2024年河南中考物理一模二模试卷综合应用题汇编

2024年河南中考物理一模二模试卷综合应用题汇编附解析

一.试题（共20小题）

1.电动清扫车以其环保、高效笔优点，在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作的情

景。

（1）电动清扫车的主要部件是电动机，其工作原理是，

（2）清扫车停在水平路面上，总质量为600kg,清扫刷与路面不接触，轮胎与路面的总接触面积为

0.04m2,则车对路面的压强为多少？（g取10N/kg）

（3）清扫车完成任务后，在平直道路上以4m/s的速度匀速直线行驶，经lOmin到达垃圾处理站，行驶

过程中清扫车所受阻力的大小恒为400N,则这段时间内牵引力做的功和功率各为多少？

2.如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V,热敏电阻Ri置于水箱中，它产

生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，Ri阳值随温度变化的关系如图乙所示。R2为可调电阻，用来

设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22C；电磁铁线圈电阻忽略不计，当

电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来，电热水器处于保温状态。工作过程中，电源电压保持

不变，请完成下列问题：

（1）图甲中电磁铁的上端为（选填"N”或“S”〕极；

（2）如果将电热水器水温设为4（TC,R2的阻值应该调至多少？

（3）加热时电热丝R3的功率为多少？

（4）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作70min,产生的热量90%被水吸收，

则水温升高了多少？—=4.2X103〃（kg・C）1

3.2023年12月8日，济南至郑州高速铁路全线贯通运营，线路全长407km,是河南省“米”字形高速铁

路网的重要组成部分和中原城市群与山东半岛城市群间联系的快速客运通道。元旦期间，小龙和父母

一起从济南出发乘高铁去参观河南博物院，他们所乘坐的G311次列车的运行时刻表如下表所示。参观

过程中，小龙对河南安阳殷墟妇好墓出土的青铜器妇好鸦尊（如图所示）产生了浓厚兴趣，经导游讲解

小龙了解到妇好鹃尊通高46.3cm,质量为16kg,g取I0N/kg。

站序站名到站时出发时停留时间

间间

01济南西（）7：3007：3（）

02聊城西08：0208：042分钟

03濮阳东08：3008：322分钟

04郑州东09：2409：273分钟

（1）高铁列车车厢下部安置有多组电动机，列车在行驶过程中将能转化为能。

（2）G3U次列车从济南西到郑州东的平均速度是多少？（计算结果保留一位小数）

（3）若青铜的密度为8X103kg/n13,那么妇好翳尊的体积为多少n??

（4）妇好鹃尊放在水平展台上，小龙H测妇好鹃尊与展台接触的总面积约为40cm2,妇好鹃尊对水平

展台的压强约为多大？

I

4.小峰家新买了一款电饭煲，如图甲所示，内部电路可简化为图乙所示电路，其发热元件为两个电阻，

可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节，电饭煲部分参数如下表所示。(Ri和R2的电阻值不随温度

变化而变化)

项目额定电压低温挡功率中温挡功率高温挡功率

(V)(W)(W)

参数220302.56051210W

(1)当开关Si(选填“闭合”或“断开”)、S接(选填"a”或"b”)时，电饭

煲处于低温挡。

(2)中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？

(3)电阻Ri的阻值是多少？

(4)在用电高峰期，家庭电路中的实际电压会有所改变。某次用电高峰期，小峰单独让电饭煲在高温

挡工作3min,图丙中的电能表表盘转了100转，求家庭电路此时的实际电压。

5.如图所示，一块重为5N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上，磁铁在钢板上5s匀速向下运动0.5m,已

知钢板重为200N,磁铁对钢板的压力为10N,磁铁与钢板之间的接触面积为0.01m2,求：（g取

10N/kg）。

（1）磁铁下落速度是，磁铁所受摩擦力为。

（2）钢板的质量为多少？

（3）磁铁对钢板的压强是多少？

（4）5s内，磁铁克服摩擦力做了多少功？克服摩擦力做功的功率大小为多少？

磁

铁

6.如图甲所示的是某品牌空气炸锅，其内部工作电路可简化为如图乙所示。其中发热电阻Ri=50C,R2

=200Q,当开关Si闭合，单刀双掷开关S接b端时为高温挡；开关Si断开，开关S接a时为低温挡。

求：（1）低温挡正常工作时，求流过电阻R2的电流；

（2）高温挡正常工作时，求电阻Ri、R2消耗的总功率；

（3）若用此空气炸锅把质量为200g,初温为2（）℃的薯条，炸熟至170C,求薯条吸收的热量；

建著条63X103J/（kg<）1

（4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%,求烹制一次薯条需

要的时间。

o220Vo

甲乙

7.“绿水青山就是金山银山”，低碳环保的生活方式正在成为我国社会的广泛共识。倡导保护环境使用

新能源势在必行，而风电是潜力巨大的新型能源。

（1）风力发电机是利用的原理发电的；

（2）表中给出了在不同风速下某风力发电机组获得的能量。

风速v/（m・s!5101520

Is内获得的能量/182764

当风速为15m/s时，该风力发电机组的发电效率是10%,则此时该风力发电机组的发电功率为多少干

瓦？

（3）河南发布了2022年73个风电项目建设清单，风电项目规模共1020万千瓦。按风电年发电量为

300亿千瓦时（即3X10i°kW・h）计算，与火力发电站相比，相当于每年节约多少吨煤？（设煤完全燃

烧，内能有30%转化为电能；煤的热值为3.0Kl（）7j/kg）

8.2024年2月17日，国产大飞机C919从上海出发，跨越4200公里，历时近6个小时，全程直飞新加

坡参加航展，如图所示，这是国产大飞机第一次在国外凫相,

（1）C919此次飞行全程的平均速度约为多少？

（2）C919空载质量约为45吨，轮胎和地面的总接触面积约为0.5nf,当它空载停在机场时对水平地面

的压强约为多少？（g®10N/kg）

（3）若将C919此次飞行全程近似看做匀速直线运动，飞行时受到的阻力为9X|（）4N,发动机的效率约

为42%,请估算它此次飞行大约消耗多少吨燃油。（q燃油=4.5X107j/kg）

9.杭州亚运会田径比赛场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，机器狗跑到铁饼处由工作人员把铁饼放置在卡槽上（如图所示），操控机

器狗将铁饼运输回到起点处，整个过程机器狗做匀速运匆。已知机器狗每只脚与地面接触面积为

50cm2,某次往返运输的时间为34s,机器狗的运动速度为l（）.8km/h,机器狗在前进过程中驱动力为

40N,g取lON/kgo求：

（1）机器狗此次往返通过的路程；

（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）机器狗往返时做功的功率。

10.某电热水器有加热和保温两种状态，其内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组

成，当开关So和S都闭合时，电热水器开始工作；（已知Ri=435.6C,R2=48.4C）

（1）电磁铁的下端为（选填"S”或"N"）极，Rx为热敏电阻，其阻值随温度的升高而降低，

当水的温度升高到80℃时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，此时电热水器处于

状态；（选填“加热”或“保温”）

（2）电热水器处「加热状态时的电功率为多少？若通电加热时电热水器的加热效率为84%,电热水器

将2L的水从25℃加热到55℃需要多长时间？［已知水的密度p=1.0XItPkg/iR水的比热容C=4.2X

103J/（kg*℃）］

（3）若燃烧天然气加热这些火（不计热量损失），则需要完全燃烧多少立方米的天然气？（天然气的

热值q=3.6Xl()7j/m3)

电磁铁

---------------c^-11~~0220Vo~~

控制电路0工作电路

11.2023年10月31FI8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在距离地

面十千米的高度打开降落伞，逐步减速，直至距地面1米高度时，启动反推发动机向下喷火。实现进

一步减速、最终安全直立着陆。已知返何舱的总质量约为3X103kg,返回舱着陆后与水平地面接触面

积约为3m2。（g=10N/kg）

（1）启动反推发动机实现减速是利用了.返回舱在下降过程中受到的

（选填“是”或者“不是"）平衡力。

（2）返回舱着陆后静止在水平地面时对地面的压强是多少？

（3）返回舱距离地面10km直至落地过程中，返回舱重力做功多少？

12.气温骤降，王鑫为爷爷购买了一款具有“加热”和“保温”两挡功能的养生壶，其内部简化电路如

图所示，两段加热电阻丝的阻值分别为Ri=55Q、R2=121d求：

（1）该养生壶处于保温挡时，流过Ri的电流：

（2）该养生壶的加热功率；

（3）某次使用时，王鑫在养生壶内装入1kg的水，并将其调至加热挡。观察温度显示窗，发现在5min

内壶内水的温度从25c升高到69C。则此过程中，养生壶的加热效率为多少？

13.大国海军，蓝色国土，无锡骄傲，万里驰骋，2022年4月21日，央视军事频道《正午国防军事》播

出了新一代无锡舰参加实战化训练的新闻画面，无锡舰属于055大驱，排水量12000吨，求无锡舰满载

时在海洋中所受浮力为多少牛？一架10吨的舰载直升机从无锡舰起飞执行任务，舰船排开海水的体积

变化了多少立方米？（海水密度取LOXloXg/n?,g取10N/kg）

14.如图是一款装有北斗导航系统的无人驾驶拖拉机工作的情境（g取lON/kg）。

（1）装有北斗导航系统的拖拉机和控制中心是通过传递信息的。

（2）该拖拉机的总质量为3t,轮胎与地面的总接触面约为则工作时对地的压强约为多大？

（3）某次进行匀速作业时，发动机的功率恒为80kW,每分钟行驶距离为120m,则拖拉机受到的阻力

为多大？

（4）若上述作业过程中每小时消耗18kg柴油，则发动机的效率为多大？（q柴油=4XlQ7j/kg）

15.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℃〜45c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

器的额定功率为500W,空气流量为0.6m3/min,加热电阻丝的阻值为HOC,请你解答下列问题：（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，电动机的电功率为多大？

（3）在额定电压下正常工作时，烘干一次手用时15s,若烘干一次手的过程中消耗的电能全部转化为

空气的内能，能使空气温度升高多少？（结果保留一位小数）［p空气=1.3kg/cm3，

c空气=1.IX103J/（kg-t：）1

控制电路工作电路

甲乙

16.2023年11月6日，我国首艘国产大型邮轮“爱达•魔都号”正式命名交付。“爱达•魔都号”大型邮

轮长323.6米，宽37.2米，排水晟13万吨，比现在最大的福特号航母都大。这标志着我国成为集齐造

船业“三颗明珠”，可同时建造航空母舰、大型液化天然气运输船、大型邮轮的国家。假如该邮轮在

某段长1.2km的海域里做匀速直线运动的满载测试，用时800s,在行驶过程中其受到的阻力为自重的

0.2®,邮轮在此过程中消耗的汽油产生了5X1（）“J热量。在这段邮轮运行满载测试中，（g取l（）N/kg）

求：

（1）邮轮行驶的速度的大小；

（2）邮轮发动机的牵引力大G；

（3）牵引力的做功功率；

（4）邮轮发动机的热效率。

17.初冬时节，小明与家人在邕江边围炉煮茶。如图是烧水用的卡式炉，卡式炉的气罐内装有可燃性气

体丁烷，在1个标准大气压下，将质量为0.5kg、温度为20C的水烧开，共消耗了质量为7g的丁烷。

己知水的比热容c水=4.2X10%（kg・℃）,丁烷热值q=6Xl（）7j/kg。求：

（1）水吸收的热最；

（2）丁烷完全燃烧放出的热量;

（3）卡式炉的热效率。

卡式炉

18.一辆总重为l.6t的四轮汽车在平宜高速公路上匀速行驶20km。已知汽车行驶过程中受到的平均阻力

为1.4X1ON,每个车轮与地面接触的面积为200cm2。已知：c水=4.2X1（）3J/（kg•℃）,

P水=1.OX103kg/m3,g取lON/kg。求：

（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强：

（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功；

（3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2Xl（fj,假设这些热量全部被水吸收，

这些热量可使多少千克的水温度升高50℃o

19.宇通汽车是河南制造的骄傲，如图所示是一款电动公交车，它奔跑在郑州的各个地点，方便着城市

居民的出行。该电动公交车的部分信息如表所示。（g取lOWkg）

车身净重7t车载电源电压200V

最大承载量3t电池容量106mA・h

车轮四个胎压2.5标压

（1）电动公交车的动力来源于电动机，电动机的工作原理是。

（2）该公交车每个车轮与地面的接触面积为200cm2,则满或时轮胎对水平地面的压强为多少？

（3）满载的公交车匀速直线行驶时，所受阻力为总重的0.1倍。车载电池充满电能让该电动公交车匀

速直线行驶60km,则该电动公交车动力系统将电能转化为机械能的效率为多少？

20.为了保证食品安全，学校购置了一批高压消毒柜，该消毒柜是通过高温蒸汽给餐具进行烘干、杀菌

消毒、保温除湿的，该方式新颖独特且具有强大的杀菌消毒效果。如图是某一款全自动亶压消毒柜，

其部分参数如表所示。若装满30c的水，正常工作50min就可完成一次消毒。已知水的密度为L0X

IO3kg/m\水的比热容为4.2X1()3J/(kg・C)。求:

电源电压220V额定总功率15kW

发热丝功率12100W水箱容枳80L

设计压强0.21MPa消毒柜质量500kg

空气排量299%工作水温120℃

（1）消毒柜中电热丝的内能增加是通过方式实现的。

（2）将水箱中的水加热到120C,水吸收的热量。

（3）发热丝的电阻。

（4）这段时间消毒柜共消耗的电能。

2024年河南中考物理一模二模试卷综合应用题汇编附解析

参考答案与试题解析

一.试题（共20小题）

1.电动清扫车以其环保、高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作的情

景。

（1）电动清扫车的主要部件是电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。

（2）清扫车停在水平路面上，总质量为600kg,清扫刷与路面不接触，轮胎与路面的总接触面积为

O.（）4m2,则车对路面的压强为多少？（g取l（）N/kg）

（3）清扫车完成任务后，在平直道路上以4m/s的速度匀速直线行驶，经lOmin到达垃圾处理站，行驶

过程中清扫车所受阻力的大小恒为400N,则这段时间内牵引力做的功和功率各为多少？

【答案】（I）通电线圈在磁场中受力转动；

（2）车对路面的压强为L5Xl（）5pa；

（3）牵引力做的功为9.6义1（白，清扫车的功率为1600W。

【分析】（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的；

（2）清扫车停在水平路面上，水平路面受到的压力等于其重力，根据G=mg即可求出，再根据p={

求出车对路面的压强；

（3）先根据速度公式求出清扫车lOmin通过的路程，然后根据清扫车匀速直线行驶时，牵引力与阻力

是一对平衡力可知牵引力的大小，再根据W=Fs求出牵引力做的功，根据P=y■算出清扫车的功率。

t

【解答】解：（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力转卸的原理工作的；

（2）清扫车停在水平路面上，对水平路面的压力：F=G=mg=6（X）kgX10N/kg=60（X）N,

车对路面的压强：p=E=60°°N=1.5Xl（）5pa；

S0.04m2

（3）由v=二可得，清扫车lOmin内通过的路程：

t

s=vt=4m/sX10X60s=2400m,

由于清扫车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即F=f=400N,

牵引力做的功：w=Fs=400NX2400m=9.6X105J；

5

9,6X10

清扫车的功率为：P=­=Jl=16OOWg

t10x60s

答：(1)通电线圈在磁场中受力转动；

(2)车对路面的压强为1.5Xl()5pa；

(3)牵引力做的功为9.6X10^,清扫车的功率为I600W。

2.如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V,热敏电阻Ri置丁水箱中，它产

生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，Rl阻值随温度变化的关系如图乙所示。R2为可■调电阻，用来

设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，2=22。；电磁快线圈电阻忽略不计，当

电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来，电热水器处于保温状态。工作过程中，电源电压保持

不变，请完成下列问题：

(1)图甲中电磁铁的上端为S(选填"N”或"S”)极；

(2)如果将电热水器水温设为40C,R2的阻值应该调至多少？

(3)加热时电热丝R3的功率为多少？

(4)如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作70min,产生的热量90%被水吸收，

则水温升高了多少?[C*=4.2X103J/(kg*℃)1

【答案】(1)S；

(2)如果将电热水器水温设为40C,R2的阻值应该调至I5Q；

(3)加热时电热丝R3的功率为2200W；

(4)水温升高了33C。

【分析】(I)电磁铁是根据电流的磁效应制成的；应用安培定则判断出线圈上端的磁极；

(2)如果将热水器中的水温设为40℃,此时控制电路中的电流刚好为0.2A,由欧姆定律求出此时控制

电路的总电阻，然后由图象求出热敏电阻的阻值，最后由串狭电路的特点求出R2的阻值；

(3)分析甲图知道，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态；当衔铁与下方触点

接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态；

由利用P=止求得加热时电热丝R3的功率；

R

(4)根据W=Pt求出热水器消耗的电能，根据效率公式求出水吸收的热量，由根据、吸=51，”求出

水升高的温度。

【解答】解：(1)电磁铁是根据电流的磁效应制成的，

图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则可知，线圜的下端为N极，其上端的磁极为S极；

(2)如果将热水器中的水温设置为40℃,此时控制电路中的电流刚好为0.2A,

由1=卫可知，此时控制电路的总电阻：R总=卫=_^_=30C；

RI0.2A

由图像知道，温度为40℃时，Ri的阻值为15Q,

根据串联电路的特点可知，R2的阻值：R2=R^-Ri=3OC-15c=15。；

(3)分析甲图知道，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，电路中的电阻最小，电功率最

大，为加热状态：

当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，为保温状态；

加热时电热丝R3的功率：P加为=止=-(220丫)：=22OOW；

R3220

(4)电路处于加热状态，正菖工作70min,消耗的电能：W=PI=2200WX70X60s=9.24X106J,

产生的热量80%被水吸收，即Q吸=90%XW=90%X9.24X106J=8316X1()6J,

由Q“*=cmAt可知水升高的温度为：-------8严X106j--------=33r：o

c水m4.2X103J/(kg-lC)X60kg

答：(1)S；

(2)如果将电热水器水温设为40C,R2的阻值应该调至15。；

(3)加热时电热丝R3的功率为2200W；

(4)水温升高了33℃。

3.2023年12月81=1,济南至郑州高速铁路全线贯通运营，线路全长407km,是河南省“米”字形高速铁

路网的重要组成部分和中原城市群与山东半岛城市群间联系的快速客运通道。元旦期间，小龙和父母

一起从济南出发乘高铁去参观河南博物院，他们所乘坐的G3U次列车的运行时刻表如下表所示。参观

过程中，小龙对河南安阳殷墟妇好墓出土的青铜器妇好鹃尊(如图所示)产生了浓厚兴趣，经导游讲解

小龙了解到妇好鹃尊通高46.3cm,质量为了kg,g取10N/kg。

站席站名到站时出发时停留时间

间间

（1）高铁列车车厢下部安置有多组电动机，列车在行驶过程中将电能转化为机械能。

（2）G31I次列车从济南西到郑州东的平均速度是多少？（计算结果保留一位小数）

（3）若青铜的密度为8X103kg/n『，那么妇好鹃尊的体积为多少nF?

（4）妇好鹃尊放在水平展台上，小龙目测妇好鹃尊与展台接触的总面枳约为40cm2,妇好鹃尊对水平

展台的压强约为多大？

【答案】（1）电；机械；

（2）G311次列车从济南西到郑州东的平均速度是214.km/h；

（3）若青铜的密度为8Xl（）3kg/m3,那么妇好鹃尊的体积为2X10-3m3；

（4）妇好鹃尊放在水平展台上，小龙目测妇好鹃尊与展台接触的总面积约为40cm2,妇好鹃尊对水平

展台的压强约为4X1（）4pa。

【分析】（1）电动机工作时将电能转化为机械能；

（2）由表格读出济南西到郑州东时间，由速度公式算出G3I1次列车从济南西到郑州东的平均速度；

（3）由密度公式算出妇好鹃尊的体积；

（4）©G=mg算出妇好鹘尊的重力，妇好鹑尊对水平面的压力等于其自身的重力，由压强公式算出妇

好鹃尊对水平展台的压强。

【解答】解：（1）高铁动车组装有牵引电动机，铁列车运行时，是将电能转化为机械能；

（2）G3II次列车从济南西到郑州东的时间为：1=09：24-07：30=lh54min=1.9h,

G31I次列车从济南西到郑州东的平均速度是：

v=二=407k吗=2]4km/h；

t1.9h

（3）妇好鹃尊的体积为:

V唔=——等一r2X10—3/；

P8X103kg/m3

（4）妇好鹃尊对水平展台的压强约为：

p=£=g=^=Ibkgx■LUH/kg=4xio4Pa<.

SSS40X10--m2

答：（1）电；机械；

（2）G311次列车从济南西到郑州东的平均速度是214.km/h；

（3）若青铜的密度为8Xl（）3kg/m3,那么妇好翳尊的体积为2Xl（）3m3；

（4）妇好鹃尊放在水平展台上，小龙目测妇好鹃尊与展台接触的总面积约为40cm2,妇好鹃尊对水平

展台的压强约为4X104Pao

4.小峰家新买了一款电饭煲，如图甲所示，内部电路可简化为图乙所示电路，其发热元件为两个电阻，

可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节，电饭煲部分参数如卜.表所示。（Ri和R2的电阻值不随温度

变化而变化）

项目额定电压低温挡功率中温挡功率高温挡功率

（V）（W）（W）

参数220302.5605121OW

（1）当开关Si断开（选录“闭合”或“断开”）、S接a（选填"a”或"b"）时，电饭煲

处于低温挡。

（2）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？

（3）电阻Ri的阻值是多少？

（4）在用电高峰期，家庭电路中的实际电压会有所改变。某次用电高峰期，小峰单独让电饭煲在高温

挡工作3min,图丙中的电能表表盘转了100转，求家庭电路此时的实际电压。

【答案】（1）断开；a：

（2）中温挡正常工作时，电路中的电流是2.75A；

（3）电阻R］的阻值是80C：

（4）家庭电路此时的实际电压为200V。

【分析】（1）电饭煲处于低温挡时，电路的电阻最大；

（2）电饭煲处于高温挡时，电路的电阻最小；电饭煲处于中温挡时，电路的电阻较大；根据P=UI可

求出中温挡正常工作时，电路中的电流；

（3）位于中温挡时，根据P=（求出R2的电阻，当位于低温挡时，根据求出电路的总电阻；

根据串联电路的特点求出R1的电阻；

（4）位于高温挡时，根据P=止求出高温挡的总电阻，求出电饭煲在高温挡工作3min消耗的电能，

R

2

根据p=:求出高温挡时的实际电功率，再根据p=*求出实际工作电压。

【解答】解：（1）当开关Si“断开”、S接a时，Ri和R2串联，电路总电阻最大，根据P=尤知，

R

电压一定，电饭煲电功率最小，处于低温挡；

（2）当开关Si“断开”、S接b时，Ri和R2并联，电路总电阻最小，根据知，电压一定，电

R

饭煲电功率最大，处于高温挡；

当开关Si“闭合”、S接a时，电路中只有R2,电路总电阻较大，根据P=止知，电压一定，电饭煲

R

电功率较大，处于中温挡；

根据P=UI得，中温挡正常工作时，电路中的电流是I中二尊二镖"二2.75A；

=2=（）2=80Q>

（3）位于中温挡时，根据得，R2pS

当位于低温挡时，根据p=¥得，=给？"oQ，

R心P低302.5W

Ri=R总-R2=160（1-800=800；

（4）位于高温挡时，根据P=/得,

R

U2(220V)2

R高二一二40Q,

P=Co]1210V

n100r

w=_0.05kW・h

N2000r/(kW・h)

t=3min=」-h，

20

W0.05kW・h

P实==lH=lC00r

1

20

U实=1P实R高=71000^X400=200Vo

故答案为：（1）断开；a：

（2）中温挡正常工作时，电路中的电流是2.75A；

（3）电阻Ri的阻值是80g

（4）家庭电路此时的实际电压为200V。

5.如图所示，一块重为5N的磁铁吸在竖直放置的粗糙钢板上，磁铁在钢板上5s匀速向下运动0.5m,已

知钢板重为200N,磁铁对钢板的压力为10N,磁铁与钢板之间的接触面积为0.01m2,求：（g取

10N/kg）。

（1）磁铁下落速度是O.lnVs,磁铁所受摩擦力为5No

（2）钢板的质量为多少？

（3）磁铁对钢板的压强是多〃？

（4）5s内，磁铁克服摩擦力做了多少功？克服摩擦力做功的功率大小为多少？

磁

铁

【答案】（1）O.lm/s；5N：（2）钢板的质量为20kg；（3）磁铁对钢板的压强是1XIO3Pa：（4）5s

内，磁铁克服摩擦力做了2.5J功，克服摩擦力做功的功率大小为0.5W。

【分析】（I）磁铁运动的路程和时间已知，根据速度公式求出磁铁下落的速度；磁铁匀速运动，竖直方

向上只受到重力和摩擦力，重力和摩擦力是一对平衡力，据比得到磁铁所受的摩擦力；

（2）根据m=Gg得到钢板的质品；

（3）磁铁对钢板的压力和磁铁与钢板之间的接触面积已知，用p=FS得到磁铁对钢板的压强；

（4）根据W=fs得到克服摩擦做功，根据P=Wl得到克服摩擦力做功的功率。

【解答】解：（1）磁铁下落速度丫=且①HL=0.1m/s；

t5s

磁铁在钢板上匀速向下运动，合力为零，磁铁在竖直方向上只受到重力和摩擦力两个力的作用，故重

力和摩擦力是一对平衡力，故磁铁所受摩擦力f=G跑=5N,方向竖直向上；

(2)钢板的质量：m^=_l5_=200N=20kg：

g10N/kg

1QN3

(3)磁铁对钢板的压强：P=L=-=lX10Pa：

S0.01m2

(4)磁铁克服摩擦力做功：W=fs=5NXO.5m=2.5J,

克服摩擦力做功的功率：P=1A5L=0.5WO

t5s

故答案为：(1)O.lm/s；5N；(2)钢板的质量为20kg；(3)磁铁对钢板的压强是1Xh^Pa；(4)

5s内，磁铁克服摩擦力做了2.5J功，克服摩擦力做功的功率大小为O.5W。

6.如图甲所示的是某品牌空气炸锅，其内部工作电路可简化为如图乙所示。其中发热电阻Ri=50O,R2

=2000,当开关Si闭合，单刀双掷开关S接b端时为高温挡；开关Si断开，开关5接a时为低温挡。

求：(1)低温挡正常工作时，求流过电阻R2的电流；

(2)高温挡正常工作时，求电阻Ri、R2消耗的总功率；

(3)若用此空气炸锅把质量为200g,初温为20℃的薯条，炸熟至170℃,求薯条吸收的热量；

屋薯条=3.63X103J/(kg<)1

(4)若使用空气炸锅高温挡完成以上身制，空气炸锅电能转化为热能效率为75%,求身制一次薯条需

要的时间。

【答案】(I)低温挡正常工作时，流过电阻R2的电流0.88A；

(2)高温挡正常工作时，电阻Ri、R2消耗的总功率为1210W；

(3)一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为1.089X105J；

(4)若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，烹制一次薯条需要的时间为120s.

【分析】(1)低温挡正常工作时，开关Si断开，开关S接a时，Ri、R2串联后与电动机并联，根据电

阻的串联和欧姆定律即可求出电阻R2的电流；

(2)高温挡正常工作时，开关Si闭合，开关S接b端，Ri、R2、电动机并联，根据P=尤分别求出

Ri>R2的功率，然后求出总功率；

（3）根据Q啜=cm（t-to）计算薯条吸收的热量；

（4）已知电能转化为热能的效率为75%,由n=2畛求出需要消耗的电能，然后根据亚=团计算加热

时间。

【解答】解：（1）因并联电路两端电压相等，串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以低温挡正常

工作时，通过电阻R2的电流：1=——=一.2°V=O.88A；

R1+R2500+2000

（2）2）高温挡正常工作时，开关Si闭合，开关S接b端，Ri、R2并联，

则P|=Jli=<22°彳）：=968W,P2=—=-^220^-=242W；

&500R22000

总功率：P=PI+P2=968W+242W=1210W；

（3）薯条质量m=200g=0.2kg,

薯条吸收的热量：Q吸=（:聘条m（t・to）=3.63X103J/（kg*℃）X0.2kgX（170℃-20℃）=1.089X105J；

（4）根据“=2限可得，需要消耗的电能：W=%=L089X1生=1.452义

WT175%

5

若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，由p=y可得，加热时间：t=l=L452xl°J=I20SO

tP1210V

答：（1）低温挡正常工作时，流过电阻R2的电流0.88A；

（2）高温挡正常工作时，电阻Ri、R2消耗的总功率为1210W；

（3）一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为1.089XIOSJ；

（4）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，烹制一次薯条需要的时间为120s。

7.“绿水青山就是金山银山”，低碳环保的生活方式正在成为我国社会的广泛共识。倡导保护环境使用

新能源势在必行，而风电是潜力巨大的新型能源。

（1）风力发电机是利用电磁感应的原理发电的;

（2）表中给出了在不同风速下某风力发电机组获得的能量。

风速v/(nrs'1)5101520

Is内获得的能量/（XI。’1）182764

当风速为15m/s时，该风力发电机组的发电效率是10%,则此时该风力发电机组的发电功率为多少千

瓦？

（3）河南发布了2022年73个风电项目建设清单，风电项目规模共1020万千瓦。按风电年发电量为

300亿千瓦时（即3Xl（）i°kW・h）计算，与火力发电站相比，相当于每年节约多少吨煤？（设煤完全燃

烧,内能有30%转化为电能；煤的热值为3.0Xl（）7j/kg）

【答案】（1）电磁感应；

（2）此时该风力发电机组的发电功率27kW；

（3）每年节约1.2X10%煤。

【分析】（1）发电机的工作原理是电磁感应原理；

（2）先求出有用的能量，最后除以时间就是电功率。

（3）先求出煤燃烧时的总能量，再根据能量公式Q=qm变形，最后求出煤的质量。

【解答】解：（1）发电机的工作原理是电磁感应原理；

（2）当风速为15m/s时，1s内获得的能量是W总=2.7><10打,

54

发电机组的发电效率是10%,则发电机有用的能量是Wrr=W&Xn=2.7X10JX10%=2.7X10J,

2,7X10

则此时该风力发电机组的发电功率为P=—=tl=2.7X104W=27kW；

tIs

（3）因为lkW・h=3.6XU）6j,所以3X10i°kW・h=3X101°X3.6X1。61=1.U8X1。口

煤完全燃烧，内能有30%转化为电能，则内能为

17

W^=1<=1,08X10J=36X|（）17J

T|30%

而煤燃烧的能量公式Q=qm,Q=W内，则

17

3.6X10J_12xioiokg=12X107t

7

q3.oxioj/kg

答：（1）电磁感应；

（2）此时该风力发电机组的发电功率27kW；

（3）每年节约1.2X10、煤。

8.2024年2月17□,国产大飞机C919从上海出发，跨越4200公里，历时近6个小时，全程直飞新加

坡参加航展，如图所示，这是国产大飞机第一次在国外亮相，

（1）C9I9此次飞行全程的平均速度约为多少？

（2）C919空载质量约为45吨，轮胎和地面的总接触面积约为OSn?,当它空载停在机场时对水平地面

的压强约为多少？（g®lON/kg）

（3）若将C919此次飞行全程近似看做匀速直线运动，飞行时受到的阻力为9X104N,发动机的效率约

为42%,请估算它此次飞行大约消耗多少吨燃油。（q^=4.5X107J/kg）

【答案】（I）C9I9全程的平均速度为700km/h；

（2）飞机空载停在机场时对水平地面的压强约为9XIO5Pa；

（3）此次飞行大约消耗20吨燃油。

【分析】（1）根据丫=巨得出飞机全程的平均速度；

t

（2）飞机静止在水平地面时对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，受力面积

等于轮子与地面的总接触面积，利用p==求出对地面的压强；

（3）C919在高空水平直线定速巡航时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等；根据W=Fs求出飞

行4200公里飞机发动机做的功，利用i1=4求出燃料完全燃烧发出的热量，根据Q放=mq求出消耗

Q放

煤油的质量。

【解答】解：（I）国产大飞机C919的平均速度v=m=420°km=7ookm/h；

t6h

（2）国产大K机C919空载时对水平路面的压力F=G=45X103kgX]0N/kg=4.5Xl（）5N,

国产大飞机C919车空载时对水平路面的压强p=E=4・5Xl?'=9义io5pa；

S0.5m2

（3）C919在高空水平直线定速巡航时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，HP9X104N,

则牵引力做的功为：

W=Fs=9X104NX4200X103m=3.78X10uJ,

煤油完全燃烧产生的热量为：

Q放=卫=/丝1Q1=9XI0"J,

T142%

则需要消耗的煤油质量为：

m='Q'二―9,I。：」—=20000kg=20t。

q煤油4.5X107J/kg

答：（1）C919全程的平均速度为700km/h：

（2）飞机空载停在机场时对水平地面的压强约为9X105Pa；

（3）此次飞行大约消耗20吨燃油.

9.杭州亚运会田径比赛场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，机器狗跑到铁饼处由工作人员把铁饼放置在卡槽上（如图所示），操控机

器狗将铁饼运输回到起点处，整个过程机器狗做匀速运动。己知机器狗每只脚与地面接触面积为

50cm2,某次往返运输的时间为34s,机器狗的运动速度为10.8km/h,机器狗在前进过程中驱动力为

40N,g取lON/kgo求：

（1）机器狗此次往返通过的路程；

（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）机器狗往返时做功的功率。

【答案】（1）机器狗此次往返通过的路程102m；

（2）对地面的压强1X104Pa；

（3）机器狗往返时做功的功率120W。

【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枳（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）机器狗的运动速度为10.8knVh=3m/s,

机器狗此次往返通过的路程

s=vl=3m/sX34s=102m

（2）机器狗背上铁饼站立