2025届中考物理二轮复习专练：综合能力题15 力与电磁学综合（含答案）

综合能力题15力与电磁学综合

01题型综述________________________________________

1、常考场景：电动机/发电机、电磁继电器、磁悬浮设备等。

2、核心关联：电流T电磁铁磁性-力学受力（如吸引力、杠杆平衡）。电能一机械能转化

（电动机做功、发电机发电）。

3、解题关键

（1）拆分力学（受力、运动）和电磁学（电路、电流）模块。

（2）找桥梁量（如电流大小影响磁力，力平衡对应电流临界值）。

（3）注意能量转化方向（耗电一做功，或做功一发电）。

4、易错点：区分电动机（电t动）与发电机（动一•电）原理，别漏磁场力分析。

02解题攻略

题组01压强特点的简单应用

【提分秘籍】

1.核心考点速记

（1）液体压强：看深度（越深越大），与容器形状无关。

（2）固体压强：看压力和接触面积（压力大/面积小则压强大）。

（3）气体压强：大气压随高度减小，流体流速快处压强小。

2.解题技巧

（1）先定类型（液/固/气），再找关键量（如液体深度、固体接触面积、气体流速）。

（2）动态问题分步看（如切割、加水），平衡时压力=上方总重力。

3.避坑要点

（1）深度力高度，压力力重力（除非水平静止）。

（2）多物体叠放时，受力面积是最底层接触面积。

（3）练习重点：液体与浮力综合、固体切割/叠加、流体压强实例（如机翼、吸盘）。

【典例剖析】

（2023•江苏连云港•中考真题）

试卷第1页，共18页

1.“铜壶滴漏”是中国古代的计时工具，距今700多年。如图所示，它上面有三个壶，分别

是日壶、月壶和星壶，也叫送水壶，最下面的寿壶也叫受水壶。日、月、星壶侧面底部都有

一个龙头形滴水口，壶盖上开有一个进水孔，小水滴从日壶滴进月壶，再从月壶滴进星壶,

最后进入受水壶。受水壶装有两个重要部件：一个是竖立在壶盖正中的铜尺，上有时辰刻度，

从下到上分别为：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。每个时辰是两个小

时，其中子时代表23:00〜1:00,丑时代表1:00〜3:00……以此类推;另一个是浮箭，由小木

块上连接一把木尺组成，随着受水壶里水量的增加，浮箭自然同步上升。观看浮箭顶端指示

的铜尺刻度，就可以知晓当时、当地的时间了。请根据以上信息并结合所学知识，回答下面

问题：

（1）如图是14：00浮箭顶端指示的部分铜尺位置的示意图，其中正确的是

F淳（选填或

随着受水壶水位的升高，浮箭下部小木块浸没在水中的深度,受水壶壶底受

到水的压强O若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，还需要测量_______。

【变式演练】

（2023•江苏南京•中考真题）

2.图甲所示为公交车上的安全锤，具体形状如图乙所示。利用它在紧急情况下可以敲碎玻

璃帮助乘客逃生。

试卷第2页，共18页

（1）透过车窗可以清楚地看到窗外的景物，说明玻璃具有较好的度；

（2）已知安全锤的质量为400g,求安全锤的重力（g取10N/kg）；

（3）若敲击处玻璃能承受的最大压强为1.5xl07pa,锤尖的面积为2mm2,求至少要用多大

的压力才能敲碎玻璃=

甲乙

（2023-江苏淮安・中考真题）

3.小明同学用吸管制作了一个简易的密度计。

（1）他取来一根长度为20.00aw的吸管并将底端密封，将一定数量的小钢珠放入吸管内作

为配重，使其能够竖直漂浮在水中，如图甲所示。在吸管上标出水面的位置，测出该位置到

吸管底端的距离为〃=10.00c机；

（2）吸管横截面积为S,在水中漂浮时它所受重力与浮力相等，所以G=2kgS〃；若漂浮

在其他液体中，则浸入的深度为〃，此时G=/^gS〃，由以上两式可得：力="”。

P波

（3）根据上式的数量关系，补全表格中的数据。（结果保留两位小数，夕水=LOg/c〃/）

液体密度夕液/（g-C〃厂3）0.80.91.01.11.2

浸入深度〃/"712.5011.1110.009.09—

（4）根据表中的数据，小明在吸管上标出对应的刻度线，刻度线分布（选填“是”

或“不是”）均匀的，此密度计所能标注的最小密度值为g/cm3；

（5）为了检验小明制作的密度计是否准确，小华将密度计放在密度为0.8g/c/的煤油中,

为了用更少的煤油完成实验，小华应该选择图乙四种圆柱形容器（已知A和B容器的深度为

10cm,C和D容器的深度为22cm。容器的横截面积均满足测量需求）中的容器。

在密度计逐渐浸入煤油的过程中，密度计底端所受压强越来越；

（6）利用多种液体检验后，小华认为小明制作的密度计比较准确，于是用另一根长度相同

试卷第3页，共18页

且较细的吸管制作了等质量的密度计。小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上，若

用小华的密度计来测量液体密度，测量值将（选填“大于”“等于”或“小于”）液体密

度的真实值。

题组02杠杆的平衡条件分析

【提分秘籍】

1.核心考点速记

（1）三要素速记：支点（不动点）、力（动力/阻力）、力臂（支点到力线垂直距离）。

（2）平衡关键：哪边“力x力臂”乘积大，杠杆向哪边偏；平衡时两边乘积相等。

2.解题技巧

（1）画图标支点、力和力臂（力臂用虚线垂线标）。

（2）动态题看力臂变化（如转动时力臂变长则力变小）。

（3）最小力：力臂最长（支点到作用点连线），力垂直于此线。

3.易错点避坑

（1）力臂是“垂直距离”，不是支点到作用点直线距离；多力同侧方向相同，异侧相反。。

【典例剖析】

（2023•江苏镇江•中考真题）

4.图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示：。为轻质杠杆

的转轴，O/l：O5=l：3,物块用轻质细绳系在/端，工人在8端施加竖直向下的拉力R此时

杠杆水平平衡、物块重1200N,底面积为0.25m2,不计转轴摩擦。

（1）图1中，横杆属于杠杆，垫上石块的目的是为了减小；

（2）为将图2中物块恰好拉离地面，求工人所用的拉力；

（3）剪断图2中/端细绳，求物块静止时对水平地面的压强。

试卷第4页，共18页

【变式演练】

（2024•江苏扬州•中考真题）

5.如图所示，小明坐在座椅上，伸小腿时，小腿绕膝关节上固定点O转动，股四头肌群收

缩提供动力片。

F

（2）小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是,动力的变化情况

是o

（2023•江苏扬州•中考真题）

6.同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半

身完全离开地面。

（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，。为支点，肌肉的拉力尸为动力，如图所示，请

画出杠杆模型的阻力臂L；

（2）先将头向前抬起，可以减小力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的

动力变化情况是；

（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实

试卷第5页，共18页

质是改变的大小。

题组03热电现象综合

【提分秘籍】

1.考点梳理与辨识要点

（1）电流热效应：用电发热（如电炉），电阻大/电流大则发热多。

（2）热胀冷缩：温度升高物体膨胀（气体最明显）。

2.解题关键步骤

（1）看现象：发热—电热；转动—电动机；发电一发电机。

（2）电路串并联：串联电阻大发热多，并联电阻小发热多。

（3）注意电动机能量分机械能和内能，电热¥热量。

【典例剖析】

（2024・江苏无锡•中考真题）

7.某款家用储水式电热水器额定电压为220V,额定功率为3000W,额定容量为60L,图甲

是其电路原理图。插上插头，电热水器储满水后，闭合开关S,温控器开关K接触点1,对

水进行加热，当加热温度达到设定温度时，K跳转接触点2,保温指示灯L亮起，停止加热；

当水温下降，低于设定温度时，K再次接触点1进行加热。&、凡、居为加热电阻，其中

凡=24。该电热水器的加热模式有四个挡位，选择“一挡"，S1、S?均断开。选择“二挡”,

&闭合、S2断开；选择“三挡”，0断开、S2闭合，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功

率的1.5倍，选择“四挡"，S1、S?均闭合，此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关K

的结构如图乙所示，绕。点转动的杠杆042和绕Q点转动的杠杆OQE通过弹簧相连。温

包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜

盒顶端在A位置推杠杆当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电热水器停

止加热。调温旋钮为凹轮结构，绕固定轴M转动，顺时针转动调温旋钮，ME距离减小。

[c水=4.2xlO3J/（kg-℃）,上水=1.0x103kg/m3]

（1）该电热水器储满60L水后，若选择“四挡”加热，加热效率为84%,将水从3（FC加热到

45。（2需要的时间为多少？

（2）电阻与的阻值为Q,该电热水器在“一挡”工作时的电流为A（保留1位

试卷第6页，共18页

小数）。

（3）为提高所设定的加热温度，应如何旋转调温旋钮？请写出做法并说明理由。

【变式演练】

（2024・江苏无锡•中考真题）

8.我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应

堆内有低浓度的铀-235,发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水

循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器

中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高

温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖

是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的

电能为1.25xl（）9j；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为1.21X109J、热量为

2xlO8J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取

3.0xl07J/kg)

核

燃

料

反

应

堆居

味余热

民

冷凝

号罟

（1）核燃料反应堆中的铀-235是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水

在蒸汽发生器中发生_____（填物态变化名称）吸收热量；

（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程；

试卷第7页，共18页

I核能I---*'I内能I---*-I▲I---*■电能

（3）若给居民供热5.4X10叩，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？

（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为J„

（2024•江苏扬州・中考真题）

9.温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温

差发电装置。如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板,

观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。

合

（1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将LED

小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度

计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下：

热水温度4

84.774.873.070.869.568.4

/℃

冷热水温差

64.154.252.450.248.947.8

A//℃

电压UN5.395.274.574.254.163.90

①改变热源的目的是;

②分析表格数据，当时室温是℃；

③要提高发电电压可采取的办法是、；（针对不同影响因素各写1条）

（2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1。（3的温差下产

生2X10-2V的电压，输出功率为lxl0-6w,则输出电流为Ao

题组04电磁现象综合

【提分秘籍】

1.核心考点速记

试卷第8页，共18页

（1）核心特性：通电有磁性，断电无磁性。

（2）磁性强弱三关键：电流大一磁性强（调变阻器改变电流）。匝数多一磁性强（线圈绕得

多吸铁多）。有铁芯T磁性更强（铁芯增强磁场）。

2.解题技巧

（1）电磁继电器：控制电路（小电流）通-电磁铁吸衔铁一接通工作电路（大电流）。

（2）极性判断：右手握线圈，四指顺电流，拇指指N极（记方向）。

3.易错点避坑

（1）磁性有无看电路通断，强弱看电流/匝数/铁芯。

（2）电流方向变一磁极变，但磁性强弱不变。

【典例剖析】

（2024•江苏淮安•中考真题）

10.某款恒温箱的简化电路如图甲所示，控制电路中电源电压为36V且保持不变，电磁铁线

圈电阻为500,R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示；工

作电路中的加热器（图中未画出）正常工作时的电阻为44。。求：

⑴加热器应接在图甲中（填“心,或“"）之间，控制电路中电磁铁的上端为极；

（2）加热器正常工作6s产生的热量是多少？

（3）控制电路的电流减小到0.036A,衔铁会被释放。则当调节尺'=50Q时，恒温箱内设定的最

低温度为多少摄氏度？

（4）若使恒温箱内设定的最低温度提高一些，可将R的滑片向滑动一点。

【变式演练】

（2024•江苏镇江•中考真题）

11.某水位报警模拟装置如图1所示：浮子Q由圆柱体和硬杆构成，圆柱体的底面积

5=5x10-3m?,高〃=0.2m,硬杆的质量和体积均不计。Q只能

试卷第9页，共18页

沿图中竖直虚线运动。当向水池内缓慢注水使水位达到某处时，衔铁K被释放，电铃开始

报警。已知：电源电压。=6V,4为电阻箱，压敏电阻&的阻值与硬杆对其压力厂的关系

图线如图2所示；当电磁铁线圈中的电流/>0.05A时，衔铁K被吸住，当/VO.O5A时，衔

铁K才会被释放；不计线圈电阻，g取10N/kg。

(1)Q的质量为kg。当水位不断上升时，池底所受水的压强将变；

(2)当Q刚开始向上运动时，求其浸在水中的体积；

(3)在报警装置能正常报警的情况下：

①求电阻箱A接入电路的阻值范围；

②为降低刚开始报警时的水位，下列措施可行的有。

(有多个选项正确，全部选对得2分，漏选得1分，不选或错选得0分)

A.仅适当增大硬杆的长度B.仅适当增大圆柱体的高度

C.仅适当增大电源电压。D.仅适当增大4接入电路的阻值

(2023•江苏镇江•中考真题)

12.某水位报警器如图所示：光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等高处。7?接收到光源

发出的光时阻值为20Q,未接收到光时阻值为120。。尺为电阻箱，。为边长5cm的正方体

浮子，密度为0.6g/cm3,当池内水面缓慢上升至某处时，浮子将挡住射向火的光线，报警铃

声响起。当线圈中的电流在0.04A时，铁质开关K被吸上，反之被释放。电源电压t/=12V,

不计线圈电阻，g取10N/kg。

(1)0的质量为g,它缓慢上升时受到的浮力为N,露出水面的高度

试卷第10页，共18页

为cm；

（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置VN与R之间高度差〃心3cm,需要对装置进

行适当的调整，下列措施可行的是；（有多个选项正确）

A.仅换用密度小些的材料制作浮子

B.仅将池内水换为密度小些的液体

C,仅将浮子的边长增大一些

D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体

（3）在该装置能实现其功能的前提下：

①求电阻箱以接入电路的阻值应满足的条件；

②在满足①问的条件下，求光敏电阻五消耗的电功率范围________0

仁光源

N

-Q

03中考练场

（2024•江苏南京•一模）

（1）如图甲所示，轻质杠杆可绕O转动，/点悬挂一重为12N的物体M,8点受到电子测力

计竖直向上的拉力尸，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC,则尸为No保持杠杆水平

静止，将尸作用点从8移至C,此过程中厂方向保持不变，尸的力臂记为/,则尸的大小

11

变，下与方的关系图线为图乙中的①；将M从/移至8,再重复上述步骤，F与:

的关系图线为图乙中的（填数字序号）；

试卷第11页，共18页

（2）用如图丙所示的滑轮组在10s内将一个重200N的物体匀速提升2m,所用的拉力F为

80N,不计绳重及摩擦.滑轮组对物体做的功是J；滑轮组的机械效率为；

拉力做功的功率是Wo

（2024•江苏南京•一模）

14.杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。机器狗自身质量为18kg,每只脚与地面接触

面积为50cm2,运输的铁饼质量为2kg,每次运输的平均时间约为34s,机器狗匀速直线运

动的速度约为3.5m/s,前进过程中驱动力为40N。

（1）机器狗运输铁饼的过程中，铁饼相对于机器狗是的；

（2）机器狗背上铁饼站立在水平地面上，求机器狗对地面的压强；

（3）机器狗匀速直线运动时做功的功率为多少瓦？

（2024•江苏南京•一模）

15.科技小组设计了一个压力报警装置，如图所示。杠杆04始终处于水平位置平衡，。为

支点，OB长30cm,长60cm；电源电压恒为12V,R为滑动变阻器，定值电阻凡阻

值为20Q,压敏电阻凡与所受压力尸变化的关系如表所示。报警系统在电压表示数达到或

超过3V时报警，此时水平踏板所受压力达到或超过设定的报警值。水平踏板、杠杆。4及

组件的质量均忽略不计，不考虑报警系统对电路的影响。

水平踏板

试卷第12页，共18页

电阻凡/Q10090807060

⑴当电压表示数达到3V时，求该电路的总功率；

（2）为使该装置在踏板所受压力达到2100N时开始报警，要对装置进行调试：

①计算出滑动变阻器R,应接入电路的阻值；

②具体调试过程为：使水平踏板空载，将处的滑片置于最右端，闭合开关，调节以滑片直

至________，则该报警装置调试完成；

⑶小组同学发现保持（2）中，必滑片位置不变，只移动踏板即可实现不同压力值的报警。

于是在。4之间标注了刻度线，相邻两刻度线间的报警压力差值为300N,则刻度线的分布

是（选填“均匀”、“左疏右密”或“左密右疏”）的，“3000N”的刻度线距。点

cm；

（4）若调节处滑片使压敏电阻凡所受压力为420N时开始报警，则（3）中杠杆上相邻两刻度

线间的报警压力差值变为N»

（2025•江苏南京•一模）

16.2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星，探测器经过气动减速

等一系列减速措施后，再经过反推发动机进行动力减速，缓速下降后抵达火星表面，如图所

Zj\O

（1）探测器与地面控制系统间靠______波传递信息，这种波在真空中传播的速度为m/s；

（2）反推发动机利用了大的燃料，动力减速阶段向（选填“运动方向”或“运动

反方向”）喷射高速气体，以获得制动力；

（3）火星探测器采用太阳能电池供电，太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能

源。

（2025•江苏无锡•一模）

17.近几年城市进行老小区改造，不少多层楼房安装了电梯。出于安全考虑，电梯都设置超

载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成。在工作电路中，

当电梯没有超载时，电动机正常工作；当电梯超载时，电铃发出报警铃声，电动机不工作。

在控制电路中，已知电源电压L/M2V,保护电阻R/=80Q,电磁铁线圈的阻值为20。，电阻

试卷第13页，共18页

式压力传感器（压敏电阻）心的阻值随压力尸大小变化如图乙所示，电梯底架自重忽略不

计。

⑴控制电路中，当乘客增多时，电磁铁的磁性（选填“增大，或“减小”）；工作电路

中，电铃应该在触点（选填Z”或“火）所在支路；电梯超载时，衔铁被电磁铁吸

住，电铃发出警报声，此时电磁铁上端为极；

⑵当若电磁铁线电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。请你设定该电梯

最多乘坐几人；（以每人50kg计算，且g取10N/kg）

（3）综合考虑安全和居民乘坐情况，现需提高电梯的限载，可以在控制电路中换用阻值更—

（选填“大”或“小”）一些的保护电阻。

（4）某同学利用该压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置，该装置的示意

图如图丙所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面朝上，在受压面上放一物体，电梯静止

时电流表示数为人当电梯做四种不同的运动时，电流表的示数分别如图丙中①、②、③、

④所示。下列判断中错集的是。

A.①图表示电梯可能匀速下降

B.②图表示电梯可能上升时速度变大

C.③图表示电梯可能匀速上升

D.④图表示电梯可能下降时速度变大

（2025•江苏盐城•一模）

18.如图甲所示为一恒温箱温控电路，控制电路电源电压为24V,电热丝和热敏电阻R均

置于恒温箱内，热敏电阻R的阻值随温度变化关系如图乙所示。恒温箱温控电路工作原理

试卷第14页，共18页

是：当电流小于0.6A时，电热丝通电加热；当电流大于0.8A时，电热丝停止加热。

b'"c、屋'或"e、/'）两端；

（2）当滑动变阻器*=200时，通过计算说明恒温箱内的温控范围；

⑶当温度为3（TC,滑动变阻器R"=25。时，滑动变阻器工作Imin产生的热量。

（2025・江苏无锡•一模）

19.在跨学科实践活动中某小组设计了一款恒温热水器，热水器的工作电压为220V、加热

功率为880W、保温功率为88W,热水器达到设定温度后能自动切换模式。方案一如图甲所

示，图中开关Si、S2都闭合时，热水器处于加热模式。有同学认为方案一不能实现自动切

换功能，于是设计了图乙所示的方案二，新方案中使用电磁继电器与热敏电阻。为确保安全,

当热水器内温度达到设定温度54。（2时，电流达到0.2A,电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动

切换到保温模式；当温度降低到40。（2时，电流低至0.13A,衔铁被释放。其中热敏电阻R

的阻值与温度t的关系如图丙所示。

丙

（1）方案一中，选用的发热电阻心的阻值应为多少。?

（2）方案二中，工作电路中的发热电阻必应设计在_____处（选填力”或?"），闭合So后，电

磁铁的上端为极。

（3）方案二中，选用的定值电阻凡阻值应为多少。？（电磁铁线圈阻值不计）

（2025•江苏常州•一模）

20.某家用电热水器，其工作模式和相关参数如表。如图为电热水器的原理图，包括控制电

试卷第15页，共18页

路路和工作电两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变

换，实现水温保持在所设定的温度不变。％、处为电热丝，心为滑动变阻器，R为热敏电阻

（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。

型号LWIZ20-19

电源AD220V50Hz

加热功率800W

保温功率40W

水容量1.0L

火线-

线

零-

H

（1）按要求连接好电路：当电热水器温度低时处于加热状态接入电路）；当温度高时处于

保温状态；

（2）若要提高电热水器的保温温度，应将保护电阻必的滑片向调节（选填“左”或“右”）；

（3）电热水器处于加热状态时，工作lOmin,可使2L水的温度升高40。。则该电热水器的效

率是多少［c次=4.2x103j/（kg.oC））计算结果保留一位小数］?

（4）此工作时的电阻是多大？

（2024•江苏无锡•一模）

21.图甲是某型号国产水陆两用挖掘机，质量为203这辆挖掘机有两条履带，每条履带与

地接触面积为10m2,其外形如图乙所示，内部均有1个合金材料制成的空心浮箱。在工作

中，挖掘机的机械臂可绕。点转动。

试卷第16页，共18页

(1)下列关于挖掘机的说法中正确的是;

A.挖掘机的斗铲做成比较锋利的齿状，目的是减小压强

B.履带外表做得凹凸不平，是为了增大压强

C.未工作时，挖掘机静止在水平陆地上，它对地面的压强为2xl04pa

D.忽略履带的体积，挖掘机若能漂浮在水面上，则浮箱排开水的体积为20m3

(2)某次测试中，质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机，从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶

20m,到达水平地面。在此过程中，驾驶员的重力做了多少功？

(3)如图丙所示，机械臂伸直且水平静止，。、4、8三点在同一直线上，OA=9m,AB=0.6m,

机械臂和斗铲整体的重心在N点；机械臂控制斗铲装取重力为1X1()4N的沙石后，机械臂、

斗铲和伸缩杆缓慢运动回到水平位置静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。

已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5：8,则机械臂和

斗铲的总重力是多少？

(2025•江苏无锡•一模)

22.图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑，其深度为2.0m,坑口长为2.3m,坑底长为

0.3m,坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中

时的示意图：

(1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从

底端开始向上竖起，重心上升高度较,施工时省力；

⑵水泥电线杆的重力为I.OXIO,N,长为12.0m,其重心O距粗端8的距离为4.0m,按图乙

所示的方式竖起电线杆，则刚抬起电线杆的细端/时下的力臂为m,此时至少需要的

试卷第17页，共18页

力F为No

（3）竖起电线杆的过程中，工人师傅至少要对电线杆做功J（忽略电线杆水平放置时重

心离地面的高度）。

（2024•江苏镇江•一模）

23.小明制作的水池水位模拟控制装置如图所示，浮子由金属片、轻质硬杆、木块Q和轻

质弹簧构成，其中轻质弹簧竖直固定，一端固定于木块Q,另一端固定在蓄水池底部，轻触

开关K通过金属弹片实现通断，按下时开关接通，松手后开关断开，触点C、。接通时，

水泵注水；C、。断开时，水泵停止工作。开始时金属片与43接触，闭合开关S,用手

按一下轻触开关K,装置启动。已知：电源电压。=36V,当线圈中电流E0.05A时，衔铁

吸合；电阻凡允许通过的最大电流为0.1A；其余电阻忽略不计。

,U

~~厂~I―

轻鲤开关

（1）如图状态时闭合开关S,用手按轻触开关K后装置正常工作，松手后，衔铁处于

（选填“吸合”或“释放”）状态，轻触开关K与触点C、D（选填“串联”或“并联”）；

（2）为使装置正常工作，电阻&的阻值范围为Q-Q；

（3）木块Q为边长10cm的正方体，密度为（0.5xl（Pkg/m3,/?0=25cm）,弹簧原长为20cm,在

弹性范围内，弹簧每伸长1cm,其拉力增加0.4N,g取10N/kg。不计金属片的质量，弹簧

始终处于弹性形变范围内。

①求蓄水池水位最高时，水面距池底的高度〃______；

②若适当缩短硬杆的长度，当蓄水池水位最高时，水面距池底的高度〃将（选填“变

大，，、“不变，，或，，变小，，）；为保证装置正常工作，硬杆缩短的长度△/的最大值为cm。

试卷第18页，共18页

1.c不变变大浮箭上升的高度

【详解】（1）[1]分析可知，14:00在13:00〜15:00之间，为未时，所以浮箭指向未。故ABD

错误，C正确。

故选C。

（2）[2]浮箭漂浮，处于二力平衡状态，浮箭的重力为G,在受水壶中所受的浮力为产浮，

则G=F浮。

[3][4]随着受水壶水位的升高，浮箭也跟着上升，浮力不变，故浮箭下部小木块浸没在水中

的深度不变，受水壶壶底受到水的压强变大。

[5]若想测量1个时辰浮力对浮箭做的功，还需要测量浮箭上升的高度。

2.透光4N30N

【详解】（1）[1]能够通过车窗清楚地看到窗外的景物，说明玻璃具有较好的透光性。

（2）[2]安全锤的重力为

G=mg=0.4kgxlON/kg=4N

（3）[3]需要的压力为

F=/25,=1.5xl07Pax2xl0-6m2=30N

3.8.33不是0.5D大小于

【详解】（3）[1]根据

h="H

P艰

得当液体的密度为L2g/c加3时，浸入液体的深度为

12水口1.0g/cm3

h==------x10.00cma8.33cm

夕液1.2g/cm

（4）⑵[3]根据

h="H

夕液

得

答案第1页，共20页

猴=竿

可知：〃和。液是反比例函数，所以，刻度分布不是均匀的；当液体密度最小时吸管全部浸

没，吸管处于悬浮状态，浮力等于重力，即

P/gSh'=P水gSH

液体的最小密度为

P水H_1.0g/cm3x10.00cm

=0.5g/cm3

h'20.00cm

(5)[4]由表格数据知，密度计在煤油中时，浸没的深度为12.50cm,所以应选择高度大于

12.50cm,所以A、B容器不合适；为了用更少的煤油完成实验，根据

V=Sh

知需要横截面积小的容器，故D容器最符合题意。

故选D。

[5]在密度计逐渐浸入煤油的过程中，深度变大，由夕=知密度计底端所受压强越来越

大。

(6)[6]等质量较细的密度计，横截面积小，漂浮在液体中受到的浮力不变，排开液体的体

积不变，浸入的深度变大，若按照较粗密度计的刻度值标注，所测密度值偏小。

4.省力压强400N4800Pa

【详解】(1)[1]杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，由图可知，横杆在使用的过程

中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。

(1)⑵支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面

的压强。

(2)[3]件根据杠杆平衡条件厂也尸可知GXO/=P<03,为将图2中物块恰好拉离地面,

工人所用的拉力为

r)A1

F=——xG=—xl200N=400N

OB3

(3)[4]在水平面上，物体对地面的压力为

尊=G=1200N

物块静止时对水平地面的压强为

F1200N/cccn

p=——=---------=4800Pa

S0.25m2

答案第2页，共20页

变大变大

股四头肌群

【详解】（1）［1］由支点向动力作用线作垂线，垂线段即为动力臂，故作图如下:

股四头肌群

（2）⑵小腿的重力为阻力，小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力作用线离支点越来越

远，阻力臂的变化情况是变大。

［3］阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力将变大。

6.阻变小功率

【详解】（1）［1］人受到的重力为阻力，从支点。向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力

臂3如图所示:

（2）［2］将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂;

［3］在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长

度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力会变小。

（3）［4］在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功

的快慢，也就是改变功率的大小。

答案第3页，共20页

7.(1)1500s；(2)96.8Q,1.2A；(3)见详解

【详解】解：(1)60L水的质量

m=pV=\x103kg/m3x60x1O_3m3=60kg

将水从3(rc加热到45。(2水吸收的热量

0吸=cm\t=4.2x103J/（kg•℃）x60kgx（45℃-30℃）=3.78xlO6J

加热器消耗电能

W=Q*=378X10叮=4，1。叮

84%

选择“四挡"，S1、S2均闭合，此时电热水器在额定功率下工作，需要的时间

^=4-5X1°6J=1500S

P3000W

(2)选择“二挡”，a闭合、S2断开，此时A单独接入电路，电路功率

选择“三挡”，S1断开、S?闭合，此时用单独接入电路，电路功率

“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍，则

rze\

A4

\7

-\15

Az-z\1

/a

k7

2

则选择“四挡”，,、s?均闭合，此时«、&、舄并联，电路功率

U1U2U2_U2U2U2_3C72_3X（220V）2

=3000W

&凡尺3A2R12R&&

31

解得用=48.4。，则电阻&的阻值

火2=2^1=2x48.40=96.8。

选择“一挡”，斯、S2均断开，三个电阻串联，电热水器在“一挡”工作时的电流

答案第4页，共20页

&+%+448.4Q+96.8Q+-x48.4Q

3

（3）温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体

膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆0/2,当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电

热水器停止加热。为提高所设定的加热温度，感温液体膨胀对杠杆38的推力变大，根据

杠杆平衡条件，应使弹簧对2点的拉力变大，因为顺时针转动调温旋钮，放距离减小，则

应逆时针转动调温旋钮，使ME距离变大，增大弹簧伸长量，使弹簧对8点的拉力变大。

答：（1）将水从30。（3加热到45。（3需要的时间为1500s；

（2）则电阻凡的阻值为96.8。，该电热水器在“一挡”工作时的电流为L2A；

（3）应逆时针转动调温旋钮。

8.不可再生汽化机械能1.8x1085x109

【详解】（1）[1]核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生，是不可再生能源。

[2]二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气，发生汽化，吸收热量。

（2）[3]由图得，核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，产生电能。

（3）[4]依题意得，标准煤产生的热量为

15

ett=5.4xlOJ

由a=〃吆得，标准煤完全燃烧的质量为

5.4x109

m=^-==1.8xl08kg

q3.0xl07J/kg

（4）[5]依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为1.25X109J；若在供电的同

时进行供热，每秒提供的电能为1.21xl09j、热量为2x106,对单个机组核燃料反应堆产生

的能量使用效率提高了3.2%,则

1.21xlO9J+2xlO8J1.25X10”

--------------------------------------------=3.2/6

EE

单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为

E=5X109J

9.见解析20.6提高热水的温度##降低室温更换发电效率更高的热电

转换材料5x10-5

【详解】（1）[1]小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，则需要记录不同温度差

下的电压示数，因用火焰加热A金属板时，金属板A的温度无法得到，且温度不易控制，

答案第5页，共20页

从而无法得到温度差，因此撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，此时可用温度计测量

热水的温度，从而得到冷热水的温度差。

(2)[2]由表格数据可知，冷水的温度

t2=tx-Nt=84.7℃一64.1℃=…=68.4℃-47.8℃=20.6℃

冷水的温度即水在室温下的温度，因此当时的室温是20.6℃=

(3)[3][4]由表格数据可知，当冷热水温度差越大时，发电的电压越高，因此要提高发电电

压，可以增大温度差，即提高热水的温度或者降低室温；当热电转换材料不同时，产生发电

电压的高低也不同，因此可以更换发电效率更高的热电转换材料。

(4)[5]该电池输出的电流为

10.(1)abN

(2)6600J

(3)50℃

(4)右

【详解】⑴[1]控制电路中，热敏电阻火和变阻器、电磁铁线圈串联。当温度升高时，热

敏电阻R阻值变小，根据/=二可知电流变大，则电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，漏间用

电器脱离电路。所以加热器应接在图甲中环之间。

⑵电流从电磁铁下端流入，根据安培定则可知控制电路中电磁铁的上端为N极。

(2)加热器正常工作6s产生的热量为

U2(220V)2

Q=印=—1=\-------Lx6s=66OOJ

R44Q

(3)电流减小到0.036A时，控制电路总电阻为

则当调节R=50Q时，热敏电阻阻值为

R=R谆—R—E线圈—1000Q—50Q—50。=900。

由乙图可知，此时温度为50。。则恒温箱内设定的最低温度为50。(2。

(4)衔铁被释放时的电流不变，根据灭=宁可知总电阻不变，若使恒温箱内设定的最低温

度提高一些，则对应的热敏电阻阻值变小，所以变阻器阻值应调大，可将R的滑片向右滑

答案第6页，共20页

动一点。

11.(1)0.6大

(2)6*1OF

(3)70。〜110。ABD

【详解】(1)[1]浮子Q的质量为

m=pV=pSh=O.6xlO3kg/m3x5xl0-3m2x0.2m=0.6kg

[2]当水位不断上升时，水的深度为变大，由夕=〃g/z可知，池底所受水的压强将变大。

(2)当浮子Q刚开始向上运动时，受到的浮力和重力相等，根据阿基米德原理可得，其浸

在水中的体积

4=4=£=止=也=3=6xl(TW

夕水g。水gP水g夕水10x10kg/m

(3)[1]当未加水，即压力为0时，若电流为0.05A,则开始报警，由图可知，此时七最小，

为10Q,8接入电路的最大阻值

%lm3X=—=—--10Q=110Q

I2mm005A

当圆柱体刚好浸没，即尸最大时，若电流为0.05A,则开始报警，浮子Q所受浮力最大值

F浮a=p水gr=1.0xl03kg/m3x1ON/kgx5xl0^m2x0.2m=ION

则尸最大值为

^=^-G=10N-0.6kgxl0N/^=4N

由图可知，此时&最大，为50Q,以接入电路的最小阻值

凡

Rl1mmimn=1-