī)械能都在減小。C．它在水面上方勻速盤旋搜尋救援目標(biāo)時(shí)，受到的是平衡力。D．執(zhí)行森林滅火的投水任務(wù)中，飛機(jī)應(yīng)該在到達(dá)著火點(diǎn)前提前投放。（3）AG600裝滿貨物起飛時(shí)，為確保飛機(jī)正常飛行，機(jī)翼面積至少為，AG600以最大載水量起飛，飛行至最低高度時(shí)，需要對水做功J。若AG600在海面執(zhí)行搜救任務(wù)救援起最多人數(shù)時(shí)，飛機(jī)排開水的體積約增加。（假設(shè)人均質(zhì)量為50kg）（4）飛機(jī)利用測距傳感器來判斷離地高度，若某測距傳感器的阻值與離地高度h的關(guān)系為（h單位為米），如圖3所示的檢測電路采用了“穩(wěn)流電源”（電源輸出的電流恒定），定值電阻R1為200Ω，當(dāng)電流表示數(shù)0.09A，電壓表示數(shù)6V時(shí)，則此時(shí)飛機(jī)所在高度為m?！敬鸢浮啃∧骘L(fēng)吸熱C1073.6×1072.5300【詳解】（1）[1]在流體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小。[2]逆風(fēng)起飛時(shí)相對速度更大，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更大的升力。[3]水滅火的原理是水在汽化成水蒸氣的過程中吸收熱量。（2）[4]A．燃料的熱值不會隨著質(zhì)量的改變而變化，故A正確，不符合題意；B．飛機(jī)勻速水平飛行向下噴水時(shí)，其質(zhì)量不斷減小，所以飛機(jī)的動能和重力勢能均減小，因此飛機(jī)的機(jī)械能也減小，故B正確，不符合題意；C．飛機(jī)在水面上勻速盤旋時(shí)，其運(yùn)動方向不斷改變，所以受到的是非平衡力，故C錯誤，符合題意；D．由于物體具有慣性，所以飛機(jī)應(yīng)該在著火點(diǎn)之前提前投放，故D正確，不符合題意。故選C。（3）[5]飛機(jī)的最大起飛質(zhì)量為53.5t，翼載為500kg/m2，所以為確保飛機(jī)正常飛行，機(jī)翼面積至少為[6]最大載水量起飛時(shí)，飛機(jī)的總重力G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N飛行至最低高度時(shí)，需要對水做功W=Gh=1.2×105N×300m=3.6×107J[7]飛機(jī)救援時(shí)處于漂浮狀態(tài)，其浮力等于排開水的重力，故增加的排開水的質(zhì)量等于人的質(zhì)量，所以救援起最多人數(shù)時(shí)，飛機(jī)排開水的體積約增加（4）[8]由圖可知，兩個電阻并聯(lián)接入到電路中，電流表測量干路上的電流，由歐姆定律公式變形可得，此時(shí)通過電阻R1的電流由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得，通過R2的電流I2=I-I1=0.09A-0.03A=0.06A由歐姆定律可得R2得電阻將R2的阻值代入關(guān)系式解得h=300m19．（2024·四川成都·二模）圖甲是小明設(shè)計(jì)的一種家用即熱式電飲水機(jī)，R為電阻箱，RF為置于儲水箱底部的壓力敏感電阻，阻值受上方水對其壓力大小的影響。已知電源電壓U恒為6V，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流時(shí)，開關(guān)K被釋放，指示燈L發(fā)光，表示水量不足；當(dāng)時(shí)，開關(guān)K被電磁鐵吸起，指示燈L熄滅，電磁鐵線圈電阻不計(jì)。（1）圖乙中的（選填“①”或“②”）RF是的阻值與受到的壓力間的關(guān)系圖像；（2）將電阻箱R的阻值調(diào)至120Ω，當(dāng)RF的阻值為Ω時(shí)，指示燈L剛好發(fā)光；（3）如圖丙所示，水泵使水箱內(nèi)的冷水以0.1m/s的恒定速度流過粗細(xì)均勻的薄壁加熱管，加熱管橫截面積為，虛線框內(nèi)是長的加熱區(qū)，阻值的電熱絲均勻纏繞在加熱區(qū)的管道上，兩端電壓恒為220V。若有3.6L冷水持續(xù)流過加熱區(qū)被加熱，需消耗電能J；（4）為提高經(jīng)過加熱區(qū)后熱水的溫度，請?zhí)岢鲆环N符合實(shí)際的解決辦法：?！敬鸢浮竣?80見解析【詳解】（1）[1]由“當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≤0.02A時(shí)，開關(guān)K被釋放，指示燈L亮起，表示水量不足。”可知：水箱內(nèi)水量越少，電路中總電流越?。桓鶕?jù)歐姆定律知：電源電壓不變，電路中總電流越小，總電阻越大；即隨著水箱內(nèi)水量的減少，RF所受水的壓力減??；RF的阻值應(yīng)隨壓力的減小而增大，故RF的阻值隨壓力的變化的圖像可能是①，故選①。（2）[2]由圖甲知RF、R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓、電流規(guī)律和歐姆定律可得，將電阻箱R的阻值調(diào)至120Ω，指示燈L剛好發(fā)光時(shí)，RF的阻值（3）[3]管道中每秒通過水的質(zhì)量3.6L水的質(zhì)量為m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3.6×10-3m3=3.6kg則加熱時(shí)間為需消耗電能（4）[4]為提高經(jīng)過加熱區(qū)后熱水的溫度，可以延長加熱時(shí)間或提高加熱功率，故可以降低水的流速或減小電阻絲的阻值。20．（2024·四川成都·二模）空氣炸鍋（如圖甲）因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，無油煙味，深受廣大市民青睞，其原理是利用熱空氣流加熱食物。科技創(chuàng)新小組的同學(xué)將其拆解后，發(fā)現(xiàn)核心元件是兩個發(fā)熱電阻和一個風(fēng)扇，由溫控開關(guān)S進(jìn)行自動控制，經(jīng)研究后畫出簡化電路圖如圖乙。（1）空氣炸鍋采用高速熱風(fēng)循環(huán)技術(shù)，工作時(shí)會通過電動機(jī)向內(nèi)部吹風(fēng)，借助循環(huán)風(fēng)，達(dá)到炸鍋內(nèi)部迅速升溫的目的，與傳統(tǒng)烤箱相比、空氣炸鍋烹制食物時(shí)，所用時(shí)間更；（2）使用空氣炸鍋，安全至關(guān)重要。同學(xué)們認(rèn)真研究說明書及內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，作出如下分析，其中合理的是；A．若空氣炸鍋的風(fēng)扇不轉(zhuǎn)了，發(fā)熱電阻仍然工作，可以正常使用B．烹制食物時(shí)為了提升加熱效率，可以堵住空氣炸鍋背部的出風(fēng)口C．空氣炸鍋的電源線使用三腳插頭，目的是讓烹制美食更快速、更高效D．為了安全和延長使用壽命，嚴(yán)禁直接用冷水沖洗未冷卻的空氣炸鍋（3）科技小組斷開家中其他用電器，只讓該空氣炸鍋以低溫?fù)豕ぷ?min，觀察到圖丙所示的家用電能表轉(zhuǎn)了90圈，此時(shí)空氣炸鍋的實(shí)際電功率是W；（4）若科技小組使用電功率為1500W的檔位烹制薯?xiàng)l，已知薯?xiàng)l的質(zhì)量為0.24kg，初始溫度為20℃，通電1min達(dá)到120℃，空氣炸鍋的能量轉(zhuǎn)化效率為80%，請利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算出薯?xiàng)l的比熱容。【答案】短D9003×103【詳解】（1）[1]由材料信息得，空氣炸鍋采用高速熱風(fēng)循環(huán)技術(shù)，工作時(shí)會通過電動機(jī)向內(nèi)部吹風(fēng)，借助循環(huán)風(fēng)，達(dá)到炸鍋內(nèi)部迅速升溫的目的，說明與傳統(tǒng)烤箱相比、空氣炸鍋烹制食物時(shí)，空氣炸鍋中食物升溫較快，在短時(shí)間內(nèi)可以吸收到較大的熱量，因此空氣炸鍋烹制食物所用時(shí)間更短。（2）[2]A．若空氣炸鍋的風(fēng)扇不轉(zhuǎn)了，發(fā)熱電阻雖然工作，但無法形成空氣對流，不能使食物均勻受熱，不能正常使用，故A不符合題意；B．堵住空氣炸鍋背部的出風(fēng)口，可能導(dǎo)致空氣炸鍋內(nèi)部溫度過高，導(dǎo)致電路燒壞，故B不符合題意；C．空氣炸鍋的電源線使用三腳插頭，目的是為了避免觸電現(xiàn)象發(fā)生，故C不符合題意；D．空氣炸鍋使用完畢，溫度非常高，為了防止出現(xiàn)燙傷現(xiàn)象，嚴(yán)禁直接用冷水沖洗未冷卻的空氣炸鍋，故D符合題意。故選D。（3）[3]科技小組斷開家中其他用電器，只讓該空氣炸鍋以低溫?fù)豕ぷ?min，觀察到圖丙所示的家用電能表轉(zhuǎn)了90圈，此時(shí)空氣炸鍋消耗的電能為實(shí)際電功率是（4）[4]由得，烹制薯?xiàng)l時(shí)，消耗的電能為則薯?xiàng)l吸收的熱量為由得，薯?xiàng)l的比熱容21．（2024·廣東東莞·一模）即熱式熱水寶是一種無內(nèi)膽的納米管加熱裝置，因?yàn)槠潴w積小、加熱速度快，真正實(shí)現(xiàn)即開即熱的使用功能，得到了廣泛應(yīng)用。其電路原理如圖，電熱絲、繞在出水管上，水經(jīng)過出水管時(shí)被加熱，通過改變水龍頭控制開關(guān)S、的狀態(tài)，可以選擇出涼水、溫水或開水。該管線機(jī)的額定電壓是220V，開水加熱電功率是4200W，溫水加熱電功率是2200W。已知：電熱絲、電阻不隨溫度變化，水的比熱容，水的密度，g取10N/kg。求：（1）開關(guān)S斷開時(shí)，水龍頭出（涼水、溫水或開水）。開關(guān)S、都閉合時(shí)，水龍頭出（涼水、溫水或開水）；（2）現(xiàn)在需要100℃的開水500mL，已知水的初溫是：20℃，水需要吸收多少熱量？（3）如果電能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是80%，飲水機(jī)正常工作時(shí)，燒開這些水需要多長時(shí)間？【答案】涼水開水1.68×105J50s【詳解】（1）[1][2]開關(guān)S斷開時(shí)，R1、R0沒有連在電路中，水龍頭出涼水；閉合S，斷開S0，兩電阻串聯(lián)，電阻最大，電功率較小，水龍頭出溫水；開關(guān)S、S0都閉合時(shí)，R0單獨(dú)工作，電路電阻最小，電功率最大，水龍頭出開水。（2）[3]由得，水的質(zhì)量為水吸收的熱量為（3）由可得，燒開這些水需要的電能由可得，燒開這些水需要22．（2024·河南駐馬店·二模）體重超標(biāo)已影響了部分中學(xué)生的身心健康，為了動態(tài)監(jiān)測學(xué)生的體重情況，班級科技創(chuàng)新小組找到一個壓力傳感器，它的阻值R與受壓力大小F的對應(yīng)關(guān)系圖像如圖甲所示。科技創(chuàng)新小組由此設(shè)計(jì)了一臺由電流表改裝而成的簡易體重計(jì)，電路圖如圖乙所示。已知電源電壓為12V，電流表的量程為50mA，踏板重力不計(jì)。（1）該體重計(jì)能測量的最大壓力為N；當(dāng)壓力增大時(shí)，電流表的示數(shù)（選填“增大”或“減小”）；（2）閉合開關(guān)S，當(dāng)體重計(jì)空載時(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表讀數(shù)為40mA時(shí)，電壓表讀數(shù)為4V，求R0對應(yīng)的阻值；（3）閉合開關(guān)S，當(dāng)體重計(jì)空載時(shí)，繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，電流表指針指向表盤正中間位置，將此位置標(biāo)記刻度為F＝0N。求此時(shí)滑動變阻器接入電路部分的阻值；（4）在保持滑動變阻器阻值不變的前提下，逐漸對傳感器施加壓力，并將對應(yīng)的壓力值標(biāo)記到電流表上，制成了一個簡易的“體重計(jì)”。若此“體重計(jì)”測得的F＝640N時(shí)，計(jì)算R消耗的電功率為多少？【答案】800增大100Ω380Ω0.018W【詳解】（1）[1]由圖甲可知該體重計(jì)能測量的最大壓力為800N。[2]由圖甲可知，當(dāng)壓力增大時(shí)壓敏電阻的阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大，即電流表示數(shù)增大。（2）[3]由題意知，電流表讀數(shù)為I0＝40mA時(shí)，電壓表讀數(shù)為U0＝4V，R0的阻值為（3）[4]由題意知，當(dāng)F＝0N時(shí)，電流表示數(shù)為根據(jù)歐姆定律公式可知，R兩端的電壓為滑動變阻器兩端的電壓為滑動變阻器接入電路部分的電阻為（4）[5]由圖甲和數(shù)學(xué)知識可知R與F的關(guān)系式為將F＝0N時(shí)，R0＝100Ω和時(shí)，分別代入，得即R與F的關(guān)系式為將代入上式，得此時(shí)電路中總電阻為根據(jù)歐姆定律可知，電路中電流表的示數(shù)為電阻R消耗的電功率為23．（2024·江蘇無錫·一模）第五代戰(zhàn)斗機(jī)“殲﹣20”作為中國第五代戰(zhàn)斗機(jī)，融合了全球優(yōu)秀戰(zhàn)斗機(jī)的特點(diǎn)，具備了很強(qiáng)的隱形性能、機(jī)動性能等?！皻灘?0”表面平滑，機(jī)翼的外形做成流線型，飛機(jī)先進(jìn)的光傳操縱系統(tǒng)，以光纖作為媒介傳輸信號，可隨時(shí)保證飛機(jī)與地面的聯(lián)系。“殲﹣20”配備了大功率雷達(dá)，為解決散熱問題，采用了新一代液體冷卻系統(tǒng)。該飛機(jī)最大航行速度達(dá)800m/s，推重比為0.5。推重比是指飛機(jī)以最大行速度巡航時(shí)的牽引力與最大起飛重力的比值。飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見表：速度v（m/s）100200300400500阻力f（×104N）0.31.22.74.87.5（1）光傳操縱系統(tǒng)中的傳輸媒介是（選填“導(dǎo)體”、“絕緣體”或“半導(dǎo)體”）；（2）根據(jù)表格分析，阻力f與速度v的關(guān)系式為，若飛機(jī)以最大速度巡航時(shí)，該飛機(jī)的最大起飛重力為多少；（3）為保證飛行安全，當(dāng)飛機(jī)降低到一定高度時(shí)開啟警示燈。如圖乙所示是某同學(xué)為飛機(jī)設(shè)計(jì)的模擬電路（電源電壓恒定），圖丙是壓敏電阻R隨離地高度h的變化曲線。當(dāng)飛機(jī)降落，離地面450m時(shí)，開關(guān)S自動閉合，警示燈亮起，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0.02A；飛機(jī)離地面400m時(shí)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0.04A；當(dāng)高度降到150m，警示燈開始閃爍。則應(yīng)將壓敏電阻串聯(lián)在圖乙電路中的（選填“A”或“B”）位置，另一個位置接高度計(jì)（靈敏電流計(jì)）。當(dāng)警示燈在閃爍的過程中較亮?xí)r，電路消耗的電功率是多少瓦？（電磁鐵線圈、銜鐵、觸點(diǎn)的電阻不計(jì)，警示燈的電阻不變）【答案】絕緣體f＝0.3v23.84×105NB0.36W【詳解】（1）[1]光纖中作為傳輸媒介的材料是玻璃，玻璃屬于絕緣體。（2）[2][3]由表格數(shù)據(jù)知阻力與速度的關(guān)系為：f＝0.3v2，當(dāng)飛機(jī)以最大速度v＝800m/s巡航時(shí)，飛機(jī)的動力發(fā)動機(jī)的輸出功率根據(jù)推重比為0.5知，得該飛機(jī)最大起飛重力為（3）[4][5]由圖丁可知，壓敏電阻的阻值隨高度的降低而減小，若將它串聯(lián)在圖丙電路中的B位置，當(dāng)高度降低時(shí)，壓敏電阻阻值減小，通過電路的電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，當(dāng)高度降低到某一數(shù)值時(shí)，電磁鐵把銜鐵被吸下，動觸點(diǎn)AB接觸，壓敏電阻和電磁鐵被短路，電路電流增大，警示燈會變亮，同時(shí)電磁鐵由于沒有電流通過，磁性迅速變?nèi)?，銜鐵在彈簧彈力的作用下彈起，動觸點(diǎn)AB分離，警示燈中電流變小，警示燈回到原來的亮度，然后由于電磁鐵通電后磁性增強(qiáng)，重新把銜鐵吸下，警示燈重新變亮，周而復(fù)始，從而實(shí)現(xiàn)指示燈閃爍的作用；如果把壓敏電阻接在A位置，無論銜鐵是否被吸下，通過警示燈的電流不變，燈的亮度不變，故壓敏電阻要接在B位置；離地面450m時(shí)，壓敏電阻的阻值R1＝200Ω，電路電流I1＝0.02A；電源電壓恒定①離地面400m時(shí)，壓敏電阻的阻值R2＝500Ω，電路電流I2＝0.04A；電源電壓恒定②聯(lián)立①②得：電源電壓，當(dāng)高度降到150m，指示燈開始閃爍，警示燈在閃爍的過程中較亮?xí)r壓敏電阻和電磁鐵被短路，電路僅警示燈接入電路，電路電流警示燈在閃爍的過程中較亮?xí)r的電功率24．（2024·江蘇南京·一模）為防止電動車充電時(shí)起火引發(fā)事故，科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個自動滅火報(bào)警模擬裝置，如圖甲所示，電源U1為18V，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度t變化的圖像；如圖丙所示，電磁鐵線圈的電阻為200Ω。工作時(shí)開關(guān)S1、S2閉合，無火情時(shí)綠燈亮；當(dāng)通過電磁鐵線圈ab的電流大于或等于10mA銜鐵被吸下，電鈴報(bào)警同時(shí)電動水龍頭噴水。（1）將乙圖中的元件序號分別填入甲圖中的虛線框內(nèi)完成電路；工作時(shí)當(dāng)溫度升高，電磁鐵磁性（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）；（2）若溫度達(dá)到或超過60℃電鈴報(bào)警，則滑動變阻器最大阻值不能小于多少歐？（3）按以下步驟對（2）中電路進(jìn)行調(diào)試：①將Rt換成電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為Ω，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，直到；②斷開開關(guān)S1，將電阻箱換成Rt，完成調(diào)試。（4）若要求熱敏電阻溫度達(dá)到或超過70°C電鈴報(bào)警，對（3）中已調(diào)試好的電路，其它條件不變，若電源電壓可調(diào)，則將電源電壓調(diào)為V即可?！敬鸢浮吭鰪?qiáng)1020Ω580電鈴報(bào)警或銜鐵吸下16.2【詳解】（1）[1]由題意可知，當(dāng)通過電磁鐵線圈ab的電流大于或等于10mA銜鐵被吸下，電鈴報(bào)警同時(shí)電動水龍頭噴水，說明下面的虛框中應(yīng)接入圖乙中的①，上面的虛框中應(yīng)接入圖乙中的②，如圖：[2]由圖丙可知，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度t的升高而減小，所以工作時(shí)當(dāng)溫度升高，Rt的阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知，控制電路的電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)。（2）[3]若溫度達(dá)到或超過60℃電鈴報(bào)警，電路中的最小電流為I=10mA=0.01A由丙圖可知，此時(shí)熱敏電阻Rt的阻值為580Ω，則滑動變阻器最大阻值為（3）[4][5]對步驟對（2）中電路進(jìn)行調(diào)試，用電阻箱替換Rt，使溫度達(dá)到或超過60℃電鈴報(bào)警，調(diào)節(jié)電阻箱阻值使電阻箱的阻值等于60℃時(shí)熱敏電阻的阻值，即580Ω。（4）[6]若要求熱敏電阻溫度達(dá)到或超過70°C電鈴報(bào)警，則報(bào)警電流仍為10mA不變，滑動變阻器接入的電阻不變，由丙圖可知，熱敏電阻的阻值為400Ω，所以電源電壓為U=I(Rt+R線+R滑大)=0.01A×(400Ω+200Ω+1020Ω)=16.2V若要求熱敏電阻溫度達(dá)到或超過70°C電鈴報(bào)警，對（3）中已調(diào)試好的電路，其它條件不變，若電源電壓可調(diào)，則將電源電壓調(diào)為16.2V即可。25．（2024·吉林長春·一模）市場上規(guī)定，一般情況下蘋果質(zhì)量大于170g的為大果，120g~170g的為中果，如圖甲是蘋果自動篩選裝置，可以依據(jù)蘋果質(zhì)量實(shí)現(xiàn)自動篩選。原理是：如圖乙傳送帶上蘋果經(jīng)過壓力檢測點(diǎn)時(shí)，AB間的電壓也隨之發(fā)生改變，根據(jù)大果、中果、小果所對應(yīng)的電壓值范圍，進(jìn)行自動篩選實(shí)現(xiàn)蘋果分流。已知電源電壓恒定不變，當(dāng)檢測點(diǎn)上沒有蘋果時(shí)，AB間的電壓為1.2V，當(dāng)蘋果質(zhì)量為80g時(shí)，AB間的電壓為2V。壓敏電阻R的阻值隨壓力檢測點(diǎn)上所放物品質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系如表所示：質(zhì)量m/g08090100110120130140150160170阻值R/Ω905045403530252015105（1）壓敏電阻是由材料（選填“導(dǎo)體”、“絕緣體”或“半導(dǎo)體”）制成的；（2）當(dāng)檢測點(diǎn)上蘋果質(zhì)量增大時(shí)，AB間的電壓；（3）請通過推理計(jì)算篩選大果時(shí)，AB間的電壓至少需要達(dá)到多少伏？()（寫出必要的文字說明、表達(dá)式及最后結(jié)果）（4）當(dāng)蘋果的品種不同時(shí)，對于大果、中果和小果篩選的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也不同，此時(shí)AB間對應(yīng)的電壓值也會改變。請你對電路進(jìn)行改進(jìn)。（答出一條即可）【答案】半導(dǎo)體變大8V定值電阻改為滑動變阻器可以調(diào)節(jié)大小【詳解】（1）[1]壓敏電阻器的電阻體的材料是半導(dǎo)體，所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個品種。（2）[2]根據(jù)題給表格可知，壓力越大，電阻越小，故當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)的蘋果質(zhì)量增大時(shí)，蘋果對檢測點(diǎn)的壓力增大，壓敏電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路中的分壓規(guī)律可知，AB兩端的電壓增大。（3）[3]當(dāng)檢測點(diǎn)沒有蘋果時(shí)，此時(shí)壓敏電阻為0，此時(shí)AB間的電壓為1.2V，假設(shè)電源電壓為U，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可得當(dāng)蘋果的質(zhì)量為80g時(shí)，壓敏電阻的阻值為50，此時(shí)AB間的電壓為2V，同理電源電壓為當(dāng)蘋果為大果時(shí)，壓敏電阻的阻值最小為5，此時(shí)電路中的總電阻為此時(shí)電路中的電流為此時(shí)AB間的電壓為（4）[4]可將定值電阻R0更換為滑動變阻器，對于不同種類的蘋果，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不同，可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，來調(diào)整AB間兩端的電壓。26．（2024·四川成都·一模）如圖甲所示是某規(guī)格的家用飲水機(jī)，外觀上能看到兩個出水口和兩個指示燈——“加熱”和“電源”。飲水機(jī)銘牌上的電氣原理圖如圖乙所示，其中S1為防干燒溫控器，S2為加熱溫控器，S3為手動開關(guān)，R3為電熱管，R1和R2為定值電阻，LED1和LED2為指示燈（電阻可忽略的發(fā)光二極管）。銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表格所示。（1）下列對電氣原理圖的理解正確的是()；A．LED2應(yīng)該是“加熱”指示燈B．“PE”所在線路并不是工作電路的一部分，可以去掉C．S2會在水溫足夠高時(shí)自動斷開，水溫足夠低時(shí)自動閉合D．飲水機(jī)處于“加熱”時(shí)的總功率和電熱管功率幾乎相同，說明R1明顯小于R3（2）根據(jù)表格中的“24小時(shí)待機(jī)耗電量”，可知R2的阻值取值范圍為；（3）要想在設(shè)計(jì)原理上實(shí)現(xiàn)讓飲水機(jī)擁有“加熱”和“保溫”兩種擋位，且LED1仍為“加熱”燈。除了將R1和R3分別改換為阻值恰當(dāng)?shù)碾姛峁芡猓惶砑悠渌那闆r下，還需要改變的設(shè)計(jì)是：；（4）使用過一段時(shí)間后，小明同學(xué)測量后發(fā)現(xiàn)飲水機(jī)加熱過程實(shí)際所用的時(shí)間比按照說明書計(jì)算出來的時(shí)間更長，對其原因進(jìn)行了以下猜想，不合理的是。A．可能是有部分熱量散失B．可能是因?yàn)樗募兌炔粔颍瑢?dǎo)致加熱電阻變小C．可能是測量時(shí)處于用電高峰期，飲水機(jī)電壓低于220V【答案】C大于1210Ω見解析B【詳解】（1）[1]A．由電路圖可知，當(dāng)防干燒溫控器S1閉合時(shí)，LED2即開始工作，因此應(yīng)該是“電源”指示燈，故A錯誤；B．“PE”所在線路并不是工作電路的一部分，但卻是接地保護(hù)線，可以當(dāng)發(fā)生漏電時(shí)起到保護(hù)作用，因此不能去掉，故B錯誤；C．由于S2為加熱溫控器，因此會在水溫足夠高時(shí)自動斷開，水不再加熱，水溫足夠低時(shí)自動閉合，水又開始加熱，故C正確；D．分析電路可知，飲水機(jī)處于“加熱”時(shí)，R1和R3同時(shí)工作，而此時(shí)的總功率和電熱管功率幾乎相同，說明R1的功率很小，根據(jù)可知R1的阻值很大，而加熱功率不會太小，因此R3的阻值應(yīng)該比較小，因此R1應(yīng)大于R3，故D錯誤。故選C。（2）[2]根據(jù)表格中的“24小時(shí)待機(jī)耗電量”為小于等于0.96kW·h，因此待機(jī)的功率為根據(jù)可知R2的阻值故R2的阻值應(yīng)大于1210Ω。（3）[3]由題意知，要想在設(shè)計(jì)原理上實(shí)現(xiàn)讓飲水機(jī)擁有“加熱”和“保溫”兩種擋位，則需要閉合S1和S3時(shí)，電路有一定的功率進(jìn)行保溫，當(dāng)電熱絲開始工作時(shí)，處于加熱狀態(tài)，且LED1仍為“加熱”燈，因此我們可以將LED1串聯(lián)在電熱管R3所在支路，將R1上接線柱改接到S2和S3之間，如圖所示：（4）[4]A．由題意可知，如果有部分熱量散失，則需要飲水機(jī)放出更多的熱量，因此實(shí)際加熱時(shí)間變長，故A不符合題意；B．水的純度，并不會引起加熱電阻阻值的變化，故B符合題意；C．如果測量時(shí)處于用電高峰期，飲水機(jī)電壓低于220V，根據(jù)可知，實(shí)際功率會變小，因此放出相同的熱量，飲水機(jī)需要的實(shí)際加熱時(shí)間變長，故C不符合題意。故選B。27．（2024·吉林長春·二模）小致學(xué)完歐姆定律后，想設(shè)計(jì)測量貨車重力的檢測模擬裝置，其工作原理如圖所示。OAB為水平杠桿，OB長1m，O為支點(diǎn)，OA∶AB=1∶4，平板上物體所受重力大小通過電流表讀數(shù)顯示。電源U短時(shí)間內(nèi)電壓恒定，定值電阻阻值為10Ω，壓力傳感器R固定放置，壓力F每增加1N，R的阻值減少2.5Ω。當(dāng)重力檢測裝置空載時(shí)電流表示數(shù)為0.15A，平板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。（1）裝置中若杠桿B點(diǎn)受力為動力，則此杠桿的類型為杠桿。（2）小致將重力80N的物體放上平板時(shí)，閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)為0.3A，則此時(shí)R的阻值為Ω。（3）電池組用久后電壓變小為，這時(shí)平板上物體重100N時(shí)，電流表讀數(shù)為0.3A，求V。（4）在第（3）問情況中，電池組電壓大小為，要求平板上重為100N的物體對應(yīng)的電流表讀數(shù)和電源電壓為U時(shí)相同，其它條件不變，只水平調(diào)節(jié)杠桿上觸點(diǎn)A的位置，試判斷并計(jì)算如何移動觸點(diǎn)A。（寫出方向與數(shù)據(jù)）。【答案】省力309向左移動3cm【詳解】（1）[1]由圖知道，阻力