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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载专题四 中考压轴题类型 1：力学综合计题题12022,德州 如下列图是蓝鳍金枪鱼21 型自主式水下航行器的示意图,它是一种专业水下搜寻设备,在搜寻马航失联客机 MH370 的过程中发挥了较大的作用；航行器质量约为 750 kg,体积约为 1 m 3,3可潜入水下 4 500 m 深处,在配置声呐系统后能以较高的辨论率搜寻水下物体；海水密度 海水 1.03 10kg/m 3, g 取 10 N/kg 求：1航行器下潜至水下 3000 m 深处时,所受海水的压强和浮力；2航行器停留在水下 3 000 m 深处作业时,如遇故障发动机
2、关闭,试分析判定航行器的浮沉情形；3航行器完成水下 3 000 m 作业后返航,在它上浮 2 000 m 的过程中,海水浮力对航行器所做的功是多少？解： 1 由液体压强公式得p海水 gh1.03 103 kg/m3 10 N/kg 3 000 m3.09 107 Pa,由阿基米德原理,得 F 浮 海水 gV 排1.03 10 3 kg/m 3 10 N/kg 1 m 31.03 10 4 N 2由题意知,航行器发动机关闭后,在海水中只受浮力和重力,由重力的运算公式,得 Gmg750 kg 10 N/kg 7.5 10 3 N ,由于F浮G,所以航行器在海水中将上浮 3由题意知,航行器在海水中上
3、升距离 s2 000 m ,由功的运算公式,得 W F浮 s1.03 10 4 N 2000 m2.06 10 7 J 22022,陕西 在缺水地区,需要时刻储备生活用水；如下列图为一种具有自动蓄水功能的长方形水池；A 是一个底面积为100 cm 2 的方形塑料盒, 与塑料盒连接的直杆可绕固定点O 转动, 当蓄水量达到2.4 m3时,活塞B 堵住进水管,注水终止,水位为H；水的密度是1.0 103 kg/m3,g 取 10 N/kg 1注水的过程中,随着水位上升,水对水池底部的压强逐步_变大 _；2注水终止时,水池中水的质量是多少？此时塑料盒浸入水中的深度是 多大？10 cm,塑料盒所受的浮力
4、是名师归纳总结 3如在塑料盒内放入质量为0.3 kg 的物体,注水终止时水位H 上升了多少？V排Sh解：2 水池中水的质量m V1.0 10 3 kg/m3 2.4 m32.4 103 kg,塑料盒排开水的体积第 1 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载100 cm 2 10 cm10 3 cm 3103 m 3,塑料盒受到的浮力 F 浮 水 gV 排1.0 10 3 kg/m 3 10 N/kg 103m 310 N 3物体重力 Gmg0.3 kg 10 N/kg 3 N,注水终止时, 塑料盒受到的浮力应增加 3 N,
5、塑料盒排开水的体积增加值 V F浮 水g1.0 10 3 kg/m 3 N3 10 N/kg 3 104 m 3,水位 H 上升了 h VS3 10102 m4 m2 30.03 m3 cm 32022,自贡 如下列图 滑轮组的绕绳未画出,人以 600 N 的力向下拉动绕在滑轮组上的绳子一端10 s,使绳端向下移动了1.5 m,重物匀速上升了0.5 m,已知滑轮组的机械效率为70%g 取 10 N/kg ；1按题意画出滑轮组的绕绳；2人所做功的功率多大？3被吊起的重物质量多大？解：1作用在动滑轮上绳子段数是 所示；ns h1.5 m 0.5 m3,所以绳子的固定端应从动滑轮上开头缠绕,如图2拉
6、力做的功为 W总Fs600 N 1.5 m900 J,拉力的功率为 PW t900 J10 s90 W 3由于 W总,所以 W 有用W 总 900 J 70%630 J；由于 W 有用Gh,所以 GW有用 h 630 J 0.5 mW有用G1 260 N,又由于 Gmg,所以物体的质量为 mg1 260 N/10 N/kg 126 kg 42022,黄冈 2022 年 4 月 14 日,为查找失联的 MH370 航班,启用了“ 蓝鳍金枪鱼21” 简称“ 金枪鱼”自主水下航行器进行深海搜寻；其形状与潜艇相像 如图甲所示 ,相关标准参数为：体积 1 m 3、质量 750 kg ,最大潜水深度 45
7、00 m,最大航速 7.4 km/h 不考虑海水密度变化,密度 取 1.0 10 3 kg/m 3,g取 10 N/kg ；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 甲学习必备欢迎下载乙1假设“ 金枪鱼” 上有面积为20 cm2 的探测窗口,当它由海水中2 000 m 处下潜至最大潜水深度处,问该探测窗口承担海水的压力增加了多少？2“ 金枪鱼” 搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大？3如上述漂浮在海面的“ 金枪鱼” ,由起重装置将其匀速竖直吊离海面；起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙
8、所示,图中 P33P1；求 t 1时刻起重装置对“ 金枪鱼” 的拉力 不考虑水的阻力 ；解：1海面下 2 000 m 处的压强 p1 gh11.0 10 3 kg/m 3 10 N/kg 2 000 m2 10 7 Pa,下潜至最大潜水深度处压强 p2 gh21.0 10 3 kg/m 3 10 N/kg 4500 m4.5 10 7 Pa,增加的压强 pp2p14.5 10 7 Pa2 10 7 Pa2.5 10 7 Pa,由 FpS 得探测窗口承担海水的压力增加 F pS 2.5 10 7 Pa 20 104 m 25 10 4 N 2由于“ 金枪鱼” 搜寻任务完成后,静止漂浮在海面上,所
9、以有 F浮G,又由 F浮 gV排,Gmg,得 gV 排mg,V 排m 1.0 10 750 kg3 kg/m 30.75 m 3,露出海面体积为 V 露VV 排1 m 30.75 m 30.25 m 33由于起重装置吊起“ 金枪鱼” 是匀速竖直离开海面,所以速度保持不变,即 v1 v3,由 PFv,得P1F1v1,P3F3v3,又 P33P1,所以有F 33F1,F 1F 3 3,在 t3 时刻“ 金枪鱼” 离开水面,由图象分析知,此时起重装置对“ 金枪鱼” 的拉力等于“ 金枪鱼” 的重力,即F 3 mg,所以t1 时刻起重装置对“ 金枪鱼” 的拉力F 1mg750 kg 10 N/kg3 3
10、2 500 N 类型 2：电学综合运算题5. 2022,抚州 如下列图电路中,电源电压恒定不变,R 为定值电阻,小灯泡L 上标有“6 V3 W ” 字样不考虑小灯泡阻值的变化；0.6 A,求电源电压和电阻R 的阻值；1当 S1、S3闭合, S2断开时, 小灯泡 L 正常发光, 电流表示数为2当 S2闭合, S1、 S3断开时,求小灯泡L 工作 1 min 所消耗的电能；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - I解： 1U总U学习必备欢迎下载1 12 A,W灯额6 V ,I 灯额P灯额 U灯额3 W 6 V0.5 A, R
11、U总 IR6 V60 0.6 A 0.5 A2R灯2 U灯额 P灯额 （6 V）3 W212 ,R 总RR 灯12 60 72 ,I 灯I 总U总 R总 6 V 72 灯2R 灯t1/12 A2 12 60 s5 J 62022,盐城 新型电饭锅采纳“ 聪慧火” 技术,智能化地掌握食物在不同时间段的温度,以得到最佳的养分和口感,其简化电路如图甲所示,R1 和 R2 均为电热丝, S1 是自动掌握开关；煮饭时,把电饭锅接入 220 V 电路中,在电饭锅工作的 30 min 内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示；求：1S 和 S1都闭合时电饭锅的电功率；2电热丝 R2的阻值；3这 30 mi
12、n 内电饭锅产生的热量；解：1S 和 S1 都闭合时, R1 和 R2 并联,由图象可知 I3 A,所以电饭锅的功率为 PUI 220 V 3 A660 W 2S 闭合, S1 断开时,只有 R1 工作,由图象可知 I12 A,所以 R1 的功率为 P1UI 1220 V 2 A 440 W；R2工作时的功率 P2 PP1 660 W440 W220 W,R2 的阻值为 R2U P22（220 V）220 W 2 220 330 min 内电热锅产生的热量 QPt1P1t2660 W 15 60 s440 W 15 60 s9.9 10 5 J 72022,襄阳 如图甲所示的电路中,R2为滑动
13、变阻器, R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变；转变滑片 P 的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在如图乙所示的坐标系中；就：1当滑片移至a 端时,对应的是图乙中的_B_点；2当滑片移至b 端时,电路中的电流为_1_A；3R1的阻值为多少？4电源的电压为多少？名师归纳总结 解： 3由图象可知R1U 1 I 13 V 3 A1 U1 和 I 1 分别代入 2 V 、2 A 和 1 V 、1 A 都可以 第 4 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载UU 1I1 R34解法一： UU 2R3I2
14、U3 VR3 3 A 联合解之得 U12 V U9 V 1 A R3解法二：由图象可知：R UI9 V 1 A9 ,由题意得 I 1R1 R3I 2R R3,3 A 1 R31 A 9 R3,R33 ,UI1R1R33 A 1 3 12 V 82022,苏州 如下列图的电路中,电源电压恒为30 ,电流表 的量程取 00.6 A；闭合开关 S；1求通过电路的电流 I；2求电阻 R1消耗的功率 P1；12 V ,电阻 R1的阻值为 10 ,电阻 R2的阻值为3现用标有“20 1 A ” 字样的滑动变阻器R0替换电阻 R2；为使电路中各元件安全,求变阻器R0连入电路的阻值范畴；解： 1电路的总电阻R
15、 R1R210 30 40 ,电路的电流I U R 12 V 0.3 A 2电阻 R1两端的电压 U 1 IR10.3 A 10 3 V ,电阻 R1 消耗的功率 PU 1I3 V 0.3 A0.9 W 3电路答应通过的最大电流 I最大0.6 A ,电路总电阻的最小值 R0最小 U I最大 12 V 0.6 A 20 ,变阻器 R0的最小值 R0最小R最小R120 10 10 ,变阻器 R0 的最大值即为 R0最大20 ,变阻器 R0 连入电路的阻值范畴为 1020 92022,南京 在综合实践活动课上,小明设计了模拟调光灯电路；此电路中电源电压不变,灯泡 L标有“6 V 3 W” 字样,定值
16、电阻 R1 的阻值为 6 ；将滑动变阻器 R2 的滑片 P 置于最右端,闭合开关,电压表和电流表示数分别为 6 V 和 0.3 A；移动滑片 P 至某一位置,电压表和电流表的示数分别为 1 V 和0.5 A；1灯泡 L 正常发光时的电阻多大？名师归纳总结 2滑动变阻器R2的滑片 P 在最右端时,闭合开关,灯泡L 的实际功率多大？应实行怎样的第 5 页,共 12 页3为使灯泡安全工作,R2的滑片能自由滑动,且滑片 P 滑到某一端时灯泡能正常发光,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载爱护措施？请详细说明；解： 1灯泡正常发光时的电阻2 RL
17、U L PL（ 6 V）212 3 W2P 在某一位置时,U 21 V,I0.5 A,而灯泡正常发光时的电流为 0.5 A,所以此时灯泡正常发光,UL6 V ,电阻 R1两端的电压 U 1IR10.5 A 6 3 V ,电源电压 U ULU 1U 2 6 V 3 V 1 V 10 V,当 P 在最右端时, U26 V ,I 0.3 A,电阻 R1两端的电压 U1IR10.3 A 6 1.8 V,灯泡两端的实际电压 U LUU 1U 210 V 1.8 V6 V 2.2 V,灯泡 L 的实际功率 PLULI 2.2 V 0.3 A0.66 W 3依据题意, 滑片 P 滑至最左端时, 灯泡正常发光
18、, 此时电路中总电阻 RI L 10 V 0.5 A20 ,所以,需要在电路中再串联一个定值电阻,即102022,德州 汽车尾气是造成雾霾指数R RRLR120 12 6 2 PM2.5 上升的缘由之一,某物理试验小组的同学们设计了如下列图的有害尾气排放检测电路；在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中,气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示；已知电源电压 有害尾气12 V 恒定不变, R0 为定值电阻, R 为气敏电阻；名师归纳总结 - - - - - - -浓度 /%Vol 5 7.5 10 12.5 15 R/5.2 3.9 3 2.5 2 1测试过程中,当电压表读数为7 V
19、 时,电流表读数为1 A,求电阻 R0的阻值；2当这种有害尾气浓度增大到15%Vol 时,求电压表的示数结果保留一位小数；3当电路消耗的总功率为18 W 时,有害尾气浓度是多少？解： 1由串联电路电压关系,UURUR0,得 UR0UUR12 V 7 V 5 V ,由欧姆定律IU R,得 R0UR0 I5 V 1 A5 2由表中数据可知,当有害尾气浓度增大到15%Vol 时, R12 ,由串联电路电阻关系, 得 R总 1R1R02 5 7 ,由欧姆定律, 得 I 1U R总112 V 7 12 7 A ,U1I1R112A 2 3.4 V3由公式 PUI ,得 I P U18 W 12 V 1.
20、5 A,由欧姆定律得R 总 2U I12 V 1.5 A8 或 R 总 2第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载U 2（12 V）28 ,由串联电路电阻关系,R 总 2 R0R2,得 R2R 总 2R08 5 3 ,由表P 18 W格可知,有害尾气的浓度为 10%Vol 类型 3：力、电、热综合112022,山西 市场上有一种电热饮水机,如下列图是饮水机的简化电路图,S 是温控开关, R1是调剂电阻,其阻值为 176 ,R2 是供加热的电阻丝,饮水机的铭牌参数如表所示；求：1如饮水机正常工作的加热效率为 90%,现将质量为 1.5 kg,初
21、温为 20 的水在一标准大气压下烧开需要吸取的热量是多少？需加热多长时间？已知c 水4.2 10 3 J/kg ；时间运算结果保留整数 2当饮水机处于保温状态时,它的保温功率是多少？解：1水吸取的热量 Q 吸cm t4.2 10 3 J/kg 1.5 kg 100 20 5.04 10 5 J,由于 Q吸 W, WPt,所以电热壶把水烧开所用的时间 tW P热 Q吸 P热90% 1 100 W 5.04 10 5 J509 s 2依据 PUI ,I R可得 PU R,加热电阻的阻值 2R2U P热2（ 220 V）21 100 W44 ,当 S 断开时, R1、R2串联, 电路处于保温状态,保
22、温时电路中的电流 I保U R总R1R2 U176 44 220 V1 A ,由于 R1 是调剂电阻,电路保温时的功率由 R2 供应,由 PUI ,IU R可得 PI 2R,电路中的保温功率 P保I 保 2R2 1 A 2 44 44 W 122022,泰安 电动汽车以蓄电池为驱动能源,汽车运动时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为汽车供应动力；某辆电动汽车的总质量 含驾驶员 为 2.5 10 3 kg,汽车车身长 3.5 m；当它在水平路面以某一速度 v 匀速行驶时,电动机工作电流为 50 A,工作电压为 400 V ,电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为 75%,汽车所受阻力为汽车重
23、力的 0.03 倍g 取 10 N/kg ；1求电动汽车匀速前进的速度 v 多大？2如汽车以 10 m/s 的速度通过9.5 m 长的桥梁,求汽车通过桥梁的时间；名师归纳总结 解： 1F 阻0.03mg0.03 2.5 103 kg 10 N/kg 750 N,由于汽车做匀速直线运动,所以F F阻第 7 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载750 N ,由题意, Fv UI ,vUI F400 V 50 A 75% 750 N20 m/s 2ss车s桥3.5 m 9.5 m13 m,ts v11.3 s 132022,福
24、州 为反对铺张,响应“ 光盘行动” ,小明为自助餐厅的餐桌设计了“ 光盘仪” ；餐盘 放在载盘台上,如盘内剩余食物的质量达到或超过规定值,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理如下列图；电源电压3 V 不变,提示器的电阻R0 恒为 50 ,传感器 R1 的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示；开关S闭合后,问：载盘台所载质量 m/g 100 110 120 130 140 150 160 传感器R1/100 90 80 70 60 50 40 1依据表中数据,当载盘所载质量是100 g 时, R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？2在第 1问的基础上,通电 5 s,电流通过 R1产生
25、的热量是多少？3当电路中的电流达到 0.03 A 时,提示器会发出提示音,如空餐盘质量为 100 g,此时盘内剩余食物的质量是多少？解： 1由表可知, R1100 ,RR1R0100 50 150 ,电路中的电流 I U R150 3 V0.02 A 2电流通过 R1产生的热量 QI 2R1t0.02 A 2 100 5 s0.2 J 3当电路中的电流达到 0.03 A 时, R U I3 V 0.03 A 100 ,R1 R R0100 50 50 ,查表可知,载盘台所载质量为 150 g,剩余食物的质量 m余150 g100 g 50 g 142022,济宁 小梦家新买了一口电饭锅,如图甲
26、所示；通过查看说明书,发觉电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态；另一种是水烧干后的保温状态；图乙是电饭锅的电路图,R1是电阻, R2是加热用的电热丝；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1自动开关 S 接通或断开时,电饭锅分别处于哪种状态？说明理由；2要使 R2在保温状态下的功率是加热状态下的1 25,R1与 R2 应满意什么关系？3“ 母亲节” 到了,小理想为妈妈预备泡脚水；由于水温较低, 小梦先从盛有 5 kg 水的桶中取出 2 kg水倒入电饭锅中加热 4 min 后,将水倒
27、回水桶中, 经过测量桶中水温上升了 20 整个过程不计能量缺失 ；请运算 R2 的阻值；2解： 1自动开关断开时,两电阻串联,此时电饭锅的功率 P1R1R2 U；自动开关闭合时,电阻 R1 被2短路,电路中只有一个 R2,此时电饭锅的功率 P2U R2；由于 P1P2,所以自动开关断开时为保温状态,自动开关闭合时为加热状态102依据题意可知 2 R1R2 U 2R2U R21 25化简得R1 4R23 加热后混合水吸取的热量Qcm t4.23 J/kg 5 kg 20 4.2 10 5 J；加热时, 电饭锅的功率P2W tQ t4.2 10 4 60 s 5 J1 750 W,R2U P2 2
28、（220 V ）1 750 W227.7 判型 4：推导题152022,天津 “ 等效替代法” 是物理学中常用的一种方法；如图甲的两个电阻并联后接入电路中的成效与图乙一个电阻接入同一电路中的成效相同,请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出 R 与 R1、R2 的关系式；解：由并联电路电流关系有,II 1I 2,即U RU1U 2R2,又 UU 1U 2,代入上式有1 R 1 R11 或 RR2R1R2R1R2名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载162022,杭州 如下列图为发光点 两小题；
29、S 和竖直放置的平面镜的位置情形；依据光的反射定律完成以下1在图中用光路图作动身光点 S的像点 S ；解：图甲、图乙均可2推导证明 S 点和 S点到平面镜距离相等；解：如图甲所示,SO 为垂直于镜面的入射光线,NN 为法线, OM 为入射光线 SO 的反射光线,根据光的反射定律可得NOM SON,又由于SON NOM 对顶角相等 ,所以 SON SON,由于法线 NN 与镜面垂直,所以SOO SOO ,又由于 OO 为 SOO 和 SOO的公共边,所以 Rt SOO Rt SOO ,所以 SO SO172022,随州 如图甲所示,溢水杯中装满水 水的密度用 表示 ,将一正方体木块 棱为长 a轻
30、轻放入溢水杯中, 木块静止时浸入的深度为a 3,现在用一根轻细钢针对着木块上表面中心竖直向下施加压力F,F 从 O 渐渐增加；直到木块恰好完全浸没水中；解题时用 1求木块恰好完全浸没水中时压力 Fm；2在 F 从 O 增至 F m过程中,木块浸没在水中的深度 、a、g 表示相关量；x 从a 3增加到 a,推导出 F 与 x 间的函数关系式；3将 F、 x 的函数关系图象画在相应的坐标系中,并标出两端点的横、纵坐标；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载3g1 3 a 3g解：1F0 时,F浮G,Ga
31、3a2g1 3 a 3g；FF m时,F 浮GF m,F m F 浮G a2 3 a 3g2F 为一般值时, FGF浮,FF浮 G,即 F a2gx1 3 a3g3如下列图：182022,天津 下面是小明自制“ 浮力秤” 的装置图如下列图 和使用说明书；“ 浮力秤” 使用说明书结构 浮力秤由浮体和外筒构成；浮体包括秤盘和长度为 L 0,底面直径为 D 0 的圆柱体,外筒是足够高的,内径为 D 的圆柱形透亮大筒；使用 向外筒中加入适量水,将浮体竖直放入外筒的水中,被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“ 称” 出物体的质量；已知水的密度为水,称盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中
32、的深度为h0,请依据上述内容和条件解答：1在图中画出未称物体时,浮体在水中沿竖直方向受力的示意图；2推导出被称物体质量m 与浮体的圆柱体浸入水中深度h 之间的关系式；3求出要使此“ 浮力秤” 能够达到最大称量值；使用前应在处筒中至少加入的水的质量；解： 1如下列图：名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -学习必备欢迎下载2 秤盘中未放物体时,浮体在水中漂浮,有F浮 1G0, 水gV 排 1G0,可得 G0 4D0 2水 gh0,被称物体放在秤盘上后, 浮体仍漂浮, 有 F 浮 2 G0 G物,水 gV排 2 G0 mg水 g 4D0 2h水 g 4D0 2h0 mg就 m4D02 水 hh0 3 至少应加入的水的体积V水 4 D 2D0 2L0,其质量为m水 水 V 水 4 D 2D0 2 水 L0第 12 页,共 12 页