专题14 河南省中考2类型特色压轴题-2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)(解析版和原卷版)

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专题14 河南省中考2类型特色压轴题-2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)(解析版和原卷版)

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2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)
专题14 河南省中考2类型特色压轴题
【压轴类型题强化训练】
类型1 滑轮组机械效率相关计算的综合问题
1. 如图所示,工人用500N的拉力,在15s内将重为450N的物体匀速提升3m,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A. 使用的滑轮是动滑轮 B. 做的有用功为1500J
C. 拉力的功率为90W D. 该装置的机械效率为90%
【答案】D
【解析】A.由图可知,滑轮的轴固定不动,是定滑轮,故A错误;
B.由题意得,有用功
故B错误;
C.定滑轮不省力也不省距离,拉力端移动距离
拉力做的功
则拉力的功率为
故C错误;
D.该装置的机械效率为
故D正确。故选D。
2. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 力F1和F2做功的功率相同
B. 力F1和F2做的总功相同
C. 乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
【解析】①使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功;总功与所用时间之比是拉力做功的功率;②根据已知条件判断省力情况;利用公式η=比较滑轮组机械效率.
【详解】由图知,甲滑轮组中n=3,乙滑轮组中n=4. AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲=3h,s乙=4h;甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1 3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2 4h,已知F1=F2,所以W甲总<W乙总,故B错误;已知时间相同,由公式P=知,P甲总<P乙总.故A错误;C、已知F1=F2,所以省力情况相同,故C错误;D.甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,提升高度相同,故有用功相同,甲滑轮组中有1个动滑轮,乙滑轮组中有2个动滑轮,不计绳重及摩擦时,对动滑轮做的功为额外功,所以乙滑轮组做的额外功多,据η=可知,η甲>η乙,故 D正确.故选D.
3. 如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为的8N,(不计滑轮和绳子之间的摩擦),拉力F做功的功率为(  )
A. 1.6W B. 8W C. 3.2W D. 16W
【答案】C
【解析】物体速度v1=0.2m/s,绳子移动速度为
弹簧测力计的示数为的8N,故绳子拉力也为8N,拉力做功的功率为
故C符合题意。故选C。
4. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处,所用时间为40s。已知动滑轮重为40N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A. 工人做的总功为2400J
B. 工人拉力的功率为60W
C. 此过程中该装置的机械效率约为88%
D. 可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
【答案】C
【解析】A.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计滑轮组的绳重和摩擦,拉力
绳子自由端移动的距离
s=nh=2×8m=16m
工人做的总功
W总=Fs=170N×16m=2720J
故A错误;
B.工人拉力的功率为
故B错误;
C.工人做的有用功为克服建材重力做的功,有用功
W有=Gh=300N×8m=2400J
此过程中该装置的机械效率
故C正确;
D.增加动滑轮的个数,可以增加动滑轮重,增大了额外功,所以会降低机械效率,故D错误。故选C。
5. 如图所示,用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动,20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N,汽车受到的阻力为1500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳端移动的距离为15m B. 此滑轮组的机械效率约为83.3%
C. 汽车受到的拉力为1800N D. 绳端拉力F的功率为750W
【答案】B
【解析】AD.由图可知,提升动滑轮绳子段数为2,汽车移动了5m,则绳端移动的距离为
绳端拉力F的功率为
故AD错误;
B.此滑轮组的机械效率为
故B正确;
C.汽车沿水平方向匀速拉动,处于平衡状态,汽车受到的拉力与汽车受到的阻力二力平衡,大小相等,汽车受到的拉力为1500N,故C错误。故选B。
6. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是(  )
A. A与B之间的摩擦力为0 B. A对地面的压强为2500Pa
C. 绳子自由端移动的速度为1.2m/s D. 拉力F做功的功率为30W
【答案】D
【解析】A.物体A、B一起向右匀速直线运动,A、B之间没有相对运动和相对运动趋势,故A与B之间的摩擦力为0,故A正确,不符合题意;
B.A对地面的压力等于A和B组成的整体的重力,为
则A对地面的压强为
故B正确,不符合题意;
C.与动滑轮连接的绳子段数n=2,根据滑轮组绳子自由端与物体移动距离的规律可知,绳子自由端移动的距离为
则绳子自由端移动的速度为
故C正确,不符合题意;
D.拉力F做功为
则拉力F做功的功率为
故D错误,符合题意。故选D。
7. 为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端,物块沿斜面匀速向上运动,下列说法正确的是(  )
A. 该装置使用滑轮是为了更加省力
B. 此过程中物块的动能转化为重力势能
C. 物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D. 若绳子突然断开,物块将立即下滑
【答案】C
【解析】A.该装置使用的是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.物块沿斜面匀速向上运动,动能不变,物体的重力势能是拉力F做功增加的,故B错误;
C.物块相对斜面斜向上运动,受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反,所以摩擦力沿斜面向下,故C正确;
D.若绳子突然断开,物块由于惯性会先继续向上运动,故D错误。故选C。
8. 如图,质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m,用时12s,绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A. 拉力的功率是150W
B. 绳子末端移动的速度是
C. 滑轮组的机械效率是
D. 若工人的脚与地面接触的总面积为,则他对地面的压强是
【答案】D
【解析】A.图中滑轮组的动滑轮绕2段绳,拉力移动的距离s=2h=2×6m=12m
拉力做的功W总=Fs=300N×12m=3600J
拉力的功率
故A错误;
B.绳子末端移动的速度
故B错误;
C.有用功W有=Gh=500N×6m=3000J
滑轮组的机械效率
故C错误;
D.工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
工人受到重力、支持力和拉力的作用,地面对工人的支持力F支=G人-F=600N-300N=300N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力,大小相等,他对地面的压力F压=F支=300N
他对地面的压强
故D正确。故选D。
9. (2025河南)如图,某工人利用滑轮在时间内,将重为的物料匀速提升了
的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(  )
A. 该工人使用的是定滑轮
B. 提升物料做的有用功为
C. 拉力做功的功率为
D. 该滑轮的机械效率为
【答案】C
【解析】A.用该滑轮提升物料时,滑轮的轴会随着物体一起运动,该滑轮是动滑轮,故A错误;
B.当物体匀速提升时,做的有用功是克服物料的重力做功,物料的重力为G,上升的高度为h,故有用功为,故B错误;
C.绳子自由端移动的距离
则绳子自由端的拉力做的总功
拉力的功率,故C正确;
D.该滑轮的机械效率,故D错误。故选C。
10. (2024河南)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率小
【答案】C
【解析】A.在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦,有用功,故甲、乙做的有用功一样多,故A错误;
BCD.图甲使用的是动滑轮,拉力端移动距离s甲=2h;图乙使用的是定滑轮,拉力端移动距离s乙=h,不计绳重和摩擦,使用甲动滑轮时,拉力
拉力做功
使用乙定滑轮时,拉力F乙=G,所以拉力做功
在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,甲做的总功多,乙做的总功少,根据知,甲做总功的功率大;由A选项解析知有用一样多,但甲的总功多,根据知,乙所用装置的机械效率高,综上分析知,故C正确,BD错误。故选C。
11. (2023河南省) 如图所示,在的拉力F作用下,用滑轮组将重为的货物匀速提升,在内货物竖直上升了,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是(  )
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力做功的功率为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
【答案】C
【解析】A.拉力做的有用功
W有=Gh=300N×2m=600J
故A错误;
B.由图可知,动滑轮上的绳子段数n=2,绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=200N×4m=800J
拉力做功的功率
故B错误;
C.滑轮组的机械效率
故C正确;
D.由不计绳重和摩擦时
可知,动滑轮的重力一定,提升的货物越轻,即G越小,机械效率越小,故D错误。故选C
12. (训练大题对选择题解答有好处)如图所示,是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m,密度为2.8×103kg/m3,用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体M上升后,还未露出水面时受到的浮力;
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面受到水的压力;
(3)物体M上升后,在未露出水面前,此滑轮组的机械效率。
【答案】(1);(2);(3)80%
【解析】(1)物体还未露出水面时,排开液体体积
还未露出水面时受到的浮力
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面处水的深度
它的下表面受到水的压强
它的下表面受到水的压力
(3)物体M的重力
此滑轮组的机械效率
答:(1)还未露出水面时受到的浮力为;
(2)它的下表面受到水的压力为;
(3)此滑轮组的机械效率为80%。
类型2 含传感器或表格图像等信息的多知识体系综合素养问题
13. 某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。
【任务与要求】当环境温度,加热设备开启工作;温度,停止工作,大棚内的温度维持在一定范围。
【设计与实施】①器材有:电压为的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻(阻值随温度变化的关系如图甲)等;②设计的电路如图乙,加热设备是否工作由其两端的电压来控制,当时,加热设备开启工作,当时,加热设备不工作。(不考虑加热设备对电路的影响)
【分析与思考】
(1)电路中的______是热敏电阻;
(2)定值电阻的阻值为______;
(3)______V;
(4)长时间使用后,电源电压降低,系统控制的最高温度将______。
【答案】(1) (2)80 (3)3 (4)降低
【解析】(1)由图甲可知,热敏电阻阻值随温度升高而减小。图乙中,与串联。若是热敏电阻,温度升高时,阻值变小,根据串联分压原理,电压减小,则电压变大,即加热设备两端的电压变大,不符合题意,所以不是热敏电阻;若是热敏电阻,温度升高时,阻值变小,根据串联分压原理,电压减小,则加热设备两端的电压减小,符合题意。所以是热敏电阻。
(2)开启工作时,加热设备两端的电压,即电压为4V,温度为,对应热敏电阻,根据串联分压原理则有
解得定值电阻。
(3)停止工作时,温度为,对应热敏电阻,根据串联分压原理则有
解得。
(4)停止加热时,温度最高,根据串联分压原理则有
则有
长时间使用后,电源电压降低,则对应阻值变大,因为热敏电阻阻值随温度升高而减小,所以系统控制的最高温度降低。
14. 如图甲为低温液化制酒示意图,天锅内装有1m高的冷水,底部连有控制排水与注水的装置,该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V,为热敏电阻,其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示,当水温达到50℃时,排水口打开将水全部排出;为压敏电阻,其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示,当水压为0时,注水口打开排水口关闭,将冷水注入天锅,注水高度达到1m时注水口关闭。(,g取10N/kg,不考虑水的蒸发)求
(1)水高为1m时,的阻值;
(2)排水口刚打开时,电路中的电流;
(3)排水过程中,当的功率为1W时,的阻值(设排水过程中水温保持50℃不变)。
【答案】(1)100Ω;(2)0.06A;(3)20Ω
【解析】(1)水高为1m时,压敏电阻受到液体产生的压强为
由图丁可知,的阻值为100Ω;
(2)当水温达到50℃时,排水口打开,热敏电阻为100Ω,根据串联电阻的规律及欧姆定律,排水口刚打开时,电路中的电流为
(3)水温达到50℃时热敏电阻为100Ω,当的功率为1W时,根据P=I2R可知,通过
根据串联电阻的规律及欧姆定律,的阻值
答:(1)水高为1m时,的阻值为100Ω;
(2)排水口刚打开时,电路中的电流为0.06A;
(3)当的功率为1W时,的阻值为20Ω。
15. “遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源(使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”),完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。
(1)小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。
温度报警触发设置:30℃时两端电压为,将该电压设为温度报警触发值U,当两端实际电压时,触发温度报警。
湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水________,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,与的温差越大,也越大,因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警,将时的电压差设为湿度报警触发值,记为。请计算 ________(写出必要的文字说明、表达式及最后结果);
(2)现根据实际需要改变“预先设定的电流”,使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为________。
【答案】 (1)汽化吸热 (2) 2.4
【解析】(1)由于湿纱布中的水汽化吸热,使温度降低。
由题意可得,当湿度报警刚好触发时,温度报警器也应该刚好报警,则此时两端电压为,则的电阻为
此时的温度应该为30℃,则的温度应该为25℃,湿度报警刚好触发时,对应的电阻为
则此时的电压为

(2)增加后的

现在,则有
可解得
当的温度应该为30℃时,电阻为1800Ω,则温度报警触发值U为
16. 小明发现家中马桶的冲水量(水箱单次排水的质量)较大,浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置,简化原理图如图所示,R1为力敏电阻,其所受压力每减小1N阻值增大1Ω,当水箱注满水时,R1的阻值为10Ω;R2为滑动变阻器,滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水,当电压表示数达到“触发电压”时,排水阀门被关闭,停止冲水,同时注水阀门被打开,自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后,在水箱注满水的前提下,通过调节滑片P的位置,设置不同的冲水量,当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大。水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,闭合开关,电压表示数为1V;在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg。
(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所受水压强逐渐______,力敏电阻R1的阻值变_____;
(2)若设置“触发电压”为2.4V,请通过计算求出装置的最大冲水量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg,水箱中水足量)。
【答案】 (1)变小 大 (2) 4kg
【解析】(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,由p=ρgh可知水箱底部所受水的压强变小,水箱的底面积不变,由F=pS可知水箱底部所受水的压力变小,压力每减小1N阻值增大1Ω,
所以力敏电阻R1的阻值变大。
(2)由图可知,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,电压表示数为1V,电路中的电流
滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω,此时变阻器减小的阻值是
ΔR2=5×5Ω=25Ω
电源电压
U=U1+U2
U=U1+I(R-ΔR2)
U=1V+0.1A×(R2-25Ω)①
在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg,水对箱底的压力为
F=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
压力每减小1N R1阻值增大1Ω,所以R1的阻值是
R′1=10Ω+15×1Ω=25Ω
此时电源电压

由①和②得到
R2=75Ω,U=6V
滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大,设置“触发电压”为2.4V,由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的电流
R1的阻值
R1电阻的变化量是
压力的变化量
最大冲水量
17. 下图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,为定值电阻,为力敏电阻,置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空,装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔,且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V,,的阻值与压力大小的关系为,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。活塞横截面积为,忽略摩擦,不计活塞质量。查阅资料,大气压与海拔的关系如下表。
海拔 0 100 200 300 400 500 …… 1000 2000 ……
大气压 101 100 99 98 97 96 …… 90 80 ……
(1)求时活塞受到的压力。
(2)求时通过的电流。
(3)求该装置能测量的最高海拔。
(4)指出该装置测量时的一项不足之处,针对该不足,就电源和电流表中任选1个,提出相应问题的解决方案,并说明理由。
【答案】(1) (2) (3) (4)见解析
【解析】(1)根据题意可知当时,大气压,则活塞受到的压力为
(2)当时,力敏电阻的阻值为
由图可知电路为串联电路,则电源电压为
串联电路电流处处相等,则通过的电流为
(3)由题意可知,海拔越高,大气压越低,则活塞受到的压力越小,力敏电阻阻值越大,电路中电流减小,电流表示数减小,根据串联分压原理可知电压表示数变大,所以是选择电压表示数转换测出海拔。当电压表示数为3V时,所测的海拔最高为,则
电路中电流为
力敏电阻的阻值为

解得,此时大气压为
查表可知
(4)问题:该装置所测的最高海拔太低。
方案:适当降低电源电压。
理由:根据欧姆定律和串联电路知识可知,得
①当电源电压降低到3V~6V时,最大值为3V不变,适当减小电源电压,可以增大,可测的气压减小,可测的海拔增加。
②当电源电压降低到3V以下时,最大值小于3V且在电压表量程内,可以继续增大,可测的气压减小,可测的海拔增加。
18. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为多少;
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
【答案】(1)6V;(2)0.45W;(3)1200N
【解析】(1)由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联,由图乙可知当体重计空载时,R=45,I=0.12A,则电源电压为
(2)由题图乙可知,当体重计示数为600N时,压敏电阻的阻值R'=15Ω,此时电路中电流为
定值电阻R0消耗的功率为
(3)已知电流表量程为0~0.6A,当电路中的电流最大为Imax=0.6A时,体重计测量最大体重,此时压敏电阻的阻值为
由题图乙可知,所能测量的最大体重为1200N。
答:(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为6V;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为0.45W;
(3)此体重计所能测量的最大体重为1200N。
19. (2025河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R 为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数______(填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)增大 (2) (3) (4)偏小
【解析】(1)分析电路可知,和变阻器串联,电流表测电路中电流。闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中滑片下移,变阻器接入电路的阻值变小,则总电阻变小,根据,电流表的示数增大。
(2)桶内未装液体时,弹簧所受拉力为零,由图乙可知,此时变阻器接入电路的阻值为,总电阻为
则电路中定值电阻R 的阻值为
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,此时总电阻为
则此时变阻器接入电路的阻值
由图乙可知,此时弹簧所受拉力为0.4N,则液体重力为,则液体的密度为多少
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,根据算出的总电阻偏大,则得到的变阻器接入电路的阻值偏大,则得到的弹簧所受拉力偏小,则测得的液体重力偏小,根据
可知,会导致所测液体的密度偏小。
20. (2024河南)小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压 220V
高温挡功率 2000W
低温挡功率 800W
(1)如图,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的______线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过______的方式增大空气内能的;
(2)小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用;
(3)若该电暖器一天正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电多少千瓦时?
(4)小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
【答案】 (1)地 热传递 (2)见解析 (3) (4)见解析
【解析】(1)电暖器的插头是三脚插头,插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的地线相连,可防止漏电时对人造成伤害。
电暖器工作时放出热量,房间内的空气吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式增大空气内能的。
(2)电暖气工作时的最大电流为
所以此插座能满足该电暖器正常使用。
(3)一天耗电为
(4)同时使用电饭锅和电磁炉,总功率较大,根据,电路中总电流较大,根据焦耳定律,干路导线相同时间内产生的热量较多,容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。
21. (2023河南省)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为,定值电阻R0的阻值为,电压表的量程为,轻质绝缘的压力检测板与可变电阻相连。的阻值与压力的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法________。
【答案】 (1)增大 (2) 1.2V (3) (4)见解析
【解析】(1)由图像可知,当检测板所受压力增大时,可变电阻R的阻值变小,则电路的总电阻减小,电路的电流增大,电压表的测定值电阻R0两端的电压,可知电压表的示数增大。
(2)由图像可知,检测板不受压力时,力敏电阻的阻值,此时电路中的电流为
两端的电压为
即电压表的示数为。
(3)当电压表示数达到时,该装置测量的压力达到最大值,此时电路中的电流
两端的电压为
的阻值为
由图像可知,该装置所能测量的最大压力为。
(4)因电压表量程固定,要想提高最大压力值,即电路中可变电阻的阻值更小,且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻换为阻值较小的电阻或在定值电阻两端并联一个阻值适当的电阻等。中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)
专题14 河南省中考2类型特色压轴题
【压轴类型题强化训练】
类型1 滑轮组机械效率相关计算的综合问题
1. 如图所示,工人用500N的拉力,在15s内将重为450N的物体匀速提升3m,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A. 使用的滑轮是动滑轮 B. 做的有用功为1500J
C. 拉力的功率为90W D. 该装置的机械效率为90%
2. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 力F1和F2做功的功率相同
B. 力F1和F2做的总功相同
C. 乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
3. 如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为的8N,(不计滑轮和绳子之间的摩擦),拉力F做功的功率为(  )
A. 1.6W B. 8W C. 3.2W D. 16W
4. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处,所用时间为40s。已知动滑轮重为40N,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A. 工人做的总功为2400J
B. 工人拉力的功率为60W
C. 此过程中该装置的机械效率约为88%
D. 可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率
5. 如图所示,用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动,20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N,汽车受到的阻力为1500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳端移动的距离为15m B. 此滑轮组的机械效率约为83.3%
C. 汽车受到的拉力为1800N D. 绳端拉力F的功率为750W
6. 如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上,,,A、B均为正方体,边长分别为20cm、10cm。在拉力的作用下,5s内,物体A、B一起向右匀速直线移动了3m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦,下列说法错误的是(  )
A. A与B之间的摩擦力为0 B. A对地面的压强为2500Pa
C. 绳子自由端移动的速度为1.2m/s D. 拉力F做功的功率为30W
7. 为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端,物块沿斜面匀速向上运动,下列说法正确的是(  )
A. 该装置使用滑轮是为了更加省力
B. 此过程中物块的动能转化为重力势能
C. 物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D. 若绳子突然断开,物块将立即下滑
8. 如图,质量为60kg的工人将重为500N的彩灯组件竖直向上匀速提升了6m,用时12s,绳子自由端拉力为300N。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A. 拉力的功率是150W
B. 绳子末端移动的速度是
C. 滑轮组的机械效率是
D. 若工人的脚与地面接触的总面积为,则他对地面的压强是
9. (2025河南)如图,某工人利用滑轮在时间内,将重为的物料匀速提升了
的高度,工人对绳子竖直向上的拉力大小为,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(  )
A. 该工人使用的是定滑轮
B. 提升物料做的有用功为
C. 拉力做功的功率为
D. 该滑轮的机械效率为
10. (2024河南)如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 甲做的有用功多 B. 乙做的总功多
C. 甲做总功的功率大 D. 乙所用装置的机械效率小
11. (2023河南省) 如图所示,在的拉力F作用下,用滑轮组将重为的货物匀速提升,在内货物竖直上升了,不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是(  )
A. 滑轮组做的有用功为
B. 拉力做功的功率为
C. 滑轮组的机械效率为
D. 此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大
12. (训练大题对选择题解答有好处)如图所示,是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为1m,密度为2.8×103kg/m3,用7500N的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升2m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)物体M上升后,还未露出水面时受到的浮力;
(2)物体M上表面在水面下0.2m时,它的下表面受到水的压力;
(3)物体M上升后,在未露出水面前,此滑轮组的机械效率。
类型2 含传感器或表格图像等信息的多知识体系综合素养问题
13. 某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。
【任务与要求】当环境温度,加热设备开启工作;温度,停止工作,大棚内的温度维持在一定范围。
【设计与实施】①器材有:电压为的电源、定值电阻、可控加热设备、热敏电阻(阻值随温度变化的关系如图甲)等;②设计的电路如图乙,加热设备是否工作由其两端的电压来控制,当时,加热设备开启工作,当时,加热设备不工作。(不考虑加热设备对电路的影响)
【分析与思考】
(1)电路中的______是热敏电阻;
(2)定值电阻的阻值为______;
(3)______V;
(4)长时间使用后,电源电压降低,系统控制的最高温度将______。
14. 如图甲为低温液化制酒示意图,天锅内装有1m高的冷水,底部连有控制排水与注水的装置,该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V,为热敏电阻,其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示,当水温达到50℃时,排水口打开将水全部排出;为压敏电阻,其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示,当水压为0时,注水口打开排水口关闭,将冷水注入天锅,注水高度达到1m时注水口关闭。(,g取10N/kg,不考虑水的蒸发)求
(1)水高为1m时,的阻值;
(2)排水口刚打开时,电路中的电流;
(3)排水过程中,当的功率为1W时,的阻值(设排水过程中水温保持50℃不变)。
15. “遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源(使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”),完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。
(1)小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。
温度报警触发设置:30℃时两端电压为,将该电压设为温度报警触发值U,当两端实际电压时,触发温度报警。
湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水________,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,与的温差越大,也越大,因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警,将时的电压差设为湿度报警触发值,记为。请计算 ________(写出必要的文字说明、表达式及最后结果);
(2)现根据实际需要改变“预先设定的电流”,使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为________。
16. 小明发现家中马桶的冲水量(水箱单次排水的质量)较大,浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置,简化原理图如图所示,R1为力敏电阻,其所受压力每减小1N阻值增大1Ω,当水箱注满水时,R1的阻值为10Ω;R2为滑动变阻器,滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水,当电压表示数达到“触发电压”时,排水阀门被关闭,停止冲水,同时注水阀门被打开,自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后,在水箱注满水的前提下,通过调节滑片P的位置,设置不同的冲水量,当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大。水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,闭合开关,电压表示数为1V;在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg。
(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所受水压强逐渐______,力敏电阻R1的阻值变_____;
(2)若设置“触发电压”为2.4V,请通过计算求出装置的最大冲水量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg,水箱中水足量)。
17. 下图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,为定值电阻,为力敏电阻,置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空,装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔,且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V,,的阻值与压力大小的关系为,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。活塞横截面积为,忽略摩擦,不计活塞质量。查阅资料,大气压与海拔的关系如下表。
海拔 0 100 200 300 400 500 …… 1000 2000 ……
大气压 101 100 99 98 97 96 …… 90 80 ……
(1)求时活塞受到的压力。
(2)求时通过的电流。
(3)求该装置能测量的最高海拔。
(4)指出该装置测量时的一项不足之处,针对该不足,就电源和电流表中任选1个,提出相应问题的解决方案,并说明理由。
18. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为多少;
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
19. (2025河南)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R 为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数______(填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20. (2024河南)小华家新买了一台电暖器,部分参数如下表,通过调节旋钮,可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。
额定电压 220V
高温挡功率 2000W
低温挡功率 800W
(1)如图,电暖器的插头是三脚插头,插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。插入插座后,就将电暖器的金属外壳与家庭电路的______线相连,可防止漏电时对人造成伤害。电暖器工作时房间温度升高,这是通过______的方式增大空气内能的;
(2)小华家墙上的插座允许通过的最大电流为10A,请通过计算说明此插座能否满足该电暖器正常使用;
(3)若该电暖器一天正常工作6h,其中高温挡2h,低温挡4h,则它一天耗电多少千瓦时?
(4)小华与妈妈一起做饭时,准备同时使用电饭锅和电磁炉。小华说:“应先把电暖器关掉,否则容易使家庭电路的干路导线过热引发火灾。”请运用物理知识进行解释。
21. (2023河南省)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为,定值电阻R0的阻值为,电压表的量程为,轻质绝缘的压力检测板与可变电阻相连。的阻值与压力的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法________。

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