电学
（纯电学问题，考察综合思维、额定功率、电能、识图、功率）
1、如图所示，电源电压U=6V，且保持不变，R1=10欧，R2是最大阻值为60欧的滑动变阻器，L 是标有
“6V0.72W ”字样的灯炮，灯泡灯丝电阻不变。1）当R2的滑片滑到最左端时，要使灯泡L 正常发光，S1、S2各应处于什么状态？2）当S1、S2都断开，5min 内灯泡L 消耗的电能是多少？3）调节滑动变阻器滑片，闭合S1、S2, 当电流表示数最小时，整个电路消耗的电功率是多少？
2、小红同学自制了一个卡通福娃，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛．她选用规格“6V 3W”的红灯和“6V 6W ”的绿灯及“18Ω 1.5A ”的滑动变阻器等元件设计了如下电路．当闭合开关S 、S1、S2
、滑动变阻器的滑片
P 移至b 端时，两灯都正常发光(电源电压不变，假设灯丝电阻不变) ． 问：(1)电源电压为多少伏？
(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少？
(3)S、S2闭合、S1断开，电流表示数为0.25A 时．滑动变阻器连入电路的电阻为多少？
(4)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？
（电学与力学杠杆问题，考察综合思维、图表、识图、分析）
、同学们研制了一种测量手压力大小的电子称, 其测力部分的原理如图甲所示, 它主要由手压板、杠杆OAB ，压力传感器R （电阻值会随所受压力的大小发生变化的变阻器）和显示压力大小的仪器A （实质是电流表）构成，其中OA ∶OB=1∶2，且已知压力传感器R 的电阻与它所受的压力F 的关系如图乙所示。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V 。手压板和杠杆的质量不计。求：（1）若某同学对手压板的压力为400N 时，压力传感器上受的压力多大？此时，电流表的示数多大？ （2）若压力传感器R 表面能承受的最大压强为4×106pa ，压力杆与压力传感器之间的接触面积是3cm 2, 则压力传感器R 表面能承受最大压力为多大？
（3）该电子称的测量范围？ 解：
1）F1:F2=lOB :lOA F1:400=2:1 F1=800N
I=U/R=4.8V/300Ω=0.024A
2）F=PS=4×106pa ×2×10-4cm 2=1200N 3) 当压力最大为1200N 时，手压板处的压力为600N ，所以电子称的测量范围为0~600N
（电学与力学浮力、热学问题，考察综合思维、图像、识图、分析）
2、在新农村建设中很多楼房顶上装有如图20所示的太阳能热水器，图21是内部水箱的结构示意图。S l 是自动温控开关，当水温低于20℃时闭合，辅助加热电阻R 开始加热；当水温高60℃时断开，辅助加热电阻R 停止加热。A 、B 是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为1.8×103kg ／m 3，悬挂
在水箱顶部的压力传感开关S2上。当S2受到竖直向下的拉力达到16 N时闭合，电动水泵M 开始向水箱注水；当拉力小于等于10N 时，S2断开，电动水泵M 停止注水。取g=10N／kg 。求： (1)若水箱内有100 kg 的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，水吸收的热量。 [C
3
水=4.2×10J ／(kg·℃)]
(2)A、B 的体积均为500 cm3，A 、B 的总重力。
(3)正常情况下水箱中的水面最高时，A 受到的浮力。(开关S2下的细绳和A 、B 间的细绳质量与体积均忽略不计。) 解：
1）Q 吸=cm△t=4.2×103J ／(kg·℃) ×100 kg×20℃=8.4×106J 2）G=mg=ρVg=1.8×103 kg／m 3×500×2×10-6 m3×10N/kg=18N 3）F 浮=18N-10N=8N
FB 浮=ρ液gV 排=1.0×103 kg／m 3×10N/kg×500×10-6 m3=5N FA 浮=8N-5N=3N
（纯电学问题，考察综合思维、电路变换与功率、识图、分析）
小明家有一种
电饭锅，它有加热和保温两种工作状态，（由机内温控开关S0
自动控制），从说明
书上收集到如下数据与如图所示的原理电路图．额定电压220V 加热时功率800W 保温时功率44W （1）请说出该电饭锅何
时处于保温状态；（2）试求R1和R2的阻值；（3）当电饭锅正常加热15min 后，小明家的电能表的表盘示数从329.4kW •h 会变成多少？
小华家新近买了一台DJW60N 型电热水器。通过认真仔细地阅读使用说明书，他了解了这台热水器的相关技术参数和电路图。
如图是它的电路原理图，R1、R2的电阻不受温度影响，S 为挡位开关，使用时接入家庭电路中。
（1）S 接在哪一挡（“l ”或“2”）时为保温状态，
并说明理由；
（2）在加热状态下，求出通过R1的电流； （3）要将水箱中的水从20℃加热至70℃ （不计热损失），最快需要多长时间？
（纯力学问题，考察综合思维、浮力、压强、功率、识图、分析）
、如右图（1），长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速运动，速度一直为0.2m/s，上升到离水面一定高度处。图（2）是绳子拉力F 随时间t 变化的图像，取g=10N/kg。根据图像信息完成下列计算：
1）图（2）中A 位置相当于图（1）中的位置，图（2）中C 位置相当于图（1）中的 位置。 2）该金属块重力的大小为多少？ 3）浸没在水中，金属块受到的浮力为多少？
4）金属块的体积为多少？ 5）该金属块的密度为多少？
6
）该金属块的高为多少？
7）假设金属块的体积为1dm 3，把它放入如图（3）所示水深为5cm ，底面积为2dm 2的方形容器中，水未溢出。放入前水对容器底的压力为多大？放入后水对容器底的压强增大了多少？
8）前50s ，拉力F 的功率为多少？
（纯力学问题，考察综合思维、浮力、压强、功率、识图、分析）
用电动机从水库底竖直打捞一圆柱形物体，下图P —t 图像中表示了拉力的功率P 与物体上升时间t 的关系。已知0~80s时间内，物体始终以0.4m/s的速度匀速上升，电动机的电压是200V ，物体上升过程中的摩擦阻力不计，g 取10N/kg。求： 1）水库中水的深度； 2）水库底受到水的压强；
3）物体的质量；
4）物体全部浸没时受到的浮力； 5）圆柱体的体积。
6）若电动机电能转换为机械能的效率为80%，求在0~50s内，电动机线圈中的电流的大小。
解：1）分析图像可知60s 后物体被拉出水面
h=vt=0.4m/s×60s=24m
2）P=ρgh =1.0×103 kg/m3×10N/kg×24m=2.4×105Pa 3）物体被拉出水面拉力的功率为P=1.5×103W P=W/t=FS/t=Fv
G=F=P/v=1.5×103W/0.4 m/s=3750N m=G/g=3750N/10 N/kg=375kg
4）分析图像可知50s 前物体浸没在水中 F 2=P2/v=1×103W/0.4 m/s=2500N F 浮=G - F2=3750N - 2500N=1250N 5）F 浮=ρgV 排
V 排= F浮/ρg =1250N/1.0×103 kg/m3×10N/kg=0.125m3
6）η=W有/W总=P有t/P总t=P有/P总 总=P有/η=1×103/80%= I =P/U = 1250W/200V =6.25A
（纯力学问题，考察综合思维、浮力、压强、功率、识图、分析）
、我国第一艘新型导弹驱逐舰主
要参数如下表：（g=10N/kg，ρ
海水=1.0×103kg/m3，q 柴油=4
×107J/kg）
求：（1）驱逐舰所受浮
力的大小？
（2）若舰底有一10cm 2的窗口，求该窗口所受海水的压力为多大？
（3）若驱逐舰以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了80km ，此过程中共消耗柴油8吨，求该舰牵引力做功的功率和机械效率？
（4）若其中一架舰载直升飞机起飞后，求驱逐舰排开海水的体积减少了多少？ 解：1）F 浮=G=mg=8000×103kg ×10N/kg=8×107N
2）P=F/S P=ρgh
F=PS=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m ×
10×10-4 m2=60N
3）P=W/t=FS/t=Fv=4×105N
×20m/s=8×106W
η=W/Q吸=FS/mq=4×
105N ×80×103m/8×103kg ×4×107J/kg=10% 4）F 浮=G=mg=4000kg ×10N/kg=4×104N F 浮=ρgV 排
V 排= F浮/ρg =4×104N/1.0×103 kg/m3×10N/kg=4m3
（力热电问题，考察功、热、效率）
某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，下表是该电热水壶的铭牌。 1）小电动机将质量为1kg 的水从桶中抽取并提升了0.5m ，电动机对水做的功至少是多少？（g 取10N/kg）（3分）；
2）为了泡绿茶要将这1kg 水从250C 加热到850C ，则水需要吸收热量是多少？[c=4.2×103J/（kg. 0C ）]（2分）； 3）若加热2）中的水需用时300s ，电热水壶加热效率为96%，则它加热水时的实际功率是多少？
解：1）W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×0.5m=5N
2）Q 吸=cm △t=4.2×103J/kg0C ×1kg ×（850C – 250C ）=2.52×105J
3）η=Q吸/W
W=Q吸/η=2.52×105J/96%=2.625×105J P 实际=W/t=2.625×105J/300s=875W
（力学问题，考察浮力、图表分析）
用弹簧测力计挂着1个实心圆柱体，当圆柱体逐渐浸人装满水的柱形烧杯的过程中，
（1） 圆柱体的质量是多少？
（2） 未放入圆柱体前，水对烧杯底部产生的压强是多少？ （3） 圆柱体的体积 （4） 圆柱体的密度 解：1）G=F拉=2N
m=G/g=2N/10N/kg=0.2kg
2）P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa 3）F 浮=G -F拉=2N - 1.6N=0.4N
V 物=V排= F浮/ρg =0.4N/1.0×103 kg/m3×10N/kg=4×10-5m 3
用同种金属制成质量相等的实心金属球和金属盒各一个，把球放在封闭的盒内，它们恰好悬浮在水中，若把球与盒用细线相连，在水中静止时仍有1/6的体积露出水面，此时绳的拉力为20N 。求：（1）金属的密度；（2）空心金属盒的体积；（3）剪断绳子，静止时金属盒露出水面的体积是多少？ 20．一绝缘细绳的一端与可绕O 点转动的轻质杠杆的E 端相连，另一端绕过动滑轮D 、定滑轮C ，与滑动变阻器的滑片P 相连；B 为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P 相连；一人站在地面上拉住与杠杆H 端相连的细绳。已知电源电压为8V ，灯泡标有“6V 3W ”字样，人的质量为50kg ，人与地面的接触面积为50cm2，EO:HO=2:5。人对绳子拉力最小时，电流表示数为I1，且滑片刚好位于滑动变阻器的a 端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为I2，且I1:I2=2:1，滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态，物体A 始终不离开地面。灯泡电阻不变，且不会被烧坏。g=10N/kg。求：
（1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？ （2）物体A 的质量是多少？
（3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？
（4）当灯泡正常发光时，物体A 对地面的压力是多少？
电学
（纯电学问题，考察综合思维、额定功率、电能、识图、功率）
1、如图所示，电源电压U=6V，且保持不变，R1=10欧，R2是最大阻值为60欧的滑动变阻器，L 是标有
“6V0.72W ”字样的灯炮，灯泡灯丝电阻不变。1）当R2的滑片滑到最左端时，要使灯泡L 正常发光，S1、S2各应处于什么状态？2）当S1、S2都断开，5min 内灯泡L 消耗的电能是多少？3）调节滑动变阻器滑片，闭合S1、S2, 当电流表示数最小时，整个电路消耗的电功率是多少？
2、小红同学自制了一个卡通福娃，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛．她选用规格“6V 3W”的红灯和“6V 6W ”的绿灯及“18Ω 1.5A ”的滑动变阻器等元件设计了如下电路．当闭合开关S 、S1、S2
、滑动变阻器的滑片
P 移至b 端时，两灯都正常发光(电源电压不变，假设灯丝电阻不变) ． 问：(1)电源电压为多少伏？
(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少？
(3)S、S2闭合、S1断开，电流表示数为0.25A 时．滑动变阻器连入电路的电阻为多少？
(4)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？
（电学与力学杠杆问题，考察综合思维、图表、识图、分析）
、同学们研制了一种测量手压力大小的电子称, 其测力部分的原理如图甲所示, 它主要由手压板、杠杆OAB ，压力传感器R （电阻值会随所受压力的大小发生变化的变阻器）和显示压力大小的仪器A （实质是电流表）构成，其中OA ∶OB=1∶2，且已知压力传感器R 的电阻与它所受的压力F 的关系如图乙所示。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V 。手压板和杠杆的质量不计。求：（1）若某同学对手压板的压力为400N 时，压力传感器上受的压力多大？此时，电流表的示数多大？ （2）若压力传感器R 表面能承受的最大压强为4×106pa ，压力杆与压力传感器之间的接触面积是3cm 2, 则压力传感器R 表面能承受最大压力为多大？
（3）该电子称的测量范围？ 解：
1）F1:F2=lOB :lOA F1:400=2:1 F1=800N
I=U/R=4.8V/300Ω=0.024A
2）F=PS=4×106pa ×2×10-4cm 2=1200N 3) 当压力最大为1200N 时，手压板处的压力为600N ，所以电子称的测量范围为0~600N
（电学与力学浮力、热学问题，考察综合思维、图像、识图、分析）
2、在新农村建设中很多楼房顶上装有如图20所示的太阳能热水器，图21是内部水箱的结构示意图。S l 是自动温控开关，当水温低于20℃时闭合，辅助加热电阻R 开始加热；当水温高60℃时断开，辅助加热电阻R 停止加热。A 、B 是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为1.8×103kg ／m 3，悬挂
在水箱顶部的压力传感开关S2上。当S2受到竖直向下的拉力达到16 N时闭合，电动水泵M 开始向水箱注水；当拉力小于等于10N 时，S2断开，电动水泵M 停止注水。取g=10N／kg 。求： (1)若水箱内有100 kg 的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，水吸收的热量。 [C
3
水=4.2×10J ／(kg·℃)]
(2)A、B 的体积均为500 cm3，A 、B 的总重力。
(3)正常情况下水箱中的水面最高时，A 受到的浮力。(开关S2下的细绳和A 、B 间的细绳质量与体积均忽略不计。) 解：
1）Q 吸=cm△t=4.2×103J ／(kg·℃) ×100 kg×20℃=8.4×106J 2）G=mg=ρVg=1.8×103 kg／m 3×500×2×10-6 m3×10N/kg=18N 3）F 浮=18N-10N=8N
FB 浮=ρ液gV 排=1.0×103 kg／m 3×10N/kg×500×10-6 m3=5N FA 浮=8N-5N=3N
（纯电学问题，考察综合思维、电路变换与功率、识图、分析）
小明家有一种
电饭锅，它有加热和保温两种工作状态，（由机内温控开关S0
自动控制），从说明
书上收集到如下数据与如图所示的原理电路图．额定电压220V 加热时功率800W 保温时功率44W （1）请说出该电饭锅何
时处于保温状态；（2）试求R1和R2的阻值；（3）当电饭锅正常加热15min 后，小明家的电能表的表盘示数从329.4kW •h 会变成多少？
小华家新近买了一台DJW60N 型电热水器。通过认真仔细地阅读使用说明书，他了解了这台热水器的相关技术参数和电路图。
如图是它的电路原理图，R1、R2的电阻不受温度影响，S 为挡位开关，使用时接入家庭电路中。
（1）S 接在哪一挡（“l ”或“2”）时为保温状态，
并说明理由；
（2）在加热状态下，求出通过R1的电流； （3）要将水箱中的水从20℃加热至70℃ （不计热损失），最快需要多长时间？
（纯力学问题，考察综合思维、浮力、压强、功率、识图、分析）
、如右图（1），长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速运动，速度一直为0.2m/s，上升到离水面一定高度处。图（2）是绳子拉力F 随时间t 变化的图像，取g=10N/kg。根据图像信息完成下列计算：
1）图（2）中A 位置相当于图（1）中的位置，图（2）中C 位置相当于图（1）中的 位置。 2）该金属块重力的大小为多少？ 3）浸没在水中，金属块受到的浮力为多少？
4）金属块的体积为多少？ 5）该金属块的密度为多少？
6
）该金属块的高为多少？
7）假设金属块的体积为1dm 3，把它放入如图（3）所示水深为5cm ，底面积为2dm 2的方形容器中，水未溢出。放入前水对容器底的压力为多大？放入后水对容器底的压强增大了多少？
8）前50s ，拉力F 的功率为多少？
（纯力学问题，考察综合思维、浮力、压强、功率、识图、分析）
用电动机从水库底竖直打捞一圆柱形物体，下图P —t 图像中表示了拉力的功率P 与物体上升时间t 的关系。已知0~80s时间内，物体始终以0.4m/s的速度匀速上升，电动机的电压是200V ，物体上升过程中的摩擦阻力不计，g 取10N/kg。求： 1）水库中水的深度； 2）水库底受到水的压强；
3）物体的质量；
4）物体全部浸没时受到的浮力； 5）圆柱体的体积。
6）若电动机电能转换为机械能的效率为80%，求在0~50s内，电动机线圈中的电流的大小。
解：1）分析图像可知60s 后物体被拉出水面
h=vt=0.4m/s×60s=24m
2）P=ρgh =1.0×103 kg/m3×10N/kg×24m=2.4×105Pa 3）物体被拉出水面拉力的功率为P=1.5×103W P=W/t=FS/t=Fv
G=F=P/v=1.5×103W/0.4 m/s=3750N m=G/g=3750N/10 N/kg=375kg
4）分析图像可知50s 前物体浸没在水中 F 2=P2/v=1×103W/0.4 m/s=2500N F 浮=G - F2=3750N - 2500N=1250N 5）F 浮=ρgV 排
V 排= F浮/ρg =1250N/1.0×103 kg/m3×10N/kg=0.125m3
6）η=W有/W总=P有t/P总t=P有/P总 总=P有/η=1×103/80%= I =P/U = 1250W/200V =6.25A
（纯力学问题，考察综合思维、浮力、压强、功率、识图、分析）
、我国第一艘新型导弹驱逐舰主
要参数如下表：（g=10N/kg，ρ
海水=1.0×103kg/m3，q 柴油=4
×107J/kg）
求：（1）驱逐舰所受浮
力的大小？
（2）若舰底有一10cm 2的窗口，求该窗口所受海水的压力为多大？
（3）若驱逐舰以正常航行速度匀速从甲地开往乙地，行驶了80km ，此过程中共消耗柴油8吨，求该舰牵引力做功的功率和机械效率？
（4）若其中一架舰载直升飞机起飞后，求驱逐舰排开海水的体积减少了多少？ 解：1）F 浮=G=mg=8000×103kg ×10N/kg=8×107N
2）P=F/S P=ρgh
F=PS=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m ×
10×10-4 m2=60N
3）P=W/t=FS/t=Fv=4×105N
×20m/s=8×106W
η=W/Q吸=FS/mq=4×
105N ×80×103m/8×103kg ×4×107J/kg=10% 4）F 浮=G=mg=4000kg ×10N/kg=4×104N F 浮=ρgV 排
V 排= F浮/ρg =4×104N/1.0×103 kg/m3×10N/kg=4m3
（力热电问题，考察功、热、效率）
某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，下表是该电热水壶的铭牌。 1）小电动机将质量为1kg 的水从桶中抽取并提升了0.5m ，电动机对水做的功至少是多少？（g 取10N/kg）（3分）；
2）为了泡绿茶要将这1kg 水从250C 加热到850C ，则水需要吸收热量是多少？[c=4.2×103J/（kg. 0C ）]（2分）； 3）若加热2）中的水需用时300s ，电热水壶加热效率为96%，则它加热水时的实际功率是多少？
解：1）W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×0.5m=5N
2）Q 吸=cm △t=4.2×103J/kg0C ×1kg ×（850C – 250C ）=2.52×105J
3）η=Q吸/W
W=Q吸/η=2.52×105J/96%=2.625×105J P 实际=W/t=2.625×105J/300s=875W
（力学问题，考察浮力、图表分析）
用弹簧测力计挂着1个实心圆柱体，当圆柱体逐渐浸人装满水的柱形烧杯的过程中，
（1） 圆柱体的质量是多少？
（2） 未放入圆柱体前，水对烧杯底部产生的压强是多少？ （3） 圆柱体的体积 （4） 圆柱体的密度 解：1）G=F拉=2N
m=G/g=2N/10N/kg=0.2kg
2）P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa 3）F 浮=G -F拉=2N - 1.6N=0.4N
V 物=V排= F浮/ρg =0.4N/1.0×103 kg/m3×10N/kg=4×10-5m 3
用同种金属制成质量相等的实心金属球和金属盒各一个，把球放在封闭的盒内，它们恰好悬浮在水中，若把球与盒用细线相连，在水中静止时仍有1/6的体积露出水面，此时绳的拉力为20N 。求：（1）金属的密度；（2）空心金属盒的体积；（3）剪断绳子，静止时金属盒露出水面的体积是多少？ 20．一绝缘细绳的一端与可绕O 点转动的轻质杠杆的E 端相连，另一端绕过动滑轮D 、定滑轮C ，与滑动变阻器的滑片P 相连；B 为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P 相连；一人站在地面上拉住与杠杆H 端相连的细绳。已知电源电压为8V ，灯泡标有“6V 3W ”字样，人的质量为50kg ，人与地面的接触面积为50cm2，EO:HO=2:5。人对绳子拉力最小时，电流表示数为I1，且滑片刚好位于滑动变阻器的a 端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为I2，且I1:I2=2:1，滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻。整套装置始终处于平衡状态，物体A 始终不离开地面。灯泡电阻不变，且不会被烧坏。g=10N/kg。求：
（1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？ （2）物体A 的质量是多少？
（3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？
（4）当灯泡正常发光时，物体A 对地面的压力是多少？