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2026年浙江中考科学二轮专题练习-物理计算题
一 浮力、压强相关计算
1．（2026·浙江模拟）妈妈买了新鲜桔子(密度均匀)，小育将质量为120g的桔子放入水中，发现桔子漂浮且十分之一体积露出水面 下列说法正确的是（ ）
A．将露出水面的部分切除，剩余部分静止后仍会漂浮
B．桔子的密度为 与水的密度相等
C．若往水中加适量食盐，桔子露出水面的体积会变小
D．若将桔子压入水中完全浸没，其受到的浮力仍为1.2N
【答案】A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
物体的密度小于液体的密度时，物体处于漂浮状态；物体的密度等于液体的密度，物体将悬浮；物体的密度大于液体的密度，物体将下沉。
【解答】AB、桔子密度均匀，漂浮在水面上，说明桔子的密度小于水的密度，切除后剩余部分的密度仍与原来相同，可知桔子仍会漂浮在水面上，故A正确，B错误；
C、往水中加食盐，溶液的密度变大，桔子仍漂浮，浮力等于重力，由可知，浮力不变而液体密度变大时，桔子排开液体的体积将变小，即桔子会上浮，露出水面的体积变大，故C错误；
D、将桔子完全浸没，与漂浮时相比，桔子排开水的体积变大，由可知，桔子受到的浮力变大，大于1.2N，故D错误。
故答案为：A。
2．（2025·奉化模拟）如图甲所示，水平桌面上放着这一个底面积为15cm2的烧杯，烧杯内装有一定量的水，一个底面积4cm2，高10cm的圆柱形物块漂浮在水面上，露出水面的高度为1cm；现往容器中加入密度为0.8×103kg/m3的植物油，使物块上表面与油面相平，如图乙所示。请分析计算：
（1）图甲中物块所受浮力为　 　N；
（2）图乙中所加植物油的质量为　 　g。
【答案】（1）0.36
（2）44
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）首先根据V=Sh求出甲图中圆柱体排开水的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体受到的浮力；
（2）由甲图可知，圆柱体漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知物体的重力；假设加入植物油的深度为h油，则物体排开油的体积为V排油=Sh油，排开水的体积为V排水=S（h物-h油），根据物体的浮沉条件可知，F浮'=G，结合阿基米德原理列出关系式解得加入植物油的深度为h油，根据体积公式求出加入植物油的体积，利用密度公式求出加入植物油的质量。
【解答】 （1）根据题意可知，圆柱体的 底面积4cm2，高10cm ，
它露出水面的距离为1cm，则甲图中圆柱体排开水的体积：V排=S柱h1=4cm2×（10cm-1cm）=36cm3，
此时物体受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×36×10-6m3=0.36N；
（2）由甲图可知，圆柱体漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知，物体的重力：G物=F浮=0.36N；
假设加入植物油的深度为h油，物块上表面与油面相平，
则物体排开油的体积V排油=Sh油，排开水的体积为V排水=S（h物-h油），
则物体受到的浮力F浮'=ρ油gV排油+ρ水gV排水=ρ油gSh油+ρ水gS（h物-h油），
根据物体的浮沉条件可知，F浮'=G物=0.36N，
即ρ油gSh油+ρ水gS（h物-h油）=0.36N，
则0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m2×h油+1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m2×（10×10-2m-h油）=0.36N，
解得：h油=0.05m=5cm，
加入植物油的体积：V油=（S容-S物）h油=（15cm2-4cm2）×5cm=55cm3，
那么加入植物油的质量：m油=ρ油V油=0.8g/cm3×55cm3=44g。
3．（2025·金华模拟）我国古代计时工具“沉箭漏”，由漏壶、浮舟和箭尺组成，如图所示。其原理是漏壶中的水从漏口流出，壶中水位缓慢下降，根据箭尺的位置判断相应的时间。
（1）计时过程中，随着壶中水位的下降，壶内的水对漏口的压强　 　(填“变大”或“变小”)。
（2）浮舟和箭尺的总质量为60克，若要让浮舟漂浮在水面上，浮舟的体积至少需要　 　厘米3。
（3）为了使箭尺在容器中匀速下降，某同学提出改变容器形状的改进方案，下列容器可能实现改进目的的是（）。 (填字母)
B． C．
【答案】（1）变小
（2）60
（3）A
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】（11）根据液体压强判断压强变化情况。
（2）由沉浮条件可知，物体漂浮时浮力等于重力，结合阿基米德原理进行分析。
（3）结合压强与深度的关系以及高度与横截面积的关系进行判断。
【解答】（1）水流出后，水面将下降，由可知，水对漏口的压强逐渐减小。
（2）漂浮时，浮力等于重力，浮舟的体积最小为。
（3）刚开始水深度深，压强大，所以水流速较快，上端横截面积大，则高度变化量小。水深度减小，压强减小，水流速度减慢，下端横截面积小，则高度变化量大，可实现上下高度变化量相同，使箭尺在容器中匀速下降。
故答案为：A。
4．（2025·义乌模拟）劳动实践中，小宁把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个重为的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内，桶仍漂浮在水面（不考虑捞出过程中带出的水）。
（1）某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力　 　（填“大于”“小于”或“等于”）它的重力；
（2）全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　 　（填“上升”“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为，则桶内鹅卵石的总质量为　 　。
【答案】小于；上升；3.2
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）根据物体的浮沉条件分析；
（2）①根据浮沉条件分析出鹅卵石前、后所受浮力的关系，根据F浮=ρ液gV排知排开水体积的变化，进而判断出水池水面高度的变化；
②根据F浮'=ρ水gV排'算出鹅卵石捞出放置在桶内时的浮力，由G石=F浮'-G桶算出桶内鹅卵石的重力，由G=mg算出鹅卵石的质量。
【解答】（1）某块鹅卵石在水池底部时，它处于下沉状态，根据物体的浮沉条件可知，它受到的浮力小于它的重力。
（2）①根据题意可知，鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮1＜G；
将鹅卵石捞出放置在桶内时，鹅卵石与小桶都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，
即F浮2=G；
所以鹅卵石受到的浮力F浮1＜F浮2；
即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大，
由阿基米德原理知道，排开水的体积变大，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
②鹅卵石捞出放置在桶内时的总浮力为
；
桶内鹅卵石的重力为；
鹅卵石的质量为。
（4题图） （5题图）
5．（2025·玉环二模） 如图为某品牌可骑行电动行李箱。
（1）行李箱的把手上有凹凸不平的花纹，其目的是通过增大　 　，增大摩擦。
（2）行箱体能承受的最大的压强为50000帕，人坐上行李箱上的接触面积为0.02米2，则坐在该李箱上的人的重力　 　牛。
（3）人在骑行电动行李箱的过程中，电动机将电能主要转化为　 　。
【答案】（1）接触面的粗糙程度
（2）1000
（3）机械能或动能
【知识点】影响摩擦力大小的因素；压强的大小及其计算；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）增大摩擦力的方法：增大压力或增大接触面的粗糙程度；
（2）根据G=F=pS计算坐在行李箱上人的重力；
（3）根据能量转化的知识解答。
【解答】（1）行李箱的把手上有凹凸不平的花纹，其目的是通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦。
（2） 坐在该李箱上的人的重力G=F=pS=50000Pa×0.02m2=1000N；
（3） 人在骑行电动行李箱的过程中，电动机将电能主要转化为机械能或动能。
6．（2026·定海模拟）2024年1月，我国自主研制的亚洲首套船用风力旋筒助推系统正式投入应用。
（1）该系统通过电动机驱动旋筒旋转，在风力作用下产生推力，给船提供动力。其中电动机的工作原理是____(填序号)；
A．电磁感应
B．通电线圈在磁场中受力转动
C．通电导线周围存在磁场
（2）如图所示，若竖立在船上的旋筒西侧空气流速比东侧快，则旋筒获得的推力方向是　 　(填“向西”或“向东”)
（3）若一艘大型邮轮空载时自重6.18×107N，海水密度
求：①油轮空载时受到的浮力是多少 ②油轮空载时排开海水的体积是多少
【答案】（1）B
（2）向西
（3）①油轮空载时处于漂浮状态，浮力等于重力，可知浮力为。
②油轮空载时排开海水的体积。
【知识点】流体压强与流速的关系；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）A、发电机的原理是电磁感应，将机械能转化为电能。
B、电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。
C、奥斯特实验说明通过导体周围存在磁场，即电流具有磁效应。
（2）根据流体流速大、压强小进行分析。
（3）沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
利用阿基米德原理计算排开液体的体积。
【解答】（1）电动机消耗电能，原理是通电线圈在磁场中受力转动。电磁感应是发电机的原理。
故答案为：B。
（2）西侧流速快，压强小，可知旋桶获得推力的方向向西。
7．（2026·浙江模拟）2025年4月20日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600取得民航局型号合格证，正式投入使用。AG600主要执行森林灭火与水上救援任务，既能在陆地起降，也可在水面起降。该飞机空载质量48吨，最大起飞质量为60吨。(湖水的密度取1.0×103千克/立方米)
（1）AG600飞机降落滑行时，不能立即停下，是因为　 　。
（2）AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是　 　(填字母)。
（3）AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它仍静止漂浮在湖面上，请计算此时比空载时多排开湖水的体积。(写出计算过程)
【答案】（1）飞机具有惯性
（2）D
（3）漂浮时浮力等于重力，AG600蓄满水比空载增加的质量为：
△m=60t-48t=12t=1.2×104kg
。
【知识点】惯性；阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）惯性是物质的属性，使物体具有保持原来运动状态的能力，但惯性不是力，不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等，只能说“受到惯性”或“由于惯性”、“具有惯性”等，惯性大小只和质量有关。质量越大，惯性越大。
（2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
机械能包括势能和动能。
（3）根据阿基米德原理的变式和沉浮条件进行计算，漂浮时，浮力与重力大小相等。
【解答】（1） 根据牛顿第一定律（惯性定律），物体具有保持原有运动状态的性质。飞机滑行时由于惯性会继续保持运动状态，因此不能立即停下。
（2）投水灭火时，飞机的高度和速度不变，质量减小，可知重力势能和动能减小，则机械能减小。
故答案为：D。
8．（2026·宁波模拟）在物理实践活动中， “奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10cm，配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水和饮料中，静止时如甲图和乙图 请计算：
（1）密度计在水中所受浮力大小；
（2）饮料密度；
（3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部，放入饮料中，静止时如丁图(配重未接触容器底)，此时塑料管底部受到的液体压强是多少
【答案】（1）密度计漂浮，浮力等于重力，可知密度计受到的浮力为
（2）密度计均漂浮，浮力等于重力，故有
解得
（3）丁中，则，
丙中，即，
则，
压强为。
【知识点】压强的大小及其计算；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）（2）根据沉浮条件可知，物体漂浮时，浮力等于重力和阿基米德原理进行计算。
（3）结合图像进行受力分析，结合沉浮条件以及压强公式进行计算。
9．（2025·奉化模拟）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，已知容器的容积为0.05m3，金属球重4N。体积为6×10-4m3（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计）；
（1）用气泵向玻璃容器内压入空气，当我们看到　 　现象时，可以说明金属球受到空气浮力的作用；
（2）制作该演示器中的空心金属球，用了体积为5×10-5m3的金属材料，求该金属材料的密度；　 　
（3）压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2kg/m3，求配重静止时金属球受到空气的浮力是多少N？　 　
【答案】（1）金属球上升
（2）8×103kg/m3
（3）0.0072N
【知识点】密度公式的应用；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）若金属球受到浮力，对左侧绳子拉力将减小，由此分析会出现的现象；
（2）由重力和密度公式计算金属材料的密度；
（3）由阿基米德原理F浮=ρ气gV球计算压入空气前后金属球受到的浮力。
【解答】（1） 当气泵向玻璃容器内压入空气时，容器内的空气密度增大，从而对金属球产生向上的浮力。当浮力大于金属球的重力时，金属球会受到向上的净力，导致金属球上升。因此，当我们看到金属球上升的现象时，可以说明金属球受到了空气浮力的作用。
（2） 根据题意可知，金属球重4N，那么金属球的质量为，
则金属材料的密度：；
（3）压入空气前金属球受到的浮力：F浮=ρ气gV球=1.2kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=0.0072N。
10．（2025·舟山模拟）如图是我国海上最大浮式风电装置示意图，可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置有浮力设备、支撑柱和风机设备组成，其中浮力设备参数如表，支撑柱和风机设备总质量5200吨。
结构名称 质量/吨 构成 数量 横截面积/米2 高度/米
浮力设备 4000 空心边立柱 3 80 40
空心中间立柱 1 60 40
请回答：
（1）为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性，有人对立柱进行了设计，下列四种边立柱的纵切面设计合理的是____。
A． B． C． D．
（2）为了保持稳定漂浮，装置被拖到制定海域后，往中间立柱空心部分注水入一定量的水后，浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算此时浮式风电装置受到的浮力 (连接管体积不计，海水密度取1.0×103千克/米3)
（3）在潮湿的海水环境中，发电装置的金属外壳和部分零件很容易生锈，因此技术人员会在一些关键部位安装锌块，让锌优先与氧气反应，从而保护关键部位免受腐蚀，该过程发生的化学反应可表示为 生成的 Zn(OH)2还可以覆盖在零件表面，形成一层保护层。若平均每个月与金属锌反应的氧气质量为32克，通过计算说明，最初安装在设备上质量为15.6千克的锌块，经过多长时面需要重新更换
【答案】（1）D
（2）浮力设备体积=3×80×40+1×60×40=9600+2400=12000 米3，
排开海水体积=12000×35/40=10500 米3，
浮力=ρgV=1.0×103×10×10500=1.05×108牛
（3）设每月反应锌的质量为x。
2Zn+2H2O+O2=2Zn(OH)2
130 32
X 32克
克， x=130克。15.6千克=15600克，
需要更换时间： 个月=10年。
【知识点】浮力大小的计算；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）结构的抗压性：在海水环境中，空心边立柱需要有良好的抗压性，合理的纵切面设计应能有效分散压力，增强结构的稳定性，一般来说，壁厚均匀且结构对称的设计更有利于抗压。
（2）浮力的计算：浮力的计算公式为。在计算浮式风电装置受到的浮力时，需要先求出浮力设备排开海水的体积，再代入公式计算。
（3）化学反应方程式的计算：根据化学反应方程式进行计算时，需先写出正确的化学反应方程式，然后找出已知量和未知量之间的比例关系，再代入数据进行计算。本题中根据锌与氧气反应的化学方程式，结合每月反应的氧气质量，计算出每月消耗的锌的质量，进而求出锌块可以使用的时间。
【解答】（1）为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性，合理的纵切面设计应能使立柱受力均匀，增强抗压能力。选项 D 的设计壁厚相对均匀，结构对称，能更好地分散压力，所以设计合理的是 D。
11．（2025·龙港模拟）“升船机”是利用机械装置升降船舶以克服航道中水位落差的通航建筑物。如图所示为一类利用水力作为主要动力的升船机原理图。图中的滑轮和平衡桶完全相同，钢绳质量及一切摩擦不计。请回答：
（1）进水阀门打开，排水阀门关闭，则承船箱将　 　(选填“上升”、 “不降”或“静上”)
（2）原理图中滑轮的作用是　 　。
（3）承船箱载着船舶匀速上升过程中，此时船舶的机械能将如何变化.请做出判断，并说明理由　 　。
（4）若两边竖井各只有一个相同的平衡桶，每个平衡桶的质量为60吨，且其水下部分体积均为10立方米，则此时“升船机”可以匀速升降的货物总重力(包括承船箱及其内部的水和船舶的重力)为多少 (ρ水
【答案】（1）下降
（2）改变力的方向
（3）增大，匀速上升，动能不变，高度增大，重力势能变大，机械能增大.
（4）G= mg=60000kg×10N/ kg=6×106N
G货
【知识点】阿基米德原理；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用；浮力的变化；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）物体漂浮时，浮力等于重力，根据阿基米德原理判断排开液体的体积变化。
（2）定滑轮不能省力，但能改变力的方向。
（3）动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大。
（4）根据阿基米德原理计算浮力大小，再由物体漂浮时浮力等于重力计算货物的总重力。
【解答】（1）进水阀门打开，排水阀门关闭，水进入承船箱，总重力变大，整个装置漂浮，浮力等于重力，可知浮力变大，由可知，排开液体的体积变大，可知承船箱将下降。
（2）由图可知，滑轮的位置不变，为定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向。
（3）机械能包括重力势能和动能，匀速上升，质量不变，速度不变，可知动能不变；高度变高，重力势能增大，故机械能增大。
12．（2025·浙江模拟）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000立方米(不计球壁的厚度)， 0.18千克/立方米， 千克/立方米，g取10牛/千克。
（1）氦气球内氦气的质量是多少
（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150米，用时300秒，则氦气球上升的速度是多少
（3）氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为 牛，现有总质量为1740千克的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大 (不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力)
【答案】（1）解： 氦气球内氦气的质量 m=ρ氦气V=0.18千克/立方米×6000立方米=1080千克。
（2）解： 氦气球上升的速度是米/秒。
（3）解：氦气球受到的浮力F浮=ρ空气gV=1.29千克/立方米×10牛/千克×6000立方米=7.74×104牛，
乘客的重力G人=m人g=1740千克×10牛/千克= 牛，
氦气球匀速上升时受力平衡，则 F拉，
所以缆绳对吊篮的拉力 4牛-1.74×104 牛-4×104牛=2×104牛。
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）根据公式m=ρ氦气V计算氦气球内氦气的质量；
（2）根据计算氦气球上升的速度；
（3）根据F浮=ρ空气gV计算氦气球受到的浮力，根据G人=m人g计算乘客的重力，最后根据平衡力的知识 计算缆绳对吊篮的拉力。
13．（2025·嵊州模拟）某公司发布了世界上第一款能在水上运动的水翼自行车，水翼自行车可以通过脚踏和电力两种方式驱动。
水翼自行车
车重 30千克
最快速度 21千米/小时
最长续航时间 4个小时
（1）水翼自行车在①→③骑行过程中所受浮力方向　 　。(填“改变”或“不变”)
（2）水翼自行车骑行速度越快，车身露出水面的体积越　 　。(填“大”或“小”)
（3）水翼自行车说明书中的部分参数如表所示。请通过计算求出空载状态下，水翼自行车漂浮在水面时排开水的体积为多少米3
【答案】（1）不变
（2）大
（3）解：水翼自行车空载时，处于漂浮状态，受到的浮力等于自行车的重力，即F浮=G车=m车g=30kg×10N/kg=300N，
此时排开水的体积为：。
【知识点】流体压强与流速的关系；浮力产生的原因；阿基米德原理
【解析】【分析】 （1）浮力方向竖直向上；
（2）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；
（3）水翼自行车静止浮在水面时，处于漂浮状态，受到的重力和浮力相等，根据重力公式、阿基米德原理和密度公式、重力公式得出排开水的体积。
【解答】 （1）漂浮在水面上时，水翼自行车受到浮力的方向始终竖直向上，所以在①→③骑行过程中所受浮力方向不变；
（2）由水翼横截面结构知水翼上方流速大、压强小，下方流速小、压强大，上下压强差会产生一个向上的升力，所以水翼自行车骑行速度越快，车身露出水面的体积越大。
14．（2025·浙江模拟）在学校科技节中，某同学用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置，竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连，细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。求：
（1）由图乙可知，物体M受到的重力为　 　N。
（2）当向水箱中加入质量为4kg的水时物体M受到的浮力为　 　N。
（3） 物体M 的密度　 　kg/m3。
【答案】（1）2
（2）10
（3）
【知识点】密度公式的应用；重力的大小；浮力大小的计算
【解析】【分析】（1）由图乙可知，水箱中没有水时，压力传感器受到的拉力即为物体M的重力；
（2）由图乙可知当向水箱中加入质量为4kg的水时，M完全浸没，读出压力传感器的示数，求出细杆受到竖直向下的作用力，对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时M受到的浮力；
（3）根据阿基米德原理求出M浸没时排开水的体积，即为物体的体积，根据G=mg求出物体M的质量，利用ρ=，求出M的密度。
【解答】（1）由图乙可知，水箱中没有水时（m=0），压力传感器受到的拉力F1=2N，则物体M的重力G=F1=2N；
（2）由图乙可知，当向水箱中加入质量为4kg的水时，压力传感器的示数为F2=8N，此时M完全浸没，细杆对传感器的作用力为向上的压力，故传感器对细杆有向下的作用力F=F2=8N作用于物体M：
此时对物体M受力分析，物体M受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆向下的作用力，处于静止状态，则M受到的浮力F浮=G+F=2N+8N=10N；
（3）根据F浮=ρ液gV排可得M的体积：V=V排==1×10-3m3，
物体M的质量：m==0.2kg；
则物体M的密度：ρM==0.2×103kg/m3。
故答案为：（1）2；（2）10；（3）物体M的密度为0.2×103kg/m3。
15．（2025·瑞安二模）据报道，截至2025年海洋中累积的塑料总量约为3800~4000万吨，其中40%的塑料最终会沉入海底。某科研小组研发了一款仿生机械鱼来“吞食”海底塑料，相关参数见下表。机械鱼通过前进、后退“吞食”海底塑料；当鱼“胃部”载满塑料后，液压式活塞泵通过将油注入外部油囊增大油囊的体积，从而实现上浮。 (海水密度以1.0×103千克/米3计算)
型号：仿生机械鱼N1
空载质量(含油) 100千克
空载机械鱼排水体积 (油囊中无油) 0.08米3
最大载重量 20千克
续航时间 4小时
（1）空载的机械鱼从海平面到达水下40米的海域工作，该过程重力所做的功为　 　焦。
（2）机械鱼“吞食”塑料达到最大载重量时，若要让机械鱼上浮至水面，则外部油囊的体积至少需要达到多少米3
（3）有人认为使用水代替油，也能够通过液压式活塞泵实现机械鱼的上浮与下沉，理由是　 　。
【答案】（1）4×104
（2）当机械鱼恰好上浮时，它受到的浮力和自身重力为一对平衡力
答：要实现上浮，外部油囊体积必须达到0.04米3
（3）机械鱼是通过改变外油囊的排水体积实现上浮与下沉的，用水代替油也能改变外油囊体积
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）功都等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
（2）根据沉浮条件可知，恰好上浮时，浮力等于装置的重力，结合阿基米德原理计算排开液体的总体积，即为装置的总体积，用总体积减去鱼的体积即为油囊的体积。
（3）根据题中对于机械鱼上浮的原理可知，是通过改变油囊体积大小，从而改变浮力大小来控制鱼的上浮或下沉的，与油囊内液体的种类无关，所以换用其它种类的液体仍可实现沉浮。
【解答】（1）重力所做的功。
（3）由题中信息可知，机械鱼是通过液压式活塞泵通过将油注入外部油囊增大油囊的体积，从而实现上浮的，用水或油都可以改变油囊的体积，所以都能实现上浮和下沉。
16．（2025·金华模拟）今年央视春晚舞台上，宇树科技的人形机器人H1进行了精彩的表演。已知每个H1机器人质量约为47千克，在表演过程中，机器人双脚站立在水平舞台上，与地面的接触面积为 200厘米2。请回答：
（1）机器人遇到障碍物会及时躲避，这需要中央处理器快速处理摄像头捕捉到的光电信号，中央处理器相当于人体反射弧中的____。
A．感受器 B．神经中枢
C．效应器 D．传出神经
（2）人形机器人的制作需要用到PEEK 复合材料，该材料只含碳、氢、氧三种元素，现将10克该材料放在氧气中充分燃烧，产生的气体通过装有足量浓硫酸的洗气瓶后，再缓慢通入装有足量的饱和澄清石灰水洗气瓶，瓶内产生的沉淀质量随通气时间的变化情 况见下表：
时间(秒) 0 5 10 30 40
沉淀质量(克) 0 10 20 30 30
求：该材料中碳元素的质量分数为多少
（3）求H1机器人双脚站立时对水平舞台的压强。
【答案】（1）B
（2）解： 由表格知，最终生成碳酸钙沉淀质量为30g；
44 100
x 30克
解得：x=13.2克；
碳元素的质量=
该材料中碳元素的质量分数 。
（3）解：机器人双脚的接触面积S=200厘米2=0.02米2；
机器人对地面的压力F=G= mg=47 千克×10牛/千克=470牛；
机器人对地面的压强。
【知识点】应答性反应与反射弧；压强的大小及其计算；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 （1）根据反射弧的结构和功能来分析；
（2）根据二氧化碳与氢氧化钙反应的方程式中相关物质列式计算；根据质量分数的计算方法来分析；
（3）根据F=G =mg计算机器人对地面的压力，根据来计算机器人对地面的压强。
【分析】（1） 机器人遇到障碍物会及时躲避，这需要中央处理器快速处理摄像头捕捉到的光电信号，中央处理器相当于人体反射弧中的神经中枢，故选B。
17．（2025·杭州模拟）目前我国生活垃圾中厨余垃圾和塑料垃圾占比很大，亟待对其进行“减量化、无害化、资源化”处理。如图是利用微生物处理厨余垃圾的模式图。请回答：
（1）乳酸杆菌通过发酵作用将葡萄糖转化为乳酸。请写出该反应的文字表达式　 　。
（2）厨余垃圾中的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。如表为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉(原有淀粉浓度为8克/升)的分解测定结果：根据表可得，菌株　 　(选填“A”“B”或“C”)分解淀粉的能力最强。
菌种 成分浓度 无菌株 菌株A 菌株B 菌株C
淀粉浓度/(克/升) 8 4 2 5
乳酸浓度/(克/升) 0 4 6 3
（3）淀粉乳酸杆菌是乳酸菌的一种。下列食品中，利用乳酸菌发酵制作的是____
A．酸奶 B．面包 C．泡菜 D．酱油
（4）某小区垃圾清运车满载压实垃圾后总质量为5吨，车轮与地面接触的总面积为0.2平方米。当车辆停放在水平地面时，求它对地面的压强是多少
【答案】（1）
（2）B
（3）A；C
（4）
【知识点】细菌与人的关系；压力及重力与压力的区别；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）根据乳酸菌在无氧条件下发酵。
（2）分解淀粉能力越强，得到的乳酸浓度越大。
（3）制酸奶和泡菜要用到乳酸菌。
（4）水平面上，压力等于重力，结合压强公式计算压强。
【解答】（1）乳酸菌属于厌氧菌，可知发酵过程中不需要氧气，文中表达式为：。
（2）由表中数据可知，经过相同的时间，菌株B中产生的乳酸浓度最大，可知B分解淀粉的能力最强。
（3） 制酸奶和泡菜要用到乳酸菌；面包要用酵母菌；制酱油要用到曲霉。
故答案为：AC。
18．（2025·嘉兴模拟） 鸟撞飞机事件时有发生，是不是它们“瞎”了 研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力，甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径，避免与其他鸟类或物体碰撞，研究还发现，某种鸟类只有距离运动的物体30m内，才会逃离，由于飞机速度很快，所以它们就没有足够的时间来逃离， 而引起撞机事件。
结合上述信息， 回答下列问题：
（1）数据显示，一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上，就会产生1.6×104N 的撞击力， 对飞机造成损伤。假如撞击面积为 0.01m2， 计算该鸟撞击飞机的压强。
（2）如图， 一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去，则飞机机头A点到达O点位置所需的时间是　 　s，这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。
（3）天空自古以来都是鸟类的地盘，能够长时间飞行的鸟类具有边飞边睡的能力是　 　的结果。根据达尔文进化论推测，随着空中高速飞行器的增多，很多很多年后， 鸟类可能具有更强的　 　的能力。
【答案】（1）解：假如撞击面积为0.01m2，
该鸟撞击飞机的压强为
。
（2）0.15
（3）自然选择（或进化）；躲避高速飞行器
【知识点】生物进化的理论；速度公式及其应用；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）由压强公式可求出该鸟撞击飞机的压强；
（2）由速度公式可求出飞机飞行时间；
（3）根据自然选择和进化的知识解答。
【解答】 （2）飞机飞行速度v=720km/h=200m/s，则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是
。
（3）根据达尔文进化论，生物有自然选择（或进化）的能力，因此随着空中高速飞行器的增多，很多很多年后，鸟类可能具有更强的躲避高速飞行器的能力。
19．（2025·浙江模拟）蛇是具有冬眠习性的脊椎动物，广泛分布于全球各地。如图所示的“巳升升”是己巳蛇年春节联欢晚会吉祥物形象，整体造型在生物蛇体形基础上渗透入甲骨文中的“巳”字，其头部轮廓与脸颊上的螺旋形状来源于唐代地宫出土的“鎏金如意”。
请回答：
（1）从动物分类角度分析，蛇属于脊椎动物中的　 　。
（2）“鎏金如意”表层的金在历经千年后依然金光闪耀的原因是　 　。
（3）“冬眠”这种生物行为对蛇适应环境的意义是　 　。
（4）冬眠中的蛇盘成一团趴在洞穴底部，与洞穴底部的接触面积为( ，已知蛇的质量为0.6kg，求蛇对洞穴底部的压强。
【答案】（1）爬行类
（2）金的金属活动性比较弱，不易被氧化
（3）
变温动物特性 蛇是变温动物，体温随环境温度变化而变化。低温环境下，蛇的新陈代谢和活动能力会显著下降
自我保护 冬眠是蛇类为了适应低温环境和食物短缺而发展出的一种自我保护机制。在此期间，蛇几乎不食不动，依靠体内积蓄的能量维持生命活动
能量节约 冬眠期间，蛇的代谢率降低，呼吸和心率减缓，身体处于休眠状态，以节省能量
生殖与活动限制 冬季食物减少，蛇类难以捕捉到食物。此外，低温会使蛇的行动变得困难，身体僵硬，难以爬行
（4）解：F=G= mg=0.6kg×10 N/ kg=6N.
答：蛇对洞穴底部的压强为200 Pa
【知识点】常见的脊椎动物；压强的大小及其计算；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（！）脊椎动物：鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。
（2）根据金属活动顺序表进行分析。
（3）蛇是变温动物，冬眠是为了适应环境。
（4）压力等于重力，由计算压强。
【解答】（1）蛇属于脊椎动物中的爬行类，身体表面有鳞片，贴地爬行。
（2）金是不活泼金属，不易被氧化，且金属具有金属光泽，所以鎏金如意”表层的金在历经千年后依然金光闪耀。
蛇为了适应环境会“冬眠”，冬眠的意义有：
变温动物特性 蛇是变温动物，体温随环境温度变化而变化。低温环境下，蛇的新陈代谢和活动能力会显著下降
自我保护 冬眠是蛇类为了适应低温环境和食物短缺而发展出的一种自我保护机制。在此期间，蛇几乎不食不动，依靠体内积蓄的能量维持生命活动
能量节约 冬眠期间，蛇的代谢率降低，呼吸和心率减缓，身体处于休眠状态，以节省能量
生殖与活动限制 冬季食物减少，蛇类难以捕捉到食物。此外，低温会使蛇的行动变得困难，身体僵硬，难以爬行
20．（2025·江北模拟）如图甲是小宁家里新买的神奇的鱼缸，查看说明书后，他知道这种鱼缸叫做负压鱼缸.“负压”指的是低于一个标准大气压的气体压力状态。它是由一个主缸和一个负压缸组成，其中主缸就是一个普通的敞口的玻璃缸，而负压缸是一个小型的鱼缸倒扣在主缸的水面下，其结构图如图乙所示，当负压缸内有水时，小鱼会游入其中，远远看上去就像小鱼在空中游动，大大增加了小鱼的观赏性。负压鱼缸的操作如图乙所示。将简易换水器的抽水端放入负压缸内，利用换水器将负压缸内空气吸出，此时负压缸内水位上升。
（1）鱼缸内所有的生物构成了一个　 　(填“种群”“群落”或“生态系统”)。
（2）若鱼缸内热带鱼过多，因呼吸作用会导致鱼缸内pH值过低而影响其生存。请用化学方程式表示鱼缸内 pH值变小的原因　 　。
（3）用换水器将负压缸内空气吸出时，外缸水位不可以　 　(填“高于”或“低于”)图中的水位线A.请利用所学知识简述当换水器将负压缸内空气吸出，负压缸内水位上升的原因：　 　。
（4）如图乙所示，计算负压缸顶部液面上方的气压为多少 Pa
(已知液体压强计算公式 标准大气压
【答案】（1）群落
（2）
（3）低于；换水器将负压缸内气体抽出时，缸内气压变小，大气压将水压入负压缸中，导致负压缸内水位上升。
（4）
【知识点】群落的物种组成；压强的大小及其计算；大气压的综合应用；液体压强计算公式的应用；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）种群：一定范围内所有同种生物的总和。
生态系统：生物群落与周围环境的总和。
（2）碳酸呈酸性，所以鱼缸内的水多的pH值降低。
（3）换水器的原理是利用压强差，缸内的压强减小，水会被压进缸内。
（4）负压缸顶部液面上方的气压等于标准大气压与液体压强的差值。
【解答】（1）一定范围内所有生物的总和称为群落可知鱼缸内所有的生物构成了一个群落。
（2）呼吸作用产生的二氧化碳与水反应产生酸性的碳酸，导致鱼缸内水的pH值减小，方程式为：。
（3）若外缸水位低于水位线A，则负压缸内的水会流出，可知外缸水位不能低于水位线A。
换水器将负压缸内气体抽出时，缸内气压变小，大气压将水压入负压缸中，导致负压缸内水位上升。
二 电功、电功率、电热计算
1．（2025·奉化模拟）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
A．电路中电流变化的范围是0.18～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析）（1）可以计算通过灯泡的最大和最小电流得到电路中电流的变化范围。灯泡两端的最大电压为额定电压，据此计算出最大电流；然后再根据电压表的量程确定灯泡的最小电压，进而计算出最小电流即可；
（2）根据计算出电流的最大和最小值，利用欧姆定律计算出对应的变阻器的阻值即可；
（3）已知电路的最小电流，根据公式PL小=I小2RL计算出灯泡的最小功率；
（4）已知电路的最大电流，根据公式P总大=I总大U总计算电路的最大功率。
【解答】A.灯泡的额定电流，
所以电路中电流最大值为Imax=IL=0.5A；
灯泡的电阻为；
根据电压表的量程0~3V可知，变阻器两端的最大电压是3V；
那么灯泡两端的最小电压为：UL'=U总-U变=4.5V-3V=1.5V；
则电路中的最小电流为：；
那么电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A．故A错误；
B.当最大电流为0.5A时，滑动变阻器接入的阻值为：；
当最小电流为0.3A时，变阻器接入的阻值为：；
因此滑动变阻器的阻值变化范围为：4Ω~10Ω，故B错误；
C.灯泡的最小功率是 PL小=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W，故C错误；
D.该电路的最大电功率为：P总大=I总大U总=0.5A×4.5V=2.25W，故D正确。
故选D。
2．（2026·临平模拟）图为某电炖锅简化电路，控制电路电源电压恒为6伏，R0阻值100欧，热敏电阻 R3的阻值随温度变化的关系如右下图所示，电脑控制板相当于开关，按下开关，控制电路接通电源。工作电路加热至热敏电阻R3温度达到100℃时，衔铁被吸下，工作电路转为保温状态。已知该电炖锅工作电路在220伏电压下的加热功率为 1000 瓦，保温功率为200瓦。电磁继电器线圈电阻忽略不计。
请回答：
（1）控制电路衔铁被吸下的最小电流为　 　安。
（2）电阻R2的阻值为多少
（3）若需要工作电路加热至热敏电阻R3温度达到80℃时转为保温状态，请提出一个改进措施：　 　。
【答案】（1）0.04
（2）解：根据图片可知，衔铁弹起时，此时只有R1工作，为加热状态，
则定值电阻R1的阻值：；
衔铁被吸下，电路为保温状态，此时R1与R2串联，
此时电路中的总电阻为。
所以电阻R2的阻值为：R2=R总'-R1=242Ω-48.4Ω=193.6Ω。
（3）减小R0或增大控制电路电源电压
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功率计算公式的应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）根据图像确定温度达到100℃时R3的阻值，根据R总=R0+R3计算此时的总电阻，根据计算衔铁被吸下来时的电流；
（2）根据计算R1的阻值，根据计算串联时的总电阻，根据R2=R总'-R1计算R2的阻值；
（3）电磁铁吸合时电流大小不变，可从改变电阻或改变电压两个角度分析改进措施。
【解答】 （1）根据图片可知，热敏电阻R3和R0串联。
根据图像可知，温度达到100℃时，热敏电阻R3的阻值为50Ω，
此时控制电路中的总电阻为R总=R0+R3=100Ω+50Ω=150Ω；
所以控制电路衔铁被吸下的最小电流为：。
故填：0.04。
（3）电磁铁吸合时电流大小不变，则若需要工作电路加热至热敏电阻R3温度达到80℃时转为保温状态，如果电源电压不变，那么总电阻要保持不变。根据图乙可知，此时R3的阻值变大，根据R总=R3+R0可知，则可以减小R0；
如果R0保持不变，那么根据U=IR可知，此时电源电压增大，即可以增大控制电路电源电压。
故填：减小R0或增大控制电路电源电压。
3．（2026·定海模拟）在寒冷的冬天，使用取暖工具是一件享受的事情。
（1）进入工业化时代，随着橡胶的普及，人们开始使用橡胶热水袋取暖，如图所示。使用时，往热水袋中充热水即可。热水袋利用了水的　 　的物理性质。在热水袋中充入1kg的100℃的热水，半小时后下降到50℃，该过程中释放了多少热量？（）
（2）在上世纪70年代，日本人发明了暖宝宝。撕开衬纸，暖宝宝中的铁粉和外部的氧气接触而氧化，持续发热。在暖宝宝中铁是粉末状，而不是颗粒状的目的是　 　。
（3）随着锂电池的广泛使用，充电式暖宝宝被发明出来并进入大众视野。已知充电式暖宝宝电池容量为10000mAh，发热元件功率为10W，工作电压为5V，充满电的充电宝可以持续发热多少分钟？
【答案】（1）比热容大；热水袋中充入1kg的100℃的热水，半小时后下降到50℃，该过程中释放的热量为
（2）在暖宝宝中铁是粉末状而不是颗粒状，是因为粉末状的铁与氧气的接触面积更大，可以加快反应速度，增强发热效果，所以目的是增大与氧气接触面积，加快反应速度，增强发热效果
（3）已知电池容量为
工作电压，则充满电的充电宝储存的电能为
可得持续发热时间
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）水的比热容大，和质量相同的其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；利用放热公式Q放=cmΔt求水放出的热量。
（2）暖宝宝中的铁呈粉末状，而不是颗粒状，目的是增大接触面积，增强发热效果；
（3）根据W=UIt得出电池容量，根据W=Pt得出充满电的充电宝可以持续发热的时间。
【解答】（1）因为水的比热容大，和质量相同的其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以使用热水袋取暖；1kg的100℃的热水，半小时后下降到50℃时放出的热量：
Q放=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃-50℃）=2.1×105J。
（2）暖宝宝中的铁呈粉末状，而不是颗粒状，目的是增大接触面积，增强发热效果；
（3）电池容量W=UIt=5V×10000×10-3A×3600s=1.8×105J，
工作电压，则充满电的充电宝储存的电能为，
可得持续发热时间
4．（2026·湖州模拟）对心脏病患者而言，心脏起搏器是恢复正常心律的“救命神器”。传统的植入式心脏起搏器内置电池电量耗尽后须通过二次手术更换，带来痛苦与风险。最近，我国科学家研发出“共生型自供电无导线心脏起搏器”，该起搏器包含起搏模块和能量再生模块等，起搏模块促使心脏规律性地跳动，能量再生模块从心脏自身的跳动中捕获动能，并将其转化为电能。
图1
（1）能量再生模块的工作原理与图1中　 　实验原理相同。
（2）现在通过体循环中的静脉穿刺，将该起搏器植入心脏的一个腔室，既要帮助心脏对外供血，又要降低手术难度，使路径尽可能的短，则该起搏器应植入心脏的　 　腔室 (填图2中字母)。
（3）心脏正常跳动时，该起搏器能量再生模块可输出2.5伏电压，输出电流可达 安，起搏模块正常工作需要的功率为 瓦，请通过计算说明该起搏器相较于传统起搏器的优点。
【答案】（1）C
（2）B
（3）P =UI = 2.5 伏 安 瓦 瓦
优点：该起搏器能量再生模块可输出的功率大于起搏模块正常工作所需，无需担心起搏器的电量耗尽情况。
【知识点】心脏和血管；血液循环；电磁感应；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）A奥斯特实验，原理是电流的磁效应。B电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能。
（2）A是右心房，B是右心室，C是左心房，D是左心室。
（3）根据P=UI计算该起搏器的电功率，分析电功率是否可以满足条件，再结合（1）可知，其电能由机械能转化而来，不需要更换电池。
【解答】（1）由“ 能量再生模块从心脏自身的跳动中捕获动能，并将其转化为电能 ”可知，其原理为电磁感应，与C中发电机的原理相同。
（2）体循环的路径：左心室、主动脉、各级动脉、身体各处毛细血管、各级静脉、上下腔静脉、右心房，既要帮助心脏对外供血，又要降低手术难度，使路径尽可能的短，则该起搏器应通过上下腔静脉、右心房，植入心脏的右心室，即图中的B。
（3）该起搏器的电功率为P =UI = 2.5 伏 安 瓦 瓦，说明能量再生模块可以完全满足起搏模块的用电需求，再生模块的电能来自于心脏的跳动，不需要更换电池。
5．（2026·衢江模拟）为了实现水族箱恒氧恒温，某同学设计了简易氧气补给和恒温装置(如图1所示)。
（1）恒温装置主要由电热丝R1、R2和温控开关S等组成，温控开关S可以自动连接a或b。该装置每小时工作情况如图2。已知恒温装置的加热功率为220W，保温功率为40W。
①图1温控开关S连接　 　时，可以实现加热功能。
②从图2中可知，每小时加热时间为　 　分钟。
③计算该装置工作1小时保温状态下消耗的电能。
（2）补氧装置由注射器、饮料瓶和软管等组成。市场上有两种常见的补氧药剂A和B，两种样品各取16克分别与水反应，生成O2的质量与反应时间的关系如图3所示(假设样品中其他成分与水不反应)。请你任选一种补氧药剂，说出它的优点　 　(写出一点即可)。
【答案】（1）a；20；9.6×104J
（2）A，可以快速补氧（或 B，可以长时间补氧）。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；制取氧气的原理
【解析】【分析】（1）①根据公式比较开关在不同位置时总功率大小，从而确定对应的工作状态；
②根据图2计算每小时加热时间；
③根据图2确定保温时间，然后根据W=Pt计算保温状态下消耗电能。
（2）根据图3分析两种补氧药剂生成氧气的快慢，以及持续时间长短，进而描述选择它们的理由即可。
【解答】（1）①根据图1可知，当开关接a时，只有R1单独工作；
当开关接b时，R1和R2串联，总电阻为R串；
根据电阻串联的知识可知，R1根据公式可知，总功率P1>P串；
则前者为加热状态，后者为保温状态。故填：a。
②根据图2可知，其中阴影部分为加热时间，即0-10min时和30-40min时为加热时间，即 每小时加热时间为：10min+10min=20min。故填：20。
③根据图2可知，1小时内加热时间为：60min-20min=40min，
则该装置工作1小时保温状态下消耗的电能：W= Pt=40W×40×60s=9.6×104J。
故填：9.6×104J。
（2）根据图3可知，使用过氧化钠制取氧气时只需0.5h就能产生氧气2.2g，而使用过氧化钙制取氧气时11小时产生3.2g，则：选择A，可以快速补氧；选择B，可以长时间补氧。
故填：A，可以快速补氧（或 B，可以长时间补氧）。
6．（2026·柯城模拟）图甲是小科制作的简易调光台灯，其内部电路如图乙(电源电压恒为 6V，LED 灯标有“3V1.5W”字样)。
（1）图丙是调光电位器结构图，接线柱 bc接入电路，滑片顺时针旋转过程中调光灯亮度　 　(填“变亮”“不变”或“变暗”)。
（2）求该LED灯正常工作时的电流。
（3）求该LED灯正常工作1小时消耗多少焦的电能。
（4）根据评价量表，该简易调光台灯“功能性”指标被评为优秀， “安全性”指标被评为不合格，请你提出相应的改进措施：　 　(写一种即可)。
制作简易调光台灯评价量表 (节选)
指标 优秀 合格 不合格
功能性 连续调光 间断调光 不能调光
安全性 长期使用灯泡不易损坏 偶尔出现灯泡损坏 极易损坏
【答案】（1）变亮
（2）LED 灯正常工作时，电压为额定电压 U=3V，功率为额定功率 P=1.5W。
根据电功率公式 P=UI，可得正常工作电流。
（3）LED 灯正常工作时功率 P=1.5W，工作时间 t=1h=3600s。
根据电能计算公式 W=Pt，可得消耗的电能 W=1.5W×3600s=5400J。
（4）①在调光电位器的电阻上加入一个限位器，使其接入电路的电阻不小于6Ω；或②在电路中串联一个6Ω的定值电阻
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。当接入电路的电阻丝长度变短时，电阻减小，电路中电流增大，用电器的实际功率增大，亮度变亮；反之则变暗。
（2）电功率公式的应用：对于用电器，额定功率、额定电压和额定电流的关系满足公式 P=UI，变形可得 ，可通过额定功率和额定电压计算用电器正常工作时的电流。
（3）电能的计算：电流做功的过程就是消耗电能的过程，用电器消耗的电能可以用公式 W=Pt 计算，计算时要注意功率单位用瓦（W），时间单位用秒（s），电能单位为焦耳（J）。
（4）串联电路的分压规律与用电器安全：串联电路中各用电器两端的电压与电阻成正比。电源电压为 6V，LED 灯额定电压为 3V，为保证 LED 灯两端电压不超过额定值，需要串联一个合适的电阻分压，避免电压过高损坏 LED 灯，以此提升电路的安全性。
【解答】（1）当接线柱 bc 接入电路时，接入电路的电阻丝是滑片到 c 之间的部分。滑片顺时针旋转时，滑片到 c 的电阻丝长度变短，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，LED 灯的实际功率增大，因此调光灯亮度变亮。
（4）电源电压为 6V，LED 灯额定电压为 3V，当电路中滑动变阻器接入电阻过小时，LED 灯两端电压会超过额定电压，导致 LED 灯极易损坏。
可通过以下方式改进：在电路中串联一个 6Ω 的定值电阻，利用串联分压的原理，分担多余的电压，使 LED 灯两端电压不超过 3V；
或在调光电位器的电阻上加装限位装置，限制其接入电路的最小电阻不低于 6Ω，避免电流过大损坏 LED 灯。
7．（2026·宁波模拟）LED灯具备低能耗、高亮度、长寿命等特点，应用越来越广泛。但由于LED具有I-U特性(图1)，即在一定范围内两端电压发生微小变化，会引起电流急剧变化。电流急剧变化会损坏灯珠，因此需要用恒流电源(图2中AC 表示输入交流电，输出为直流电，且输出的直流电压可在一定范围内变化，但它的输出电流大小始终保持不变)驱动。图2是某品牌LED灯的电源LED控制器的参数和其内部2个灯珠的串联接线示意图。
（1）已知每个灯珠的额定电压是12 V，正常工作电流为300 mA，则每个灯珠的额定功率为　 　；图2中灯珠正常发光，此时电源控制器的输出直流电压为　 　。
（2）某次打雷时，某同学房间的LED灯突然熄灭。排除停电因素后，他有两种猜测，猜测一：可能是某个灯珠损坏；猜测二：可能是LDE电源控制器损坏。
①请你设计一个方案在不损坏其他灯珠的情况下帮助该同学验证猜测一。　 　②若LED电源控制器和a灯珠都损坏，b灯珠正常，维修师傅想利用一只恒流输出为320 mA的控制器(电压输出10~120 V)替换原控制器，应该如何改进电路(可增加一些电学元件)，使新控制器换上后能使b灯珠正常工作 请在图3的电路图上把电路补充完整，并标上对应数值。　 　
【答案】（1）3.6 W；24 V
（2）可以用一根导线，将其依次短接在各灯珠两端，闭合开关，观察其他灯珠是否正常发光，若正常发光，则该灯珠损坏。(或可以用电压表，将其依次接在各灯珠两端，闭合开关，观察电压表示数，若电压表示数过大，则该灯珠损坏。)；在原电路中，将一个阻值为600Ω的电阻R与b灯珠并联，具体见电路图。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）本题考查电功率的计算，核心公式为额定功率公式 P=UI：用电器的额定功率等于其额定电压与额定电流的乘积，适用于计算用电器正常工作时的功率。同时考查串联电路的电压规律：串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，串联电路中电流处处相等。
（2）本题考查电路故障的判断方法，核心原理是：串联电路中，若某一用电器断路，整个电路会断路，所有用电器停止工作；若用导线短路断路的用电器，电路会恢复通路。同时考查并联电路的电流规律：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，并联电路中各支路电压相等，欧姆定律
用于计算支路电阻。
【解答】（1）计算每个灯珠的额定功率和电源控制器的输出电压
① 已知每个灯珠的额定电压
U额 =12 V，
正常工作电流 I额 =300 mA=0.3 A，
根据额定功率公式 P=UI，
可得每个灯珠的额定功率：
P额 =U额I额 =12 V×0.3 A=3.6 W。
② 图 2 中 2 个灯珠串联，串联电路电流处处相等，灯珠正常发光时电流为 300mA，符合恒流源的输出电流；根据串联电路电压规律，总电压等于各灯珠电压之和，因此电源控制器的输出直流电压：
U总=Ua+Ub =12 V+12 V=24 V。
（2）验证猜测一（某个灯珠损坏）的方案
原电路中两个灯珠串联，若其中一个灯珠断路（损坏），整个电路会断路，灯全部熄灭。验证方案如下：
方法一（短路法）：用一根导线，依次短接每个灯珠的两端，闭合开关。若短接某一灯珠时，其他灯珠恢复正常发光，说明该灯珠断路（损坏）；若短接所有灯珠后灯仍不亮，说明不是灯珠损坏，而是电源控制器故障。
方法二（电压表法）：用电压表依次并联在每个灯珠的两端，闭合开关。若某一灯珠两端电压接近电源电压（24V），说明该灯珠断路（损坏，此时电压表串联在电路中，测电源电压）；若所有灯珠两端电压均为 0，说明电源控制器故障。
已知新控制器恒流输出
I总=320 mA=0.32 A，b 灯珠正常工作电流 Ib=300 mA=0.3 A，
额定电压 Ub =12 V。
根据并联电路电流规律，需要给 b 灯珠并联一个电阻 R，
分流多余的电流：
IR=I总 Ib =0.32 A 0.3 A=0.02 A。
并联电路中各支路电压相等，因此电阻两端电压
UR =Ub =12 V，
根据欧姆定律 ，
可得电阻阻值：
。
因此改进方案为：在 b 灯珠两端并联一个阻值为 600 Ω 的电阻，使 b 灯珠分得 300mA 的正常工作电流，电阻分流 20mA，总电流 320mA 符合控制器输出。
故答案为：
(1) 3.6 W；24 V
(2) ① 用一根导线依次短接各灯珠两端，闭合开关，若短接某灯珠时其他灯正常发光，则该灯珠损坏（或用电压表依次接在各灯珠两端，闭合开关，若电压表示数过大，则该灯珠损坏）；
② 在 b 灯珠两端并联一个阻值为600 Ω的电阻。
8．（2026·宁波模拟）如图是某款家用饮水机的简化示意图。水桶容量18.9升，热水箱容量1.5升，电源电压220伏，饮水机内部有电热丝R1和. 欧， 欧，有加热和保温两档。请回答：
（1）装满水的水桶倒置后，桶内的水会流到下方蓄水箱。当蓄水箱中的水面到达　 　(填“A”“B”或“C”)位置，水桶内的水不再往下流。
（2）热水箱中装满水，现将箱中20℃水加热至 90℃用于泡茶。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·摄氏度)，若饮水机的加热效率为90%，理论上完成此次加热需要多长时间
（3）若蓄水箱长期不清洗，微生物容易附着并大量繁殖。蓄水箱中有利于微生物的繁殖的条件有　 　(写出一点即可)。
（4）长期使用后，热水箱内壁会形成水垢，其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，可用厨房中的　 　除去水垢。
【答案】（1）B
（2）瓦
瓦
瓦
千克/立方米 立方米=1.5千克
焦/(千克·摄氏度)×1.5千克 焦
（3）适宜的温度、充足的水分(合理即可)
（4）食醋
【知识点】细菌与人的关系；热量的计算；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）大气压的应用知识点：当水桶倒置在蓄水箱上时，桶内水的重力与外界大气压相互平衡。当蓄水箱内水面到达某一位置时，外界大气压会托住桶内的水，使水不再下流，此时桶内气压与水的压强之和等于外界大气压。
（2）电功率、热量计算与效率的综合应用知识点：
①并联电路中总功率等于各用电器功率之和，电功率公式为；
②物体吸热公式为Q 吸 =cmΔt；
③效率公式为，电功公式为W=Pt，可联立求解加热时间。
（3）微生物繁殖的条件知识点：微生物（细菌、真菌等）的繁殖需要适宜的温度、充足的水分、有机物、适宜的 pH 等条件，蓄水箱的环境满足微生物繁殖的核心需求。
（4）酸的化学性质知识点：水垢的主要成分碳酸钙、氢氧化镁均能与酸发生反应，厨房中的食醋（主要成分为醋酸）属于弱酸，可与水垢反应，从而除去水垢。
【解答】（1）当蓄水箱中的水面到达B位置时，水桶内的水不再往下流。
原理：水桶倒置后，桶内水的重力会使水向下流，当蓄水箱内水面上升到 B 位置时，外界大气压作用在蓄水箱的水面上，托住了桶内的水，此时桶内气压与水的压强之和等于外界大气压，水不再流动；若水面低于 B，桶内气压 + 水的压强小于外界大气压，水会继续下流；若水面高于 B，会导致水溢出。
（3）蓄水箱中有利于微生物繁殖的条件有：适宜的温度、充足的水分、丰富的有机物（写出一点即可）。
原理：微生物繁殖需要适宜的环境，蓄水箱内有持续的水源（充足水分）、常温环境（适宜温度），且水中含有微量有机物，为微生物提供了繁殖所需的条件。
（4）长期使用后，热水箱内壁的水垢（碳酸钙、氢氧化镁），可用厨房中的食醋除去。
原理：食醋的主要成分是醋酸（CH3COOH），属于酸，能与碳酸钙、氢氧化镁发生化学反应，生成可溶于水的物质，从而将水垢除去。
故答案为：（1）B；
（2）350 秒；
（3）适宜的温度（或充足的水分、丰富的有机物，合理即可）；
（4）食醋。
9．（2026·浙江模拟）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温档正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
【答案】（1）保温档正常工作2小时消耗的电能。
（2）由图可知，S2接b时，电路为只有R2的简单电路，接a时，两个电阻串联，由可知，S2接b时，为加热档，接a时为保温挡，则，。
（3）消耗的电能
水吸收的热量
热效率为。
【知识点】能量利用效率；热量的计算；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算消耗的电能，注意单位换算。
（2）根据开关闭合情况结合判断档位，再计算电阻大小。
（3）热效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值。
10．（2025·浙江模拟）(8分)露营基地正在成为新的休闲好去处，可以在晚上支搭帐篷，交流互动。
（1）夜幕降临时，帐篷四周的氛围灯会开启照明，氛围灯由若干个规格相同的小彩灯串联而成，为了让氛围灯在接入到家庭电路中能正常工作，则需要串联　 　个额定电压为2.5V的小彩灯。
（2）工作人员有时会在空地上支起幕布，利用投影仪播放露天电影。为增加投影仪灯泡的使用寿命，在其发光时须用风扇给它降温。小科想设计一个电路，要求带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光，电动机未启动灯泡不能发光。下列图中符合设计要求的是（　　）(填字母)。
A． B． C． D．
（3）为确保投影仪的续航工作，小科打算选购移动电源为投影仪供电。他查阅某款便携式投影仪(如图所示)的规格如表所示。若观看一场时长为3h的纪录片，移动电源的自动关机电量阈值为10%，则他需要准备多少块电池(包括投影仪自带的电源)
产品名 **投影仪 型号 * *Pro3代 电池容量 25000mA·h
光源类型 LED光源 全机功率 120W 待机功率 5W
工作电压 8V 是否内置电池 是 灯泡寿命 15000h
【答案】（1）88
（2）C
（3）W= Pt=120W×3×3600s=1.296×106J，
E电=W电=UIt=8V×25A×3600s=7.2×105J，
电池个数
所以需要准备2块电池。
【知识点】串、并联电路的设计；串、并联电路的电压特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）隐含条件：家庭电路电压为220V，结合串联电路的电压特点进行计算。
（2）电动机和灯需要单独工作，可知两者并联。
（3）将mA·h转化为电能，需要再乘上电压，注意单位换算，电流的单位是A，时间的单位是s。
【解答】（1）家庭电路电压为220V，串联分压，可知灯的数量为。
（2）AD、闭合开关，灯和电动机同时开始工作，故AD不符合题意；
B、闭合开关S，电动机不工作，灯亮，故B不符合题意；
C、闭合开关S，电动机开始工作，灯不亮；再闭合S1，灯亮；只闭合S1，灯不亮，电动机不工作，故C符合题意。
故答案为：C。
11．（2025·奉化模拟）夜幕下，路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED是通过光电转换来供电的。如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示：
光照度E/lx 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
控制电路电源电压4.5V，线圈电阻不计，保护电阻R0阻值130Ω，当线圈A中的电流时，动触点D与静触点G、H接触。
（1）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照为多少勒克斯（lx）时，路灯开始工作？
（2）LED路灯的额定功率40W，一只LED路灯正常工作一晚上（12小时）消耗多少电能？
（3）请分析解释如果需要更早闭合路灯，则可以提高R0的阻值，请对此进行分析。
【答案】（1）解：根据题意可知， 当线圈A中的电流时，动触点D与静触点G、H接触，
则此时总电阻为：；
则此时光敏电阻的阻值为：R=R总-R0=150Ω-130Ω=20Ω；
根据表格可知，此时光照度为15lx。
（2）解： LED路灯的额定功率40W=0.04kW，则一晚上12小时消耗的电能：W=Pt=0.04kW×12h=00.48kW·h。
（3）若要更早的亮灯，当光照度更亮的时候，光敏电阻的阻值会变小，电流会大于30毫安，触点D此时与静触点G、H接触，不会与EF接触，只有把电流减小到30毫安以下，若要使电流减少到30毫安以下，就需要提高R0的阻值。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）首先根据计算此时的总电阻，然后根据计算此时光敏电阻的阻值，最后根据表格确定此时的光照度；
（2）根据W=Pt计算LED一晚上消耗的电能；
（3）根据亮度的变化分析光敏电阻的阻值变化，再根据串联电路R总=R1+R2分析R0的阻值变化。
【解答】（3） 如果需要更早闭合路灯，则可以提高R0的阻值， 即：若要更早的亮灯，当光照度更亮的时候，光敏电阻的阻值会变小，电流会大于30毫安，触点D此时与静触点G、H接触，不会与EF接触，只有把电流减小到30毫安以下，若要使电流减少到30毫安以下，就需要提高R0的阻值。
12．（2026·杭州模拟）我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。
（1）调查发现很多人有不及时拔掉充电器的习惯，如果每天有2亿个充电器插在插线板上，每个充电器每天平均闲置时间约为20h，平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为　 　kW·h。
（2）通过实验测得给手机充电时充电器输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器　 　(选填“电视机”或“空调”或“节能灯”)的正常工作电流最接近。
（3）某款手机电池上面标有电压为5V，容量为5000mAh，现有两个充电器，甲标注“输出5V，600mA”，乙标注“输出5V，4A”，为了快速充电选择哪个充电器 并说出你判断的原因是　 　.
【答案】（1）4×105
（2）电视机
（3）乙，充电功率大，充电速度快
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
13．（2026·临平模拟）汽车前面的大灯通常有“远光”和“近光”两种照明方式。如图甲所示是汽车其中一个大灯的电路图，A和B 是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关。当切换到远光灯挡位时，大灯消耗的总功率比切换到近光灯时的大。
（1） 当切换到远光灯时，开关S与触点　 　(填“1和2”“2和3”或“3和4”)接触。
（2）司机某次用车10分钟，其中一个大灯的功率与时间的关系如图乙所示，10分钟内这个大灯消耗的电能为　 　J。
（3）汽车的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah。某天晚上，车熄火时司机忘记关闭远光灯，则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作　 　h。
【答案】（1）3和4
（2）45600
（3）3.6
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）根据公式比较开关在不同位置闭合时总功率大小，进而确定对应的工作状态；
（2）利用电功公式W=Pt分别计算0～4min和4～10min大灯消耗的电能，然后二者相加即为10分钟内这个大灯消耗的电能；
（3）利用公式W=UIt计算蓄电池储存的电能，利用电功率推导公式计算蓄电池供两个远光灯正常工作的时间。
【解答】 （1）根据图片可知，当开关接触点1和2时，电路没有接通，为熄灭状态；
当开关触点接2和3时，只接通灯丝B；
当开关触点接3和4时，两电阻丝并联。
比较可知，总电阻RB>R并；
根据公式可知，总功率PB并；
则前者为近光灯，后者为远光灯。
故填：3和4。
（2）根据图乙可知，0～4min大灯的功率为40W，4～10min大灯的功率为100W，
则这两段时间大灯消耗的电能为：W1=P1t1=40W×4×60s=9600J，
W2=P2t2=100W×6×60s=36000J，
因此这10分钟内这个大灯消耗的电能为：W=W1+W2=9600J+36000J=45600J；
故填：45600。
（3）根据题意可知， 汽车的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah，
则该蓄电池储存的电能为：W'=UIt=12V×60A×1h=720W h，
开远光灯时，一个远光灯的功率为100W，
则两个远光灯的功率为：P=2×100W=200W，
车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作的时间为：。
故填：3.6。
14．（2026·宁波模拟）如图是某款电热水龙头的内部简化电路原理图，R1、R2是用于发热的定值电阻，通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现热水、温水、冷水挡的切换。
（1）当开关S接触2、3触点，此时电路中发热的电阻为　 　(填“R1”“R2”或“R1、R2”)，水龙头放出的是　 　。
（2）已知该电热水龙头热水挡的功率为2200 W，温水挡的功率为1000 W，则R1的阻值为　 　Ω。
【答案】（1）R2；热水
（2）26.4
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）本题考查的知识点是电功率与电路连接方式的关系。在家庭电路中，电压
U=220 V 恒定，根据电功率公式 可知：电路总电阻越大，总功率越小；总电阻越小，总功率越大。水龙头的档位根据功率大小分为热水、温水、冷水：热水挡功率最大，对应总电阻最小；温水挡功率适中，对应总电阻居中；冷水挡无发热电阻工作，功率为零。
（2）本题还涉及欧姆定律与电功率的计算。通过分析不同档位下电路的连接情况（串联或单独工作），结合功率公式 分别计算出各电阻的阻值，进而求解未知电阻。
【解答】（1）分析电路可知：
当开关 S 接触 2、3 触点时，只有电阻 R2 接入电路，此时电路电阻为 R2 ；
当开关接触 3、4 触点时，R1 与 R2串联，总电阻为 R1+R 2；
当开关接触 0、1 触点时，电路断路，为冷水挡。
已知 R2根据 可知，电阻越小功率越大。
因此只有 R2 工作时功率最大，为热水挡。
（2）根据题意：热水挡（功率 P 热=2200 W）：
此时 只有R2接入电路，总电阻最小，功率最大。
由
温水挡（功率 P温 =1000 W）：
此时 R1 与 R2 串联，总电阻最大，功率最小。
同理计算串联的总电阻值：
因此：R1 =R串 R2 =48.4 Ω 22Ω=26.4 Ω
故答案为：（1）R2；热水；
（2）26.4。
15．（2025·临平模拟）机械式电能表是家庭用电计量仪表，电能表上的信息如图所示。
（1）家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制转盘能够转动。下面三幅图中与这种铝制转盘转动原理相同的是　 　。
（2）小科切断电路中其他用电器，仅让电热水壶工作，记录电能表铝制表盘转10圈所需时间为50秒。
①该时间内电热水壶消耗的电能为　 　焦。
②该电热水壶的功率为　 　瓦。
【答案】（1）C
（2）5×104；
【知识点】电磁感应；家庭电路的组成与连接；电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）电能表铝制转盘转动是因为通电导体在磁场中受力运动，需要判断给出三幅图的原理，找出与之相同的。
（2）①根据电能表参数 “720r/(kW h)”，通过转盘转动圈数计算电热水壶消耗的电能。②利用功率公式，结合①中求出的电能和已知时间计算电热水壶的功率。
【解答】（1）电能表铝制转盘转动原理是通电导体在磁场中受力运动。
A 图是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流。
B 图是奥斯特实验，表明通电导体周围存在磁场。
C 图是通电导体在磁场中受力运动，与电能表铝制转盘转动原理相同，所以选 C。
（2）①电能表参数 “720r/(kW h)” 表示每消耗1kW h电能，转盘转720圈。转盘转10圈，消耗电能。
②已知时间t=50s，根据，可得电热水壶功率
。
16．（2025·浙江）科技小组开展“设计一款多功能电饭煲”的项目活动，过程如下：
【明确问题】科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220伏；煮饭模式功率：880瓦；保温模式功率：88瓦；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）【方案设计】根据标准，小组讨论后，初步设计了如图甲所示的电路，开关S1、S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880瓦，则发热电阻R1的阻值应为多少欧
（2）【方案优化】有同学认为电路甲不能实现自动切换功能，于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙所示的电路。
①工作电路中的发热电阻. 应设计在 　(填“a”或“b”)处。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度 时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R 的阻值与温度的关系如图丙所示。控制电路的电源电压为24伏，当电流达到0.03安时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，定值电阻. 阻值应为多少欧 (电磁铁线圈的阻值忽略不计)
【答案】（1）
（2）①a②温度为105℃时，由图丙可知，热敏电阻的阻值为600欧姆。定值电阻的阻值。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）两个开关都闭合，电路为只有的简单电路，根据计算电阻。
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】（2）①由图可知，当温度升高到设定温度时，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流较大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，a断路，b连通，可知发热电阻应解在a处。
三 杠杆、滑轮、斜面相关计算
1．（2026·台州模拟）如图，某同学用大小恒为100牛的推力，10秒内将轮椅沿斜面从地面匀速推到了顶部。已知轮椅和人的总重720牛，斜面高为0.5米，长为6米。下列说法正确的是
A．推力做功50焦 B．克服轮椅重力做功4320焦
C．推力的功率为36瓦 D．此时斜面的机械效率为60%
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】A、推力做的功为总功，用W=Fs进行计算。
B、克服重力做的功为W=Gh。
C、功率指的是单位时间内做的功，等于功与时间的比值。
D、机械效率等于有用功占总功的百分比。
【解答】A、推力做的功，故A错误；
B、克服人和轮椅总重力做的功W=Gh=720N×0.5m=360J，故B错误；
C、推力的功率P=W/t=600J/10s=60W，故C错误；
D、斜面的机械效率，故D正确。
故答案为：D。
（1题图） （2题图）
2．（2026·宁波模拟）将完全相同的物体A、B置于如右图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10N的拉力F1，可以使物体B以1m/s的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力F2，可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法正确的（　　）
A．B匀速下降时，A受到的摩擦力为5N
B．动滑轮的重力为6N
C．B匀速上升时，拉力F1的功率为1W
D．A的重力为4N
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】物体受平衡力或不受力时，运动状态不会发生改变，将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】A、由图可知，滑轮组有两股绳子受力，B匀速下降，A向左做匀速直线运动，受力平衡，受到的拉力为B和动滑轮总重力的二分之一，则摩擦力为B和动滑轮总重力的二分之一。对物体A施加一个水平向右10N的拉力F1，可以使物体B以1m/s的速度匀速上升，此时A和B受力平衡，A受到水平向后，大小为10N的拉力，受到水平向左的摩擦力和绳子对A的拉力，拉力等于摩擦力，可知摩擦力和拉力均为5N，故A正确；
B、将B放在A上，滑轮受到16N的拉力，则A受到的拉力为，AB重力相同，可知摩擦力为只有A时的两倍，则摩擦力为10N，A受力平衡，可知拉力也为10N，则动滑轮的重力为，解得，故B错误；
C、B以1m/s的速度匀速上升，有两股绳子受力，可知拉力的速度是2m/s，拉力的功率为，故C错误；
D、B匀速下降时，A受到的拉力为，解得B的重力为10N-4N=6N，故D错误。
故答案为：A。
3．（2025·奉化模拟）如图甲所示是高空作业的师傅在外墙作业的情境，其结构的原理图如图乙所示，已知吊箱的质量为；两名工人及工具的总质量为，绳子自由端的拉力的大小为。在电动机拉力的作用下，吊箱在内上升了，不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是（）
A．每个动滑轮的重力为
B．整个装置的机械效率为
C．电动机拉动绳子的功率为
D．若绳子的最大承受能力是，则吊篮中的人与工具的总质量可以为
【答案】C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】 A.不计绳重和摩擦时，F=（G+G动总+G吊箱）可求动滑轮的总重力，据此求出每个动滑轮的重力；
B.根据W有=Gh=mgh和W总=Fs=Fnh求出有用功和总功，根据计算整个装置的机械效率；
C.根据计算绳端拉力的功率；
D.若绳子的最大承受能力是800N，不计绳重和摩擦时，利用式F=（G+G动总+G吊箱）求出吊篮中的人与工具的总质量。
【解答】 A.根据图片可知，动滑轮上承担重力的绳子的段数n=4，
根据公式F=（G+G动总+G吊箱）得到：525N=（160kg×10N/kg+G动总+40kg×10N/k）；
解得：G总=100N，
每个动滑轮的重力为：，故A错误；
B.根据题意可知，滑轮组做的有用功为：W有=Gh=mgh=160kg×10N/kg×2m=3200J，
滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnh=525N×4×2m=4200J，
整个装置的机械效率：，故B错误；
C.电动机拉动绳子的功率为：，故C正确；
D.若绳子的最大承受能力是800N，根据式F=（G+G动总+G吊箱）可知，
吊篮中的人与工具的最大总质量：
，
所以吊篮中的人与工具的总质量不能为275kg，故D错误。
故选C。
4．（2026·宁波模拟）如图装置，AB为水平轻质杠杆，O为支点， 水平地面上的物体G1，通过细绳悬挂在 A点，G2、G3、G4通过滑轮连接，滑轮悬挂于 B 点，G2恰好匀速下降，此时地面对物体G1的支持力为50N，则G2受到的重力为N。若用力F沿水平方向向右匀速拉动物体G4，使G2匀速上升，则力F的大小为　 N(绳重，滑轮重及绳与滑轮摩擦不计)。
【答案】200；80
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；杠杆的平衡条件；滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行计算；滑动摩擦力大小与压力以及接触面的粗糙程度有关。
【解答】地面对的支持力为50N，的由重力为150N，可知A给的拉力为150N-50N=100N，由杠杆平衡条件可知，B受到的拉力为，即，不计滑轮组及摩擦，有两股绳子受力，可知一股绳子上的力为200N，匀速下降，可知受力平衡，可知的重力为200N。
G2匀速下降时， 受力平衡，拉力等于重力等于200N。对进行受力分析，受到竖直向下为160N的重力，竖直向上为200N的拉力，可知给的拉力竖直向下，大小为200N-160N=40N，可知受到水平向左，大小为40N的摩擦力。若要使G2匀速上升，受到水平向左大小为40N的拉力以及水平向左大小为40N的摩擦力，可知拉力大小为40N+40N=80N。
（4题图） （5题图）
5．（2026·浙江模拟）学校运动会上，小育竖直举着旗杆前进。水平向右的风对红旗的作用力为20N，作用在旗杆上的A点。已知 AB=1.6m，BC=0.4m，小育的双手分别握在B、C两点。若以C点为支点，要使旗杆保持竖直静止，则在 B 点施加的水平方向最小拉力为　 　N，此时旗杆可看成　 　杠杆(选填“省力”“费力”“等臂”)。
【答案】100；费力
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【分析】动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆。
【解答】由杠杆平衡条件可知，代入数据可得，解得。
旗杆的动力臂小于阻力臂，可知是费力杠杆。
6．（2025·西湖二模）如图甲所示，可调式握力器用于锻炼手部肌肉。锻炼时抓住手柄的左侧，用力抓紧使其碰触到右侧的读数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）如图甲所示，握力器的力度可以通过调节器旋钮来调整，使弹簧下端在调节区域内左右移动。当弹簧下端向左移动时，小科要完成一个握力动作需要用　 　(选填“更大或“更小)的力。
（2）如图乙所示，小科用F1的力抓握力器的手柄，此时弹簧的拉力 阻力臂OA=2.0cm， 动力臂OB=5.0cm， 则此时F1=　 　N。
（3）小科完成一个握力动作可使弹簧伸长5厘米，弹性势能增加20焦，完成了60个握力动作花费的时间为2分钟，则小科做功的功率至少为　 　瓦。
【答案】（1）更大
（2）8
（3）10
【知识点】功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）当弹簧的位置移动时，分析力臂的变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析握力的变化即可；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算即可；
（3）根据公式计算小科做功的功率。
【解答】（1） 根据图片可知，当弹簧下端向左移动时，阻力臂增大，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在其他条件不变时，动力增大，即 完成一个握力动作需要用更大的力；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F1×5cm=20N×2cm，解得：F1=8N；
（3）小科做功的功率。
7．（2026·台州模拟）动车组列车车顶装有受电弓，通过顶部的滑板与高压输电线保持接触，从而获得电能，如图1所示。
（1）制作滑板的材料除了具有导电性以外，还需要具有的性能有　 　。(写出一种即可)
（2）某动车组的功率恒为20000千瓦，运行2小时，计算消耗的电能。
（3）在输电线上方设置承力索，利用吊弦线拉住输电线可防止输电线下垂。每隔一定距离，设立一个支架，放上滑轮组和坠砣，可使承力索绷紧，其结构如图2所示。若坠砣的总质量为600kg，则能对承力索产生　 　N 的拉力。
（4）受电弓的结构简图如图3所示。连杆甲、乙下部由连杆丙连接，上部和滑板连接在一起，它们可看做一个整体结构。推杆始终垂直作用在连杆丙的B点，可使该整体结构绕固定点A 转动。当该整体结构与水平面成60°时，输电线作用在滑板上的力，可等效为该整体结构在C点受到竖直向下、大小为70N 的力。已知ABC成一直线，且AB=0.2m，AC=1.8m，不考虑连杆和滑板自身的重力，求此时推杆的作用力大小。
【答案】（1）耐热（合理即可）
（2）解： W= Pt=20000千瓦×2小时=40000千瓦时
（3）12000
（4）解：由题意可知， l阻=0.5×1.8米=0.9米
根据杠杆平衡条件可知：
即F动×0.2米=70牛×0.9米
得 牛
答：推杆的作用力大小为315牛。
【知识点】重力的大小；杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据滑板的使用环境进行分析，例如温度较高，所以需要具有较好的耐热耐高温性能；存在摩擦力，应具有耐磨性等。
（2）消耗的电能可由W=Pt进行计算。
（3）滑轮组有几股绳子受力，自由端的拉力就为承力索受到的拉力的几分之一。
（4）根据杠杆平衡条件进行计算。
【解答】（1）滑板与高压输电线直接接触，需要承受摩擦、高温和机械冲击，因此材料需具备以下性能之一：耐磨性（减少因摩擦导致的损耗）、耐高温性（防止因电流发热而损坏）、良好的机械强度（承受接触压力）、抗氧化性（防止长期暴露在空气中氧化） 。
（3）坠砣的重力为，由图2可知，滑轮组的有效绳子股数为2股，则承力索受到的拉力为。
8．（2026·临平模拟）为了建设美丽城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB=1：2，每个沙袋质量为300N，每个滑轮重24N(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)。
（1）若A 点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋
（2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m，用时100秒。求：
①滑轮组的机械效率；
②滑轮组对绳AC的拉力。
【答案】（1）解：根据图片可知，O为杠杆AB的支点，动力臂为OA，阻力臂为OB，
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：FA×OA=FB×OB，
1000N×1=FB×2，
解得：FB=500N，
因为B点的压力大小等于沙袋的重力，所以沙袋的总重力：G总=FB=500N，
因此所需沙袋的个数：；
答：若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置2个沙袋。
（2）解：①根据题意可知，此时滑轮组的机械效率：。
②根据图片可知，滑轮组上承担重力的绳子段数n=2，
根据可知，人的拉力：；
滑轮组对A端的拉力FA=3F+G定=3×200N+24N=624N。
答：①滑轮组的机械效率为94%。
② 滑轮组对绳AC的拉力为624N。
【知识点】杠杆的平衡条件；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2求出B点所需的压力，而B点受到的压力由沙袋的重力产生，据此求出沙袋的个数；
（2）①利用不计绳重和摩擦时，根据求滑轮组的机械效率。
②首先根据图片确定滑轮组承担重力的绳子段数n，然后根据求绳子自由端的拉力， 滑轮组对绳AC的拉力等于定滑轮的重力加上3股绳子的拉力 。
9．（2026·杭州模拟）为了增强市民身体素质，很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时，将配重片调节至合适的限位孔，紧握把手向下拉，支架就可以绕着转轴转动，底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10kg，相邻限位孔之间距离为15cm。
（1）请在图中画出小花在A位置向下拉把手的拉力F的力臂。
（2）小花在A位置沿图中力 F所示的竖直方向刚好能用150N的力拉动把手，拉力的力臂为30cm，接着他将配重片向左移动了一个限位孔，再次在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要多大的拉力 (不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力)
（3）小花紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中，拉力中小学教育资源及组卷应用平台
2026年浙江中考科学二轮专题练习-物理计算题
一 浮力、压强相关计算
1．（2026·浙江模拟）妈妈买了新鲜桔子(密度均匀)，小育将质量为120g的桔子放入水中，发现桔子漂浮且十分之一体积露出水面 下列说法正确的是（ ）
A．将露出水面的部分切除，剩余部分静止后仍会漂浮
B．桔子的密度为 与水的密度相等
C．若往水中加适量食盐，桔子露出水面的体积会变小
D．若将桔子压入水中完全浸没，其受到的浮力仍为1.2N
2．（2025·奉化模拟）如图甲所示，水平桌面上放着这一个底面积为15cm2的烧杯，烧杯内装有一定量的水，一个底面积4cm2，高10cm的圆柱形物块漂浮在水面上，露出水面的高度为1cm；现往容器中加入密度为0.8×103kg/m3的植物油，使物块上表面与油面相平，如图乙所示。请分析计算：
（1）图甲中物块所受浮力为　 　N；
（2）图乙中所加植物油的质量为　 　g。
3．（2025·金华模拟）我国古代计时工具“沉箭漏”，由漏壶、浮舟和箭尺组成，如图所示。其原理是漏壶中的水从漏口流出，壶中水位缓慢下降，根据箭尺的位置判断相应的时间。
（1）计时过程中，随着壶中水位的下降，壶内的水对漏口的压强　 　(填“变大”或“变小”)。
（2）浮舟和箭尺的总质量为60克，若要让浮舟漂浮在水面上，浮舟的体积至少需要　　厘米3。
（3）为了使箭尺在容器中匀速下降，某同学提出改变容器形状的改进方案，下列容器可能实现改进目的的是（ ）。 (填字母)
B． C．
4．（2025·义乌模拟）劳动实践中，小宁把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个重为的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内，桶仍漂浮在水面（不考虑捞出过程中带出的水）。
（1）某块鹅卵石在水池底部时，它受到的浮力　 　（填“大于”“小于”或“等于”）它的重力；
（2）全部鹅卵石捞出放置在桶内时，水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　 　（填“上升”“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为，则桶内鹅卵石的总质量为　 　。
（4题图） （5题图）
5．（2025·玉环二模） 如图为某品牌可骑行电动行李箱。
（1）行李箱的把手上有凹凸不平的花纹，其目的是通过增大　 　，增大摩擦。
（2）行箱体能承受的最大的压强为50000帕，人坐上行李箱上的接触面积为0.02米2，则坐在该李箱上的人的重力　 　牛。
（3）人在骑行电动行李箱的过程中，电动机将电能主要转化为　 　。
6．（2026·定海模拟）2024年1月，我国自主研制的亚洲首套船用风力旋筒助推系统正式投入应用。
（1）该系统通过电动机驱动旋筒旋转，在风力作用下产生推力，给船提供动力。其中电动机的工作原理是____(填序号)；
A．电磁感应
B．通电线圈在磁场中受力转动
C．通电导线周围存在磁场
（2）如图所示，若竖立在船上的旋筒西侧空气流速比东侧快，则旋筒获得的推力方向是　 　(填“向西”或“向东”)
（3）若一艘大型邮轮空载时自重6.18×107N，海水密度
求：①油轮空载时受到的浮力是多少 ②油轮空载时排开海水的体积是多少
7．（2026·浙江模拟）2025年4月20日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600取得民航局型号合格证，正式投入使用。AG600主要执行森林灭火与水上救援任务，既能在陆地起降，也可在水面起降。该飞机空载质量48吨，最大起飞质量为60吨。(湖水的密度取1.0×103千克/立方米)
（1）AG600飞机降落滑行时，不能立即停下，是因为　 　。
（2）AG600在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则下列图中符合这过程中飞机的各项能量随时间变化的是　 　(填字母)。
（3）AG600蓄满水后达到最大起飞质量，若它仍静止漂浮在湖面上，请计算此时比空载时多排开湖水的体积。(写出计算过程)
8．（2026·宁波模拟）在物理实践活动中， “奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计，管长10cm，配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料，将该密度计分别放入水和饮料中，静止时如甲图和乙图 请计算：
（1）密度计在水中所受浮力大小；
（2）饮料密度；
（3）小组成员突发奇想：将适量饮料倒入甲图密度计内，静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出，用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部，放入饮料中，静止时如丁图(配重未接触容器底)，此时塑料管底部受到的液体压强是多少
9．（2025·奉化模拟）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，已知容器的容积为0.05m3，金属球重4N。体积为6×10-4m3（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计）；
（1）用气泵向玻璃容器内压入空气，当我们看到　 　现象时，可以说明金属球受到空气浮力的作用；
（2）制作该演示器中的空心金属球，用了体积为5×10-5m3的金属材料，求该金属材料的密度；　 　
（3）压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2kg/m3，求配重静止时金属球受到空气的浮力是多少N？　 　
10．（2025·舟山模拟）如图是我国海上最大浮式风电装置示意图，可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置有浮力设备、支撑柱和风机设备组成，其中浮力设备参数如表，支撑柱和风机设备总质量5200吨。
结构名称 质量/吨 构成 数量 横截面积/米2 高度/米
浮力设备 4000 空心边立柱 3 80 40
空心中间立柱 1 60 40
请回答：
（1）为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性，有人对立柱进行了设计，下列四种边立柱的纵切面设计合理的是____。
A． B． C． D．
（2）为了保持稳定漂浮，装置被拖到制定海域后，往中间立柱空心部分注水入一定量的水后，浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算此时浮式风电装置受到的浮力 (连接管体积不计，海水密度取1.0×103千克/米3)
（3）在潮湿的海水环境中，发电装置的金属外壳和部分零件很容易生锈，因此技术人员会在一些关键部位安装锌块，让锌优先与氧气反应，从而保护关键部位免受腐蚀，该过程发生的化学反应可表示为 生成的 Zn(OH)2还可以覆盖在零件表面，形成一层保护层。若平均每个月与金属锌反应的氧气质量为32克，通过计算说明，最初安装在设备上质量为15.6千克的锌块，经过多长时面需要重新更换
11．（2025·龙港模拟）“升船机”是利用机械装置升降船舶以克服航道中水位落差的通航建筑物。如图所示为一类利用水力作为主要动力的升船机原理图。图中的滑轮和平衡桶完全相同，钢绳质量及一切摩擦不计。请回答：
（1）进水阀门打开，排水阀门关闭，则承船箱将　 　(选填“上升”、 “不降”或“静上”)
（2）原理图中滑轮的作用是　 　。
（3）承船箱载着船舶匀速上升过程中，此时船舶的机械能将如何变化.请做出判断，并说明理由　 　。
（4）若两边竖井各只有一个相同的平衡桶，每个平衡桶的质量为60吨，且其水下部分体积均为10立方米，则此时“升船机”可以匀速升降的货物总重力(包括承船箱及其内部的水和船舶的重力)为多少 (ρ水
12．（2025·浙江模拟）某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，吊篮底端有一根缆绳，通过缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6000立方米(不计球壁的厚度)， 0.18千克/立方米， 千克/立方米，g取10牛/千克。
（1）氦气球内氦气的质量是多少
（2）氦气球在缆绳控制下，匀速竖直上升150米，用时300秒，则氦气球上升的速度是多少
（3）氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为 牛，现有总质量为1740千克的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为多大 (不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力)
13．（2025·嵊州模拟）某公司发布了世界上第一款能在水上运动的水翼自行车，水翼自行车可以通过脚踏和电力两种方式驱动。
水翼自行车
车重 30千克
最快速度 21千米/小时
最长续航时间 4个小时
（1）水翼自行车在①→③骑行过程中所受浮力方向　 　。(填“改变”或“不变”)
（2）水翼自行车骑行速度越快，车身露出水面的体积越　 　。(填“大”或“小”)
（3）水翼自行车说明书中的部分参数如表所示。请通过计算求出空载状态下，水翼自行车漂浮在水面时排开水的体积为多少米3
14．（2025·浙江模拟）在学校科技节中，某同学用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置，竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连，细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。求：
（1）由图乙可知，物体M受到的重力为　 　N。
（2）当向水箱中加入质量为4kg的水时物体M受到的浮力为　 　N。
（3）物体M 的密度　 　kg/m3。
15．（2025·瑞安二模）据报道，截至2025年海洋中累积的塑料总量约为3800~4000万吨，其中40%的塑料最终会沉入海底。某科研小组研发了一款仿生机械鱼来“吞食”海底塑料，相关参数见下表。机械鱼通过前进、后退“吞食”海底塑料；当鱼“胃部”载满塑料后，液压式活塞泵通过将油注入外部油囊增大油囊的体积，从而实现上浮。 (海水密度以1.0×103千克/米3计算)
型号：仿生机械鱼N1
空载质量(含油) 100千克
空载机械鱼排水体积 (油囊中无油) 0.08米3
最大载重量 20千克
续航时间 4小时
（1）空载的机械鱼从海平面到达水下40米的海域工作，该过程重力所做的功为　 　焦。
（2）机械鱼“吞食”塑料达到最大载重量时，若要让机械鱼上浮至水面，则外部油囊的体积至少需要达到多少米3
（3）有人认为使用水代替油，也能够通过液压式活塞泵实现机械鱼的上浮与下沉，理由是　 　。
16．（2025·金华模拟）今年央视春晚舞台上，宇树科技的人形机器人H1进行了精彩的表演。已知每个H1机器人质量约为47千克，在表演过程中，机器人双脚站立在水平舞台上，与地面的接触面积为 200厘米2。请回答：
（1）机器人遇到障碍物会及时躲避，这需要中央处理器快速处理摄像头捕捉到的光电信号，中央处理器相当于人体反射弧中的____。
A．感受器 B．神经中枢
C．效应器 D．传出神经
（2）人形机器人的制作需要用到PEEK 复合材料，该材料只含碳、氢、氧三种元素，现将10克该材料放在氧气中充分燃烧，产生的气体通过装有足量浓硫酸的洗气瓶后，再缓慢通入装有足量的饱和澄清石灰水洗气瓶，瓶内产生的沉淀质量随通气时间的变化情 况见下表：
时间(秒) 0 5 10 30 40
沉淀质量(克) 0 10 20 30 30
求：该材料中碳元素的质量分数为多少
（3）求H1机器人双脚站立时对水平舞台的压强。
17．（2025·杭州模拟）目前我国生活垃圾中厨余垃圾和塑料垃圾占比很大，亟待对其进行“减量化、无害化、资源化”处理。如图是利用微生物处理厨余垃圾的模式图。请回答：
（1）乳酸杆菌通过发酵作用将葡萄糖转化为乳酸。请写出该反应的文字表达式　 　。
（2）厨余垃圾中的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸，乳酸可用于生产可降解塑料。如表为A、B、C三种不同的淀粉乳酸杆菌对淀粉(原有淀粉浓度为8克/升)的分解测定结果：根据表可得，菌株　 　(选填“A”“B”或“C”)分解淀粉的能力最强。
菌种 成分浓度 无菌株 菌株A 菌株B 菌株C
淀粉浓度/(克/升) 8 4 2 5
乳酸浓度/(克/升) 0 4 6 3
（3）淀粉乳酸杆菌是乳酸菌的一种。下列食品中，利用乳酸菌发酵制作的是____
A．酸奶 B．面包 C．泡菜 D．酱油
（4）某小区垃圾清运车满载压实垃圾后总质量为5吨，车轮与地面接触的总面积为0.2平方米。当车辆停放在水平地面时，求它对地面的压强是多少
18．（2025·嘉兴模拟） 鸟撞飞机事件时有发生，是不是它们“瞎”了 研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力，甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径，避免与其他鸟类或物体碰撞，研究还发现，某种鸟类只有距离运动的物体30m内，才会逃离，由于飞机速度很快，所以它们就没有足够的时间来逃离， 而引起撞机事件。
结合上述信息， 回答下列问题：
（1）数据显示，一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上，就会产生1.6×104N 的撞击力， 对飞机造成损伤。假如撞击面积为 0.01m2， 计算该鸟撞击飞机的压强。
（2）如图， 一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去，则飞机机头A点到达O点位置所需的时间是　 　s，这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间。
（3）天空自古以来都是鸟类的地盘，能够长时间飞行的鸟类具有边飞边睡的能力是　 　的结果。根据达尔文进化论推测，随着空中高速飞行器的增多，很多很多年后， 鸟类可能具有更强的　 　的能力。
19．（2025·浙江模拟）蛇是具有冬眠习性的脊椎动物，广泛分布于全球各地。如图所示的“巳升升”是己巳蛇年春节联欢晚会吉祥物形象，整体造型在生物蛇体形基础上渗透入甲骨文中的“巳”字，其头部轮廓与脸颊上的螺旋形状来源于唐代地宫出土的“鎏金如意”。
请回答：
（1）从动物分类角度分析，蛇属于脊椎动物中的　 　。
（2）“鎏金如意”表层的金在历经千年后依然金光闪耀的原因是　 　。
（3）“冬眠”这种生物行为对蛇适应环境的意义是　 　。
（4）冬眠中的蛇盘成一团趴在洞穴底部，与洞穴底部的接触面积为( ，已知蛇的质量为0.6kg，求蛇对洞穴底部的压强。
20．（2025·江北模拟）如图甲是小宁家里新买的神奇的鱼缸，查看说明书后，他知道这种鱼缸叫做负压鱼缸.“负压”指的是低于一个标准大气压的气体压力状态。它是由一个主缸和一个负压缸组成，其中主缸就是一个普通的敞口的玻璃缸，而负压缸是一个小型的鱼缸倒扣在主缸的水面下，其结构图如图乙所示，当负压缸内有水时，小鱼会游入其中，远远看上去就像小鱼在空中游动，大大增加了小鱼的观赏性。负压鱼缸的操作如图乙所示。将简易换水器的抽水端放入负压缸内，利用换水器将负压缸内空气吸出，此时负压缸内水位上升。
（1）鱼缸内所有的生物构成了一个　 　(填“种群”“群落”或“生态系统”)。
（2）若鱼缸内热带鱼过多，因呼吸作用会导致鱼缸内pH值过低而影响其生存。请用化学方程式表示鱼缸内 pH值变小的原因　 　。
（3）用换水器将负压缸内空气吸出时，外缸水位不可以　 　(填“高于”或“低于”)图中的水位线A.请利用所学知识简述当换水器将负压缸内空气吸出，负压缸内水位上升的原因：　 　。
（4）如图乙所示，计算负压缸顶部液面上方的气压为多少 Pa
(已知液体压强计算公式 标准大气压
二 电功、电功率、电热计算
1．（2025·奉化模拟）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
A．电路中电流变化的范围是0.18～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
2．（2026·临平模拟）图为某电炖锅简化电路，控制电路电源电压恒为6伏，R0阻值100欧，热敏电阻 R3的阻值随温度变化的关系如右下图所示，电脑控制板相当于开关，按下开关，控制电路接通电源。工作电路加热至热敏电阻R3温度达到100℃时，衔铁被吸下，工作电路转为保温状态。已知该电炖锅工作电路在220伏电压下的加热功率为 1000 瓦，保温功率为200瓦。电磁继电器线圈电阻忽略不计。
请回答：
（1）控制电路衔铁被吸下的最小电流为　 　安。
（2）电阻R2的阻值为多少
（3）若需要工作电路加热至热敏电阻R3温度达到80℃时转为保温状态，请提出一个改进措施：　 　。
3．（2026·定海模拟）在寒冷的冬天，使用取暖工具是一件享受的事情。
（1）进入工业化时代，随着橡胶的普及，人们开始使用橡胶热水袋取暖，如图所示。使用时，往热水袋中充热水即可。热水袋利用了水的　 　的物理性质。在热水袋中充入1kg的100℃的热水，半小时后下降到50℃，该过程中释放了多少热量？（）
（2）在上世纪70年代，日本人发明了暖宝宝。撕开衬纸，暖宝宝中的铁粉和外部的氧气接触而氧化，持续发热。在暖宝宝中铁是粉末状，而不是颗粒状的目的是　 　。
（3）随着锂电池的广泛使用，充电式暖宝宝被发明出来并进入大众视野。已知充电式暖宝宝电池容量为10000mAh，发热元件功率为10W，工作电压为5V，充满电的充电宝可以持续发热多少分钟？
4．（2026·湖州模拟）对心脏病患者而言，心脏起搏器是恢复正常心律的“救命神器”。传统的植入式心脏起搏器内置电池电量耗尽后须通过二次手术更换，带来痛苦与风险。最近，我国科学家研发出“共生型自供电无导线心脏起搏器”，该起搏器包含起搏模块和能量再生模块等，起搏模块促使心脏规律性地跳动，能量再生模块从心脏自身的跳动中捕获动能，并将其转化为电能。
图1
（1）能量再生模块的工作原理与图1中　 　实验原理相同。
（2）现在通过体循环中的静脉穿刺，将该起搏器植入心脏的一个腔室，既要帮助心脏对外供血，又要降低手术难度，使路径尽可能的短，则该起搏器应植入心脏的　 　腔室 (填图2中字母)。
（3）心脏正常跳动时，该起搏器能量再生模块可输出2.5伏电压，输出电流可达 安，起搏模块正常工作需要的功率为 瓦，请通过计算说明该起搏器相较于传统起搏器的优点。
5．（2026·衢江模拟）为了实现水族箱恒氧恒温，某同学设计了简易氧气补给和恒温装置(如图1所示)。
（1）恒温装置主要由电热丝R1、R2和温控开关S等组成，温控开关S可以自动连接a或b。该装置每小时工作情况如图2。已知恒温装置的加热功率为220W，保温功率为40W。
①图1温控开关S连接　 　时，可以实现加热功能。
②从图2中可知，每小时加热时间为　 　分钟。
③计算该装置工作1小时保温状态下消耗的电能。
（2）补氧装置由注射器、饮料瓶和软管等组成。市场上有两种常见的补氧药剂A和B，两种样品各取16克分别与水反应，生成O2的质量与反应时间的关系如图3所示(假设样品中其他成分与水不反应)。请你任选一种补氧药剂，说出它的优点　 　(写出一点即可)。
6．（2026·柯城模拟）图甲是小科制作的简易调光台灯，其内部电路如图乙(电源电压恒为 6V，LED 灯标有“3V1.5W”字样)。
（1）图丙是调光电位器结构图，接线柱 bc接入电路，滑片顺时针旋转过程中调光灯亮度　 　(填“变亮”“不变”或“变暗”)。
（2）求该LED灯正常工作时的电流。
（3）求该LED灯正常工作1小时消耗多少焦的电能。
（4）根据评价量表，该简易调光台灯“功能性”指标被评为优秀， “安全性”指标被评为不合格，请你提出相应的改进措施：　 　(写一种即可)。
制作简易调光台灯评价量表 (节选)
指标 优秀 合格 不合格
功能性 连续调光 间断调光 不能调光
安全性 长期使用灯泡不易损坏 偶尔出现灯泡损坏 极易损坏
7．（2026·宁波模拟）LED灯具备低能耗、高亮度、长寿命等特点，应用越来越广泛。但由于LED具有I-U特性(图1)，即在一定范围内两端电压发生微小变化，会引起电流急剧变化。电流急剧变化会损坏灯珠，因此需要用恒流电源(图2中AC 表示输入交流电，输出为直流电，且输出的直流电压可在一定范围内变化，但它的输出电流大小始终保持不变)驱动。图2是某品牌LED灯的电源LED控制器的参数和其内部2个灯珠的串联接线示意图。
（1）已知每个灯珠的额定电压是12 V，正常工作电流为300 mA，则每个灯珠的额定功率为　 　；图2中灯珠正常发光，此时电源控制器的输出直流电压为　 　。
（2）某次打雷时，某同学房间的LED灯突然熄灭。排除停电因素后，他有两种猜测，猜测一：可能是某个灯珠损坏；猜测二：可能是LDE电源控制器损坏。
①请你设计一个方案在不损坏其他灯珠的情况下帮助该同学验证猜测一。　 　②若LED电源控制器和a灯珠都损坏，b灯珠正常，维修师傅想利用一只恒流输出为320 mA的控制器(电压输出10~120 V)替换原控制器，应该如何改进电路(可增加一些电学元件)，使新控制器换上后能使b灯珠正常工作 请在图3的电路图上把电路补充完整，并标上对应数值。　 　
8．（2026·宁波模拟）如图是某款家用饮水机的简化示意图。水桶容量18.9升，热水箱容量1.5升，电源电压220伏，饮水机内部有电热丝R1和. 欧， 欧，有加热和保温两档。请回答：
（1）装满水的水桶倒置后，桶内的水会流到下方蓄水箱。当蓄水箱中的水面到达　 　(填“A”“B”或“C”)位置，水桶内的水不再往下流。
（2）热水箱中装满水，现将箱中20℃水加热至 90℃用于泡茶。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·摄氏度)，若饮水机的加热效率为90%，理论上完成此次加热需要多长时间
（3）若蓄水箱长期不清洗，微生物容易附着并大量繁殖。蓄水箱中有利于微生物的繁殖的条件有　 　(写出一点即可)。
（4）长期使用后，热水箱内壁会形成水垢，其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，可用厨房中的　 　除去水垢。
9．（2026·浙江模拟）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，R1、R2是储水箱中加热器内的电阻，S1为漏电保护开关，S2为温控开关。已知
额定加热功率 2000W 额定电压 220V
额定保温功率 400W 防水等级 IPX4
温度范围 室温 额定容量 50L
加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷
（1）求保温档正常工作2小时消耗的电能；
（2）求R1的阻值；
（3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。
10．（2025·浙江模拟）(8分)露营基地正在成为新的休闲好去处，可以在晚上支搭帐篷，交流互动。
（1）夜幕降临时，帐篷四周的氛围灯会开启照明，氛围灯由若干个规格相同的小彩灯串联而成，为了让氛围灯在接入到家庭电路中能正常工作，则需要串联　 　个额定电压为2.5V的小彩灯。
（2）工作人员有时会在空地上支起幕布，利用投影仪播放露天电影。为增加投影仪灯泡的使用寿命，在其发光时须用风扇给它降温。小科想设计一个电路，要求带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光，电动机未启动灯泡不能发光。下列图中符合设计要求的是（　　）(填字母)。
A． B． C． D．
（3）为确保投影仪的续航工作，小科打算选购移动电源为投影仪供电。他查阅某款便携式投影仪(如图所示)的规格如表所示。若观看一场时长为3h的纪录片，移动电源的自动关机电量阈值为10%，则他需要准备多少块电池(包括投影仪自带的电源)
产品名 **投影仪 型号 * *Pro3代 电池容量 25000mA·h
光源类型 LED光源 全机功率 120W 待机功率 5W
工作电压 8V 是否内置电池 是 灯泡寿命 15000h
11．（2025·奉化模拟）夜幕下，路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED是通过光电转换来供电的。如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示：
光照度E/lx 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
控制电路电源电压4.5V，线圈电阻不计，保护电阻R0阻值130Ω，当线圈A中的电流时，动触点D与静触点G、H接触。
（1）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照为多少勒克斯（lx）时，路灯开始工作？
（2）LED路灯的额定功率40W，一只LED路灯正常工作一晚上（12小时）消耗多少电能？
（3）请分析解释如果需要更早闭合路灯，则可以提高R0的阻值，请对此进行分析。
12．（2026·杭州模拟）我们给手机充电时，手机充电器将220V的电压降到5V左右，充电器内部会有电流通过，手机充电器插在插座上不给手机充电时，充电器内部也会有微电流通过。
（1）调查发现很多人有不及时拔掉充电器的习惯，如果每天有2亿个充电器插在插线板上，每个充电器每天平均闲置时间约为20h，平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为　 　kW·h。
（2）通过实验测得给手机充电时充电器输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器　 　(选填“电视机”或“空调”或“节能灯”)的正常工作电流最接近。
（3）某款手机电池上面标有电压为5V，容量为5000mAh，现有两个充电器，甲标注“输出5V，600mA”，乙标注“输出5V，4A”，为了快速充电选择哪个充电器 并说出你判断的原因是　 　.
13．（2026·临平模拟）汽车前面的大灯通常有“远光”和“近光”两种照明方式。如图甲所示是汽车其中一个大灯的电路图，A和B 是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关。当切换到远光灯挡位时，大灯消耗的总功率比切换到近光灯时的大。
（1） 当切换到远光灯时，开关S与触点　 　(填“1和2”“2和3”或“3和4”)接触。
（2）司机某次用车10分钟，其中一个大灯的功率与时间的关系如图乙所示，10分钟内这个大灯消耗的电能为　 　J。
（3）汽车的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah。某天晚上，车熄火时司机忘记关闭远光灯，则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作　 　h。
14．（2026·宁波模拟）如图是某款电热水龙头的内部简化电路原理图，R1、R2是用于发热的定值电阻，通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现热水、温水、冷水挡的切换。
（1）当开关S接触2、3触点，此时电路中发热的电阻为　 　(填“R1”“R2”或“R1、R2”)，水龙头放出的是　 　。
（2）已知该电热水龙头热水挡的功率为2200 W，温水挡的功率为1000 W，则R1的阻值为　 　Ω。
15．（2025·临平模拟）机械式电能表是家庭用电计量仪表，电能表上的信息如图所示。
（1）家庭电路中有电流通过时，电能表上的铝制转盘能够转动。下面三幅图中与这种铝制转盘转动原理相同的是　 　。
（2）小科切断电路中其他用电器，仅让电热水壶工作，记录电能表铝制表盘转10圈所需时间为50秒。
①该时间内电热水壶消耗的电能为　 　焦。
②该电热水壶的功率为　 　瓦。
16．（2025·浙江）科技小组开展“设计一款多功能电饭煲”的项目活动，过程如下：
【明确问题】科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220伏；煮饭模式功率：880瓦；保温模式功率：88瓦；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）【方案设计】根据标准，小组讨论后，初步设计了如图甲所示的电路，开关S1、S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880瓦，则发热电阻R1的阻值应为多少欧
（2）【方案优化】有同学认为电路甲不能实现自动切换功能，于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙所示的电路。
①工作电路中的发热电阻. 应设计在 　(填“a”或“b”)处。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度 时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R 的阻值与温度的关系如图丙所示。控制电路的电源电压为24伏，当电流达到0.03安时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，定值电阻. 阻值应为多少欧 (电磁铁线圈的阻值忽略不计)
三 杠杆、滑轮、斜面相关计算
1．（2026·台州模拟）如图，某同学用大小恒为100牛的推力，10秒内将轮椅沿斜面从地面匀速推到了顶部。已知轮椅和人的总重720牛，斜面高为0.5米，长为6米。下列说法正确的是
A．推力做功50焦 B．克服轮椅重力做功4320焦
C．推力的功率为36瓦 D．此时斜面的机械效率为60%
（1题图） （2题图）
2．（2026·宁波模拟）将完全相同的物体A、B置于如右图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10N的拉力F1，可以使物体B以1m/s的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力F2，可以使A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法正确的（　　）
A．B匀速下降时，A受到的摩擦力为5N
B．动滑轮的重力为6N
C．B匀速上升时，拉力F1的功率为1W
D．A的重力为4N
3．（2025·奉化模拟）如图甲所示是高空作业的师傅在外墙作业的情境，其结构的原理图如图乙所示，已知吊箱的质量为；两名工人及工具的总质量为，绳子自由端的拉力的大小为。在电动机拉力的作用下，吊箱在内上升了，不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是（）
A．每个动滑轮的重力为
B．整个装置的机械效率为
C．电动机拉动绳子的功率为
D．若绳子的最大承受能力是，则吊篮中的人与工具的总质量可以为
4．（2026·宁波模拟）如图装置，AB为水平轻质杠杆，O为支点， 水平地面上的物体G1，通过细绳悬挂在 A点，G2、G3、G4通过滑轮连接，滑轮悬挂于 B 点，G2恰好匀速下降，此时地面对物体G1的支持力为50N，则G2受到的重力为N。若用力F沿水平方向向右匀速拉动物体G4，使G2匀速上升，则力F的大小为　 N(绳重，滑轮重及绳与滑轮摩擦不计)。
（4题图） （5题图）
5．（2026·浙江模拟）学校运动会上，小育竖直举着旗杆前进。水平向右的风对红旗的作用力为20N，作用在旗杆上的A点。已知 AB=1.6m，BC=0.4m，小育的双手分别握在B、C两点。若以C点为支点，要使旗杆保持竖直静止，则在 B 点施加的水平方向最小拉力为　 　N，此时旗杆可看成　 　杠杆(选填“省力”“费力”“等臂”)。
6．（2025·西湖二模）如图甲所示，可调式握力器用于锻炼手部肌肉。锻炼时抓住手柄的左侧，用力抓紧使其碰触到右侧的读数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）如图甲所示，握力器的力度可以通过调节器旋钮来调整，使弹簧下端在调节区域内左右移动。当弹簧下端向左移动时，小科要完成一个握力动作需要用　 　(选填“更大或“更小)的力。
（2）如图乙所示，小科用F1的力抓握力器的手柄，此时弹簧的拉力 阻力臂OA=2.0cm， 动力臂OB=5.0cm， 则此时F1=　 　N。
（3）小科完成一个握力动作可使弹簧伸长5厘米，弹性势能增加20焦，完成了60个握力动作花费的时间为2分钟，则小科做功的功率至少为　 　瓦。
7．（2026·台州模拟）动车组列车车顶装有受电弓，通过顶部的滑板与高压输电线保持接触，从而获得电能，如图1所示。
（1）制作滑板的材料除了具有导电性以外，还需要具有的性能有　 　。(写出一种即可)
（2）某动车组的功率恒为20000千瓦，运行2小时，计算消耗的电能。
（3）在输电线上方设置承力索，利用吊弦线拉住输电线可防止输电线下垂。每隔一定距离，设立一个支架，放上滑轮组和坠砣，可使承力索绷紧，其结构如图2所示。若坠砣的总质量为600kg，则能对承力索产生　 　N 的拉力。
（4）受电弓的结构简图如图3所示。连杆甲、乙下部由连杆丙连接，上部和滑板连接在一起，它们可看做一个整体结构。推杆始终垂直作用在连杆丙的B点，可使该整体结构绕固定点A 转动。当该整体结构与水平面成60°时，输电线作用在滑板上的力，可等效为该整体结构在C点受到竖直向下、大小为70N 的力。已知ABC成一直线，且AB=0.2m，AC=1.8m，不考虑连杆和滑板自身的重力，求此时推杆的作用力大小。
8．（2026·临平模拟）为了建设美丽城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB=1：2，每个沙袋质量为300N，每个滑轮重24N(木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)。
（1）若A 点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋
（2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m，用时100秒。求：
①滑轮组的机械效率；
②滑轮组对绳AC的拉力。
9．（2026·杭州模拟）为了增强市民身体素质，很多公园安装了各式各样的健身器材。使用如图所示的器材时，将配重片调节至合适的限位孔，紧握把手向下拉，支架就可以绕着转轴转动，底座上的缓冲垫可以防止支架回落时噪声过大、限位垫可以防止支架转动角度过大。已知配重片的质量为10kg，相邻限位孔之间距离为15cm。
（1）请在图中画出小花在A位置向下拉把手的拉力F的力臂。
（2）小花在A位置沿图中力 F所示的竖直方向刚好能用150N的力拉动把手，拉力的力臂为30cm，接着他将配重片向左移动了一个限位孔，再次在A位置沿图中力F所示的方向刚好拉动把手需要多大的拉力 (不计支架和把手的重力以及支架和转轴间的摩擦力)
（3）小花紧握把手同一位置沿竖直方向缓慢向下拉的过程中，拉力大小　 　.(填“变小”或“不变”或“变大”或“先变小后变大”)，理由是　 　.
10．（2026·湖州模拟）图1为某断线钳，其主要用于消防破拆、电力抢修等场景，可剪断钢丝绳、电缆等。图2为其示意图及部分结构，其包含杠杆一和杠杆二，两杠杆通过C点处的铰链连接。使用时在手柄A点向内施加压力F1，利用杠杆作用，在刀口处获得很大的力来剪断物体，假设手柄处于某一位置时受力情况如图3所示，其中 F4为电缆对刀口的阻力。
（1）使用该断线钳在带电抢修时，为使用者的安全，图2手柄处必须使用　 　材料。
（2）图3中阻碍杠杆一逆时针转动的力是　 　(填. 或 F4)。
（3）现要将某一电缆剪断，如图3，当人施加在手柄A点的压力F1为100牛时，请计算此时刀口处可获得多大的力 (已知( 厘米， 厘米， 厘米， 厘米，工具自重和摩擦力忽略不计， 大小相等，刀口对电缆的作用力与 F4大小相等)
11．（2026·衢江模拟）我国科研人员通过“蛟龙号”深潜器在深海热液喷口科考时，发现管状蠕虫体内有硫细菌。该细菌能利用硫化氢与海水中的氧气反应释放的能量，将二氧化碳和水合成为自身所需的有机物。任务完成后，需用“举升装置”将“深潜器”回收至甲板(如图1)。
（1）由上述信息可知，该硫细菌的营养方式属于　 　(选填“自养”或“异养”)。
（2）硫化氢与氧气反应的化学方程式为 该反应的基本反应类型是　 　。
（3）“举升装置”结构简化如图2所示，AB 表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆。深潜器的重力为3×105N，不计“∩”形架、伸缩杆及电动机自重。当深潜器离开水面静止悬挂时， 已知AB=12m，AC=4m，∠ABE=∠DCA=30°，计算此时伸缩杆对C点拉力大小。
（4）若深潜器离开水面后，电动机在30s内使其在竖直方向上匀速上升6m，计算电动机对深潜器做功的功。
12．（2026·定海模拟）如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。求：
（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.4m，父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少
13．（2026·浙江模拟）图甲所示的载货汽车，其前面为“单轴-单轮”(一根轴上有2个车轮)，后面为“单轴-双轮”(一根轴上有4个车轮)，如图乙所示。装货后该货车总质量为16t，每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等，常偏向车的后半部，为简化研究问题，假设整体重心C到前、后轴的距离相等，水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等，等效作用在A点；水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等，等效作用在B点；因此，货车可看成水平杠杆，如图丙所示，AB距离等于前、后车轴间的距离，C在AB中点。
（1）求货车在B点所受的总支持力。
（2）为了保护路面，需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值，即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为 请通过计算判断该货车是否超限。
14．（2026·瑞安模拟） 升降篮球架的使用可以满足儿童篮球爱好者的运动需求。某款升降篮球架如图1所示，底座是由塑料制成的空心体，使用时需在底座灌入沙子。填充沙子后，篮球架的总质量为60kg，篮球架底座和地面总接触面积为0.5m2。
（1）填充沙子后的篮球架静止放置在地面上时，对地面的压强为　 　Pa。
（2）抓住篮筐悬挂在上面可能会造成篮球架倒塌，图2为该款篮球架的结构简图，其中A点为篮球架底座最左侧与地面的接触点， A点距篮球架的重力作用线距离为35cm。若对篮筐产生一个竖直向下300N的力F， F作用线距离A点20cm，篮筐距离地面1.5m。请通过计算判断该篮球架是否会侧翻
15．（2025·定海模拟）四川内江的红糖生产以传统古法工艺著称，其流程主要是压榨取汁、过滤沉淀、熬制浓缩、冷却成型。
（1）甘蔗是制作红糖的原材料，其含有的糖类物质是通过　 　作用制造的；
（2）如图是压榨取汁环节用的糖车，通过作用在犁担A点的推力，可带动轧辊沿如图方向转动，压榨甘蔗从而获取甘蔗汁。若齿轮间B点的阻力为200牛，则推力至少为多少牛？（已知犁担AC的长为2米，轧辊半径OB为0.5米）
（3）若甘蔗汁中蔗糖的质量分数为15%，请计算300克甘蔗汁可以制取蔗糖质量分数为90%的红糖多少克？
四 综合类计算
1．（2026·宁波模拟）如图所示，同学们设计了一个汽车模型来模拟汽车落水下沉的情景并试验，汽车模型用环保材料制成，质量为2kg， 车高12cm， 总体积： 压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处，其所在电路如图丙所示，电源电压为恒为6V，R2的规格为 的阻值随其表面水的压强变化如表一所示，当压强p 超过3000Pa时便会报警。某次试验时：汽车模型入水前把 的滑片调到合适位置且不再移动，闭合开关S，电压表的示数为1V。再将汽车模型轻放在水面上(容器中水足够深)，观察到汽车模型在水面上漂浮一段时间，随着进水逐渐增多，缓缓平稳竖直没入水中并浸没，沉底时，模型中充满了水。求：
表一
0 0.5 1.2 1.8 2.5 3.0 3.5
50 40 30 20 10 5 2
（1）汽车入水前，滑动变阻器R2接入电路中的阻值；
（2）当电路中的电流为0.15A时，车内进水的质量；
（3）若电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，为保证电路安全，在上述试验过程中， 最大功率与最小功率的比值。
2．（2025·浙江模拟）如图所示，水底有一块体积100cm3的铝块。现用一电源电压为6V的电动机把浸没在水中的铝块提出水面，离开水面后，铝块3s内匀速提升了1m，电路中的电流为0.2A。已知铝的密度为2.7×103kg/m3，铝块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。求：
（1）铝块浸没在水中受到的浮力。
（2）铝块的重力。
（3）铝块离开水面后，电动机工作1s内产生的电热。
（4）电动机线圈阻值。
3．（2025·德清模拟）如图甲是一个家用的抽水马桶，每次按压冲水按钮出水后，水箱会自动流进一定量的水，水位上升到一定高度后，可以自动停止进水。项目化小组通过查阅资料学习了它的工作原理后，计划制作一个模型，具体设计如图乙：当水箱中的水位较低时，进水口进水，浮球随水箱水面上浮，达到设定水位后，金属杆 AOB(O为支点)带动针阀下降堵住进水口，从而稳定水箱水位。O点还可以调节松紧，以方便金属杆 OB 在不同角度。
（1）产品设计：已知针阀对进水阀压力达到6牛时，进水阀被关严而停止进水。小组同学计划用一个重2牛、体积为500厘米3的浮球来装配模型，当OA=10厘米时，请计算出 OB 的最短长度。 (摩擦力和金属杆的质量、针阀的质量均忽略不计，下同)
（2）产品测试：项目小组在实际测试中发现，每次水箱进水后，浮球未浸没，水箱中的水量比较少(影响冲水的实际效果)，这时需要对浮球或金属杆OB 做出改进的方案是　 　(写出1点)
4．（2025·龙湾模拟）2024年12月，温州朔门古港遗址发现第二艘北宋沉船。如图所示是打捞沉船的装置示意图，利用打捞船上的电动机、滑轮组和缆绳将沉船打捞出水面。某次打捞时，浸没在水中的沉船排开水的体积为200米3。
（1）图中滑轮A 的作用是　 　。
（2）该沉船浸没在水中时受到的浮力是多少牛
（3）从沉船露出水面到完全出水过程中，如果电动机输出的机械功率保持不变，则相同时间内，沉船上升的距离将变小。请解释上升距离变小的原因。
5．（2024·杭州模拟）科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航银打模型（如图），总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：
（1）泡沫塑料A受到水的浮力是多大？
（2）浮子B体积应为多大？
（3）求航标灯静上时绳子对滑轮的拉力大小？
6．（2026·定海模拟）电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。某款电动汽车有慢充和快充两种。能量回收系统是该车的智慧功能，当司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时给汽车的电池充电。该电动汽车的部分参数如表：
整车质量 电池容量 电池能量密度
1800kg 60kW·h 0.15(kW·h) / kg
（1）该能量回收系统的能量转化形式是　 　。
（2）从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是　 　千克。
（3）该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从20%的电量充到80%的电量，需要多少小时
（4）该汽车在标准工况下的耗电量为15千瓦时/100千米。在此状态下沿水平路面上匀速行驶100千米的过程中，受到的平均阻力为400牛，则该汽车将电能转换为机械能的效率是多少 (结果保留整数)
7．（2025·宁波模拟）综合实践活动中，同学们设计了一种可测量物体质量大小的装置，主要结构如图甲所示，从电流表指针所指的刻度就可以知道物体质量的大小。AB为长20cm阻值为20Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，托盘上无物体时，滑片P恰好位于电阻丝最上端A处；每次测量时，在托盘中放上重物后，弹簧增加的弹力F与滑片 P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V，R0标有“10Ω 0.5A”，电流表量程为0~0.6A。不计一切摩擦。
（1）闭合开关，托盘上无物体时，电流表示数为多少
（2）在确保电路安全的前提下，电路允许的最大电功率是多少
（3）某次测量时，电流表示数为0.3A，所测物体质量为多少
（4）若利用电压表(量程0~3V)示数来显示物体质量大小，其它条件不变，要求物体质量越大，电压表示数也越大。在图丙中接入电压表后与原装置相比，该装置所能测量质量的最大值　 　(选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
8．（2025·浙江模拟）如图甲为一款智能机器人。在AI大模型的驱动下，该机器人不仅学会了跳舞、180°后空翻等技能，而且可以在复杂工业环境中执行各种搬运任务。请回答：
（1）机器人依靠电机驱动部件做出动作。在人体四大基本组织中，能提供动力驱动骨骼运动的是　 　组织。
（2）机器人搬运物品时，对物品的水平推力F随时间t变化的图像如图乙所示，物品运动速度v随时间t变化的图像如图丙所示。则在6~8s内，重物受到的摩擦力为　 　N。
（3）机器人坚硬的铝合金(由铝和少量铜合成)外壳能有效保护内部零件。为测定铝合金中铝的质量分数，将10g铝合金样品放入足量稀盐酸中，充分反应后，共收集到0.8g氢气。则该铝合金中铝的质量分数为　 　。
（4）机器人后滚翻时，每次重心升高0.8m。已知该机器人的质量为10kg，它由一台额定功率为160W的电机驱动，电机的工作效率为80%。计算正常工作时，该机器人完成一次后滚翻的时间。
9．（2025·嵊州模拟）冬天，为保持水族箱内水温的恒定，并提高水中二氧化碳含量，小明应用学过的知识分别设计制作了恒温水箱和二氧化碳补给装置。
（1）小明设计的恒温水箱局部电路如图甲所示。其中S为温控开关，R是“220V 500W”的电热丝。当 S 闭合时，将质量为 40kg的水从 10℃升温至30℃，电热丝 R 需要加热多长时间 [Q =cm△t ， c 水= 不考虑热量损失]
（2） 小明利用简单器材制作了简易二氧化碳补给器，主要结构如图乙所示。通过一定的增压方法将稀硫酸压入塑料瓶B与小苏打反应(反应的化学方程式为： ，若每小时要供给水族箱132mg CO2，每日需供给10小时。求：二氧化碳补给器每日消耗小苏打的质量至少为多少克
10．（2026·临平模拟）2026年春晚中多台人形机器人完成了醉拳、棍术、空翻等高难度武术动作(如图1)，令人惊叹。
（1）春晚机器人集群表演通过　 　(填“电磁波”或“超声波”)传递指令。
（2）机器人能精确完成动作，秘密就在于它的关节扭矩，扭矩(T)等于力(F)与力臂(r)的乘积，即T=F×r。已知某型号机器人在屈膝发力的瞬间扭矩可达360N m，机器人屈膝起跳时身体重心到膝关节的水平距离约为30cm，当人形机器人竖直向上起跳时，最大可产生　 　N的力。
（3）如图2，机器人抬起手中武器时，它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处，其原理如图3所示。当前臂从水平位置向上提起武器时，在θ角增大到90°的过程中，动力 逐渐　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）如图4所示是我国自主研制的机械狗，其运动利用液压系统。为使用安全，使用的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由 升高到 需要吸收 的热量，求该液压油的比热容c。
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