挑战26 解答题（电学综合12题、浮力与压强综合13题）（原卷版）-2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编

年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）挑战26解答题（电学综合12题、浮力与压强综合13题）1．（2022•广元）如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图，电饭煲的额定电压是220V，R2＝88Ω，R3＝176Ω，旋转开关置于o和a时为关闭状态，分别置于a和b、b和c、c和d，能实现低、中、高三个加热挡位的转换。低温挡的电功率与高温挡电功率之比为1：6，不计温度对电阻的影响。（1）开关置于时，电饭煲处于中温挡。（2）求电饭煲处于中温挡时，在额定电压下持续工作12min消耗的电能是多少？（3）求电阻R1的阻值。2．（2022•苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，R的阻值为8Ω，灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关，灯泡L两端的电压为8V。求：（1）电源电压；（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能；（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率。3．（2022•台州）某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机，设计了发热部分的两种电路，如图甲、乙所示。（1）图甲中，当开关S闭合、S1断开时，R1和R2的连接方式是，此时处于挡工作状态。（2）若选用图乙所示电路，电源电压为24伏，想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦，则选用R3的阻值应为多少？（3）按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦，在高温挡工作600秒，暖风机所消耗的电能是多少？4．（2022•扬州）如图所示为某款电热水龙头电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。（1）求出温水时电路中的电流；（2）求出热水时2分钟内消耗的电能；（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障。（写出一条即可）50．（2022•柳州）如图是空气能热水器的原理图。给空气能热水器供电，压缩机工作，压缩从蒸发器流出的制热气体，气体温度升高到120℃以上，高温气体流入冷凝器，加热冷凝器内的冷水，冷水温度升高到60℃，流入保温桶，同时流入冷凝器内的高温气体，放出热量液化，再进入蒸发器吸收空气中的热量而汽化。根据以上内容完成以下题目：（1）冷水流过空气能热水器的冷凝器，水温度升高，这是利用热传递方式增加水的内能。从蒸发器流出的制热气体，流经压缩机，气体温度升高，机械能能转化为内能。（2）利用功率为1000W的电热水器，工作70分钟理想情况下能将20kg18℃的水加热到68℃。①求：电热水器电流做功（W＝Pt）和水吸收的热量，从计算的结果你发现了什么规律？②若用1000W的空气能热水器，加热同样多的水只需工作20分钟，蒸发器从空气中吸收的热量是多少（电流经压缩机做的功W，蒸发器从空气吸收的热量Q1，冷水从冷凝器吸收的热量Q2，存在这样的规律：Q2＝W+Q1，热量损失不计）？③从空气吸收的热量由完全燃烧焦炭来提供，相当于节约需要多少焦炭？（焦炭的热值为3×107J/kg）5．（2022•大连）如图所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R3．将滑动变阻器的滑片P置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1消耗的电功率为0.72W．已知U1：U1′＝4：7，U2：U2′＝2：1，R2＝12Ω。（1）求R1的阻值；（2）当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，通过计算说明电流表能否使用0～3A这一量程进行测量。6．（2022•扬州）用一串小彩灯扮靓教室，发现一个小彩灯熄灭后，其他小彩灯依然发光，小丽猜想小彩灯并联；取下这个小彩灯，整串彩灯都会熄灭，小丽认为每个小彩灯应该是串联的，她决定将小彩灯接入图1所示的电路，测其电阻，探寻奥秘。已知电源电压为3V，小彩灯的额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实物电路连接完整。（2）接入未损坏的小彩灯，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，示数为，则小彩灯正常发光时接入电路的电阻为。（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，可知小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为Ω。（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，但其余小彩灯实际功率会。7．（2022•温州）小明设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路，能实现“煮饭时保持高温快煮，快煮后自动保温”。【电路简介】工作电路：S1为电源开关；S2为定时器开关，其闭合后自动开始计时，计时结束后自动断开，不再闭合；R1为可调电阻；R2为电饭煲内的电热丝。控制电路：电磁继电器A和B完全相同，Ra和Rb是分别安装在电饭煲内的热敏电阻，它们的阻值随温度的变化如图乙所示，当温度达到120℃时，La吸引弹性衔铁使Sa断开，当温度降到110℃时，La释放弹性衔铁使Sa闭合。【快煮模式】闭合开关S、S1、S2，电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃～120℃，工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换，其功率随时间变化如图丙所示。【保温模式】开关S2断开后，电饭煲进入保温模式，最后温度维持在60℃～80℃。（1）由图丙可知，电饭煲在24分钟快煮过程中，电热丝高功率加热的时间为分钟。（2）若R1接入电路的阻值为840欧，R2阻值为40欧，工作电路电源电压为220伏，则电饭煲完成一次快煮，电热丝R2消耗的电能为多少焦？（3）请结合图甲、乙说明开关S2断开后，电饭煲实现自动保温的工作原理。8．（2022•湖州）我国现在倡导绿色、环保、低碳的生产和生活方式。湖州长兴弁山风力发电场是浙江省首个低风速区域风电项目，已并网发电，一年可发电约5000万千瓦时。（1）图1装置可以演示风力发电机原理的是（选填“A”或“B”）。（2）已知火力发电时，发1度电需煤400克，弁山风力发电场的投入使用，每年可节省煤约多少吨？（3）现代人居家装修普遍采用无主灯风格，如图2所示。小明家今年装修新房，家庭电路中总共安装了20只规格为“220V10W”的灯泡，若这20只灯泡全部正常工作（其他用电器不工作），求家庭电路中的总电流。9．（2022•绍兴）图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0挡为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的挡位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。（1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，温控开关S2的状态是（选填“断开”或“闭合”）。（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是（选填“做功”或“热传递”）。（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是。（4）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ挡工作5分钟，求发热管消耗的电能。10．（2022•金华）图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：（1）加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？（2）分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧？（3）毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？11．（2022•浙江）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器。如图为小舟家油汀取暖器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：产品类型油汀取暖器额定电压220V发热体R1规格48.4Ω发热体R2规格96.8Ω操作挡位三挡（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高，变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。（2）取暖器有高、中、低三挡，小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律，取暖器工作25分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时，取暖器每小时消耗多少电能？（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a～i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是。12．（2022•丽水）空气炸锅是一种新型家电，如图甲是某型号空气炸锅，其内部电路可简化为图乙，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。部分参数风扇额定功率/瓦80发热管额定功率/瓦1320额定电压/伏220食品加热时间薯条/分12﹣15鸡翅/分18﹣20（1）正常工作时，求通过发热管的电流；（2）某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟，求所消耗的电能；（3）根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是。13．（2022•上海）物体排开水的体积为5×10﹣3米3，求它受到来自水的浮力F浮。14．（2022•沈阳）2011年4月我县为打造特色学校，增添校园书香文化气息，某校在外购回一座孔子的雕像。同学们发现雕像脚下踩踏着一块长方体踏板，如图所示，为了解雕像的情况，他们在安装工人处得知雕像的有关数据为：雕像（含踏板）重6000N，踏板底面积为0.5m2．（取g＝10N/kg）求：（1）雕像（含踏板）的质量；（2）雕像（含踏板）竖直放在水平地面时，对地面的压强。15．（2022•黔西南州）如图，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。现有酒精和浓盐水，要检验“液体压强跟液体密度有关”这一结论时：（1）实验方法：。（2）应该观察什么现象：。16．（2022•杭州）小金利用厚度均匀的合金板（厚度为1cm），制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示，质量为1440g。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强。（2）合金板的密度。（3）将盒子开口朝上，缓慢放入水中，当盒子上沿与水面齐平时松手（水足够深），盒子稳定后在水中的浮沉情况为（选填“漂浮”或“沉底”），通过计算说明理由。17．（2022•丽水）如图甲是清代的手持消防水枪，它在消防灭火中发挥过一定作用，其部分结构如图乙：枪身由内外两个套筒组成，外筒底部是进水口，内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中，先向上提内筒吸水，再向下压内筒喷水，如此反复。【原理分析】使用消防水枪吸水时，主要是利用了；【方案设计】如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构，合理的是；【尝试实践】为了解消防水枪的使用效果，小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示，用30秒将20千克水喷到15米高处，求他们对水做功的功率。18．（2022•苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。（1）提出如下猜想猜想1：与物体浸在液体中的深度有关猜想2：与物体浸在液体中的体积有关猜想3：与液体的密度有关小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验：①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是；③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与有关。（2）小华把4个磁力块组合成图乙，她还能探究浮力大小与的关系。（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中，这时甲杯中水产生的浮力为N；这个实验说明，液体（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）19．（2022•苏州）小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时，从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm，金砖的密度为2.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金砖的重力G；（2）若重490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压强p。20．（2022•台州）某同学用食盐、水和一支装有沙子的薄壁塑料管来测量新鲜鸡蛋的密度，步骤如下：（1）将新鲜鸡蛋放入食盐的饱和溶液中，鸡蛋处于漂浮状态。然后慢慢加水，当鸡蛋处于状态时，鸡蛋的密度等于食盐溶液的密度。（2）把鸡蛋从食盐溶液中取出，将总质量为10.5克、底面积为1厘米2的塑料管放入该食盐溶液中，直立漂浮时测得液面下塑料管的长度为10厘米，如图所示。请计算该新鲜鸡蛋的密度为多少？21．（2022•扬州）疫情防控进行道路消杀时，总质量为8t的消毒车喷出2m3的药液后，车轮与水平地面的总接触面积为0.5m2。已知消毒液密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）喷出药液的质量；（2）此时消毒车对地面的压强。22．（2022•温州）排气阀是供暖设备中的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。排气阀工作原理如图所示：水中气体在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。（1）水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。若水管总长为60米，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多要多少时间？（2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克，计算排气阀排气时浮筒浸在水中