2020年北京市各区一模试题分类汇编-力学、电学综合题-人教版

1、20202020 年北京市各区一模试题分类汇编年北京市各区一模试题分类汇编 力学、电学综合题力学、电学综合题 一、选择题：下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。 （每小题 2 分） （东城）15图 7 为电烙铁尾部的接线端及和它相 对应的电热丝连线图，AC 是电烙铁的电热丝，B 接 电热丝的中点。电烙铁铭牌上标明额定功率为 40W， 使用电压为 220V 或 110V，下列说法中错误的是 AAC 连 220V 电源，电烙铁功率为 40W BAB 连 110V 电源，电烙铁功率为 40W CAC 先连接起来作为一个接线端，然后 AB 接 110V 电源，电烙铁的功率为 40W DAC

2、 连入 110V 电源，电烙铁功率为 10W （西城一模）14如图4所示电路电源电压不变。开关 S闭合前，电压表示 数为6V；开关S闭合后，电流表A1的示数为0.6A，A2的 示数为0.5A，A3的示数为0.9A。下列判断正确的是 A干路电流为1.1A B通过R1的电流为0.1A C电阻R2的电阻值为12 DR2和R3交换位置后，电流表A1和A3的示数不变 （西城一模）15体积相同的 A、B 两种液体的质量之比为 45。把它们分别倒入 两个容器中。在 A 液体中放入小球甲，B 液体中放入小球乙，且两球体积相同。 在下述各个状态中，比较两球受到浮力的大小，一定正确的是 A甲漂浮，乙沉底时，甲受浮

3、力小 B都悬浮时，受浮力相等 AC B A B C 图 7 C都沉没在液体底部时，甲受浮力大 D都漂浮时，乙受浮力大 （朝阳一模）14物理活动课上，张老师做了一个的实验，一个量程为 100ml 的 量筒竖直放在水平桌面上，lOOml 刻度线以上还可以容水 15ml。现给量筒盛水 100ml，将一物块轻轻放人水中，从量筒溢出 25m1 的水，物块没有触及量筒底和 壁，取 g =10Nkg。你认为下列说法正确的是 A物块密度一定等于 1.0103kg/m3 B. 物块密度一定小于 1.0103kg/m3 C物块所受重力一定等于 0.4N D物块所受重力一定等于 0.25N （朝阳一模）15如图 6

4、 所示的电路，电阻 R26，开关 S 闭 合后，电流表 A1示数为 1.5A，电阻 R1消耗的电 功率为 3W，电路中消耗的总功率小于 9W。则 A电阻 R1的阻值为 3 B电流表 A2示数为 15A C电压表示数为 135V D1min 内 R1放出 405J 的热量 （崇文一模）14如图 7 所示，一个两端开口的弯管形容器， 从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面是 0.01m 2 质量为kg 的活塞堵住，活塞可在细管中无摩擦 的滑动。当 H=30cm，h=lOcm 时，在活塞上放置一 个质量是 lkg 的砝码，活塞静止。由此可知 水对活塞的压强等于砝码对活塞的压强 水对活塞的压力大小等于

5、砝码所受重力的 2 倍 砝码对活塞的压强相当于 20cm 深的水产生的压强 图 6 R2R1 A1 A2 S V 撤去砝码，当两侧液面相平时，活塞再次静止 图 7 （崇文一模）15某电热器的工作原理如图 8 所示，它有加 热和保温两个工作状态。电源两端电压不变，电阻丝 R1=3R2。当开关 S1接 b 点，S2断开时，电路的总功率为 P1； 当开关 S1接 a 点，S2闭合时，电路的总功率为 P2，则 图 8 S1接 b 点，S2断开时为加热状态，P1P231 S1接 b 点，S2断开时为保温状态，P1P2316 S1接 a 点，S2闭合时为加热状态，P1P213 S1接 a 点，S2闭合时为

6、保温状态，P1P2163 （宣武一模）14如图 4 所示电路，电源两端电压为 6V 且保持不变，开关 S 闭合 后，调节滑动变阻器滑片 PP 到中点位置时，灯泡 L 恰好正常 发光时，电流表 A 的示数为 0.2A，电压表 V 的示数为 2V。则 关于该电路，下列判断错误的是： A灯泡的额定电功率是 0.4W B若滑片 P 移到右端，电路消耗的电功率为 0.72W C若滑片再向右移动，电流表示数将减小，电压表示数将增大 D若滑片再向左移动，电流表示数将增大，灯泡可能被烧毁 （宣武一模）15如图 5 所示，在底面积是 S1的圆柱形容器中，注入深为 h 的水 后，再把一横截面积为 S2的金属圆柱体

7、立于容器中，若圆柱体露 出水面，容器中水不溢出。则下列说法中正确的是： A水对容器底部的压力为 F压=水g h S1 B水对容器底部的压强为 p=水gS1h /（S1S2） C金属圆柱体所受的浮力为 F浮=水gS2h /（S1S2） D水对容器底部的压力为 F压=水gS1 h /（S1S2） （海淀一模）14如图9所示，A、B两个圆柱体叠放在一起置于 图 4 图 5 图 9 A B 水平桌面上，已知圆柱体A、B的高度比为1：2，底面积比为2：3，若 圆柱体A对圆柱体B的压强与圆柱体B对桌面的压强相等，则这两个圆柱 体的密度比为 A2：1 B2：3 C3：2 D6：1 （海淀一模）15如图10所

8、示的电路中，当滑动变阻器的 滑动头从a滑向b的过程中，三只电压表V1、V2、V3的 示数变化的绝对值分别为U1、U2、U3，则下列 各组中可能出现的是 U1=3V，U2=2V，U3=1V U1=0V，U2=1V，U3=1V U1=0.5V，U2=1V，U3=1.5V U1=1V，U2=3V，U3=2V （丰台一模）14. 在图 3 所示电路中，电源电压一定。当开 关 S 由断开到闭合时，下列说法正确的是 A灯泡消耗的功率变小 B电路的总电阻变小 C电压表的示数变小 D电流表的示数不变 （丰台一模）15. 材料相同的两个圆柱体 A、B，他们的底面半径为 RA、RB，将它们分别放在水平桌面上， B

9、 对桌面的压强为 p1。将 B 叠放在 A 上（如图 4 所示） ，A 对桌面的压强为 p2，已知 RA:RB=2:1， p1:p21:3，则两圆柱体的高度之比 hA:hB为 A.5：2B.11:4C.2:5D.4:11 （大兴一模）14甲灯泡标有“6V、3W”字样，乙灯泡标有“6V、6W”字样， 将两灯泡串联起来接入 6V 的电路中，它们的实际功率分别为 P1和 P2，将两灯泡 图 10 V2V3 V1 ab S A V LS R 图 3 A B 图 4 并联起来接入 220V 的电路中，它们的实际功率分别为 P3和 P4，关于 P2和 P3大 小的关系正确的是 AP2大于 P3 BP2等于

10、 P3 C P2小于 P3 D条件不足，无法比较 （大兴一模）15小林测滑轮组的机械效率，第一次用滑轮组提升重 10N 的物体 时，机械效率是 1；第二次用完全相同的滑轮组提升重 20N 的物体时，机械 效率是 2；第三次用完全相同的滑轮组提升重 10N 的物体，物体在上升过程 中受到恒定的阻力是 10N，此时机械效率是 3。 （不计绳和轮之间的摩擦）则 A213 B123 C123 D以上说法都不对 （昌平一模）15质量是 6kg 的物体 A 放在水平桌面上，利用图 8 所示的装置使 物体以 0.2m/s 的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为 2N，不计绳子的伸长和滑轮组内

11、部的摩擦，则（g 取 10N/kg） A作用在绳端的拉力 F 为 6N B水平桌面对物体 A 的摩擦力是 2N C在 1s 内拉力 F 做功 1.2J D在 1s 内拉力 F 的功率是 0.4W （怀柔一模）15如图 7 所示电路中，设电源两端电压不变，灯 L 的电阻不随温 度变化。闭合开关 S，在变阻器的滑片 P 移动的过程中， 电流表 A 的最小示数为 02A，电压表 V 的最大示数为 3V，电压表 V1的最大示数与最小示数之比为 3：2。则 下列说法正确的是： A电源电压为 6V B电路的最大电功率为 27W C灯 L 的阻值为 15 D滑动变阻器最大阻值为 40 图 8 图 7 （石景

12、山一模）15同一个正方体先后 放入a、b、c 三种液体中，静止时 如图6 所示，下列判断正确的是 A物体受到的浮力 FaFbFc B物体上下表面所受的压力差不等 C物体下表面受到液体的压强 papbpc D液体的密度 abc （顺义一模）14如图 7 所示的电路中，电源电压 45V 保持不变，灯 L 上标有 “2. 5V 1.25W”字样，电流表的量程为（006）A，电压表的量程为 （03）V，滑动变阻器的最大阻值是 20。当开关 S 闭合后，移动滑动变阻 器的滑片 P，在保证电路安全的情况下，则下述判断正确的是 A电流表的最大示数为 06A B电压表的最小示数为 0V C灯 L 消耗的最小功

13、率大于 0.4W D灯 L 消耗的最小功率小于 0.3W （顺义一模）15如图 8 所示，在拉力 F 的作用下，重 80N 的物块 A 正以 0.2 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为 20N，该装置的 机械效率为 80%，则： A2s 内，拉力 F 移动的距离为 0.4 m B拉力 F 的大小为 40N 图 6 a b c 图 7 S P V A L A 图 8 F C2s 内，弹簧测力计的拉力对物块 A 所做的功 6J D拉力 F 做功的功率 为 5W （通州）14在图 4 所示的电路中，电压表 V1的示数为 U1, 电压表 V2的示数为 U2,电流表的示数为

14、I1。当滑动变阻器滑片 P 滑到另一位置时，电压表 V1的示 数为 U1,电压表 V2的示数为 U2,电流表的示数为 I2。下列说法正确的是 AU1一定大于 U1 BU2一定大于 U2 C|U1-U1|U2-U2| D| U2-U2|与|I2-I1|之比等于 R 二、选择题：下列各小题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。 （每小题 3 分） （东城）17利用如图 8 所示的甲、乙两滑轮组，在相 同的时间内用大小相同的力 F和 F2分别把质量相等的重 物提升到相同的高度，则 A力 F做功的功率大 B甲滑轮组的额外功较大 C乙滑轮组的机械效率高 D甲、乙两个滑轮组的总功相同 （西城一模）1

15、6两个定值电阻并联在电压为 U 的电源两端，R1消耗的功率为 P1，R2消耗的功率为 2P1。把它们串联接在电压为 2 3 U 的电源上时，下列说法 中正确的是 AR2两端的电压升高了 B通过 R1的电流没有变化 图 8 乙 F2 G 甲 F1 G 图 4 图 6 CR2消耗的功率为 2 1 P1 D它们消耗的总功率为 4 9 P1 （西城一模）17如图 5 所示轻质滑轮组恰处于静止状态。甲、乙 的密度分 别为甲、乙，质量比是 45。下列说法正确的是 A装置静止时，甲、乙受到的合力都为零 B乙对水平地面压力和甲的重力之比为 43 C乙如图放置和单独放在水平地面上时相比，对地面的压强之 比为 3

16、5 D甲如图放置和甲浸没在水中时，乙受到的拉力之比为 人人 人 （朝阳一模）17有两个小灯泡 L1、L2，它们的额定电压分别为 U1、U2，且 U1=2U2。在正常工作时，通过 L1的电流是通过 L2的电流的 2 倍。把 L1、L2串联接 到电压为 U 的某电源上，讨论两灯泡发光情况，下列说法正确的是 A当 U =2U1时，灯 L1可以正常发光 B当 U =2U2时，灯 L2可以正常发 光 C当 U = U1+U2时，两灯都可以正常发光 DU 为何值时，灯 L1都不能正常 发光 （宣武一模）17如图 6 所示，滑轮组在拉力 F1的作用下，拉着重 300 牛的物体 A 以 1.5m/s 的速度在

17、水平面上匀速移动，滑 轮组的机械效率为 80% ，物体 A 匀速运动时 受的阻力为 56N，拉力 F1的功率为 P1 ，在 10s 内拉力做功为 W1 。若滑轮组在拉力为 F2的作用下， 拉着物体 A 以 0.5m/s 的速度在此水平面上匀速移动 ，拉力 F2的功率为 P2 ， 图 11 在 20s 内拉力做功为 W2 。滑轮自重和绳重忽略不计，则下列正确的是： AF1=100N ，P1= 450W； BW1 ：W2=3 ：2 ， P1 = 3P2 CF2=210N ，P2=35W ； DW1 ：W2=1 ：2 ， P1 = P2 （海淀一模）17在图 11 所示的电路中，电源两端电压保持 不

18、变，R1=2R3，当开关 S1、S2都闭合时，电压表 V1、V2的 示数之比为 53，则 AR1与 R2电阻比为 2：3 BS1闭合、S2断开时，电压表 V1、V2的示数之比 3：2 CS1、S2都闭合与 S1闭合、S2断开时电路中电流之比为 5：6 DS1、S2都闭合与 S1闭合、S2断开时 R1消耗功率之比为 6：5 （丰台一模）17. 如图 5 所示，物体重 180N，动滑轮重 20N，绳重和 摩擦不计。人对动滑轮的拉力为 F，在 F 的作用下，物体以 0.1m/s 的速度匀速上升 2m，则下列说法正确的是 A. 拉力 F 做的功为 400J B. 动滑轮对物体做的功为 720J C拉力

19、 F 的功率为 20W D. 拉力 F 的大小为 90N （昌平一模）17图 10 中 R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，则以下 说法中正确的是 AR2接入电路的阻值不变时，电压表 V1读数与 电流表读数之比等于 R1 BR2接入电路的阻值不变时，电压表 V2读数与 电流表读数之比等于 R1 CR2接入电路的阻值改变一定量时，电压表 V2 图 5 V2V1 A 图 10 R1R2 读数的变化量与电流表读数的变化量之比的绝 对值等于 R1 DR2接入电路的阻值改变一定量时，电压表 V1读数的变化量与电流表读数的 变化量之比的绝对值等于 R1 （怀柔一模）17两个完全相同的容器中，分别盛有 甲、乙

20、两种液体，将完全相同的两个小球分别放 入容器中，当两球静止时，液面相平，球所处的 位置如图 8 所示，甲、乙两种液体对容器底的压 强大小分别为甲、乙，两球所受的浮力分别为 F甲和 F乙，则下列关系正确的是 A.甲乙 B.甲乙 C.F甲F乙 D.F甲F乙 （石景山一模）17只将灯 L1和灯 L2连接在电压保持 6V 不变的电源上（灯 L1和 L2的电阻不随温度变化） ，灯 L1的电阻为 20，两灯均发光时，测得通过灯 L2中的电流为 0.2A，则下列判断正确的是 A灯 L1和 L2两端的电压之比可能是 1:1 B灯 L1和 L2的电阻之比可能 是 1:2 C灯 L1和 L2的电阻之比可能是 2:

21、3 D灯 L1和 L2中的电流之比可 能是 1:1 三、填空题（每空 2 分） （东城）24如图 11 所示的电路中，电源电压保持不变，当 开关 S 断开时，电压表的示数为 2V，电阻 R2上消耗的功率是 1W；当开关 S 闭合时，电流表的示数为 1A；则开关 S 断开时， 电流表的示数为 A。0.5 图 8 图 11 A v R1 R2 S （西城一模）23图 6 所示电路中，R 是定值电阻，灯泡 L1、L2分别标有“8V 8W”和“12V 24W” ，电路两端总 电压 U6V 不变。只闭合开关 S3时，电路消耗总功率为 2.4W。开关都闭合 时，电路消耗总功率为_W。 （忽略灯丝电阻变化）

22、8.5 （西城一模）24如图 7 所示，质量是 2kg 的平底水桶底面积为 800cm2，放在水平地面上，桶内装有 50cm 深、体积是 45dm3的水。 小萍同学用竖直向上的力 F 提水桶，但是没有提起来。这时，如果 水对桶底的压强和桶对地面的压强相等。小萍同学提水桶的力 F_N。 （g10N/kg）70 （朝阳一模）23某电动机工作时两端电压为 U，电流为 I，电动机线圈的电阻为 R，则该电动机工作时输出的最大机械功率是。U II2R （朝阳一模）24平放在水平桌面上的三个实心正方体对桌面的压强相同。它们 的密度分别为 1、 2和 3，且 1 2 3。则这三个正方体对桌面的压力 F1、F2

23、、F3的大小关系是 。 F1F2F3 （崇文一模）23将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图 12 所示。已知玻璃杯的质量为 100g，底面积为 30cm2，高度 为 15cm。若使玻璃杯不沉入水中，在杯中最多能加入 kg 食盐。 （水的密度 水1103kg/m3）035 （崇文一模）24为了将发电厂的电能输送到远处的用户家中，在两地间架设了 两根等长的输电线。两根输电线的总电阻为 r。已知位于电厂处的两根输电线间的 电压为 U，输送电能的功率为 P，由于电流通过输电线发热会损失电能，该输电线 图 12 甲 乙 图 8 路输送电能的效率为 。(输电效率为用户得到的电能与发电厂输出电能的 比值)

24、I r P / u2 （宣武一模）23有两个不同材料制成的正方体甲和乙，已知甲 、乙 的边长比为 1:2。如图 8 所示，把甲叠放在乙上，甲对乙的压强为乙 对桌面压强的一半。则甲、乙两物体的密度之比为 。 （宣武一模）24如图9所示，将甲、乙两只电阻串联在总电 压不变的电路中，乙电阻消耗的电功率为P2。若将乙电阻单独 连入此电路中，它消耗的电功率为P2。则甲、乙两只电阻并 联在此电路中时，两只电阻消耗的总电功率P总= 。 （海淀一模）24工人用如图 12 所示滑轮组将矿井中的物体 A 和物 体 B 先后匀速提升上来。动滑轮的重力为 50N，物体 A 和物体 B 所受重力之比为 2：1，提升物体

25、 A 时，滑轮组的机械效率为 75%。若用此滑轮组提升物体 B 时，在 10s 内物体 B 上升 5m， 则提升物体 B 时，拉力的功率 为 W。 （不计绳重和摩擦）62.5 （丰台一模）24. 用滑轮组提起重 900N 的物体，已知动滑轮重 300N，绳子自由端 受到的拉力为 F。在 F 的作用下，重物在 20s 内匀速升高了 10m，绳子自由端 向上移动 30m，则滑轮组的机械效率为 _ %。 （忽略绳重和滑轮摩擦） 75 图 9 图图12 （昌平一模）24小宇同学参加物理兴趣小组活动，在一次电学实验过程中发现 一个有趣的元件，由于 A、B 两部分被封闭在一个透明的玻璃壳内，a、b 是其两

26、个 外露的接线柱（如图 11 甲） 他们了解到 B 是一个定值电阻，其电压与电流关系 如下表所示；A 是一种由特殊金属丝制成的导体，它的额定电压是 6V为进一步 了解 A 的某些特征，他们将元件的 a、b 两端接在图 11 乙的 c、d 两点，通过实验 测得了多组元件的电压与电流值，并绘制成如图 11 丙的曲线计算电压表示数为 4V 时，10s 内电流通过导体 A 产生的热量是 J （大兴一模）23两盏白炽灯甲和乙，分别标有“220V 10W”和“220V 100W” 串联接在 220V 的电源上，两灯的实际功率之比 W 甲W乙为 。10：1 （大兴一模）24如图 6 所示，重 100N 的物

27、体在水平 拉力 F 的作用下做匀速直线运动，5s 内移动 1.5m，物体与地面间的摩擦力为 30N，不计滑轮重、绳重及绳的摩擦，拉力的功率是 W。9 电压 U（V） 246 电流 I（A） 0.10.20.3 乙甲 ba A B A V dc 丙 U/V I/A 图 11 （石景山一模）24如图 8 所示，电源电压一定，当滑片 P 置 于变阻器中点时，电压表的示数为 6V；当滑片 P 置于变阻 器右端时，电阻 R1在 30s 内产生 100J 的热量，电压表示数 为 10V，则电阻 R1= 120 （怀柔一模）24如图 12 甲所示，在水面上 方匀速提升密度为 3103kg/m3的物体时， 绳

28、端所用的拉力为 300N，滑轮组的机械效率 为 60。如果将物体全部浸没在水中，如图 12 乙所示，匀速提升该物体，在绳端所用的 拉力为 240N，此时滑轮组的机械效率是 。（g 取 10N/kg）50 （通州）25灯 L1的额定电压为 U，额定功率为 P1；灯 L2的额定电压为U，额 定功率为 P2。把它们串联接在电压为 U 的电源上，此时灯 L2的功率为 4P12P2/（4P1+P2）2 四、计算题 计算题要求：(1)写出必要的文字说明和依据的主要公式；（2）代入数据； （3）凡有数字运算的题目，运算过程和结果都要写明单位。 图 8 R1 U V P 图 12 甲 乙 （东城）39小明学习

29、了浮力的知识后，找来一个量程足够大的弹簧测力计和一 个铁块。他猜想：若用弹簧测力计悬挂起这个铁块，再将铁块浸没在密度不 同的液体中，弹簧测力计就会有不同的读数，在测力计上可对应标 出液体的密度值，这样就可以利用他手中的弹簧测力计和铁块制作 一个测定液体密度的密度计，如图 22 所示。g 取 10N/kg，铁的密度 为 7.9103kg/m3。求： （1）他在空气中称得此铁块的重力为 7.9N，则该铁块的体积是多大； （2）当利用该密度计测某液体密度时，指针在 6.9N 的位置，则该液体 的密度为多大； （3）若铁块的重力为 G，待测液体的密度 液，将铁块浸没在待测液体中时弹簧 测力计的读数为

30、F，铁的密度为 铁，请写出待测液体的密度表达式及推导过程。 （1） 34 33 10 /109 . 7 9 . 7 m mKg N g G V 铁 （2）F浮=G-G=7.9 N 6.9 N =1 N 液= F浮/gV排=1 N /1.0104m310N / kg =1.0103kg/m3 （3） F+F浮= G ， 铁液 ）（ G FG （东城）40如图 23 所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值为 R1=40， 小灯泡的电阻为 10 且保持不变。当 S1、S2 均闭合且滑片 P 滑到 a 端时，电流 表 A1、 A2的示数之比为 3:2；当 S1、S2均断开且滑片 P 置于滑动变阻器中

31、点时， 小灯泡 L 的功率为 10W。求： （1）电阻 R2 的阻值； （2）当 S1、S2 均闭合且滑片 P 在 a 端时，电压表的 示数；（3）整个电路消耗的最小电功率。 解:(1)当 S 1、S 2均闭合且滑片 P 滑到 a 端时,小灯 泡 L 短路, R 1、R 2并联 图 23 a V A1 A2 S1 S2 R2 R1 L b 图 22 21 2 , 2 3 III I I 2 1 2 1 I I 1 2 2 1 R R I I 2040 2 1 1 2 1 2 R I I R （2）当 S 1、S 2均断开且滑片 P 置于变阻器中点时，小灯泡 L 和 R 1串联 P=I2RL I

32、=A R P L 1 电源电压 U=I（RL+0.5RL）=30V 当 S 1、S 2均闭合且滑片 P 在 a 端时，电压表测电源电压 电压表示数 U示=30V （3）当 S 1、S 2均断开且滑片 P 滑到端 a 时,电路总电阻最大，电路消耗电功最小 （西城一模）46科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后，制 成一个“土密度计” 。把它放入水中漂浮时，试管露出水面的高度为 3cm；把 它放入豆浆中漂浮时，试管露出液面的高度为 4cm。若试管和细沙总质量为 20g，试管横截面积为 1.6cm2。 求：在水中漂浮时，水对试管底部的压强； 豆浆的密度。 （g10N/kg，最后结果保留两位小

33、数） 解：试管在水中漂浮时，F浮G物 水对试管底部的压强 p S mg S F 人 人 24m 106 . 1 kg/10N02kg . 0 1.25103Pa1 分 V排水 g F 人 人 g mg 人 人 m 3 cm/1g 20g 20cm3 1 分 V排液V排水Sh20cm31.6cm21cm18.4cm3 1 分 液 人人 人 gV F 人人 gV mg 人人 V m 3 4cm.18 20g 1.09g/cm3 1 分 （西城一模）47如图 26 所示电路总电压不变。只闭合开关 S3，滑动变阻器的滑 片 P 在最左端时，电路消耗总功率为 10W，电流表的示数为 I1；只断开开关 S

34、1，滑片 P 移至最右端时，电流表的示数为 I2，电压表的示数为 U1；只闭合 开关 S1，滑片 P 仍在最右端时，电压表示数为 U2。若 I1I253，U1U223。 求：上述三个状态中，电路消耗总功率的最小值。 电源电压不变， 1 21 2 1 R RR I I 人 3 5 ； 2 1 R R 2 3 ；R2 3 2 R11 分 2 21 2 1 3 2 R RR U U I I 人 3 5 2 5 3 2 人1 分 电源电压不变， 21 321 3 2 RR RRR I I 人 3 5 ； R3 3 2 (R1+R2) 3 2 (R1+ 3 2 R1) 9 10 R1 1 分 电压一定，

35、功率跟电阻成反比，所以，第三状态电路总功率最小。 321 1 1 3 RRR R P P 人 111 1 9 10 3 2 RRR R 25 9 1 分 P3 25 9 P1 25 9 10W3.6W 1 分 （朝阳一模）39物理小组自制一个可以改变电功率 的电热器。他们用三根阻值不相等的电阻丝 R1、R2和 R3按图 21 连接起来，接入 220V 电源。已知 R1 图 21 S 220V R3R2 S1 S2 R1R2R3，闭合电源开关 S，通过 S1和 S2的开关控制，可以得到四种不同的电功 率，知道最大的电功率是最小电功率的 11 倍，只闭合 S1时流过电路的电流是 2.2A，此时电功

36、率是只闭合 S2时电功率的 2 倍。求三根电阻丝的阻值。 （5 分） 解：只闭合 S1和只闭合 S2的等效电路分别如图 1、图 2 所示 根据欧姆定律 I=U/R，R1=U/I1 =220V/2.2A =100 根据 P=U2/R，电源电压不变， 由已知，只闭合 S1的电功率 P1和只闭合 S2的电功率 P2，P1 =2P2，得到： P1/ P2= R2/ R1，R2= R1 P1/ P2 =1002=200 当开关都闭合时，电路达到最大电功率 P大； 当开关都打开时，电路为最小 电功率 P小。最大电功率和最小电功率时的等效电路分别如图 3、图 4 所示 根据 P=U2/R，电源电压不变， 由

37、已知，最大电功率 P大和最小电功率 P小，P大 =11P小，得到： P大/ P小= R串/ R并 ，R串= R1 R2R3， 1/R并=1/ R11/ R21/R3， 220V R1 220V R2 图 1 图 2 220V R1 R3R2 220V R1 R3 R2 图 3 图 4 （R1 R2R3） （1/ R11/ R21/R3）=P大/ P小=11， 把 R1=100，R2=200 代入， 解出 R3=300，R3/=200/3（不合题意） 。 （朝阳一模）40工人在施工时要提起重为 G 的物体。他们只有 两个滑轮如图 22 所示，且甲、乙两个滑轮的自重分别为 G甲和 G 乙，G乙=0

38、.7G甲。若 G =5G甲 ，且所用的绳子最多能承受 0.5G 的 拉力。请你通过计算帮助工人选择并分别画出最省力和机械效率 最高的组装方式。 （不计绳重及滑轮轮、轴间的摩擦,且绳不可伸 长） （5 分） 解：根据滑轮组的机械效率公式：=W有用/W总 =Gh/FS F =（GG动）/n S=nh，代入上式，得到：= G/（GG 动） 要得到机械效率最高的组装方式，必须减小动滑轮的自重， 把乙滑轮放在下方，作为动滑轮使用。可以有两种组装方式, 为了保持绳子不断，必须使 n2。 此时 = G/（GG乙）= G/（G0.7G/5） = G/1.14G88% 组装方式如图 1 所示。 还可以计算出 F

39、1=（G0.7G/5）/3=0.38G 为了获得最省力的组装方式，必须考虑使承担重物和动滑 轮的绳子根数最多，可以按图 2 组装，此时，n 2=4 。 F2=（GG/5）/4=0.3G 。 F2F1图 2 所示的组装方式是最省力的。 甲 乙 图 22 图 1 图 2 （崇文一模）38.如图 28 为某高层住宅楼的电梯工作示意图，电梯竖直向上匀 速运行的过程中，速度为 0.8m/s，忽略电梯受到的空气阻力、摩擦阻力及钢绳重， 向上运行的动力只有电动机拉力 1=3103N，电梯内乘客的总质量为 300 kg，g=10N/kg。求： （1）电梯匀速运行min 上升的高度 h1是多少? 电动机拉力做了

40、多少功? （2）电梯匀速运行时，电动机拉力的功率是多大? （3）如果电梯中又增加了 100kg 的货物,先后两次机械效率的比值是多少? hvt0.8m/s60s48m WF3h3103N348m 4.32105J PFv3103N30.8m/s7.2103W 或 PW/t4.32105J/60s7.2103W 3FG电梯+G轮+G客 G电梯+G轮6103N 1 2 1/25/6 （崇文一模）39小文在科技活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的 规律如 29 图，并将该型号的热敏 电阻应用于如图 30 所示由“控制 图 28 电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。 图29 图 30 “控

41、制电路”由热敏电阻R1、电磁铁（线圈阻值R0 = 50）、电源U1、开关 S等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电 路则断开；“工作电路”由工作电源U2（U2 = 10V） 、发热电阻丝R2（R2 = 5）、 导线等组成。问： 工作电路工作时的电流为多大？电阻丝R2的发热功率为多大？ 若发热电阻R2需提供1.2104J的热量，则工作电路要工作多长时间（不计热量 的损失）？ 若恒温箱的温度最高不得超过50，则控制电路的电源电压U1最小值为多大？ 工作电路工作时的电流 I2 = 2 2 R U = 5 10V = 2A 电阻 R2的发热功率 P2 = U2I2

42、=10V2 A= 20W W2 = P2 t =Q t = 2 2 P W = 20 102 . 1 4 J = 600s 当 R1温度为 50时，其阻值 R1 = 250 R1和 R2串联， R总 = R1R0 = 25050 = 300 因此，控制电路的最小电压为： U1 = I1R总 = 0.02A300= 6V 图 21 （宣武一模）39如图 21 所示，某校课外小组的同学们设计了一个用水槽来储 存二次用水的冲厕装置。其中重 100g 的浮球固定在横杆 AB 右端(B 为浮球的中心)， 杆 AB 能绕 O 点转动，且 OB 是 OA 长度的 4 倍。横杆 AB 左端压在厚为 1的进水阀

43、 门 C 上，进水口的横截面积为 42。阀门 C 正好堵住进水口时，水箱内停止蓄水， 杆 AB 在水平位置，且浮球刚好有 1/3 的体积露出水面。进水口距箱底 30，水箱 内溢水管长为 40，水槽与水箱的水面高度差为 1.2m。阀门 D 是一个重为 50g， 横截面积为 302的排水阀门，其厚为 1cm，用金属链将其与水箱顶部排水按钮相 连，当按动按钮时，铁链向上拉起排水阀门 D 使其打开，水箱排水。(其中阀门 C、直杆 AC、横杆 AB 的重力均忽略不计)。(g 取 10Nkg) 求：(1)进水口处所受水槽的水向上的压力； (2)停止蓄水时浮球所受的浮力；浮球的体积； (3)要打开排水阀门

44、D，铁链给它的拉力至少是多少? （宣武一模）40如图 22 所示，电源两端电压 保持不变，当开关 S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑 片 P 移到 A 端时，电阻 R2的电功率为 P2，电流表的示数为 I1 ；当开关 S1断开、 S2闭合时，电阻 R2的电功率为 P2 ，电流表的示数为 I2 。已知 I1:I22 :3 。求： （1）电阻 R2的功率 P2与 P2的比值； （2）当开关 S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片 P 在 C 点时，变阻器接入电路的电 阻为 Rc，电压表 V1的示数为 U1，电压表 V2的示数为 U2，已知 U1:U21:3，这 时 R2的功率为 20W，Rc 的电功率

45、为 5W。则滑片 P 在 A 端与滑片 P 到 C 点时， 变阻器连入电路电阻 RA 与 Rc 的比值； （3）电路通过不同的变化，消耗的最大功率与最小功率之比。 (请画出相关电路状态的等效电路图) 图 23 图 22. （海淀一模）40课外小组的同学设计了一个电热器，工作 电路如图 27 所示，其中电源两端电压不变，定值电阻 R3起调控作用，R1、R2是加热电阻，且 R1、R2不能同时 工作。小组同学通过实验测得加热电阻 R2单独工作时的 热功率为 90W。已知 4R1R2，2R1R3，求： （1）这个电热器的加热电阻工作的最大热功率，并说明此时三个开关的状态？ （2）这个电热器的加热电阻工

46、作的最小热功率，并说明此时三个开关的状态？ （1）由于加热电阻只能单独工作，加热电阻消耗的热功率最大只可能是 R1或 R2 单独接在电路中时。 设电源两端电压为 U，当单独工作时，由题意可知加热电阻 R2消耗的电功率为 90W。 当 R1单独工作时，加热电阻消耗的功率为 P1，由于电源电压不变，所以= P1 P2 R2 R1 4 1 ； 加热器的加热电阻工作的最大热功率为 P1=4P2=360W （2）当只闭合 S2时，R2与 R3串联，设：R2与 R3串联时，电路消耗的总功率和 R2 消耗的功率分别为 P23和 P2； 根据串联电路特点= P2 P23 R2 R23 2 3 P23= =60

47、W，则 P2=40W U2 R23 U2 R2 + R3 U2 6R1 电路中 R1、R2分别单独工作时消耗的热功率都比 R1、R2分别与 R3串联消耗的热功 率大，由于 R1、R2不能同时工作，电热器的加热电阻消耗的功率最小的时候可能 是 R1与 R3串联时 R1消耗的热功率最小，或 R2与 R3串联时 R2消耗的热功率最小。 当只闭合 S1时，R1与 R3串联，设：R1与 R3串联时，电路消耗的总功率和 R1消耗 图 27 的功率分别为 P13和 P1；由于 2R1= R3根据串联电路特点= P1 P13 R1 R13 1 3 P13= = P1=120W，则 P1=40W U2 R13

48、U2 R1 + R3 U2 3R1 1 3 所以当只闭合 S1或 S2时，加热电阻消耗的最小热功率均为 40 W。 （海淀一模）41在学校科技月活动中，科技小组 的同学设计了一个小型锅炉，其部分结构如图 28 所示。下面是对锅炉结构的介绍：调控水箱 高 1.5m，其中带有浮球 C 的横杆 ODC（C 为浮 球的中心）能绕 O 点转动， DC=28cm，OD=2cm；“T”型阀门 B 下部不计 粗细的直杆与 ODC 杆相连，ODC 杆处于水平时阀门 B 堵住进水口；圆柱体 A 是锅炉的安全阀，其底面积为 10cm2，加热过程中安全阀堵住出气孔，调控水 箱与锅炉体始终连通，当锅炉内气压超过 1.2

49、105Pa 时，圆柱体 A 被顶起， 排出部分蒸汽。 已知外界大气压为 1.0105Pa，不考虑阀门 B、横杆 OC 及浮球受到的重力，g 取 10N/kg。根据以上介绍和已知条件解决下列问题： （1）为保证锅炉安全，圆柱体 A 的质量不能超过多少? （2）若“T”型阀门 B 受到向下的压力为 30N 时，ODC 杆处于水平平衡，此 时浮球 C 浸入水中的体积是多少?（3）按照这个设计，在锅炉加热后，将出 现一些问题。请你通过计算说明其中一个较严重的问题。 （1）以圆柱体 A 为研究对象：圆柱体 A 受重力、大气压力和锅内气体压力；其刚 好被顶起时有：G+F大气=F气， 设圆柱体 A 的横截面

50、积为 S 其中 G=mg ，F大气=p0S， F气=pS；mg+ p0S= PS； m= S = =2.0kg p - p0 g (1.2 - 1.0)105Pa1010 - 4m2 10N/kg 图 28 O D C B 圆柱体 A 的质量为 2 kg （2） “T”型阀门 B 受到向下的压力为 F =30N 时，ODC 杆处于水平平衡，根据杠 杆平衡条件有：FOD=F浮OC 根据题意可知：OC=15OD F浮=F=2N FOD OC 1 15 V排=210-4m3 F浮 水g 2N 1.0103kg/m310N/kg （3）由于加热过程中调控水箱与锅炉炉体始终连通，随着锅炉内的温度升高，锅

51、 炉内水面上方的气压增加，当锅炉内气压达到 1.2105Pa时，由于锅炉内的气压增 加将会导致锅炉内的水被压入调控水箱，使调控水箱水面比炉体内水面高出 h h=2m p 水g 0.2105Pa 1.0103kg/m310N/kg 使得阀门 B 不会打开，无法继续进水。 （丰台一模）43. 如图 19 所示为一部分电路，当把电压恒定的电源接在 A、C 两 点时，电流表 A1、A2示数分别为 I1和 I2，且 I1 ：I2=9：5；若把此电源接在 B、D 两点时，电流表 A1示 数为 I1，且 I1 ：I1=9：2; R1、R2、消耗的功率分 别为 P1和 P2，求： （1）R2：R3为多少？ （

52、2）P1：P2为多少？（5 分） A1 A2 A B C D 1 R 2 R 3 R 图 19 32 32 2 1 IR RI ；（2） 11 22 2 3 PI PI （丰台一模）44. 如图 20 所示，将一块重为 3N 的石块用细线系着 浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由 10cm 上升到 12cm。 若将石块在水中缓慢提升 3cm，石块仍然处于浸没状态， 拉力做功 0.03J， （容器的重力和容器壁的厚度忽略不计， g10N/kg） 。 求： （1）石块受到的浮力； （2）松开细线，石块沉到容器底静止后，容器对水平面的压强。 （5 分） 解：（1） 人 人 W F s 0.0

53、3J 1N 0.03m 人， （1 分） F浮=GF拉=3N1N=2N；（1 分） （2）V排= F g 人 人 = 33 2N 1.0 10 kg/m10N/kg =2104m3 S= V h 人 = 43 2 10 m 0.12m0.1m = 43 2 10 m 0.02m =102m2（1 分） G水=水gSh1=1.0103kg/m310N/kg102m20.1m=10N（1 分） p= GG S 人人 人 = 22 10N3N 10 m =1300Pa（1 分） （大兴一模）33小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图 17 所示，带 有浮球的直杆 AB 能绕 O 点转动。C 为

54、质量与厚度不计的橡胶片，蓄水罐中水 位跟橡胶片处水位差恒为mh6 . 1 1 。AC 之间为质量与粗细不计的直杆，当进 水口停止进水时， AC 与 AB 垂直，杆 AB 成水平状态，浮球恰没于水中。此时 橡胶片恰好堵住进水口，橡胶片距槽中水面mh1 . 0 2 。进水管的横截面积为 4cm2，B 点为浮球的球心，OB=6AO。不计杆及球的自重。 （g 取 10N/kg） 求 （1）蓄水罐中的水对橡胶片的压强； 图 20 （2）平衡时细杆对橡胶片 C 的压力大小； （3）浮球 B 的体积。 解：（1）蓄水罐中的水对橡胶片的压强 PamkgNmkgghp 433 1 106 . 16 . 1/10

55、/100 . 1 水 （2）橡胶片 C 平衡时上下两面受压力相等 F向上 = p向上S = 1.6104Pa410-4m2 = 6.4N F向下 = F1 + 水gh2S = F1 +103kg/m310N/kg0.1m410-4m2 = F1 +0.4N F1 +0.4N =6.4N F1=6N （3）杆 AB 的 A 端受力的大小与 F1相等，方向向上。所以 F1AO = F浮 6 AO F浮 = F1/6 = 6N / 6 = 1N F浮 = 水gV球 V球 = 1N / 103kg/m310N/kg = 10-4m3 （大兴一模）34育兴学校科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型。

56、为 了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响， 他们将电表接入电路中，其电路图如图 18 所示。 电源两端电压不变，R1=10。开关 S1、S2都断开 或都闭合所形成的两个电路状态中，电压表示数之比为 16；R2消耗的最大 功率和最小功率之比为 41；R3的最小功率为 0.8W。 求：电阻 R2的值； 电源两端的电压； （3）这个电热器可能有多少个档位，分别是多少瓦。 34解：开关都闭合时如图甲，三电阻并联，各电阻消耗功率最大，电压为 U 开关都断开时如图乙，三电阻串联，各电阻消耗功率最小，电流为 I 只闭 S1电路如图丙，只闭 S2电路如图丁 （1）R1一定， 1 6 U U I I 1

57、1 1 分 R2一定， 1 4 P P I I 1 1 2 2 串 并 ， I I2 = 1 2 1 分 并联时， 2 1 1 2 I I R R = 1 3 2 1 1 6 ，R2=3R1=310=301 分 （2）串联时， 1 321 1 R RRR U U = 1 6 202 13 RR 3 3 U U 3 2 3 3 P U R VWRPU12208 . 099 33 （3）可能的功率有 三电阻串联 W V RRR U P4 . 2 60 12 2 321 2 串 三个电阻并联 W V R U P 4 . 14 10 12 2 1 2 1 W V R U P8 . 4 30 12 2

58、2 2 2 W V R U P2 . 7 20 12 2 3 2 3 这个电热器可能有 4 个档位，分别是： 三电阻并联时总功率 P并 =P1+P2+P3=26.4W 只闭 S1电路功率为 7.2W 只闭 S1 电路功率为 14.4W 三电阻串联电路 功率为 2.4W （昌平一模）43 （5 分）有一种厕所便桶水箱结构如图 38 所示（图中略去了向水 箱中注水的装置） ，出水口上的橡胶盖是空心的放水时橡胶盖浮起，水从出水 口流出，随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束注 水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，盖紧时橡胶盖上表面与池底相 平若水箱内水面高 h 是 20cm，

59、空心橡胶盖的面积是 70cm2，橡胶盖和连杆的总 质量为 100g，总体积是 150cm3，橡胶盖内部空心体积为 40cm3，固定轴到尼龙绳 头的距离 OB 是 25cm，手柄左端到固定轴的距离 AO 是 15cm（AB 杆和尼龙绳的质 量不计） ，试求： （1）橡胶盖盖紧时，水对橡胶盖的压力是多少？ （2）根据图中数据，试求出手作用在手柄上的力至少为多大时，能把橡胶盖提起？ （3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水为节约用水，请 h 固定轴 出水口 空心橡胶盖 橡胶盖 定位器 手柄 细尼龙绳 A OB 图 38 连杆 你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立 即盖上出水口，停止放水请通过计算得出具体数据(g 取 10N/kg) （昌平一模）44 （5 分）在图 39 所示电路中，灯 L1 的电阻 R1是灯 L2电阻 R2的 2 1 （不考虑灯丝电阻随 温度的变化） ，电源电压为 10V 且保持不变当闭 合开关 S0、S1，断开开关 S2时，灯 L1正常发光， 电阻 R3消耗的电功率为 2W，电压表示数为 U1；当 闭合开关 S2，断开开关 S0、S1时，电阻 R4消耗的 电功率为 0.25W，电压表示数为 2 1 U1求： （1）电流表前后两次电流之比； （2）灯 L1的额定电功率； （3）电阻 R4