中考物理复习《20-21题汇编》专项测试卷-带有答案

第第页中考物理复习《20-21题汇编》专项测试卷-带有答案学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一．计算题（共9小题）1．（2024•泌阳县校级一模）在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送垃圾，如图所示。他用60N的水平推力推着总重600N的推车，以1m/s的速度匀速前进了一段距离，所用时间为20s，推车与地面间的接触面积为40cm2，求：（1）推车通过的路程；（2）推车受到的阻力；（3）推车对地面的压强；（4）推力做功的功率。2．（2024•平顶山一模）随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达、摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N．某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10﹣7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车：（1）静止时对水平地面的压强大小；（2）此刻车头到障碍物的距离；（3）以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。3．（2024•永城市一模）杭州亚运会田径比赛场上几只忙碌的机器狗很是吸引眼球，这是为运动员运输铁饼和标枪的足式机器人，也是全球赛事上第一次使用足式机器人。这个自身质量为18kg的机器狗背上有个卡槽，能够承受2kg的铁饼。铁饼掷出后，机器狗跑到工作人员处由工作人员把铁饼放置在卡槽上，如图所示，随后操控机器狗将铁饼运输回到起点处，完成任务后，“趴”在场边等待指令。已知机器狗每只脚与地面接触面积为50cm2，每次往返运输的平均时间约为34s，机器狗的运动速度大约为3.5m/s，机器狗在前进过程中驱动力为40N，g取10N/kg。求：（1）机器狗每次往返的距离。（2）机器狗背上铁饼站立在水平地面上静止时，对地面的压强。（3）机器狗每次往返时做功的功率。4．（2024•伊川县一模）茶文化源远流长，如图甲是小萍家煮茶器，图乙是该煮茶器在220V的电压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图像。已知加热状态下（0～5min），将1kg初温45℃的水刚好加热到100℃。（c水＝4.2×103J/（kg•℃））求：（1）水吸收的热量；（2）煮茶器保温状态下的电阻；（3）煮茶器加热状态下的热效率。5．（2024•驿城区一模）2023年1月22日，是西宁舰入列六周年纪念日，恰逢兔年春节大年初一。西宁舰长155米，宽18米，高40米，满载排水量达7500吨。已知海水密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）水面下5m处的舰体所受海水的压强为多大？（2）西宁舰满载时受到海水的浮力是多少？（3）若西宁舰以36km/h的速度匀速直线航行，动力推进系统的输出功率为6×107W，则船受到的阻力是多少？6．（2024•平舆县一模）如图所示是郑渝高铁郑州首发和谐号G3401次（郑州东一重庆北）列车。已知郑州东和重庆北两地相距1068km，如表是它的部分参数。（g＝10N/kg）满载时总质量/t1100车轮与铁轨接触总面积/m21.6最高时速/（km•h﹣1）360（1）列车某次从郑州东站出发到重庆北站总共运行了4小时24分，则该次运行的平均速度是多少？（结果除不尽时均保留一位小数）（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？（3）若车体以最大速度匀速行驶15km时的功率为2.0×107W，则列车行驶时受到的阻力为多少？此过程列车做功多少？7．（2024•平舆县一模）某厂家生产的油汀取暖器有四种规格，每种规格都有两根电热丝、三个挡位和相同的电路图，对应的功率如表所示。规格9片10片11片12片功率1挡600W800W800W1000W2挡1000W1000W1200W1200W3挡1800W2000W2200W（1）观察表格可知，“9片”的油汀取暖器3挡的功率为W；如图是“12片”的油汀取暖器的旋钮式功率选择开关。转动旋钮可以将左侧相邻两个金属触点相连，同时与右侧金属板连通。已知图中旋钮处于位置M（金属片连接b、c两触点）时对应的挡位是2，则位置H对应的挡位是（选填“1”或“3”）；（2）“12片”的油汀取暖器的空腔内灌有4kg的导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则油温升高100℃吸收多少热量？（3）“12片”油汀取暖器的电热丝R1、R2的阻值分别为多大？（小数点后保留一位小数）（4）“12片”油汀取暖器正常工作时电路中的最大电流是多少？以3挡位工作时，1min消耗多少电能？8．（2024•西平县一模）随着社会的进步，“绿色出行，低碳生活”的理念已经深入人心。小明同学在上学时骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，已知小明同学的质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为20cm2。在小明骑行过程中，自行车受到的阻力是人和车总重力的0.2倍。（g取10N/kg）求：（1）骑行过程中自行车对水平路面的压力是多少？（2）骑行过程中自行车对水平路面的压强是多少？（3）骑行过程中自行车受到的牵引力是多少？（4）自行车设计中应用到哪些物理知识，请举三个例子。9．（2024•西平县一模）5月28日，五菱荣光mini新能源纯电动汽车上市，最低预售价为2.88万元，成为了最便宜的纯电动汽车。为该车提供能量的装置为锂离子电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。电池容量为9.3kW•h，使用220V家庭用电进行充电。每次慢充充满电需要6.5h，可以续航120km。求：（1）该电动汽车慢速充电时的电流是多少？（结果保留一位小数）（2）在对电池充电的过程中，电池相当于简单电路中的（选填“电源”或“用电器”）。假设某次电动汽车的电池能量使用完毕，经过一次慢充充满电的过程中，家里的电能表指示灯闪烁了32000次（家里除电动汽车充电外没有其他用电器同时使用），电能表上的铭牌标有3200imp/kW•h。则本次充电消耗了多少电能？（3）该电动汽车慢速充电的效率是多少？二．解答题（共30小题）10．（2024•梁园区校级一模）2023年9月23日，杭州亚运会盛大开幕，机器人频频亮相，科技感拉满。“智慧餐厅”采用自动化管理帮助客户订餐，机器人会自动完成洗菜、消毒、切菜、调配材料，然后由厨师机器人亲自烹饪，这一场面让外国记者们大呼惊奇。如图所示是杭州亚运会期间使用的迎宾机器人，其质量为60kg，静止时与地面的接触面积为0.01m2，额定电压为25V、容量为40A•h的电池充满电后，可让机器人以18km/h速度匀速行驶5h，过程中所受阻力为其重力的0.02倍，g取10N/kg，求：（1）机器人内电动机的工作原理是；（2）机器人静止时对水平地面的压强是多少？（3）机器人匀速行驶时电动机牵引力做功的功率？（4）机器人电动机的效率是多少？11．（2024•梁园区校级一模）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路的电压U＝9V，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度变化图象如图乙所示。开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到80℃时，电磁铁才会把衔铁吸下。已知：R1＝48.4Ω，R2＝951.6Ω，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3，求：（1）电磁铁工作原理是电流的效应，其上端为极；（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流；（3）若该热水器的加热效率为75%，电热水器将2L的水从25℃加热到50℃需要多长时间？（4）如果想让该热水器把水加热至100℃再进入保温状态，可以（选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。12．（2024•滑县一模）2023年杭州亚运会上，无人驾驶清扫车投入使用，如图所示。该清扫车是低速自动驾驶智能车产品，质量为400kg，集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一身，具备自动避让行人、大数据分析等功能，能够边清扫边收集，可以不同角度全方位清扫。（1）无人驾驶清扫车，借助超声波雷达绕过路面站立的人时，以清扫车为参照物，人是（选填“运动”或“静止”）的。（2）无人驾驶清扫车在某段长为24m的路段上匀速行驶时，速度为1.2m/s，则它通过该路段需要的时间为多少？（3）该清扫车静止在水平路面上时，与路面的接触面积为0.05m2，则清扫车对水平路面的压强为多大？（g取10N/kg）13．（2024•滑县一模）随着城市化的发展，城区内出现了越来越多的高层住宅楼，人们乘坐电梯上下楼。为了安全起见，电梯都设置超载自动报警系统，其内部构造如图甲所示。控制电路的电源电压U＝6V，定值电阻R1＝100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流达到0.03A时，电梯发出超载警报。电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。（1）图甲中的整个电路装置叫做。根据图乙分析，当电梯乘坐人数增多时，图甲中电磁铁的磁性（选填“增强”“减弱”或“不变”）。（2）当电梯内的人总质量为600kg时，控制电路中的电流是多少？（g取10N/kg）（3）电梯最多可搭载的乘客质量是多大？（4）为了增加可搭载乘客的质量，可以如何实现，说出方法，并做出解释。14．（2024•泌阳县校级一模）电热水壶（如图所示）是家庭常用的电器，使用方便快捷。（1）电热水壶使用三脚插头，插入三孔插座后将电热水壶的金属外壳与相连，可防止漏电时对人造成伤害。（2）小明在电热水壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电140s，水温从20℃上升到50℃，求该过程中水吸收的热量。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。（3）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该电热水壶的电功率。（4）通过查看说明书得知该电热水壶的额定功率为1000W，则该电热壶的加热效率为多少？加热效率达不到100%的主要原因是什么？15．（2024•涧西区一模）芒种时节，同学们去农场参加劳动实践，见到了如图所示的联合收割机收割麦子的场景。收割机以柴油机做为动力装置，作业时效率为40%，收割机满油时整机质量为3.24t，车轮与地面的总接触面积为3.6m2。（1）如图所示，麦子收割过程中，收割机相对于同行的运小麦的车辆是（选填“运动”或“静止”）的；（2）满油时收割机对水平地面的压强是多大？（g取10N/kg）（3）收割机作业时功率保持60kW不变，以2m/s的速度匀速行驶40min，可将同行的运小麦的车辆装满，此过程中收割机做功多少焦耳？消耗柴油多少千克？（q柴油约为4×103J/kg）16．（2024•涧西区一模）洛阳中信重工在特种机器人行业技术领先，自主研发的巡检机器人获得2022年“中国优秀工业设计奖”铜奖。巡检机器人装有高清摄像头和红外测温仪，若检测到温度过高，机器人会立刻向监测中心发出警报。如图甲是简化的智能测温报警电路，R0为变阻器，RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，报警器电阻不计，图丙为巡检机器人的部分参数：电池工作电压18V电池容量4000mAh报警电流≥30mA（1）热敏电阻是（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的；监测中心与巡检机器人是通过传递信息的。（2）当所测温度达到或超过60℃时，报警器报警，此时变阻器R0的阻值为多大？（3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍能正常工作，请写出一条可行的措施。17．（2024•永城市校级一模）2023年12月20日，中国工程院等单位发布2023全球十大工程成就，无人驾驶飞行器在列。无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。某型号航拍无人机，由于体积小、操控方便、拍摄效果好，深受摄影爱好者喜欢。其部分技术参数如下：总质量1200g，最大上升速度9m/s，最大水平飞行速度18m/s，四个脚与地面的接触面积6cm2，正常工作电压15V。某次航拍的过程中，在正常工作电压下，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升（g取10N/kg，不计空气阻力及能量损耗）。求：（1）无人机内电动机的工作原理是；无人机匀速竖直上升对于遥控设备是（选填“运动”或“静止”）的；（2）该型号无人机静止在水平地面时，对地面的压强；（3）该型号无人机沿水平方向做匀速直线运动时，飞行90米的路程所需时间最短为多少秒？18．（2024•永城市校级一模）某物理科技创新实践小组设计了一种压力测量装置，其原理如图甲所示，已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，托盘M重力不计。（1）当压力为零时，R的阻值为Ω；压力越大，电流表的示数越（选填“大”或“小”）；（2）闭合开关S，当压力为零时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少？（3）此压力测量装置所能测量的最大压力为多少？（4）在不改变电源电压和电流表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。19．（2024•西华县一模）如图所示，是我国77﹣1式水陆两栖装甲输送车，是我国现役主要的输送救援水陆两栖装备，动力为4冲程V形12缸水冷12159L﹣2型柴油机，最大功率300kW，装甲输送车的满员质量为19t，陆地最高车速64.2km/h，水面最大航速是12km/h。请回答下列问题：（已知水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）（1）水陆装甲输送车的发动机采用水冷模式，是因为水的；（2）水陆装甲输送车满员在水面航行时排开水的体积是多少？（3）在某次训练中水陆装甲输送车以最大功率和最大航速在水面匀速直线航行10min，受到的牵引力是多少N？若这段时间消耗的柴油是11kg，则柴油机的效率是多少？（柴油的热值是4.2×107J/kg）20．（2024•西华县一模）某物理实验小组设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图甲所示。在控制电路中电源电压为12V，R1是定值电阻，R2为压敏电阻，其阻值的大小随压力F的变化关系如图乙所示，当电梯中达到最大载重8000N时，电磁铁中的电流达到20mA，这时工作电路的电动机会停止工作，电梯停止，同时电铃响发出报警信号。（电磁铁线圈的电阻忽略不计）（1）电动机的原理是；控制电路中电磁铁的下端是（选填“N”或“S”）极；当正常运行中的电梯在五楼下去两人后电磁铁的磁性将（选填“增强”或“减弱”）；（2）请计算R1的电阻值，当电梯发出报警信号时R2的电功率；（3）考虑到电梯运行了一段时间后，钢丝绳的承重力减小，为了安全，需要将电梯的最大载重调小到6000N，则需要将控制电路中的R1更换为多少Ω的定值电阻？21．（2024•南乐县一模）为保障消防救援人员的人身安全，在特殊火灾事故现场消防人员使用消防机器人灭火，如图所示。该消防机器人的质量为600kg，静止在水平地面时，履带与地面接触的总面积为0.5m2。（g取10N/kg）试问：（1）当消防机器人靠近火灾建筑物时，以消防机器人为参照物，火灾建筑物是的。消防机器人的动力装置电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到的作用。消防机器人履带上有很深的花纹，是为了（选填“增大”或“减小”）摩擦。（2）消防机器人静止在水平地面时对地面的压强是多少？（3）某次灭火作业时，消防机器人在水平地面上沿直线匀速前进了270m，用时1.5min，行驶时所受阻力为消防机器人所受重力的，则消防机器人牵引力做功的功率是多少？22．（2024•南乐县一模）如图甲所示，这是科技创新小组设计的模拟高速公路入口“超限超载”检测站升降检测设备的工作原理图。已知电源电压为8V保持不变，R1是阻值为200Ω的定值电阻，质量不计的托盘与压敏电阻R2绝缘并紧密接触，R2的阻值随压力F变化的关系如图乙所示，当电路中电流≥20mA时，会触动另一电路报警器开始报警（图中未画出）。试问：（1）闭合开关S后，当托盘中的检测物的质量增大时，电压表的示数（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）闭合开关S后，当不放检测物时，电压表的示数是多少？（3）报警器开始报警时，检测物的重为多少？（4）该模拟电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，则开始报警时，检测的超载质量将如何变化？请说明理由。23．（2024•高新区校级一模）目前我国电动汽车的普及率在逐渐提高。某电动汽车的电池由8000节电池组成，每节电池质量为50g，该电池的能量密度为0.25kW•h/kg。（1）给该电池充电时，主要是将电能转化成能。（2）则该电池存储的电能为多少焦？这些电能与完全燃烧多少千克汽油释放的能量相当。（q汽油＝4.5×107J/kg）（3）若某燃油车油耗为9升/100km，每升汽油6元，而某纯电动车综合工况耗电量15kW•h/100km，电动车每度电的充电成本为1.2元（含服务费）。按平均每天行驶50km，一月（按30天）电动汽车比燃油汽车节约的能耗开支是多少？24．（2024•高新区校级一模）如图甲所示为电子秤电路的部分原理图。电源电压6V不变，定值电阻R0＝100Ω，电压表量程为0～3V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示（取g＝10N/kg）。求：（1）不放货物时，电压表示数为多少？此时电路消耗的总功率为多少？（2）此电子秤能称量货物的最大质量为多少？（3）如果想增大称量货物的质量，写出一种可以对原电路改进的方法。25．（2024•郸城县一模）如图所示，这是一辆5G无人环卫车，质量为400kg，车与地面接触的总面积为200cm2。若它以4m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5min，且所受阻力为车重的。求此过程中：（g取10N/kg）（1）环卫车是通过接收5G信号的；当环卫车匀速直线行驶时，相对于旁边的树木，环卫车是的，环卫车的动能（选填“变大”“变小”或“不变”）。（2）环卫车静止时对地面的压强。（3）牵引力做的功。26．（2024•郸城县一模）交警使用的某型酒精测试仪的工作原理如图所示，电源电压恒为9V，传感器R1是气敏电阻，其阻值随酒精气体的浓度的变化而变化。酒精浓度通过电流表示数来反映，当酒精气体浓度增大时，电流表的示数变大。为精准使用，测试仪使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）进行调零，即当酒精气体浓度为0时，电压表示数为5V，电流表的示数为0.1A。调零结束后保持R2电阻不变，试问：（1）当酒精气体的浓度增大时，电阻R1的阻值（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）酒精气体浓度为0时，滑动变阻器R2的阻值为多少？（3）某驾驶员对着酒精测试仪吹气，若电流表示数达到0.2A，表明该驾驶员酒驾，则此时电压表的示数是多少？（4）在不改变实验装置和电表量程的情况下，要提高电流表能反映酒精浓度的最大值，请写出一种简便可行的方法。27．（2024•永城市一模）如图甲为一款利用高温水蒸气熨衣服的便携式熨烫机，图乙是其简化电路图，其中R1、R2为加热电阻，由于熨烫衣服的材质不同，需要的加热程度也不同，所以熨烫机设置高温熨烫、中温熨烫和低温熨烫三挡。下表为熨烫机说明书上的参数。电源电压/V220低温挡功率/W400中温挡功率/W800高温挡功率/W（1）熨烫机正常工作，开关S1，S2置于（选填“1”或“2”）时是中温挡。（2）求熨烫机在高温挡时的电功率。（3）若熨烫机内装有0.4kg的水，现用高温挡使水从20℃升高到100℃，加热效率为80%，则需要加热多少秒？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]28．（2024•梁园区校级一模）如图是有减速带的斜坡示意图，在倾角为30°的斜坡上有7个减速带，相邻两个减速带间的距离均为50m。现有一辆质量为1.2t，关闭发动机后从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下滑，经测量发现，小汽车在没有人为刹车的前提下，通过相邻两个减速带的时间都是5s。（小汽车的长度不计，减速带的宽度不计，小汽车撞击减速带的阻力不计，g取10N/kg）则：（1）小汽车下滑的原因是，下滑时的机械能。（2）小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中，重力做功的功率为多少？（3）汽车在斜坡上运行时的平均阻力为多少？29．（2024•梁园区校级一模）某校宿舍安装了某品牌速热式电热水器，铭牌标明：加热功率4000W，保温功率100W；内部结构如图甲所示，R1、R2是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关S1，温控开关S2自动切换到加热状态，当水温升高到40℃时，S2自动切换到保温状态。观察发现，某次热水器工作时，将一箱20kg的水由20℃上升到22℃，热水器加热效率70%，不考虑电阻随温度变化，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。请你解答：（1）开关S1闭合，S2接a时，该电热水器处于状态，该热水器应该用（填“三脚”“两脚”）插头。（2）R1的阻值。（3）电热水器的加热时间。30．（2024•伊川县一模）国产某品牌手机配置“3.7V，4200mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用。（1）电池充满电后，储存的电能为多少？（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V，1A”，另一个标注“输出5V，4.5A”，其中哪一个是快速充电器？请通过计算说明。（3）有人发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线粗。请从线路安全的角度分析原因。31．（2024•遂平县一模）随着科技的发展，无人驾驶技术日趋成熟。某质量为1.8t的纯电动汽车利用5G网络实现远程驾驶，该车在水平路面上匀速直线行驶72km/h，这一过程中汽车发动机的功率恒为24kW（汽油热值q＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）。求：（1）无人驾驶导航系统是利用来传递信息的；乘客相对于该车是（选填“运动”或“静止”）的；（2）若该车车轮与路面接触的总面积为750cm2，求该车空车静止在水平路面上对路面的压强；（3）在这一过程中汽车受到的阻力是多少？（4）该车百公里消耗电能1.8×108J，若这些能量完全由燃烧汽油来获得，相当于完全燃烧多少千克汽油？32．（2024•遂平县一模）某物理实践小组设计了一种压力测量装置，其原理如图甲所示，定值电阻R0的阻值为200Ω，电压表的量程为0～3V，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图象如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变。（1）当秤盘为空时，R的阻值为；压力越大，电压表的示数越（选填“大”或“小”）；（2）该装置所能测量的最大压力为多少？（3）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。33．（2024•驿城区一模）如图甲是物理兴趣小组设计的身高体重测量仪的原理图。电源UA的电压为3V，电源UB电压恒定，R2为定值电阻。水平脚踏板下方有压敏电阻R1，其阻值随压力F大小变化图像如图乙所示。滑动变阻器R是竖直固定放置的电阻棒，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动。同时闭合开关S1、S2，小华站在踏板上时，电流表A1的示数为0.15A，A2的示数为0.3A，此时滑片恰好在R的中点，电压表示数为3V；小明站在踏板上时，电压表示数为3.6V，电流表A2的示数为0.24A。问：（1）小华和小明的身高更高的是？（2）小华的体重是多少？（3）滑动变阻器R的最大阻值是多大？（4）电源UB的电压和R2的阻值分别是多大？34．（2024•泌阳县一模）郑州市为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，城管部门在夜间对高风险城区道路集中开展了雾炮车喷洒消毒作业（如图所示）。某型号雾炮车空载时的质量为10t，它配备了一个体积为10m3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有一个排水孔，排水孔盖子面积约为100cm2。解答下列问题：（1）雾炮车匀速前进喷洒过程中，在2.4km的路段上用时20min，则雾炮车的平均速度是多少？（2）当水箱中消毒液的深度为1m时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（消毒液的密度为0.8×103kg/m3）（3）若雾炮车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，则雾炮车空载时在水平地面上匀速行驶2.4km，牵引力做的功为多大？（g取10N/kg）（4）如图所示，当雾炮车在水平路面上匀速行驶并不断向外喷消毒液时，雾炮车发动机的输出功率如何变化？为什么？35．（2024•泌阳县一模）如图所示的电暖器有“高温”“中温”“低温”三挡，铭牌见该表（“中温”挡功率未知）。其电路原理如图乙所示，R1＞R2，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全.××牌电暖器额定电压220V额定功率低温挡440W中温挡高温挡1600W频率50Hz（1）电暖器应使用丙图中（选填“上”或“下”）面的插座，当S、S2闭合，S1断开时，电暖器处于挡。（2）R1的阻值是多少？（3）电暖器处于中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？（4）若室内空气质量为60kg，用该电暖器的高温挡正常工作10min，放出热量的40%被室内空气吸收，则可使室内气温升高多少？[设空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）]36．（2024•金水区校级一模）在创建卫生城市中，电动清扫车以其环保、高效等优点大显身手。如图所示一台电动清扫车，整车质量800kg，静止时与水平地面的接触面积为200cm2。（g取10N/kg）求：（1）电动清扫车清扫过程中，驾驶员相对于清扫车是（选填“静止”或“运动”）的；（2）清扫车静止在水平地面上时，对地面的压强。（3）清扫车在水平地面上50min匀速行驶6000m，此时所受阻力是400N，牵引力做功的功率为多少？37．（2024•金水区校级一模）如图甲是某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图乙所示，控制电路中R为光敏电阻。已知该款干手器工作电路的额定功率为1100W，加热电阻丝阻值为48.4Ω，请你综合应用所学知识解答下列问题：（1）由工作电路的电路图可知接线柱（选填“A”或“B”）接的是火线。手伸入舱内时光敏电阻R的阻值（选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作；（2）该款无接触式的热风干手器正常工作时电动机的额定功率为多少W？（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时10s，则烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为内能，能使多少kg的水温度升高5℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]38．（2023•梁园区校级一模）如图所示，在一次救援行动中，救援队用一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口，已知井深10m，物体重6×103N，汽车质量为m车＝2×103kg，汽车车轮与地面的总接触面积是1000cm2，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.2×103N，若汽车运动的速度为3m/s，求：（g取10N/kg）（1）该汽车的工作时，将能最终转化为能。（2）汽车静止在水平地面上时对水平地面的压强；若汽车受到的阻力为车重的0.1倍，牵引力的功率为多少？39．（2023•梁园区校级一模）国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火（如汤水溢出）时，装置能自动关闭气路。如图甲为小华设计的模拟装置示意图，电源电压U＝6V，定值电阻R0＝200Ω，当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，衔铁K被释放从而关闭气路（未画出）启动保护，反之打开气路，线圈电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图乙中图线所示。闭合开关S，则：（1）电磁铁下端为（填“N”或“S”）极，停止加热（意外熄火）后，随着Rt温度降低，线圈中电流将（填“变大”“不变”“变小”）。（2）当温度为20℃时，电路中的总功率是多少？（3）装置启动保护时，Rt的最高温度及此时R11min消耗的电能是多少？参考答案与试题解析一．计算题（共9小题）1．（2024•泌阳县校级一模）在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送垃圾，如图所示。他用60N的水平推力推着总重600N的推车，以1m/s的速度匀速前进了一段距离，所用时间为20s，推车与地面间的接触面积为40cm2，求：（1）推车通过的路程；（2）推车受到的阻力；（3）推车对地面的压强；（4）推力做功的功率。【答案】（1）推车通过的路程是20m；（2）推车受到的阻力是600N；（3）推车对地面的压强是1.5×105Pa；（4）推力做功的功率是600W。【分析】（1）根据s＝vt得到推车的路程；（2）由二力平衡分析推车受到阻力的大小；（3）根据p＝得到推车对地面的压强；（4）根据P＝F推v得到推力做功的功率。【解答】解：（1）推车通过的路程：s＝vt＝1m/s×20s＝20m；（2）推车匀速直线运动，推力和阻力是平衡力，阻力：f＝F＝600N；（3）推车对地面的压强：p＝＝＝1.5×105Pa；（4）推力做功的功率：P＝F推v＝600N×1m/s＝600W。答：（1）推车通过的路程是20m；（2）推车受到的阻力是600N；（3）推车对地面的压强是1.5×105Pa；（4）推力做功的功率是600W。【点评】本题考查了求速度、二力平衡、功率的问题，应用速度公式、功率的计算公式即可正确解题，本题是一道基础题。2．（2024•平顶山一模）随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达、摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N．某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10﹣7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车：（1）静止时对水平地面的压强大小；（2）此刻车头到障碍物的距离；（3）以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。【答案】见试题解答内容【分析】（1）汽车不载人时对地面的压力和自身的重力相等，利用p＝求出对地面的压强；（2）已知经3×10﹣7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号，可求得光束到达障碍物的时间，由速度公式变形可求得车头到障碍物的距离；（3）已知匀速行驶时速度，利用P＝＝＝Fv求出牵引力的功率。【解答】解：（1）汽车不载人时对地面的压力：F＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N对地面的压强：p＝＝＝1×105Pa；（2）光束到达障碍物的时间t＝×3×10﹣7s＝1.5×10﹣7s由v＝可得，车头到障碍物的距离s＝vt＝3×108m/s×1.5×10﹣7s＝45m；（3）匀速行驶时速度v＝36km/h＝10m/s牵引力的功率P＝＝＝Fv＝4×103N×10m/s＝4×104W。答：（1）静止时对水平地面的压强大小为1×105Pa；（2）此刻车头到障碍物的距离为45m；（3）以36km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率为4×104W。【点评】本题考查了重力公式和压强公式、功率公式、做功公式的应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。3．（2024•永城市一模）杭州亚运会田径比赛场上几只忙碌的机器狗很是吸引眼球，这是为运动员运输铁饼和标枪的足式机器人，也是全球赛事上第一次使用足式机器人。这个自身质量为18kg的机器狗背上有个卡槽，能够承受2kg的铁饼。铁饼掷出后，机器狗跑到工作人员处由工作人员把铁饼放置在卡槽上，如图所示，随后操控机器狗将铁饼运输回到起点处，完成任务后，“趴”在场边等待指令。已知机器狗每只脚与地面接触面积为50cm2，每次往返运输的平均时间约为34s，机器狗的运动速度大约为3.5m/s，机器狗在前进过程中驱动力为40N，g取10N/kg。求：（1）机器狗每次往返的距离。（2）机器狗背上铁饼站立在水平地面上静止时，对地面的压强。（3）机器狗每次往返时做功的功率。【答案】（1）机器狗每次往返的距离是119m；（2）机器狗背上铁饼站立在水平地面上静止时，对地面的压强是1×104Pa；（3）机器狗每次往返时做功的功率是140W。【分析】（1）根据s＝vt得到机器狗每次往返的距离；（2）根据G＝mg得出机器狗的总重力，对地面的压力F＝G，求出站立时的受力面积（4只脚与地面的总接触面积），根据p＝得到对地面的压强；（3）根据P＝＝Fv得到机器狗每次往返时做功的功率。【解答】解：（1）机器狗每次往返的距离：s＝vt＝3.5m/s×34s＝119m；（2）机器狗的总重力：G＝mg＝（18kg+2kg）×10N/kg＝200N机器狗四足站立在水平地面上，对地面的压力F＝G＝200N四足机器狗站立时的受力面积：S＝4×50×10﹣4m2＝0.02m2它对地面的压强为：p＝＝1×104Pa；（3）机器狗每次往返时做功的功率：P＝F牵v＝40N×3.5m/s＝140W。答：（1）机器狗每次往返的距离是119m；（2）机器狗背上铁饼站立在水平地面上静止时，对地面的压强是1×104Pa；（3）机器狗每次往返时做功的功率是140W。【点评】本题考查压强、速度和功率的计算，属于综合题。4．（2024•伊川县一模）茶文化源远流长，如图甲是小萍家煮茶器，图乙是该煮茶器在220V的电压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图像。已知加热状态下（0～5min），将1kg初温45℃的水刚好加热到100℃。（c水＝4.2×103J/（kg•℃））求：（1）水吸收的热量；（2）煮茶器保温状态下的电阻；（3）煮茶器加热状态下的热效率。【答案】（1）水吸收的热量是2.31×105J；（2）煮茶器保温状态下的电阻是220Ω；（3）煮茶器加热状态下的热效率是87.5%。【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；（2）由图乙可知保温状态时的电功率，根据P＝求出煮茶器保温状态下的电阻；（3）根据W＝Pt求出加热状态下工作5min消耗的电能，再根据效率公式求出加热状态下的热效率。【解答】解：（1）水吸收的热量：；（2）由图乙可知保温状态时的电功率为220W，由P＝可得煮茶器保温状态下的电阻：；（3）由图可知加热状态下的功率是880W加热5min煮茶器消耗的电能：W＝P加热t＝880W×5×60s＝2.64×105J则煮茶器加热状态的热效率：。答：（1）水吸收的热量是2.31×105J；（2）煮茶器保温状态下的电阻是220Ω；（3）煮茶器加热状态下的热效率是87.5%。【点评】本题考查了吸热公式、电功率公式、电功公式以及效率公式的应用，是一道电热综合题，难度不大。5．（2024•驿城区一模）2023年1月22日，是西宁舰入列六周年纪念日，恰逢兔年春节大年初一。西宁舰长155米，宽18米，高40米，满载排水量达7500吨。已知海水密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）水面下5m处的舰体所受海水的压强为多大？（2）西宁舰满载时受到海水的浮力是多少？（3）若西宁舰以36km/h的速度匀速直线航行，动力推进系统的输出功率为6×107W，则船受到的阻力是多少？【答案】（1）水面下5m处的舰体受到海水的压强是5.15×104Pa；（2）在满载排水量时，西宁舰所受浮力是7.5×107N；（3）西宁舰匀速直线巡航时所受阻力是6×106N。【分析】（1）根据p＝ρ液gh求出水面下5m处的舰体受到海水的压强；（2）知道西宁舰满载排水量，根据阿基米德原理F浮＝G排＝m排g求出其满载时所受浮力；（3）根据P＝＝Fv求出船匀速航行时的动力，船匀速直线航行时处于平衡状态，受到的阻力和动力是一对平衡力，二力大小相等，据此求出船匀速直线巡航时所受阻力。【解答】解：（1）水面下5m处的舰体受到海水的压强：p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×5m＝5.15×104Pa；（2）由阿基米德原理可得，在满载排水量时船所受浮力：F浮＝G排＝m排g＝7500×103kg×10N/kg＝7.5×107N；（3）西宁舰的航行速度v＝36km/h＝10m/s根据P＝＝Fv知匀速直线航行时，船受到的阻力f＝F＝＝＝6×106N。答：（1）水面下5m处的舰体受到海水的压强是5.15×104Pa；（2）在满载排水量时，西宁舰所受浮力是7.5×107N；（3）西宁舰匀速直线巡航时所受阻力是6×106N。【点评】本题考查了液体压强公式、阿基米德原理和功率公式的应用，属于中等题，掌握相关公式即可解答。6．（2024•平舆县一模）如图所示是郑渝高铁郑州首发和谐号G3401次（郑州东一重庆北）列车。已知郑州东和重庆北两地相距1068km，如表是它的部分参数。（g＝10N/kg）满载时总质量/t1100车轮与铁轨接触总面积/m21.6最高时速/（km•h﹣1）360（1）列车某次从郑州东站出发到重庆北站总共运行了4小时24分，则该次运行的平均速度是多少？（结果除不尽时均保留一位小数）（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？（3）若车体以最大速度匀速行驶15km时的功率为2.0×107W，则列车行驶时受到的阻力为多少？此过程列车做功多少？【答案】（1）该次运行的平均速度是242.7km/h；（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强是6.875×106Pa；（3）若车体以最大速度匀速行驶15km时的功率为2.0×107W，则列车行驶时受到的阻力为2.0×105N，此过程列车做功是3×109J。【分析】（1）根据v＝得到该次运行的平均速度；（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压力等于列车满载时的重力，根据p＝得到对轨道的压强；（3）根据P＝Fv可得牵引力，该车在水平路面上匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，得到阻力，根据W＝Pt得到功的大小。【解答】解：（1）列车全程所用的时间t＝4h24min＝4.4h列车全程通过的路程s＝1068km；列车全程的平均速度（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压力等于列车满载时的重力，由表中数据可知，列车满载的重力G＝mg＝1100×103kg×10N/kg＝1.1×107N列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强；（3）由表中数据可知，列车的速度v′＝360km/h＝100m/s；根据P＝Fv可得，牵引力；该车在水平路面上匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，列车行驶时受到的阻力f＝F＝2.0×105N；此过程列车做功W″＝F″s＝2.0×105N×15×103m＝3×109J。答：（1）该次运行的平均速度是242.7km/h；（2）列车满载停在水平轨道上时，对轨道的压强是6.875×106Pa；（3）若车体以最大速度匀速行驶15km时的功率为2.0×107W，则列车行驶时受到的阻力为2.0×105N，此过程列车做功是3×109J。【点评】本题考查速度、压强、功和功率的计算，属于综合题。7．（2024•平舆县一模）某厂家生产的油汀取暖器有四种规格，每种规格都有两根电热丝、三个挡位和相同的电路图，对应的功率如表所示。规格9片10片11片12片功率1挡600W800W800W1000W2挡1000W1000W1200W1200W3挡1800W2000W2200W（1）观察表格可知，“9片”的油汀取暖器3挡的功率为1600W；如图是“12片”的油汀取暖器的旋钮式功率选择开关。转动旋钮可以将左侧相邻两个金属触点相连，同时与右侧金属板连通。已知图中旋钮处于位置M（金属片连接b、c两触点）时对应的挡位是2，则位置H对应的挡位是3（选填“1”或“3”）；（2）“12片”的油汀取暖器的空腔内灌有4kg的导热油，导热油的比热容为2.1×103J/（kg•℃），则油温升高100℃吸收多少热量？（3）“12片”油汀取暖器的电热丝R1、R2的阻值分别为多大？（小数点后保留一位小数）（4）“12片”油汀取暖器正常工作时电路中的最大电流是多少？以3挡位工作时，1min消耗多少电能？【答案】（1）1600；3；（2）导热油吸收的热量为8.4×105J；（3）“12片”的油汀取暖器R1约为40.3Ω，R2为48.4Ω；（4）“12片”油汀取暖器正常工作时电路中的最大电流为10A，以3挡位工作时，1min消耗的电能为1.32×105J。【分析】（1）分析表中数据可求出“9片”的油汀取暖器3挡的功率；由图知，当转动旋钮处于位置H（金属片连接a、b两触点）时，两电热丝并联；当转动旋钮处于位置M（金属片连接b、c两触点）时，只有电热丝R1接入电路；当转动旋钮处于位置L（金属片连接c、d两触点）时，只有电热丝R2接入电路；（2）根据Q吸＝cmΔt可求出油温升高100℃吸收的热量；（3）分析“12片”油汀取暖器的1挡功率和2挡功率，结合电路图根据P＝可求出两电热丝的阻值；（4）根据电功率公式P＝UI计算油汀取暖器正常工作时电路中的最大电流，根据电功公式W＝Pt计算以3挡位（功率最大）工作时1min消耗的电能。【解答】解：（1）分析“9片”、“10片”、“11片”三种规格的油汀取暖器可知，3挡功率等于1挡、2挡功率之和，而每种规格都有两根电热丝、三个挡位和相同的电路图所以，“9片”的油汀取暖器3挡的功率为600W+100W＝1600W；由题可知，当图中旋钮处于位置M（金属片连接b、c两触点）时对应的挡位是2，根据P＝可知，在电源电压一定时，总功率与总电阻成反比，当转动旋钮处于位置H时，两电热丝并联，此时总电阻最小，总功率最大，故位置H对应的挡位是3；（2）导热油吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝2.1×103J/（kg•℃）×4kg×100℃＝8.4×105J；（3）“12片”的油汀取暖器在2挡正常工作时，即M挡（中挡），此时只有R1工作，且2挡功率为P2＝1200W由P＝可得，电热丝R1的阻值为：R1＝＝≈40.3Ω；“12片”的油汀取暖器在1挡正常工作时，即L挡（抵挡），此时只有R2工作，且1挡功率为P1＝1000W由P＝可得，电热丝R2的阻值为：R2＝＝＝48.4Ω；（4）由题意可知3挡功率最大，且“12片”油汀取暖器的3挡功率为P3＝2200W则该油汀取暖器正常工作时电路中的最大电流：I＝＝＝10A以3挡位工作时，1min消耗的电能：W＝P3t＝2200W×60s＝1.32×105J。答：（1）1600；3；（2）导热油吸收的热量为8.4×105J；（3）“12片”的油汀取暖器R1约为40.3Ω，R2为48.4Ω；（4）“12片”油汀取暖器正常工作时电路中的最大电流为10A，以3挡位工作时，1min消耗的电能为1.32×105J。【点评】本题主要考查了电功率、热量的计算，综合性较强，认真审题并看懂电路图是解题的关键。8．（2024•西平县一模）随着社会的进步，“绿色出行，低碳生活”的理念已经深入人心。小明同学在上学时骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，已知小明同学的质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为20cm2。在小明骑行过程中，自行车受到的阻力是人和车总重力的0.2倍。（g取10N/kg）求：（1）骑行过程中自行车对水平路面的压力是多少？（2）骑行过程中自行车对水平路面的压强是多少？（3）骑行过程中自行车受到的牵引力是多少？（4）自行车设计中应用到哪些物理知识，请举三个例子。【答案】（1）自行车对水平路面的压力为700N；（2）自行车对水平路面的压强为3.5×105Pa；（3）自行车受到的牵引力是140N；（4）①自行车的座垫比较宽大，可减小压强；②自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；③车把的构造运用了杠杆，可以省力。【分析】（1）已知人和车的质量，利用重力公式求人和车的总重力，自行车对水平路面的压力等于自行车和人的重力之和，根据F＝G＝mg求出其大小；（2）知道自行车对水平路面的压力和前后轮胎和地面总接触面积，根据p＝求出自行车对水平路面的压强；（3）根据题意可求出阻力大小，由二力平衡条件可知牵引力大小；（4）观察自行车的构造都有哪些，然后将它的构造部分（如轮胎，车把的构造，车轮，脚踏板，车把手，轴承等）结合物理知识得出答案。【解答】解：（1）自行车对水平路面的压力等于人和车的总重力：F＝G总＝（m人+m车）g＝（60kg+10kg）×10N/kg＝700N；（2）自行车对水平路面的压强：p＝＝＝3.5×105Pa；（3）由题意可知，自行车受到的阻力是人和车总重力的0.2倍，所以阻力：f＝0.2G总＝0.2×700N＝140N小明骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，则牵引力：F＝f＝140N；（4）①自行车的座垫比较宽大，可减小压强；②自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；③车把的构造运用了杠杆，可以省力。答：（1）自行车对水平路面的压力为700N；（2）自行车对水平路面的压强为3.5×105Pa；（3）自行车受到的牵引力是140N；（4）①自行车的座垫比较宽大，可减小压强；②自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；③车把的构造运用了杠杆，可以省力。【点评】本题考查了压力和压强的计算及自行车用到的物理知识，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。9．（2024•西平县一模）5月28日，五菱荣光mini新能源纯电动汽车上市，最低预售价为2.88万元，成为了最便宜的纯电动汽车。为该车提供能量的装置为锂离子电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。电池容量为9.3kW•h，使用220V家庭用电进行充电。每次慢充充满电需要6.5h，可以续航120km。求：（1）该电动汽车慢速充电时的电流是多少？（结果保留一位小数）（2）在对电池充电的过程中，电池相当于简单电路中的用电器（选填“电源”或“用电器”）。假设某次电动汽车的电池能量使用完毕，经过一次慢充充满电的过程中，家里的电能表指示灯闪烁了32000次（家里除电动汽车充电外没有其他用电器同时使用），电能表上的铭牌标有3200imp/kW•h。则本次充电消耗了多少电能？（3）该电动汽车慢速充电的效率是多少？【答案】（1）该电动汽车慢速充电时的电流是6.5A；（2）用电器；则本次充电消耗了10kW•h电能；（3）该电动汽车慢速充电的效率是93%。【分析】（1）根据P＝求出充电功率，再根据P＝UI可求电动汽车慢速充电时的电流；（2）在对电池充电的过程中，电池相当于简单电路中的用电器；3200imp/kW•h，表示用电1kW•h表盘上耗电指示灯闪烁3200次，可求指示灯闪烁了32000次，根据W＝可求消耗的电能；（3）根据η＝可求电动汽车慢速充电的效率。【解答】解：（1）电动汽车慢速充电时的功率：P＝＝＝1.43kW＝1430W由P＝UI可得电动汽车慢速充电时的电流：I＝＝＝6.5A；（2）在对电池充电的过程中，电池相当于简单电路中的用电器；本次充电消耗的电能：W′＝＝＝10kW•h；（3）电动汽车慢速充电的效率：η＝＝＝93%。答：（1）该电动汽车慢速充电时的电流是6.5A；（2）用电器；则本次充电消耗了10kW•h电能；（3）该电动汽车慢速充电的效率是93%。【点评】本题考查对电能表的理解以及电功率和电能的计算，关键是对公式及其变形的灵活运用，还要知道各物理量单位的换算。二．解答题（共30小题）10．（2024•梁园区校级一模）2023年9月23日，杭州亚运会盛大开幕，机器人频频亮相，科技感拉满。“智慧餐厅”采用自动化管理帮助客户订餐，机器人会自动完成洗菜、消毒、切菜、调配材料，然后由厨师机器人亲自烹饪，这一场面让外国记者们大呼惊奇。如图所示是杭州亚运会期间使用的迎宾机器人，其质量为60kg，静止时与地面的接触面积为0.01m2，额定电压为25V、容量为40A•h的电池充满电后，可让机器人以18km/h速度匀速行驶5h，过程中所受阻力为其重力的0.02倍，g取10N/kg，求：（1）机器人内电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；（2）机器人静止时对水平地面的压强是多少？（3）机器人匀速行驶时电动机牵引力做功的功率？（4）机器人电动机的效率是多少？【答案】（1）通电导体在磁场中受力运动；（2）机器人静止时对水平地面的压强是6×104Pa；（3）机器人匀速行驶时电动机牵引力做功的功率为60W；（4）机器人电动机的效率是30%.【分析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；（2）机器人静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F＝G＝mg求出其大小，利用p＝求出对水平地面的压强；（3）机器人匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W＝Fs求出机器人做的功，利用P＝求出机器人做功的功率；（4）根据W电＝UIt可计算出机器人的电池充满电的总电量，再根据η＝可求出电动机的效率。【解答】解：（1）机器人内电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；（2）机器人静止时对水平地面的压力：F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N则机器人对水平地面的压强：p＝＝6×104Pa；（3）因机器人匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力所以，机器人受到的牵引力：F′＝f＝0.02G＝0.02×600N＝12N机器人做的功：W＝F′s＝F′vt＝12N×18km/h×5h＝12N×90×103m＝1.08×106J机器人做功的功率：P＝＝60W；（4）机器人的电池充满电的总电量W电＝UIt＝25V×40A•h＝3.6×106J电动机的效率大小为：η＝＝＝30%.。答：（1）通电导体在磁场中受力运动；（2）机器人静止时对水平地面的压强是6×104Pa；（3）机器人匀速行驶时电动机牵引力做功的功率为60W；（4）机器人电动机的效率是30%.。【点评】本题考查了电动机的工作原理、压强的计算、机械功率和机械效率的计算等，考查较综合，难度一般。11．（2024•梁园区校级一模）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图甲所示，它由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路的电压U＝9V，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度变化图象如图乙所示。开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到80℃时，电磁铁才会把衔铁吸下。已知：R1＝48.4Ω，R2＝951.6Ω，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3，求：（1）电磁铁工作原理是电流的磁效应，其上端为S极；（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流；（3）若该热水器的加热效率为75%，电热水器将2L的水从25℃加热到50℃需要多长时间？（4）如果想让该热水器把水加热至100℃再进入保温状态，可以减小（选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。【答案】（1）磁；S；（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流为0.06A；（3）需要加热的时间为280s；（4）减小【分析】（1）通电导线的周围存在磁场；根据控制电路中的电流方向，应用安培定则判断出线圈上端的磁极；（2）由图乙可知温度为80℃时热敏电阻R的阻值，根据欧姆定律求出衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流；（3）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；根据P＝UI＝求出电热水器的加热电功率，根据ρ＝求水的质量，根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量，根据η＝×100%求出电热水器消耗的电能，根据P＝求出需要加热的时间；（4）由图乙可知温度为100℃时热敏电阻R的阻值，衔铁刚吸下时通过电磁铁线圈的电流不变，根据欧姆定律分析电源电压的变化。【解答】解：（1）电磁铁工作原理是电流的磁效应；图甲中控制电路中的电流从电磁铁的下端外侧流入，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端为S极；（2）由题意可知，水的温度达到80℃时，衔铁刚被吸下由图乙可知，温度为80℃时热敏电阻R的阻值为100Ω，则衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流：I＝＝＝0.06A；（3）当动触点B与静触点A接触时，电路为R1的简单电路；当动触点B与静触点C接触时，R1、R2串联；因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热水器为加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热水器为保温状态；则电热水器加热状态时的电功率：P加热＝＝＝1000W；由ρ＝可知，水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃﹣25℃）＝2.1×105J；由η＝×100%可知，电热水器消耗的电能：W＝＝＝2.8×105J；由P＝可知，需要加热的时间：t＝＝＝280s；（4）由图乙可知，温度为100℃时，热敏电阻R的阻值为80Ω，小于80℃时的电阻，衔铁刚吸下时通过电磁铁线圈的电流不变，根据U＝IR＝可知，需要减小控制电路的电源电压。答：（1）磁；S；（2）衔铁刚吸下时，通过电磁铁线圈的电流为0.06A；（3）需要加热的时间为280s；（4）减小。【点评】本题主要考查了电磁继电器的工作过程、欧姆定律的应用、电功与热量的综合计算，难度较大。12．（2024•滑县一模）2023年杭州亚运会上，无人驾驶清扫车投入使用，如图所示。该清扫车是低速自动驾驶智能车产品，质量为400kg，集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一身，具备自动避让行人、大数据分析等功能，能够边清扫边收集，可以不同角度全方位清扫。（1）无人驾驶清扫车，借助超声波雷达绕过路面站立的人时，以清扫车为参照物，人是运动（选填“运动”或“静止”）的。（2）无人驾驶清扫车在某段长为24m的路段上匀速行驶时，速度为1.2m/s，则它通过该路段需要的时间为多少？（3）该清扫车静止在水平路面上时，与路面的接触面积为0.05m2，则清扫车对水平路面的压强为多大？（g取10N/kg）【答案】（1）运动；（2）它通过该路段需要的时间为20s；（3）清扫车对水平路面的压强为8×104Pa。【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。（2）利用v＝可求清扫车行驶的时间。（3）清扫车静止在水平路面上时，对水平路面的压力等于重力，利用F＝G＝mg求出，然后利用p＝计算清扫车对水平路面的压强。【解答】解：（1）以清扫车为参照物，人与清扫车之间发生了位置变化，所以人是运动的。（2）由v＝可得，清扫车行驶的时间：t＝＝＝20s。（3）清扫车对水平路面的压力：F＝G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N清扫车对水平路面的压强：p＝＝＝8×104Pa。答：（1）运动；（2）它通过该路段需要的时间为20s；（3）清扫车对水平路面的压强为8×104Pa。【点评】此题考查压强的计算、速度公式的应用、运动和静止的相对性，难度中等，关键是知道清扫车静止在水平路面上时，对水平路面的压力等于重力。13．（2024•滑县一模）随着城市化的发展，城区内出现了越来越多的高层住宅楼，人们乘坐电梯上下楼。为了安全起见，电梯都设置超载自动报警系统，其内部构造如图甲所示。控制电路的电源电压U＝6V，定值电阻R1＝100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流达到0.03A时，电梯发出超载警报。电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。（1）图甲中的整个电路装置叫做电磁继电器。根据图乙分析，当电梯乘坐人数增多时，图甲中电磁铁的磁性增强（选填“增强”“减弱”或“不变”）。（2）当电梯内的人总质量为600kg时，控制电路中的电流是多少？（g取10N/kg）（3）电梯最多可搭载的乘客质量是多大？（4）为了增加可搭载乘客的质量，可以如何实现，说出方法，并做出解释。【答案】答：（1）电磁继电器；增强；（2）当电梯内的人总质量为600kg时，控制电路中的电流是0.01A；（3）电梯最多可搭载的乘客质量是1000kg；（4）若电源电压一定，所以需要增大定值电阻R1的阻值；若定值电阻R1的阻值不变，则需要适当减小电源电压。【分析】（1）图甲中的整个电路装置叫做电磁继电器；电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关；（2）通过压力等于重力，计算出压敏电阻R2所受压力F，结合图乙找到对于的压敏电阻阻值，利用欧姆定律求出电流；（3）由报警电流及串联电路规律，可求出报警时的压敏电阻R2的阻值，对照图乙即可知电梯最多可搭载的乘客量；（4）为了增加可搭载乘客的质量，需要增加压敏电阻可承受的压力，此时会减小压敏电阻的阻值；而电路允许通过的电流I是一定的，由此分析。【解答】解：（1）图甲中的整个电路装置叫做电磁继电器；根据图乙可知，压敏电阻R2的阻值随压力F增大而减小，当电梯乘坐人数增多时，压敏电阻R2所受压力增大，故阻值减小，电压恒定，由欧姆定律可知，电路中电流增大，线圈匝数没变，故图甲中电磁铁的磁性增强。（2）压敏电阻受到的压力：F＝G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N，由题图乙可知，此时压敏电阻的阻值：R2＝500Ω控制电路开关闭合时，R1R2串联，故电路总电阻：R＝R1+R2＝100Ω+500Ω＝600Ω，则控制电路中的电流I＝＝＝0.01A；（3）当控制电路中的电流达到0.03A时，电梯发出超载警报，此时控制电路的总电阻此时压敏电阻的阻值：R'2＝R'﹣R1＝200Ω﹣100Ω＝100Ω，由题图乙可知，压敏电阻受到的压力：F＝1×104N，即等于乘客总的重力则最多可搭载的乘客的质量（4）为增加可搭载乘客的质量，需增加压敏电阻可承受的压力，此时会减小压敏电阻阻值；而电路允许通过的电流I是一定的，则电路的总电阻是一定的若电源电压一定，所以需要增大定值电阻R1的阻值；若定值电阻R1的阻值不变，则需要适当减小电源电压。答：（1）电磁继电器；增强；（2）当电梯内的人总质量为600kg时，控制电路中的电流是0.01A；（3）电梯最多可搭载的乘客质量是1000kg；（4）若电源电压一定，所以需要增大定值电阻R1的阻值；若定值电阻R1的阻值不变，则需要适当减小电源电压。【点评】本题考查了欧姆定律的应用、功率的计算和串联电路的特点的灵活应用，明白电梯超载自动报警系统的工作原理是电磁铁和知道电磁铁磁性的强弱与电流的关系是解决本题的关键。14．（2024•泌阳县校级一模）电热水壶（如图所示）是家庭常用的电器，使用方便快捷。（1）电热水壶使用三脚插头，插入三孔插座后将电热水壶的金属外壳与地线相连，可防止漏电时对人造成伤害。（2）小明在电热水壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电140s，水温从20℃上升到50℃，求该过程中水吸收的热量。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。（3）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该电热水壶的电功率。（4）通过查看说明书得知该电热水壶的额定功率为1000W，则该电热壶的加热效率为多少？加热效率达不到100%的主要原因是什么？【答案】（1）地线；（2）该过程中水吸收的热量为1.26×105J；（3）估测该电热水壶的电功率为900W；（4）该电热壶的加热效率为90%；电热壶在加热过程中不可避免地会有能量的损失。【分析】（1）带三脚插头的用电器要使用三孔插座，使用电器的金属外壳通过地线与大地相连，防止因漏电造成的安全事故；（2）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（3）若电流产生的热量全部被水吸收，则电热水壶消耗的电能等于水吸收的热量，根据P＝求出电热水壶的电功率；（4）根据W＝Pt求出实际消耗的电能，根据效率公式求出该电热壶的加热效率；加热过程中有能量的损失。【解答】解：（1）带三脚插头的用电器要使用三孔插座，使用电器的金属外壳通过地线与大地相连，防止因漏电造成的安全事故；（2）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×105J；（3）若电流产生的热量全部被水吸收，则电热水壶消耗的电能：W＝Q吸＝1.26×105J电热水壶的电功率：P＝＝＝900W；（4）电热壶实际消耗的电能：W′＝P′t′＝1000W×140s＝1.4×105J该电热壶的加热效率：η＝＝＝90%；电热壶在加热过程中不可避免地会有能量的损失，所以加热效率达不到100%。答：（1）地线；（2）该过程中水吸收的热量为1.26×105J；（3）估测该电热水壶的电功率为900W；（4）该电热壶的加热效率为90%；电热壶在加热过程中不可避免地会有能量的损失。【点评】本题是一道电热综合题，主要考查安全用电常识、吸热公式、电功率公式以及效率公式的应用，有一定的难度。15．（2024•涧西区一模）芒种时节，同学们去农场参加劳动实践，见到了如图所示的联合收割机收割麦子的场景。收割机以柴油机做为动力装置，作业时效率为40%，收割机满油时整机质量为3.24t，车轮与地面的总接触面积为3.6m2。（1）如图所示，麦子收割过程中，收割机相对于同行的运小麦的车辆是静止（选填“运动”或“静止”）的；（2）满油时收割机对水平地面的压强是多大？（g取10N/kg）（3）收割机作业时功率保持60kW不变，以2m/s的速度匀速行驶40min，可将同行的运小麦的车辆装满，此过程中收割机做功多少焦耳？消耗柴油多少千克？（q柴油约为4×103J/kg）【答案】（1）静止；（2）满油时收割机对水平地面的压强是9000Pa；（3）此过程中收割机做功1.44×108J，消耗柴油9×104kg。【分析】（1）物体相对于参照物的位置发生变化，是运动的，否则，是静止的；（2）求出满油时收割机的重力，收割机对水平地面的压力等于其重力，根据p＝可求出收割机对水平地面的压强；（3）根据P＝的变形式W＝Pt可求出收割机做的功；知道发动机的效率，根据效率公式求出柴油完全燃烧放出的热量，再根据Q＝qm求出在此过程中消耗柴油的质量【解答】解：（1）收割过程中收割机相对于同行的运小麦的车辆位置没有变化，所以是静止的；（2）收割机对水平地面的压力F＝G＝mg＝3.24×103kg×10N/kg＝3.24×104N收割机对水平地面的压强为：p＝＝＝9000Pa；（3）收割一块地的麦子，耗时40min，根据P＝得，该收割机做功为：W＝Pt＝60×103W×40×60s＝1.44×108J发动机的效率为η＝40%，根据效率公式得，Q＝＝＝3.6×108J根据Q＝qm得，在此过程中消耗柴油为：m柴油＝＝＝9×104kg。答：（1）静止；（2）满油时收割机对水平地面的压强是9000Pa；（3）此过程中收割机做功1.44×108J，消耗柴油9×104kg。【点评】本题考查了压强、运动的相对性、功率公式的应用、燃烧放热公式的应用等，综合性强，难度不大。16．（2024•涧西区一模）洛阳中信重工在特种机器人行业技术领先，自主研发的巡检机器人获得2022年“中国优秀工业设计奖”铜奖。巡检机器人装有高清摄像头和红外测温仪，若检测到温度过高，机器人会立刻向监测中心发出警报。如图甲是简化的智能测温报警电路，R0为变阻器，RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，报警器电阻不计，图丙为巡检机器人的部分参数：电池工作电压18V电池容量4000mAh报警电流≥30mA（1）热敏电阻是半导体（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成的；监测中心与巡检机器人是通过电磁波传递信息的。（2）当所测温度达到或超过60℃时，报警器报警，此时变阻器R0的阻值为多大？（3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍能正常工作，请写出一条可行的措施。【答案】（1）半导体；电磁波；（2）所测温度达到或超过60℃时，报警器报警，此时变阻器R0的阻值为300Ω；（3）为了使报警器仍能正常工作，可以减小变阻器的阻值。【分析】（1）热敏电阻是由半导体材料制成的。电磁波可以传递信息。（2）根据欧姆定律进行计算。（3）根据热敏电阻的特性和欧姆定律进行分析。【解答】解：（1）热敏电阻是半导体材料制成的；监测中心与巡检机器人是通过电磁